COVID-19和SARS病毒领域中美合作研究模式研究——基于文献计量

■ 郭茜茜

中国科学院大学中丹学院 北京 100190

0 引言

公共卫生领域一直以来备受全球关注，国家间的科技合作成为解决全球公共卫生问题的关键所在。作为世界重要经济体的中国和美国，在卫生科技活动中具有良好的协调性和互补性，更加显示出中美在公共卫生领域科技合作的重要性[1]。

合著论文是科技合作的重要成果，为研究合作情况提供了重要的信息[2]。合著论文可以论证科学合作研究的客观存在，反映科技政策的研究热点，Kata 和Martin在1997年的研究中认为合作是大势所趋，对于国际合作发文的研究具有一定的研究意义，既能够展现出两国或多国之间的合作模式，也能在一定程度上表明特定研究领域的特征。[3]Maki 和Asao 在2017年就曾以Nature 和Science 两个知名期刊中的国际合作文献中发现国际科学合作与研究人员流动之间的关系，认为研究环境和研究人员的内在动机是流动的主要原因。[4]

在中美关系和新冠疫情的双重背景下，中美两国之间的科技合作逐渐受到学者们的关注。例如Jenny 和John 于2020年就以COVID-19 为切入点，用中美两国之间的合作论文和各自的开放获取刊物为对象，研究全球危机中的科学全球化主义，提出中美之间的合作研究依然以开放式全球化模式为主。[5]随后，二人又基于2015年至2020年中美两国的合作发文，研究在中美地缘政治紧张的局势下，针对新冠病毒相关领域的科技合作情况，认为在新型国际关系中，科学民族主义与全球化主义并存，而中美之间的合作并没有受到政治关系的负面影响。[6]此外，在疫情爆发前，国内学者张志明等人于2019年就以中美两国价值链合作为研究对象，发现合作模式存在价值链合作为主、非价值链合作为辅的特征。[7]疫情爆发后，随着中美摩擦升级，美国逐渐加强了对中国的科技封锁，张伟和马陆亭于2020年基于该形势下，对我国“双一流”建设高校与美国学术机构之间的合作情况展开研究，提出六条突破科技封锁对策，如建立中美两国科学家联系渠道、健全学术合作中人文交流机制等。[8]从中国和美国在不同研究领域的合作模式来看，尽管存在政治摩擦，总体仍有较好的发展前景，且较受关注。因此，疫情发生后两国合作模式现状值得进一步探讨，尤其在与疫情密切相关的公共卫生领域中传染性病毒方面。

本研究将以文献计量的方法深入探讨中美两国在传染性疾病领域的科技合作现状，以期进一步优化中美在公共卫生领域的科技合作机制，以及基础研究与应用项目之间更好的匹配。世界卫生组织在针对突发事件防范和应对的工作中，重点提出流行和大流行性疾病模块。文中综合考虑各种病毒被关注度和爆发地点等情况选取较为典型的传染性病毒，即COVID-19 和SARS。基于Web of Science中所发布的研究文献数据,探讨中美两国在这两种传染性病毒领域的合作研究特征和现状，将具体分析中美在这两种典型传染性病毒合作研究发文的学科领域、发文机构和资助计划情况。

1 研究方法

文献计量数据集适合分析随着时间的变化某些研究话题的变化趋势，尤其是针对研究主题的演变分析[7]。在文献计量研究方法中，研究文献的学科属性一定程度上可以反映出该特定领域的研究进展及其内容特征；而发文的机构则代表着该领域的研究群体，有利于该领域知识的流通以及组织间的合作研究等行为；文献所受资助的来源如项目或基金可反映出研究现状与潜力，同时往往能够代表着该领域内的新动向、新趋势、制高点[8]，此外，项目或基金的发文量显示着研究课题的水平和难度，有助于加快最新最好科研成果的传播[9]，尤其是受到国家级基金资助的项目，更加展示着具有突破性的研究成果[10]。因此，为研究中美两国在传染性病毒领域的科技合作研究，选取Web of Science 核心数据库中的相关文献，检索日期为2020年3月31日。具体检索式和检索结果如表1 所示，经过数据清洗与筛选后运用CiteSpace和Ucinet 软件进行文献数据处理，针对两种病毒研究文献的学科领域、发文机构和资助计划情况绘制共现网络图谱进行分析。

