消息、动态与进展
——写在《地震科学进展》创刊50年之际*

2023-01-14 13:40刘文义王文青
地震科学进展 2023年1期
关键词:动态科学

刘文义 李 丽 王文青

1) 中国地震局第二监测中心,陕西西安 710054

2) 中国地震局地球物理研究所,北京 100081

引言

《地震科学进展》创建于国家地震局成立前夕的1971年5月,原为内部赠阅的不定期刊物《国外地震消息》,1978年8月经国家科委批准改为正式出版的期刊《国际地震动态》,2019年9月经主办单位申请、国家新闻出版署批复同意更改刊名为《地震科学进展》。1971年5月—1975年12月,《国外地震消息》油印出版了共30期;1976年1月—1978年6月,《国外地震消息》又铅印出版了共30期;1978年11月以《国际地震动态》出版一期 “试刊号” ,《国际地震动态》从1979年起定为月刊,正式出版发行,由《国际地震动态》编辑部编辑、科学技术文献出版社出版和发行[1]。1978年9月—2019年12月,《国际地震动态》共出版了492期。从2020年第1期起,正式以《地震科学进展》刊名出版发行[2]。

本文中的数据是以《国际地震动态》刊名检索的,在正文叙述中我们还是采用《国际地震动态》。虽然《国际地震动态》现在已经是《地震科学进展》的曾用刊名。

20世纪70年代的中国还没有开始摆脱封闭或准封闭的状态。在这样的情况下,《国际地震动态》作为反映地震科学发展和防震减灾事业的国际动态性刊物,在某种程度上发挥了地震研究领域的《参考消息》的作用。这也正是《国际地震动态》长期以来深受专业人员、管理人员和对地震科技发展感兴趣的读者的喜爱,在防震减灾事业中颇有影响,并引起一些国外的专家和研究机构关注的主要原因[3]。50年来,《国际地震动态》与广大地震工作者一道,共同巩固和发展了中国地震科技体系,也见证和推动着中国地震事业的转型与革新,是中国地震学优秀成果最为重要的刊登平台之一,并在呼应和服务国家安全战略等方面发挥了非常重要的支撑和带头作用。

作为和中国地震局一同成长并在中国的地震事业中发挥过重要作用的学术刊物,在《地震科学进展》创刊50周年之际,有必要通过科学文献计量和可视化方法,对其出版特征、热点主题和演变趋势进行适时的评估分析,为后续《地震科学进展》的发展提供相关数据参考,并寄此凝聚创新的思路。文献计量采用多种统计方法定量分析特定领域的文献特征,通过对特定期刊或研究主题的文献计量分析,读者可快速了解出版物或不同研究主题中最有成效的作者、机构、国家、领域,甚至是热门话题和未来的研究趋势。在《国际地震动态》创刊的重要历史节点,不少地震学者和编辑部同仁已对《国际地震动态》的出版刊发情况作出分析[4-6]。在《国际地震动态》创刊30周年之际,宋守全从编辑的角度回顾了《国际地震动态》的历史沿革,阐述了刊物的信息价值、学术价值和实用价值[1]。吴忠良从找准位置、扬长避短、应对挑战对《国际地震动态》30年的发展进行了系统总结[3]。近年来随着文献计量可视化技术的发展,为更直观地展现学术期刊的载文特征,以及进一步挖掘载文数据,提供了新的技术支持。在《地震科学进展》创刊50周年之际,采用CiteSpace科学文献计量方法,基于中国学术期刊出版总库所提供的论文数据,对1979—2020年《国际地震动态》正刊所出版的文献进行作者合作网络分析和关键词共现分析,以期系统性探索其过去不同时期《国际地震动态》出版文献的主题脉络、知识演进、历史热点和机构发展,回溯《地震科学进展》在过去50年的发展历程,旨在为中国地震科学工作者以及相关领域人员提供参考。

1 研究设计

1.1 研究方法和软件选择

本文主要采用的研究方法是文献计量法。文献计量法是以学术文献为研究对象,从定量的角度分析文献规律。文献计量学可通过运用多种软件加以实现,如以基于建构社会关系矩阵分析的BibExcel、BICOMS、SAT等软件、基于社会网络聚类分析的Cite-Space、VOSviewer、Ucinet、NetDraw等软件[7]。本文采用的是CiteSpace软件。其采用共引分析理论和寻径网络算法,可对特定领域文献进行计量,探寻科学领域演化的关键路径及知识转折点,进而完成对学科发展前沿的探测,已经成为科学计量学普遍采用的新工具[8]。

