区块 链基础研究现状分析及对广东的启示*

文 / 林世爵 孙 进

[导语]

作为一种新技术，区块链已正式被纳入“新基建”的信息基础设施，未来势必迎来大规模的投资与发展。本文基于WoS核心合集数据库和万方数据库，检索分析国内外区块链领域科技论文整体发展趋势、国家（地区）分布、高产研究机构、学位论文分布、高产研究人员、高被引论文及热点关键词等，从文献计量学的角度展现区块链领域基础研究，揭示广东在区块链基础研究上的短板，最后提出提升广东区块链基础研究能力的对策建议。

2019年10月24日下午，习近平总书记在中共中央政治局第十八次集体学习上强调，要把区块链作为核心技术自主创新的重要突破口，着力攻克一批关键核心技术，加快推动区块链技术和产业创新发展。近年来，区块链技术和应用在国内已引起了多个行业的广泛关注，北京、上海、深圳、广州、杭州等城市先后成立了不同形式的联盟，区块链的应用开发实践在以金融为代表的领域逐渐展开，同时在媒体的推动下不断掀起讨论热潮。在多重力量和因素的催化下，区块链技术及产业正在步入快速发展的通道。与此同时，国内外区块链领域研究的文献数量增长迅速，但经笔者查找文献发现，目前学界对区块链技术的研究大多集中在区块链技术本身及其应用方面，基于文献计量学方法分析区块链领域的研究现状及其发展趋势的文献却凤毛麟角。

数据来源和研究方法

本研究所统计分析的论文数据分别来源于 Web of Science（WoS）TM核心合集数据库和万方数据库。由于WoS数据库所收录的论文质量较高、发表周期较长，而区块链是最近几年才得到关注并快速发展起来的新型技术，仅用WoS文献进行分析不能全面反映我国区块链领域的基础研究状况，因此需要从国内万方数据库获取区块链领域的中文论文进行补充分析。作为比特币底层技术之一的区块链技术，起源于2008年中本聪(Satoshi Nakamoto)在密码学邮件组发表的奠基性论文《比特币:一种点对点电子现金系统》，因此本研究检索时间范围设置为2008－2019年。笔者于2020年4月30日在WoS中以“blockchain or bitcoin”为主题进行检索，得到5069篇SCI文献；在万方数据库中以“区块链或比特币”为主题进行检索，得到9835篇学术论文。对以上论文数据的机构名称、人员、关键词等字段进行规范化清洗后，导入TDA（Thomoson data analyzer）软件进行分析。

文献计量学是一门通过数学和统计学手段定量分析一切知识载体的交叉学科，它借助一系列的量化指标（主要包括文献信息的分布结构、数量关系、变化规律等）来评价和预测某一科学技术或领域的研究现状及其发展趋势。本文基于WoS核心合集数据库和万方数据库，采用文献计量学方法全面统计与分析国内外区块链领域科技论文整体发展趋势、国家（地区）分布、高产研究机构、学位论文分布、高产研究人员、高被引论文及热点关键词等，从文献计量学的角度展现区块链领域基础研究，揭示广东在区块链基础研究上的短板，最后提出提升我省区块链基础研究能力的对策建议。

图1 WoS核心合集数据库和万方数据库的区块链论文年份分布

区块链技术的基础研究现状

1. 近3年区块链论文呈井喷式增长

我国是最早研究区块链技术的国家之一，早在2011 年，我国就有6篇区块链相关论文发表在国内期刊，而WoS核心数据库则到了2012年才收录了3篇SCI论文。到2014年年底，全球发表的区块链SCI文献合计不超过100篇（见图1）。随着比特币等数字货币价格的指数级增长以及区块链技术的快速普及，区块链SCI文献数量也呈快速增长态势。2015年起，该领域SCI论文数量开始快速增加，2017、2018年分别出现了高达310.94%和295.14%的增幅。到2019年，区块链领域SCI文献数量达到了高峰（2294篇）。随着世界各国对区块链技术的重视，预计未来几年区块链领域相关研究论文还会呈快速增长态势。

