亞洲地區自然指數分析―以中國、印度、日本、韓國和新加坡為例*

林 琳 張國友 何書金

1 中國科學院人才項目辦公室 北京 100864

2 中國地理學會 北京 100101

3 中國科學院地理科學與資源研究所 北京 100101

亞洲地區自然指數分析―以中國、印度、日本、韓國和新加坡為例*

林 琳1張國友2,3何書金2,3

1 中國科學院人才項目辦公室 北京 100864

2 中國地理學會 北京 100101

3 中國科學院地理科學與資源研究所 北京 100101

以亞洲地區的中國、印度、日本、韓國和新加坡 5 國為例，通過分析 2016 年 5 月—2017 年 4 月自然指數（Nature Index）的文章計量數、分數式計量數和加權分數式計量數等數據，對比研究其所體現的科研創新能力、優勢學科、科研效率和國際合作程度及合作國等。研究表明，中國高水平科研論文產出量明顯高于其他亞洲國家，但科研效率相對較低，學科發展水平不均衡，與日本、澳大利亞之間彼此互為主要國際合作國。

自然指數，文章計量數，分數式計量數，加權分數式計量數，科研論文產出

DOI 10.16418/j.issn.1000-3045.2017.12.012

《自然》（Nature） 出版集團通過遴選并統計 68 種經由同行評議產生出的、具有學科代表性的頂級學術期刊，于 2014 年底推出全球優質研究綜合指標——自然指數（Nature Index，NI）[1]作為一項新的評價指標。與其早前提出的自然出版指數的最大不同在于，NI 監測和跟蹤的期刊范圍并不局限于 Nature 出版集團的出版物，NI 追蹤了約 6 萬篇優質科研論文的作者單位信息，涵蓋全球 2 萬多家科研機構和高校等，一經推出便引起國內媒體與學者的廣泛關注[2-7]。本文基于 NI 統計數據[8]，分析亞洲地區中國、印度、日本、韓國和新加坡 5 國在科研產出方面表現出的創新趨勢、創新能力、優勢學科和合作潛力等，希望為我國科研創新工作提供參考。

1 自然指數簡介

自然指數（NI）是 Nature 出版集團在專家推薦的基礎上，由獨立專家組負責，遴選出各學科頂級的國際學術期刊共 68 種[1,7]作為統計源期刊，并統計其最終發表的研究論文。雖然這 68 種期刊還不到《期刊引證報告》（Journal Citation Reports，JCR）所收錄期刊數的1%，但貢獻了JCR 將近 30% 的被引用次數。

Nature 出版集團通過文章計量數（Article Count，AC）、分數式計量數（Fractional Count，FC）和加權分數式計量數（Weighted Fractional Count，WFC）3 種方式進行數據統計分析，以 12 個月為統計時長，定期更新。AC 計量中，不論一篇文章有一位還是多位作者，每位作者所在單位都獲得 1 個 AC 分值。FC 考慮的是每位論文作者的相對貢獻。一篇文章的 FC 總分值為 1，在假定每位作者貢獻相等的情況下，該分值由所有作者平等共享。例如，一篇論文有 10 位作者，則每位作者的 FC 得分為 0.1。如果作者有多個工作單位，則該作者的 FC 分值將在這些單位中再進行平均分配。WFC 根據具體情況對 FC 計量進行改進，以調整占比過多的天文學和天體物理學論文——這 2 個學科有 4 種期刊入選 NI，而其發表的論文量約占該領域國際期刊論文發表量的 50%，大致相當于其他學科的 5 倍。因此，WFC 方式下將這 4 種期刊發表的論文的權重記為其他論文的 1/5。

2 亞洲主要國家自然指數分析

通過分析亞洲地區中國、印度、日本、韓國和新加坡 5 國的 AC、FC 和 WFC 指標，從一個新穎視角觀察不同國家的高水平科研論文產出能力、優勢學科、國際合作程度及科研效率，對科研及其管理具有一定參考價值。

2.1 中國科研論文產出位居亞洲地區之首

根據 NI 對亞洲地區主要國家 2017 年 68 種期刊來源論文數量（2016 年全年）的統計，中國科研論文產出遠高于日本、韓國、印度和新加坡等國，占比超過 50%，為亞洲排名最高的國家；日本科研論文產出低于中國，但遠高于韓國、印度和新加坡等國；韓國科研論文產出量略高于印度；新加坡科研論文產出較低，約為中國的 7.3%（圖 1）。

2.2 中國科研效率有待提高

圖1 亞洲主要國家高水平科研論文產出量統計（2016 年5 月—2017 年 4 月）[8]

