政府资助国际合作效果的国别和学科差异研究

蔡小静，吕晓赞，周 萍

(浙江大学公共管理学院，浙江杭州 310058)

国际合作有助于提升科研水平［1-2］，促进学术论文生产，提升学术影响力［3-8］。然而，不同国家或地区从国际合作中的获益程度各异。就学术论文而言，我国多数学科是国际合作的受益者，无论是论文产量还是引用影响均有所提高；而美国的情况则不尽然，国际合作可能提高美国的论文产量，但其国际合作论文的引用影响却低于非国际合作论文［9-10］。国际合作论文的引用影响还与主导性有关，大多国家主导的国际合作论文（本国作者作为通讯作者）的被引低于非本国主导论文；而美国主导的国际合作论文引用影响更高，且美国论文的引用影响对国际合作依赖程度小［11］。

作为我国政府对基础研究的主要竞争性资助机构，国家自然科学基金委（NSFC）在提升我国科研实力、培养科技人才以及建立和加强国际合作关系等方面发挥了重要作用。NSFC 资助的国际合作成果不仅在数量上持续增长［11-14］，而且引用影响也高于非NSFC 资助成果［11-14］。然而，资助和国际合作是可能对论文引用影响产生作用的两个独立因素，当两者同时存在时，是否发生共振？这种共振是否会导致论文引用影响的改变？资助的国际合作有无国别或学科差异？本论文将回答这些问题。

1 数据和方法

基于荷兰莱顿大学科学技术研究中心（CWTS）源自科睿维安（Clarivate）Web of Science 的本地化论文索引数据，结合科睿维安的“基本科学指标数据库”（Essential Science Indicators,ESI），我们从高被引和归一化引用影响两个维度，分析了NSFC资助对国际合作的效果。鉴于G7 国家是我国主要的合作伙伴，我们重点分析了NSFC 资助在我国与G7国家的合作论文中的作用。

本研究采用平均归一化引用值（mean normalized citation score,MNCS）和高被引论文份额来反映论文的学术影响。MNCS 是测度一个论文集合按领域、论文发表年、引用窗口、文献类型等归一化处理后的平均引用影响指标；而高被引论文百分比则反映一个论文集合中优秀论文的比例，在本研究中我们采用被引前1%指标，即被引次数在某一领域、特定年份论文中排名前1%的论文。

为比较NSFC 资助的相对效果，我们基于Frame［15］的活跃指数（activity index，该指标的概念和相对优势指数类似）提出了相对贡献指标（relative contribution index,RCI），用于测度NSFC 资助对我国国际合作论文的相对贡献大小，对应的MNCS 和高被引论文的相对贡献指标分别表示为RCI (MNCS)和RCI (top-1%)。公式如下：

如果RCI ＞ 1，表明NSFC 资助的国际合作论文表现优于非NSFC 资助的国际合作论文，RCI ＜ 1 则相反，而RCI=1 时，则表示两者水平相当。中国与G7 国家合作中，NSFC 资助的相对贡献的计算公式如下：

2 结果分析

本研究重点关注NSFC 资助对化学与化工、物理学与材料科学、环境科学与技术、数学、基础生命科学以及生物科学等六大领域的国际合作的效果。

就数量而言，NSFC 对于中国基础科学的国际合作贡献显著，其中，数学、物理学与材料科学、以及化学与化工领域的国际合作中，NSFC 资助的贡献最大，资助率分别达60.1%、56.0%和52.7%，而贡献最小的两个领域分别是基础生命科学（44%）和生物科学（46%）。但在NSFC 资助论文中，国际合作份额却较低，其中，化学与化工领域的国际合作份额（14%）最低，国际合作份额最高的是环境科学与技术领域（27%）。有趣的是，在NSFC 对国际合作论文贡献大的领域（如数学、物理学与材料科学、化学与化工）中，NSFC 资助论文的国际合作份额反而较低，反之亦然。这种现象是由于在NSFC资助论文总量很大的领域中，尽管国际合作论文数量很高，NSFC 对该领域国际合作论文的贡献也大，但由于分母（NSFC 资助论文数）大，NSFC 资助论文中国际合作论文份额却较低。以六大领域中NSFC对我国国际合作论文贡献最大的数学领域为例，在58 894 篇NSFC 资助论文中，有11 497 篇为国际合作成果，而该领域我国国际合作论文数为19 138 篇，远低于NSFC 资助论文总数（58 894 篇）。总体而言，在我国国际合作论文中，NSFC 贡献越大的领域，学术影响（高被引论文份额和平均引用影响）越强，典型领域是数学、化学与化工、以及物理学与材料科学，在这些领域的国际合作论文中，NSFC 资助论文的高被引论文份额是非NSFC 资助论文的1.256、1.208和1.108 倍，资助论文的MNCS 比非资助论文高11%、14.6%和8.6%；NSFC 资助的国际合作表现较差的领域是生物科学和基础生命科学，高被引论文份额仅为非NSFC 资助论文的0.56 和0.79 倍，平均引用影响分别低13.2%和7.1%；而环境科学领域中，受资助和未受资助的国际合作论文的高被引论文份额和平均引用影响相近（图1、表1）。

