ISI Report 24全球研究报告：中国科研图景

Jonathan Adams、Ryan Fry、David Pendlebury、Ross Potter和Gordon RogersJonathan Adams、Ryan Fry、David Pendlebury、Ross Potter和Gordon Rogers 关于作者 Jonathan Adams是科学信息研究所（ISI）™首席科学家。他是伦敦国王学院政策研究所的客座教授。由于在高等教育和政策研究领域的卓越贡献，Jonathan Adams在2017年 被 埃克塞特大学授予荣誉理学博士学位。ORCiD：0000-0002-0325-4431。Webof Science ResearcherID：A-5224-2009。 David Pendlebury是科学信息研究所的研究分析主管。自1983年以来，他一直致力于使用Web of Science™数据来探寻科学研究的结构和动态。他 与ISI创 始 人Eugene Garfield共事 多 年， 并 与Henry Small共 同 开 发了Web of Science Essential ScienceIndicators™（基本科学指标）数据库。ORCiD：0000-0001-5074-1593。Webof Science ResearcherID：C-7585-2009。 Gordon Rogers是 科 学 信 息 研 究 所的高级数据科学家。他在文献计量学和数据分析领域工作已有10年，一直致力于支持世界各地的客户，评 估 其 研 究 项 目 和 战 略。ORCiD：0000-0002-9971-2731。Web of ScienceResearcherID：ABA-6554-2020。 Ryan Fry是科学信息研究所的首席数据科学家。他致力于对新兴主题的研究，如联合国可持续发展目标、开放获取期刊或最新的全球高被引科学家（Highly Cited Researchers™.）等。ORCiD: 0000-0002-2388-7359. Web ofScience ResearcherID: AEK-8550-2022。 Ross Potter是科学信息研究所的高级数据科学家。他拥有丰富的学术研究经验，包括在德克萨斯州休斯顿的美国宇航局月球和行星研究所以及布朗 大 学 进 行 博 士 后 研 究。ORCiD：0000-0002-1338-5910。Web of ScienceResearcherID：R-3590-2019。 基于过去，展望未来 Science™引文索引数据库及其相关信息、分析内容与服务赖以建立的基础。ISI通过活动、出版物、以及会议等形式对外进行知识传播，并开展研究，以维护、扩展和改进知识库。想 了 解 更 多 信 息， 敬 请 访 问www.clarivate.com/isi 科学信息研究所简介 科睿唯安的科学情报研究所（ISI）TM半个多世纪以来一直引领着全球科研信息的收集和整理。如今，它依然致力于推动科研诚信，同时改善科学信息的检索、解释和使用。ISI负责维护公司知识库，这是Web of 概要 中国被引次数最高的研究贡献主要集中在化学、工程和材料学领域。许多全球高被引科学家都任职于全球知名的科研机构，如中国科学院、清华大学和香港大学。中国有14所科研院所的全球高被引科学家人次数大于20。（图2.3，表2.1） 过去四十年，中国的科研经济状况逐步转变，公开数据显示其科研支出增长400倍之多，科研投入水平如今已超越欧盟、直逼美国。 中国的研究格局反映了本国的传统优势领域，而其目前的国际合作重点则体现在近期发表量和全球引用活跃度很高的主题上，这些主题被称为“Research FrontsTM”（表4.1） 我们的分析显示，中国科研投资的突飞猛进也反映在研究成果发表活动的相应加速上。