（科学技术哲学专业论文）我国基因领域科学合作状况的计量研究.pdf

摘要 r l l ll ll lll li ii il l llu i y 19 6 0 2 7 9 基因科技因其与人类独特的关系，而成为与人类发展息息相关的重大科技发展前 沿。现代基因科技呈现出与其他学科相互交叉、相互借鉴、相互融合的发展趋势，而不 同学科的相互交叉、相互交流、相互融合，促进了基因科技的研究以及与之相关的医学、 生物工程等专业的发展与进步。基因科技与其他领域的交叉融合发展离不开科学家之 间、机构之间以及国家之间的交流与合作，科学合作对基因科技的研究与发展起着极其 重要的作用。我国在基因科技领域取得了较快的发展，尤其是在基础技术和实验室阶段， 某些领域已接近国外先进水平。为促进我国基因科学领域的快速发展，本文运用科学计 量学方法对我国基因科学领域的科学合作状况进行量化分析，从这一侧面揭示我国基因 领域的科学活动规律。 在关于我国基因领域科学合作的研究中，我们以美国科学情报研究所开发的大型数 据库s c i 作为数据检索源，以“t o p i c = ( g e n e ) a n da d d r e s s = ( p e o p l e src h i n a ) 作 为检索指令，检索我们所需要的数据样本并以此构建本项研究所用数据库。运用科学计 量学方法对我国基因领域的科学合作状况进行研究，揭示我国基因科学领域科学家之 间、机构之间以及国家之间的科学合作状况，探究我国基因领域科学合作的发展规律。 为了对我国基因领域科学合作状况进行细致全面的研究分析，我们运用计量学方法 对基因科学领域进行了分层次研究。从科学合作的总体状况来看，随着时间推移，我国 基因领域的科学合作规模越来越广泛，合作程度也在逐渐加深，对科学家之间合作的研 究结果表明，在研究的时段内，我国基因科学领域的科学家合作方式以2 5 人的小课题 组合作为主逐渐过渡到以6 人以上的团队合作形式，特别是近几年，由1 0 人以上科学 家组成的科研团队的科研产出能力呈现迅速提高态势，表明较大规模的团队合作在我国 基因科学领域己得到科学家们的广泛认可；从机构间合作状况看，随着时间的推移，更 多机构参与的合作研究成果增长幅度越来越大，机构间合作已机构合作的主导合作方 式，尽管机构间合作的规模和科研产出的能力较强，但因为地域、文化、学科等方面的 便利条件，最小省力原则仍是合作研究过程中遵循的重要准则，机构内合作仍是不可忽 略的重要力量；在对国家间科学合作状况分析时，我们运用大型数据处理软件h i s t c i t e 对数据进行研究分析，选取在基因科学领域与我国合作关联度较高的国家，运用p a j e k 软件构建与我国高频合作国家的合作网络中心图谱，直观展示出我国在宏观层面上的国 际合作状况。 i i 关键词：我国基因领域，科学合作，科学计量学，网络图谱 a b s t r a c t g e n et e c h n o l o g yi sc o n s i d e r e da so n ek i n do ff r o n t i e rs c i e n c ea n dt e c h n o l o g yd u et o i t su n i q u e r e l a t i o n s h i pw i t hh u m a nb e i n g p r e s e n tg e n et e c h n o l o g yi n t e r s e c t sw i t ha n dm u t u a l l yb e n e f i t so t h e r d i s c i p l i n e s ，w h i c hp r o m o t e si t sd e v e l o p m e n ta sw e l la st h ed e v e l o p m e n to fs u b j e c t sr e l a t e dt oi t t h e c o m m o nd e v e l o p m e n to fg e n et e c h n o l o g ya n do t h e rs u b j e c t s d e p e n d so nt h ec o m m u n i c a t i o na n d c o l l a b o r a t i o nb e t w e e ns c i e n t i s t s ，i n s t i t u t i o n sa n dc o u n t r i e sw h i c hp l a y sa v i t a lr o l ei nt h ed e v e l o p m e n to f g e n et e c h n o l o g y c h i n ah a sa c h i e v e dar a p i dd e v e l o p m e n ti nt h ef i e l do fg e n et e c h n o l o g y ，e s p e c i a l l yi ni t s b a s i