图1 国际合作的相对优势指标

表1 NSFC 资助国际合作论文总体情况

然而，并非只要是国际合作就能提升我国论文的影响力，即使合作对象是G7 等科学领先国家，合作效果也存在差异。下面我们将分别针对中国与每一个G7 国家的合作情况进行分析。

（1）中美合作。美国是中国最大的合作伙伴，合作份额在六大领域差异较大：基础生命科学领域合作最多（57.7%），数学（36.3%）和化学与化工领域（39.0%）合作程度较低，而生物科学（44.3%）、环境科学与技术（44.1%）合作程度居中；NSFC 是中美合作的最大贡献者，在中美合作论文中，NSFC论文所占份额最低的领域是基础生命科学生物科学领域（分别为45.1%和46.5%），而在其余4 个领域的份额均高于50%，依次为物理学与材料科学、数学、化学与化工领域。然而，在学术影响方面，NSFC 资助的中美合作论文仅在数学、化学与化工两大领域表现较好，受资助的中美合作论文的学术影响（高被引和平均引用影响）均高于未受资助的中美合作论文，其余领域则均低于非资助论文；生物科学和基础生命科学领域的中美合作效果最差（图2、表2）。

图2 中美国际合作的相对优势指标

表2 NSFC 资助中美合作论文相关指标

（2）中加合作。在六大领域中，加拿大参与的中国国际合作份额均不足10%，参与度最低的是物理学与材料科学（5.7%），最高的是环境科学与技术（9.9%）；NSFC 是中加合作的主要支持者，所占份额基础生命科学最低（40.7%），数学领域最高（59.9%）。在学术影响上，与非NSFC 资助的中加合作相比，NSFC 资助仅在数学领域的平均引用影响略高（8.0%），两者的高被引论文份额几乎无差异；其余领域的NSFC 资助表现均低于非NSFC 资助，表现最差的领域是生物科学、基础生命科学和环境科学与技术（图3、表3）。

图3 中加国际合作的相对优势指标

表3 NSFC 资助中加合作论文相关指标

（3）中日合作。就论文份额而言，日本对于中国国际合作的贡献介于4%～12%之间，在数学领域的贡献最低（4.3%），物理学与材料科学领域最高（11.7%）。NSFC 是中日合作的重要支持者，但在6 个学科的中日合作贡献差异较大：对基础生命科学领域贡献最低（34%），数学领域最高（58%）。在学术影响力方面，NSFC 资助的中日合作在数学领域表现最好——高被引论文份额是非NSFC 资助论文的1.17 倍，平均引用影响比非NSFC 资助论文高33.6%；NSFC 资助在化学与化工领域的表现也比较好——高被引论文份额是非资助情况下的1.5 倍，平均引用影响高29.0%；在物理学与材料科学中，NSFC 资助条件下国际合作论文的高被引份额也达到非资助论文的1.3 倍，但平均引用影响提升不明显；另外3 个领域表现欠佳，生物科学领域又一次垫底，而环境科学与技术、基础生命科学尽管低于但接近平均水平（图4、表4）。

图4 中日国际合作的相对优势指标

表4 NSFC 资助中日合作论文相关指标

（4）中德合作。德国对于中国国际合作的贡献率介于4.9%至10.9%，在数学领域合作率最低，物理学与材料科学合作率最高（10.9%）；NSFC 对于中德合作的贡献介于35.6%（基础生命科学）至61.7%（物理学与材料科学）之间。在学术影响方面，两国合作在各学科的表现分化明显：尽管在数学领域合作率最低，但合作的学术影响最好，高被引论文份额和平均引用影响分别是非NSFC 资助论文的1.54 和1.31 倍；在物理学与材料科学中，受资助国际合作论文的高被引论文份额高于非资助论文，但平均引用影响却低于非资助论文；在化学与化工领域中，NSFC 资助国际合作论文的高被引份额和平均引用影响水平略高于非NSFC 资助的合作论文；NSFC 资助的合作在其余三大领域的表现均低于非NSFC 资助（图5、表5）。

