基于Web of Science的深海資源研究文獻計量分析

顧笑迎+熊澤泉+周健+張靜波

〔摘要〕以Web of Science引文數據庫為檢索對象，對1900-2012年間全球發表的深海資源相關論文進行文獻計量學分析。從年度發文量與被引用量、主要論文著者、主要發文國家與機構等角度揭示深海資源研究發展軌跡。通過高頻次關鍵詞分析得出深海資源研究的5大問題是：生物物種、進化及多樣性；沉積物；大洋環流與氣候；有機物；生態環境、群落結構。從高被引與前沿熱點分析得出深海沉積物與深海生物資源是其熱點研究問題，且依然是未來深海資源研究的主要學科問題。

〔關鍵詞〕文獻計量分析；深海資源；深海沉積物；深海生物資源

〔中圖分類號〕G255.2〔文獻標識碼〕A〔文章編號〕1008-0821（2014）06-0107-06

深海資源主要包括深海油氣（包括天然氣水合物）、深海礦產和深海生物基因資源三大類，其中，深海油氣和礦產資源被視為人類社會擺脫資源危機的重要依托[1]。據初步估算，海底蘊藏有占地球總儲量30%～50%的2 000億噸石油，含錳、銅、鉆、鎳、金、銀等10幾種礦物的結核有15 000億噸，是大陸儲量的幾十倍[2]。據國內外科學家估計，深海油氣及海底表面各種結核礦產的儲量，足以使地球上的工廠運轉數個世紀[1]。2001年，海洋經濟在我國國民經濟中所占的比重達到了5%，深海資源開發產業化作為一支未來的新生力量，其發展效果將直接影響到海洋經濟的總體發展態勢[3]。

隨著深海探測技術的發展，各國相繼開展了對深海資源的開發利用研究，如在1964年，由美國斯克里普斯海洋研究所等5個單位聯合發起組成“地球深層取樣聯合海洋機構”（JOIDES），并提出了深海鉆探計劃，并于1968年形成“國際大洋鉆探計劃”；2002年，在大洋鉆探計劃即將結束的時候，歐洲15國宣布成立“歐洲大洋鉆探聯合體”，共同開展深海研究，研究領域涉及到了深海生物資源開發等方面。近幾年，我國也在深海資源開發領域投入了大量的資金和人力，以“863”計劃海洋專項為例，近15年來，海洋生物技術方面的投入約占所有經費投入的1/4，充分表明了我國實施深海戰略的決心。在國家政策和資金的支持下，我國的深海探測技術有了長足發展，不久前“蛟龍”號載人潛水器成功下探水下7 000米，使我國成為繼美、法、俄、日之后世界上第5個掌握大深度載人深潛技術的國家，表明我國在深海探測領域進入了一個新的高度。

鑒于深海資源地位的重要性和可用性， 深海資源研究得到科學家們的廣泛關注， 在深海沉積物、深海生物進化等方面發表了較多的研究論文；但是，對于深海資源開發相關文獻的科學計量學和情報學研究，在國內外均未見有報道。本研究采用文獻計量學的分析方法，結合內容分析、引文分析、前沿熱點分析、主要研究機構對比等對近百年來深海資源研究的發展軌跡進行了描述和分析，并對深海資源研究的發展趨勢進行了判斷和展望。

1數據來源和分析工具

Web of Science數據庫是由美國科技信息所（Institute for Scientific Information，簡稱ISI）繼發行印刷版的《科學引文索引》（SCI）、機讀版SciSearch數據庫、光盤版SCI后，于1997年推出的基于Web的最新、最先進的引文索引數據庫，是目前提供引文回溯數據最深的數據庫[4]。本文以Web of Science為數據來源，由于深海資源涉及較多的下位概念，為了全面地獲取相關的文獻，采用“‘deep seaor‘deep oceanor‘abysmal seaor‘abysmal oceanor‘abyssal seaor‘abyssal ocean”作為主題詞[5]，時間跨度為1900-2012年，共獲得關于深海方面的研究論文23 096篇（數據采集時間為2013年1月），利用Thomson Reuters的Thomson Data Analyzer（TDA）軟件對文獻數據進行挖掘和分析，采用文獻計量學的方法，即以文獻體系和文獻計量特征為研究對象，采用數學、統計學等計量方法，研究文獻情報的分布結構、數量關系、變化規律和定量管理，并進而探討科學技術的某些結構、特征和規律，對世界深海研究論文的發展脈絡進行描述和概括，同時運用內容分析、引文分析與前沿熱點分析等方法，對世界深海研究內容、熱點及發展趨勢進行分析和判斷。

