“双一流”高校自然科学领域竞争力分析——基于国家自然科学基金立项数据

杨世玲，路 瑶，李笔浪

（西北大学，陕西 西安 710069）

1 引言

国家自然科学基金委员会成立于1986年2月14日，自成立以来，国家自然科学基金委员会以聚焦基础研究、重视科学前沿、注重人才培养及学科交叉融合为己任，自然科学基金则以科学问题属性分类为资助导向，逐步形成了以探索、人才、工具、融合为四大系列组成的资助格局。在科研范式深刻变革及“双一流”建设的新形势下，自然科学基金已成为我国支持基础研究的主渠道，是基础研究经费的主要来源。多年来，作为我国自然科学领域唯一的国家级资助基金和我国科研体系中重要的组成部分，自然科学基金在推动我国整体基础研究发展、基础学科建设与发展、优秀科技人才发现与培养等方面发挥了广泛的积极作用。诚然，国家自然科学基金代表着我国自然科学研究的方向和水平，其立项情况已成为衡量高校和科研机构在自然科学领域的科研实力和竞争力的重要标尺和依据［1］。

有学者通过对国家自然科学基金项目数据的统计和分析，从基金立项角度来展现高校及科研机构在自然科学领域的竞争力，或者某段时间范围内某一学科的基金资助情况；通过对基金项目主题或产出文献进行分析，从基金视角来呈现学科发展态势。王珏等［2］通过对中国科学院北京片区生命领域的7家研究所，在2008—2017年国家自然科学基金项目的申请和资助情况进行分析，了解基金项目对其科研能力提升的支撑作用。黄星等［3］通过对公安科技领域科学基金申报及资助情况的分析，发现公安领域科研工作者参与国家自然科学基金项目申报的热情呈逐年升高的趋势。陈柏彤等［4］从立项数量、立项地区、立项机构及立项主题等方面对图书情报与档案管理学科国家社会科学基金（1994—2018年）、国家自然科学基金（1997—2018年）资助项目进行了分析，从基金视角呈现了图书情报与档案管理学科的发展态势。

“双一流”建设是中国高等教育领域继“211工程”“985工程”之后的又一国家战略，“双一流”建设吹响了中国高校冲刺国际前列、打造世界一流学府和一流学科的“冲锋号”。此前，有研究从国家社会科学基金立项角度，对“双一流”高校在社会科学领域的竞争力进行了分析［5］，那么，“双一流”高校在自然科学领域的竞争力又是如何呢？本研究以国家自然科学基金立项为视角，从国家自然科学基金项目立项情况、项目类别、学科分布等多个方面对36所A类“双一流”高校的科研竞争力进行揭示，为“双一流”高校不断提升在自然科学领域的竞争力提供有益参考。

2 样本选择及数据来源

2.1 样本选择

选择36所A类“双一流”高校作为调查样本。

2.2 数据来源

数据来源于国家自然科学基金共享服务网（http：//output.nsfc.gov.cn/）和国家自然科学基金大数据知识管理服务门户（http：//kd.nsfc.gov.cn/baseQuery/supportQuery）。在国家自然科学基金共享服务网下载2015—2019年的国家自然科学基金资助项目统计数据，从中提取36所“双一流”高校的相关基金数据，包括面上项目学科分部情况以及面上和青年基金的资助数据。此外，通过国家自然科学基金大数据知识管理服务门户，按照样本高校名称，通过项目查询，检索2015—2019年的相关数据。网站上数据的更新时间为2020年2月7日，检索时间为2020年4月10—18日。另外，统计发现2019年的应急管理项目数据未更新，因此，2019年的统计中缺少应急管理项目数据。

3 统计结果与分析

3.1 项目立项情况

3.1.1“双一流”高校国家自然科学基金项目及经费年度分布。36所A类“双一流”高校在近5年（2015—2019年）共有67 353个项目获得立项，直接经费超475亿元，其中2019年的应急管理项目数据未更新，不在统计范围内。2015年共有12 388个项目获批立项，直接经费达81.95亿元；2016年共有12 653个项目获批立项，直接经费达85.81亿元；2017年共有13 784个项目获得立项，直接经费高达100.89亿元，获批项目数以及直接经费都得到了大幅度的提升；2018年立项数量上升到13 974项，经费达到103.52亿元；尽管2019年的应急管理项目不在统计范围内，但是获得立项的数量依然高达14 554项，远高于2018年的立项，直接经费略低于2018年，为102.99亿元。整体来看，“双一流”高校国家自然科学基金项目的立项数量呈现出快速增长的态势，相应的支持经费也在同步上升，具体见图1。

