癡呆和認知障礙領域基于科學計量學的中美對比

傅俊英　趙蘊華　王道仁　彭　喆

(中國科學技術信息研究所，北京　100038)

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·綜述·

癡呆和認知障礙領域基于科學計量學的中美對比

傅俊英趙蘊華王道仁彭喆

(中國科學技術信息研究所，北京100038)

癡呆和認知障礙領域；中美比較；科學計量學；論文；專利

以阿爾茨海默病(AD)為主要類型的癡呆和認知障礙是一種多在老年期前后起病的中樞神經系統原發性退行性疾病，病程呈進行性且病因迄今不明，是目前無法治愈并嚴重影響患者身心健康和生活質量的大腦疾病。由于全球人均壽命延長，老年人口迅速增長，癡呆和認知障礙患病人數也相應增加；同時，此類疾病有高達5%的患者發生在40～50歲，這已成為發達國家和發展中國家主要衛生保健和社會問題。據估計，我國AD患者近600萬，到21世紀中葉將接近2千萬〔1〕；流行性病學研究表明，北京地區老年人群輕度認知障礙的患病率為11.6%〔2〕。在美國大約400萬人患有AD，是美國第6位主要死因〔3〕。鑒于癡呆和認知障礙對人類健康和社會經濟的重大影響，本研究基于科學計量分析方法，利用相關的科技論文和專利產出成果數據，探討其基礎理論和應用研究的開展情況，對比中國和美國的研究現狀。

1　基于論文的中美理論研究對比

期刊論文被認為是記載一個學科領域的基礎理論研究成果，本文基于科學引文索引數據庫(SCI)收錄的相關科技論文，對中美的癡呆和認知障礙領域的基礎研究情況進行對比研究。2005～2015年全球共發表了癡呆和認知障礙領域論文120 438篇。其中，美國共發表了45 591篇，中國發表了10 751篇，檢索日期截止為2015年11月10日。

1.1中美論文逐年發表情況從圖1所示可見，中美的論文發表數量近十年都處于穩步上升階段，美國論文數量明顯多于中國。2005～2007年，美國數量一直是中國的10倍左右；從2008年開始，中國論文發表速度加快，持續縮小兩國的差距；2011和2014年，美國論文數量分別是中國的5和2.69倍，表明中國在該領域開展的研究工作數量逐漸提升，但即便如此目前中國還沒有達到美國10年前的發表數量水平。此外，中美合作論文數量分別占到中國論文總量的19.69%和美國論文總量的4.64%，呈現小幅上升趨勢。

圖1　SCI收錄的癡呆和認知障礙領域論文的發表年份變化

1.2中美論文作者的所屬機構情況圖2中呈現了癡呆和認知障礙領域論文前15位作者所屬機構的排名情況，中國和美國均為大學和研究所，表明該領域的基礎研究力量主要為高校院所。中國在該領域的論文發表數量最多的是中科院，為1 318篇，明顯多于其后的上海交通大學和首都醫科大學，說明中科院是中國在該領域的領軍研究機構。美國在該領域的研究機構前三名為美國加州大學、哈佛大學和美國國立衛生研究院(NIH)，單純從數量來看，中國機構與美國一流機構還有較大差距。此外，中國的中科院、上海交通大學和美國的加州大學、哈佛大學開展的中美合作比較多。

1.3中美論文的項目資助機構情況圖3中呈現了癡呆和認知障礙領域論文的前20位基金資助機構情況。其中，中國國家自然科學基金資助中國論文數量達到4 763篇，排名第一；美國的主要資助機構為NIH，達到11 830篇；中美合作論文仍然以上述兩個機構資助為主。值得注意的是，美國相關論文的頂尖機構全部是大學和研究所，但是有企業如輝瑞公司也以項目資助的形式參與了相關研究工作；此外，還有許多行業協會如AD協會也對基礎研究進行了資助。而中國則以政府項目投入為主，基礎研究工作與臨床需求以及產業化過程結合得不如美國緊密。