本研究使用的软件版本为CiteSpaceV5.8R1,时间跨度为1979—2020年。时间切片(Yearsperslice)设置为1年,裁剪方法(Pruning)选择关键路径算法(Pathfinder)。为了更准确地选取样本文献中的高频关键词,阈值选择方法(SelectionCriteria)选用了g指数方法(g-index),将k值设置为25,以期获取每个时间切片内有质量的高频关键词和关键文献。

1.2 样本数据的确定、采集和处理

数据来源于从中国知网(CNKI)检索到《国际地震动态》1971—2020年间的载文数据,论文共计8 441篇。为保证论文数据的准确性和代表性,手工剔除了非学术类论文(含会议通知、简讯、零讯、征稿启示、国内外震情、全球地震活动性等)1 290篇和编译编写与翻译文章1 839篇,最终得到有效分析文献5 312篇。将中国知网(CNKI)导出的Refworks格式数据,用CiteSpace软件进行格式转换。

2 文献计量学分析

根据CNKI数据库信息,对所获取文献的类型、作者情况、研究机构、学科领域、基金资助等基本要素进行文献计量学分析。

2.1 学术论文计量学特征

1979—2020年间,《国际地震动态》学术论文年均发文量在166篇。其中,在1979—1993年间,《国际地震动态》处于高速发展期,部分原因是改革开放的1980年代,国家地震局全面加强了地震理论、地震观测和地震预报的基础研究,《国际地震动态》根据当时国际上防震减灾事业的发展,及时地进行了地震诸学科的全面报道和讨论。当然这一期间,文章篇幅短,也是发文数量多的原因之一。1990年代,我国对外开放的程度大大增加,大多数专家可以很及时地读到国外的专业出版物,特别是90年代末期互联网络的发展,改变了我们获取信息的方式,使得《国际地震动态》从1994年开始至2007年发文量锐减。2008年以后,《国际地震动态》除几次中国地震学会学术大会发长摘要专集(2008年,2012年,2015年)和中国地震预报论坛会议摘要集(2017年,2018年,2019年)外,年发文量基本保持在1990年代的水平(图1)。

图 1 1979—2020年论文数量时序图Fig. 1 Time series diagram of the number of papers from 1979 to 2020

2.2 发文机构特征

对不同研究机构的论文数量进行统计,中国地震局地球物理研究所、中国地震局地质研究所、中国地震局地震预测研究所、中国地震台网中心、中国地震局工程力学研究所、中国地震局兰州地震研究所、中国地震局地壳应力研究所等研究所是发文最多的研究机构。其次为云南省地震局、四川省地震局等省局单位。中科院兰州文献情报中心和中科院资源环境科学信息中心为地震局系统以外发文最多的机构(图2)。

2.3 被引用次数与下载次数特征

对1979—2020年单篇论文的被引用次数和下载次数进行统计与排序,并提取出所对应的论文第一作者。根据统计结果,在被引用次数方面,谢礼立、高建国、陈学忠、杨又陵、甘卫军、张景发、刘耀炜、祝意青、池顺良、孟国杰是位居前10位的学者(图3a);在下载次数方面,谢礼立、高建国、申旭辉、王庆良、张国民、王儒述、耿庆国、陈会忠、俞言祥、侯建盛是位居前10位的学者(图3b)。被引用次数和下载次数最多的论文是 “现代抗震设计理论的发展过程”[9]和 “国家救灾物资储备体系的历史和现状”[10]。

图 2 1979—2020年主要研究机构发文量Fig. 2 The number of papers published by major research institutions from 1979 to 2020

图 3 1979—2020年单篇论文被引用次数 (a) 和被下载次数 (b) 及其对应的第一作者Fig. 3 The citations number (a) and the downloads number (b) of a paper attached with the first author from 1979 to 2020

图 4 《国际地震动态》作者合作网络(1979—2020)Fig. 4 The author cooperation network of Recent Developments in World Seismology (1979—2020)

