美国军事医学科研机构合作网络分析

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现代科学发展至今，科学研究仅凭单独的个人或团队已很难深入开展，跨团队、跨组织、跨地域的科研形式已经成为学术研究领域普遍存在的现象[1-2]。军事医学也正经历由以战创伤救治为主的伤病医学转变为面向健康维护、作业能力提升的能力医学的历史性转型。新使命任务需要新的科学研究理念，新问题需要其他相关学科和技术手段的辅助与融入，为军事医学注入新鲜血液。全面高效的军事医学科研合作是推动军事医学发展与转型的重要支撑。研究美国军事医学科研机构合作网络可以揭示机构之间的关系及模式、合作领域、合作影响因素等，为我国军事医学科研机构合作研究提供参考。

1 研究方法

1.1 数据获取

数据源于Web of Science(WoS)的SCI-Expanded、SSCI、A&HCI 数据库。选取美国18个主要的军事医学研究机构(Military medical research institute,MMRI)，需说明的是海军医学研究中心(Naval Medical Research Center,NMRC)分为海军医学研究银泉分部、圣地亚哥分部和贝赛斯达分部，因此共分析25所美军医学研究机构。另外统计了2005-2015年英、法、德3国军事医学类文献产出总量以做比较分析。检索方法为在WoS数据库中利用各国军事医学研究机构所在地，采用地址检索的方式检索，机构范围参照《各国军队卫勤保障系列》一书[3]。

1.2 工具选取

采用汤姆森路透公司开发的数据分析工具(Thomson Data Analyzer.TDA)和社会网络分析与可视化工具包Ucinet 6.2.3。利用TDA构建高频研究机构共现矩阵，导入Ucinet做网络分析。因研究机构在署名中可能存在同机构多种名称表述的情况，如全称-缩写、曾用名-现用名等，利用TDA自带的数据清理功能对机构名称进行初步清理，再进行人工清理。

一是合并机构不同表达。包括机构的全称、简称的不同表达以及重要部门，如华尔特里德陆军医学研究所(WRAIR)，其表达方式有Walter Reed Army Institute of Research、WRAIR、USAARI、USAARU-K等，将其合并。二是查漏和补缺。部分研究所是近几年改建的或某些机构合并的，还有些使用下级部门名称，如美国心理健康和创伤性脑损伤卓越防护中心(Defense Centers of Excellence For Psychological Health & Traumatic Brain Injury)，下设Defense and Veterans Brain Injury Center(DVBIC)、Deployment Health Clinical Center(DHCC)等[3]，查找后将其归为一类。三是清理后选取高频机构。本文一方面探寻MMRI之间科研合作模式；另一方面分析整个MMRI合作网络的特征与结构，包括MMRI的合作对象，比如地方机构、企业。因此，选取研究对象时，一方面将MMRI放在一组作为分析对象，另一面选取高频研究机构作为研究对象。

2 研究结果

2.1 美国MMRI总体情况

整理和筛选采集到的论文数据，最终确定7 223篇论文。统计2005-2015年英、法、德、美4国军事医学类文献产出总量，显示美国军事医学研究机构SCI发文量在各国中占绝对优势，年均发文数量变化不大，这4国MMRI的SCI年均总体发文数量偏少。一方面，军事医学研究机构由于专注军事科研课题涉密程度高、公开发表学术成果较少，或因军事医学的应用属性高而更多以专利等形式共享；另一方面，外军军事医学科研机构与我国国情不同，较少将SCI论文与职称晋级指标挂钩。

2.2 美国MMRI间合著发表的学术论文数据分析

为了描述科研机构合作程度的变化趋势，有必要对科研机构合著论文的相关指标进行统计，美国军事医学研究机构发表的7 223篇论文中，至少两个机构合作的论文总数为6 297篇，约占总发文量的87%。统计军事医学研究机构合著发表论文数量前10的机构其合作发文量及合作发文量占总发文量百分比，结果见表1。

总体而言，美军军事医学研究机构参与合著发文比重较高，但从各机构具体情况看，小型科研机构比大型科研机构更倾向与其他机构合作，大型机构如华尔特里德陆军医学研究所(WRAIR)等可能由于附属单位较多，相对更倾向本机构内部合作。

2.3 机构间的学术论文合著网络结构特征分析

2.3.1 机构间的学术论文合著网络建模方法

机构间的学术论文合著网络研究的是机构间的合作问题，因此该网络以研究机构为节点，其中同一篇文章中，在作者所在的地址栏中共同出现了至少一次的两个机构被定义为两机构存在合作关系，这些机构之间均被认为合作一次[4]。