1.4中美高被引論文的情況高被引論文可以反映其在科學界的較高學術影響力和學術價值。癡呆和認知障礙領域的高被引論文設定為論文引用次數居所有論文前2%，如果前2%之后有論文的被引次數與第2%篇論文相等則同樣收錄。癡呆和認知障礙領域前2%的高被引論文數量為2 696篇。從表1可見，在癡呆和認知障礙領域中美論文中的高被引論文有95.54%是由美國科學家貢獻，是中國的21.44倍，而美國論文總量僅是中國的四余倍，表明中國的論文數量雖然增長很快，但目前仍缺乏更高研究質量和高學術影響力的創新性研究成果。

圖2　SCI收錄的癡呆和認知障礙領域論文的前15位機構排名情況

圖3　資助論文研究的前20位基金資助項目/機構情況

國別中國美國中美合作論文數量(篇)10751455912117論文占全球比例(%)8.9337.851.76總被引次數119044121190640744篇均被引次數11.0726.5819.25H指數9828682高被引論文數量123263770高被引論文占所有高被引論文比例(%)4.4695.542.54高被引論文占該國所發表論文比例(%)1.145.783.31高被引論文的被引次數2163546555114068高被引文的篇均被引次數174.48176.55200.97

1.5中美頂尖機構的情況如圖4所示，根據發表高被引論文的數量及其篇均被引次數可以將頂尖中美研究機構做成散點圖并劃分入四個區域：高被引論文數量及其篇均被引次數均高者，如哈佛大學和賓州大學為第一區；僅高被引論文數量多者為第二區，如梅約診所；僅篇均被引次數高者為第三區，如斯坦福大學和香港中文大學；高被引論文數量及其篇均被引次數均不突出者為第四區。從圖中可見，藍色標示的美國機構在四個區都有分布，而紅色標示的中國機構主要在第四區，少數在第三區。中國頂尖機構的高被引論文數量較少，其中中科院數量最多但也僅12篇，其次為北京師范大學7篇；香港中文大學和首都醫科大學的篇均被引次數都達到400次以上，但均只有2篇論文成為高被引論文。根據圖中中美頂尖機構的情況，以及前面所述中國已有的美國合作伙伴情況，可以圈定中國在該領域的潛在合作伙伴，即圖中以紫色標示的機構，包括：賓州大學、華盛頓大學、哥倫比亞大學、加州大學舊金山大學、斯坦福大學和麻省理工學院等知名機構。

圖4　癡呆和認知障礙領域的頂尖中美機構情況

2　基于專利的中美應用研究對比

專利可以代表該領域相關產業的技術應用成果。本文對德文特專利數據庫(DII)收錄的與癡呆和認知障礙領域相關的專利數據進行分析，并進行中美比較。在DII數據庫共檢索到2005～2015年相關專利20 240件，其中美國申請專利7 382件，中國申請專利6 450件，檢索截止日期為2015年11月11日。

2.1中美專利逐年申請量從圖5可見，全球癡呆和認知障礙領域的專利申請數量10年來一直處于上下有所波動但是整體較平穩的狀態，于2014年達到新的峰值2 178件。美國在2005年的專利申請占到當年全球一半以上，表明其相關研發投入較早，產出的成果也很豐碩；但其申請數量在近10年呈現整體下滑趨勢，表明美國在癡呆和認知障礙領域可能遇到技術研發瓶頸，產出逐年減少。中國在近10年間呈現上升、下降、再上升的波動上升趨勢，2014年達到峰值1 161件。值得注意的是，中國在2012年申請的相關專利數量比美國多186件，在之后逐漸拉開和美國的差距，2014年中國的申請數量已是美國的2倍有余。表明中國對癡呆和認知障礙領域比較重視，相應的研發投入和專利產出比較豐碩。

