納米科學(xué)技術(shù)論文范文

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1世界納米科學(xué)技術(shù)研究總體趨勢(shì)分析

(ⅰ)主流國(guó)際期刊發(fā)表的文章數(shù)量對(duì)比分析.選擇了納米科技領(lǐng)域公認(rèn)的主流學(xué)術(shù)期刊20種,在2003~2013年統(tǒng)計(jì)范圍內(nèi),對(duì)發(fā)文量居前10名的國(guó)家和地區(qū)在主流學(xué)術(shù)期刊上的文章分布情況進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)分析,結(jié)果見(jiàn)表2.從表2可以看出,在統(tǒng)計(jì)的20種主流學(xué)術(shù)期刊上,美國(guó)的發(fā)文量遙遙領(lǐng)先其他國(guó)家,高達(dá)22067篇,中國(guó)的發(fā)文量為3421篇,位居第6位.將20種主流學(xué)術(shù)期刊按照影響因子()分類(lèi)后進(jìn)一步分析(圖2),可以看出,影響因子大于20的學(xué)術(shù)期刊上,中國(guó)的發(fā)文量只有76篇,所占比例(3.82%)很低.發(fā)文量前5位分別是美國(guó)(1068篇)、德國(guó)(221篇)、英國(guó)(193篇)、法(149篇)、日本(121篇)等發(fā)達(dá)國(guó)家,說(shuō)明美德英等發(fā)達(dá)國(guó)家的納米科技論文展現(xiàn)出很強(qiáng)的影響力.

(ⅱ)論文質(zhì)量分析.論文數(shù)量可以作為科學(xué)產(chǎn)出能力的一個(gè)評(píng)價(jià)方面,但更重要的是論文的質(zhì)量,即學(xué)術(shù)影響力.論文的被引用可看作是研究論文與某特定領(lǐng)域知識(shí)體的“連接劑”,也常常作為測(cè)度論文質(zhì)量的“計(jì)量?jī)x”.針對(duì)表1中列出的各個(gè)國(guó)家和地區(qū)所發(fā)表的納米科技論文數(shù)量、論文的引文數(shù)量、篇均引文數(shù)量以及H指數(shù),進(jìn)行論文數(shù)量與質(zhì)量分析,并對(duì)論文和引文2個(gè)指標(biāo)加權(quán)統(tǒng)計(jì)后,得到各國(guó)家和地區(qū)在納米科技領(lǐng)域的綜合實(shí)力的排名順序(表3).發(fā)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(guān)論文.入圍本次統(tǒng)計(jì)的國(guó)家和地區(qū)為居前20位的國(guó)家和地區(qū).引文數(shù)指2003年1月1日~2013年12月31日為止上述20個(gè)國(guó)家和地區(qū)SCI論文的被引頻次.對(duì)上述2個(gè)指標(biāo),以國(guó)家或地區(qū)為對(duì)象統(tǒng)計(jì)數(shù)值,采用加權(quán)統(tǒng)計(jì)[7]后,得到20個(gè)國(guó)家和地區(qū)的綜合排名如表3所示.從引文數(shù)來(lái)看,位居前5位的國(guó)家分別是美國(guó)、中國(guó)、德國(guó)、日本和英國(guó).從篇均引文數(shù)看,位居前5位的國(guó)家是瑞士、荷蘭、美國(guó)、英國(guó)和新加坡.從綜合位次看,居前5位的國(guó)家是美國(guó)、中國(guó)、德國(guó)、日本、韓國(guó),我們可以將這5個(gè)國(guó)家作為納米科技領(lǐng)域的強(qiáng)國(guó).中國(guó)發(fā)文量、被引數(shù)均居第2位,但篇均被引次數(shù)下降為第14位,說(shuō)明論文的質(zhì)量和影響力還有待進(jìn)一步提高.