表1 2005-2015年美军军事医学研究机构合作发文数量前10的机构

2.3.2 网络的连通性

网络的连通性代表机构在科研合作关系中具有的可达关系，如果整个网络是联通的，则任一个机构节点都可以通过各种路径到达网络中的其他任意节点[5]。通过成分分析发现，美军军事医学研究机构合作网络是由20个节点组成，科研社区成员间的连接性较好，所有的机构在科研合著网络中有路径相互可达。这种可达关系也表明了美军军事医学研究机构未来继续科研合作的可能性较大。

2.3.3 节点中心度与度分布

节点中心度是与该节点有直接联系节点的个数，其大小反映了与该节点存在联系的节点规模[6-7]。在机构合作关系中，一个机构如果在该领域十分活跃，在机构合作中有着广泛的合作关系，这个机构则有较大的节点中心度。

通过测算，美军军事医学研究机构中心度值最大的为23号WRAIR，最小的是3号美国空军第711人效联队(711HPW)。表2列出了节点度值前10的节点信息。网络的平均度约为10.1，表示网络中的每一个节点大约平均与10个节点有直接的连接关系，即美国军事医学领域每个MMRI平均与10所其他军事医学机构有论文合著关系。对美军MMRI中心度进行正态分析，Skewness=0.208，峰度系数Kurtosis=-0.693，sig=0.703，可以认定MMRI中心度近似服从正态分布。

表2 节点中心度排名前10的机构

2.3.4 中间中心性

中间中心性是由Freeman提出的概念，用于测量一个点位于图中其他点的“中间”的程度[8]。节点的中间中心性越大，说明越有可能处于网络的中心，并且控制着其他许多点之间的交流，即中间中心性较大的节点对合作网络的联通起着重要作用，并为其他机构之间的潜在合作创造条件。

如表3所示，在美军MMRI合作网中，中间中心性最大的依然是WRAIR，通过对比表2和表3，可以发现中心度、中间中心度基本与机构的科研合作规模成正相关，合作规模大的中心度与中间中心度也排名靠前。

群体中间性描述网络中中间度最高的节点与其他节点中心度的差距，该值越大，说明网络中节点信息沟通越依赖于某一个节点。美军MMRI群体中间性的值为0.03，数值较低，说明美军军事医学领域没有一个机构在机构间的交流中具有绝对的媒介优势，即机构间的科研合作社区没有知识的垄断者，科研社区的运行状况良好。

表3 中间中心度排名前10的机构

2.3.5 网络密度

美军25所军事医学研究机构两两间共有159种合作关系，网络密度为0.53。在本文构建的网络中，网络密度反映了美国军事医学领域社区合作的紧密性。关系较紧密的科研社区沟通比较顺畅，网络较联通，知识流动较易。该网络密度为0.53，说明美国MMRI间合作网络密度大，知识流动性较强。

2.3.6 小团体分析与科研子社区

在整个大的团体中，由于一些研究机构关系紧密而形成多个小团体。

为研究整个美国军事医学研究领域的合作情况，选择占美军发文合作20%的机构，包括军事类的机构与地方机构，即本文中网络的小团体既包含美军军事医学领域的科研子社区，也涵盖美军军事医学与地方医学交叉合作的子社区。这些子社区中的机构在军事医学领域的研究中关系紧密，知识共享程度高。

群聚系数用来描述网络中节点之间集结成团的程度的系数。一个节点Si集聚系数C(i)等于所有与它相连的顶点相互之间所连的边的数量，除以这些顶点之间可以连出的最大边数[ 9-10]。网络的聚类系数C是所有节点聚类系数的平均值，经测算此网络的群聚系数为0.665，远远高于无规则网络的聚类系数。同时计算该合作网络的最短平均路径长度为1.26，即此网络是“小世界”网络。

小世界网络的结构不可避免存在许多小团体，即科研子社区[11-12]。在社会网络中，计算小团体的方法主要分为以点度为基础的方法和以距离为基础的方法，在以点度为基础的方法中，K-plex是最常用的方法。利用社会网络工具UCINET分析网络K-plex小团体时，设定K值为2，Minimum size的值为23，得到 11个小团体(图1)。

图1美军军事医学研究机构科研子社区(2-plex algorithm)

可以看出，限定规模为23后，得到11个小团体，很多机构重复出现在许多个小团体中，比如在军事医学领域，多次出现的有1号、2号、3号、4号、5号、7号、9号、10号、11号、14号、17号、19号、21号。这些节点在网络中具有重要的学术地位，是美军军事医学领域的科研领袖团体；在地方领域，频繁出现的节点有26、29、35、38、39、41、49等，它们是美军MMRI的重点合作研究单位。

