政府資助國際合作效果的國別和學科差異研究

蔡小靜，呂曉贊，周 萍

(浙江大學公共管理學院，浙江杭州 310058)

國際合作有助于提升科研水平［1-2］，促進學術論文生產，提升學術影響力［3-8］。然而，不同國家或地區從國際合作中的獲益程度各異。就學術論文而言，我國多數學科是國際合作的受益者，無論是論文產量還是引用影響均有所提高；而美國的情況則不盡然，國際合作可能提高美國的論文產量，但其國際合作論文的引用影響卻低于非國際合作論文［9-10］。國際合作論文的引用影響還與主導性有關，大多國家主導的國際合作論文（本國作者作為通訊作者）的被引低于非本國主導論文；而美國主導的國際合作論文引用影響更高，且美國論文的引用影響對國際合作依賴程度小［11］。

作為我國政府對基礎研究的主要競爭性資助機構，國家自然科學基金委（NSFC）在提升我國科研實力、培養科技人才以及建立和加強國際合作關系等方面發揮了重要作用。NSFC 資助的國際合作成果不僅在數量上持續增長［11-14］，而且引用影響也高于非NSFC 資助成果［11-14］。然而，資助和國際合作是可能對論文引用影響產生作用的兩個獨立因素，當兩者同時存在時，是否發生共振？這種共振是否會導致論文引用影響的改變？資助的國際合作有無國別或學科差異？本論文將回答這些問題。

1 數據和方法

基于荷蘭萊頓大學科學技術研究中心（CWTS）源自科睿維安（Clarivate）Web of Science 的本地化論文索引數據，結合科睿維安的“基本科學指標數據庫”（Essential Science Indicators,ESI），我們從高被引和歸一化引用影響兩個維度，分析了NSFC資助對國際合作的效果。鑒于G7 國家是我國主要的合作伙伴，我們重點分析了NSFC 資助在我國與G7國家的合作論文中的作用。

本研究采用平均歸一化引用值（mean normalized citation score,MNCS）和高被引論文份額來反映論文的學術影響。MNCS 是測度一個論文集合按領域、論文發表年、引用窗口、文獻類型等歸一化處理后的平均引用影響指標；而高被引論文百分比則反映一個論文集合中優秀論文的比例，在本研究中我們采用被引前1%指標，即被引次數在某一領域、特定年份論文中排名前1%的論文。

為比較NSFC 資助的相對效果，我們基于Frame［15］的活躍指數（activity index，該指標的概念和相對優勢指數類似）提出了相對貢獻指標（relative contribution index,RCI），用于測度NSFC 資助對我國國際合作論文的相對貢獻大小，對應的MNCS 和高被引論文的相對貢獻指標分別表示為RCI (MNCS)和RCI (top-1%)。公式如下：

如果RCI ＞ 1，表明NSFC 資助的國際合作論文表現優于非NSFC 資助的國際合作論文，RCI ＜ 1 則相反，而RCI=1 時，則表示兩者水平相當。中國與G7 國家合作中，NSFC 資助的相對貢獻的計算公式如下：

2 結果分析

本研究重點關注NSFC 資助對化學與化工、物理學與材料科學、環境科學與技術、數學、基礎生命科學以及生物科學等六大領域的國際合作的效果。

就數量而言，NSFC 對于中國基礎科學的國際合作貢獻顯著，其中，數學、物理學與材料科學、以及化學與化工領域的國際合作中，NSFC 資助的貢獻最大，資助率分別達60.1%、56.0%和52.7%，而貢獻最小的兩個領域分別是基礎生命科學（44%）和生物科學（46%）。但在NSFC 資助論文中，國際合作份額卻較低，其中，化學與化工領域的國際合作份額（14%）最低，國際合作份額最高的是環境科學與技術領域（27%）。有趣的是，在NSFC 對國際合作論文貢獻大的領域（如數學、物理學與材料科學、化學與化工）中，NSFC 資助論文的國際合作份額反而較低，反之亦然。這種現象是由于在NSFC資助論文總量很大的領域中，盡管國際合作論文數量很高，NSFC 對該領域國際合作論文的貢獻也大，但由于分母（NSFC 資助論文數）大，NSFC 資助論文中國際合作論文份額卻較低。以六大領域中NSFC對我國國際合作論文貢獻最大的數學領域為例，在58 894 篇NSFC 資助論文中，有11 497 篇為國際合作成果，而該領域我國國際合作論文數為19 138 篇，遠低于NSFC 資助論文總數（58 894 篇）。總體而言，在我國國際合作論文中，NSFC 貢獻越大的領域，學術影響（高被引論文份額和平均引用影響）越強，典型領域是數學、化學與化工、以及物理學與材料科學，在這些領域的國際合作論文中，NSFC 資助論文的高被引論文份額是非NSFC 資助論文的1.256、1.208和1.108 倍，資助論文的MNCS 比非資助論文高11%、14.6%和8.6%；NSFC 資助的國際合作表現較差的領域是生物科學和基礎生命科學，高被引論文份額僅為非NSFC 資助論文的0.56 和0.79 倍，平均引用影響分別低13.2%和7.1%；而環境科學領域中，受資助和未受資助的國際合作論文的高被引論文份額和平均引用影響相近（圖1、表1）。