3 共现网络分析

在计量文献学中,共现分析(Co-occurrence analysis)方法包括共词(关键词的共现)、同被引(参考文献及其作者的共现)、合作(作者或机构的共现)等,这些方法以学术论文的外部特征为基础,通过共现关系揭示科学的深层次内容。共词分析通过文献关键词共现关系揭示关键词所代表的研究主题之间的关系,并根据这些关系分析领域主题结构,透视领域研究热点,把握领域发展变化过程及趋势。合作关系分析通过分析学术论文作者及机构的共现情况,揭示领域研究人员和研究机构之间的合作关系[11]。以下我们重点对《国际地震动态》中的作者合作和关键词共现特征进行分析。

3.1 作者合作网络分析

科研合作是一种重要的科学研究形式。科学计量学家卡茨(J.S.Katz)和马丁(B.R.Martin)认为:科学合作指的是相关研究领域的学者以创新科学知识为目的而在一起工作[12]。国际上,对科研合作的研究开始于20世纪60年代,科研合作网络作为科研合作关系的表现形式,近年来越来越受到研究者的关注。

3.1.1 基于指标参数视角的网络整体结构特征

利用CiteSpace的 “作者” 功能,选择时间区间为1979—2020年,将时间切片设定为10年,得到《国际地震动态》作者合作网络(图4)。该网络由624个节点与968条连线构成,节点代表对应的作者,连线表示两个作者之间存在合作关系。密度是揭示网络连接性的指标,其值大于0.5,则表示网络联系比较紧密,节点之间的沟通较为频繁[13]。《国际地震动态》作者合作网络中,共有968条连线,因此,网络密度为0.005,这表明作者合作网络比较松散,作者之间的合作度不高,互动交流较少。模块值(Modularity,简称Q值)是网络模块化的评价指标,一个网络的模块值越大,则表示网络得到的聚类越好。Q的取值区间是0≤Q≤1,Q>0.3时意味着得到的网络结构是显著的。平均轮廓值(Silhouette,简称S值)是衡量网络同质性的指标,越接近1,表示网络的同质性越高。《国际地震动态》作者合作网络Q=0.82,S=0.92,这表明该网络中的某些模块聚类效果是显著的,存在一定数量的社团结构紧密、具有研究特色的合作团队,团队内部的科学交流较为频繁。

3.1.2 基于拓扑结构视角的作者合作网络特征

CiteSpace软件通过谱聚类算法进行自动聚类形成作者合作网络,每位学者在网络中的表现形式以年轮状直观呈现。通过知识图谱年轮的大小和颜色的深浅反映出网络中作者的重要程度,年轮越大、颜色越深、层次越多表明该作者在领域内研究时间越久,贡献越大。通常将此类学者确定为核心学者,比如朱传镇、吴忠良、俞言祥、武安绪、林向东、武敏捷、梁凯利、付虹、刘耀炜、刘爱文等(图4)。

“计算机网络拓扑结构” 指的是网络中各个站点相互连接的形式,分为星型、总线型、环型、树型以及混合型等。近年来,在文献计量学领域这种网络结构的分类研究方法得到了应用[14]。点型模式是《国际地震动态》作者合作网络中最为普遍且最简单人员最多的一种模式,其特点是作者在科研活动中独立创作,表现在网络上呈现出一个单点的形式。除此之外,《国际地震动态》有17个作者合作网络(图5),主要有以下几种形态。

(1)星型—总线型模式。星型—总线型模式是由两位学者串联成一个网络,然后每位学者又以自己为中心,与其他人展开合作,从而形成一个较大规模的团队。此网络的特点在于处于核心位置的学者发挥着 “纽带” 作用,将不同的学者或团队紧密联系在一起(图6)。与其他刊物不同,《国际地震动态》有一个非常强大的翻译和编辑团队。以译者张君仪和顾平为纽带形成的星型—总线型网络中,共有学者13位之多。以李怀英、张春艳、张洪由、宋守全为核心的编辑与作者混合团队共有编辑作者30多位。这两个团队共有6位稳健型编译者,连续40年跟踪美、苏及欧洲的地震研究动态,是《国际地震动态》最大的团队。

(2)K—核型模式。K—核(K-core)型模式与星型模式类似,但较之星型模式的优点在于其网络内部之间有充分的学术沟通与交流,团队凝聚力较强。同时,这种团队带有典型的地域性或学科性倾向。以江在森为首的作者群和以刘耀炜为中心的作者群均属于 K—核型网络(图7)。前者主要研究方向是地壳形变,后者致力于流体学科的建设。

图 5 《国际地震动态》作者合作网络结构图Fig. 5 The structure diagram of the author cooperation network of Recent Developments in World Seismology

