突发公共卫生事件中国际科研合作持续性的分析研究*
2021-12-02李正风
张 钺 李正风②
近代以来,科学的兴起使人类认识自然和改造社会的过程发生了重要的变化,社会的变化与科学技术的发展水平紧密联系,科学革命成为人类历史上重要的转折点。伴随知识、人才国际化的交流与流动的是创新资源的组合和配置,国际合作中的参与和地位也成为了衡量自身创新能力的重要指标[1]。许多研究从合作网络、研究热点演化、主导地位和论文影响力等多方面提出了不同的衡量指标,以检测国际合作的程度[2-4]。随着经济、社会、环境、技术和政治等领域不断出现各种难以预测的事件,人类社会发展过程中的不确定呈现在现代社会生活的各个角落,极大地改变着已有的社会运行的逻辑与规则。尽管人们对于社会风险的认知在不断增加,但如何面对社会风险的复杂性与多元性发展的特点还是对传统的有限性治理范式提出了严峻的挑战,通过对突发公共卫生事件相关科学问题的探究有助于帮助我们更好地认识科学在应对与解决社会风险中的作用与不足。
突发公共卫生事件中国际间的合作影响与意义,也引发了众多学者从政策、卫生、科技等方面的讨论[5-6],科学的国际合作也在疫情的防控中扮演着重要的角色[7]。现代科学研究的驱动目标更加受政府、社会的需求因素的影响,知识生产过程超过科学共同体而引入更多的社会参与。科学政策学者希拉·贾萨诺夫(Sheila Jasanoff)就曾指出,“20世纪科学的权威大多也取决于科学成功地说服了决策者和公众”。科学知识在现代社会精细化治理中发挥着越来越大的作用,尤其在医疗健康领域的研究,其对政策制定的影响效果更加明显。在复杂和不确定的自然、社会系统中,科学研究的方向会因为价值存在争议、利害关系大、决策要求紧迫等社会和政治情境因素的影响而发生一定程度上的转变,特别是科学活动所需的资助经费掌握在其他价值与利益导向的决策群体中时,知识生产的路径就会受到超出自身发展模式因素的驱动。这种条件下科学活动目标的转变并不来源于科学自身的发展规律,而是受到社会因素与社会责任的影响[8],虽然科学活动需要承担社会和政治责任,但这并不意味着科学研究应该过分地依赖与符合社会和政治的热点议题。科学活动既部分依赖于支持它的社会,同时也应该部分独立于社会,科学活动如果不过于紧密地追逐热点的变化,频繁变化会带来更多失败和生产力下降的风险[9],反而削弱了科学对于推动知识增长方面所应有的贡献。
现代社会中科学演变进化过程和表现形态成为国家竞争和综合实力的体现,现代社会在应对各种风险问题时都愈发依赖于科学的假定或方法,科学的发展具有政治与社会的意义,科学在国际合作中的地位也往往是一个国家的科学实力的体现。国际合作研究成果的发表容易获得一个更高的引用[10],也会吸引来自国家发展需求的支持[11],但大多数研究都只关注事件热点期的科学产出的价值与合作中的地位[12-15],没有将科学研究的持续性纳入考察。科学知识是需要在不断的工作中累积的,突发公共卫生事件对科学活动的影响是偶然性的,科学研究热点的兴起与发展往往不在原本的路径之中,持续性的国际合作研究有助于树立国家在国际合作中的积极地位。本文将关注突发公共卫生事件相关问题的持续研究中的合作问题,并借此探讨中国在国际合作中如何持续地发挥关键作用并占据优势地位。
1 数据和方法
2009年以来,世界卫生组织声明的六次国际关注的突发公共卫生事件分别是:2009年H1N1流感大流行、2014年小儿麻痹疫情、2014年西非埃博拉疫情、2015年~2016年寨卡疫情、2018年~2019年刚果埃博拉疫情以及2020年的新型冠状病毒肺炎(Corona Virus Disease 2019,COVID-19)疫情。虽然埃博拉疫情、寨卡疫情并没有在中国产生重大的社会影响,但2013年的H7N9禽流感疫情和2019年的非洲猪瘟疫情都对中国的经济社会发展带来了影响,不仅威胁着人民生命健康安全,也给我国经济社会造成了不可估量的经济损失和负面影响。本研究以SARS,H1N1,MERS,Ebola,Zika,SARS-Cov-2/COVID-19为关键词搜索WOS,获取了67 658篇包含摘要的论文。
