生物医学领域科研合作研讨的相关理论基础
发布时间：2014-11-13 21:45
0 引言
0.1 选题依据
0.1.1 大科学时代的背景
“大科学”（Big Science，Megascience，Large Scinece）是国际科技界的新概念，由美国科学学家普赖斯在其 1963 年出版的《Little science, big science》一书中首次提出[1]，他认为二战前的科学都属于小科学，从二战时期起，进入大科学时代。就其研究特点来看，主要表现为：投资强度大、多学科交叉、需要昂贵且复杂的实验设备、研究目标宏大等。
根据大型装置和项目目标的特点，我们可以将大科学研究分为两类：第一类是需要巨额投资建造、运行和维护大型研究设施的“工程式”大科学研究，又称“大科学工程”，其中包括预研、设计、建设、运行、维护等一系列研究开发活动。如国际空间站计划、欧洲核子研究中心的大型强子对撞机计划（LHC）、Cassini卫星探测计划、Gemini 望远镜计划等，这些大型设备是许多学科领域开展创新研究不可缺少的技术和手段支撑，同时，大科学工程本身又是科学技术高度发展的综合体现，是各国科技实力的重要标志。第二类是需要跨学科合作的大规模、大尺度的前沿性科学研究项目，通常是围绕一个总体研究目标，由众多科学家有组织、有分工、有协作、相对分散开展研究，如人类基因图谱研究、全球变化研究等即属于这类“分布式”的大科学研究。
大科学研究国际合作主要分为三个层次：科学家个人之间的合作、科研机构或大学之间的对等合作（一般有协议书）、政府间的合作（有国家级协议，如国际热核聚变实验研究 ITER、欧洲核子研究中心的强子对撞机 LHC 等）。其中，各国政府组织的大科学研究国际合作占主导地位。其合作方式主要有：人员互访、专题研讨会、代培研究生、学术进修、合作研究、技术转移、设备维护与运行等，其中合作研究与专题研讨受到更多重视。随着基础研究在科学前沿全方位拓展以及在微观和宏观层面的深入发展，许多科学问题的范围、规模、成本和复杂性远远超出一个国家的能力，必须开展双边和多边的科技合作，组织或参与国际大科学研究计划以及耗资巨大的大科学工程成为进入国际科学前沿和提高本国基础研究实力和水平的重要途径。
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0.2 研究意义
《国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006-2020 年）》提出要扩大国际和地区科技合作与交流。《中华人民共和国国民经济和社会发展第十二个五年规划纲要》提出依托国际学术交流合作等项目，建设高层次创新型科技人才培养基地。《国家“十二五”科学和技术发展规划》提出要提升科技与合作水平，大幅提高科研活动国际化程度、进一步完善政府间科技合作机制、积极参与国际科技组织与国际大科学计划、加强与发展中国家的科技合作、加强与港澳台地区的科技合作。可见，国家已经意识到只有加强科技合作，才能实现个人、机构、区域和国家的共同发展。如何选择合适的合作者，小到科研人员个人，大到机构、地区乃至国家常常成为一个决策难题。一方面，许多科研人员对于本领域专家的科研活动并不了解，因此在自己有合作意愿的时候，显得手足无措，往往根据一些主观非科研的因素来确定。例如，可能因为访学或参加学术会议时的偶然相识而建立合作关系。然而通过这种方式找到的合作者可能并不是最佳人选。另一方面，在需通过跨学科、跨地域合作才能有效实施的科技研究中，科研人员更是找不到一条有效的途径来确定其合作伙伴。科研人员、科研机构、区域甚至国家的这种对于选择合适科研合作伙伴的迫切需求，使得本项目关于科研合作关系预测的研究变得极其必要和重要。
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1 生物医学领域科研合作研究的相关理论基础
1.1 科研合作研究的基本理论
1.1.1 科研合作的内涵
一直以来，科研合作现象都受到科学界的广泛关注。当前有关科研合作的研究不但关注科研合作的不同侧面，而且将之放在不同的环境下进行考虑。因此，对之没有一个确切的定义。有关科研合作的定义仍普遍基于对“合作”的理解。从字面意义来看，“合作”这一概念的意义很明显，也容易理解。牛津字典对合作（Collaboration）的定义为：与其他人或一组人一起工作创造或生产某种东西。Amabile 等将合作定义为“不同个体共享信息并为了同一个特定目标而一起工作”[156]。Melin 和 Persson 对于合作与 Amabile 有着相同的理解，他们进一步指出合作中交流和资源共享的重要性[157]。Sonnenwald 强调科研合作的社会属性及其在科研团体中的位置，她强调除了合作的总体目标外，合作的参与人员也可以拥有自己的个人目标[158]。