对近5年36所样本高校的立项情况分别进行统计，统计结果见图2，从统计情况来看，上海交通大学的立项数居首位，共5 296项申请项目获得立项，浙江大学以4 156项位居第二，中山大学以4 038项位居第三，华中科技大学、复旦大学、北京大学紧跟其后，立项数均超3 000项，表明这5所高校在自然科学领域具有较强的学科竞争力。中央民族大学近5年立项数仅为79项，为36所高校中的最低值，其次是中国人民大学，立项数为319项。36所高校的立项均值为1 871项，有15所高校的立项数超过了均值，占比为41.67%，另外21所高校的立项数低于均值。

不难发现，36所“双一流”高校在自然科学领域的竞争力差异明显，其中以理工科为主的综合性高校表现出了极强的竞争力，而以人文社科为主的中国人民大学和中央民族大学等在自然科学研究方面的竞争力整体上偏弱。

图1 “双一流”高校国家自然科学基金项目及经费年度分布

图2 近5年“双一流”高校国家自然科学基金立项情况

3.1.2 面上项目与青年基金项目的申请与获批情况。从国家自然科学基金资助的覆盖面来看，面上项目和青年科学基金项目是年度项目中立项的主体，立项规模大、资助范围广。面上项目支持从事基础研究的科研人员在选题范围内开展创新性的科学研究，促进各学科均衡、协调和可持续发展。青年科学基金项目资助的对象是青年研究人员，侧重支持青年研究人员在选题范围内开展基础性的研究工作，培养其独立主持科研项目并进行创新性研究的能力，并以此激发青年科研人员的科研积极性以及创新思维，旨在为基础研究的后继人才培养做准备，从立项主体足见国家对基础研究的重视程度。习近平总书记也曾多次强调：“基础研究是整个科学体系的源头，是所有技术问题的总机关”［6］，因而，有必要对面上项目与青年科学基金项目的申请与资助情况进行统计，以了解样本高校的基础研究实力，2015—2019年各年度样本高校面上项目与青年科学基金项目的申请与资助情况见表1。

从表1可以看出，在2015—2019年的近5年间，样本高校面上项目的申请项目数在逐年递增，从2015年的21 491项增加到2019年的28 284项，年均增1 359项，年均增幅为7.11%；获批资助项目数也在逐年增加，由2015年的6 452项增加到2019年的7 460项，年均增202项，年均增幅为3.70%；相应的资助经费也在逐年攀升，由2015年的39亿元增加到了2019年的43亿元；由于获批项目的年均增幅3.70%低于申请项目的年均增幅7.11%，这就造成了资助率逐年走低的趋势，资助率从2015年的30.02%逐年降低到2019年的26.38%。青年科学基金项目的申请与资助情况与面上项目类似，申请项也在逐年递增，由2015年的12 599项增加到2019年的21 953项，年均增1 871项，年均增幅为14.89%；获批资助项目数也在逐年递增，由2015年的4 038项增加到2019年的5 244项，年均增241项，年均增幅为6.75%；相应的资助经费也在逐年增加，由2015年的近8亿元增加到了2019年的超12亿元；由于获批项目的年均增幅6.75%低于申请项目的年均增幅14.89%，这就造成了资助率的逐年下降，资助率从2015年的32.05%逐年降低到2019年的23.89%。由此可见，近年来样本高校的面上项目与青年科学基金项目的申请热情持续高涨，但是国家的资助经费有限，因而就造成了获批资助项目的年均增幅低于申请项目的年均增幅，从而导致资助率下降的局面，因此，对科研人员来说，提高项目申请书的质量是应对资助率下降，获得项目资助的关键。