ct e c h n o l o g ya n de x p e r i m e n t i no r d e rt op r o m o t et h er a p i dd e v e l o p m e n to f g e n et e c h n o l o g y ，t h i st h e s i s a p p l i e sa m e t h o do fs c i e n t i f i cm e t r o l o g yt oc a l t yo u ta q u a n t i t a t i v ea n a l y s i so fs c i e n t i f i cc o l l a b o r a t i o ni nt h e f i e l do fg e n et e c h n o l o g y ，w h i c hr e v e a l st h el a w so fs c i e n c ea c t i v i t i e si nt h ef i e l do f g e n et e c h n o l o g y t h er e s e a r c ho ns c i e n t i f i cc o l l a b o r a t i o ni nt h ef i e l do fg e n er e t r i e v e so u rs e a r c ht h er e q u i r e dd a t a s a m p l e sa n db u i l dt h ed a t a b a s eu s e di nt h i sp r o g r a mw i t hal a r g ed a t a b a s ei nt h ea m e r i c ai n s t i t u t eo f s c i e n t i f i ci n f o r m a t i o n ( s c i ) a sd a t ar e t r i e v a ls o u r c et oa n d “t o p i c = ( g e n e ) a n da d d r e s s = ( p e o p l e sr c h i n a ) ”a st h es e a r c hc o m m a n d m e t r o l o g ym e t h o d si su s e dt os t u d yt h es c i e n t i f i cc o l l a b o r a t i o n , r e v e a l i n g s c i e n t i f i cc o l l a b o r a t i o nb e t w e e ns c i e n t i s t s ，b e t w e e ni n s t i t u t i o n sa n db e t w e e nc o u n t r i e sa n de x p l o r i n gt h e l a w so fs c i e n t i f i cc o l l a b o r a t i o ni nt h ef i e l do fg e n er e s e a r c h t oc a r r yo u tac o m p r e h e n s i v es t u d ya n da n a l y s i so fs c i e n t i f i cc o l l a b o r a t i o ni nt h ef i e l do f g e n e t e c h n o l o g y ，m e t r o l o g ym e t h o d su s e dt om a k eas u b - l e v e lr e s e a r c h t h es c a l eo fs c i 铋t i f i cc o l l a b o r a t i o ni s b e i n ge n l a r g e da st o m eg o e s t h en u m b e r so f t h ec o l l a b o r a t i o nt e a mi n c r e a s e sf i o m 2 5p e r s o n st o6p e r s o n s e s p e c i a l l yi nr e c e n ty e a r s ，t h er e s e a r c ho u t p u tc a p a c i t yo fr e s e a r c ht e a mw i t h10s c i e n t i s t si si n c r e a s i n g , i n d i c a t i n gt h a tt h el a r g e rt e a mh a sb e e nw i d e l yr e c o g n i z e di nt h ef i e l do fg e n e t i cs c i e n