科研合作是一种特殊形式的合作，即以科学研究为目的的合作。因此我们可以将科研合作（Research Collaboration）定义为：科研人员在一起工作实现其共同的目标，即生产新的科学知识或技术。然而科研人员在一起工作达到什么程度便可以认为是“合作关系”？显然易见，程度的不同必然会影响科研合作关系的定义。这个“程度”的界定会由于机构、领域、部门、国家的不同和时间的推移而发生变化。Amabile 等科研合作可从三方面进行描述：参与者的职业性、机构隶属以及合作的组织水平[156]。随后，Sonnenward 在 Amabile 研究的基础上增加了两个方面[158]：学科关注以及地理关注。科研合作可以发生在同一机构的不同科研人员之间，也可以发生在不同机构的科研人员之间，甚至可以发生在不同国家的科研人员之间。科研合作还可以是跨学科产物。对于合作的组织水平，科学界存在着争议。一些学者认为科研合作仅仅是个人的行为，而也有学者从组织和机构层面对科研合作进行研究。
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1.2 科研合作的基本研究方法和工具
1.2.1 科研合作的基本研究方法
（1）论文合著
长期以来，科学计量学界习惯采用合著论著作为衡量科研合作的基本单元；近年来，专利合作逐渐被科学计量学界用来衡量技术合作。论文合著和专利合作逐渐成为科研合作的代名词，而事实上论文合著或专利合作与科研合作并不是一回事。如研究内容一所述，科研人员一起工作时，只有达到特定的密切程度才能够认为他们之间产生了合作关系。然而，合著论著中的某些作者可能仅仅是“挂名”，对论著并没有实际的贡献，显然并不能称之为合作。因此，论文合著和专利合作与科研合作之间的关系也非常值得研究。此外，如何利用论文合著和专利合作来分析不同类型科研合作也值得研究，如机构A中的某科研人员与机构B中科研人员合著了多篇论文，而机构A中的其他科研人员与机构B没有合作关系，那么机构A和机构B是否存在机构层面的合作是一个值得商榷的问题。尽管论文合著或专利合作作为科研合作的衡量手段并不完美，但却有其不可替代性。首先，其衡量结果具有稳定性，给定同样的数据集，其他科研人员可以得出同样的结果；其次，与调查等方式相比，采用合著论著和专利合作衡量科研合作关系相对比较便宜且操作性强。
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2 生物医学领域科研合作现状分析（一）................... 62-85
2.1 我国心血管病研究领域科研合作现状分析 .................62-72
2.1.1 研究方法及数据来源 ...................62-63
2.1.2 结果分析 ..................63-71
2.1.3 讨论与小结 ........................71-72
2.2 国际冠心病研究领域科研合作现状分析 ............72-85
2.2.1 研究方法及数据来源 ...............72-73
2.2.2 结果分析 .................73-83
2.2.3 讨论与小结 .............................83-85
3 生物医学领域科研合作现状分析（二）................... 85-105
3.1 我国肿瘤研究领域科研合作现状分析........................... 85-99
3.1.1 研究方法及数据来源 ......................85-86
3.1.2 结果分析 ........................86-97
3.1.3 讨论与小结 .............................97-99
3.2 国际肿瘤研究领域科研合作现状分析................ 99-105
3.2.1 研究方法及数据来源........................ 99-100
3.2.2 结果分析......................... 100-103
3.2.3 讨论与小结 ............................103-105
4 生物医学领域科研合作现状分析（三）................. 105-126
4.1 我国健康管理领域科研合作现状分析 .........................105-110
4.1.1 研究方法及数据来源.................. 105
4.1.2 结果分析 ...................105-109
4.1.3 讨论与小结.............................. 109-110
4.2 国际健康管理领域科研合作现状分析............... 110-126
4.2.1 研究方法及数据来源 .......................110-111
4.2.2 结果分析............................. 111-123
4.2.3 讨论与小结....................... 123-126
5 生物医学领域科研绩效与国际合作关系研究............. 126-144
7 讨论与总结
7.1 讨论与结论
7.1.1 生物医学领域的科研合作分布极不均衡