从整体上看,突发公共卫生事件中发表的研究与一般时期发表论文的关注周期基本相同,一篇文章的引用大多集中在发表后的前两、三年时间,在短时间会达到顶峰然后急剧下降,只有少数论文能够持续受到关注。病理和机理的不同使得对不同的公共卫生事件相关问题文章的引用存在差异,例如,对SARS-Cov-2/COVID-19公共卫生事件的研究更倾向引用同属呼吸道疾病的SARS事件和中东呼吸综合征(Middle East Respiratory Syndrome,MERS)事件引起的相关公共卫生事件文章,而H1N1事件论文的引用则更加独立于其他事件,因此对已有问题的持续性研究并不是一个孤立的过程,具有相似机理的传染性疾病在医学防治和社会治理上也具有共通之处。通过对已有未解决问题的持续关注,可以为应对未知问题提供一定的理论和实践基础。
“科学”在当下被描述为一个包含有学者、团队、科研项目、论文等在内的复杂、自组织并不断发展的网络。而复杂科学和系统科学技术的发展以及交叉学科的建设逐渐打破学科之间的壁垒,使得科学技术的版图超越部门和机构甚至跨越国界。虽然数据分析发现近93.4%的作者只针对一个事件做出论文研究的贡献,但大多数研究者的科学活动并没有停止,他们没有参与到其他突发公共事件的原因不是因为其离开了科学研究,而更多的是研究方向与兴趣的改变。随着公共卫生事件作为社会议题热度的冷却,相关的科研成果发表也会逐渐下降。但相较于发表论文数量的明显下降,参与事件相关研究的作者数量在事件热点褪去后依然保持相对稳定的数量,表明以团队为核心的研究具有一定的持续性。虽然不同的学科其生产模式不同,团队的合作模式也存在差异,但生物医药领域普遍保持着较大人数规模的合作,而经济政治领域则相对保持较低人数规模的合作,这种差异表现在学科间的相对性。总体而言,科学研究的团队合作性是不断增强的,并且各个科学领域都有明显的合作倾向,因此对于科学合作问题的研究可以反映出科学研究整体的变化趋势。
本文主要聚焦于科学的合作问题,合作网络是无形学院社会化、现实化的体现,普赖斯与克兰在对无形学院的研究中发现科学家群体往往是通过少数多产的科学家相互连接形成,合作网络形成的小团体,一般都表现为一般的研究者聚集在有影响力的研究者周围,而这种现象广泛地存在于整个科学共同体之中,并且也被视为获取马太效应的可行方式[16]。在突发公共卫生事件所形成的科学共同体中,这种现象也依然存在,有影响力的机构之间也有相互的连接使得整个共同体形成。通过将这些机构所在的国家作为要素分析,可以观察到在不同国家发展模式下,在合作研究中占据的地位与不同的行为模式。
本文的研究对象是机构间合作发表的论文,共计27 416篇。机构信息则以作者在文章中列举的所属机构为准,如一篇论文为多个作者所著但这些作者属于同一机构,以及一篇论文为单个作者所著但该作者拥有多个机构头衔信息的论文都会被排除。而对于多个作者合著论文但其中有作者具有多个机构信息的,如果没有任何一个机构同时包含所有的作者,才将此论文视为多个机构的合作论文。通过构建机构合作网络,利用社会网络的结构洞与聚类算法对不同机构的合作关系与地位进行统计。
2 结果分析
2.1 我国科学研究在事件热点褪去后国际参与不够