圖5　中美兩國癡呆和認知障礙領域專利的逐年申請量變化情況

2.2中美申請專利的同族專利地區分布相同專利技術在不同國家申請專利就構成專利家族。同一專利家族即同族專利的國家分布顯示了專利研發機構所關注的國際市場，一般來說，技術價值和經濟價值較高的專利會在更多的國家和地區申請而有更多的同族專利。從圖6可見，美國機構關注的國際市場較為廣泛，北美、歐洲、亞太和澳大利亞都有相當比重的專利分布；但中國的同族專利分布主要集中在本國。

另外，向世界知識產權組織(WIPO)申請國際專利往往需要花費更高費用，因此WIPO專利技術往往具有較高的技術含量和市場價值。在癡呆和認知障礙領域，中國專利的國際申請數量僅為323件，占中國所有專利的比例為5.0%，與美國相比差距明顯。中國機構向WIPO申請的專利比例偏低的原因：一方面可能是因為其對國際市場的關注度不高；但是更重要的原因，可能是專利的價值含量還不足以獲得國際專利授權并在相應的國際市場獲利。美國專利的國際申請數量為5 473件，占美國所有相關專利的比例高達74.1%，遠遠高于中國的水平，表明美國專利質量較高，研發機構希望在國際市場獲利。

圖6　癡呆和認知障礙領域中美專利的同族專利分布情況

2.3中美申請的植物藥/中藥相關專利情況在所有癡呆和認知障礙相關的專利中，有5 834件專利與植物藥/中藥相關占到28.82%，即近三成的專利涉及植物藥/中藥的研發。從圖7可見，在中國申請的6 450件專利以及美國申請的7 382件專利中，分別有4 332件和678件專利與植物藥/中藥相關，分別占到中美專利總量的67.12%和9.18%。由于中國是中醫藥的發源地，植物類藥物已使用上千年，其中許多中藥有明確的益智作用，這可能也是中國的專利申請量達到美國2倍的原因之一。利用中國已有的植物類藥物醫學作用的知識和現代先進的藥物研發能力結合，是比較可行的研究方向之一。

2.4中美專利申請的主要機構分析表2展示了全球及中美在癡呆和認知障礙領域專利申請數量排名前16位的機構情況。全球排名第一的是中國的北京冠五洲生物科學研究院，共申請相關專利546件，瑞士霍夫曼-羅氏公司和美國默沙東公司位居第二三位。16家全球頂尖機構中有8家美國機構，包括1

所大學(加州大學)，1個政府部門(美國衛生與人類服務部)，和6家制藥企業；3家德國藥企，2家瑞士和英國藥企，1家中國藥企。可以看出，美國機構在全球癡呆和認知障礙領域的技術優勢明顯，而且各專利權人擁有的專利差距不是太大，技術力量較均衡分布。中國雖然有1家企業位居世界第一但獨此一家，而且北京冠五洲生物科學研究院比上表中其他所有中國機構申請的專利總和還要多，表明中國相關研發集中在少數領頭羊單位。全球的專利技術研發以藥企為主體，美國前16名企業中僅有兩個大學和一個政府部門；而中國有8所大學、3個科研院所，僅5家企業。表明美國研發以藥企為主，市場應用成為主要導向；中國還處在以大學和科研單位為主導的時代，但是相關制藥企業也在不斷加入，市場應用正在不斷擴大。