研究结果显示生物医学领域的科研合作趋势不断上升：2000-2010 年期间我国心血管病研究领域作者合著率、篇平均作者数呈增长趋势，表明目前我国心血管病研究领域科研人员的合作趋势在不断加大；1981-2010 年期间国际冠心病研究领域的作者、机构和国家合作率以及篇均作者数、篇均机构数和篇均国家数同样也呈现出上升趋势，表明国际冠心病研究领域各层面的合作趋势也在不断加强；此外，1999-2011 年期间，国际健康管理研究领域的作者、机构和国家层面的科研合作呈现出上升趋势。
然而，生物医学领域的科研合作在地理上的分布却不均衡：在我国心血管病研究领域，东部地区科研合作较为密切，且区域内部的合作要远远大于各区域之间的合作，说明区域的政治、经济和社会发展水平、人力优势和资源优势等不同程度地影响着区域之间的心血管病合作研究；西方国家处于国际冠心病研究科研合作网络的核心，而东方国家处于该网络的边缘地位，美国、法国和英国在国际合作活动中起着重要的调停作用；美国、英国、澳大利亚等国处于国际健康管理研究领域合著网络的中心位置。
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结论
1．生物医学领域的科研合作分布不均衡
虽然我国心血管病研究领域中科研人员的合作趋势、国际冠心病研究领域各层面的合作趋势在不断加强，但是我国心血管病研究领域科研合作的区域合作分布却极不平衡，东部地区科研合作较为密切，且区域内部的合作远远大于区域之间的合作。同时，西方发达国家在冠心病研究领域的国际合作活动中处于核心地位。此外，高收入国家的首选合作对象为高收入国家，其次才是中等收入国家和低收入国家。
2．中心度指标可用于遴选生物医学领域学科带头人
Degree 中心度、Closeness 中心度和 Betweenness 中心度可作为衡量作者产量的指标，帮助科研管理部门遴选生物医学领域的学科带头人。
3．凝聚子群可用于发现生物医学领域的优秀科研合作团队
凝聚子群分析，如 Compnent 分析、K-core 分析、M-slice 分析和 Clique 分析等，可以帮助科研管理部门发现生物医学领域的优秀科研合作团队。
4．科研人员的科研绩效与国际科研合作水平存在正相关性
论文质量受科研人员科研合作水平的影响；科研人员的科研产量和质量与其国际科研合作程度之间存在显著的正相关性。
5．利用合著网络中的拓扑特征进行科研合作关系的预测具有可行性
传统的 LR 模型与新兴的 SVM 模型在预测合作关系时性能都很好；高产作者之间的合作关系比低产作者之间的合作关系更容易预测；通过拓扑特征的选取可使模型的准确率得以提升；应当综合多个拓扑特征进行链接预测，避免仅选择单一的拓扑特征进行预测。
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参考文献（略）
本文编号：10074
0.1 选题依据
0.1.1 大科学时代的背景
“大科学”（Big Science，Megascience，Large Scinece）是国际科技界的新概念，由美国科学学家普赖斯在其 1963 年出版的《Little science, big science》一书中首次提出[1]，他认为二战前的科学都属于小科学，从二战时期起，进入大科学时代。就其研究特点来看，主要表现为：投资强度大、多学科交叉、需要昂贵且复杂的实验设备、研究目标宏大等。
根据大型装置和项目目标的特点，我们可以将大科学研究分为两类：第一类是需要巨额投资建造、运行和维护大型研究设施的“工程式”大科学研究，又称“大科学工程”，其中包括预研、设计、建设、运行、维护等一系列研究开发活动。如国际空间站计划、欧洲核子研究中心的大型强子对撞机计划（LHC）、Cassini卫星探测计划、Gemini 望远镜计划等，这些大型设备是许多学科领域开展创新研究不可缺少的技术和手段支撑，同时，大科学工程本身又是科学技术高度发展的综合体现，是各国科技实力的重要标志。第二类是需要跨学科合作的大规模、大尺度的前沿性科学研究项目，通常是围绕一个总体研究目标，由众多科学家有组织、有分工、有协作、相对分散开展研究，如人类基因图谱研究、全球变化研究等即属于这类“分布式”的大科学研究。
大科学研究国际合作主要分为三个层次：科学家个人之间的合作、科研机构或大学之间的对等合作（一般有协议书）、政府间的合作（有国家级协议，如国际热核聚变实验研究 ITER、欧洲核子研究中心的强子对撞机 LHC 等）。其中，各国政府组织的大科学研究国际合作占主导地位。其合作方式主要有：人员互访、专题研讨会、代培研究生、学术进修、合作研究、技术转移、设备维护与运行等，其中合作研究与专题研讨受到更多重视。随着基础研究在科学前沿全方位拓展以及在微观和宏观层面的深入发展，许多科学问题的范围、规模、成本和复杂性远远超出一个国家的能力，必须开展双边和多边的科技合作，组织或参与国际大科学研究计划以及耗资巨大的大科学工程成为进入国际科学前沿和提高本国基础研究实力和水平的重要途径。
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0.2 研究意义