本研究同时对近5年来各样本高校的面上项目与青年科学基金项目的申请与资助情况分别进行了统计（见表2）。从面上项目的申请情况来看，36所高校的平均申请项为3 346项，有16所高校超过了平均值，20所高校低于平均值；平均获批项目967项，有15所高校超过了平均值，21所高校低于平均值；获批经费也相差悬殊，最低仅0.26亿元，最高可达15.83亿元；平均资助率28.90%，17所高校超过了平均值，19所高校低于平均值。从青年科学项目的申请情况来看，36所高校的平均申请项为2 246项，有12所高校超过了平均值，24所高校低于平均值；平均获批项目623项，有15所高校超过了平均值，21所高校低于平均值；获批经费最低仅0.05亿元，最高达3.93亿元；平均资助率为28.90%，17所高校超过了平均值，19所高校低于平均值。从面上项目与青年科学基金项目的总体情况来看，上海交通大学的申请项与获批资助项都是最高的；其次，上海交通大学、浙江大学、复旦大学、华中科技大学等4所高校的面上项目与青年科学基金项目的获批项均超过1 000项；此外，近5年，北京大学、清华大学、同济大学、南京大学、山东大学、武汉大学、中南大学、中山大学、四川大学、西安交通大学等10所高校面上项目的获批项也均超过了1 000项，由此可见，这14所高校在自然科学领域的竞争力较强。中央民族大学与中国人民大学是以人文社科为主的综合性高校，因而在自然科学领域的竞争力较弱。

表1 2015—2019年各年度样本高校面上项目与青年科学基金项目的申请与资助情况

表2 “双一流”高校面上项目与青年科学基金项目申请与资助情况

3.2 项目类别分布

“十三五”期间，国家自然科学基金适应基础研究资助管理的阶段性发展需求，统筹基础研究的关键要素，逐步构建探索、人才、工具、融合四位一体的资助格局。具体包括探究系列项目（如面上项目、重点项目等）、人才系列项目（如青年科学基金项目、优秀青年科学基金项目、国家杰出青年科学基金项目等）、工具系列项目（如国家重大科研仪器设备研究专项、国家重大科研仪器研制项目等）、融合系列项目（国际合作与交流项目、海外及港澳学者合作研究基金等）等4个系列项目，共18个项目类型。其中面上项目和青年科学基金项目是年度项目中立项的主体，资助规模大、覆盖范围广，由于创新研究群体项目、专项基金项目、地区科学基金项目、国家重大科研仪器设备研究专项、国家重大科研仪器研制项目、国家基础科学人才培养基金、海外及港澳学者合作研究基金、科学中心项目等8个项目的年均立项数较少，因而在统计过程中将其归于“其他项目”中一并统计。各项目类型的数量和占比见图3。

由图3可见，2015—2019年，样本高校最主要的项目类型是面上项目（34 738项，占比为51.58%），其次是青年科学基金项目（22 383项，占比33.23%），面上项目与青年科学基金项目之和占到了总项目的84.81%，这两类项目是国家自然科学基金资助的主体项目，可见其所占比重之大，覆盖范围之广；其次是国际（地区）合作与交流项目（1 924项，占比2.88%）、重点项目（1 649项，占比2.45%）、重大研究计划（1 326项，占比1.97%）、联合基金项目（1 223项，占比1.82%）、优秀青年科学基金项目（1 207项，占比1.79%）、应急管理项目（1 104项，占比1.64%）、国家杰出青年科学基金（527项，占比0.85%）、重大项目（400项，占比0.59%）；创新研究群体项目、专项基金项目、地区科学基金项目、海外及港澳学者合作研究基金、国家基础科学人才培养基金、国家重大科研仪器设备研究专项、国家重大科研仪器研制项目、科学中心项目等8个项目的资助项目最少，近5年来，8个项目的资助总和为809项，仅占到总资助的1.20%。

本研究同时对样本高校近5年来立项的类别情况分别进行了统计。主要统计具有代表性的类别，包括主体项目，即面上项目和青年科学基金项目，以及能突出高校科研竞争力的重点项目、重大项目、重大研究计划、优秀青年科学基金项目以及国家杰出青年科学基金。重点项目、重大项目以及重大研究计划项目一般面向科学前沿，聚焦国家重大战略计划，以及经济、社会、科技发展、国家安全中的重大科学问题，致力于推动若干重要领域或科学前沿取得新突破，而优秀青年科学基金项目和国家杰出青年科学基金则是对在基础研究方面已取得较好成绩的青年学者进行支持，旨在培养和造就一批进入世界科技前沿的优秀学术骨干和带头人，这几类基金都是聚焦科学前沿，因而资助经费更高，获批难度更大，含金量更高，其资助情况更能突显高校在自然科学领域的科研实力和水平。统计结果见图4至图6。