表1 数据检索信息及结果

2 研究结果

根据中国和美国在五种典型传染性病毒领域合作研究发文情况，主要利用CiteSpace和Ucinet软件制作可视化网络图谱，网络图中中以不同结点代表学科领域或机构，并以“年轮”的大小和颜色代表着学科或者机构发文的论文数量和首次发文时间，结点越大则表明该学科或机构的相关文献越多，结点之间的连线则表明多学科、多机构或称跨学科、跨机构的合作研究发文，其粗细和颜色分别代表合作频次高低和首次合作的时间。

2.1 COVID-19研究领域

2.1.1 合作学科模式

2019年年末爆发的新型冠状病毒领域中美合作研究发文较少（截止2020年3月31日），合作研究在学科分布上的情况如表2所示，在目前来看，中美合作研究的11篇相关文献中出现的学科种类共11门学科，其中主要发文学科为医学；其次分别为传染病学、生物化学与分子生物学、免疫学、放射学，核医学和医学成像、细胞生物学。其中，医学，研究与实验以及微生物学这两门学科的中心性较强，其他学科则较为分散。

表2 中美两国在COVID-19病毒领域合作研究的学科分布统计表（部分）

结合中美两国在新型冠状病毒领域合作研究的学科分布共现图谱来看，如图1 所示，相关文献所属学科之间有交叉即跨学科或称多学科研究，其中以出现频次最多的学科即医学，研究与实验为中心的网络子群较为显著，尤其是医学，研究和实验该学科与细胞生物学、生物化学和分子生物学这三种学科之间形成“闭环回路”型的紧密合作；其次为以微生物学为核心的免疫学、微生物学和传染病群落中存在的多学科合作关系较多；其他的研究学科呈现散落状态，即为独立学科研究，例如医学，全科与内科、放射学。可见，在新型冠状病毒研究领域中国和美国的合作研究学科较为集中并以医学领域为主，同时跨学科研究的特点不太显著，在新型冠状病毒研究伊始时期多数学科之间仍然处于独立研究阶段且涉及学科种类较少、相关性较强，主要是医学和生物学相关学科。

图1 中美两国在COVID-19病毒领域合作研究的学科分布图

2.1.2 合作机构模式

在新型冠状病毒的研究领域中，根据对Web of Sci‐ence 上所发布文献的分析，得知目前中美两国在该领域中的合作研究共有59个机构参与研究发文，鉴于篇幅所限，文中按发文频次顺序列出10 个机构。如表3 所示，由于进行数据统计时尚处于疫情爆发初期，整体未有机构具有显著的中心性，从数量来看，参与合作研究发文最多的机构是中国的香港大学；其次是美国的密歇根大学和中国的香港理工大学等。在中美两国的合作发文中也有其他国家研究机构的参与，例如俄罗斯科学院、西班牙的巴伦西亚大学等。同时，在中国参与中美两国合作的机构中发文量较多的主要以香港地区为主，如香港大学、香港理工大学和香港中文大学，而中国大陆的研究机构则集中在医学类的大学如广州医科大学等。此外，仅从高频机构列表来看，可知中美两国的合作研究均以高校为主，如美国著名的常春藤高校宾夕法尼亚大学和耶鲁大学，中国知名高校如复旦大学等，也有部分研究院所如美国的纽约血液中心、中国的科学院微生物研究院。

表3 中美两国在COVID-19病毒领域合作研究的机构统计表（部分）

中美两国在新型冠状病毒领域合作研究的机构网络情况，如图2所示，合作网络包含三个较大的合作网络子群，其中最为错综复杂的子群由中国的青岛大学、中国医学科学院、上海大学、首都医科大学和美国的被得克萨斯州大学以及其他国家如以色列的特拉维夫大学、俄罗斯科学院和联合国科教文组织等多个国家构成的合作网络；其次是中国香港大学、香港中文大学等与美国芝加哥大学、哈佛公共卫生研究院建立的合作关系网络，以及中国重庆医科大学、成都医科大学等与全球指南国际网络组成的合作群体；其余合作网络子群则相对较小且合作关系较为简单，但均存在“多对一”的合作模式即一篇文章中有多家中国机构和一家美国机构合作的网络特点。总体来看，中美两国在新型冠状病毒研究领域的机构合作呈现出大分散小聚集、“多对一”的国际合作网络特征。

图2 中美两国在COVID-19病毒领域合作研究的机构网络图

2.1.3 合作资助模式

截止数据统计日期，新型冠状病毒领域中国和美国的11篇合作研究发文共获得21个基金资助，包括6个美国基金项目和15个中国基金项目，可见相关文献受到多个基金项目同时资助的特点较为显著。根据统计表4可知，在该研究领域的合作研究中资助最多的是中国国家自然科学基金，在所统计的文献中占比接近百分之五十，其次是中国的淮安市传染病及预警重点实验室和香港研究资助委员会综合研究基金，而美国方面资助来源主要来源于美国卫生与公共服务部所属的国立卫生研究院各个研究院所如综合医学科学研究所等。