c e r e s e a r c hf r u i tb ym o r er e s e a r c hi n s t i t u t i o n si si n c r e a s i n ga st i m eg o e s t h o u g hs c i e n t i f i cc o l l a b o r a t i o n i sm o r ep o w e r f u l ，t h es m a l l e s tt e a mi sa l s ot h em a i nt h e m ed u et oo t h e ri n c o n t i n e n c e si nt h e p e r s p e c t i v eo f g e o g r a p h y ，c u l t u r e ，a n da c a d e m ea n di n t e r 。a g e n c yc o l l a b o r a t i o ni sa l s ot h el e a d i n gf o r m m e a n w h i l e ，w e s e l e c tc o u n t r i e sw i t hm o r ec o l l a b o r a t i o n sw i t hc h i n a , u s el a r g e s c a l ed a t a p r o c e s s i n gs o f t w a r eh i s t c i t et od o d a t a , a n db u i l dac o l l a b o r a t i o nn e t w o r k - - c e n t r i cm a po ft h o s ec o u n t r i e sw i t hp a j e ks o f t w a r ew h i c hs h o w st h e i i i s i t u a t i o ni n t e m a t i o n a lc o i l a b o r a t i o na tt h em a g r ol e v e l k e yw o r d s ：t h ef i e l do fg e n es c i e n c ei nc h i n a , s c i e n t i f i cc o l l a b o r a t i o n ，s c i e n t o m e t r i c s ，n e t w o r km a p i v 附表清单 表3 1 科学家科研成果产出量篇均情况表1 7 表3 2 科学家合作条件下参与科研人次数1 9 表3 - 3 我国基因科技论文合著率与合著度的年度变化表2 1 表仁1 s c i 收录的1 9 9 7 2 0 0 1 年部分国家及地区基因论文情况表2 3 表4 - - 2 基因论文数及部分国家地区相关情况表2 4 表仁3 中国与部分国家合作情况2 4 表4 _ _ 4 基因领域科学合作中国中心网结构情况( 1 9 9 4 - - 2 0 0 8 ) 2 5 表仁5 合作产出科研成果量3 0 0 篇以上的国家情况2 6 表4 _ - 6 合作产出科研成果量1 0 忙3 0 0 篇的国家和地区情况2 6 表仁71 0 0 篇以下的国家和地区情况2 6 表仁8 与中国、美国合作前三十个国家和地区基本情况表3 0 表5 11 9 9 4 2 0 0 8 年科研成果合著、独著情况表3 4 表5 2 基因科学领域科学家合作状况表3 5 表5 38 5 个参与机构国家和地区示意表3 7 表5 4 基因科学领域机构合作状况表3 8 表5 5 基因科学领域机构年度变化状况表3 9 表5 一基因科学领域中美机构间合作状况表4 2 v i i 插图清单 图3 1 科研成果、人数、人次年度变化图18 图3 2 论文总数、合著数及作者数年度变化图1 9 图牛一1 中国国际基因领域国家和地区间合作网络拓扑图 2 8 图4 _ _ 2 与中国合作前3 0 个国家和地区网络拓扑图2 9 图仁3 与美国合作前三十国国家拓扑图3 1 图4 - 一4 美国与其合作最紧密前三十国拓扑图3 2 图5 1 独著、合著论文年度变化图3 4 图5 2 合作者、科研成果量年度变化图3 6 图5 3 机构间合作、科研成果量年度变化图3 8 图5 4 机构状况、科研成果量年度变化图4 0 图5 5 基因科学领域中美机构间合作年度变化图4 4 图5 一基因科学领域中美机构间合作时间段变化图4 5 i x 1 绪论 1 1 研究背景 1 1 1 基因领域研究背景 1 绪论 2 1 世纪是生命科学的时代，现代生命科学的发展是以基因科学与技术的发展为核心 的，基因科学的发展在人类的自我认识与自我完善产生着重要影响，基因科学的发展史 既是人类自然科学的发展史，同时也是人类文明的发展史。随着人类对自我的不断探索， 基因科学也在不断为人们所熟识。