2.4 机构间科研合作影响因素分析

国内外关于科研合作影响因素的研究已有很多。相关研究发现，学科相近性和地域相近性是中国科研机构合作的主要影响因素[13-14]。在分析国内管理科学领域高校间合作网络时发现，地缘优势、结构布局、高校发展历史、学科地位等是影响其合作的重要因素[15]。Olmeda-Gomez发现，西班牙国内高校间的合作主要受地缘优势和政治派别等因素的影响[16]；Nagpal在对印度顶尖大学合作网络分析中发现学科和地理学相近是影响印度顶尖大学的影响因素[17]。

本文通过对2个典型的个体网络的分析，揭示了影响美国军事医学研究机构选择合作对象的考虑因素。由于1号节点WRAIR发文规模最大，与其他机构的合作规模也最大，也具有最大的中间中心度，所以首先对该节点的个体网进行分析(图2)。

图2 WRAIR个体网

WRAIR位于马里兰州，是美国国防部下属的最大生物医学研究机构，其个体网包含95个节点，说明WRAIR曾与其他94个机构合作发表过文章。从地区角度分析，同一地区的机构因为空间距离较近，进行科研合作时便于及时沟通和交流。与WRAIR合作发文数量大于20的24个机构中，有14个位于马里兰州。据此可以判定地理距离是美军MMRI进行科研合作的主要影响因素。与WRAIR合作产量前10的机构见表4。

由表4可见，其合作机构类型主要有军事类机构、军事类院校、地方知名大学、地方企业。其中军事类机构有美军军医大学(The Uniformed Services University of the Health Sciences,USUHS)、WRAMC、NMRC、NIAID、MRICD，皆位于马里兰州。地方类机构有美国国家癌症研究院(National Cancer Institute,NCI)、哈佛大学(HU)和葛兰素史克(GlaxoSmithKline plc,GSK)，从地缘优势的角度分析，这些机构均距WRAMC较近；从机构水平的角度分析，NCI是美国癌症研究和资助的主要机构，HU是世界顶尖学府，其医学院在全球医学院中排前列，GSK是世界最大的药剂集团，说明WRAIR在选择地方机构合作时倾向就近选择相应学科一流的科研机构。另外WRAIR有3个海外研究机构，分别驻泰国、肯尼亚和德国，所以WRAIR与这些机构所在的国家相应地区有较为紧密的科研合作经历，如泰国3个机构与WRIAR合作次数大于20次，即机构的附属关系也是影响机构间进行合作的又一影响因素。为了排除特殊性，还分析了AFIP的发文规模、合作规模以及合作紧密度它们都仅次于WRAIR的2号AFIP的个体网。通过分析发现，地缘优势仍然是其合作的重要影响因素，与AFIP合作发文数量大于20的机构共有9个，其中8个位于华盛顿与马里兰州。

表4 WRAIR 前10合作机构

综上所述，地缘优势是影响美军军事医学研究机构合作关系强度的最主要因素，机构结构布局、学科地位次之。

3 结论与讨论

从美国事医学机构科研合作的情况来看，地缘因素仍是左右其军事医学科研机构开展合作的最主要因素。因此，在促进我军军事医学科研合作的过程中，对此应予以足够认识。从学科角度来说，对脑科学、基因技术等前沿基础研究、应用基础研究及军民两用性应用研究，应充分借助军事医学科研机构的地缘优势，鼓励其自由与地方优秀科研机构开展广泛合作；对核辐射放射医学、特殊环境医学等更具军事应用的研究领域，除鼓励军事科研机构之间自由合作外，还应注意利用制定调职晋级等方面政策杠杆促进这类合作；从军事医学的课题选择情况看，由于军事医学的应用科学属性，应当优先发展与军事需求密切相关的领域；对于周期较长的基础研究应采取重点选择和支持策略，避免研究人员迫于学术成果发表压力而全部趋向基础研究的情况出现。

最后，应加强我军军事医学地域合作，形成以北京、上海、西安、广州、天津、长沙等军事医学研究地域的合作圈，提升我军军事医学合作网络密度。此外，要鼓励我军军事医学研究机构与世界一流研究机构加强合作，提升我军军事医学研究机构的网络中心度。

鉴于所采用的数据样本来源，本文分析结果存在一定程度的局限性。

首先，数据样本的有效性和全面性不足。本文所选取的数据样本均为SCI收录期刊的研究论文，所反映的研究领域均为非保密性的，无法反映保密性研究领域的合作情况。此外，不同机构对不同时期所做研究的密级的设定也可能存在差异，导致美国军事医学研究机构合作情况暴露程度的差异，但是在技术上本文并不能将这种差异量化或统一。而这种数据样本对研究对象总体反应程度的不确定，也是基于文献计量学分析研究所共有的局限。

其次，25所美军军事医学研究机构对美国军事医学研究的代表性。本文以其发文为基础，经过数据处理后，发现与之合作的机构有10 000多个，基于费效比的考虑，本文仅选择了合作频次排名前100的机构合作发文作为分析对象，不能完全代表整个美军军事医学领域。