随着现代技术的不断发展,知识的传播逐渐能够脱离地域的限制,通过对突发公共卫生事件不同阶段中合作网络的比较,可以观察机构在合作中所占据的地位。对科学研究的持续跟踪,注重长期性、系统性的研究更有利于科学知识深度和全面的发展,也更加有助于如疫苗等研究的科技成果转化。对于科学研究的长期性问题的分析以SARS事件为主,原因在于除SARS与COVID-19事件外,中国机构对于其他突发公共卫生事件问题研究数量不足,而COVID-19事件的热点尚未消散。选择中国和美国进行对比的原因在于美国和中国是发表论文数量最多的两个国家,数量分别为1 415篇和1 147篇。
SARS事件集中发生于中国且主要持续在2002年11月~2003年9月,但在SARS议题的研究中美国研究的总体发表量要略大于中国,由于中国不参与国际合作发表的论文数量与美国不参与国际合作发表的论文数量基本持平,整体上参与合作发表的中国机构的数量要远低于美国机构的数量,早期参与的中国机构平均发文数量要高于美国,见图1。但在国际合作发表的论文数量无论是以第一作者的论文发表还是一般合作发表,中国的发表数量都低于美国,美国拥有更多国际合作的资源,这种差异主要源自中国的机构在参与数量上的不足,但平均发文数量与美国持平,见图2。
图2 SARS议题中美国际合作发文对比视图
从论文团队隶属的机构分析发现,平均合作的机构数量也呈上升趋势,机构间的合作成为资源获取的重要形式,这种变化的因素可能在于研究组织的结构。组织的合作更强调分工、正规化和标准化的结构,事件初期的研究尚不成熟使得议题的发散性更为广泛,并且由于事件的社会性使得生物医药领域研究之外领域的讨论也更为自由。而随着研究的成熟及深入,研究就需要具有规范的组织化的合作关系。有研究认为,组织结构的确可以增加论文的被关注度,更大规模的团队以及更多的机构参与往往也从侧面反映出了研究的价值[17]。因此,可以看到对于国际合作的优势地位也反映出不同国家的研究机构在不同时间对于研究问题的投入产出的态度与实施特点。
2.2 我国科学研究在事件热点褪去后国际合作地位下降
本研究采用Burt约束来计算机构的核心地位,Burt约束是结构洞(structural holes)的一种计算方法,结构洞是“社会网络中的某个或某些个体和有些个体发生直接联系,但与其他个体不发生直接联系、无直接联系或关系间断(disconnection)的现象,从网络整体看好像网络结构中出现了洞穴”[18]。该方法从信息冗余的角度将网络结构中存在大量冗余的连接的结构视为同质化的网络结构,在该结构下的信息传递也具有冗余性,而不同的集群之间则往往因为具有不同的信息而存在沟通的必要,占据结构洞的个体更容易获取“信息利益”和提供“控制利益”的机会,从而比网络中其他位置上的成员更具有竞争优势。Burt约束表示其在网络结构上受到的局限或约束,值越小表明所受约束越小,成为连接不同集群桥梁的概率越大,其占据结构洞的概率也越大。
整体看来,SARS事件及之后研究的校间合作也具有地域区隔。本研究将发表时间在2003年~2006年的论文视为研究热点期,因为论文从录用到见刊往往需要平均1年左右的时间,而2006年以后见刊的论文极速下降且呈平稳状,故选择2006年作为分割点。2006年前后占据合作核心地位的前三个机构是美国疾病预防与控制中心、香港大学和中国科学院,前期机构的合作都更加倾向于与本国的机构进行合作,而后期相较而言国际合作的倾向则有所增加,见表1、表2。同时可以发现在该时间节点前后,美国的研究机构中占据合作核心地位前三名的一直有美国疾病预防控制中心和美国国立卫生研究院,其一直作为合作的核心机构在推动国际合作方面发挥了作用,而中国则以中国科学院为主,北京大学在前后相对比偏向本国的合作,中国疾病预防控制中心前后差别也不大,在国际合作中扮演的作用不明显。整体来看,在事件冷却以后中国学校参与合作的重要性形成分化,2003年~2006年中国机构在合作的网络结构中较美国占据更多结构洞的位置,但2007年~2020年整体都出现降低,但美国基本保持同等的水平,见图3。表明中国机构在事件热点期后国际合作地位显著下降,美国则保持相等的合作水平,其合作的地位基本呈现出固定的水平。
