中国基础科学原创水平的科学计量学研究——以纳米科学为例，本文主要内容关键词为：计量学论文,科学论文,基础科学论文,为例论文,中国论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
中图分类号：G301文献标识码：A文章编号：1002-0241(2007)04-0051-04
一、我国基础科学原创水平现状的量化分析
众所周知，近年来我国科技论文的数量与日俱增，已经在世界上名列前茅，但就科学论文的质量而言，与发达国家相比仍然存在较大差距，本文将以目前最活跃的科学领域之一——纳米科学为例，对基础科学原创水平进行全面的量化分析，所用数据均来自CNKI引文数据库。
通常情况下，可以用文章数量、引用率以及影响时效这三个方面来衡量基础科学的原始创新水平。只有三方面发展都很均衡，才能在同行原始创新方面居于较高的水平。
1.发文数量与质量关系的量化分析
目前，很多地方或单位往往以发文数来评价机构或个人科学研究水平的高低强弱，认为发文数量持续较高的单位具有高创新能力。表1列举了36个机构的文章数量排名[1]。然而，当考虑文章被引情况后，单纯的数量排名立刻发生变化，我们选取了104篇高被引率的文章，重新考量上述机构的排名情况，发现发文数量高的机构尽管整体学术水平一般也较高，但并不表示其文章一定具有高质量。典型的如北京化工大学，其文章数排名第24位，但在104篇高引用率文章中却占据了50％。这一现象值得我们深思。
由此可见，文章数量上的高产单位，未必在质量上就占据优势，有时甚至会出现很大反差。
2.原创成果影响时效的量化分析
目前，纳米科学领域被引率较高的文章之一是“聚酰胺/粘土纳米复合材料的制备、结构表征及性能研究”(中国科学院化学研究所，《高分子通报》1997年第3期)，影响因子为0.438[2]。然而，进一步考察这篇文章的逐年被引用情况(表2)，我们发现，到目前为止，该文被引数为177，进而对该文的逐年被引情况进行考察不难发现，文章每年都具有不同程度的被引率，被引用的图形呈现明显的M型。如果说经典的原创性高质量文章具有“持久型”[3]引证特点的话，那么，该文章似乎并不具有此特点。可见在纳米科学领域中，即使是高被引率的文章，其原创力度依然不够，因此，影响时效依然存在较大的局限。
3.文章为后续研究所做的贡献小
从表3可以发现，引证率较高的文章，大部分被引方式为“别人研究的方法、特点等的一般性描述”和“研究现状、进展、趋势等一般性讨论”，此类占到109，数据和研究方法的利用和对比仅为1。由此可见，多数高引用率文章并非是因为为后续研究打下了坚实的理论基础，而仅仅是在被提及的意义上引用。换言之，此类高被引文章依然不能算作纳米科学领域真正具有原始创新的典范之作。
综上所述，目前我国的基础科学研究存在着发表文章高数量不一定对应高质量，高质量不一定具有持久的影响力，最终则归结为缺乏真正的原始性创新，相当一些科技工作者仅仅停留在文章制造的初级研究阶段。那么，是什么原因导致我国基础科学原创能力如此薄弱呢？
二、我国基础科学原创水平低的部分成因分析
(一)科技查新报告的误区
科学学的创始人贝尔纳认为：“课题的形成和选择，无论是外部的经济要求，抑或作为科学本身的要求，都是研究工作中最复杂的一个阶段。一般来说，提出课题比解决课题更困难……所以，评价和选择课题，便成了研究战略的起点。”在我国，不同级别的科研课题往往都需要递交不同等级的课题查新报告。为了避免科学研究的重复劳动，查新报告对高创新性的研究项目具有决定性甄别作用，但目前的情况却不容乐观，原因是人们对查新报告存在几种误区。
1.查新报告流于形式，检索操作者往往是图书检索部门的工作人员，仅从标题上略加辨识，此类查新报告实际上只是课题申请的一个摆设。