当前，中国在Webof Science索引期刊上的学术研究论文和综述发表量已超过其他主要经济体，其中也包括美国和欧盟。（图1.1、1.2） 相比之下，中国对“研究前沿”核心论文的引用明显集中在临床和生命科学领域，这指向的是代表着新兴研究方向和未来有潜能的新领域。中国科研能力的崛起和实现卓越研究的潜力将对全球研究形势产生广泛而深刻的影响。（图4.1） 尽管国际合作在绝对数量上有所增长，但在中国的科研产出中，国际合作仅占20%左右，比重远低于其他领先的研究型经济体。这一比例30年来变化甚微。而且，相比西方国家日益多边化的研究合作，中国的合作也多以双边为主。（图3.1） 伴随着研究成果发表数量的增加，中国论文的研究主题多样性也随之增强。尤其值得注意的是，中国在工程技术领域的论文发表量全球份额目前已高于其他所有国家/地区，在生命科学领域的发表活动也可与美国相媲美。（图1.3a和b） 无论是在国内还是在与国际同行的合作中，中国的科研影响力都十分强大。这与美国形成鲜明对比⸺后者在多边国际合作中展现出的研究影响力低于全球平均水平。（图3.2a和b) 在对中国科研出版物的引文分析中可以看出，现在，中国对科研成果的数量和质量的重视是显而易见的。中国发表论文的引文影响力高于全球平均水平的比例如今已与美国、德国持平。（图1.4） 在继续与美国、欧盟频繁合作的同时，中国近来也已成为亚洲和中东一些国家的主要科研合作伙伴。埃及、伊朗和沙特阿拉伯的对华合作显著增长，同时，中国也是巴基斯坦和新加坡的主要科研合作伙伴。（图3.3） 中国科研质量的转变也反映在这样一个事实上：来自中国的全球高被引科学家（Highly Cited Researchers）数量攀升，从2018年的312人次激增至2022年 的579人 次（21个ESI学科领域），数量增长接近一倍。而同一时期，美国在上述指标的表现则有所下降。（图2.1、2.2） 科研合作尤其关注技术领域，而中国在这些领域的全球论文产出中占有相当大的份额。在自动化控制、成像、陶瓷纳米科学和电信等领域，中国参与合著了超过四分之一的美国论文。 引言 本报告阐述了中国科学研究的发展，是《全球研究报告》系列的一部分，该系列报告旨在从地域的角度分析科研的布局。 本系列报告阐述了世界科学研究格局从20世纪80年代到互联网时代所经历的巨大变迁：20世纪80年代的科研界是以七国集团（G7）和俄罗斯为主导，科研格局常年变化不大，直至进入互联网时代。互联网技术加速了全球科研网络的变局，中国在其中发挥了重要的影响。我们注意到，一支强大的科研力量正在崛起，这一点得到以下事实的印证：在享有国际信誉的Web of Science数据库中，中国研究者发表的学术论文数量不断攀升。中国科研实力的增长有赖于一系列条件：现有的工业创新体系；专业技术院校重组为综合型大学；蓬勃发展的太空计划；以及自我们2009年发布有关中国科学研究总体报告以来 高达18%的研发总支出年增长率。这些进展的背后都有综合全面的长期规划、资金充足的持续性国家项目以及中国本科生和研究生培养机会的显著扩大作为有力支撑。 美国和英国已经在这一领域投入了大量的资金，并已成为该领域公认的领导者。这很有可能对中国的技术优势是一种很好的补充。 这份最新报告以我们先前的分析为基础，描绘了中国非同寻常的科研发展轨迹。中国产生的深刻影响正在重塑亚太地区的科研格局，同时也在改变着全球科研能力与创新实力的平衡。围绕“中国现象”的国际话题已成为全球科研政策领域的话题中心；其技术优势已占据支配地位；我们曾发现并指出的生物分子科学的兴起，如今它已从学科雏形发展为成熟的研究领域。 中国曾把科研重心长期放在技术和自然科学领域，因而也在相应领域的全球科研活动中占据突出份额，而其他国家/地区在这些领域获得的资源则相对较少，在这方面，材料科学就是一例。 我们认为，中国对创新材料的掌握有可能具有深远意义，可以通过与其他国家/地区的密切合作来把握此类研究的潜在影响。