“g e n e ( 基因) 最早由丹麦遗传学家w l j o c h a n s e n ( 威约翰逊) 于1 9 0 9 年在他的文章精密遗传学原理中首次提出，用以表述 g j m e n d e l ( 孟德尔) 的遗传因子概念；1 9 5 3 年，英国的j d w a s t o n 和美国的 f h c c r i c k 在 n a t u r e 1 7 1 ：7 3 7 7 3 8 上发表了篇名为m o l e c u l a rs t r u c t u r eo f n u c l e i ca c i d s ：as t r u c t u r ef o rd e o x y r i b o s en u c l e i ca c i d 的论文，在文章中他们 提出了著名的d n a 双螺旋结构模型，在人类自然科学史上第一次阐述了d e o x y r i b o n u c l e i ca c i d ( d n a ) 双螺旋结构，并对它的属性、分子结构和如何存储、传递遗传信息 等方面进行了阐述，并认为“g e n e ”是d n a 中的一小部分。随着基因科学家群体对基因 认识的加深，对“g e n e 的定义也在不断的发生着演变，特别是1 9 9 0 年在美国启动的 h u m a ng e n o m ep r o j e c t ( h g p ，人类基因组计划) ，开启了“g e n e ”研究的国际化浪潮，我 国也于1 9 9 9 年加入该计划，负责研究位于第3 号染色体上一段长约3 0 m b 的序列，这一 序列占整个人类基因组的1 。伴随着“h g p 计划”人类基因组全序列测定的完成，对g e n e ” 又有了新的定义：h u m a ng e n o m eo r g a n i z a t i o n ( h u g 0 ，国际人类基因组组织) 认为“g e n e ” 是可以影响基因型或功能的d n a 片段 n 3 ；s e q u e n c eo n t o l o g yc o n s o r t i u m ( 序列本体 联盟) 认为“g e n e 是“基因组中，对应着一个遗传单位的某一区域，并与调节序列、 转录序列或者和其他功能序列相联系 瞳3 。 随着基因科学的发展，基因技术也从实验、理论中超脱出来，在应用中推广、发展， 并在社会、经济的发展中成为重要的组成部分口1 。基因技术是指人工在离体条件下对不 同物种的遗传基因进行人为选择、加工，进行无性繁殖，并把这种基因植入其他物种体 内，以改变此物种的某些属性，从而获得新的物种h 1 。基因科技领域正在以一种属于自 我国基因领域科学合作状况的计量研究 己的特有方式进行着一场改变未来社会的革命，而且这场革命将对整个人类在生活、教 育、交通、医疗等各方面产生伟大的变革意义。 通过对基因科技发展过程的考察，可以明显地看出，现代基因科技呈现出逐渐与其 他学科相互交叉、相互借鉴、相互融合的发展趋势。如基因技术、蛋白质技术及信息技 术的交叉和混合生长基因组学、生物信息学和生物芯片技术以及生物计算机技术等 陆3 。而不同学科的相互交叉、相互交流、相互融合，更加促进了基因科技的研究以及与 之相关的医学、生物工程等专业的发展与进步。基因科技与其他领域的交叉融合发展离 不开拥有不同知识、技能、实验设备的科学家之间、机构之间、国家之间以及学科之间 的交流与合作，科学合作对基因科技的研究与发展起着极其重要的作用。我国在基因科 技领域取得了较快的发展，尤其是在基础技术和实验室阶段，某些领域已接近国际先进 水平们。 1 1 2 科学合作发展状况研究 科学家合作完成科研成果的模式的兴起与发展，使得对科学合作的研究不断深化。 j s y l v a nk a t zb e n ( 凯兹) 与r m a r t i n ( 马丁) 认为科学合作是基于同一科研目的聚 集盯1 。在一定意义上科学家的科研活动不是单一、孤立的，是科学家群体的组成部分， 他们共同研究和解决问题睛3 。科学合作使得不同地域、不同学科背景的科学家相互交流、 资源共享，促进了科学事业的发展阳3 。d b e a v e r 、r r o s e n 在科学计量学著名权威期刊 s c i e n t o m e t r i c s 上连续发表科研文章对科学合作进行了研究。他们认为，科学技术的发 展使得科学合作成为一种国际趋势，科学合作为科学家之间知识的交流、研究的碰撞、 专业间的沟通搭建了有效的网络途径，促进了科学共同体的产生与发展n 叮n 1 3 。t d s t o k e s 、j a h a r e l e y 认为，科学合作中科学家之间的关系能够反映彼此智力和社会影 响【1 2 3 。m z i t t 、e b a s s e c o u l a r 从文献计量学的角度对定量国际科学领域的合作状况进 行了研究分析n 羽。 1 。 1 6 、1 7 世纪，基于环境的影响，一些科学知识或者理论的提出、传播基本上局限于 一个小的地域或者小的群体之内，科学产出基本上依赖于单独完成模式，依靠的是科学 者本人的力量来完成成果，学术交流的范围受到很大的限制，在当时条件下也出现了基 于共同兴趣或者爱好的科学者之间通过信件传播、授课、问题讨论等形式的交流，这种 交流使得自己发表的成果易得到传播和大家的认可。