图 6 星型—总线型作者团队模式Fig. 6 Star-bus author team model

图 7 K—核(K-core) 型作者团队模式Fig. 7 K-core author team model

(3)K—核—总线型模式。K—核—总线型与星型—总线型类似, “纽带型” 学者表现为线型分布的特征,但在K—核—总线型模式中, “纽带型” 学者的数量为两个以上,每个学者又都有自己广泛合作的团体。以朱传镇为中心的作者群主要从事与震源物理有关的研究,共包含20位学者,其中既包括师生合作、同事合作,还有师生—同事合作等模式(图8)。从纵向上看, “朱传镇—陈运泰—吴忠良—蒋长胜” 这一条主线连接了整个网络;从横向上看,每位学者又有自己较为紧密的小团体。同时,该网络涉及三代地球物理学者的传承,是地球物理学科人才培养的典范。

图 8 K-核-总线型作者团队模式Fig. 8 K-core-bus author team model

3.1.3 基于学术贡献视角的网络节点特征

通过CiteSpace进行作者合作网络分析,还可以得到作者论文的产量分布。《国际地震动态》作者合作网络中的节点代表每一位具体的学者,节点年轮的大小表示该学者发表文章的数量,节点越大,发文量越高。表1摘录了631位学者中发文数量大于20的前11位高产作者。根据高产作者发文的年度分布,可分为稳健型、潜力型和渐弱型3种(图9)。

图 9 作者发文时序图(1979—2020年)Fig. 9 Time series diagram of authors publishing articles (1979—2020)

表 1 《国际地震动态》高产作者发文统计表Table 1 Statistical table of articles published by high-yield author of Recent Developments in World Seismology

稳健型作者是指为《国际地震动态》撰稿20年左右,且发文量20篇以上的撰稿者,共11位。1980年代前期就开始发文的有朱传镇、郭增建、冯德益、邹其嘉、李裕彻、郭履灿等,为《国际地震动态》的成长发展做出了突出的贡献。2000年以后,这批作者群相继退出,也是引起稿源危机的原因之一。高孟潭、吴忠良、梁凯利、陈学忠、李志雄、李丽、武安绪等稳健性作者中的大部分由于各种原因,近5年来发文量明显减少,开始转入渐弱型。

融媒体时代,科技期刊更需要重视培育 “潜力型” 作者群体。如果把近5年来年均发文大于等于2篇的作者作为潜力型作者的标准,《国际地震动态》潜力型作者严重青黄不接,培育作者群刻不容缓。

3.2 关键词共现网络分析

关键词作为文章核心内容的浓缩及提炼,其出现频率可以表征那些研究内容是热点。CiteSpace的共词(关键词或特征词)图谱可有利于研究热点演变的分析及学科发展动态。

3.2.1 网络整体结构分析

利用CiteSpace的 “关键词” 功能,选择时间区间为1979—2020年,将时间切片设定为1年,得到《国际地震动态》关键词共现网络(图10)。该网络由1 301个节点(关键词)与3 244条连线构成,节点密度为0.002,这表明关键词共现网络比较松散。模块值Q=0.51,平均轮廓值S=0.80,这表明《国际地震动态》中的某些主题模块聚类效果是显著的,共有地震预报、地震学家、地震学、地震活动性、圣安德烈斯断层、地震前兆、汶川地震、地震灾害、防震减灾、活断层等10个主题内容板块。

在1 301个关键词中,出现频次大于50次的关键词有26个(图11)。其中前10个分别为地震预报(637)、地震学家(229)、地震学(182)、地震活动性(153)、圣安德烈斯断层(148)、汶川地震(133)、地震灾害(128)、地震发生(111)、地震预测(101)和防震减灾(98)。中介中心性(centrality)大于0.1的重要关键词有地震预报(0.19)、地震学(0.14)、地震发生(0.12)、地震活动性(0.11)和地震波(0.11)5个。顺便提一句,地震预测(earthquake prediction)、地震学(seismology)和地震活动性(seismic activity)这3个关键词较早(不一定是最早)在外文期刊上出现的时间是1869、1886和1897年(图12)。

3.2.2 地震研究的热点分析

分析关键词出现的频次可以把握一段时间内研究的关注点[15]。出现频次越高,代表着该主题的关注度越高,通常代表着该研究领域的热点。从图11可以看出, “地震预报、地震前兆、地震活动性、防震减灾” 等共现高频词表征了近半个世纪中国地震研究的热点,也是地震学的永恒主题。

