以典型期刊文献计量分析国内外化学研究热点与现状

吴 曼 宋爱芳 李 明 郭庆杰

（1. 青岛科技大学 图书馆信息中心，山东 青岛266042；2. 青岛科技大学 化工学院清洁化工过程山东省高校重点实验室，山东 青岛266042；3. 宁夏大学 省部共建煤炭高效利用与绿色化工国家重点实验室，宁夏回族自治区 银川750021）

近日，教育部网站公布了对《关于完善高校学科评估制度，促进教育治理体系和能力现代化的提案》的答复.针对“突出内涵质量要求”建议，教育部强调学科评估将进一步完善论文“代表作”评价方法，其中明确指出：规定代表作中应包含一定比例的中国期刊论文，鼓励优秀成果优先在中国期刊发表.近年来，我国在化学领域取得了巨大的进步，学术产出和影响力已超过世界平均水平，但我国化学期刊的发展仍落后于化学研究所取得的成就［1］.为此，2019 年中国科协、中宣部、教育部、科技部联合印发《关于深化改革培育世界一流科技期刊的意见》，以推动我国科技期刊的改革发展.

学术论文是期刊发展的根基和核心，为推动国内化学期刊的发展，首先要对其发文现状及研究热点进行探究.文献计量学被广泛的应用于各学科领域论文统计、发展态势分析、期刊或研究机构影响力评价等方面［2-6］.前人曾以中国化学化工类SCIE 期刊为研究对象，从基本情况、国际化程度以及文献计量指标等方面对其发展现状进行分析，并以此为依据，对我国化学化工学科技期刊发展提出了各种建议［1，7-8］.这些研究成果对于国内化学科技期刊的现状评估及化学学科发展的推动均具有积极作用.为提高我国化学科技期刊和化学学科的国际影响力，在对其发展现状进行评估的基础上，更重要的是要与国际高水平化学科技期刊进行对比.因此，运用文献计量学方法对国内外化学科技期刊发文的研究热点和现状进行分析，对于推动我国化学学科及期刊的发展具有重要启示及参考意义.

基于此，本文选取《中国科学：化学》、《中国化学》和《中国化学快报》三种国内高水平化学学术期刊及Angewandte Chemie International Edition（AN⁃GEW）、Journal of the American Chemical Society（JACS）和Chemical Communications（CC）三种国际高水平化学学术期刊作为典型期刊，采用文献计量学方法，对其载文量、索引词、被引和施引文献等进行探讨，以国内外化学期刊发文特点，揭示国内外化学领域研究现状，探讨研究热点与发展趋势，以期为我国化学学科建设及国内化学类期刊的发展提供借鉴和参考.

1 数据来源与统计方法

本文以美国化学文摘社（CAS）的一站式检索平台Scifinder Web 为检索数据源，检索时间设定为2010～2019 年，检索日期为2020 年3 月6 日，选用其中的Journal 检索，检索式分别为：Journal Name ＝（Angewandte Chemie International Edition）、Journal Name ＝（Journal of the American Chemical Society）、Journal Name ＝（Chemical Communications）、Journal Name ＝（Science China⁃Chemistry）、Journal Name ＝（Chinese Journal of Chemistry）、Journal Name ＝（Chi⁃nese Chemical Letters），随后利用工具Analyze by Journal Name 对结果进行精确，分别得到精炼记录27 629、55 587、31 838、2 544、2 634、3 785 篇，作为本次分析的原始数据.

图1 2010～2019 年六种化学期刊年载文量变化趋势Fig.1 Vanable of Published articles with time during 2010-2019 for the six journals

2 结果与分析

2.1 期刊载文量

在Scifinder 检索平台对六种期刊10 年间发表论文的数量进行分析，如图1 所示.ANGEW、JACS和CC三种国际期刊中，ANGEW、CC期刊年载文量呈现上升趋势，而JACS期刊的年载文量则呈下降趋势.《中国科学：化学》、《中国化学》和《中国化学快报》三种国内化学期刊中，《中国化学快报》的年载文量呈波动稳定趋势，基本上在400 篇／年左右浮动；而《中国科学：化学》、《中国化学》的年载文量则呈下降趋势，特别是从2012～2013 年，两期刊年载文量均降低较多，《中国科学：化学》由329 篇／年降至223 篇／年，《中国化学》由448 篇／年降至229 篇／年，且相比于2012 年之前，2013 年后年发文量均维持在较低水平.