2研究主題、研究機(jī)構(gòu)和高頻文章分析

(ⅰ)從關(guān)鍵詞分析納米科學(xué)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì).為了更加全面分析納米科技的發(fā)展趨勢(shì),采用關(guān)鍵詞詞頻分析法,統(tǒng)計(jì)文獻(xiàn)包括2003~2013年WebofScience的SCI-Expanded數(shù)據(jù)庫(kù)檢索到的SCI論文.通過(guò)關(guān)鍵詞詞頻統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn),頻次前20個(gè)關(guān)鍵詞中(表4),頻次最高的是nanoparticles(納米粒子)、nanocomposites(納米復(fù)合材料)、carbonnanotubes(碳納米管)、nanostructures(納米結(jié)構(gòu))、mechanicalproperties(力學(xué)性能);頻次較高的有self-assembly(自組裝)、TiO2(二氧化鈦)、microstructure(微觀結(jié)構(gòu))、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(guān)注的焦點(diǎn),大都集中在納米材料及材料制備、分析表征等相關(guān)研究.以熱點(diǎn)關(guān)鍵詞“nanomaterials”為例,進(jìn)一步深入分析比較不同研究方向的情況(圖3),我們可以發(fā)現(xiàn)碳納米材料是納米材料方向最為活躍的研究焦點(diǎn),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(diǎn),硅及其化合物,膠體納米材料等.為了分析不同國(guó)家在研究方向和關(guān)注焦點(diǎn)的差異,我們進(jìn)一步對(duì)美國(guó)、中國(guó)、德國(guó)、日本4個(gè)納米科技強(qiáng)國(guó)最關(guān)注的20個(gè)主題詞進(jìn)行了分析和比較,結(jié)果見(jiàn)表5.從表5可以看出,我國(guó)納米科技關(guān)注的方向十分廣泛,絕大多數(shù)領(lǐng)域都有涉獵,但值得注意的是我國(guó)關(guān)注的高頻關(guān)鍵詞,如chemicalsynthesis,photoca-talysis等均不在美國(guó)、德國(guó)和日本的重點(diǎn)關(guān)注之列.進(jìn)一步對(duì)這2個(gè)主題詞的頻次進(jìn)行了中外對(duì)比分析,統(tǒng)計(jì)結(jié)果見(jiàn)表6.可以看出,我國(guó)在這2個(gè)方向發(fā)表的論文總數(shù)已經(jīng)超過(guò)其他9個(gè)國(guó)家和地區(qū)的總和,這說(shuō)明我國(guó)在這些方面的研究“可能”存在過(guò)熱現(xiàn)象,值得進(jìn)一步深入跟蹤分析.除了各國(guó)共同關(guān)注的科學(xué)問(wèn)題以外,美國(guó)尤其重視藥物遞送和納米藥物的研發(fā).德國(guó)的重點(diǎn)非常突出,更加注重力學(xué)性能、顯微結(jié)構(gòu)、原子力顯微鏡、X射線衍射技術(shù)等與納米技術(shù)相關(guān)的研究.日本較為關(guān)注顯微結(jié)構(gòu)、機(jī)械性能、碳納米材料等.因碳納米管是日本科學(xué)家發(fā)現(xiàn)的,所以日本在碳納米管的相關(guān)研究方面投入的精力最多.值得一提的是,盡管nanoparticles在各個(gè)國(guó)家都排在第1,但是,這個(gè)詞是所有顆粒狀物質(zhì)的統(tǒng)稱(chēng),而處于顆粒狀的納米材料比較普遍.

