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中国科技实力正以多快的加速度逼近美国?

在职博士网      2015-08-14       来源: 袁岚峰

基础研究的成果,在绝大部分情况下表现为学术论文,发表在科学期刊上。科学界之外的人往往觉得能发表论文就很了不起了,但其实不同的论文之间水平相差很远,科研人员对论文质量的重视程度远远超过数量。如何评价论文的质量?如果对一个领域很熟悉,自然可以仔细阅读每篇文章,就其内容给出评价。但世界上的论文早已汗牛充栋,谁都看不过来,现代科学又分得越来越细,隔行如隔山,即使对相近专业的论文也很可能不足以给出评价。那么怎么快速地估计文章质量呢?简单而有效的办法是看它发表的期刊。

在现代科研体系中,文章不是作者想发就能发,而是由刊物的编辑和审稿人把关的。世界上有数以万计的科学期刊,不同的期刊之间审稿标准相差很远,好比奥运会和学校运动会的区别。学校运动会里会不会有世界冠军?原则上是有可能的,但这个可能性非常小,大多数人还是玩票的。而能参加奥运会的选手,即使你不知道他的具体成绩,但也可以相信总是达到了相当高的水平。

我们再来解释一下杂志“好”的程度。英国的《自然》(Nature)和美国的《科学》(Science)是两家著名的顶级期刊,它们的文章范围涵盖整个自然科学。有一些声名卓著的杂志涵盖整个一级学科,如《物理评论快报》、《美国化学会志》、《德国应用化学》、《化学科学》。又有一些质量很高的杂志覆盖一个二级学科,如《有机化学通讯》、《高能物理杂志》。再往下,门槛越低,杂志越多。这是一幅学术金字塔的图像。把哪些杂志称为一流是有一定任意性的,但出入也不会太大,科研工作者的共识比歧见多得多。

自然指数

近年来,《自然》的发行者自然出版集团提出了一套衡量国家或研究机构基础科研产出的指标,称为自然指数。他们挑选了68家一流期刊,统计每个国家或研究单位在这些期刊上发表多少论文。这是最基础的指标,他们称之为文章计数(article count,AC)。这并不是说不在这68家杂志上的文章都不好,其实出自档次比较低的期刊的重要文章也不少,还有得到诺贝尔奖的。也不是说这68家杂志上的文章都很好,这些文章中也难免有一些价值不大的。但毕竟,在这68家杂志中出现重要文章的概率比在其它杂志上大得多。在不知道更多信息的情况下,你看到一篇出自这些杂志的文章和一篇出自其它杂志的文章,可以十拿九稳地猜测前者比后者重要。所以作为一个对大量样本的统计,选取这68家期刊是可以接受的。当代科学合作很频繁,一篇文章经常有多个跨单位甚至跨国的作者。所以他们又做了进一步的分析,把一篇文章平均分给每个作者,再根据每个作者的地址信息确定每个国家或单位占多少份额,称为分数计数(fractional count,FC)。比如一篇文章有两个作者,一人来自中国,一人来自美国,那么中美就各得到0.5的FC。此外,在这68家期刊中的天文学论文占世界所有天文学论文的比例大约是其它学科的5倍,因此他们又把天文学论文的权重乘以0.2,把FC调整成加权的分数计数(weighted fractional count,WFC),作为最重要的评判指标。这套做法在期刊的选取、各个作者的贡献等细节上当然还有很多可以商榷或改进的地方,但基本思路是合理的,参考价值比较高。

2014年12月,自然出版集团公布了2014年(实际上是2013年12月至2014年11月)的统计结果。美国的WFC排第一,18643。中国第二,5206。德国第三,4077。四到十位是日本、英国、法国、加拿大、西班牙、瑞士、韩国,从3371到1151。超级大国苏联的继承者俄罗斯不在前十之中。可以看出美国非常强大,WFC是中国的3.6倍。但中国排第二,达到德国的1.3倍、日本的1.5倍,也相当不错。

自然指数

再从研究单位的角度看,WFC最高的是哪一家?答案是中国科学院,高达1209,是第二位哈佛大学(852)的1.4倍。也许你会说这不公平,中国科学院是由许多研究所组成的,跟一个大学没有可比性。然而第三位是德国马克斯·普朗克学会(729),第四位是法国国家科学研究院(721),它们都和中国科学院类似。可见至少在科学协会之间比,中国科学院排第一是没有疑问的。再仔细想想,一个大学有很多院系和专业,而像中国科学院化学研究所、中国科学院等离子体物理研究所这样的研究所只对应于大学的一个学院、一个系甚至一个专业,所以把协会和大学的科技产出做对比也未尝不可。

以上结果对科学界之外的人来说可能有点意外,但对科研工作者来说很正常,因为符合我们的日常感觉。仅仅十多年前,中国的一流文章还非常少见,很多教授都从来没发过,有一篇就显得很高大上了。进入21世纪以来,中国科技论文的数量和质量都出现了爆炸性的增长,对人才的标准也一路水涨船高。现在想在科大这样的单位获得副教授职位,五篇一流文章算是起步价。出门介绍研究成果,如果不是这种量级的,简直不好意思跟人打招呼。

美国的一流和二流大学的研究水平是非常高的,随便拎出一个教授来都是响当当的人物,还有一大波诺贝尔奖得主。是的,不少诺贝尔奖得主是在美国二流大学工作的。不是很久(十年?)以前,中国大学的研究水平整体而言跟美国还没得比,相差太远。不过中国的进步非常快,现在中国一流大学的研究水平我觉得已经接近美国的二流大学了。至少人们的期待值发生了变化,中国的研究单位作出世界一流的成果被看成理所当然的事,不会令人感到惊讶了。进步也表现在广度上,以前只有中国的一流院校才能指望作严肃的研究,现在连一些二流院校都不时发一篇《自然》、《科学》了。

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