对中国学者在这六种国内外化学期刊上的年发文量进行统计，并计算了中国学者的发文量在期刊当年总发文量中的占比，结果如图2 所示.从2010 ～2019 年，中国学者在ANGEW和JACS两种国际期刊上的发文量均呈增加趋势，中国学者在CC 期刊前期发文量同样呈增长趋势，而最近两年略有下降；同时，中国学者在三种国际期刊中发表论文数量占总发表论文的比例同样呈增长趋势.在三种国内化学期刊上，发表论文仍然主要以中国机构发文为主，《中国科学：化学》、《中国化学》和《中国化学快报》期刊10 年发表的论文中，中国学者发表的论文量平均占比分别为88.4%、88.5%和81.2%.

图2 2010～2019 年中国学者在六种期刊上的年发文量及发文量占比随时间变化Fig.2 The change of amount and ratio of Chinese papers with time during 2010-2019 for the six journals

中国化学学科科研实力在全球科研活动的前进中呈现出蓬勃发展的势头，中国学者在国际期刊上的发文量和发文占比逐年上升，显示了我国化学学科的学术产出和国际影响力日益增加.但同时也应该看到，对比国际期刊的载文量，国内期刊的载文量仍较小.期刊发展策略的选择依据发展阶段的不同而有所差异，在期刊发展早期，影响因子可通过减少发文量、降低零被引论文等措施来提升.《中国科学：化学》、《中国化学》等期刊10 年间影响因子的变化，也显示出期刊载文质量的提升，数据显示《中国科学：化学》和《中国化学》的影响因子，分别从2010 年的1.042 和0.773 提升至2020年的6.356 和3.826.相比于ANGEW、JACS等老牌国际化学化工类SCI 期刊，《中国科学：化学》、《中国化学》等国内期刊被SCI 收录时间尚短，在期刊发展早期，采取控制文章规模、严格论文质量、降低零被引论文占比等发展策略，待期刊整体质量显著提升后再逐步增大发文量，以达到论文数量和质量同步提升［6］.国内化学化工研究领域雄厚的科研基础和相当规模的论文产出，这也为我国优秀期刊的成长提供了强劲的支持［9］.但同时，也应该看到国内期刊有限的载文量，难以满足国内学者需求，故国内化学研究学者仍是选择将大部分优秀科研成果发表在了国际高水平期刊上［10］，使得中国科研单位在ANGEW、JACS和CC等国际高水平化学期刊发文量及发文比例呈增加趋势.

2.2 发文机构分布特点

对2010 ～2019 年三种国际化学期刊发表论文量前20 名的科研机构进行统计分析，结果显示，ANGEW、JACS和CC期刊发文量排名前20 位的机构中，来自中国的机构分别有6 所、1 所和14 所.对中国机构在三种国际期刊上的发文量进行统计分析，前20 位的机构见表1，ANGEW和JACS期刊发文量排名前三的中国机构均为：中国科学院、北京大学和中国科学技术大学；CC发文量排名前三的中国机构为：中国科学院、南京大学和浙江大学.中国科学院作为中国自然科学研究的最高学术机构，在ANGEW、JACS和CC等国际化学期刊上的发文量均排名国内机构的首位，分别占中国机构发文总量的19.8%、11.0%和15.9%；在国际发文机构排名中分别列于第一位、第二位和第一位，分别占期刊发文总量的2.73%、1.09%和4.84%；显示了其在国内外化学领域研究的领先学术地位.