(ⅱ)研究機(jī)構(gòu)發(fā)文量對(duì)比分析.按照論文通訊作者單位統(tǒng)計(jì)分析2003~2013年納米科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域發(fā)文數(shù)量排前10位的國(guó)際研究機(jī)構(gòu)及其總被引頻次和篇均被引頻次,結(jié)果見(jiàn)表7.我國(guó)有4個(gè)研究機(jī)構(gòu)入圍,分別是中國(guó)科學(xué)院、清華大學(xué)、浙江大學(xué)和南京大學(xué),發(fā)文量分別位居第1,3,6和10位.中國(guó)科學(xué)院的發(fā)文數(shù)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)其他國(guó)際研究機(jī)構(gòu),是第2位俄羅斯科學(xué)院發(fā)文量的2.7倍,顯示出中國(guó)科學(xué)院在納米科技研究方面的超強(qiáng)實(shí)力。仔細(xì)分析這些數(shù)據(jù),可以發(fā)現(xiàn)1個(gè)奇特現(xiàn)象:美國(guó)的發(fā)文總量位居全球第1位,但美國(guó)單一研究機(jī)構(gòu)的發(fā)文量并沒(méi)有入圍前10位.這表明雖然美國(guó)開(kāi)展納米研究的機(jī)構(gòu)眾多,但這些研究機(jī)構(gòu)之間有不同的研究范疇,特色較為明顯;另一方面,也說(shuō)明納米科技與美國(guó)其他領(lǐng)域科學(xué)技術(shù)的發(fā)展有很高的融合度.我們進(jìn)一步統(tǒng)計(jì)分析了國(guó)內(nèi)發(fā)文量居前10位的研究機(jī)構(gòu),結(jié)果見(jiàn)表8.從中可以看出中國(guó)科學(xué)院在發(fā)文量和總被引頻次方面展示出很雄厚的實(shí)力.北京大學(xué)的篇均被引頻次略高于國(guó)內(nèi)其他研究機(jī)構(gòu),篇均引用篇次為19.67,但與國(guó)際篇均被引頻次最高的研究機(jī)構(gòu)(新加坡國(guó)立大學(xué)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(tǒng)計(jì)范圍內(nèi),被引用次數(shù)最高的前20篇論文及作者等相關(guān)信息見(jiàn)表S1.20篇高被引論文中,65%的在影響因子超過(guò)30的期刊上.其中英國(guó)曼徹斯特大學(xué)Geim教授等人[8]于2004年在Science發(fā)表的題為“Electricfieldeffectinatomicallythincarbonfilms”的文章被引頻次最高,共計(jì)13436次.從國(guó)別看,20篇高被引論文中,美國(guó)發(fā)表了13篇,位居首位,并有5篇在前10名以內(nèi),充分顯示了美國(guó)文章的超強(qiáng)影響力.亞洲地區(qū)日本有2篇文章進(jìn)入高引用范疇.中國(guó)沒(méi)有文章入圍高被引論文,說(shuō)明雖然中國(guó)發(fā)文量居世界第1,但論文被關(guān)注程度和美國(guó)還有不少差距,中國(guó)研發(fā)機(jī)構(gòu)和文章的影響力還有待提高.

(ⅳ)高引用科學(xué)家.2014年美國(guó)湯森路透(ThomsonReuters)公布了“全球高引用學(xué)者”名錄(HighlyCitedResearchers2014,/).“高引用學(xué)者”是指全球最具領(lǐng)導(dǎo)力的科學(xué)家.成為世界“高引用學(xué)者”,意味著該科學(xué)家在其所研究的學(xué)科內(nèi)具有世界級(jí)影響力,其科研成果為該學(xué)科的發(fā)展做出了重要貢獻(xiàn).2014年7月27日美國(guó)湯森路透公布了2002~2012年之間的“全球高引用科學(xué)家2014”,名單根據(jù)近11年(2002~2012年)被SCI收錄的全部自然和社會(huì)科學(xué)領(lǐng)域論文進(jìn)行排名,基于ISIEssentialScienceIndi-cators(ESI,基本科學(xué)指標(biāo))中的“HighlyCitedPa-pers(高被引論文)”,即發(fā)表的論文為所屬領(lǐng)域中前1%的高引用論文.“2014年全球高引用科學(xué)家”分為21個(gè)學(xué)科領(lǐng)域,全球共3215人次入選.中國(guó)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(xué)科領(lǐng)域的1/5,遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其他領(lǐng)域.這顯示了納米研究對(duì)提升我國(guó)基礎(chǔ)科學(xué)研究的國(guó)際學(xué)術(shù)地位,起到了至關(guān)重要的作用.

