全球科研脉动： 中国
前言
Ritu Dhand, 施普林格·自然首席科学官
我很高兴向大家介绍这份《全球科研脉动》报告, 该报告探讨了中国作为全球科研领军者的发展情况｡
这是施普林格·自然(Springer Nature)为支持我们的编辑社群而推出的新系列报告中的第一份, 为他们在瞬息万变的多元化科研环境中做出明智决策提供洞察和工具｡
中国目前是全球科研产出的最大贡献者, 而这一地位的取得, 得益于中国全面且具有战略性的科研投入, 为科研院所提供不断增长的科研经费和最先进的设施, 为大学积极招募全球英才1｡从事具有现实应用意义的新兴领域研究也促进了国际合作和创新｡ 同时, 中国还采取了重要措施来提高科研质量和管理科研诚信问题｡
报告第一部分展示有关中国科研不断提升的数据, 包括科研质量指标｡ 第二部分阐述中国取得这些成就背后所倚靠的战略, 包括科研投入和关键政策转变以提高科研质量｡ 第三部分则深入探讨如何识别中国的领先机构和高影响力研究人员｡
我们邀请您填写一份简短的调查问卷, 与我们分享您对报告及相关信息的看法。
Ritu Dhand
施普林格·自然首席科学官
一、不断提升的科研质量
中国科研产出的增长已有目共睹｡近年来,美国国家科学基金会(NSF)2 和日本科学技术政策研究所(NISTEP)3 发布的报告均报道中国科研论文数量显著增长, 2017年这一数字超过了美国｡ 科睿唯安(Clarivate)在2023 年的一份报告中指出, 从2009年到2021年, 中国的论文发表量增长了五倍,4 超过了美国和几个欧盟国家｡
这些报告也突显了过去二十年中国可引用研究论文数量的增加｡ 作为科研质量的衡量指标, 引用量的提升表明中国科研越来越受国际学术界关注｡
引用量的提升表明中国科研越来越受国际学术界关注
使用Clarivate Incites的分析表明, 中国的可引用研究论文数量快速增长, 目前已成为可引用文章数量最多的国家, 比美国多出40%(图1)｡
图 1: 2000至2022年中国､美国和欧盟15国5 可引用研究论文数量的比较
其他近期报告中也可以发现类似证据｡ 2022年, NISTEP报告称, 从2018-2020年间的年均值来看, 中国的研究成果在全球前 1%最高被引用的论文中占27.2%, 而同期美国的论文占24.9%｡6
为了比较不同领域的引文影响力, 我们可以使用科睿唯安的学科规范化引文影响力(CNCI)指标｡ 数据显示, 中国的科研影响力自 2000 年以来一直稳步上升, 目前已与美国和多个欧洲国家不相上下(图2)｡ 正如科睿唯安的近期报告所总结道:中国的年平均CNCI表明其每年的研究成果越来越受国外重视｡7
中国的科研影响力自2000年以来一直稳步上升，目前已与美国和多个欧洲国家不相上下
图 2: 2000至2022年中国､美国､欧盟15国､加拿大和澳大利亚的CNCI比较
科睿唯安的“高被引论文”也表明了全球学术界越来越关注中国科研: 在多个研究领域, 中国目前贡献的高被引论文数量与美国和其他科研强国相当甚至领先｡8
中国目前贡献的高被引论文数量与美国和其他科研强国相当甚至领先
我们查阅Clarivate Incites中 2021年被引次数最多的文章, 将中国与其他科研产出较高的国家进行比较｡9 我们发现, 中国在被引次数前10%的论文中所占比例最高, 有29%的论文其通讯作者来自中国, 而美国和欧盟15国分别为20%和24%(图3)｡ 在被引用次数前 1%的论文中, 中国的占比也最高,有32%的论文来自中国, 而美国和欧盟15国的比例均为24%(图3)｡
图 3: 中国､美国､加拿大､澳大利亚和欧盟15国高被引用论文的比例｡ (A) 前10%高被引论文的国家占比; (B) 前1%高被引论文的国家占比
值得注意的是, 很大比例的中国论文处于高被引论文的前10%(图4)｡ 从占科研产出总量的比例来看, 13%的中国科研论文位居高被引论文的前10%, 与美国(12%)和欧盟15国(11%)相当｡
很大比例的中国论文处于高被引论文的前10%
图 4: 前10%和前1%的高被引论文数量: 中国､美国､加拿大､澳大利亚和欧盟15国
科睿唯安《期刊引证报告》(JCR)的学科分区排名(基于期刊影响因子)提供了一种评估和比较期刊的方法｡10 基于2022年JCR影响因子, 我们发现所有来自中国有IF分区的文章中, 82%发表于Q1/Q2期刊(在所有学科领域中排名前50%的期刊), 高于其他主要科研强国(图5)｡