1 6 世纪文艺复兴的意大利，成为欧 洲新的经济和科学文化中心，诞生了近代历史上第一个自然科学的学术交流组织自 2 1 绪论 然秘密研究会，开启了合作研究的序幕，并且出现了较大规模的学术交流组织，类似于 罗马的“山猫学会 、那不勒斯的“自然奥秘学会”等学会组织高达一百七十多个，在 一定程度上达到了合作研究问题的规模。自然科学的发展，特别是英国f r a n c i sb a c o n ( 弗兰西斯培根) 等科学家提出的唯物主义科学方法在数学、医学、物理学等方面的 应用，使得科学家之间的交流、合作进一步加强n 钔。1 7 世纪，牛顿力学体系的建立以及 自然哲学的数学原理一书的出版，成为人类认识史上对自然规律的第一次理性的概 括和综合，实现了自然科学在实验与理性认识基础上科学理论体系的第一次变革。1 8 世纪末至1 9 世纪中期，西方主要资本主义国家纷纷开展了工业革命，这种经济发展对 科技进步提出了更高要求，从而推动自然科学领域取得了诸如电磁学新成就、道尔顿科 学原子论、生物进化论、能量守恒定律等等更大的成就，从而全面奠定了自然科学知识 体系的基础。1 9 世纪下半叶到2 0 世纪初，资本主义的迅速发展为自然科学创造了机遇， 一方面它对自然科学研究提出了更高的要求，另一方面它也为自然科学研究工作继续取 得重大突破创造了更为有利的条件。特别是随着相对论、量子力学、控制论和系统论等 新学科的问世与发展，自然科学更得到了迅猛的发展。到2 0 世纪中叶，出现了以原子 能、电子信息、航天技术、基因工程等为代表的一系列高新技术，极大地推动着社会生 产力的发展，并对人类的生活习惯和思维方式产生了重大影响。2 0 世纪9 0 年代后，以 计算机、移动通讯、互联网等为代表的信息技术，为人类科学技术发展带来新的机遇和 挑战，信息技术的发展加速了科学技术的发展进程，缩短了人与人、人与社会、人与自 然的距离，完美呈现了科学对我们赖以生存的世界改造和重新塑造的能力。2 1 世纪，是 充满革命的世纪，一系列的高新技术的兴起与发展，特别是生物技术、d n a 遗传基因、 纳米等的研究和应用，正带领着人类社会步入一个科技生活、信息多样、资源共享、相 互合作、共同发展的世纪。 社会科学领域。伴随着科学技术的迅猛发展，为科学合作提供了交流的前提，这种 现象促使社会科学领域合作现象的发展。如1 9 5 8 年m s m i t h ( 思密斯) 对美国著名心理 学期刊a m e r i c a np s y c h o l o g i s t 进行了考察，发现在1 9 4 6 1 9 5 7 年共发表4 1 8 9 篇论 文，在这1 2 年间合著论文呈持续增长趋势，论文的篇均著者数由1 3 人增加到1 7 人n 羽。 经济学领域。合作现象经历了不同阶段的发展模式：二战后期，经济学家对科研成 果的完成模式以独著形式完成；2 0 世纪8 0 年代后，经济学领域科研成果的完成模式以 合作形式完成，已经倾向于小组合作研究n 6 7 剐。 我国基因领域科学合作状况的计量研究 1 1 3 基因领域科学合作问题提出及研究意义 当今时代，科学的发展正处在小科学时代向大科学时代的转型期，科技的发展与运 用离不开科学家对相关科技领域的研究开发，科学合作在大科学时代对科研水平、科研 成果的产出起着至关重要的影响。越来越多的科学家开始关注科学合作现象的研究，科 学合作的发展促进着科学共同体的形成，科学家之间相互合作、共同探讨、弥补不足、 共同发挥自己所在领域的专业优势，无形中对科技的发展、进步起着积极的促进作用。 科学合作有利于科研产量的增加，a j l o t k a 对这一结论进行了证实，认为产出n 篇论 文的作者人数与l n 2 成比例n 钔。基因领域科学合作状况进行研究的意义主要体现在以 下三个方面： 第一方面，有利于基因领域科学家间科学共同体的形成。基因科学领域本身所具有 的学科复杂性，决定了基因科学研究的人员构成，这些科研人员的都有着不同的学科背 景知识，他们之间的合作对缩短科学研究时间、提高科研成果产出率、扩大科研成果影 响力等方面起着不可替代的作用。不同学科背景的科学家因同一科研项目融合在一起， 有利于提高科研成果的创新性以及不同学科之间的融合性，同时，经过团体内部的合作， 充分发挥各自优势，进一步扩大了科学研究的合作网络，是新兴学科形成与发展的关键， 从而有利于基因科学领域科学共同体的形成。 第二方面，对基因科学领域科研生产力的提高具有重要的指导意义。我们在对基因 领域科学合作状况进行研究时发现，基因的研究广泛分布在医学、生命科学、农林科学、 生物化学、药理学、基因制药等领域。面对着大量的基因科学文献，使得进行基因领域 科学合作研究的科研人员需要对基因科学领域的合作状况进行全面系统的把握：基因科 学领域合作应该沿着什么样的方向发展? 合作的模式如何变更? 与此同时，还要对同行 们的研究状况进行把握：同行们在基因科学合作的哪个领域研究? 他们将关注基因科学 合作的哪个方面? 从什么样的角度研究、把握和体验基因领域的科学合作? 有哪些科学 家、研究机构或者国家、地区对基因领域的科学合作进行关注? 