2結果與分析

2.1年度發文量與被引用次數分析

從圖1可知，從1900年至今，深海研究論文發文量總體呈增長趨勢，尤其1991年后增速明顯。發文數量的年際變化大致可分為3個階段，第一階段為1900-1967年，這一時期發文量較少，發文總量僅為392篇，占總發文量的1.7%；第二階段為1968-1981年，這一階段發文量平穩增長，13年間發文1 650篇，占總發文量的7.5%，平均年發文量127篇；第三階段為1982-2012年，這一時期是發文量快速增長的時期，發文量達21 038篇，占總發文量的91%。

文獻被引頻次，是評價該文獻學術水平和受重視程度的一個重要測度[6]。引文分析結果表明（見圖1），23 096篇文章共被引用505 570次，篇均被引用21.9次。被引用次數的年際變化可以分為4個階段。第一階段為1900年-20世紀60年代初，這一時期沒有出現發文越早被引用的次數越多的現象，總體被引次數偏低；第二階段為60年代中后期-20世紀80年代末，這一階段是被引用的數量逐漸增多，且與發文量呈現正相關關系；第三階段為20世紀90年代初-2009年左右，文獻被引用量呈現指數級增長，說明這一時期深海資源的研究進入了快速發展階段；第四階段為2010年至今，由于發文時間比較短，所以被引用的次數也相應地比較低。

2.2論文著者分析

學者是科學研究的主題，所發表的學術成果體現了學者的研究水平，研究機構的研究水平也主要是通過該機構的學者所發表的成果來體現的[7]。因此對深海資源的研究論文著者進行統計分析，可以了解深海資源研究領域的著者群和高產著者。分析結果顯示，日本著者Horikoshi，Koki以154篇居發文量的首位，其次為日本著者Kato，Chiaki，發文96篇。來自中國海洋大學的Xiang，Xiao發文41篇，居第34位。endprint

學者在其研究領域內論文的被引次數能夠反映其對所在研究領域的影響程度，也更加能夠評價其學術貢獻力度和學術影響力[8]。表1選取了平均被引頻次排名前10位的作者，對其發文量、被引頻次、平均被引頻次進行分析。從表1可以看出，論文的高被引著者與高發文著者相比并不相同，發文量多的著者不一定平均被引頻次就多。如發文量排名第一的Horikoshi，Koki在平均被引頻次的排名上并不占優勢。平均被引頻次最高的是法國作者Labeyrie，LD，達884次。整體而言，美國作者在論文的平均被引頻次上較其他國家領先。中國作者Xiang，Xiao的平均被引頻次位于第48位。

2.3研究內容與前沿熱點分析

2.3.1熱門技術關鍵詞

關鍵詞可以簡單扼要地說明文獻相對比較具體的研究內容[9]。表2列出了前50個熱門技術關鍵詞。從表2出現的高頻次熱門技術關鍵詞可以看出主要集中在5個方面的問題上：①生物物種、進化及多樣性（species/new species/evolution/diversity/biodiversity/abundance/benthicforaminifera/morphology）；②沉積物（sediment/sedimentation/deposition）；③大洋環流與氣候（temperature/water column/circulation/climate）；④有機物（carbon/organic-matter/organic/organic carbon）；⑤生態環境、群落結構（environments/environment/ecology/community structure/communities）。

可見在深海資源中關于深海沉積物和深海生物基因資源（生物物種、進化及多樣性）的研究在整個深海領域的研究中占有重要地位。

從1900-2012年，生物資源類的發文量共達到5 650篇，沉積物類發文量共達到4 756篇。從圖2可見，這兩類發文量都在1991年有大幅度的增加，其中生物資源類發文量在2010年達到發文的頂峰，而沉積物類發文量在2001年達到發文的頂峰，隨后發文量略有下降，但基本維持穩定。

2.3.2前10篇高被引論文內容分析

被引頻次是個絕對數量指標，是指某期刊論文自發表以來根據特定年份統計的被引用總次數。就某篇論文而言，被引用的次數越多，說明該論文受人關注的程度越高，它對本學科及其相關領域的影響也就越大，其學術影響力越大，在一定程度上體現了論文的學術質量和學術價值[10]。通過文獻引用頻率的分析可以測定某一學科的影響和重要性。從表3可以看出，前10篇高被引論文中前3篇與第9篇都集中于大洋環流與氣候，另外還有研究古生物、微生物、浮游生物等的生物資源類的文章，以及關于元素砷的分布、海底地貌的研究?？梢姵笱蟓h流與氣候的研究外，深海生物資源方面的研究在整個深海研究領域較其他方面更受關注。

2.4發文國家與機構分析

2.4.1前10發文國家與機構情況分析

Web of Science數據庫自1972年以后收錄的文獻記錄中包含作者所屬國家字段。發文量與被引用量排在前10位的國家詳見表4。美國發文量最多（7 555篇），占前10國家發文總量的37.2%，比排名2、3、4位的英、德、法3國的總發文量還多，篇均被引也最高，達30.5次。可見美國在深海領域的研究在世界范圍內占有絕對優勢。中國發文量居世界第七（927篇），占前10國家發文總量的4.6%，最早發文年為1982年。