表1 2010～2019 年间ANGEW、JACS 和CC 期刊发文量排名前20 位的中国机构Table 1 Top 20 most productive Chinese universities during 2010-2019 for the ANGEW、JACS and CC journals

而三种国内化学期刊2010 ～2019 年间发表论文量前20 名的科研机构基本上还是以国内机构为主，国外机构仅有伊斯兰阿扎德大学位列《中国化学》和《中国化学快报》发文量排名的第15 位和第2位.《中国科学：化学》上发文最多的三个单位分别为：中国科学院、北京大学和南京大学；《中国化学》上发文最多的三个单位分别为：中国科学院、华东理工大学和南开大学，而《中国化学快报》发文前三位的单位包括：中国科学院、伊斯兰阿扎德大学和四川大学.中国科学院在《中国科学：化学》、《中国化学》和《中国化学快报》三种期刊上的发文数量分别占期刊发文总量的14.6%、9.1%和5.23%，同样以绝对的优势位列发文单位首位.

将2010～2019 年划分为5 个两年期，研究发文量排名前20 位的发文机构随时间变化，对ANGEW的统计结果如表2 和图3 所示.2010 ～2011 年，AN⁃GEW期刊发文量排名前20 位的机构中，虽然有中国科学院和北京大学2 所机构，但中国科学院发文量排名第一，随后到2018 ～2019 年，发文量排名前20 位的机构中，来自中国的科研机构增至14 所.对ANGEW发文中来自中国的科研机构进行分析，中国科学院发文量稳居首位，并且其发文数量占期刊发文总量的比例逐年增长，从2010 ～2011 年的2.49%增至2018～2019 年的3.47%.同样，在2010～2019 年间《中国科学：化学》的发文机构中，同样为中国科学院发文量最多，且其发文量占期刊总发文量的比例也呈增长趋势，从2010 ～2011 年的13.12%增至2016～2017 年的19.82%.

图3 ANGEW 期刊2010～2019 年间各国家发文单位数量随时间变化Fig.3 The number of units of country during 2010-2019 with five two⁃year periods for the ANGEW journal

表2 ANGEW 发文量排名前20 位的机构随时间变化Table 2 Top 20 most productive universities during five two⁃year periods for the ANGEW journal

续表2

科研机构是知识创新的主体［11］，近年来国内化学学科的学术研究氛围日益活跃，科研水平得到整体提升，以中国科学院为首的国内科研机构在国际高水平化学期刊上发表科研成果的数量越来越多［12］，顶尖科研机构依旧为论文学术成果的产出主力，越来越多的中国科研机构成为学术顶尖机构，并进入或接近世界一流学科之列，论文发表数量、引用评价及影响力等已与美国并列站在最高水平线上，并且在部分前沿研究领域甚至超过了美国，取得了绝对的领先优势［13］.

2.3 论文索引词分析

通过论文索引词学者可快速检索到本领域和研究方向的相关文献，索引词为文献关键内容及核心观点的凝练.使用文献计量学的方法分析索引词，可以了解国内外化学学科的研究方向和发展趋势［14］，对于学科建设和期刊发展均具有重要的指导意义.以Scifinder 数据库中的文献分析工具Analyze by Index Term 对索引词进行统计，表3 显示了10 年间ANGEW、JACS和CC三种国际期刊载文中出现频率最高的20 个索引词；表4 显示了《中国科学：化学》、《中国化学》和《中国化学快报》三种国内期刊载文中出现频率最高的20 个索引词.

表3 2010～2019 年ANGEW、JACS 和CC 期刊发表论文中排名前20 位的索引词Table 3 Top 20 most frequently used index terms during 2010-2019 for the ANGEW、JACS and CC journals

续表3

表4 2010～2019 年《中国科学：化学》、《中国化学》和《中国化学快报》发表论文中排名前20 位的索引词Table 4 Top 20 most frequently used index terms during 2010-2019 for the Science China：Chemistry， Chinese Journal of Chemistry， Chinese Cheimcal Letters journals