地震发生于地壳深部,而目前有关地震的各类地球物理和化学场观测却只能在地球近地面或表面开展,这就产生了一个带有根本性的问题。基于地表观测的地震前兆是否真正代表地下实际。这种现状,也就决定了目前关于地震前兆的认识带有间接、推测和假说的成分,由此发展了红肿学说、膨胀模式(膨胀—扩容模式、膨胀—失稳模式、膨胀—蠕动模式)及组合模式等诸多前兆假说。

地震活动性研究是地震预报的基础。对于地震活动性的定量描述涉及时、空、强3个维度。其分析方法有空间图像法(地震空区、地震条带、空间集中度等)、时间进程法(b值、地震活动异常增强、地震活动异常平静)、地震序列法(余震预报、前兆震群)、地震相关法(相关地震、地震窗)、震源介质参数法(波速比、地震尾波衰减系数、Q值及应力降)、震兆合成法(模式识别、专家系统)等等。

图 10 《国际地震动态》关键词共现网络(1979—2020)Fig. 10 Co-occurrence network of keywords of Recent Developments in World Seismology (1979—2020)

图 11 《国际地震动态》频次大于10的关键词(1979—2020)Fig. 11 Keywords with frequency greater than 10 in Recent Developments in World Seismology (1979—2020)

图 12 较早刊登earthquake prediction、seismology和 seismic activity 的刊物Fig. 12 Prior publications with earthquake prediction,seismology and seismic activity

需要指出的是,我国地震研究和防震减灾中所说的 “地震预测预报” ,与国际上所说的“地震预测”(earthquake forecast)或 “地震预报” (earthquake prediction)有很大的不同。在我国, “地震预测预报”包括长、中、短、临预测预报和震后趋势估计,而“earthquake forecast” 或 “earthquake prediction” 则包括了从地震构造、古地震研究到震源区深部地球物理、地震断裂力学,从地震观测技术、地球物理场观测技术到地球内部物性的地球物理探测、地震断层带物理的一个相当广泛的领域,《国际地震动态》文献对两者都有所体现。3.2.3 地震科学、技术与工程的发展动态

我们从《国际地震动态》40年刊文关键词中选择能表达地震学科发展进程的关键词(图13),试图对地震科学研究、地震技术与工程等40年演进作粗略的描述。

图 13 《国际地震动态》关键词演变进程图Fig. 13 The evolution process diagram of key words of Recent Developments in World Seismology

3.2.3.1 地震科学研究

地震科学研究涉及的重要关键词有板内地震(1980年)、震源机制(1981年)、合成地震图(1983年)、地震空区(1984年)、地震矩张量(1984年)、地震预报实验场(1986年)、理论地震图(1987年)、凹凸体(1988年)、横波分裂(1992年)、地震学模型、地震成核(1996年)、加卸载响应比理论(2000年)、慢地震(2009年)、地震数值模拟(2011年)、地震层析成像(2013年)、震源破裂过程(2015年)。

板内地震是大陆型地震的主要表现形式,是我国地震研究的重点;震源机制研究是开展板内地震物理预报的基础;地震空区是中长期地震前兆最主要的标志之一;地震矩张量、理论地震图、地震预报实验场等表明震源机制理论研究、破裂过程实验观测和大型野外观测相结合的综合地震监测研究预报模式初步建立;断层面凹凸体、地震成核的发现研究引入的非均匀地震破裂模式,可解释主震前地震破裂的成因及主震破裂之后的应力集中,更是对地震危险性分析具有重要的理论价值。

地震观测技术的迅速发展为地震层析成像提供了大批高质量的地震观测数据。1975年左右,地震学家们开始讨论由大量数据以及其他许多不定因素,包括存在多种数据误差、解的不唯一性在内的地球内部成像问题。Aki和Lee[16]利用区域台阵的三维成像,以及Dziewonski等[17]对全球大尺度上地幔速度结构的勾画成为成像研究中开拓性的工作。过去30年中,各类层析成像方法及技术的发展异常迅猛,取得了一系列重大进展。近年来,国际上利用地震层析成像技术在孕震机制、火山活动、板块动力学、地幔柱、洋中脊、地幔流等研究中,都取得了许多重要成果。但是,仍然存在尚未解决或存在争议的问题,最重要的问题涉及三维地球模型的推导和解释。

