王志琴,陈婷,谢开鹏,钟天鹰
(南京医科大学附属妇产医院&南京市妇幼保健院a.医学检验科,b.科教科,c.医学研究中心,南京 210000)
国家自然科学基金作为国内科研领域公认度最高的科学研究基金,以支持基础研究、坚持自由探索、发挥导向作用为战略定位,是国家实施科教兴国和人才强国战略的重要举措[1]。这项举措对我国科研工作起到了导向和激励作用,并促进了我国的人才培养工作和科技发展[1]。纳米技术、生物传感器、生物芯片、核酸扩增技术、色谱技术、质谱技术等技术的快速更新和发展,使临床检验新技术成了检验医学的主要热门研究方向[2]。本研究通过统计分析从1986年国家设立国家自然科学基金以来在临床检验新技术领域立项课题的项目数量、资助金额、申请单位、研究内容,了解临床检验新技术的发展状况和趋势以及热点研究方向,以期为该领域的研究工作提供参考,同时为基金申报提供借鉴。
1.1资料 在科学网基金网页(http://fund.sciencenet.cn/)依次点击:某一学科中标情况对比→医学科学部(H)→检验医学(H20)→临床检验新技术(H2006),筛选1986─2019年立项的课题。
1.2统计学分析 对资助项目的数量和类型、金额、申请单位、研究内容进行描述和分析,所有统计分析采用2019版WPS Excel软件。
2.1资助项目数量及类型分布情况 从1986年至2019年,临床检验新技术领域的国家自然科学基金资助项目总数为222项,从整体趋势上看临床检验新技术领域的获资助项目数呈现上升趋势(图1)。1986─2009年,资助项目总数为8项(1991年1项,1998年2项,2004年1项,2008年1项,2009年3项),这24年中有19年临床检验新技术领域没有国家自然科学基金的资助;2010─2012年每年资助的项目数在10~15项之间;2013─2017年每年资助的项目数在20~25项之间;2018年资助项目数为38项,2019年资助项目数为33项,连续2年超过30项。如图2所示,第1个临床检验新技术领域立项的青年科学基金项目在1991年,而1991年整个检验医学(H20)的青年科学基金项目资助课题也只有1个;第1个临床检验新技术领域立项的面上项目在1998年,而从2009年起,每年均有青年科学基金项目和面上项目的资助课题。2010─2013年每年立项数量最多的项目类型是面上项目,2016─2019年每年立项数量最多的项目类型是青年科学基金。1986─2019年,临床检验新技术领域立项的联合基金项目和国家重大科研仪器研制项目的数量均为1项,也是整个检验医学(H20)领域仅有的联合基金项目和国家重大科研仪器研制项目。222项立项项目中,主要项目类型为青年科学基金项目106项(47.75%)和面上项目95项(42.79%),其次是地区科学基金项目12项(5.41%),此外还有6种项目的数量很少,本研究将这些项目一起归类为其他类型项目,分别包括国际(地区)合作与交流项目专项基金项目、重点项目、应急管理项目各2项,国家重大科研仪器研制项目、专项基金项目、联合基金项目各1项,共9项(4.05%)。见图3。
2.2资助金额情况 临床检验新技术领域获得国家自然科学基金的资助金额整体呈现上升趋势。1986─2009年,由于临床检验新技术领域课题立项项目数量少,所以这24年的资助金额总共才157万元(1991年4.00万元,1998年22.00万元,2004年19.00万元,2008年36.00万元,2009年76.00万元)。2010─2019年资助金额总数总体呈上升趋势(图4),2010年起,临床检验新技术领域立项的国家自然科学基金项目金额数目大幅度增加,年资助总金额从2010年的345.00万元增加至2019年的1 752.00万元。2010年的项目数量和项目总金额分别是2009年的4.00倍和4.54倍;2010─2014年,这5年的资助总金额逐年增加;2015─2017年,年资助金额总数逐年下降,但这3年的年资助金额总数均在700万元以上;2018年和2017年的资助总金额比是2.19∶1,2019年的资助总金额继续增加,呈上升趋势。34年的资助金额总数为9 107.90万元,总金额占比居于前2位的是面上项目和青年科学基金项目,2种项目的金额总数分别是5 192.00万元(57.01%)和2 136.00万元(23.45%),单个项目平均金额分别是54.652 6万元和20.150 9万元,总金额居于第三的项目类型为重点项目(614万元),单个项目平均金额居于前3位的是国家重大科研仪器研制项目、重点项目、国际(地区)合作与交流项目,项目平均金额数分别为412万元、307万元和126.95万元。2010以来,每年资助总金额度最高的项目类型是以中高级科学技术人员为支持对象的面上项目。
2.3获得资助的申请单位分布情况 1986─2019年获得国家自然科学基金的机构总共有77所,得到资助的主要单位类型是高校(54所,70.13%),包括31所综合类院校和23所医学类院校,高校类单位获得的项目总共为189项(85.14%)。医学类院校的单位数目构成比为29.87%,位居第二,但是其项目数量构成比为48.20%,位居第一,见表1。1986─2019年,获得资助项目数量最多的申请单位是陆军军医大学(原名称中国人民解放军第三军医大学),所获资助项目占总项目数的11.71%。获得资助项目数量>5项的申请单位包括6所高校,获得的资助项目总数占所有资助项目数的34.68%,见表2。