近十年来，分子结构、晶体结构和电流⁃电位关系等为《中国科学：化学》发表文章中出现频率最高的索引词；《中国化学》中前三位的索引词分别为分子结构、晶体结构和苯甲醛；而《中国化学快报》中则是人、苯甲醛和绿色化学列索引词前三位.AN⁃GEW、JACS和CC三种国际期刊中发表文章排名前三位的索引词则分别为：晶体结构、分子结构和对映选择合成；晶体结构、分子结构和人；晶体结构、分子结构和荧光.晶体结构（Crystal structure）、分子结构（Molecular structure）等索引词在六种期刊中出现的频率均远高于其他索引词，表明对各种物质、材料的结构分析等宏观⁃介观⁃微观多尺度机理揭示为近10年国内外化学领域的研究重点之一.虽然不同期刊发文索引词出现的词频略有差异，但国内外化学期刊的发文重点及热点基本一致.

化学是一门极其重要的基础学科，随着学科本身的发展和现代检测手段、表征方法的深入，化学已经从传统意义的宏观实验科学向更深入的分子、原子水平微观机理探索和理论研究发展，诞生了一大批新的分支领域，尤其是在与材料科学、生物学、物理学等诸多传统学科领域的交叉、融合中，自身又得到了新的飞跃发展［15］.根据中国科学院文献情报中心和汤森路透公司共同发布的《研究前沿》，2015 年“化学与材料科学领域”的10 个热点前沿分别为：铜催化的烯烃三氟甲基化反应、聚集诱导发光化合物的合成、性质和用于细胞成像、用于有机合成的磁性可循环催化剂、高能量转换效率聚合物太阳能电池、用于活体成像硫化氢分子的荧光探针、MoS2薄膜电解水催化剂、MoS2／石墨烯纳米复合材料作为锂离子电池负极、超分子凝胶化学、过渡金属化合物用于荧光探测生化分子、用于白光LED 的荧光粉［16］.2016 年“化学与材料科学领域”的10 个热点前沿分别为：“基于非富勒烯受体的聚合物太阳能”、“三氟甲硫基化反应”、“半导体／石墨烯纳米复合物光催化剂”、“白光LED 用荧光粉”、“摩擦纳米发电机”、“非贵金属电解水纳米催化剂”、“金催化的有机合成”、“石墨烯过滤膜”和“钠离子电池”等［17］.“三价钴催化的碳氢键活化反应”、“钙钛矿太阳能电池中新型有机空穴传输材料”、“非富勒烯型聚合物太阳能电池”、“纳米组装学”、“基于NiCo2S4的高性能超级电容器”、“三重态⁃三重态湮灭上转换”、“间位碳氢键的官能团化”、“可见光诱导的活性自由基聚合”、“全聚合物太阳能电池”和“具有精确原子结构和配体修饰的金纳米簇”则为2017 年“化学与材料科学领域”的10 个热点前沿［18］.2018 年化学与材料科学的重点热点前沿为“间位选择性碳氢键活化”、“低共熔溶剂及其应用”，重点新兴前沿为“可拉伸材料和器件”［21］.2019 年化学与材料科学的重点热点前沿“界面光蒸汽转化”、“分子机器”，重点新兴前沿为“远端迁移策略实现非活化烯烃的双官能团”［22］.

研究热点和前沿问题是科学研究最为活跃的方向领域，而基于这些研究方向的高质量专辑和会议论文是期刊发展的助推器，在扩大期刊知名度的同时有助于吸引优秀稿源，特别在期刊发展早期阶段，能帮助期刊突破发展瓶颈，对于期刊影响力的快速提升有重要作用.但不管是期刊正刊、专辑和会议论文，稳定期刊影响力的关键还是要严格加强质量管理，控制载文的学术创新性和论文质量.

