納米科學技術論文范文
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(ⅰ)主流國際期刊發表的文章數量對比分析.選擇了納米科技領域公認的主流學術期刊20種,在2003~2013年統計范圍內,對發文量居前10名的國家和地區在主流學術期刊上的文章分布情況進行了統計分析,結果見表2.從表2可以看出,在統計的20種主流學術期刊上,美國的發文量遙遙領先其他國家,高達22067篇,中國的發文量為3421篇,位居第6位.將20種主流學術期刊按照影響因子()分類后進一步分析(圖2),可以看出,影響因子大于20的學術期刊上,中國的發文量只有76篇,所占比例(3.82%)很低.發文量前5位分別是美國(1068篇)、德國(221篇)、英國(193篇)、法(149篇)、日本(121篇)等發達國家,說明美德英等發達國家的納米科技論文展現出很強的影響力.
(ⅱ)論文質量分析.論文數量可以作為科學產出能力的一個評價方面,但更重要的是論文的質量,即學術影響力.論文的被引用可看作是研究論文與某特定領域知識體的“連接劑”,也常常作為測度論文質量的“計量儀”.針對表1中列出的各個國家和地區所發表的納米科技論文數量、論文的引文數量、篇均引文數量以及H指數,進行論文數量與質量分析,并對論文和引文2個指標加權統計后,得到各國家和地區在納米科技領域的綜合實力的排名順序(表3).發文量指2003年1月1日~2013年12月31日為止全部被SCI收錄的相關論文.入圍本次統計的國家和地區為居前20位的國家和地區.引文數指2003年1月1日~2013年12月31日為止上述20個國家和地區SCI論文的被引頻次.對上述2個指標,以國家或地區為對象統計數值,采用加權統計[7]后,得到20個國家和地區的綜合排名如表3所示.從引文數來看,位居前5位的國家分別是美國、中國、德國、日本和英國.從篇均引文數看,位居前5位的國家是瑞士、荷蘭、美國、英國和新加坡.從綜合位次看,居前5位的國家是美國、中國、德國、日本、韓國,我們可以將這5個國家作為納米科技領域的強國.中國發文量、被引數均居第2位,但篇均被引次數下降為第14位,說明論文的質量和影響力還有待進一步提高.
2研究主題、研究機構和高頻文章分析
(ⅰ)從關鍵詞分析納米科學技術的發展趨勢.為了更加全面分析納米科技的發展趨勢,采用關鍵詞詞頻分析法,統計文獻包括2003~2013年WebofScience的SCI-Expanded數據庫檢索到的SCI論文.通過關鍵詞詞頻統計發現,頻次前20個關鍵詞中(表4),頻次最高的是nanoparticles(納米粒子)、nanocomposites(納米復合材料)、carbonnanotubes(碳納米管)、nanostructures(納米結構)、mechanicalproperties(力學性能);頻次較高的有self-assembly(自組裝)、TiO2(二氧化鈦)、microstructure(微觀結構)、thinfilms(薄膜)、nanowires(納米線)、X-raydfrac-tion(X射線衍射)、nanomaterials(納米材料)等,這反映出全球納米科技共同關注的焦點,大都集中在納米材料及材料制備、分析表征等相關研究.以熱點關鍵詞“nanomaterials”為例,進一步深入分析比較不同研究方向的情況(圖3),我們可以發現碳納米材料是納米材料方向最為活躍的研究焦點,其次是金屬及其氧化物納米材料,然后依次為:高分子納米材料,薄膜納米材料,量子點,硅及其化合物,膠體納米材料等.為了分析不同國家在研究方向和關注焦點的差異,我們進一步對美國、中國、德國、日本4個納米科技強國最關注的20個主題詞進行了分析和比較,結果見表5.從表5可以看出,我國納米科技關注的方向十分廣泛,絕大多數領域都有涉獵,但值得注意的是我國關注的高頻關鍵詞,如chemicalsynthesis,photoca-talysis等均不在美國、德國和日本的重點關注之列.進一步對這2個主題詞的頻次進行了中外對比分析,統計結果見表6.可以看出,我國在這2個方向發表的論文總數已經超過其他9個國家和地區的總和,這說明我國在這些方面的研究“可能”存在過熱現象,值得進一步深入跟蹤分析.除了各國共同關注的科學問題以外,美國尤其重視藥物遞送和納米藥物的研發.德國的重點非常突出,更加注重力學性能、顯微結構、原子力顯微鏡、X射線衍射技術等與納米技術相關的研究.日本較為關注顯微結構、機械性能、碳納米材料等.因碳納米管是日本科學家發現的,所以日本在碳納米管的相關研究方面投入的精力最多.值得一提的是,盡管nanoparticles在各個國家都排在第1,但是,這個詞是所有顆粒狀物質的統稱,而處于顆粒狀的納米材料比較普遍.