圖1 國際合作的相對優勢指標

表1 NSFC 資助國際合作論文總體情況

然而，并非只要是國際合作就能提升我國論文的影響力，即使合作對象是G7 等科學領先國家，合作效果也存在差異。下面我們將分別針對中國與每一個G7 國家的合作情況進行分析。

（1）中美合作。美國是中國最大的合作伙伴，合作份額在六大領域差異較大：基礎生命科學領域合作最多（57.7%），數學（36.3%）和化學與化工領域（39.0%）合作程度較低，而生物科學（44.3%）、環境科學與技術（44.1%）合作程度居中；NSFC 是中美合作的最大貢獻者，在中美合作論文中，NSFC論文所占份額最低的領域是基礎生命科學生物科學領域（分別為45.1%和46.5%），而在其余4 個領域的份額均高于50%，依次為物理學與材料科學、數學、化學與化工領域。然而，在學術影響方面，NSFC 資助的中美合作論文僅在數學、化學與化工兩大領域表現較好，受資助的中美合作論文的學術影響（高被引和平均引用影響）均高于未受資助的中美合作論文，其余領域則均低于非資助論文；生物科學和基礎生命科學領域的中美合作效果最差（圖2、表2）。

圖2 中美國際合作的相對優勢指標

表2 NSFC 資助中美合作論文相關指標

（2）中加合作。在六大領域中，加拿大參與的中國國際合作份額均不足10%，參與度最低的是物理學與材料科學（5.7%），最高的是環境科學與技術（9.9%）；NSFC 是中加合作的主要支持者，所占份額基礎生命科學最低（40.7%），數學領域最高（59.9%）。在學術影響上，與非NSFC 資助的中加合作相比，NSFC 資助僅在數學領域的平均引用影響略高（8.0%），兩者的高被引論文份額幾乎無差異；其余領域的NSFC 資助表現均低于非NSFC 資助，表現最差的領域是生物科學、基礎生命科學和環境科學與技術（圖3、表3）。

圖3 中加國際合作的相對優勢指標

表3 NSFC 資助中加合作論文相關指標

（3）中日合作。就論文份額而言，日本對于中國國際合作的貢獻介于4%～12%之間，在數學領域的貢獻最低（4.3%），物理學與材料科學領域最高（11.7%）。NSFC 是中日合作的重要支持者，但在6 個學科的中日合作貢獻差異較大：對基礎生命科學領域貢獻最低（34%），數學領域最高（58%）。在學術影響力方面，NSFC 資助的中日合作在數學領域表現最好——高被引論文份額是非NSFC 資助論文的1.17 倍，平均引用影響比非NSFC 資助論文高33.6%；NSFC 資助在化學與化工領域的表現也比較好——高被引論文份額是非資助情況下的1.5 倍，平均引用影響高29.0%；在物理學與材料科學中，NSFC 資助條件下國際合作論文的高被引份額也達到非資助論文的1.3 倍，但平均引用影響提升不明顯；另外3 個領域表現欠佳，生物科學領域又一次墊底，而環境科學與技術、基礎生命科學盡管低于但接近平均水平（圖4、表4）。

圖4 中日國際合作的相對優勢指標

表4 NSFC 資助中日合作論文相關指標

（4）中德合作。德國對于中國國際合作的貢獻率介于4.9%至10.9%，在數學領域合作率最低，物理學與材料科學合作率最高（10.9%）；NSFC 對于中德合作的貢獻介于35.6%（基礎生命科學）至61.7%（物理學與材料科學）之間。在學術影響方面，兩國合作在各學科的表現分化明顯：盡管在數學領域合作率最低，但合作的學術影響最好，高被引論文份額和平均引用影響分別是非NSFC 資助論文的1.54 和1.31 倍；在物理學與材料科學中，受資助國際合作論文的高被引論文份額高于非資助論文，但平均引用影響卻低于非資助論文；在化學與化工領域中，NSFC 資助國際合作論文的高被引份額和平均引用影響水平略高于非NSFC 資助的合作論文；NSFC 資助的合作在其余三大領域的表現均低于非NSFC 資助（圖5、表5）。