李國杰[9]認為不應過分看重科研產出的數量，而應關注產出的質量和實際影響，沒有創新就沒有高價值的產出。Leydesdorf 和 Wagner[10]通過分析歐洲及其他地區主要工業國家相關狀況，認為科研投入與科研產出具有正相關性。因此，通過分析國家人均高水平科研論文產出量可以大體判斷該國科研創新效率。綜合對比亞洲主要國家科研論文產出量和科研人員數量（圖 2），可以發現新加坡的科研效率最高，2016 年每千名科研人員的科研論文產出量 WFC 統計近 11；日本和中國科研效率接近，每千名科研人員的科研論文產出量約為4；印度和韓國的科研效率相對偏低，每千名科研人員的科研論文產出量約為 3。

圖2 亞洲主要國家科研效率對比（2016 年5 月—2017 年4 月）[8,11]

2.3 亞洲各國學科發展有共性亦有差異

通過分析亞洲地區中國、印度、日本、韓國和新加坡5國物理、化學、地球科學和生命科學等高水平科研論文產出量（表 1），可以了解各國的優勢學科和學科發展均衡程度，從而支撐我國“知己知彼”，與相關國家“精準合作”。2016 年，亞洲地區主要國家各學科科研論文 WFC 統計（圖 3）表明：（1）亞洲主要國家在物理和化學領域的科研論文產出高于全球平均水平，而地球科學和生命科學科研論文產出則略低于全球平均水平，表明亞洲主要國家普遍對物理和化學領域較為重視；（2）物理學領域，韓國科研論文產出占比最高，其次為印度和日本，均超過 40%，中國在該領域的科研論文產出略低于世界平均水平；（3）化學領域，中國和印度占比分別超過50%，高于其他國家，且中國超出世界平均水平近一倍，優勢明顯；（4）地球科學領域，韓國和新加坡高水平科研論文產出占比最低，中國和印度科研論文產出占比相似，但低于日本和全球平均水平；（5）生命科學領域，印度、中國、韓國和新加坡科研論文產出占比低，均不足20%，遠低于全球平均水平。

表1 亞洲主要國家主要學科科研論文產出量（2016年5月—2017年4月；單位：篇）[8]

與全球整體科研論文相比，日本各學科科研論文權重與全球水平相似，各學科發展水平較為均衡；中國的化學科研論文產出遠高于全球平均水平，物理學處于全球平均水平，地球科學和生命科學低于全球平均，學科發展水平不甚均衡。

2.4 亞洲各國國際合作程度差異化明顯

圖3 亞洲主要國家各學科科研論文WFC值學科分布對比（2016 年5 月—2017 年 4 月）[8]

通過對比分析 AC 和 FC 值，可以了解一個國家的科研合作方式，即 AC 遠大于 FC 時，以外部合作為主，反之則以內部合作為主。進行AC/FC比值分析（圖4，表2），發現 4 方面特征：（1）中國在物理和化學領域的國外合作者的該值分別為 1.73 和 1.23，低于亞洲其他主要國家和全球平均水平，可見我國物理和化學領域的合作以國內合作為主。我國地球科學領域國際合作狀況接近全球平均水平，生命科學領域則超過全球平均水平。（2）日本所有學科的國外合作者均小于 2，以國內合作為主，趨勢與全球相同但遠低于全球平均水平，這從側面反映出其具備很強的獨立創新能力。（3）韓國和印度在物理和化學領域以國內合作為主；生命科學領域略超過全球平均水平，以國際合作為主；韓國地球科學國際合作強于印度。（4）新加坡各學科間國際合作程度差異性明顯，物理學科以國內合作為主；而地球科學和生命科學的國外合作者均接近 3，遠高于全球平均水平。

圖4 亞洲主要國家各學科AC/FC值學科分布對比（2016年5月—2017年4月）[8]

表2 亞洲主要國家各學科AC/FC值情況（2016年5月—2017年4月）[8]

通過統計分析亞洲主要國家 WFC 值排名前 10 的合作國（地區）（表 3）可以發現：（1）從亞洲主要國家的歐美合作國來看，美國為亞洲主要國家的第一大合作國；英國為中國和韓國的第二大合作國并且為印度和新加坡的第三大合作國；德國為中國、日本和韓國的第三大合作國。（2）從亞洲主要國家的非歐美合作國來看，日本為亞洲其他主要國家的主要合作國，但均列于歐美合作國之后；中國為除印度之外其他主要國家的主要合作國；韓國為日本和新加坡排名前 10 合作國。（3）中國為日本和新加坡的第二大合作國，但日本和新加坡為中國的第 4 和第 5 位合作國。

3 對我國科研創新工作的啟示

分析亞洲其他國家的科研效率、學科發展均衡度與國際合作等特征，對進一步提升我國科技創新能力具有重要啟示意義。

3.1 科研創新產出成果初顯，仍需逐步提高科研效率

我國高水平科研論文產出已初具規模，位居亞洲之首，但科技工作者的人均科研論文產出成果與新加坡等發達國家仍有較大差距。因此，中國若要保持領先地位，尚需進一步提高人均科研成果產出。創新是引領發展的第一動力，提升科研創新能力需要我們解放思想、了解學術動態、勤于總結等，并且順應世界科技發展趨勢，合作共享、互利共贏，通過國際合作加強思想碰撞，為提高科研創新產出開拓有效途徑?？茖W史上諸多新成果的出現，通常發生在學科的邊緣或交叉點上，學科間交叉、聯合研究可使科學技術本身向著更深層次和更高水平發展，有利于科研創新成果產出。