(ⅱ)研究機構發文量對比分析.按照論文通訊作者單位統計分析2003~2013年納米科學技術領域發文數量排前10位的國際研究機構及其總被引頻次和篇均被引頻次,結果見表7.我國有4個研究機構入圍,分別是中國科學院、清華大學、浙江大學和南京大學,發文量分別位居第1,3,6和10位.中國科學院的發文數量遠遠超過其他國際研究機構,是第2位俄羅斯科學院發文量的2.7倍,顯示出中國科學院在納米科技研究方面的超強實力。仔細分析這些數據,可以發現1個奇特現象:美國的發文總量位居全球第1位,但美國單一研究機構的發文量并沒有入圍前10位.這表明雖然美國開展納米研究的機構眾多,但這些研究機構之間有不同的研究范疇,特色較為明顯;另一方面,也說明納米科技與美國其他領域科學技術的發展有很高的融合度.我們進一步統計分析了國內發文量居前10位的研究機構,結果見表8.從中可以看出中國科學院在發文量和總被引頻次方面展示出很雄厚的實力.北京大學的篇均被引頻次略高于國內其他研究機構,篇均引用篇次為19.67,但與國際篇均被引頻次最高的研究機構(新加坡國立大學篇均引用頻次26.4)仍有較大的差距.
(ⅲ)高頻文章分析.2003~2013年統計范圍內,被引用次數最高的前20篇論文及作者等相關信息見表S1.20篇高被引論文中,65%的在影響因子超過30的期刊上.其中英國曼徹斯特大學Geim教授等人[8]于2004年在Science發表的題為“Electricfieldeffectinatomicallythincarbonfilms”的文章被引頻次最高,共計13436次.從國別看,20篇高被引論文中,美國發表了13篇,位居首位,并有5篇在前10名以內,充分顯示了美國文章的超強影響力.亞洲地區日本有2篇文章進入高引用范疇.中國沒有文章入圍高被引論文,說明雖然中國發文量居世界第1,但論文被關注程度和美國還有不少差距,中國研發機構和文章的影響力還有待提高.
(ⅳ)高引用科學家.2014年美國湯森路透(ThomsonReuters)公布了“全球高引用學者”名錄(HighlyCitedResearchers2014,/).“高引用學者”是指全球最具領導力的科學家.成為世界“高引用學者”,意味著該科學家在其所研究的學科內具有世界級影響力,其科研成果為該學科的發展做出了重要貢獻.2014年7月27日美國湯森路透公布了2002~2012年之間的“全球高引用科學家2014”,名單根據近11年(2002~2012年)被SCI收錄的全部自然和社會科學領域論文進行排名,基于ISIEssentialScienceIndi-cators(ESI,基本科學指標)中的“HighlyCitedPa-pers(高被引論文)”,即發表的論文為所屬領域中前1%的高引用論文.“2014年全球高引用科學家”分為21個學科領域,全球共3215人次入選.中國大陸共110人(126人次)入選.其中從事納米科技研究有22人,占所有學科領域的1/5,遠遠高于其他領域.這顯示了納米研究對提升我國基礎科學研究的國際學術地位,起到了至關重要的作用.
(ⅴ)合作研究狀況分析.利用檢索的數據,對納米科技的合作研究狀況進行了分析,結果見表9.從表9可以看出,全球納米科技論文的作者數量由2003年的53217位增加到2013年的293005位,11年增加5.5倍.這說明全球范圍內,從事納米科技研究的學者數量增加較快.文章的篇均作者變化不大,但國際合著明顯增加,國際合著比例從19.11%升至22.49%,說明納米科技領域國際合作研究呈現逐步增強的趨勢.
3結論
(1)我國納米科技發展迅速,發文量逐年快速增長,超過一半的論文是近4年發表的.我國的發文量和被引頻次位居世界第2位,但在篇均被引頻次、高影響因子學術期刊上的發文量等方面,與美國等發達國家仍有很大的差距.這說明我國納米領域的研究非常活躍,但研究的質量需要通過務實的工作進一步提升.(2)從關鍵詞詞頻分析來看,我國納米科技關注的焦點主要是納米粒子、納米結構、碳納米管、微米結構、納米材料、二氧化鈦、納米毒理學、力學性能、石墨烯、化學合成、光催化等,涉及的領域比較廣泛.我國在化學合成、光催化研究等方面表現出高熱狀態,但并非國際關注焦點,值得警惕.國際關注的焦點,如藥物遞送、結構納米材料等領域應在我國加大研究力度.(3)本次數據檢索顯示,中國科學院是全球納米科技最多產的研究機構,位居全球第1位.清華大學、浙江大學和南京大學等國內研究機構的發文量均入圍前10名,但我國研究機構的篇均引用頻次與國際著名研究機構相比,仍有較大的差距.從國內研究機構分布來看,除了中國科學院和幾個著名高校以外,中國其他研究機構,目前還很難在納米科技的高水平研究領域占有一席之地.(4)在高質量文章方面,我國的表現與美國等發達國家差距較大.影響因子大于20的學術期刊上,我國發文量遠遠落后于主要發達國家,占比很低;在統計的20篇高被引論文中,中國沒有文章入圍.這些數據表明了我國納米領域論文的影響力需要進一步提升.本文利用文獻計量方法研究了2003~2013年納米科技在世界和中國的發展趨勢,研究結果對我國前沿科技的宏觀政策的制定和完善具有一定的參考意義.但文獻計量方法作為一種科技成果的評價方法,其應用存在一定的局限性,且本次統計對象SCI-E所收錄的刊物以英語刊物為主,一些非英語國家出版的核心刊物并未收錄其中.所以,研究角度和結果可能存在一定的局限性.
作者：閆金定單位：科學技術部基礎研究管理中心