图 5: 2022年发表在按JCR影响因子分区期刊上的论文: 中国､美国､加拿大､澳大利亚､欧盟15国
对全球前10% 高被引论文进行的细分学科分析表明, 中国在引文影响力方面居于国际领先地位, 尤其是在工程技术和物理科学领域(图6)｡
图 6: 在不同学科领域, 2021年各个国家对被引用次数前10%论文的贡献
在物理科学和工程技术领域, 中国对前10%高被引论文的贡献远远高于其他地区, 是美国和欧盟15国的数倍｡ 在生命科学领域, 中国也保持领先的竞争优势｡
即使在中国科研产出数量较低的学科中,其前10%高被引论文的贡献占比也与其他地区不相上下｡ 例如,在临床､临床前研究和健康领域(图6), 中国的前10%高被引论文数量不足14000篇, 但它在国家总产出中的比例为12%, 与其他国家接近｡ 14%的中国经济学与商业研究, 以及19%的社会学研究获得了高引用, 而美国的这一比例分别是9%和8%｡ 在精神病学和心理学领域, 中国有10%的研究成果为前10%高被引论文, 美国则是9%｡
二、中国科研的腾飞
2. 中国科研如何跻身世界前列
在这一部分，我们将探讨中国科研增长背后的驱动因素，进一步剖析中国如何建设基础设施，来支持高质量的研究与创新。
2.1 科研投入
中国成为世界科研领军者的雄心可追溯到几十年前｡ 1978 年, 中国宣布“改革开放 ”, 进行了广泛的经济改革, 包括加大对创新和科技的投入｡11 中国的研发投入随之大幅增长｡ 逐年追踪各国研发总支出可知,中国的研发支出仅次于美国, 2019年两国分别达到526万亿美元和658万亿美元, 占全球研发支出的22%和27%(图 7)｡12
图 7: 2000-2019年国内研发总支出
注：PPP为购买力平价。此表展示的是研发表现最强的8个国家，不覆盖所有国家、所有年份。国内研发总支出基于前几年报告的科学和工程指标进行修订。数据修订主要因为2020年PPP预测的修改。更多详情请见全球研发修订版。
来源：美国国家科学与工程学院统计中心，国家研发资源分布，经合组织（OECD），MSTI 2021三月报告，联合国教科文组织（UNESCO），UIS，研发数据库。
指标2022：R&D
图表数据明细
2023 年全球创新指数 (GII)同样报告了中国科研投入的快速增长, 中国是研发支出最多的五个经济体之一｡13 目前,中国在创新方面全球排名第12 位, 是唯一跻身前30位的中等收入国家｡
目前, 中国在创新方面全球排名第12位, 是唯一跻身前30位的中等收入国家
GII 还对创新能力最高的国家进行了排名, 确定世界领先的科技活动在当地的聚集情况｡ 从这项分析中可以清楚地看出, 中国已经投资发展科技集群,通过将科学､商业和企业家汇聚成一个整体的生态系统, 科技集群被视为创新的关键组成部分｡ GII发现, 中国拥有最多的科技集群——24个城市, 多于美国的21个(表1)｡
表1: 世界知识产权组织(WIPO)全球GII科技集群前15名
|
排名 |
集群名称 |
|---|---|
|
1 |
东京-横滨 |
|
2 |
深圳-香港-广州 |
|
3 |
首尔 |
|
4 |
北京 |
|
5 |
上海-苏州 |
|
6 |
加州圣何塞-旧金山 |
|
7 |
大阪-神户-京都 |
|
8 |
马萨诸塞州波士顿-剑桥 |
|
9 |
加州圣地亚哥 |
|
10 |
纽约市 |
|
11 |
南京 |
|
12 |
巴黎 |
|
13 |
武汉 |
|
14 |
杭州 |
|
15 |
名古屋 |
2.2 政策改革助推科研质量
中国致力于成为全球科研领军者的决心, 还体现在科研产出由量向质的转变上｡ 自2018年以来中国已发布了30多项与科研诚信相关的政策,14 包括 2020 年发布的两项重要的部级指导方针, 以促进更健康的科研与评估文化｡15
自2018年以来中国已发布了30多项与科研诚信相关的政策
这些指导方针的目标是积极促进高标准的科研道德行为｡ 将评估和激励的重点从出版物的数量或期刊的影响因子转移到科学成果的质量和实际影响上｡ 公开披露科研不端行为的情况也有所增加, 以遏制研究人员的不道德行为｡16 2020年,中国科学院还引入了《国际期刊预警名单》, 将特定期刊标记为不可信,此名单已于2024年更新｡17 2023 年 11 月, 中国政府宣布了另一项举措, 呼吁在全国范围内审查科研不端行为, 要求所有大学公布在英文和中文期刊上的撤稿情况, 并报告撤稿原因｡ 这些政策的叠加, 为治理科研不端和推动科研诚信提供了总体架构, 并表明了中国对营造一个有道德规范和影响力的科研环境的持续承诺18｡