地震数值模拟研究是地震发生及其预报研究的重要组成部分。例如20世纪90年代日本制定了地球模拟计划(Earth Simulator Project),建立了巨型计算机系统以及有限单元软件系统(包括构造数据库和有限单元软件系统),目的是大规模计算地震活动性图像、地震成核和发展过程,以及地震物理基础、地震轮回和地震动等的数值模拟;这种新的地震预测观测和研究计划,目的是瞄准了解地震从孕育到发生的全过程。计划强调基于由对地震物理过程与强化地壳活动观测的理解,应用数值模拟方法对研究对象可能反映的地震物理实质进行理论探讨,并由此提出数值地震预测的方法。数值地震预测的方法以地震构造和地壳精细结构、高分辨率动态地球物理场、地震活动性、震源参数、地壳形变、前兆变化和岩石(非线性摩擦和本构关系、破裂)室内实验等的多学科数值研究为基础。解析大地震的震源破裂过程是研究地震成因,破裂动力学机制,探究活动断层结构等研究方向的基础,也是地震数值模拟的主要目标之一。过去20年间,多维度观测数据的大量涌现,模拟工具、反演理论及成像算法的逐渐成熟,全球大地震的活跃,为地震研究提供了大量震例。 这些进展成为地震研究快速发展的重要基石。

3.2.3.2 地震技术与工程

地震技术与其涉及的重要关键词有数字记录器(1980年)、海底地震仪(1981年)、全球定位系统(1987年)、地震台阵(1987年)、地震数据库(1989年)、数字地震学(1994年)、人工智能(1996年)、数字地球(2001年)、中国数字地震台网(1996年)、24位数字地震采集器(2007年)、云计算(2015年)、主动源(2018年)等,这些反映了在地震领域技术(地震传感器技术、台阵技术、预警技术等)和共性赋能技术(网络技术、GNSS、人工智能、云计算等)的推动下,地震技术由数字化地震向数字化网络化进而向智能化发展的历程[18](图14)。

图 14 地震技术的范式演进Fig. 14 Paradigm evolution of seismic technology

与传统地震技术相比,数字化地震技术的本质变化是在人和物理系统之间增加了一个信息系统(cyber system),从原来的 “人—物理” 二元系统发展成为 “人—信息—物理” 三元系统。信息系统是由软件和硬件组成的系统,其主要作用是对输入信息进行各种计算分析,并代替操作者去控制物理系统完成工作任务。例如,与上述传统地震技术系统对应的是数控地震技术系统,它在人和传感器(地震仪)之间增加了数采系统,操作者只需根据技术规范按规定的格式编成控制程序,数采系统即可根据该程序控制地震仪自动完成观测任务。

地震数字化网络化技术本质上是 “互联网+数字化” 。该阶段最大变化在于信息系统:互联网和云平台成为信息系统的重要组成部分,既连接信息系统各部分,又连接物理系统各部分,还连接人,是系统集成的工具;信息互通与协同集成优化成为信息系统的重要内容。同时,地震数字化网络化中的人已经延伸成为由网络连接起来的共同进行数字价值创造的群体,使地震观测模式从以数据为中心向以产品为中心转变,从内部服务型向社会服务型转变。

新一代人工智能技术与先进地震观测技术的深度融合,形成了新一代智能地震技术。其相对于面向数字化、网络化地震观测技术体系最重要的变化发生在起主导作用的信息系统:信息系统增加了基于新一代人工智能技术的学习认知部分,不仅具有更加强大的感知、决策与控制能力,更具有学习认知、产生知识的能力,即拥有真正意义上的 “人工智能” ;信息系统中的 “知识库” 由人和信息系统自身的学习认知系统共同建立,不仅包含人输入的各种知识,更重要的是包含着信息系统自身学习得到的知识,尤其是那些人类难以精确描述与处理的知识,知识库可以在使用过程中通过不断学习而不断积累、不断完善、不断优化。这样,人和信息系统的关系发生了根本性变化,即从 “授之以鱼” 变成了 “授之以渔”[19]。

4 科学交流与期刊出版模式的演进

4.1 科学交流模式

科学研究是一项继承和创新的社会活动,科学交流是科学的社会运行以及影响科学成长的重要因素。期刊和论文的数量被当作科学发展的指数,这本身就意味着把研究过程的书面成果当作有效的评估标准。20世纪90年代以来,网络媒体的迅速崛起使科学交流的环境发生了质的变化,传统的科学交流方式,比如加维—格里菲思科学交流模型(图15)也随着科学交流环境的变化发展为适应网络环境的现代科学交流模式。