表1 2003年~2006年有关SARS研究的合作网络Burt约束前15名列表
表2 2007年~2020年有关SARS研究的合作网络Burt约束前15名列表
图3 中美机构有关SARS研究Burt约束排名占比视图
利用微软学术开放数据库(Microsoft Academic Graph)根据机器学习而获得的论文领域分类信息来界定论文领域,可以进一步观察不同国家的学术体系对于学科间问题研究发展模式的不同。微软学术开放数据库中完整分类体系下共有19个大的领域。而每一篇论文都可以跨多个领域。突发公共卫生事件相关论文一般都主要属于生物(biology)和医药(medicine)领域,如果一篇文章涉及两个及两个以上的领域,那我们则认为该问题会吸引研究者从不同的领域开展研究,从而进一步地观测在突发公共卫生事件中不同领域间范式的内在关系和研究倾向的差异。对于领域间的相关性计算采用DeepWalk算法,目的是为了更为精细地表达领域间的相关关系,以及不同领域的差异化。单从整体数量上来看,政治(political science)是除了化学(chemistry)和材料科学(materials science)这样与生物医药密切相关的领域外涉及最多的领域,见图4和图5。图中的点表示两个领域间的相关性,圆的半径表示相关性的衡量值,其中越靠近圆心表示两个领域间的相关性越高,以圆的形式而不是坐标轴的形式展现只是为了更加清晰看出差异,图中点的相对位置没有任何意义。
图4 我国研究机构发表的SARS论文中研究领域间关联紧密度视图
图5 美国研究机构发表的SARS论文中研究领域间关联紧密度视图
在SARS和COVID-19事件中生物领域的议题与政治领域的相关性更加明显,医药领域的议题与政治领域的相关性就很弱,结合这两个事件更广泛的影响规模可见社会热点事件中更容易对政策建议的议题产生颇为明显的倾向。而在其他的事件中政治议题虽然依旧保持着数量上的优势,但是不同领域议题间的连接没有密集化的现象,而是具有更加广泛的联系。实际上学术的研究成果对于政策的影响在不断加深,采用何种科学见解是政策制定者的决策依据,如何避免有偏误的科学建议影响决策制定也是相当值得注意的研究议题[5]。
对于不同国家议题倾向性的分析可以发现,不同国家间确实存在差异,美国在学术领域的研究成果对于政策的影响在不断加深,不同国家对相同议题在领域间的合作也存在倾向性,中国的研究中医药与商业(business)、数学(mathematics)领域的关系较为密切,同时生物和计算机(computer science)领域也是如此,这种关系体系的研究偏好建立模型、依赖模拟的方法,与在SARS和COVID-19事件中的倾向保持着一致性。美国的研究中地质学(geology)与生物医药领域关系较强,虽然论文发表数并不多,但因为环境因素如气候、水源、地区特征会成为突发公共卫生事件中值得关注的重点,所以与生物医药领域关系较强。同时两国都在政治学、社会学(sociology)、经济学(economics)和心理学(psychology)领域保持相对高关联,而中国的研究在社会学领域的关系相对较弱。
这些论文议题上具有的领域关联虽然没有优劣之分,但其呈现出了学科之间差异与不同国家学术体系的现状。合作研究的产生往往是研究者利用自身的空间、资源、背景等结构优势来影响领域的发展的一种表现形式,我们透过这种领域间合作的区别,可以看到不同国家在不同学科发展中所表现出的不同行为。研究的发展不一定是要完全去追逐科学发展的尖端领域,结合本国的发展状况和发展需求也是十分有必要的。本文探讨的目的在于不同国家存在不同的领域关注差异,如果可以有效地利用这种差异而开展合作,会对发展自身优势学科以及弥补自身学科发展差异提供有效的途径。