表4 中美两国在COVID-19病毒领域合作研究的资助基金统计表（部分）

根据中美两国在新型冠状病毒领域合作研究的资助基金网络图，如图3，并结合资助基金统计表，可以看出在该领域中中美两国的合作基金项目主要有两个群体，分别是以中国国家自然科学基金和美国卫生与公共服务部为核心。其中，中国国家自然科学基金为核心的群体中主要由中国国家项目和中国地方性基金项目如广西省自然科学基金等构成，以美国卫生与公共服务部为核心的群体则由美国研究院所和中国东南地区如香港和广州地区的研究基金组成。此外，美国内部也存在合作关系如纽约血液中心与美国卫生与公共服务部国立卫生研究院合作资助文献研究。整体来看，在新型冠状病毒领域的中美合作研究主要受到中国基金项目的资助，而受到中美双方资助的研究主要集中在中国东南沿海地区如香港和广州地区。

图3 中美两国在COVID-19病毒领域合作研究的资助基金网络图

2.2 SARS研究领域

2.2.1 合作学科模式

在2003年爆发的SARS 病毒研究领域中，中美两国合作研究相关文献的学科属性方面，共有41 门学科，部分数据如表5所示，在高频学科中，占比最大的学科分别是病毒学、免疫学、生物化学与分子生物学；其次为传染病学和微生物学这两种学科。可见，根据SARS 病毒中美合作研究发文学科属性的统计来看，学科种类较多，涉及到医学、物理学、化学、社会科学、计算机科学等多个学科，具有一定的多学科交叉特点，但高产学科仍集中在病毒免疫等与生物学相关的学科，而物理和化学等跨学科领域的研究相对较少。

表5 中美两国在SARS领域合作研究的学科分布统计表（部分）

结合图4 合作研究的学科分布共现图谱来看，以出现频次最多的学科即病毒学，免疫学和生物化学与生物分子学这三种学科为中心的网络子群较为显著，其中以生物化学与生物分子学，以及免疫学为中性的群落具有较强的中心性，即与其他学科之间存在着更加紧密的联系；其次为以传染病学和微生物学为核心的两个群落；此外，化学相关学科如化学分析等，与计算机科学相关学科形成合作网络。同样，工程相关学科和物理相关学科也各自形成合作群落；其他的研究学科如医学、全科和内科，病理学，多学科科学以及药理学和药剂学等学科均呈现散落式独立分布。整体来看，中美两国在SARS 病毒领域的合作研究中学科属性较为复杂，且集中在与医学相关性较强的学科领域范围内，多学科合作研究特点较为显著，同时相关性较强的学科之间形成明显的合作网络。

图4 中美两国在SARS病毒领域合作研究的学科分布图

2.2.2 合作机构模式

中美两国在该领域中的合作研究共有357个机构参与研究发文。如表6 所示，参与合作研究发文最多的机构是中国的香港大学；其次是中国科学院发文和美国的纽约血液中心。从高频机构列表来看，可知中美两国的合作研究仍以高校为主，如美国的哈佛大学、爱荷华大学等，中国高校如香港大学、中山大学等，也有部分研究院所如美国的纽约血液中心、戈登生命科学研究所，中国的疾控中心、中国科学院等。同样在SARS 病毒的研究领域中，中美两国的合作发文中也有其他国家研究机构的参与，例如加拿大的多伦多大学等。

表6 中美两国在SARS病毒领域合作研究的机构统计表（部分）

以参与发文频次大于等3的机构绘制机构合作网络图，如图5 所示。以中国的香港大学为中心的合作网络最为显著，成为最大的合作网络子群，该子群中包括中国的广州医科大学和美国的爱荷华大学等；其次是以中国疾控中心为核心的合作子群，且具有较强的中心性，以及核心为美国纽约血液中心的子群，纽约血液中心与美国多家研究机构如马萨诸塞大学等存在着错综复杂的合作关系；其他较为显著的子群仍均以中美两国的知名高校或研究机构为中心形成，如以中国医学科学院、美国哈佛大学等为中心。整体而言，中美两国在SARS病毒研究领域的机构合作网络具有明显的聚集性，涉及研究机构较多，网络复杂程度高。