图 15 加维—格里菲思科学交流模型Fig. 15 Garvey-Griffith science communication model

加维—格里菲思(Garvey-Griffith)模型从时间的角度描述了信息交流的过程,根据他们的模型从开始研究到在期刊上正式出版评价需要3年时间,一年后才能在文摘数据库见到题录数据,然后才能逐步地在综述中见到报道,或被其他出版物引用或在文章中提到[20]。由于严重时延,这种传统的科学交流体系中的正式过程和非正式过程,目前都受到了影响。其中作为正式过程主要载体的学术期刊受到的冲击最为明显,地震类刊物也不例外。

Garvey-Griffith模型没有涵盖信息技术支持下的科学交流活动,即计算机和网络支持下的科学交流活动。1996年Hurd考察了网络环境下的科学交流过程,以Garvey-Griffith(加维—格里菲思)模型为框架建构了数字化Garvey-Griffith模型(图16),全面描述了网络环境下的数字化信息生产、出版和交流过程,引入了Internet的新的交流元素,如电子会议、电子预印本、数据库和电子出版等[20]。此外,在数字环境下,国外具有代表性的几种科学交流模型,包括Hurd模型、Sφndergaard模型、SCLC模型、arXiv的路径模型等[21]。

4.2 期刊出版模式

期刊出版是科研成果公开发表的首要途径,也是科学研究的重要环节,对于标识科学假设和科学成果的首发权具有重要意义。期刊出版通常要经过同行评议。这种方式不仅实现了同行交流,更为期刊质量提供了保障。自350年前科学期刊产生以来,其基本形式几乎从未发生过变化。一直都是线性结构,每期包括几篇或十几篇文章,按先后顺序编排。在文章中,作者总是通过各种实验数据、调查资料或逻辑推断证明自己的假设或观点。文中既有各种图表,又有各种观点汇总和引文线索:既有各种专业基础词汇,又有各种学科的前沿术语[22]。

图 16 Hurd的数字化加维—格里菲思模型Fig. 16 Hurd’s digital Garvey-Griffith model

随着数字科研环境下数字技术、实验技术和科学仪器设备的发展,科学研究的模拟、观察、实验过程产出了海量的科学资源(数据、视频、工作流、模型、算法、程序等),这种数据密集型科学研究范式(第四科学范式)使得网络时代的科研活动在技术手段、研究方法、交流形式、开展模式、评价方式等诸多方面发生着改变和变革。描述网络时代科研变革的概念众多,如E-Science、Science2. 0、开放科学(Open Science)、开放研究(Open Research)、知识生产模式Ⅱ、数字人文(Digital Humanities)、开放获取(Open Access)、开放数据(Open Data)、公众科学(Citizen Science)、开放创新(Open Innovation)、替代计量(Altmetric)等。

在第四科学范式下,科技出版不限于数字技术推动的载体迁移与升级,而是朝着增强型科学出版的方向发展,并集中体现在数据密集型出版、语义出版、可视化出版和互动出版等方面。数据密集型出版从宏观层面构建海量数据的框架蓝图,为科学范式的转变提供基础环境;语义出版通过对各种文献进行标引关联,从微观层面铺设结构化数据的基础设施,解决数据和信息的机器理解问题;可视化出版作为重要的直观表达工具,从文献组成部分、文献架构、文献网络3个层面最大限度地提升科研人员获取信息的效率和效果;互动出版目前以学术维基出版物和全新的同行评议为主要特色,既是 “无形学院” 在网络环境下的延伸,也渗透于正式科学交流中,从读者和用户层面打破科学信息开放、共享、交流的主要障碍[23]。

4.3 地震行业期刊现状

地震行业现有期刊26种。有22种属于地球物理学类期刊,占地球物理学类期刊的63%,按照影响力指数(CI)排在Q1区有《地质地质》,排在Q2区的有《大地测量与地球动力学》等5种,排在Q3区的有《地震研究》等7种,排在Q4区的有《华南地震研究》等9种(表2);有4种属于安全科学技术类,占安全科学技术类期刊的24%,其中《自然灾害学报》和《灾害学》排在Q1区,《防灾科技学院学报》和《城市与减灾》排在Q3区(表3)。