圖5 中德國際合作的相對優勢指標

表5 NSFC 資助中德合作論文相關指標

表5（續）

（5）中英合作。英國對于我國國際合作的貢獻百分比也基本在個位數，兩國合作份額最高的物理學與材料科學也剛剛達到10.1%；相對于中國與其他6 個G7 國家的合作的學科分布，中英合作份額在各學科之間的分布較為均衡，中英合作份額最低的數學領域也占了6.8%。NSFC 是中英合作的主要支持者，對中英合作的貢獻介于38.9%（基礎生命科學）至61.2%（物理學與材料科學）之間。就學術影響而言，NSFC 資助的中英合作物理學與材料領域高被引論文份額高于非資助中英合作論文；化學與化工領域的平均引用影響高于非資助中英合作論文，該領域的高被引論文份額與非資助中英合作論文相當；NSFC 資助的其余三大領域的中英合作論文的學術影響均低于非資助中英合作論文（圖6、表6）。

圖6 中英國際合作的相對優勢指標

表6 NSFC 資助中英合作論文相關指標

（6）中法合作。法國在六大領域與中國合作程度低于德國和英國，在基礎生命科學領域僅占3.3%，合作程度最高的物理學與材料科學也只有7.0%；NSFC 是中法合作的主要支持機構，貢獻程度從基礎生命科學的34.3%到物理學與材料科學的60.1%；就學術影響力而言，與非NSFC 資助的中法合作論文相比，NSFC 資助的合作論文在化學與化工領域無論是高被引論文份額和平均引用影響都更高；在數學領域的高被引論文份額是非資助論文的1.15 倍，但平均引用影響則比非資助論文低5.0%；在物理學與材料科學領域中，NSFC 資助合作論文的高被引論文份額是非資助論文的1.30 倍，但平均引用影響則低9.9%，環境科學與技術的兩個指標略低，而生物科學表現最差（圖7、表7）。

圖7 中法國際合作的相對優勢指標

表7 NSFC 資助的中法合作論文相關指標

（7）中意合作。在所有G7 國家中，意大利與中國合作程度最低，在兩國合作程度最高的物理學與材料科學領域，合作份額也僅為3.9%，化學與化工領域的合作程度最低（僅有1.1%）。就NSFC 資助的中意合作的學術影響而言，表現最好的領域是數學，其次是物理學與材料科學，環境科學與技術、生物科學和基礎生命科學表現最差（圖8、表8）。

圖8 中意國際合作的相對優勢指標

表8 NSFC 資助的中意合作論文相關指標

3 結論與討論

NSFC 是支持我國基礎科學研究國際合作的主要機構，在促進我國科研的國際化、提升學術影響力方面發揮了重要作用。就合作規模而言，美國是我國第一大合作伙伴，即使在兩國合作份額最低的數學領域，也有36.3%源自與美國的合作；我國合作伙伴的第二梯隊是加拿大、日本、英國、德國和法國，這幾個國家與我國的合作規模相當，分別對我國國際合作貢獻約10%或以下；意大利與我國的合作最少，對我國的國際合作貢獻率在4%以下，有三個領域（數學、基礎生命科學、化學與化工）甚至低于2%。

在提升國際合作影響力（高被引論文份額和平均引用影響）方面，NSFC 對數學、化學與化工、以及物理學與材料科學領域的提升作用明顯，但這種提升效果因合作國家不同而異：在與G7 國家的合作中，中美合作的學術影響力提升領域是數學和化學與化工領域；中加合作的提升效果很差，僅對數學領域的高被引份額略有貢獻；中日合作對數學、化學與化工領域的影響力提升作用非常顯著，對物理學和材料科學的高被引份額有一定提升作用，但對平均引用影響的提升作用不明顯；中德合作在數學領域的學術影響力提升顯著，而在物理學和材料科學領域僅有高被引論文份額有所提升，對化學與化工領域的影響力提升作用不明顯；中英合作中沒有在高被引論文份額和平均引用影響兩個指標上得到同時提升的領域，只是數學、物理學與材料科學的高被引論文份額和化學與化工領域的平均引用影響分別得到提升；中法合作顯著提升了化學與化工領域學術影響，數學領域高被引論文份額提升顯著，而物理學與材料科學領域僅高被引論文份額得到提升；中意合作提升了數學領域的學術影響，僅提高了物理學與材料科學領域的高被引論文份額。在基礎生命科學和生物科學領域，無論NSFC 資助的合作對象是哪個G7 國家，合作論文的影響力均顯著低于非NSFC 資助的國際合作。