(ⅴ)合作研究狀況分析.利用檢索的數(shù)據(jù),對(duì)納米科技的合作研究狀況進(jìn)行了分析,結(jié)果見(jiàn)表9.從表9可以看出,全球納米科技論文的作者數(shù)量由2003年的53217位增加到2013年的293005位,11年增加5.5倍.這說(shuō)明全球范圍內(nèi),從事納米科技研究的學(xué)者數(shù)量增加較快.文章的篇均作者變化不大,但國(guó)際合著明顯增加,國(guó)際合著比例從19.11%升至22.49%,說(shuō)明納米科技領(lǐng)域國(guó)際合作研究呈現(xiàn)逐步增強(qiáng)的趨勢(shì).

3結(jié)論

(1)我國(guó)納米科技發(fā)展迅速,發(fā)文量逐年快速增長(zhǎng),超過(guò)一半的論文是近4年發(fā)表的.我國(guó)的發(fā)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(xué)術(shù)期刊上的發(fā)文量等方面,與美國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家仍有很大的差距.這說(shuō)明我國(guó)納米領(lǐng)域的研究非常活躍,但研究的質(zhì)量需要通過(guò)務(wù)實(shí)的工作進(jìn)一步提升.(2)從關(guān)鍵詞詞頻分析來(lái)看,我國(guó)納米科技關(guān)注的焦點(diǎn)主要是納米粒子、納米結(jié)構(gòu)、碳納米管、微米結(jié)構(gòu)、納米材料、二氧化鈦、納米毒理學(xué)、力學(xué)性能、石墨烯、化學(xué)合成、光催化等,涉及的領(lǐng)域比較廣泛.我國(guó)在化學(xué)合成、光催化研究等方面表現(xiàn)出高熱狀態(tài),但并非國(guó)際關(guān)注焦點(diǎn),值得警惕.國(guó)際關(guān)注的焦點(diǎn),如藥物遞送、結(jié)構(gòu)納米材料等領(lǐng)域應(yīng)在我國(guó)加大研究力度.(3)本次數(shù)據(jù)檢索顯示,中國(guó)科學(xué)院是全球納米科技最多產(chǎn)的研究機(jī)構(gòu),位居全球第1位.清華大學(xué)、浙江大學(xué)和南京大學(xué)等國(guó)內(nèi)研究機(jī)構(gòu)的發(fā)文量均入圍前10名,但我國(guó)研究機(jī)構(gòu)的篇均引用頻次與國(guó)際著名研究機(jī)構(gòu)相比,仍有較大的差距.從國(guó)內(nèi)研究機(jī)構(gòu)分布來(lái)看,除了中國(guó)科學(xué)院和幾個(gè)著名高校以外,中國(guó)其他研究機(jī)構(gòu),目前還很難在納米科技的高水平研究領(lǐng)域占有一席之地.(4)在高質(zhì)量文章方面,我國(guó)的表現(xiàn)與美國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家差距較大.影響因子大于20的學(xué)術(shù)期刊上,我國(guó)發(fā)文量遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于主要發(fā)達(dá)國(guó)家,占比很低;在統(tǒng)計(jì)的20篇高被引論文中,中國(guó)沒(méi)有文章入圍.這些數(shù)據(jù)表明了我國(guó)納米領(lǐng)域論文的影響力需要進(jìn)一步提升.本文利用文獻(xiàn)計(jì)量方法研究了2003~2013年納米科技在世界和中國(guó)的發(fā)展趨勢(shì),研究結(jié)果對(duì)我國(guó)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(xiàn)計(jì)量方法作為一種科技成果的評(píng)價(jià)方法,其應(yīng)用存在一定的局限性,且本次統(tǒng)計(jì)對(duì)象SCI-E所收錄的刊物以英語(yǔ)刊物為主,一些非英語(yǔ)國(guó)家出版的核心刊物并未收錄其中.所以,研究角度和結(jié)果可能存在一定的局限性.

作者：閆金定單位：科學(xué)技術(shù)部基礎(chǔ)研究管理中心