2.对查新报告的错误理解。似乎只要弄到查新报告，该课题就具有新颖性。而事实上，查新报告的内容存在着很多值得推敲的地方，重复率为零的项目不一定具有高创新度，所选检索系统文献收录不全的情况下也会出现低重复率，课题是否具有高创新度，最终还需要同行专家进行评议。
3.密切相关文献数量的多寡，不能作为课题创新度高低绝对的评判标准。
由此可见，在科研立项的第一个环节，就存在如上问题，这就不可避免地会导致善于运作者可能顺利获得查新报告，真正高创新性的课题或许还无法获得立项，基础科学的原创成果也就无从谈起了。在查新问题上，往往还存在某种形而上学的认识，认为相关文献越少，项目的新颖度越高。事实上，相关文献为“0”的课题几乎是不存在的，因为任何研究都要在前人研究的基础上进行。因此，着重考察查新报告的“密切相关文献”，可能更有助于我们作出判断，即便如此，对密切相关文献也要采取辩证的分析，不能简单地以数量的多寡作为课题创新度高低的唯一评判标准。
(二)学科领域内对权威的趋同效应
根据科学社会学原理，一个学科内部总存在着强势单位和弱势单位，在科学的发展中，强势单位的理论往往更容易被同行接受，以致弱势单位为了发展也容易产生趋同趋势。尤其在影响力非常大的重大基础创新性观点出现以后，因为它改变了原有科学体系的范式，一旦这种理论进入稳定阶段，趋同效应就更加显著。牛顿力学体系的巨大趋同效应就是明证，在牛顿理论的强大影响下，持续几百年没人敢对这一理论提出质疑，直到爱因斯坦才指出牛顿力学体系的适用性问题。在这种对权威理论巨大的趋同效应下，基础科学就很难作出重大的原始性创新，人们可能更乐于为先前的理论寻找证据、添砖加瓦。高创新性的思想在有形无形的权威理论抑制下难以迸发。对此，上述量化分析也有例证。继续考察选取的104篇(6篇被引频率为48的文章)，表4和图1显示，引文上存在着严重的趋同效应，仅北京化工大学、中科院化学研究所和北京大学的文章数就超过了80％。这三个单位相比较，似乎北京化工大学更具有绝对的优势，但我们也要看到，具有最高被引率的几篇文章却是中科院化学研究所的。在这种较高的趋同效应的影响下，高创新性的研究因为难以得到认同而很难得到继续的支持，即使被关注也很难有施展的空间。
图1 36个机构中百篇被引数量排名前十位的机构所占文章数百分比图
(三)课题评审中对小概率课题的排斥
我们认为，课题评审作为科学创新的第一步，能否把高创新性的课题筛选出来，对整个学科的创新研究建设具有至关重要的作用。然而，较高创新度的课题往往具有概率计算上的小概率特征。我们注意到，在纳米科学领域，高被引率排名前100名的文章中受各种科学基金资助的共有44篇文章，占42.3％，而有50％以上的高质量文章没有获得过项目资助。可见，很多真正具有高创新性的课题，在研究之初，并没有引起学术同行的普遍关注。托马斯·库思在《科学革命的结构》一书的序中曾经强调，如果没有哈佛大学提供的年轻学者奖学金，他的研究也许就不能成功。课题评审中对小概率课题的忽视，直接遏制了科研中高创新性研究的培育。
(四)对低影响因子期刊高质量文章的忽视
进一步的量化分析还告诉我们，高质量文章所属期刊的影响因子不一定高。以“聚酰胺/粘土纳米复合材料的制备、结构表征及性能研究”文章为例，这是我国目前纳米科学领域被引率较高的文章之一，其所属期刊的影响因子只有0.438；同时考察对比引用该文的文章所属期刊的影响因子，可得图2结果，共涉及44种期刊(去除影响因子不明的期刊)，其中影响因子大于引用期刊的有9种。可见，作为被引数较高的文章，其所属期刊的影响因子并不算高。高影响因子期刊的文章整体水平高，但并不能反映所有单篇文章的质量。因此，文章的质量和期刊的质量不存在绝对的正相关关系。如果以期刊的影响因子作为考察文章质量高低的绝对指标，就会产生忽略低影响因子期刊高质量文章的问题。而有些高创新性的文章由于与当前的学术规范不一致而导致发表在较低影响因子的期刊上，这种文章往往是高创新性文章的典范，但却往往被忽略。
