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关键词：地球与空间科学 国际合作 学术交流 引文分析 对比分析
中图分类号： G252.8 文献标识码： A 文章编号： 1003-6938（2013）03-0072-08
1 引言
在全球经济一体化发展的浪潮下，科技资源在全球范围内的流动速度加快，配置更加合理，科学研究的规模越来越大，学科向着相互交叉、相互渗透的方向发展，相当多的科研难题必须通过国际间的交流合作得以解决；同时互联网技术、信息通信技术和交通领域的不断进步，也为深化国际科技合作创造了技术条件[1]。因此，加强国际科技合作成为各国政府和跨国企业的必然选择。
中国作为四大文明古国之一，有着五千年的悠久历史，特别在古代中国，科学技术成就辉煌，为世界科技发展史做出不朽的贡献，但由于一些近现代历史原因，中国科技发展历经曲折，而随着改革开放，中国迎来了科学的春天，各学科领域发展迅速。英国是近代工业革命的发祥地，哺育出一大批世界著名的科学家，并奠定了近代科学和现代科学坚实的基础，为世界科学技术众多领域的发展做出了举世瞩目的贡献。直至今天，英国仍然是世界上最重要的科技强国之一。由此可见，中英两国在科技文化方面可谓各有优势，同时，两国间的交流渊源已久，早在17世纪，中国的茶和茶文化传播到英国，形成了独具特色的英国茶文化，对英国的社会的生活方式、精神生活等都产生了深远的影响[2]；英国传教士Robert Morrison是迄今所知最早将唐诗英译的汉学家[3]；而20世纪世界著名的科学家和科学史家李约瑟则被誉为“架起中英文化交流之桥”，他倾毕生精力撰著的鸿篇巨制《中国科学技术史》为中国科技史及西方中国学的研究树立了一座令人叹为观止的丰碑[4]。而近30年来，中国政府和各领域学者充分意识到国际间学术交流的重要性，越来越重视与其他各国学者间的合作，英国学者也不例外，中英在各领域均保持着密切的合作关系，尤其是在科学技术、教育等领域尤为突出。
21世纪人类面临着日益严重的资源、环境及自然灾害问题。21世纪也是空间技术蓬勃发展的时代。地球科学与空间科学既是一门基础科学，又是一门在现代国防和国民经济建设中有着广泛应用的科学。以地球及其远近空间为研究对象，所取得的基础性研究成果，是全人类共同点财富。现代地球科学与空间科学研究，不仅在航天、资源堪察、自然灾害的预测与防御等传统领域中仍然发挥着十分重要的作用，在核爆监测、重大和生命线工程的选址与抗震设计、地球环境监视与预测、数字地球等新领域也显示出越来越重要的作用，在国民经济和现代国防建设中起着十分重要的作用[5]。今天，地球与空间科学已成为最具活力的学科之一，其发展将对21世纪人类的生存发展、太空环境的充分利用产生重要影响，同时也成为决定未来世纪国家综合国力和科学技术水平的重要因素。因此本文以中英两国在地球与空间科学学科领域为样本，通过一系列的数据反映两国在该领域的发展及合作情况，以期为中国该领域学科规划发展决策提供客观的分析数据支撑，同时也为中英两国该领域未来更有序的合作交流提供保障，真正使中国从地学大国走向地学强国。
2 数据来源及研究方法说明
为充分了解中英两国在地球与空间科学领域的科学研究情况，以及在该领域两国的国际间合作交流情况，我们以Web of Science为检索平台，根据Web of Science的学科分类，选取了地球与空间科学学科涉及到的研究领域，并将相近领域进行归类，来分析中英两国在地球与空间科学领域的研究状况，从而增进两国对各自在地球与空间科学领域研究状况的了解，通过加强两国间的合作与交流，促进中国在地球与空间科学学科研究领域未来进一步的发展。这些研究领域包括：astronomy astrophysics（天文学及天体物理学）、engineering aerospace（航天工程）、geology & engineering geological（工程学及工程地质）、engineering petroleum（石油工程）、geochemistry geophysics（地球化学地球物理学）、geography & geography physical（地理学及自然地理学）、geosciences multidisciplinary（地球科学综合学科）、meteorology atmospheric sciences（气象学和大气科学）、mineralogy & mining mineral processing（矿物学及矿业选矿矿物加工）、oceanography（海洋学）、paleontology（古生物学）、remote sensing（遥测技术）和urban studies（城市发展研究）。