2.4.2主要研究機構比較

前五大發文機構分別為1 Woods Hole Oceanog Inst；2 Univ Calif San Diego；3 IFREMER；4 Univ Tokyo；5 Columbia Univ。利用TDA軟件對這五大發文機構進行分析，其發文量比例如圖3，其中Woods Hole Oceanog Inst的發文量達783篇，占五大機構總發文量的292%。

從表5可見，機構之間的合作多發生在本國內，前五發文機構中屬于美國的Woods Hole Oceanog Inst；Univ Calif San Diego；Columbia Univ之間有著較為密切的合作關系，Woods Hole Oceanog Inst與Columbia Univ合作發表文章37篇，Woods Hole Oceanog Inst與Univ Calif San Diego合作發表文章32篇，Univ Calif San Diego與Columbia Univ合作發表文章23篇。另外，如MIT、Univ Hawaii、Univ Washington、Univ Paris 06、Japan Agcy Marine Earth Sci & Technol等也分別與前五發文機構有著密切的合作關系。

從近三年發文量占總發文量比例來看，法國的IFREMER近三年的研究成果較其余機構多，占總發文量的12%。而Columbia Univ近三年的總發文量僅占全部發文量的6%，說明其近期研究重心有所轉移。

從技術熱點詞來看，各國的主要研究范圍都集中于各國的領海，像美國、法國對大西洋的研究較多，而日本則研究日本海領域較多。另外，法國IFREMER與其他國家機構相比，在深海生物進化方面有更多研究成果。

從各機構近期技術熱點詞來看，Woods Hole Oceanog Inst近期較多研究海底火山、核磁共振、深海沉積物、深海珊瑚、硅藻等。Univ Calif San Diego則較多研究潮汐能量、生境異質性、冰筏碎屑物等。IFREMER傾向于研究生物積累、深海蛤等。Univ Tokyo則除了研究日本海區域外，近期也轉而研究波多黎各海溝。Columbia Univ近期研究成果僅占全部成果的6%，且新的研究點較少，僅漩渦一詞出現在近期技術熱點詞中。endprint

從圖4各研究機構技術熱點詞的文獻量來看，深海沉積物與生物進化仍是研究的兩個主要方向。其中在深海沉積物的研究上，美國的三大研究機構Woods Hole Oceanog Inst、Univ Calif San Diego、Columbia Univ的研究成果較法國的IFREMER及日本的Univ Tokyo多。而在生物進化方面，法國的IFREMER發文量居首，日本的Univ Tokyo其次。

3結語

Web of Science收錄的關于深海研究的第一篇文章發表于1900年，1982年至今發表文章數量不斷升高，是該研究領域的高速發展期，占總發文量的91%；1997年發表的文章總被引次數最高，達6 425次，1988年發表的文章平均被引次數最高，達14次。Horikoshi，Koki、Kato，Chiaki、Labeyrie，LD、Shackleton，NJ等是深海資源研究領域中較為有影響力的著者。美國是世界深海研究的主要國家，Woods Hole Oceanog Inst與Univ Calif San Diego是主要研究機構。深海研究主要集中在生物物種、進化及多樣性；沉積物；大洋環流與氣候；有機物；生態環境、群落結構5方面。從近三年主要研究機構的研究趨勢來看，深海沉積物與深海生物資源依然是研究的熱點。

中國在整個深海資源研究領域中也占據一定地位，總發文量居世界第七（927篇）。中國科學院在深海資源研究上共發文258篇，在國際上排名第18位。來自中國海洋大學的Xiang，Xiao是國際深海資源研究領域中較為有影響力的學者，發文量達41篇，居第34位，平均被引頻次達10.1次，位于第48位。

本研究針對Web of Science中的數據進行統計分析，反映了全球深海資源研究的大概趨勢，但對以專利形式發表的技術性文獻揭示度不夠，尚未全面反映深海資源研究領域的研究現狀，筆者將在下一步的研究中對德溫特相關專利文獻進行深入分析。

參考文獻

[1]姜秉國.中國深海戰略性資源開發產業化發展研究[D].中國海洋大學，2011.

[2]中國大洋協會.進軍大洋十五年[M].北京：海洋出版社，2006：207-245.

[3]楊曉光，樊杰.我國深海資源產業化模式及其對策研究[J].礦業研究與開發，2004，（1）：1-4.

[4]王會梅.數字圖書館中Web of science數據庫的解讀與應用[J].農業圖書情報學刊，2010，（11）：100-103.

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[7]王博，秦衛平.基于CSSCI的近10年西部省區藝術學學科論文計量分析[J].情報探索，2012，（9）：20-22.