图2 文章引用期刊影响因子散点图[2]
(一)改变单一评价模式
人们总是希望能够找到一种简洁、有效的评价创新性研究的模式。事实上，对科技创新的评价标准有很多，目前最有代表性的两个指标就是发文数量和引证率。但当引证率被高度重视以后，我们似乎又走入一个新的误区，甚至不惜去人为制造引证率。有鉴于此，有人建议把重复率和引证率综合起来解决单一指标存在的局限性[4]，但事实上也不能很好地解决创新性的学术评价问题。我们认为，引证率和重复率的结合作为长期考察一个课题的创新度是有效的，但短期内会存在有些高创新性的课题还没来得及考察其引证率就被评审专家抛弃的可能。单一评价模式遏制了我国基础科学研究的原始创新性，更容易导致围绕指标搞研究的游戏态度，造成整个科研跟着评价体系走，SCI评价的异化就是目前我国科研评价模式中的显著问题。事实上，原始性创新由于超出了现有的学术范式，一般情况下，现有的评价体系也很难作出及时准确的评价，很多诺贝尔奖要等待成果完成数年乃至数十年之后才颁给获奖人，也是同样的道理。
(二)正确对待高创新性的小概率课题
原始性创新具有很强的探索性和不确定性。基础研究工作的基本任务就是探索未知，尤其是原始性创新，意味着要扩展已知领域进入未知领域。原始性创新的成果，通常不能被精确地预见，甚至从提出方案到取得结果的过程本身也是新方法的探索过程。这个过程中具体研究方法、技术方案、研究目的也要修改，甚至做根本性变动或完全抛弃。因此，原始创新因为不符合当前学科内普遍认知的范式，往往表现为小概率事件。在科学探索的过程中，往往要经历多次失败才能取得成果。只有不怕失败、观察敏锐的人才能在单调重复的试探中注意到新的现象或思想的萌芽，并将之发展下去。因此，科学技术研究首先要允许失败，以原始性创新为导向的基础研究成功率则更低。
据资料统计，纯基础研究的成功率一般为3％，应用基础研究的成功率15％。原始性创新由于其创新成果的超前性，其基础研究成果得到验证、理解及社会认同，需要有相当长的时间。由于原始性创新成果具有被承认的滞后性特点，为了能真正使基础科学中高创新度的研究出现，就必须提倡科学研究中的大胆假设。我们要在基础科学的研究中积极扶持高创新性的项目，以宽容、认真的态度对待各种小概率课题，而不能单纯以科研产出率或即时评价指标来作为衡量是否支持立项的依据。
(三)努力创造自由宽容的科研氛围
科学新思想的孕育成长，有赖于自由的学术空气；学者的创新精神离不开学术自由环境的滋养。学术自由实际上是学术研究与外部社会关系的一种反映。所谓学术自由确如冯·洪堡、杰拉德·卡斯帕尔等人所说的，既有摆脱来自大学外部如政治等束缚的问题，也有摆脱来自大学内部如行政管理等束缚的问题。学术自由不仅是保证学术纯洁的前提，还是科学研究原始性创新的基础。原始性创新的根本在于充分调动研究人员自由探索、勇于探索科学奥秘的积极性和主动性，不受功利干扰的学术活动，有利于发展和培养人的创造精神与创造潜能，也有利于增强学者的社会责任感和判断能力，这也是学术自由对学者提出的内在要求。无论是管理者还是科学同行，都应采取宽容的态度，不能因为一时失败而否定整个研究。从科学的历史上看，很多的原始创新都是经历了众多失败之后才获得认可的。
综上所述，单纯的发文数量或引证率评价指标体系已经对我国的基础科学原创研究形成一定的负面导向，本文的初步计量统计已经表明，真正具有原创水平的基础科学研究，同样具有某种产生的不确定性，只有从科学研究基础环境和氛围方面综合治理，才是促进我国基础科学原始创新的根本路径。任何对科学论文统计数据的迷信都具有片面性，从计量学的角度看，也是经不起推敲的。而依靠各类排行榜来标榜研究水平与能力的做法，虽有其合理因素，但终究是缺乏理性的，也是不足称道的。