图5 中美两国在SARS病毒领域合作研究的机构网络图

2.2.3 合作资助模式

表7 中美两国在SARS病毒领域合作研究的资助基金统计表（部分）

在SARS病毒研究领域中国和美国两国合作发文共获得120 个基金资助，包括36 个美国基金项目、63 个中国基金项目和21 个其他国家或组织基金如英国医学研究委员会、欧洲共同体联合研究中心等。从基金来源来看，该领域的合作研究主要受到中国地区的项目所关注，且占比过半，而美国和其他国家的关注较少；从基金资助频次来看，高频基金项目中美国的卫生与公共服务部国立卫生研究院，及其所属的过敏症与传染病研究所的资助次数最多，其次是中国的国家自然科学基金和国家重点发展计划如973 计划和863 计划。整体来看，SARS 病毒领域中美两国所参与资助的基金项目中，中国的基金项目参与的个数较多，但参与次数方面，美国略高于中国。由发文数量和资助基金数目可以看出该领域的研究具有同一种基金同时或先后资助多篇文章的特点。

以资助频次大于等于2 的基金绘制网络图，如图13所示，并结合资助基金统计表28，可以看出在该领域中，中美两国的基金项目合作网络错综复杂，且以多个基金项目为核心，包括美国卫生与公共服务部国立卫生研究院及其所属的国家过敏症与传染病研究所、中国国家自然科学基金3 个基金项目。在合作网络图中，国际组织或其他国家的参与主要是与来自美国的基金所构成的合作网络；而中国方面与美国的合作资助则主要是香港地区以及部分国际级基金项目，同时，美国疾控中心和国家研究资源中心分别独立资助了中美两国在该领域的合作研究发文。整体而言，该领域的资助网络中，国际组织和其他国家发挥积极作用，使得中美合作的网络关系更加紧密。

图6 中美两国在SARS病毒领域合作研究的资助基金网络图

3 结语

通过对中美两国在两种典型的传染性病毒领域合作研究文献的学科领域、发文机构及其所受资助情况的综合分析可得知。

（1）学科领域方面，中美两国的合作研究模式整体呈现出阶段性集中的研究范式，与医学、生物学相关学科的发文量最多；在参与合作研究的时间上，学科种类以及首次参与的时间与疫情爆发时间阶段具有一定的相关性，初期主要是病毒学、免疫学等，中期则以生物学、医学相关的学科为主，后期逐渐加入更多跨学科研究如多学科科学、化学、工程等相关学科领域；高产学科尤其是在研究前期出现的学科一般具有较高的中心性。

（2）研究机构分布方面，中美两国具有不同的特点，中国以高校为主，其中香港地区参与最多，而美国方面占据重要地位的机构不仅有高校，还有国立研究院和部分社会组织，尤其是美国国立卫生研究院所属机构。

（3）所受资助的基金项目方面，中美两国在参与资助的频次方面较为均衡，但中国参与资助的基金项目个数较多，同时均有不少国际组织或其他国家的资助，但总体上较为缺乏社会组织或基金的参与和关注。

针对中美两国在典型传染性病毒领域的合作研究模式，对两国在公共卫生领域尤其是传染性病毒方面提出以下参考意见。

（1）紧跟疫情发展阶段，拓展合作学科范畴。中美两国合作研究应该进一步加强对多学科、跨学科研究的鼓励和支持，尤其是疫情爆发的初期，在疫情相关度较高的医学、生物学等学科紧密合作基础上，增加跨学科合作研究发文量，如在化学、物理、工程以及公共管理等社会科学方面，更好地实现全方位深入研究合作。

（2）盘活各方资源，调动合作机构积极性。美国方面，需要调动更多的高校和研究院所参与到与中国的合作研究工作中，充分发挥高校的人力资源和研究潜力；而中国方面，则应该努力扩展并支持内陆地区各高校和研究院所，积极以中国香港地区为典范，推进与美方的合作，同时，吸引更多来自其他国家或地区相关研究机构的关注，共同推动中美两国在公共卫生领域的合作研究。

（3）吸引社会资金，助力科学研究发展。在社会资本投入方面，美国方面参与较多，如盖茨基金会等，而中国方面相对缺乏。基于此，中方一方面需要加大科学研究深度与宣传力度，主动吸引或申请相关社会基金的资助；另一方面以政府为主导和典范，加大科研基金投资，并积极倡导社会组织或个人基金对基础科学研究与应用科学研究的关注，并以国内基金新动力带动国外基金组织活力，国内外双向助力中国与包括美国在内的其他国家或组织的国际合作研究。