具有不同学科背景的研 究人员怎样将各自学科的研究方法、研究模式运用到基因领域的科学合作中? 等等，科 研成果的主要形成方式即科研文献，科研工作者对某一学科认识、了解的基本途径便是 对科研文献的大量研读，科研文献的繁杂性与人的时间的有限性就成为不可避免的矛 盾。本文基于这样的事实，运用科学计量学方法，从定量分析的角度进行实证研究，以 期获得较为科学的研究成果，为科研工作者及政府决策等方向的把握、政策的制定提供 4 1 绪论 可靠的量化信息。 第三方面，有利于基因科学合作研究这一领域的发展、成熟。人类基因组计划( h g p ， h u m a ng e n o m ep r o j e c t ) 以来，基因科学领域的研究呈现网状快速发展态势，有关基因 科学的研究成果大量出现，对基因领域科学合作的结构、态势、模式等的研究也在不断 的深入，越来越多的研究者将科学合作的研究作为自己的研究领域。从学科发展的角度 来说，通过对基因领域科学合作状况的研究，进一步揭示基因科学领域的发展规律，探 索基因科学领域科学合作发展模式，整合各领域学科背景知识，实现基因领域科学研究 方法的多样化，梳理基因领域科学合作系统脉络，呈现基因科学领域合作发展的蓝图， 使得基因科学合作研究这一领域不断的发展、成熟。 1 2 国内外研究现状综述 1 2 1 国内外科学合作研究现状 伴随着科学技术突飞猛进的发展，单靠科学者自己单独完成科学成果的模式变的日 益艰难，经济全球化的发展，致使科学者之间的交流走向全球化，一项科研成果的完成 融合着不同的学科知识、研究方法。国际科学合作成为科学发展的主要发展模式。特别 是重大科研项目，比如“h g p ，其科研成果的完成就依靠了美国、英国、中国、日本、 德国等多个国家有关遗传学、分子生物学、计算机科学、化学、物理学、医学等不同学 科背景的专家共同研究完成。i n f o r m a t i o nc o m m u n i c a t i o nt e c h n o l o g y ( i c t ，信息通讯 技术) 的发展及其广泛传播，方便了科学家之间的交流与合作，加强了不同国家基于同 一问题的共同开发、共同研究、成果共享，加速了成果的产出速度，提升了成果的科学 水平，并在一定程度上加快了科学共同体的形成。美国科学家、科学计量学之父d j s p r i c e ( 普赖斯) 敏锐地发现科学家之间的科学合作成为未来科学发展的主要发 展方式。他以化学文摘为例，运用科学计量学方法对化学文摘1 9 1 0 1 9 6 0 年共计5 0 年的数据进行计量学研究，研究结果表明在开始的1 9 1 0 年，科学家依 靠科学合作方式共同完成科研成果的比率不足2 0 ，科学家依靠个人单独完成科研 成果的比率高达8 0 以上，这一情况表明，2 0 世纪初期的化学领域基本上采取的 依然是单独科研模式；当计量到1 9 6 0 年时，数据显示，科学家合作完成科研成果 的比率高达6 0 以上，科学家以个人形式完成科研成果的比率下降到了不足4 0 ， 这种现象说明，在1 9 1 0 1 9 6 0 年5 0 年的化学领域，科学家之间依靠合作完成科 5 我国基因领域科学合作状况的计量研究 研成果的模式逐渐成为科研产出的主要模式眵们。a m e a d o w s ( 麦当斯) 以物理学领 域为研究对象进行科学家之间的合作状况研究，研究表明在2 0 世纪的2 0 年代， 科学家合作完成科研成果的比率为2 5 ，2 0 世纪5 0 年代达到了6 1 ，3 0 年间，增 幅高达3 6 晗。美国科学社会学家h z u c k e r m a n ( 朱克曼) 以每2 5 年为一测度， 以2 0 世纪前3 个2 5 年为时间跨度，对发表在美国物理学评论、化学物理杂 志、生化杂志、生物通报、遗传学、美国化学会志等刊物上的科研论 文运用科学计量学方法进行计量研究，研究结果发现，科学家个人模式条件下产 出的科研成果率为4 0 ，以合作形式产出的科研成果率为6 0 ，在这三个测度中， 基本呈现2 5 的增长率心引。w g l a n z e l ( 格兰采尔) 和h c z e r w o n ( 克罗文) 以1 9 9 2 年为基准年，从s c i 出版的论文中随机抽选科研论文进行研究，结果表明，科学 家以独著方式完成科研成果的比率不足1 0 ，采取合著方式完成科研成果的比率高 达9 0 以上心3 1 。这一结果表明，科学合作方式正在成为科学家完成科研成果的首选。 在我国，候钰和胡小元以1 9 9 4 年为基准年，以美国国家科学院院刊为研 究对象，运用计量学方法，计量得出2 4 7 9 篇科研论文，发现科学家独著完成科研 成果率仅为3 ，合作完成科研成果率为9 7 心劓。刘云和常青以1 9 9 4 一1 9 9 8 年为检 索时段，在s c i 数据库中进行检索，对科学家之间的合作进行研究，研究结果表 明，世界其他国家在机构合作方面，机构合作共同完成科研成果增长了4 6 ，国家 间合作完成科研成果增长了1l5 他5 1 。