《国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006-2020 年）》提出要扩大国际和地区科技合作与交流。《中华人民共和国国民经济和社会发展第十二个五年规划纲要》提出依托国际学术交流合作等项目，建设高层次创新型科技人才培养基地。《国家“十二五”科学和技术发展规划》提出要提升科技与合作水平，大幅提高科研活动国际化程度、进一步完善政府间科技合作机制、积极参与国际科技组织与国际大科学计划、加强与发展中国家的科技合作、加强与港澳台地区的科技合作。可见，国家已经意识到只有加强科技合作，才能实现个人、机构、区域和国家的共同发展。如何选择合适的合作者，小到科研人员个人，大到机构、地区乃至国家常常成为一个决策难题。一方面，许多科研人员对于本领域专家的科研活动并不了解，因此在自己有合作意愿的时候，显得手足无措，往往根据一些主观非科研的因素来确定。例如，可能因为访学或参加学术会议时的偶然相识而建立合作关系。然而通过这种方式找到的合作者可能并不是最佳人选。另一方面，在需通过跨学科、跨地域合作才能有效实施的科技研究中，科研人员更是找不到一条有效的途径来确定其合作伙伴。科研人员、科研机构、区域甚至国家的这种对于选择合适科研合作伙伴的迫切需求，使得本项目关于科研合作关系预测的研究变得极其必要和重要。
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1 生物医学领域科研合作研究的相关理论基础
1.1 科研合作研究的基本理论
1.1.1 科研合作的内涵
一直以来，科研合作现象都受到科学界的广泛关注。当前有关科研合作的研究不但关注科研合作的不同侧面，而且将之放在不同的环境下进行考虑。因此，对之没有一个确切的定义。有关科研合作的定义仍普遍基于对“合作”的理解。从字面意义来看，“合作”这一概念的意义很明显，也容易理解。牛津字典对合作（Collaboration）的定义为：与其他人或一组人一起工作创造或生产某种东西。Amabile 等将合作定义为“不同个体共享信息并为了同一个特定目标而一起工作”[156]。Melin 和 Persson 对于合作与 Amabile 有着相同的理解，他们进一步指出合作中交流和资源共享的重要性[157]。Sonnenwald 强调科研合作的社会属性及其在科研团体中的位置，她强调除了合作的总体目标外，合作的参与人员也可以拥有自己的个人目标[158]。
科研合作是一种特殊形式的合作，即以科学研究为目的的合作。因此我们可以将科研合作（Research Collaboration）定义为：科研人员在一起工作实现其共同的目标，即生产新的科学知识或技术。然而科研人员在一起工作达到什么程度便可以认为是“合作关系”？显然易见，程度的不同必然会影响科研合作关系的定义。这个“程度”的界定会由于机构、领域、部门、国家的不同和时间的推移而发生变化。Amabile 等科研合作可从三方面进行描述：参与者的职业性、机构隶属以及合作的组织水平[156]。随后，Sonnenward 在 Amabile 研究的基础上增加了两个方面[158]：学科关注以及地理关注。科研合作可以发生在同一机构的不同科研人员之间，也可以发生在不同机构的科研人员之间，甚至可以发生在不同国家的科研人员之间。科研合作还可以是跨学科产物。对于合作的组织水平，科学界存在着争议。一些学者认为科研合作仅仅是个人的行为，而也有学者从组织和机构层面对科研合作进行研究。
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1.2 科研合作的基本研究方法和工具
1.2.1 科研合作的基本研究方法
（1）论文合著
长期以来，科学计量学界习惯采用合著论著作为衡量科研合作的基本单元；近年来，专利合作逐渐被科学计量学界用来衡量技术合作。论文合著和专利合作逐渐成为科研合作的代名词，而事实上论文合著或专利合作与科研合作并不是一回事。如研究内容一所述，科研人员一起工作时，只有达到特定的密切程度才能够认为他们之间产生了合作关系。然而，合著论著中的某些作者可能仅仅是“挂名”，对论著并没有实际的贡献，显然并不能称之为合作。因此，论文合著和专利合作与科研合作之间的关系也非常值得研究。此外，如何利用论文合著和专利合作来分析不同类型科研合作也值得研究，如机构A中的某科研人员与机构B中科研人员合著了多篇论文，而机构A中的其他科研人员与机构B没有合作关系，那么机构A和机构B是否存在机构层面的合作是一个值得商榷的问题。尽管论文合著或专利合作作为科研合作的衡量手段并不完美，但却有其不可替代性。首先，其衡量结果具有稳定性，给定同样的数据集，其他科研人员可以得出同样的结果；其次，与调查等方式相比，采用合著论著和专利合作衡量科研合作关系相对比较便宜且操作性强。
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2 生物医学领域科研合作现状分析（一）................... 62-85
2.1 我国心血管病研究领域科研合作现状分析 .................62-72
2.1.1 研究方法及数据来源 ...................62-63
2.1.2 结果分析 ..................63-71
2.1.3 讨论与小结 ........................71-72
2.2 国际冠心病研究领域科研合作现状分析 ............72-85
2.2.1 研究方法及数据来源 ...............72-73
2.2.2 结果分析 .................73-83