本文的数据选取Web of Science数据库1999～2011年共13年的数据，采用文献计量和定量分析相结合的方法，通过图表等形式展现相关数据，具体数据包括从SCI-EXPANDED、SSCI、A&HCI（下文简称引文索引）和CPCI-S、CPCI-SSH（下文简称会议索引）中检索中英两国学者历年的发文数量和被引数量，中国分别与英、美、德、法、日这五个国家学者历年合作数量与合作论文被引数量，并就中英两国间在该领域的合作情况进行详细分析。
3 对比分析
通过检索我们得到如下数据，1999～2011年Web of Science收录的地球与空间科学学科论文（包括13个子领域类）1，016，218篇，其中中国在该领域的发文量为96，656篇，占总量的9.51%，其中与国际间存在合作关系的论文有28，166篇，占中国总发文量的29.14%，合作的国家/地区达到134个，中国发文的累计总被引次数为518，308次。英国在该领域的发文量为144，956篇，占总量的14.26%，其中与国际间存在合作关系的论文有76，869篇，占英国总发文量的53.03%，合作的国家/地区达到187个，英国发文累计总被引次数为1，915，772次。
由上述数据我们可以看出，在地球与空间科学学科领域，无论是发文量还是被引频次，英国都远高于中国；在国际合作方面，英国学者也更加积极，有超过一半的论文是通过国际合作完成的；如果从篇均被引频次上来看，英国达13.16次/篇，而中国不足英国的一半，仅为5.35次/篇；这一差距在地球与空间科学各子领域均同样存在。因此就总体而言，中国该领域学者不仅要在论文的数量上，更要在论文的质量上得以提高；而英国在地球与空间科学学科领域研究比中国成熟，发表的论文得到更多学者的引用和借鉴，学术影响力更大。
3.1 中英两国发文量统计及被引分析
在地球与空间科学学科领域，中国学者被Web of Science 收录的文章不及英国，英国发文总量为中国的1.5倍（详细统计数据参见表1），说明在这一领域的研究中，英国发文量上存在着一定的优势。
从数据中，我们可以得到这样一些信息：1999～2011年，在地球与空间科学学科领域，中国的发文量除2007年外，其余年份均低于英国。中国早期发文量较少，远不及英国，但发展速度快，与英国发文量差距日益减小，特别是在2007年，发文量到达顶峰，且反超英国；反观英国的情况，在1999～2011年13年间发文量变化不大，基本保持在9000～13000篇之间（两国论文数量的年度变化趋势和比较见图1）。
众所周知，中国在古代和近代就对地球与空间科学学科不少领域都有一定的探索和研究，并涌现出大批杰出的科学家，明代科学家万户、北魏地理学家郦道元、近代地质学家李四光等都为我国乃至世界该学科领域做出巨大的贡献，因此可见中国学者在地球与空间科学学科领域有一定的基础，但由于近代一些历史原因导致中国没有紧跟国际科学发展的步伐，在该学科领域停滞不前，同时中国学者普遍英语水平不高，制约了在该学科领域世界顶级期刊上的。虽然初期较少，但近年来发文数量有明显的提高，与英国差距也越来越小。而英国在地球与空间科学领域的发展自20世纪90年代开始有突飞猛进的发展，并有显著地成就，其中不少子领域都有望达到世界最高水平[6]。通过对数据进行细化分析发现，近五年来中国在该领域数量持续保持较高水平，这得益于中国学者和政府部门对该领域引起足够的重视，举办了大量的学术会议，方便中国该领域学者与世界其他国家学者间的交流，了解领域先进知识，发表了大量论文；此外，科学技术水平的发展也是发文量增长的因素之一，近年来中国在航天工程领域的发展举世瞩目，神舟系列飞船成功发射使得该领域的发文量也自2006年开始有了明显变化，相信随着最近神舟九号飞船的升空，中国在该领域发文量会进一步提高。而反观英国，自18世纪工业革命以来，在科学技术各领域均有长足的发展，地球与空间科学领域也不例外，因此学科发展较为成熟，近十几年来发文量变化幅度不大。