2.4 被引和施引文献分析

基于被引和施引文献分析可以对化学学科文献的生命周期和动态发展过程进行揭示，分析《中国科学：化学》、《中国化学》和《中国化学快报》在Scifinder 数据库中的被引用情况，可以较为全面的反映该期刊所发文章在国内外化学领域的影响力.在10 年间三种国内期刊发表的8 963 篇文献中，共有8 235 篇文献被引用，论文被引百分比为91.9%，其中，《中国科学：化学》、《中国化学》和《中国化学快报》被引论文的数量分别为：2 329、2 361 和3 545篇，论文被引百分比分别为：91.5%、89.6%和93.7%.《中国科学：化学》、《中国化学》和《中国化学快报》不同年份发表论文的施引文献随时间变化趋势如图4 所示.论文发表后，随时间延长，施引文献量均呈增大趋势，一般在论文发表后第3 年时达到峰值，随后对该文献的引用量呈降低趋势.对比不同年份发表论文的施引文献可知，从2010 ～2019 年，施引文献数量也呈增大趋势，表明其发文成果得到了越来越多的引用和认可，显示了三个期刊在国内外化学科研领域学术影响力的提升.

图4 Scifinder 数据库中《中国科学：化学》、《中国化学》和《中国化学快报》不同年份发表论文的施引文献随时间变化趋势. A：《中国科学：化学》；B：《中国化学》；C：《中国化学快报》.Fig.4 Amount of cited literature with time during 2010-2019 for the Science China⁃Chemistry，Chinese Journal of Chemistry and Chinese Chemical Letters in the SciFinder. A：Science China⁃Chemistry； B： Chinese Journal of Chemistry： C： Chinese Chemical Letters

Scifinder 数据库中《中国科学：化学》、《中国化学》和《中国化学快报》施引文献排名前20 的期刊，如表5 所示.对三种国内期刊发表文献引用量较多的仍然为本刊，但也有不少国际高水平期刊对其有较大引用量.虽然这三种中国创办的化学期刊影响力及影响因子距离国际顶级化学期刊尚有较大差距，但其发文成果也得到了国际化学领域的广泛引用，Journal of the American Chemical Society、Chemical Communications和Chemical Reviews等国际高水平优秀期刊对其均有较高的引用量.

表5 Scifinder 数据库中《中国科学：化学》、《中国化学》和《中国化学快报》施引文献排名前20 位的期刊Table 5 Top 20 journals of cited literature for the the Science China：Chemistry， Chinese Journal of Chemistry， Chinese Cheimcal Letters journals in the SciFinder

续表5

3 结语

对近10 年来（2010 ～2019 年），三种中国化学期刊《中国科学：化学》、《中国化学》和《中国化学快报》及三种国际化学期刊ANGEW、JACS和CC发文进行分析对比.结果显示，相比于国际期刊，三种中国化学期刊的载文量较小，随时间发展，ANGEW、CC期刊年载文量呈现上升趋势，《中国化学快报》的年载文量呈波动稳定趋势，而JACS、《中国科学：化学》和《中国化学》期刊的年载文量则呈下降趋势.中国科学院作为顶级学术科研机构之一，在ANGEW和CC的国际发文机构排名中位列首位，在JACS中为第二位，显示了其在国内外化学领域的领先学术地位.中国机构在三种国际期刊上发表论文数量及占比随时间呈增长趋势，且进入发文量前20 位的中国机构不断增多，凸显了中国化学科研强劲的发展势头和国际影响力.

对期刊文献索引词的分析显示，虽然不同期刊文献索引词出现的词频略有差异，但国内外化学期刊的发文重点基本一致.晶体结构（Crystal struc⁃ture）、分子结构（Molecular structure）等为六种期刊中文献高频索引词，表明对各种物质在宏观⁃介观⁃微观多尺度机理探究为近10 年国内外化学领域的研究重点之一.三种中国期刊的发文成果得到了国际期刊的广泛引用，其中就包括Journal of the Ameri⁃can Chemical Society、Chemical Communications和Chemical Reviews等国际高影响力期刊，且有较高的引用量.因此，国内化学研究领域有雄厚的研究基础和相当规模的研究成果，这些都是国内化学领域优秀刊物成长的有力支撑.国内期刊在发展早期可采取“先质量、后数量”的发展策略，待影响力有效提升后，逐步提高载文量，实现质量和数量的同步提高.