3.2 針對性（精準）加強學科發展及國際合作

我國各學科的高水平科研論文產出比例與日本、全球平均水平相比表現出較大的偏離，因此需要在鞏固優勢學科的同時，關注和加強弱勢學科扶持力度，以促進各學科全面、均衡發展，保障學科間聯合研究、協同創新，共同提升科研成果的產出。

國家的強盛，歸根結底必須依靠人才。我國要走創新發展之路，必須高度重視創新人才的聚集。國際合作交流與研究是促進知識與人才流動的重要途徑。我們可以通過加強不同層次國際人才，包括留學生、博士后、高級訪問學者和國外頂級科學家的科研資助與人才引進等途徑，吸引他們來華工作；另一方面鼓勵中國青年科研工作者走出國門與科技強國開展合作研究及學術交流，開拓視野，提升科研創新能力。

科學技術是世界性的、時代性的，發展科學技術必須具有全球視野、把握時代脈搏。科研創新成為國家戰略，但創新能力提升并非朝夕之事，需要廣大科技工作者持續不懈的努力。在國際高水平科技期刊上發表論文，是基礎研究成果的主要表現形式。這些論文發表后能否得到同行認可、是否解決了重要科學問題，還有待時間的檢驗。單純從論文發表數量的角度來評價科研創新能力只是一個方面，而從論文引用率來評價科研創新能力則是另一個方面。歸根到底，科研創新能力要體現在解決關鍵科學問題上，而這一點不是簡單地通過文獻計量學能夠解決的。

表3 亞洲主要國家排名前10合作國或地區及對應WFC值（2016年5月—2017年4月）[8]

1 Nature. Nature Index tables. Nature, 2014, 515(7526): S98-S108.

2 《自然》出版集團. 2014自然指數揭示中國十大科研領先城市. [2014-12-18]. http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2014/12/309561.shtm.

3 唐自華. 優質研究綜合指標: Nature Index. [2014-11-15]. http://blog.sciencenet.cn/blog-98680-843559.html.

4 魏博. 自然指數: 中國是亞太地區科研產出增長率最高的國家. [2014-11-14]. http://news.china.com.cn/2014-11/14/content_34045792.htm.

5 劉偉. 自然發表指數(Nature publishing Index): 中國科學院亞洲排名第一. [2013-01-16]. http://blog.sciencenet.cn/forum.php/blog-858740-653764.html.

6 Song J L. CAS in the Lens of Nature Index: A leading contributor to high quality science. Bulletin of the Chinese Academy of Sciences, 2015, 29 (1): 26-28.

7 林琳, 何書金, 朱曉華, 等. Nature Index對科技創新評價的意義與思考. 中國科技期刊研究, 2015, 26 (2): 191-197.

8 Nature Index. Country outputs (1 May 2016 - 30 April 2017).[2017-08-18]. http://www.natureindex.com/country-outputs.

9 李國杰. 以“產出”影響為導向提高科研效率. 科技日報,2003 -06 -12.

10 Leydesdorff L, Wagner C. Macro-level indicators of the relations between research funding and research output. Journal of Informetrics, 2009, 3(4): 353-362.

11 UNESCO. Reserchers themes. [2017-08-18]. http://data.uis.unesco.org/.

Analysis on Nature Index in Asia Region:Examples of China, India, Japan, South Korea, and Singapore

Lin Lin1Zhang Guoyou2,3He Shujin2,3
（1 Talent Project Office, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100864, China;2 The Geographical Society of China, Beijing 100101, China;3 Institute of Geographic Sciences and Natural Resources Research, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100101, China）

In the way of analyzing the article count, fractional count, and weighted fractional count from the nature index, taking the example of China, India, Japan, South Korea, and Singapore, we compare the ability, advantaging subjects, efficiency of the high-quality research,and the international collaboration, indicating that China has a much better high-quality research than the other Asia Pacific countries, but has a relatively lower research efficient and out-of-balance subject development. China, Japan, and Australia are the main outer collaborating countries with each other.

nature publishing index, article count, fractional count, weightedfractional count, high-quality research

林 琳 中科院人才項目辦公室業務主管，主要從事中科院人才項目相關工作。E-mail: linlin@cashq.ac.cn

Lin Lin The officer of the Talent Project Office, Chinese Academy of Sciences (CAS). She is mainly working on the management of the talent project of CAS and the drafting of comprehensive document. E-mail: linlin@cashq.ac.cn

*修改稿收到日期：2017年11月20日