图5 中德国际合作的相对优势指标

表5 NSFC 资助中德合作论文相关指标

表5（续）

（5）中英合作。英国对于我国国际合作的贡献百分比也基本在个位数，两国合作份额最高的物理学与材料科学也刚刚达到10.1%；相对于中国与其他6 个G7 国家的合作的学科分布，中英合作份额在各学科之间的分布较为均衡，中英合作份额最低的数学领域也占了6.8%。NSFC 是中英合作的主要支持者，对中英合作的贡献介于38.9%（基础生命科学）至61.2%（物理学与材料科学）之间。就学术影响而言，NSFC 资助的中英合作物理学与材料领域高被引论文份额高于非资助中英合作论文；化学与化工领域的平均引用影响高于非资助中英合作论文，该领域的高被引论文份额与非资助中英合作论文相当；NSFC 资助的其余三大领域的中英合作论文的学术影响均低于非资助中英合作论文（图6、表6）。

图6 中英国际合作的相对优势指标

表6 NSFC 资助中英合作论文相关指标

（6）中法合作。法国在六大领域与中国合作程度低于德国和英国，在基础生命科学领域仅占3.3%，合作程度最高的物理学与材料科学也只有7.0%；NSFC 是中法合作的主要支持机构，贡献程度从基础生命科学的34.3%到物理学与材料科学的60.1%；就学术影响力而言，与非NSFC 资助的中法合作论文相比，NSFC 资助的合作论文在化学与化工领域无论是高被引论文份额和平均引用影响都更高；在数学领域的高被引论文份额是非资助论文的1.15 倍，但平均引用影响则比非资助论文低5.0%；在物理学与材料科学领域中，NSFC 资助合作论文的高被引论文份额是非资助论文的1.30 倍，但平均引用影响则低9.9%，环境科学与技术的两个指标略低，而生物科学表现最差（图7、表7）。

图7 中法国际合作的相对优势指标

表7 NSFC 资助的中法合作论文相关指标

（7）中意合作。在所有G7 国家中，意大利与中国合作程度最低，在两国合作程度最高的物理学与材料科学领域，合作份额也仅为3.9%，化学与化工领域的合作程度最低（仅有1.1%）。就NSFC 资助的中意合作的学术影响而言，表现最好的领域是数学，其次是物理学与材料科学，环境科学与技术、生物科学和基础生命科学表现最差（图8、表8）。

图8 中意国际合作的相对优势指标

表8 NSFC 资助的中意合作论文相关指标

3 结论与讨论

NSFC 是支持我国基础科学研究国际合作的主要机构，在促进我国科研的国际化、提升学术影响力方面发挥了重要作用。就合作规模而言，美国是我国第一大合作伙伴，即使在两国合作份额最低的数学领域，也有36.3%源自与美国的合作；我国合作伙伴的第二梯队是加拿大、日本、英国、德国和法国，这几个国家与我国的合作规模相当，分别对我国国际合作贡献约10%或以下；意大利与我国的合作最少，对我国的国际合作贡献率在4%以下，有三个领域（数学、基础生命科学、化学与化工）甚至低于2%。

在提升国际合作影响力（高被引论文份额和平均引用影响）方面，NSFC 对数学、化学与化工、以及物理学与材料科学领域的提升作用明显，但这种提升效果因合作国家不同而异：在与G7 国家的合作中，中美合作的学术影响力提升领域是数学和化学与化工领域；中加合作的提升效果很差，仅对数学领域的高被引份额略有贡献；中日合作对数学、化学与化工领域的影响力提升作用非常显著，对物理学和材料科学的高被引份额有一定提升作用，但对平均引用影响的提升作用不明显；中德合作在数学领域的学术影响力提升显著，而在物理学和材料科学领域仅有高被引论文份额有所提升，对化学与化工领域的影响力提升作用不明显；中英合作中没有在高被引论文份额和平均引用影响两个指标上得到同时提升的领域，只是数学、物理学与材料科学的高被引论文份额和化学与化工领域的平均引用影响分别得到提升；中法合作显著提升了化学与化工领域学术影响，数学领域高被引论文份额提升显著，而物理学与材料科学领域仅高被引论文份额得到提升；中意合作提升了数学领域的学术影响，仅提高了物理学与材料科学领域的高被引论文份额。在基础生命科学和生物科学领域，无论NSFC 资助的合作对象是哪个G7 国家，合作论文的影响力均显著低于非NSFC 资助的国际合作。