引文是学术期刊的重要组成部分，它能够显示出科学研究之间的继承与发展关系，反映出知识流动方向和渗透关系。论文被引次数的高低则反映了文章在该领域的研究影响，继而反映出该国整体的科研水平和国际影响力。根据项目和协议，我们对1999～2011年中英两国在地球与空间科学学科领域所发表的文章同样在1999～2011年间的历年被引作了统计（详细数据见表2）。
由表2我们可以得到这样一些信息：英国论文的被引总量是中国论文的被引总量的3.70倍，远高于中国，其主要原因是中国论文总量不及英国，尤其在2007年以前中国的发文量与英国相比有较大差距，虽然在2007年后中英两国发文量差别不大，但由于论文从出版到被引用需要经历一段时间，同时，文献的被引也是一个积累的过程，所以造成了中英两国发文被引量的巨大差距。通过表1和表2我们也计算出发文的篇均被引量，该指标可以反映出两国论文的影响度差异。中国在地球与空间科学领域的论文篇均被引次数为5.36次/篇，英国为13.22次/篇。在地球与空间科学领域英国的篇均被引要远高于中国，说明其在世界范围内的引用影响更大，得到了更多的认可，当然，随着近几年中国发文量的增加，未来阶段论文被引量势必有所提高，篇均被引也将有望得到提升。
从中英两国之间在地球与空间科学学科的年度被引的变化情况和趋势图（见图2）可以看出，1999～2011年中英两国在地球与空间科学领域发文被引量的差距逐年拉大，英国学者所的被引频次始终领先于中国学者，剪刀差已经形成。正如前所说，文献的被引是一个积累的过程，且论文从出版到被引需要一段时间，而近几年中国在该领域论文的高产将会带来更多的被引机会，影响也将会进一步提升。此外，中国学者利用在本国近几年频繁举办学术会议的机会大量发表学术论文的同时，更应重视发文的质量，得到更多国家学者的认可，从而不断提高该领域中国学者的国际学术影响力。进行国际间学术的合作与交流，无疑是提高自身科研水平，提升学术影响力的有效途径，因此，我们应进一步推动中英两国学者在地球与空间科学领域的合作交流，促进学科发展，从而使研究成果能够更好的造福两国人民乃至整个人类社会。
通过统计地球与空间科学领域下13个子领域1999～2011年的总发文量，发文总被引量以及计算篇均被引量我们可以更清晰的比较出两国在各分支领域的发展情况（详细统计数据如见表3）。
由表3数据我们可以对比中英两国在地球与空间科学13个子领域中的发文总量、总被引量及篇均被引量，数据显示中国虽然在一些子领域（例如工程地质&地质学、石油工程、遥测技术矿物学&矿业选矿矿物加工）的发文量要明显高于英国，但所有子领域的被引总量和篇均被引量均不及英国。我们发现导致这一情况的重要原因在于中国在这些学科领域举办的大量的学术会议引起会议论文数量的增加，从而使得发文总量提高，但这些会议可能由于其论文评审周期短、机制不完善等原因，收录论文质量不高，因此被引量很低。这给予我们中国学者以启示：通过举办会议论文的方式促进学科交流发展，这一出发点是正确的，但与此同时会议举办方应规范会议论文评审制度，我国领域学者也必须提高论文写作质量，避免造成发文泛滥的情况。英国学者在地球与空间科学各领域具有较高的学术地位和学术影响力，目前英国在该领域发展成熟，中国则具有巨大的发展潜力，因此深化合作交流必将对中英两国均具有积极影响。
3.2 中、英与国际间的合作发文量统计及被引分析
随着信息科技越来越发达，整个世界也变成了一个“地球村”，从而为世界范围内的学术交流提供了很好的契机，各国学者的学术研究不仅局限于本国，更多的会走出国门，地球与空间科学各学科领域也同样如此。表4为中英两国与国际间合作的发文量以及占对应年份论文数量的比例。