2.2.3 讨论与小结 .............................83-85
3 生物医学领域科研合作现状分析（二）................... 85-105
3.1 我国肿瘤研究领域科研合作现状分析........................... 85-99
3.1.1 研究方法及数据来源 ......................85-86
3.1.2 结果分析 ........................86-97
3.1.3 讨论与小结 .............................97-99
3.2 国际肿瘤研究领域科研合作现状分析................ 99-105
3.2.1 研究方法及数据来源........................ 99-100
3.2.2 结果分析......................... 100-103
3.2.3 讨论与小结 ............................103-105
4 生物医学领域科研合作现状分析（三）................. 105-126
4.1 我国健康管理领域科研合作现状分析 .........................105-110
4.1.1 研究方法及数据来源.................. 105
4.1.2 结果分析 ...................105-109
4.1.3 讨论与小结.............................. 109-110
4.2 国际健康管理领域科研合作现状分析............... 110-126
4.2.1 研究方法及数据来源 .......................110-111
4.2.2 结果分析............................. 111-123
4.2.3 讨论与小结....................... 123-126
5 生物医学领域科研绩效与国际合作关系研究............. 126-144
7 讨论与总结
7.1 讨论与结论
7.1.1 生物医学领域的科研合作分布极不均衡
研究结果显示生物医学领域的科研合作趋势不断上升：2000-2010 年期间我国心血管病研究领域作者合著率、篇平均作者数呈增长趋势，表明目前我国心血管病研究领域科研人员的合作趋势在不断加大；1981-2010 年期间国际冠心病研究领域的作者、机构和国家合作率以及篇均作者数、篇均机构数和篇均国家数同样也呈现出上升趋势，表明国际冠心病研究领域各层面的合作趋势也在不断加强；此外，1999-2011 年期间，国际健康管理研究领域的作者、机构和国家层面的科研合作呈现出上升趋势。
然而，生物医学领域的科研合作在地理上的分布却不均衡：在我国心血管病研究领域，东部地区科研合作较为密切，且区域内部的合作要远远大于各区域之间的合作，说明区域的政治、经济和社会发展水平、人力优势和资源优势等不同程度地影响着区域之间的心血管病合作研究；西方国家处于国际冠心病研究科研合作网络的核心，而东方国家处于该网络的边缘地位，美国、法国和英国在国际合作活动中起着重要的调停作用；美国、英国、澳大利亚等国处于国际健康管理研究领域合著网络的中心位置。
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结论
1．生物医学领域的科研合作分布不均衡
虽然我国心血管病研究领域中科研人员的合作趋势、国际冠心病研究领域各层面的合作趋势在不断加强，但是我国心血管病研究领域科研合作的区域合作分布却极不平衡，东部地区科研合作较为密切，且区域内部的合作远远大于区域之间的合作。同时，西方发达国家在冠心病研究领域的国际合作活动中处于核心地位。此外，高收入国家的首选合作对象为高收入国家，其次才是中等收入国家和低收入国家。
2．中心度指标可用于遴选生物医学领域学科带头人
Degree 中心度、Closeness 中心度和 Betweenness 中心度可作为衡量作者产量的指标，帮助科研管理部门遴选生物医学领域的学科带头人。
3．凝聚子群可用于发现生物医学领域的优秀科研合作团队
凝聚子群分析，如 Compnent 分析、K-core 分析、M-slice 分析和 Clique 分析等，可以帮助科研管理部门发现生物医学领域的优秀科研合作团队。
4．科研人员的科研绩效与国际科研合作水平存在正相关性
论文质量受科研人员科研合作水平的影响；科研人员的科研产量和质量与其国际科研合作程度之间存在显著的正相关性。
5．利用合著网络中的拓扑特征进行科研合作关系的预测具有可行性
传统的 LR 模型与新兴的 SVM 模型在预测合作关系时性能都很好；高产作者之间的合作关系比低产作者之间的合作关系更容易预测；通过拓扑特征的选取可使模型的准确率得以提升；应当综合多个拓扑特征进行链接预测，避免仅选择单一的拓扑特征进行预测。
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参考文献（略）
本文编号：10074
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