为了探讨NSFC 资助的国际合作在不同领域表现差异是否与我国在不同领域的科研实力差异相关，我们基于科睿维安InCites 数据库，对学术影响力（即平均引用影响）进行排序，论文发表时间同为2009—2016 年，为避免论文数量过低带来的数据偏差，选择全球论文产量排名前50 的国家。尽管本研究采用的CWTS 学科类别与ESI 的学科不完全匹配，但两者之间存在包含或等同关系，能够为我们的分析提供支撑。结果显示，NSFC 资助对国际合作影响力提升作用较好的领域（材料学、化学、数学）的确也是我国总体上实力相对较强的领域，但我国在这些领域的影响力排名（材料15、化学17、数学23）与我国在这些领域论文产量世界排名（材料1、化学1、数学2）相比，差距仍然很大。换言之，通过对国际合作的支持，NSFC 提升这些领域学术影响力做出了贡献，但仍然有提升空间；而需要更大努力的是我国影响力远低于世界平均水平的领域，如环境与生态学、神经科学与行为学、微生物学、分子生物学与遗传学、以及临床医学等，NSFC 资助的国际合作效果甚至不及非NSFC 资助的国际合作。导致这种结果可能有两方面的因素：其一，我国在这些领域的总体实力较差，在ESI 论文产量在前50的国家或地区中，我国在这些领域的引用影响处于平均水平以下，在神经科学与行为学、微生物学、分子生物学与遗传学、以及临床医学等领域的平均引用影响仅在0.8 左右，比平均水平低20%。

总之，NSFC 资助的国际合作在影响力提升方面存在国别和领域差异，在开展以提升我国科研实力为目的的国际合作时，应因国、因学科施策，优化国际合作效益。

4 政策建议

迄今为止，国家自然科学基金委已经与90 多个境外（含港澳台地区）科学基金组织或学术机构建立多种形式的合作关系，为开展双边或多边合作奠定了基础，国际合作成果丰硕。但在新时代的背景下，科学基金的国际合作面临挑战。美国是我国第一大合作伙伴，但特朗普政府实施的逆全球化战略，尤其是采取的一系列行为，如缩减科学基金经费［16］、关闭NSF 海外办事处［17］、NIH 质询科研人员国际合作关系［18］、开除华人科学家等［19］，增加了中美合作的变数，我们需要研究相关政策和措施，主动应对国际环境变化带来的挑战。

（1）全面研究美国政府的最新国际合作政策，制定灵活的中美合作战略。美国是世界科学的领导者，拥有全球最多顶尖高校和最大规模的优秀人才队伍，与美国的合作至关重要。面对特朗普政府收缩国际合作的态势，我们不能轻言放弃，应尽快开展美国最新国际合作政策研究，制定相应的可操作的中美科学合作战略。

（2）完善资助导向，重点支持与领域领先者的合作。在确保研究主题具有创新性或突破性的前提下，重点支持与领域领先者的国际合作。基于科睿维安InCites，我们对18 个领域论文产量排名前50且引用影响排名前10 的国家或地区进行了排序，美国仅出现在4 个领域（即生物与生物化学、化学、材料学及微生物学），换言之，如果与美国无法合作，我们可以找到许多可以替代美国的优质合作伙伴。在发布国际合作指南时，可以考虑为国内申报者提供各领域领先学者或团队名单，确保合作质量。此外，对于与领域领先者开展的国际合作，应加大资助力度。

（3）制定特殊政策，兼顾优势和弱势学科的国际合作。尽管我国在少数学科（如数学、材料学和化学等）的总体学术水平能够排在全球中等或平均水平，但多数领域（如神经科学与行为学、微生物学、分子生物学与遗传学、以及临床医学等领域等）却在平均线以下，与国外优秀学者或团队合作不失为提升科研实力的一个重要途径，资助形式也可多样化，包括支持国外优秀学者来华访问、指导和开展研究等。

（4）梳理和完善现有国际合作评价机制。我们的研究表明，自然科学基金资助的国际合作效果差异较大，有的低于同领域非自然科学基金资助的国际合作。需要对各领域现有评价机制进行比较研究，找出导致各领域资助效果存在差异的原因，建立更有利于高质量国际合作的评价机制。