2.3 国际合作与海外留学
中国留学生回国的人数在不断增加, 这有助于中国机构所采用的标准与世界领先研究机构的标准保持一致｡ 自1978年以来, 中国已有超过520万人出国留学｡19 从2003至2018年, 近2.6万名在西方国家接受教育的学生完成博士学业回国｡
近年来,中美之间的地缘政治关系影响了既往的合作水平｡20 然而, 科睿唯安2023年的报告称, 尽管合作有所减少, 但美国仍然是中国最重要的国际科研合作伙伴, 过去十年, 中国40%的科研合作论文为双方作者共同撰写｡21 同时, 中国已经开始与西方以外的国家建立合作关系, 包括中东以及一些亚洲国家, 尤其是新加坡｡22
2.4 创新体系的力量
中国2021-2025年的“十四五”规划强调了技术创新的目标, 描述了探月､超级计算､量子信息等方面的计划｡ 作为 2035 年长期愿景的一部分, 中国计划在网络通信､能源､制药､生物技术和人工智能等领域建立国家实验室｡23 如前所述, 中国对创新基础设施建设的重视也体现在科技集群的数量和研发投入上｡ 这种投入在中国研究的创新性上日渐明显｡ 2023 年的一项研究发现, 中国论文的创新性处于高水平, 很大一部分研究跨越了学科界限24, 而跨学科研究被认为有助于发展新的视角25｡
2023年的一项研究发现, 中国论文的创新性处于高水平
专利可被视作创新的另一个指标｡ 世界知识产权组织(WIPO)的统计数据显示, 2022年有效专利数量最多的国家分别是中国(360万项)､美国(330万项)和日本(200万项)｡ 中国专利申请数量从2000年开始稳步增长, 有分析认为现处于全球领先地位, 与美国不相上下｡
三、探索中国科研格局
在这一部分, 编辑们可以找到一些工具帮助识别中国的优秀研究源自何处, 并进一步探寻潜在的中国专家进行同行评审｡
3.1 世界领先的科研机构
3.1.1 顶尖大学排名
根据由独立研究人员组成的小组所选出的期刊名单, 自然指数对发表在高质量自然科学和健康期刊上的领先研究文章进行国际排名｡ 在最近的年度榜单中, 排名前20的机构有一半来自中国｡28 2021至2022年间, 每所中国机构的调整后份额均有所提高, 而非中国机构的份额均有所下降｡ 在 2023 年的年度榜单中, 排名前 10 位的机构均位于中国(表2)｡
表2: 自然指数大学排名:2023年机构榜单
|
位次 |
机构名称 |
论文数 |
份额 |
|---|---|---|---|
|
1 |
2284.28 |
||
|
2 |
1115.63 |
||
|
3 |
653.75 |
||
|
4 |
645.17 |
||
|
5 |
644.77 |
||
|
6 |
622.44 |
||
|
7 |
619.61 |
||
|
8 |
614.46 |
||
|
9 |
603.55 |
||
|
10 |
592.43 |
软科“世界大学学术排名”是另一个有助于比较世界大学排名的数据库｡ 它比较了全球排名前 1000 位的研究型大学, 其中有四所中国院校跻身前50｡ 此外, 软科还发布中国大学排名, 对中国各地594所院校的表现进行了深入分析, 包括研究成果以及教学质量和设施等其他因素(表3)｡
表3: 2024软科中国大学排名前10名
|
排名 |
机构名称 |
地区 |
总分 |
|---|---|---|---|
|
1 |
清华大学 |
北京 |
992.6 |
|
2 |
北京大学 |
北京 |
898.6 |
|
3 |
浙江大学 |
浙江 |
793.8 |
|
4 |
上海交通大学 |
上海 |
776.3 |
|
5 |
复旦大学 |
上海 |
697.0 |
|
6 |
南京大学 |
江苏 |
656.1 |
|
7 |
中国科学技术大学 |
安徽 |
578.4 |
|
8 |
华中科技大学 |
湖北 |
578.0 |
|
9 |
武汉大学 |
湖北 |
577.3 |
|
10 |
西安交通大学 |
陕西 |
566.4 |
复旦大学
上海
上海交通大学
上海
哈尔滨工业大学
黑龙江哈尔滨
南京大学
江苏南京
北京大学
北京