我们通过对s c i 检索到的基因科学文献的分析， 我们发现，关于基因的研究以水稻基因研究居多，特别是在我们检索的1 9 9 4 2 0 0 8 年的数据中发现2 0 0 5 年的一篇文章“t h em a p - b a s e ds e q u e n c eo ft h er i c eg e n o m e ， 其合作者高达2 6 2 人。 我国学者梁立明、刘则渊、谢彩霞对纳米领域的科学合作状况进行了研究分 析旧鲥；梁立明、郭永正对中国和印度的国家合作方面进行了研究心 。我国学者张 玉华，潘云涛等对世界各国科技发展态势进行了研究，其中对世界各国在基因领 域的发展状况进行了分析，但在基因科学合作方面未进行系统分析。 通过我们对国内外科学合作研究状况的进一步分析，我们清晰的发现，科学 合作正在成为科学家科研产出的首选模式，特别是进入到二十世纪，伴随着自然 科学成就的广泛应用，促使科学合作以一种前所未有的发展模式前行。科学研究 的复杂性、严谨性、科学性与基因领域科学合作研究之间的关联性不断加强，共 6 1 绪论 同促进我国基因科学领域的快速发展，本文运用科学计量学方法对我国基因科学领域科 学家之间和机构之间的科学合作状况进行量化分析，揭示我国基因科学领域的科学活动 规律。 1 2 2 国内外基因领域科学合作研究现状 二十世纪以来，关于科学合作不同学者从不同的角度进行了大量深入细致的 研究，以期探求出科学合作的发展规律及其内在机制。经过研究我们发现，科学 家关于科学合作的数据来源研究基本上集中于某个学科的期刊、学报等，并以此 为基础运用学科知识得到大量的实证信息。d j s p r i c e ( 普赖斯) 以化学文 摘为例，对1 9 1 0 1 9 6 0 年共计5 0 年的数据进行的计量学研究，m e a d o w s ( 麦当 斯) 以物理学领域为研究对象对科学家之间的合作状况研究，美国科学社会学家 h z u c k e r m a n ( 朱克曼) 对发表在美国物理学评论、化学物理杂志、生化杂 志、生物通报、遗传学、美国化学会志等刊物上的科研论文运用科学计 量学方法进行的计量研究，我国学者王崇德先生对我国物理学报1 9 7 6 - 1 9 8 0 年 间3 5 7 篇文章进行的论文作者的分布研究，1 9 9 0 年汪冰先生对中国科学、物 理学报等九种国内科技期刊中的8 4 6 篇论文的合著现象研究等等。 伴随着生物技术的迅速发展，基因领域的科学研究及其技术突破，使得人们 的生活发生了巨大的改变，其影响力与日俱增，基因技术的发展日益成为国与国 之间竞争的重要发展战略。各国在基因科学领域的合作研究不断增加，我们从s c i 数据库中检索到的1 9 9 4 2 0 0 8 年的1 5 年的3 6 0 0 8 篇基因科技论文数据为研究依据， 制作出表1 - 1 ，从表1 - 1 中我们发现其中有3 5 6 9 7 篇为合著论文，合著论文数占总 论文数的比例达到了9 9 1 ，合著论文数量由1 9 9 4 年的1 8 0 篇增至2 0 0 8 年的6 9 6 2 篇，平均年增幅2 6 倍，这说明在基因科学领域科学之家之间合作产出科研成果 方面呈现不断增长态势。 表1 - 1 基因领域科学论文合作状况表 时 1 9 9 41 9 9 51 9 9 61 9 9 71 9 孵1 9 9 9 2 0 0 0 2 0 0 12 0 0 2嬲2 0 0 42 0 0 52 0 0 62 0 0 72 0 0 8 间 厶 口 著 篇 1 8 0 2 8 33 7 04 3 8 6 9 69 2 i d 1 2 4 5 1 5 4 91 8 7 02 6 5 63 0 5 l3 嘲5 2 3 46 3 4 66 9 6 2 数 综合以上研究表明，我国在基因领域科学合作方面的研究很少，基本上不存 7 我国基因领域科学合作状况的计量研究 在基因领域科学合作方面的研究，我们对基因领域科学合作的研究显得尤为必要， 特别是从科学计量学方面进行的研究具有重要意义。通过我们对基因领域的研究， 使得对我国在基因领域的发展状况进行更加全面的了解与认识，以期为我国在基 因科学领域方面政策的制定提供参考，并在研究中探寻基因科学领域发展规律， 促进基因科学的全面、持续、健康发展。 1 3 研究思路 伴随着大科学时代的到来，科学研究的复杂性、难度系数、学科交叉度等对 进行科学研究的人员提出了更高的要求，要求参与科学研究的科学家、科研机构、 国际组织在研究方法、研究模式等方面参与到科学合作中来，基因科学领域的复 杂性，使得不同学科背景知识的研究者一同交流思想、分享资源、解决问题，这 些为实现基因科学领域学科之间的融合以及科学突破等方面具有十分重要的意 义。在本文的研究过程中，我们以基因科学领域文献为研究对象，运用科学计量 学方法，对基因文献进行分析研究，从客观数据中得出基因科学领域中的合著状 况，以网络图谱形式呈现基因科学领域合作状况，从中探寻基因科学领域的发展 规律，以期在基因科学领域合作的整体状况做些实实在在的量化研究。 8 遴选数据库 整合数据：即基于s c i 数据库，检索并整合1 9 9 42 0 0 8 年1 5 年基因科学文献数据，从中提取所有论文合著信 息 运用科学计量学方法分析科学合作现状 及发展态势 l。 