2. 区块链基础研究主要集中在少数有前瞻意识的国家

对区块链SCI论文所属国家进行统计分析，结果显示：发文量排名前5位的国家依次是：中国、美国、英国、德国和印度。中国发文最多，达1121篇，占总量（5069篇）的22.11%；美国其次，发文1098篇，占比为21.66%。排名前10位的国家共发表区块链SCI论文4208篇，占总量的83.01%（见图2）。以上结果表明，当前区块链技术的基础研究主要集中在少数有前瞻意识的国家。

3. 中国研究机构成为全球区块链领域基础研究的主力军

对区块链SCI论文发文机构进行统计分析，发文量排名前15位的研究机构如表1所示。由表1可以看出，区块链SCI论文最高产的研究机构是中国的中国科学院；排名前15的高产机构中，中国、美国各占4席，新加坡、澳大利亚各占2席。由此可见，中美两国的科研机构已经密切关注区块链技术领域，基础研究活跃程度较高，不少研究机构已经取得较为丰硕的成果。

图2 区块链论文发文量排名前10位的国家

表1 区块链领域SCI论文高产研究机构TOP15

从万方数据库统计结果看，中国人民银行是国内区块链论文最高产的研究机构，以245篇论文远超其他研究机构（见表2）；中央财经大学、中国人民大学、对外经济贸易大学等高校占据了TOP 20榜单的90%，成为国内区块链领域研究的主力军。作为国内发文最多的区块链研究机构，早在2011年，中国人民银行南京分行的洪蜀宁就开始探索区块链技术在金融领域的应用；2017年1月，央行成立数字货币研究所，进一步加强了对区块链技术与数字货币的研究与开发。

表2 我国区块链论文高产研究机构TOP20

表2（续）

4. 区块链正加速走进大学研究课堂

随着行业对区块链专业开发人员、工程师和创新者需求的急剧增长，国内外许多高校开始涉足提供课程、俱乐部、研究实验室甚至学位教育等。在万方的学位论文中，最早涉足区块链领域的是北京邮电大学李鹏于2013年发表的《比特币系统分析及FPGA矿机控制软件设计与实现》；在学位论文数量上，华中科技大学以34篇硕士论文排名全国第一；排名前10的高校共发表了214篇学位论文，占学位论文总量（558篇）的38.35%（见表3）；绝大部分高校从2016年起才开始为研究区块链的研究生授予学位，而区块链领域相关课程的开设则更晚。2016年7月，中央财经大学与世纪互联共同设立了国内第一个基于区块链的校企联合实验室，并开设区块链相关课程，成为国内第一所开设区块链相关课程的高校。据不完全统计，目前国内已有中央财经大学、清华大学、上海交通大学等30余所高校开设了区块链相关课程。2018年，广东的中山大学亦面向本科生开设了2门区块链相关课程——《区块链原理与技术》和《区块链及分布式系统实训课》；华南理工大学与四方精创合作共建区块链联合实验室，共同打造区块链研发和应用基地；深圳大学成立区块链研究中心，在深大优课平台建设区块链微专业，争取培养第一批粤港澳大湾区区块链专业毕业生。

5. 我国区块链SCI论文高产研究人员仍相对欠缺

通过对区块链SCI论文高产研究人员进行统计分析，结果显示：全球共有11044位作者及合作作者参与区块链相关研究并发表了SCI论文。其中，Du, Xiaojiang（美国坦普尔大学）发表区块链论文数量最多，共发表了22篇，高被引论文2篇；Bouri, Elie（黎巴嫩卡斯利克大学）的高被引论文最多，有7篇，占其所发表区块链SCI论文总量的38.89%；我国中山大学数据科学与计算机学院的郑子彬教授亦位列全球区块链SCI论文最高产作者第7位，且有1篇论文入选高被引论文（见表4）。值得注意的是，虽然我国在区块链SCI论文高产研究机构TOP20中占了8席，但在高产作者TOP10中仅占了1席，可见我国区块链SCI论文高产研究人员仍相对欠缺，研究人员在区块链基础研究的系统性和深度上仍有待加强。