图3 “双一流”高校国家自然科学基金项目类别分布

由图4可见，上海交通大学的面上项目占比最高，达到了7.85%；上海交通大学、浙江大学、中山大学、复旦大学、华中科技大学、北京大学、清华大学、同济大学、中南大学、武汉大学等10所高校面上项目的占比之和达到了近50%，说明这10所高校是“双一流”高校中国家自然科学基金面上项目的主要承担者；中央民族大学的面上项目占比最低，仅占到0.13%，其次是中国人民大学，仅占到0.52%；“双一流”高校面上项目的极差为7.72%，说明各高校间面上项目的离散程度较大。

与上述面上项目类似，上海交通大学的青年科学基金项目的占比依然最高，达到了8.43%；占比超过4%的高校有上海交通大学、中山大学、华中科技大学、浙江大学、复旦大学、西安交通大学、中南大学、四川大学等8所，占比之和达45.27%；同样，中央民族大学的青年科学基金项目占比依然最低，仅占到0.11%，其次是中国人民大学，仅占到0.39%；“双一流”高校青年科学基金项目的极差为7.32%，与面上项目相差不大，说明各高校间青年科学基金项目的离散程度也较大。

图5是近5年来各样本高校的重点、重大、优青、杰青以及重大研究计划项目之和的占比情况，这些项目的占比情况更能反映出高校在自然科学领域的科研实力和水平。从统计结果来看，北京大学和清华大学的占比最高，分别达到了9.43%和9.16%，遥遥领先于其他“双一流”高校，此外，浙江大学、上海交通大学、复旦大学、中国科学技术大学、南京大学、中山大学、华中科技大学的占比也均超过了3%，这9所高校的占比之和高达55.88%，说明这9所高校是“双一流”高校中国家自然科学重点、重大、优青、杰青以及重大研究计划项目的主要承担者，可见其在自然科学领域的竞争力之强；同样，中央民族大学的这5类项目之和的占比依然最低，仅占到0.02%，其次是中国人民大学，仅占到0.39%；“双一流”高校中这5类项目之和的极差为9.41%，比面上项目、青年科学基金项目的极差更大，说明各高校间这5类重量级项目的离散程度更大，各高校科研竞争力的差异化更明显。

图4 面上项目占比情况

图5 重点、重大、优青、杰青及重大研究计划项目占比情况

3.3 面上项目的学科分布

国家自然科学基金共享服务网对各年度面上项目资助经费大于2 000万元的单位按科学部进行了统计，从中提取2015—2019年这5年中36所“双一流”高校的相关数据，然后按照科学部分别进行统计和分析。调查发现，近5年，中央民族大学面上项目资助经费均小于2 000万元，中国人民大学在2015、2018、2019年这3年中的资助经费也小于2 000万元，因而仅统计除这两所之外的34所“双一流”高校面上项目的科学部分布情况。统计发现，近5年，34所高校共获批面上项目34 511项，覆盖数学科学部（A）、化学科学部（B）、生命科学部（C）、地球科学部（D）、工程与材料科学部（E）、信息科学部（F）、管理科学部（G）、医学科学部（H）等8个学科部，面上项目在各学科部的占比情况见图6和图7。占比最高的是医学科学部，占到了26.83%，工程与材料科学部紧随其后，为18.50%，信息科学部、生命科学部、数理科学部的占比也均超过10%；管理科学部、地球科学部、化学科学部的占比均低于10%。

本研究同时对近5年来各样本高校面上项目的科学部分布情况进行了统计和分析，统计结果见图7。

图6 “双一流”高校面上项目科学部分布

图7 2015—2019年各样本高校面上项目科学部分布

由图7可见，高校间面上项目的学科部分布差异化较明显，此外，从图中还可发现一个显著的特点，即获批面上项目最多的几所高校，如上海交通大学、浙江大学、中山大学、复旦大学、华中科技大学、北京大学、同济大学、中南大学等，其医学科学部在面上项目中所占的比例较大，上海交通大学的医学科学部获批项目占比54.03%，中山大学的医学科学部获批项目占比54.68%，复旦大学的医学科学部获批项目占比54.19%，真正起到了半壁江山的作用。由此可见，医学是这些高校的优势学科，医学科学部面上项目的资助情况也直接左右着各“双一流”高校在面上项目资助方面的竞争力，也就是说，医学科学部面上项目的资助情况是样本高校在面上项目资助上存在显著竞争力差异的主要因素。反过来看，国防科技大学、中国海洋大学等在面上项目立项方面竞争力较弱的高校，其医学科学部面上项目的立项情况也是不容乐观的。由此可推断，未来，增强医学领域的科研竞争力是提升高校在自然科学领域综合科研竞争能力的有效手段。