圖7　癡呆和認知障礙領域中美植物藥/中藥相關專利的申請情況

排名全球權人專利數量美國權人專利數量中國權人專利數量1北京冠五洲生物科學研究院546默沙東公司202北京冠五洲生物科學研究院5462霍夫曼-羅氏公司263百時美施貴寶公司173中山大學523默沙東公司230惠氏公司160浙江大學314阿斯利康公司183輝瑞公司127中國科學院上海藥物研究所295諾華公司179諾華公司117北京利千秋科技發展有限公司286百時美施貴寶公司176加州大學114攜創醫藥科技有限公司277惠氏公司161霍夫曼-羅氏公司112徐州綠之野生物食品有限公司278詹森制藥公司139詹森制藥公司97沈陽藥科大學269輝瑞公司139阿斯利康公司95青島嘉瑞生物技術有限公司2510勃林格殷格翰國際有限公司130雅培實驗室87中國藥科大學2111加州大學114美國衛生與人類服務部82安徽金菜地食品有限公司2012拜耳醫療公司105安進公司69復旦大學2013拜耳先靈制藥公司100先靈葆雅公司68華中科技大學1814雅培藥廠98哥倫比亞大學56寧波誠達機械研究所1715葛蘭素集團有限公司97史克必成公司55濟南大學1716美國衛生與人類服務部82宜龍制藥公司53解放軍第二軍醫大學17

3　總　結

科學計量學是以科學為對象，采用計量學的思想、技術和方法等的研究科學〔4〕。其研究內容主要包括文獻計量與信息計量、科學動力學、引文分析和科學交流、科學指標與評價、計量研究實踐、科學知識圖譜和專利計量8個方向〔5〕。本文基于科學計量學中的文獻計量學和專利計量學方法比較中美在癡呆和認知障礙領域的研究，從基于科學論文的理論研究來看，在發表數量上，近十年美國論文較中國從10倍降至2.69倍，差距正在縮小，但中美的頂級研究機構之間，研究實力相差還比較大。從表征研究質量和學術影響力的高被引論文數量來看，美國是中國的21.44倍，可見中國在學術影響力上的差距較數量上的差距更為明顯。中國的美國潛在合作伙伴，包括賓州大學、華盛頓大學、哥倫比亞大學、加州大學舊金山大學、斯坦福大學和麻省理工學院等知名機構。

從基于專利申請的應用研究來看，在申請數量上中國2014年的申請量是美國的2倍以上，但是中國的同族專利分布主要集中在本國，國際申請數量僅占5.0%，與美國差距明顯，表明美國的相關專利數量雖在減少，但其技術含金量高，有較大的創新性和較大的市場價值；中國不能僅僅關注專利申請的數量，對其質量和價值也要進行認真考量。世界申請量最大的頂級機構中，中國只有1家，美國有8家；中國的主要專利申請機構中只有5家企業，而美國為13家。可見，在代表專利技術價值和市場價值的國際專利數量、技術布局、龍頭企業及企業參與研發比重等方面兩國之間差距還非常之大。另外，近三成的專利涉及到植物藥/中藥的研發，其中67.12%的中國專利和9.18%的美國專利均與植物藥/中藥相關，這可能是該領域的研發重點方向之一。

1王晶.我國阿爾茨海默病的流行現狀及預防措施〔J〕.亞太傳統醫藥，2011；7(2)：157-8.

2賈建平.癡呆與輕度認知障礙的流行病學、發病機制和診治應用研究-2013年度國家科學技術進步二等獎〔J〕.首都醫科大學學報，2014;35(1)：1-5.

3林允信，許昌泰.阿爾茨海默病流行病學和相關基因研究現狀〔J〕.醫學綜述，2012;18(11)：1711-4.

4董克，馬鳳.國內外比較視角下的我國科學計量學發展問題與解決對策分析〔J〕.科技進步與對策，2013;30(5)：149-53.

5Wang FF，Qiu JP，Yu HQ.Research on the cross-citation relationship of core authors in scientometrics〔J〕.Scientometrics，2012；91(3)：1011-33.

〔2016-03-11修回〕

(編輯郭菁)

國家科技支撐計劃(2013BAH20B05)

傅俊英(1972-)，女，博士，研究員，主要從事科技情報和生物技術領域研究。

R742； G255.53

A

1005-9202(2016)17-4355-05；doi：10.3969/j.issn.1005-9202.2016.17.112