清华大学
北京
中国科学技术大学
安徽合肥
西安交通大学
陕西西安
浙江大学
浙江杭州
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中国科学技术大学(USTC): “在科研与教育领域成就卓越”
60多年来, 中国科大培养了数百名成功的科学家､研究人员和企业家, 与国际领先的研究型大学和机构建立了战略关系｡
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中国科学院(CAS):“论文贡献份额约为哈佛大学的两倍, 占自然指数总份额的2.8%”
中国科学院是一个由110 多家科研院所､学部和高等教育体系组成的综合学术网络, 拥有约5.6万名专业研究人员, 其中 2.28万名为研究教授或副教授｡ 中国科学院高度重视国际合作, 与世界各地的科学家建立了广泛､多元的合作关系｡ 在2023年自然指数中, 中国科学院是科研产出增长最快的机构, 2021至2022年调整后份额增长了184点｡
更多信息请点击自然指数
南方科技大学(SUSTech):“通过提供具有国际竞争力的终身教职待遇和先进设备,吸引高层次青年科学家”
位于深圳的南科大是2019年自然指数中增长最快的年轻大学｡ 该校成立仅13年, 但凭借快速投资､国际合作以及对吸引卓越科研人才的重视, 已跃升至全球第24位｡
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3.2 世界领先的科研人员
3.2.1 高被引科学家
科睿唯安2023 年的名单公布了在各自领域拥有重大和广泛影响力的科学家｡ 中国大陆的高被引科学家数量仅次于美国, 自2018年以来, 其高被引科学家的比例增加了一倍多｡ 更多信息请阅读科睿唯安报告
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2022年的《自然》“年度十大人物”中, 曹云龙团队因对新冠的预测上榜｡ 曹云龙开发了一种高通量方法, 详细显示了病毒如何应对抗体压力｡通过详细描述抗体的特征, 他的团队成功预测了许多新出现SARS-CoV-2 变异株的突变, 帮助科学家始终走在病毒前面｡
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4. 作者
Ritu Dhand
施普林格·自然首席科学官
Aman Ganpatsingh
施普林格·自然高级营销经理
Amy Lin
施普林格·自然中国区战略与市场研究负责人
Mithu Lucraft
TBI Communications 高级顾问
如何引用报告
Springer Nature (2024, August). China Impact Report
参考文献
（在新窗口中打开链接）
1 Clarivate (October 2023). ISI Global Research Report: China’s research landscape. https://clarivate.com/lp/Chinas-research-landscape/.
2 NSF (2018). The rise of China in science and engineering. National Science Foundation: Science and Engineering Indicators. https://www.nsf.gov/nsb/sei/one-pagers/China-2018.pdf
3 Matsuzoe, R. (2022). China tops U.S. in quantity and quality of scientific papers. Nikkei Asia. https://asia.nikkei.com/Business/Science/China-tops-U.S.-in-quantity-and-quality-of-scientific-papers
4 Clarivate (October 2023). ISI Global Research Report: China’s research landscape. https://clarivate.com/lp/Chinas-research-landscape/.