从表中数据我们发现，在地球与空间科学学科，中国学者的国际间合作度明显不及英国。中国在13年间共合作发文28，166篇，占全部发文的29.14%，而英国国际间合作发文总量高达78，669篇，占全部发文量的53.03%；比较中英两国历年国际合作发文比例，英国从1999～2011年比例由39.66%逐年增至64.13%，而中国该比例则变化不大；若比较中英两国合作国家/地区数量则发现，与中国存在合作关系的国家/地球达134个，而与英国合作的国家/地球多达187个，由此可见，英国学者更注重且越来越善于和世界各国的领域学者进行广泛的学术交流合作。这一点同样可以从中英两国在13个子学科领域的国际合作情况中展现（见表5），除在地理&自然地理学、古生物学中国国际间合作发文占学科总发文的比例高于英国外，其他学科国际合作比例中国均不及英国，在这13个子学科领域中英国有7个领域的国际合作发文数量超过学科总发文量的一半，由此可见在地球与空间科学绝大部分子领域英国学者比中国学者树立了更强的国际合作意识。
学术交流与国际间开展合作在当今社会已成为推动科学技术发展不可缺少的有力手段，各国都十分重视国际间交流。在地球与空间科学领域，国际间合作是否具有更大影响力？表6为中英两国与国际间合作论文的历年被引量统计，图3为根据表6数据所做的两国合作论文被引量的年度变化图。
由表6中的数据和图3的变化趋势我们看出由于中英两国在地球与空间科学领域国际合作发文被引量之间差距悬殊，且该差距逐年增大，中国国际合作发文累积被引304，091次，而英国国际合作被引量是中国的4.28倍，高达1，301，769次，引起该差距的主要原因是英国国际合作发文量逐年均远高于中国，而论文被引是一个按年度累计的过程，因此英国学者发文带来了更多的被引机会。我们也计算了中英两国国际合作发文篇均被引频次，以此反映两国国际间合作发文的影响力，中国在该领域国际合作论文篇均被引10.80次/篇，而英国达16.94次/篇，通过该指标我们发现英国国际合作发文得到更多的认可和引用，中国与英国相比尚有较大差距。同时我们发现，中英两国国际合作论文的篇均被引频次相比全部论文篇均被引频次均得以提升，且中国提升幅度更大。由此我们得出结论：通过国际合作发文可以获得更高的被引频次，这也就从一定程度上说明了为什么国际合作性论文具有更高的学术影响力。尤其对中国领域学者来说，通过国际合作交流可以缩小与领域强国之间的学术差距，通过百家争鸣，才是科学进步的重要保障。因此，中英两国都应该紧紧抓住合作的机遇，不断深化国际间的合作交流，以提升两国在该领域的学术地位，同时也可以促进世界科技水平进一步发展，从而更好的造福人类社会。
3.3 中英两国之间合作分析
随着资源、能源、环境等问题成为现代经济和社会发展中的热点话题，人类活动已经开始对地球产生一些不可忽视的影响，甚至会威胁到人类自身生存。如何协调人与自然的关系成为21世纪地球科学研究中的一个重要方面。而许多地球科学问题的宏大空间尺度和漫长时间尺度要求国际地学界的广泛合作研究，最近50多年来全球范围内的合作计划日益兴起，从50年代的国际地球物理年计划，到后来的国际岩石圈计划、国际减灾十年计划、世界气候研究计划、国际地圈生物圈计划、国际地质对比计划、大洋钻探计划和日地能量计划等。中国作为一个发展中国家，通过与发达国家合作，借助他们现有的科学技术，可以加快实现中国的科技现代化的梦想，从而促进本国经济的发展和提升自身在本地区的影响力[7]。英国、美国、德国、法国和日本作为世界主要的五个发达国家，他们的科技发展水平不容小觑，在地球与空间科学各领域研究成果颇为丰富，而英国作为世界上高等教育最发达的国家之一，拥有世界最一流的高等教育水平，特别是其牛津大学、剑桥大学在地球与空间科学相关领域的科研实力在世界范围内也属于顶尖水平[8]。
为此我们检索了1999～2011年中英、中美、中德、中法、中日在地球与空间科学学科的合作发文量，以及历年发文的被引量（见表7-表11，中国存在合作关系的主要国家的数量及比例见图4）。
可以看出，在地球与空间科学领域按合作发文数量统计，与中国合作的五个国家的排名为美国、日本、德国、英国和法国，其中与美国合作数量最多，高达12514篇，占中国全部合作发文的份额的近一半，几乎与中国与其他四国合作数量的总和相持平，而中国与其他四国合作数量差别不大，保持在2000～4000篇的范围内，这说明中国学者尤其偏爱与美国这样的超级大国进行学术交流，而中英在该领域合作数量虽然不多，仅高于中法合作发文数量，但被引总量名列第三，仅次于中美、中德合作发文被引量。这一点同样可以由表12看出，该表为我们清晰展现出中国与五国合作发文的篇均被引量。