4 总结

本研究从国家自然科学基金立项角度，对2015—2019年，36所A类“双一流”高校的立项情况、面上项目与青年科学基金项目的申请与审批情况、项目类别分布情况、面上项目的科学部分布情况分别进行了统计和分析，以此展现“双一流”高校在自然科学领域的科研竞争力。

①从项目立项情况来看，近5年来，36所A类“双一流”高校共有67 353个项目获得立项，直接经费超475亿元。项目的年度分布趋势呈现出快速增长的态势，由2015年的12 388项上升为2019年的14 554项，年均增幅为4.11%，相应的支持经费也在同步上升，由2015年的81.95亿元，逐年上升为2018年的103.52亿元，由于2019年的应急管理项目不在统计范围内，因而经费较2018年有所下滑，为102.99亿元。因此，从项目立项视角可见“双一流”高校在自然科学领域的研究表现出了较强的竞争力。同时，对样本高校间的立项情况分别进行统计，发现36所“双一流”高校在自然科学领域的竞争力差异明显，其中以理工科为主的综合性高校表现出了极强的竞争力，而以人文社科为主的中国人民大学和中央民族大学等在自然科学研究方面的竞争力整体上偏弱。上海交通大学、浙江大学、中山大学的立项数量位居前三甲，分别为5 296项、4 156项、4 038项，华中科技大学、复旦大学、北京大学紧跟其后，立项数均超3 000项。

②从立项的主体（面上项目与青年科学基金项目）的申请与获批情况来看，样本高校面上项目的申请项目数在逐年递增，获批资助项目数也在逐年增加，由于获批项目的年均增幅低于申请项目的年均增幅，因而就造成了资助率逐年走低的趋势，青年科学基金项目的申请与资助情况与面上项目类似。由此可见，近年来样本高校的科研工作者参与国家自然科学基金面上项目与青年科学基金项目的申请热情持续高涨，但是对科研人员来说，提高项目申请书的质量是应对资助率下降，获得项目资助的关键。对各样本高校面上项目与青年科学基金项目的申请与资助情况分别进行统计，发现无论是面上项目还是青年科学基金项目，上海交通大学的申请项与获批资助项都是最高的；其次，上海交通大学、浙江大学、复旦大学、华中科技大学等4所高校的面上项目与青年科学基金项目的获批项均超过1 000项；此外，近5年，北京大学、清华大学、同济大学、南京大学、山东大学、武汉大学、中南大学、中山大学、四川大学、西安交通大学等10所高校面上项目的获批项也均超过了1 000项，由此可见，这14所高校在自然科学领域的竞争力较强。

③从项目类别分布来看，样本高校最主要的项目类型是面上项目（34 738项，占比为51.58%），其次是青年科学基金项目（22 383项，占比33.23%），面上项目与青年科学基金项目之和占到了总项目的84.81%，可见这两类项目所占比重之大，覆盖范围之广。具体到各样本高校，在面上项目与青年科学基金项目上，各高校间的离散程度较大，表现出了较大的竞争力差异性。上海交通大学、浙江大学、中山大学、复旦大学、华中科技大学、北京大学、清华大学、同济大学、中南大学、武汉大学等10所高校承担了样本高校近50%的面上项目；上海交通大学、中山大学、华中科技大学、浙江大学、复旦大学、西安交通大学、中南大学、四川大学等8所高校承担了样本高校45.27%的青年科学基金项目。在重点、重大、优青、杰青以及重大研究计划项目等5类聚焦科学前沿的重量级项目上，各高校间的离散程度更大，科研竞争力的差异化更显著。北京大学和清华大学此类项目的占比最高，分别达到了9.43%和9.16%，遥遥领先于其他“双一流”高校，表现出了雄厚的科研实力和水平。

④从面上项目的科学部分布来看，近5年来，样本高校共有34 511项面上项目获得立项，分布在8个科学部，其中占比最高的是医学科学部，占到了26.83%，工程与材料科学部紧随其后，占比为18.50%。具体到各样本高校，发现高校间面上项目的科学部分布差异化较明显，此外，医学科学部在面上项目中所占的比例较大，医学科学部面上项目的资助情况直接左右着各“双一流”高校在面上项目资助方面的竞争力。未来，增强医学领域的科研竞争力是提升高校在自然科学领域综合科研竞争能力的有效手段。