為了探討NSFC 資助的國際合作在不同領域表現差異是否與我國在不同領域的科研實力差異相關，我們基于科睿維安InCites 數據庫，對學術影響力（即平均引用影響）進行排序，論文發表時間同為2009—2016 年，為避免論文數量過低帶來的數據偏差，選擇全球論文產量排名前50 的國家。盡管本研究采用的CWTS 學科類別與ESI 的學科不完全匹配，但兩者之間存在包含或等同關系，能夠為我們的分析提供支撐。結果顯示，NSFC 資助對國際合作影響力提升作用較好的領域（材料學、化學、數學）的確也是我國總體上實力相對較強的領域，但我國在這些領域的影響力排名（材料15、化學17、數學23）與我國在這些領域論文產量世界排名（材料1、化學1、數學2）相比，差距仍然很大。換言之，通過對國際合作的支持，NSFC 提升這些領域學術影響力做出了貢獻，但仍然有提升空間；而需要更大努力的是我國影響力遠低于世界平均水平的領域，如環境與生態學、神經科學與行為學、微生物學、分子生物學與遺傳學、以及臨床醫學等，NSFC 資助的國際合作效果甚至不及非NSFC 資助的國際合作。導致這種結果可能有兩方面的因素：其一，我國在這些領域的總體實力較差，在ESI 論文產量在前50的國家或地區中，我國在這些領域的引用影響處于平均水平以下，在神經科學與行為學、微生物學、分子生物學與遺傳學、以及臨床醫學等領域的平均引用影響僅在0.8 左右，比平均水平低20%。

總之，NSFC 資助的國際合作在影響力提升方面存在國別和領域差異，在開展以提升我國科研實力為目的的國際合作時，應因國、因學科施策，優化國際合作效益。

4 政策建議

迄今為止，國家自然科學基金委已經與90 多個境外（含港澳臺地區）科學基金組織或學術機構建立多種形式的合作關系，為開展雙邊或多邊合作奠定了基礎，國際合作成果豐碩。但在新時代的背景下，科學基金的國際合作面臨挑戰。美國是我國第一大合作伙伴，但特朗普政府實施的逆全球化戰略，尤其是采取的一系列行為，如縮減科學基金經費［16］、關閉NSF 海外辦事處［17］、NIH 質詢科研人員國際合作關系［18］、開除華人科學家等［19］，增加了中美合作的變數，我們需要研究相關政策和措施，主動應對國際環境變化帶來的挑戰。

（1）全面研究美國政府的最新國際合作政策，制定靈活的中美合作戰略。美國是世界科學的領導者，擁有全球最多頂尖高校和最大規模的優秀人才隊伍，與美國的合作至關重要。面對特朗普政府收縮國際合作的態勢，我們不能輕言放棄，應盡快開展美國最新國際合作政策研究，制定相應的可操作的中美科學合作戰略。

（2）完善資助導向，重點支持與領域領先者的合作。在確保研究主題具有創新性或突破性的前提下，重點支持與領域領先者的國際合作。基于科睿維安InCites，我們對18 個領域論文產量排名前50且引用影響排名前10 的國家或地區進行了排序，美國僅出現在4 個領域（即生物與生物化學、化學、材料學及微生物學），換言之，如果與美國無法合作，我們可以找到許多可以替代美國的優質合作伙伴。在發布國際合作指南時，可以考慮為國內申報者提供各領域領先學者或團隊名單，確保合作質量。此外，對于與領域領先者開展的國際合作，應加大資助力度。

（3）制定特殊政策，兼顧優勢和弱勢學科的國際合作。盡管我國在少數學科（如數學、材料學和化學等）的總體學術水平能夠排在全球中等或平均水平，但多數領域（如神經科學與行為學、微生物學、分子生物學與遺傳學、以及臨床醫學等領域等）卻在平均線以下，與國外優秀學者或團隊合作不失為提升科研實力的一個重要途徑，資助形式也可多樣化，包括支持國外優秀學者來華訪問、指導和開展研究等。

（4）梳理和完善現有國際合作評價機制。我們的研究表明，自然科學基金資助的國際合作效果差異較大，有的低于同領域非自然科學基金資助的國際合作。需要對各領域現有評價機制進行比較研究，找出導致各領域資助效果存在差異的原因，建立更有利于高質量國際合作的評價機制。