[8]王敬堯，鄧三鴻.中國農村研究現狀與學術影響力評估——基于2001-2009年CSSCI論文數據[J].華中師范大學學報：人文社會科學版，2011，（3）：35-45.

[9]程彥霞，邵利勤，萬躍華.我國網絡輿論研究的文獻計量學分析[J].情報探索，2012，（9）：23-26.

[10]張靜.引文、引文分析與學術論文評價[J].社會科學管理與評論，2008，（1）：33-38.

（本文責任編輯：馬卓）endprint

從圖4各研究機構技術熱點詞的文獻量來看，深海沉積物與生物進化仍是研究的兩個主要方向。其中在深海沉積物的研究上，美國的三大研究機構Woods Hole Oceanog Inst、Univ Calif San Diego、Columbia Univ的研究成果較法國的IFREMER及日本的Univ Tokyo多。而在生物進化方面，法國的IFREMER發文量居首，日本的Univ Tokyo其次。

3結語

Web of Science收錄的關于深海研究的第一篇文章發表于1900年，1982年至今發表文章數量不斷升高，是該研究領域的高速發展期，占總發文量的91%；1997年發表的文章總被引次數最高，達6 425次，1988年發表的文章平均被引次數最高，達14次。Horikoshi，Koki、Kato，Chiaki、Labeyrie，LD、Shackleton，NJ等是深海資源研究領域中較為有影響力的著者。美國是世界深海研究的主要國家，Woods Hole Oceanog Inst與Univ Calif San Diego是主要研究機構。深海研究主要集中在生物物種、進化及多樣性；沉積物；大洋環流與氣候；有機物；生態環境、群落結構5方面。從近三年主要研究機構的研究趨勢來看，深海沉積物與深海生物資源依然是研究的熱點。

中國在整個深海資源研究領域中也占據一定地位，總發文量居世界第七（927篇）。中國科學院在深海資源研究上共發文258篇，在國際上排名第18位。來自中國海洋大學的Xiang，Xiao是國際深海資源研究領域中較為有影響力的學者，發文量達41篇，居第34位，平均被引頻次達10.1次，位于第48位。

本研究針對Web of Science中的數據進行統計分析，反映了全球深海資源研究的大概趨勢，但對以專利形式發表的技術性文獻揭示度不夠，尚未全面反映深海資源研究領域的研究現狀，筆者將在下一步的研究中對德溫特相關專利文獻進行深入分析。

參考文獻

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[9]程彥霞，邵利勤，萬躍華.我國網絡輿論研究的文獻計量學分析[J].情報探索，2012，（9）：23-26.

[10]張靜.引文、引文分析與學術論文評價[J].社會科學管理與評論，2008，（1）：33-38.

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從圖4各研究機構技術熱點詞的文獻量來看，深海沉積物與生物進化仍是研究的兩個主要方向。其中在深海沉積物的研究上，美國的三大研究機構Woods Hole Oceanog Inst、Univ Calif San Diego、Columbia Univ的研究成果較法國的IFREMER及日本的Univ Tokyo多。而在生物進化方面，法國的IFREMER發文量居首，日本的Univ Tokyo其次。

3結語

Web of Science收錄的關于深海研究的第一篇文章發表于1900年，1982年至今發表文章數量不斷升高，是該研究領域的高速發展期，占總發文量的91%；1997年發表的文章總被引次數最高，達6 425次，1988年發表的文章平均被引次數最高，達14次。Horikoshi，Koki、Kato，Chiaki、Labeyrie，LD、Shackleton，NJ等是深海資源研究領域中較為有影響力的著者。美國是世界深海研究的主要國家，Woods Hole Oceanog Inst與Univ Calif San Diego是主要研究機構。深海研究主要集中在生物物種、進化及多樣性；沉積物；大洋環流與氣候；有機物；生態環境、群落結構5方面。從近三年主要研究機構的研究趨勢來看，深海沉積物與深海生物資源依然是研究的熱點。

中國在整個深海資源研究領域中也占據一定地位，總發文量居世界第七（927篇）。中國科學院在深海資源研究上共發文258篇，在國際上排名第18位。來自中國海洋大學的Xiang，Xiao是國際深海資源研究領域中較為有影響力的學者，發文量達41篇，居第34位，平均被引頻次達10.1次，位于第48位。

本研究針對Web of Science中的數據進行統計分析，反映了全球深海資源研究的大概趨勢，但對以專利形式發表的技術性文獻揭示度不夠，尚未全面反映深海資源研究領域的研究現狀，筆者將在下一步的研究中對德溫特相關專利文獻進行深入分析。

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[10]張靜.引文、引文分析與學術論文評價[J].社會科學管理與評論，2008，（1）：33-38.

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