2.3 我国科学研究中对非本国事件的关注不足
本文利用基于图嵌入的GEMSEC(Graph Embedding with Self Clustering)聚类算法[19],对机构的合作网络进行社团划分。借助于图嵌入算法具有捕获临近节点信息和空间特征的优势,聚类的结果可以更加清晰、直观地表征机构参与合作的广泛度、机构在合作中是否处于核心的位置和机构间的合作密度。对中国社会产生重大影响的突发公共卫生事件(如SARS、COVID-19)中,中国科学研究机构的国际合作参与比较活跃,尤其是SARS公共卫生事件的相关合作研究中中国一直处于合作的核心地位。COVID-19事件的科学研究国际合作更加广泛,不同的国家间都进行了大量的合作。然而,对未在中国社会造成重大影响的公共卫生事件(H1N1,MERS,Ebola,Zika),中国机构虽然也开展了相关议题的研究,但国际合作率偏低,且合作地位偏向边缘,见图6;网络如果存在中心则表明合作主要围绕在特定机构下开展研究,网络如果不存在中心则表明机构间的合作更加自由,机构以不同颜色代表国家展现不同国家在合作中的地位区别。美国的科研机构一直在这些事件的国际合作中占据核心地位,即使对于未在美国社会造成巨大影响的突发公共卫生事件上,美国在科学研究的学术合作和产出中也一直保持积极地位。COVID-19与Ebola公共卫生事件相关的科学研究相对于其他事件,国际科研合作呈现无中心和多元化的状态,这可能因为2018年~2020年埃博拉疫情案例多集中非洲地区没有形成更大世界范围内的扩散,而COVID-19疫情则可能受全球社会环境的影响使得国际间的合作难度发生了变化。
图6 2009年以来国际关注的突发公共卫生事件机构国际合作网络视图
突发公共卫生事件具有的突然性和不可预知性往往会对社会正常生活和发展带来影响,2003年的SARS事件以后在世界卫生组织的推动下世界卫生组织成员国通过对《国际卫生条例》的修订,建立监测和应对系统以及早发现有效应对疾病的传播,并指出各国负有对“国际关注的突发公共卫生事件”作出迅速反应的法律义务。应对突发公共卫生事件的政策不仅需要统筹公共卫生和医疗体系协调救治与防控过程,也需要积极开展经济恢复工作以应对疫情的冲击,稳定社会经济秩序。而有效地落实这一系列工作需要建立完整有效的风险治理体系,整个风险治理体系的设立需要专家知识的深度介入。风险事件的不同时期,治理需要面对与解决的问题也存在差异,科学研究在服务于政府决策问题目标的同时,也应该保有多元主体参与的客观性[20]。我们需要充分地调用科学参与政治议题的热情,但也不能让科学研究的发展方向过于迎合政治和制度环境的需求。例如,在新型冠状病毒疫苗开发过程中除了传统的灭活疫苗还包括腺病毒载体疫苗和核酸疫苗等多种方式,我国现阶段凭借技术与投入成功地开发出灭活疫苗,灭活疫苗作为传统、经典技术路线有着简单有效的优点但也有接种剂量大、免疫期短、免疫途径单一等缺点。在单靠灭活疫苗的投入与产出就足以满足社会需求之时,积极与持续地开展对其他类型疫苗的研究,深入地探讨风险治理过程中的其他问题,也会为有效应对未来其他风险事件打下良好基础。
3 讨论
全球科技竞争合作新格局下推动科技进步在全球化发展过程中扮演重要的角色,在重大使命牵引下,国际社会促进不同领域间的国际合作,有效推动了科学的汇聚融通,促进国际合作成为解决重大科学工程和涉及全球问题研究的重要途径。随着现代网络信息技术的发展,跨地区、国家的科研合作也变得越发频繁和重要。国家政策层面,多国都先后推出了国际科研合作战略,中国政府也高度重视并先后出台了一系列政策和措施促进国际合作。国际合作政策是推动国际合作、营造科技创新氛围的重要手段,鼓励更多的机构广泛地参与不同国际事件的研究可以创造更多的机会推动科技创新与实践。