5 EU-15 countries: Austria, Belgium, Denmark, Finland, France, Germany, Greece, Ireland, Italy, Luxembourg, Netherlands, Portugal, Spain, Sweden, and the United Kingdom
6 Matsuzoe, R. (2022). China tops U.S. in quantity and quality of scientific papers. Nikkei Asia. https://asia.nikkei.com/Business/Science/China-tops-U.S.-in-quantity-and-quality-of-scientific-papers
7 Clarivate (October 2023). ISI Global Research Report: China’s research landscape. https://clarivate.com/lp/Chinas-research-landscape/
8 Op. cit.
9 Data sources: Clarivate InCites where we looked at articles and reviews from 2021 (dataset updated 25 August 2023), country based on corresponding author affiliation
10Clarivate (2022). Journal Citation Reports: Quartile rankings and other metrics. https://support.clarivate.com/ScientificandAcademicResearch/s/article/Journal-Citation-Reports-Quartile-rankings-and-other-metrics?language=en_US
11 Lu, Y. et al. (2019). Forty years of reform and opening up: China’s progress toward a sustainable path. Science Advances 5. https://doi.org/10.1126/sciadv.aau9413
12 NSF (2022). The State of U.S. Science and Engineering 2022. U.S. and Global Research and Development. National Science Foundation. https://ncses.nsf.gov/pubs/nsb20221/u-s-and-global-research-and-development
13 WIPO (20 September 2023). GII Science and Technology Clusters: Tokyo-Yokohama tops ranking; China now home to greatest number. https://www.wipo.int/pressroom/en/articles/2023/article_0009.html
14 Yang, Y. et al. (2022). Progress and challenges of research integrity in China. Cultures of Science 5, 173-177. https://doi.org/10.1177/20966083221143545
15 Chinese Ministry of education, Ministry of Science and Technology: Guidelines on Standardizing the Use of SCI Paper-related Indicators in Institutions of High education, and Establishing Correct Evaluation Guidance; Ministry of Science and Technology: Measures to Eliminate the Adverse Effects of the 'Paper-Only' Orientation in Scientific Evaluation (Trial)
16 Yang, Y. et al. (2022). Progress and challenges of research integrity in China. Cultures of Science 5, 173-177. https://doi.org/10.1177/20966083221143545
17Mallapaty, S. (2024). China has a list of suspect journals and it’s just been updated. Nature (6 March 2024). https://www.nature.com/articles/d41586-024-00629-0
18 Mallapaty, S. (2024). China conducts first nationwide review of retractions and research misconduct. Nature (12 February 2024). https://www.nature.com/articles/d41586-024-00397-x
19 Xinhua (30 March 2018). More Chinese students study abroad. http://www.xinhuanet.com/english/2018-03/30/c_137077465.htm
20 Hua, S. & Hao, K. (2022). U.S.-China tensions fuel outflow of Chinese scientists from U.S. universities. Wall Street Journal (22 September 2022). https://www.wsj.com/articles/u-s-china-tensions-fuel-outflow-of-chinese-scientists-from-u-s-universities-11663866938
21 Clarivate (2023). Clarivate report reveals China challenging U.S research dominance, signaling future research ambitions. (31 October 2023). https://clarivate.com/news/clarivate-report-reveals-china-challenging-u-s-research-dominance-signaling-future-research-ambitions/
22 Nature Index (9 August 2023). Mapping China’s shifting research collaboration. https://www.nature.com/articles/d41586-023-02161-z
23 Woolston C. (2023). What China’s leading position in natural sciences means for global research. Nature Index (9 August 2023). https://www.nature.com/articles/d41586-023-02159-7
24 Wagner, C. (2023). China now publishes more high-quality science than any other nation – should the US be worried? The Conversation (10 January 2023). https://theconversation.com/china-now-publishes-more-high-quality-science-than-any-other-nation-should-the-us-be-worried-192080
25 Cao, C. (2023). China must draw on internal research strength. Nature Index (8 November 2023). https://www.nature.com/articles/d41586-023-03445-0
26 WIPO (2022). WIPO IP Facts and Figures 2022. https://www.wipo.int/edocs/pubdocs/en/wipo-pub-943-2022-en-wipo-ip-facts-and-figures-2022.pdf
27 Kersten, A., Athanasia, G., Arcuri, G. (2022). What can patent data reveal about U.S.-China technology competition? (19 September 2022). CSIS https://www.csis.org/analysis/what-can-patent-data-reveal-about-us-china-technology-competition
28 Woolston, C. (2023). Annual Tables 2023: China tops natural-science table. Nature Index (15 June 2023). https://www.nature.com/articles/d41586-023-01868-3
29 Times Higher Education (February 17 2011). Eastern stars: Universities of China's C9 League excel in select fields. https://www.timeshighereducation.com/news/eastern-stars-universities-of-chinas-c9-league-excel-in-select-fields/415193.article
30 Allen, R. (2017). A comparison of China’s “Ivy League” to other peer groupings through global university rankings. Journal of Studies in International Education, 21(5). https://journals.sagepub.com/doi/10.1177/1028315317697539
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