我们的分析凸显了生物医学领域新近经历的快速增长⸺ “中国曾把科研重心长期放在技术和自然科学领域，因而也在相应领域的全球科研活动中占据突出份额，而其他国家/地区在这些领域获得的资源则相对较少，在这方面，材料科学就是一例。” 01.中国科研概况 中国2021年报告的实际科研投资较1981年增加了400倍。 这可能并未充分反映科研支出的全貌，因为许多前期研发投入或许未曾公开披露。不过，这一巨大增幅与韩国科研预算呈300倍猛增的势头也是吻合的。 的投资总和，并迅速逼近美国的水平。在可预见的未来，以中国为影响力核心的亚太地区的整体科研投入水平有望成为技术创新的主导因素。（图1.1） 仅过往10年，中国的研发投入就扩大了3.5倍，这与英国的1.5倍和美国的1.3倍增长形成鲜明对比。如今，中国的研发投入明显超过了整个欧盟 科研产出 中国1995年产出的论文仅略超12000篇。 到2009年， 这 一 数 字 已 增 至120000篇， 而 在2021年， 中 国 科 研人员撰写或者合作发表了约65万篇论文。同期（2009-2021年），中国的科研产出量劲增五倍，而美国仅增长不到1.5倍，欧盟的总产出量则增加了1.75倍。如今，中国的年均学术论文发表量已多于欧盟和美国。（图1.2） 原创学术论文（即科研论文和综述）产出量的急剧上升反映出中国的科研活动日益转向开放化和国际化。为分析这一转变，我们跟踪了发表在Web of Science平台上超过20000种期刊的学术论文。我们统计了各个国家/地区的论文数量，方法是按照作者地址将每一篇论文归属到作者单位所在的各个国家/地区，再用整数（而非分数）计数法来统计数量。因此，如果一篇论文有五名作者⸺比如两人署中国地址、两人署美国地址、一 人署澳大利亚地址，那么每个国家/地区的论文计数均计为1篇。 这里的历史背景是：20世纪80年代的国家科研产出量逐年缓慢增长，各个国家/地区的相对产出量基本保持不变。自20世纪90年代起，先有廉价航空旅行促成国际合作的扩大，后有互联网推动大多数国家/地区论文发表率的提升。然而，中国的增长速度之快已然打破历史常规，并极大改变了全球科研实力对比。 中国在众多技术和自然科学领域的全球论文产出份额已赶超美国和欧盟。其在植物和动物学、农业科学和药理学领域已超越美国的产出水平，在分子生物学领域也有力挑战着美国的地位――这一切与我们2009年做出的预测不谋而合。 相关报告经常暗示，中国的科学研究增长轨迹必然会在某个时间点停止上升、趋于平稳。尽管这可能成真，但迄今为止还没有迹象表明这一点。事实上，由于中国在某些领域还有待形成一定的国际科研论文产出基础，因此可以合理推断，当前的轨迹可能会持续一段时间。 地区在科研发展上各有侧重；显而易见的语言鸿沟。然而在医学领域，我们完全有理由相信，在现有技术优势的助推下，中国的贡献会大大增加。诚如我们在本报告第四节所指出，中国的技术实力预计将促进生物分子科学领域的重大创新，中国在这一领域采取的研究方法有可能与欧洲、北美研究路径形成有效的互补。 他学科，中国尚未形成广泛的论文发表记录（图1.3a）。 2017 – 2021年的科研“足迹”显示了上述情形发生了巨大的变化。需要注意的是，这些数据显示的始终是全球论文产出“份额”（百分比），因此，如果全球总量增长更快，那么一个国家/地区在某一学科的论文产出量即便多于过去，其份额仍有可能相对缩水。（图1.3b） 中国科研活动的高速发展最初集中在其原有工业基础提供发展动力的领域，包括核心自然科学及其与材料科学的交叉领域。中国2007至2011年的科学研究“足迹”就印证了这一模式。科研“足迹”基于科睿唯安基本科学指标数据库（ESI）大的学科层面进行考察，如化学、工程学和材料科学等。即便在业已形成本国研究能力的主要学科领域，中国当时也只占相对较小的全球产出份额，而在临床医学、生命科学和社会科学领域的其 中国技术研究的主导地位在更为微观的层面也有迹可循：在许多被欧盟和美国认为对经济以及众多创新