在中国与五国的合作中，中美虽合作发文量最高，篇均被引量却最低，仅12.24次/篇，而中法合作发文量最低，但篇均被引最高，达16.57次/篇，可见美国虽然是科技大国，但在与中国的合作进程中发文质量不高，没有得到更多领域学者的认可，而中法合作论文少而精，具有较高的学术影响力。正如前所说，中英合作虽然数量较少，但被引情况有所好转，且篇均被引13.35次/篇，处于中游水平，且自1999年至2011年一直保持稳步上升的趋势，发展势头良好，未来两国可以通过互派学者访问、举办学术会议等多样化的交流活动，深化合作，优势互补，实现共赢，共同提升两国在该领域的学术影响力，相信中英两国在地球与空间科学领域的合作无论从发文数量还是篇均被引量都将会有进一步的提升。
由地球与空间科学中13个子领域分别来比较和考量中英两国的合作情况（见表13）。从表中的数据我们可以看出在地球与空间科学各子领域中，中英合作发文量占中国国际合作发文的比例更高，这说明在国际合作发文量不及英国的情况下，对中国学者来说，英国该领域学者是他们很好的合作伙伴，而由于英国发文量较大，且与欧美合作更加频繁，因此中英合作发文在英国显得微不足道。在这13个子领域中，中国与英国在天文学及天体物理学、城市发展研究等领域比与其他四国往来更密切，合作更多，而在遥测技术领域， 中英两国合作发文量无论占该领域中国国际合作发文比例还是占该领域中国总发文量比例都是最低的，地球与空间科学学科开展合作研究，对两国该领域的发展均具有积极的影响，两国要在原有合作的基础上，不断提升学科合作的深度和全面性，对中国学者来说，英国成熟的学科技术值得借鉴，中国巨大的发展潜力对英国该领域学科来说是良好的“催化剂”。
4 结论与建议
根据以上分析，我们发现中国在地球与空间科学领域的研究与英国相比，存在一定的差距，但中国正逐步取得发展，且表现出强劲的发展势头，因此中英两国需要加强合作交流，共同提升学术影响力，结论与建议如下：
（1）1999～2011年这13年间，中国在地球与空间科学领域的发文总量与英国有明显差距，虽然中国古代及近代在该领域卓有成就，但由于一些历史原因以及中国学者英语水平限制了其被web of science收录的论文数量偏少，起步较晚，同时我们也发现随着最近几年中国学者和政府部门的重视，举办了大量的学术交流活动，促使发文量有明显的提高，并从2007年起发文量开始与英国齐头并进，这说明中国在该领域具有大量的研究人才和良好的发展潜力，而英国在该领域发展较为成熟，一直保持较高发文量。
（2）中国在该领域的被引次数与英国相比，同样具有较大差距，这一方面是由于发文量本身存在差距，另一方面也存在科研背景、文化传统等因素的影响，中国作为崭露面孔的科研新生力量，若想在国际上取得更高的学术地位，需要论文的数量和质量两手抓，不仅要注重论文的数量，更要注重提高论文的质量，这才能从根本上提高本国的学术影响力。
（3）在地球与空间科学领域的国际合作交流方面，英国比中国更加积极，无论是合作发文数量、合作发文国家/地区数量还是和五个国家合作发文的数量，英国都普遍高于中国，中国该领域学者在未来的科学研究中应更加注重学习和吸收各国的先进技术，充实自己的科学研究，这对提升中国在领域内的学术地位起着重要作用，而英国在不少子领域具备世界领先水平，必将成为中国学者合作交流的主要对象。
（4）通过国际间合作交流而发表的论文更能得到该领域学者的认可。数据显示，无论是中国还是英国，与其他国家学者合作发文的篇均被引次数均高于全部发文的篇均被引次数。因此，加强各国学者间的学术交流是提高学术影响力的有力措施。对于我们中国学者而言，加强合作，优势互补，缩小与技术领先国家的差距，才能真正在该领域获得更大突破；同时在进行学术合作交流的过程中，不应该局限于本国周边国家，更应该开拓视野，吸取各国的先进技术，实现全球范围内的科研融合。对于英国方面而言，则应该抓住中国处于科研上升期的机遇，发挥中国具有最广大科研人才资源的优势，积极与中国开展这一领域的科研合作，进一步提升发文量和国际学术地位。
参考文献：
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