据《中国学术期刊影响因子年报》(2021版),地震行业26种期刊的影响因子类指标均值均低于全部科技期刊均值,也低于地球物理学类和安全科学技术类期刊均值(表4)。复合影响因子高于地球物理学类均值(1.098)的有《地震地质》、《地震研究》和《地震》;复合影响因子高于安全科学技术类均值(0.960)的有《灾害学》和《自然灾害学报》(图17)。按影响力指数计,《地震科学进展》排第19位。

表 2 地震行业地球物理学类期刊影响力指数及影响因子统计表Table 2 Statistical table of influence index and influence factor of geophysical journals in the earthquake industry

表 3 地震行业安全科学技术类期刊影响力指数及影响因子统计表Table 3 Statistical table of influence index and Impact Factor of safety science and technology journals in the earthquake industry

表 4 地震行业期刊与学术期刊影响因子类指标均值对比表Table 4 Comparison of mean values of impact factor index between earthquake industry journals and academic journals

图 17 地震行业26种期刊复合影响因子柱状图Fig. 17 Histogram of composite impact factors of 26 journals in the earthquake industry

综上所述,地震行业刊物数量偏多,总体质量偏下,同质化严重,内部竞争相对激烈。

5 讨论与思考

《国外地震消息》《国际地震动态》《地震科学进展》不仅在于其一贯传承的综合性、交叉性和学科性的基本特征,更在于其不断变革与创新的内在动力。《国外地震消息》《国际地震动态》《地震科学进展》历年载文所体现的主题脉络的持续变化、知识演进的不断前推、学科热点的交换更替以及载文机构的全面发展都充分体现出我国地震事业在过去、现在与未来的自我革新力和蓬勃生命力。

通过对《国际地震动态》载文数据分析发现,50年来《国际地震动态》将国际上对我国地学领域的反映评述,世界各国地震科研规划和国际性会议及活动、世界大震和火山情况,国际上有关地震学和地震机制、地震预报和前兆现象、地震地质和地震成因、地震波和地震机制、地震观测、仪器研制和数据处理、地震活动性和地震区划、模拟试验、海洋地震和天文地震、爆炸地震和诱发地震、地震工程和防震抗震、地壳和地球内部及板块构造、其他地球物理现象和活动,以及国际上有关专业机构、人物和书刊介绍等有关地震及地球物理科研领域的新理论、新技术、新方法等方面的研究成果和研究动态信息及时传递给我国地震和地球物理科研领域各级领导、管理和科研技术人员。

50年来,《国际地震动态》在十一届编委会专家和编辑部编辑的辛勤耕耘下,在国内外众多的专家、学者的积极支持及广大读者的关心和厚爱下,逐渐成为社会各界了解国内外地震工作最新动态的一个重要窗口。置于卷首的综述与述评,每多居高临下,纵览全面,为专业人员提供有关科学的最新最全面的研究现状与动态,犹如一堂生动的讲座,为各类科技人员所欢迎;经高水平专家审校过的英文目录和摘要,有效地缓解了中外学者进行学术交流的语言文字障碍;刊载的有关地方地震工作的文章或报道对搞好地方地震工作有指导作用,受到从事这方面工作的专业人员的欢迎;无论是长篇还是零讯,无论是来自国内的还是国外的报道,无不提供着最新信息。对地震科学的普及和提高做出了积极的贡献。

消息、动态、进展无疑是在螺旋式上升,但在科技期刊出版朝着增强型科学出版的方向发展,并集中体现在数据密集型出版、语义出版、可视化出版和互动出版的当下,今天的进展就未必比50年前的消息更有价值,《地震科学进展》如何进展,行业期刊如何解耦重组已成为当务之急,迫切需要未雨绸缪。

面对地震期刊 “多、散、弱” 的困境,整合地震局的科学资源(数据、期刊、视频、工作流、模型、算法、程序等),创建地震数字知识环境和地震机构知识库,推进增强型期刊出版,吸引高水平地震成果在地震期刊首发,也许是解除目前困境的方案之一。

文献计量学对我们来说是一个比较陌生的领域,文中如有不妥之处,敬请指正。

致谢

感谢冯锐老师的举荐,感谢《地震科学进展》编辑部姚雪绒的约稿。

猜你喜欢
动态科学
国内动态
国内动态
国内动态
动态
点击科学
科学大爆炸
科学拔牙
衰落的科学