6. 欧美国家占据WoS高被引论文TOP10 中绝大多数席位

被引次数是衡量一篇论文学术影响力和研究水平的一项重要指标。根据WoS核心数据库检索结果，当前区块链领域高被引论文共有84篇，排名前10位的高被引论文主要来自于雅典、德国、美国、芬兰等欧美国家，中国仅有1篇论文进入高被引论文TOP10（见表5）。在高被引论文中，被引频次最多的是2016年发表在IEEE ACCESS上的Blockchains and Smart Contracts for the Internet of Things，共被引用606次。该论文第一作者Christidis来自雅典国家技术大学，文章主要阐述了区块链物联网组合的强大功能，并认为其将在多个行业引起重大变革，为新的业务模式和新颖的分布式应用铺平道路。

从国内高被引论文看，2011－2019年国内区块链领域高被引论文前10位总被引次数为2456次，分布在10种不同期刊上（见表6）；其中被引次数最高的是中国科学院自动化研究所袁勇、王飞跃2016年发布在《自动化学报》上的《区块链技术发展现状与展望》一文，被引次数达1119次，远高于其他高被引论文，表明其在国内区块链领域研究中具有较高的研究水平和影响力。前10位高被引论文中有5篇是关于区块链技术及其应用的综述，其余5篇则主要涉及比特币的产生原理、对金融体系的影响以及区块链在金融、能源互联网领域的应用等研究。

表5 区块链领域高被引论文TOP10

表6 2011-2019年国内区块链领域高被引论文TOP10

7. WoS论文关注区块链的底层技术，国内研究则更加关注区块链的应用开发

通过对区块链论文WoS学科分类1WoS学科分类是按期刊进行分类的，一共分为252个学科。WoS学科分类和期刊就是多对多的关系。一本期刊可以同时属于多个WoS学科分类，一个WoS学科分类也对应若干种期刊。进行统计分析，发现区块链主题相关论文一共涵盖了WoS 252个学科分类中的122个，接近一半（48.41%）。在排名前10位的学科中，有6个属于计算机科学的不同技术领域，2个属于电信、电子工程学科，2个属于经济学、金融学科（见表7）。这一现象表明，当前WoS核心数据库中大多数论文都是围绕区块链的底层技术展开研究的，对区块链技术在经济学、企业金融等领域应用的探索研究仍在少数。

反观国内，发现国内的研究论文则大多是科普区块链技术或者探讨其在其他领域的应用。通过对万方9835篇论文的关键词进行统计分析，得到热点关键词如图3所示。由图3可以看出，国内论文的热点关键词除了个别技术词汇外，更多关注于区块链技术在其他领域上的应用，特别是在金融、人工智能、物联网和供应链等领域的应用。

表7 区块链论文主要学科分类TOP10

图3 国内区块链论文热点关键词

广东在区块链基础研究上的短板

基于WoS核心数据库和万方数据库的区块链文献计量学分析结果，我们发现当前广东在区块链基础研究上存在以下短板：

1. 基础研究薄弱，省内研究机构涉足区块链领域研究不深。无论是从高产机构，还是高产研究人员的地区分布来看，都鲜见广东研究机构和研究人员的身影，高水平的研究论文更是少之又少。

2. 区块链专业教育起步晚，专业人才相对稀缺。目前，广东省仅有中山大学、华南理工大学、广东工业大学、深圳大学等几所高校开设了区块链课程，且基本都是2018年以后才开设的，较国内其他省市高校晚1～2年。在课程设置方面，课程内容偏向于知识科普与产业应用指导，专业性、延展性强的专业课程较少。而区块链底层系统架构设计人才要掌握多项交叉学科的专业技能，并深入理解底层设计原理，兼备系统架构设计的经验，更要懂应用场景的具体业务逻辑。因此，高水平的区块链专业人才可谓“一将难求”。