在中国社会产生重大影响的突发公共卫生事件上,中国的科研机构都能积极地参与并建立国际性的合作。而在那些未对中国社会造成重大影响的国际关注的突发公共卫生事件中,中国的机构虽然也会开展相关议题的研究,但其国际合作率偏低,且合作地位偏向边缘。与此相对,美国一直在这些事件的国际合作中占据核心地位,即使是未在美国社会造成巨大影响的突发公共卫生事件,美国在科学研究的学术合作和产出中一直保持积极地位。因此,建立更加完善的科学研究政策有助于引导科学研究的方向,在合理的规划与引导的基础上推动科学家承担更多的社会和政治责任,从而在面对未来其他的风险时占据更加主动的地位。
人们已经越发清楚地认识到“风险社会”于现代社会发展中的重要意义,经济、社会、环境、技术和政治等领域都存在各种难以预测的“黑天鹅事件”,应对常态化与持续化的不确定性社会事件,建立有计划与准备的治理模式成为了应对其复杂性、多元性等特点的重要任务。在此次COVID-19疫情中,我们看到了大数据与人工智能等信息技术在预测和控制人口流动疫情传播中展现出的能力,也看到了生物医药技术及时的疫苗研制开发的能力。科学在降低风险事件的危害、建立完善的风险管理系统的过程中发挥着重要作用。同时,科学研究不应该只作为工具以应对与解决问题,通过合理的规划与引导推动科学活动能够超过当前的目标,追求更加积极的知识增长目标,科学也应该发挥更大的责任推进和掌握更多的知识,这将更有利于科学知识在风险社会的环境中发挥更大的作用。
政治与科学的关系也在不断地发生变化,科学的发展具有的政治与社会意义使得科学活动更多地承担着政治和社会的责任与义务。而全球化的发展路径下,科学知识的流动、科学发展的水平都与科学的国际合作有着密切的联系,科学演变进化过程和表现形态与国家竞争和综合实力的体现密不可分。鼓励科学家积极开展国际合作,参与世界环境中的科学互动,不仅有助于保持积极的科学活动促进国家创新体系的良性发展,提升我国在科技竞争中的地位,也有助于提升我国在世界范围内的声誉。当下国际局势风云诡谲,中美科研合作关系也充满不确定性,美国虽然一直占据着国际合作的优势地位,但是中国的科研力量也在不断崛起,而挑战与机会也蕴含其中。值得注意的是,不同的突发公共卫生事件由于不同方面因素的存在,合作的模式也有不同的特点。在制定科技国际合作规划中,应注重针对不同问题与议题采取不同的合作策略,鼓励科研机构对新问题提前进行布局,积极参与世界其他国家地区问题的研究有助于塑造国家科学良好的形象,共同构建人类命运共同体。并且应对未解决问题的持续研究保持更加开放与鼓励的态度,积极地促进合作的产生。只有通过不断地开展研究来收集经验和拓展方法,利用技术创造更多解决问题的方案才能够在应对未来其他风险时掌握更加主动的地位。
现代风险社会中专家系统被视为建立现代性社会信任的重要方式,气候变化、能源危机、食品安全等方方面面,自然或人为的风险使得传统社会治理体系中单一化的参与主体不足以应对现实中多种多样的问题,使得现代社会在应对各种风险,不仅是科技风险也包括自然风险时都更加依赖于科学的假定或方法。掌握科学知识的科学共同体成为了科学的符号象征,他们运用其所具备的专业知识和技术手段参与风险管理活动并逐渐内嵌入政治与社会之中。正如前文所说风险社会中的科学与政治之间有着必然的交互,简单地选择政治导向或科学导向的方案并不足以有效应对复杂性的风险,从重大突发公共卫生事件期间公布的政策可以发现其对社会各个方面的广泛影响,科学共同体也会聚焦于事件在各个相关议题的研究工作。
最后,本文仅对国际关注的突发公共卫生事件从文献合作的角度进行分析,共同发表仅是合作的一方面体现,并不能完全代表合作地位与态度。国际合作是我国国家创新体系整体战略中的重要一环,并且已经为我国的科学发展发挥了极大的促进作用,对科学研究基于社会热点变化的分析,也为中国科研机构在国际合作路径选择问题上提出一点建议。