对我国基因科学领域合作状况进行 分析研究，探究我国在基因科学领域 的科学活动镧徨 lj 总结我国基因领域科学合作发展规 律，对未来发展做出展望 l 图1 - 1 论文思路 1 绪论 1 4 研究内容与创新点 1 4 1 研究内容 第一章，绪论。在本部分对本文的背景进行了研究；对科学合作进行了概括，分析 研究了国内外科学合作的文献综述；然后提出论文研究的问题及其研究意义；介绍本文 研究的主要研究方法；最后指出本文研究的主要内容和主要创新点。 第二章，样本、数据和方法。首先选取s c i 中1 9 9 4 年2 0 0 8 年与基因科技相关 的文献，统计分析出数据并构建数据库，然后阐述了论文研究的基本方法，最后运用软 件分析技术对相关数据进行分析，从数据中得出基因科学的发展状况。 第三章，我国基因领域科学合作的总体分析。这一章运用科学计量学方法从合著率、 合著度角度出发研究科学合作基本状况，通过对科学合作相关数据的分析了解我国基因 领域科学合作的总体规模，最后，经过对数据的实证分析从整体上对我国基因领域科学 合作的总体强度进行把握。 第四章，我国基因领域宏观层面的国际合作状况。我们通过科学计量学方法和网络 分析方法对我国与其他国家之间科学合作的总体状况、与高频合作国家的合作状况等进 行实证研究，以图表和拓扑图形式呈现科学合作的发展状况。更进一步的揭示基因领域 科学合作的演化规律以及发展趋势。 第五章，我国基因领域科学家间及科研机构间科学合作状况分析。在本章中，通过 我们对基因领域合作数据的统计分析，分别对科学家之间、机构之间的合作状况进行研 究，最后，对中美机构间合作进行比较分析。 第六章，结论与展望。本文试图通过对基因科学领域的合作研究从根本上揭示科学 合作的本质以及规律、特点，促进科学合作更加成熟发展。 1 4 2 主要创新点 ( 1 ) 运用网络分析研究方法对基因科学领域合作状况进行分析。 ( 2 ) 以拓扑图方式直观呈现基因科学领域合作发展态势。 9 2 样本、数据和方法 2 1 样本选取 2 样本、数据和方法 s c i 数据库是由美国科学信息研究所( i s i ，i n s t i t u t ef o rs c i e n t i f i c i n f o r m a t i o n ) 创办的引文数据库，s c i 数据库与e i ( t h ee n g i n e e r i n gi n d e x ) 数据库、 i s t p ( i n d e xt os c i e n t i f i ca n dt e c h n i c a lp r o c e e d i n g s ) 数据库共同组成当了当今 世界著名的三大文献检索系统，成为在科学统计、科学评价中不可或缺的重要文献检索 工具。s c i 数据库收录着当今国际领域中重要的学术科研成果，特别是它的引文索引， 已成为重要的科研参评指标，反映着当今国际的学术发展水平，在国际学术界起着不可 替代的作用。在s c i 收录的文献中，以生命科学、临床医学、工程技术居多，这对我们 的研究起到了相当大的作用，同时，在我们进行的科学研究中，对运用s c i 数据库收录 的大量文献进行相关的研究有着十分重要的意义。 由于s c i 数据库在国际科学界所起到的独特作用，在当今世界上，许多的国家和地 区都以s c i 收录、引证的文献作为评价自己区域内学术水平的重要指标，基于s c i 数据 库的种种客观实证，在此我们以s c i 数据库为基准，将所获取的1 9 9 4 年2 0 0 8 年与 基因科技相关的文献数据，按照篇名( t i ) 、作者( a u ) 、期刊名( j i ) 、机构( g p ) 、通 讯作者所属机构( r p ) 、出版年( p y ) 、所属学科领域( s c ) 字段建立数据库。我们以此 构建的数据库作为本项研究的数据样本，开展对我国基因领域的科学合作状况进行研 究。 2 2 数据来源 在我们关于基因的科学合作的研究中，我们以科学计量学领域的相关文献作为基础 腔印汹删以美国科学情报研究所开发的大型数据库s c i ( s c i e n c ec i t a t i o ni n d e x ) 作为 我们的数据检索源，以1 9 9 4 年一2 0 0 8 年共1 5 年的数据为检索时段，检索关于我国基 因领域科学研究的论文数据信息。以美国科学技术情报服务公司( i s it h o m s o n s s c i e n t i f i c ) 的数据选取方法为参照，以“t o p i c = ( g e n e ) a n da d d r e s s = ( p e o p l e sr c h i n a ) 作为检索指令，对s c i 数据库进行检索，最终得到3 6 0 0 8 条基因科技文献数 据。我们运用科学计量学方法对检索到的数据进行定量分析，揭示我国基因科学领域科 1 l 我国基因领域科学合作状况的计量研究 学家之间以及机构之间的科学合作状况，探究基因科学领域的科学合作规律。 2 3 研究方法及软件技术 社会网络分析( s