3. 区块链技术研发上的产学研合作还有待加强。目前，广东省区块链基础研究则主要集中在高校和科研院所，企业参与较少。但从专利申请的角度看，区块链技术创新的主要研发机构是企业。据全球权威知识产权第三方机构IPRdaily 2020年4月发布《2019年全球区块链专利排行榜》显示：全球区块链发明专利申请数量最多的前10家企业当中，有4家广东企业（腾讯、中国平安、微众银行、元征科技）。区块链技术研究机构在基础研究和技术创新上的差异，表明广东省当前在区块链技术研发上产学研的合作还不够，尤其是对于省内区块链企业，还需要加强和国内外高校及研究机构的合作，进一步增强技术创新能力。

对策与建议

根据高德纳咨询公司（Gartner）近3年公布的十大科技趋势预测，区块链均位列其中。由此可见，区块链技术在当前世界科技和经济发展中具有及其重要的地位和无限的发展潜力。为进一步提升广东省区块链领域基础研究能力，促进区块链技术创新与发展，提出以下几点建议：

1. 强化政策指引及财政支持

当前区块链的基础理论和技术研究仍处于起步阶段，很多更为本质的、对区块链产业发展至关重要的科学问题亟待研究跟进。广东应紧握时机，充分发挥政府对区块链基础研究的扶持引导功能，完善区块链产业发展扶持政策，构建财政引导、市场主导的资金支持机制，通过发挥政策激励和引导作用统筹国内外创新资源，形成财税、金融、社会资本等共同推进区块链技术发展的新格局。目前，广东省已经在2020年度广东省重点领域研发计划中设立“区块链与金融科技”重点专项，拟瞄准国际前沿，集中优势力量攻克制约区块链技术与产业创新发展的重大技术瓶颈，力争取得一批自主可控的标志性成果，避免未来在区块链领域被卡脖子。

2. 推动区块链技术与经济社会深度融合应用

在技术创新方面，鼓励省内龙头企业（腾讯、平安、华为等）加快国产自主可控的区块链底层平台研发，从战略高度做好专利保护与布局策略。在融合应用方面，根据我省现有产业基础和技术优势，优先在政务数据共享、食品药品溯源、普惠金融、司法存证等关乎国计民生的重点领域，组织开展区块链应用的先导示范，培育良好的应用和产业生态。结合良好应用案例示范，面向全省，甚至全国推广应用落地经验，加快区块链应用真实落地。另外，在推动区块链技术与实体经济深度融合的同时，应避免出现“一哄而上”的现象，注意防范因为区块链应用可能引发的对传统机构管理、商业运营等模式的冲击，以及操作陷阱、技术垄断等潜在风险。

3. 深化产学研金合作，促进区块链科技成果落地转化

建立健全高校、研究机构、行业协会、企业和创投机构协同推进机制，加强在创新平台搭建、技术攻关、瓶颈突破、标准制定等方面的协调配合，促使企业与高校、科研机构在区块链领域研究和产业化上紧密衔接，打造区块链技术创新及应用中心，实现区块链科技成果转化转移，推动区块链基础研究和技术应用在省内两开花。

4. 加强区块链专业教育，加快培养复合型人才

以“双一流”大学和学科建设为契机，支持广东省重点高校及高水平理工科大学开设区块链专业课程，搭建区块链基础研究和交叉学科研究的创新平台，大力培养学科交叉、知识融合、技术集成的复合型人才；积极推动行业龙头企业与省内高校共建联合实验室、技术研发中心、人才实训基地等，充分发挥和利用双方优势在科研攻关、理论创新、人才培养、商业应用等层面进行深度布局和探索，为广东区块链技术创新和产业发展作出更多的贡献。