表1 临床检验新技术领域获得资助单位分布情况
表2 临床检验新技术领域项目获得单位排名(前5位)
2.4研究内容 222项资助项目中有41项(18.47%)是研究新检测指标的筛选或机制探索或诊断模型建立,在技术的组合或创新上没有探索,其余181项课题是关于技术的研究,很多项目的研究者会结合不同的技术开发新技术,或结合新发现的物理或化学技术改善传统的临床检验技术,比如利用纳米技术提高生物传感器检测的灵敏度。结合资助项目的题目、关键词、摘要内容进行分析,发现项目所研究或利用的主要技术有纳米技术、传感器检测技术、生物芯片技术,此外还有色谱技术/质谱技术/色谱-质谱联用技术、PCR技术,其余技术的研究项目数量不超过20项(表3)。量子点技术其实质也是一种纳米技术,所以应用或研究最多的技术是纳米技术。由于部分课题的关键词和摘要的缺乏,这些课题主要研究和应用的技术无法详细统计。所有资助项目中明确与基因检测或核酸检测相关的有94项(42.34%)。222项课题中有82项(36.94%)与肿瘤相关,50项(22.52%)与病原菌或寄生虫感染相关。
表3 研究项目所研究或用到的主要技术
本研究回顾分析了1986─2019年临床检验新技术领域国家自然科学基金资助情况,分析显示临床检验新技术领域的国家自然科学基金资助力度越来越大。与2009年以前相比,2010年起,临床检验新技术领域立项的国家自然科学基金资助大幅度增加,且资助项目的数量和金额整体呈现上升趋势(图1、图4),这种现象的出现应该与2009年国家基金委员将医学科学从生命科学中独立出来有关系。由表4可见临床检验新技术领域的研究重要性一直得到关注,可预测临床检验新技术领域的资助力度可能会随着整个检验医学的资助力度的增大而增大。
表4 1986─2019年临床检验新技术项目和检验医学项目历年数目
从资助项目数量占比和金额占比来看,面上项目和青年科学基金项目是主要的2种项目类型,统计分析发现面上项目总数比青年科学基金项目总数少了11项,但面上项目与青年科学基金项目的资助总金额比值和单个项目的平均金额比值分别为2.48和2.71,出现这种现象的原因是2种项目属于国家自然科学基金的不同项目系列,前者属于研究项目系列,后者属于人才项目系列。不同系列的项目设立目的不同:面上项目的目的主要是支持中高级科技人员进行创新性科学研究,以获得基础研究创新成果;青年科学基金项目的目的主要是支持青年科研人员进行基础研究,以培养科研创新人才[3]。
获得资助的主要申请单位类型是高校,这可能与高校有较好的科研条件有关系,因为高校的科研人员数目和实验室条件都占优。获得资助项目数量>5项的申请单位所在地区主要位于我国南部或东部,多是国内经济发展较发达的城市,这种科研基金在地理位置上的不平衡分布可能与经济发展、研究机构数量分布等有关系。一项关于中国医学学科区域科研竞争力的研究分析显示,华东和华南地区的医学科研竞争力比西北地区要强[4]。另有研究者统计发现华东和华北地区的基金负责人数、论文产出数比西北和东北地区多,经济和科技发达、研究机构数量较多的地区,其论文产出的数量和质量比经济发展落后的地区高,而且各地的GDP均值与论文的产出数量和被引频次等指标呈正相关[5]。所以有必要采取措施降低资助项目的地区分布不平衡性,比如,对一些地区针对性的加大支持,或增多专项或地区基金的项目数量。
临床检验新技术是一门交叉性很强的学科,涉及临床医学、物理、化学、生物、药学、人工智能、数学与信息科学等多学科的知识和技能,研究者需关注不同学科的技术创新,广泛了解其他学科的知识,与其他专业的研究者进行深入的合作,及时将其他学科的技术创新引入临床检验新技术领域,这是顺应临床检验新技术发展趋势的重要突破口。从表3列出的技术类型可以看出,引入其他领域的先进技术是临床检验新技术的发展基础。比如,由于纳米材料独特的理化性质,纳米技术的发展日新月异,极大地提高了传感器的灵敏度和稳定性以及生物芯片检测性能,纳米材料的标记、信号扩大等功能已经引起核酸检测、免疫标记方面的重大改变[6]。目前还未发现人工智能被引入临床检验新技术的国家自然科学基金立项课题。国家对人工智能的发展越来越重视,在2017年,人工智能已被写入了政府工作报告,所以期待在临床检验新技术领域出现引入人工智能的立项课题。
分析资助项目的研究内容还发现基因检测、肿瘤和感染性疾病的相关检测是临床检验新技术领域的热点研究内容。基因检测一直是生命科学的研究热点,所以基因检测成为临床检验新技术领域的热点研究内容不足为奇。在精准医学的大背景下,临床检验新技术为肿瘤和感染性疾病提供了大量新的检测指标。一项调查发现,2010─2018年肿瘤标志物的国家自然科学基金项目数占检验医学的33.24%,主要分布的检验医学分支学科是临床分子生物学检验(H2005)和临床检验新技术[7],所以推测肿瘤的相关检测会持续成为临床检验新技术的热点研究内容。传统的病原菌检测技术不能满足临床上快速诊断的需求,核酸扩增技术、基因芯片技术、质谱技术等的应用和发展不仅可以提高检测结果的灵敏度和准确性,还能简化检测过程或缩短获取结果的时间[8],使得感染性疾病相关的检测成为临床检验新技术领域的热点研究内容。
此外,新标志物筛选和新诊断模型建立以及机制探索的研究项目占总资助项目数的18.47%,此类研究对疾病的预测、诊断和监测有重要意义,更是无创检测的主要手段,所以探索新的生物标志物和诊断模型等方面也是临床检验新技术领域研究的热点主题。