我國(guó)科研儀器領(lǐng)域研究熱點(diǎn)與前沿探索

楊振磊

（天津市科學(xué)技術(shù)信息研究所情報(bào)研究中心，天津300074）

0 引 言

科研儀器是科學(xué)研究的重要手段，是促進(jìn)科技創(chuàng)新和科技進(jìn)步的重要技術(shù)基礎(chǔ)。我國(guó)關(guān)于科研儀器領(lǐng)域的研究工作大致開始于20世紀(jì)70年代。經(jīng)過(guò)多年發(fā)展，目前已經(jīng)積累了一大批多視角、多維度的研究文獻(xiàn)，對(duì)深化我國(guó)科研儀器領(lǐng)域理論研究和實(shí)踐應(yīng)用發(fā)揮了重要的知識(shí)引導(dǎo)作用。然而縱觀整體研究進(jìn)程，以全局視角對(duì)該領(lǐng)域文獻(xiàn)進(jìn)行宏觀綜述研究，特別是采用可視化的方式研判該領(lǐng)域研究態(tài)勢(shì)的成果鮮有。在科研儀器特別是大型科研儀器日益受到國(guó)家重視的大背景下，適時(shí)對(duì)該領(lǐng)域文獻(xiàn)信息進(jìn)行分析，有助于學(xué)者更好地把握研究動(dòng)態(tài)和發(fā)展趨勢(shì)［1］。本文運(yùn)用可視化分析方法，冀望通過(guò)知識(shí)圖譜視角，探究近40年我國(guó)科研儀器領(lǐng)域研究發(fā)展脈絡(luò)、研究熱點(diǎn)以及前沿演進(jìn)趨勢(shì)，以期為進(jìn)一步的研究工作提供參考。

1 研究方法

本研究借助CiteSpace（5.3.R4版）作為可視化分析工具，該工具由美國(guó)德雷塞爾大學(xué)陳超美教授應(yīng)用Java語(yǔ)言開發(fā)，其主要基于共引分析理論和尋徑網(wǎng)絡(luò)算法等，對(duì)特定領(lǐng)域文獻(xiàn)（集合）進(jìn)行計(jì)量，以探尋出學(xué)科領(lǐng)域演化的關(guān)鍵路徑及其知識(shí)拐點(diǎn)，并通過(guò)一系列可視化圖譜的繪制，來(lái)形成對(duì)學(xué)科演化潛在動(dòng)力機(jī)制分析和學(xué)科發(fā)展前沿的探測(cè)［2］。研究樣本數(shù)據(jù)來(lái)源于中國(guó)知網(wǎng)（CNKI）文獻(xiàn)數(shù)據(jù)庫(kù)，在檢索時(shí)按照“主題＝科研儀器”或者“題名＝科研儀器”，時(shí)間跨度為“1980年-2018年”進(jìn)行數(shù)據(jù)庫(kù)檢索，共獲得1 599條文獻(xiàn)記錄，經(jīng)數(shù)據(jù)清洗剔除“工作綜述”“學(xué)校簡(jiǎn)介”“大事記”“招生簡(jiǎn)章”“基金項(xiàng)目公告”“會(huì)議信息”等內(nèi)容以及不相關(guān)文獻(xiàn)，得到848條文獻(xiàn)數(shù)據(jù)作為本次研究的數(shù)據(jù)集合。檢索時(shí)間為2019年3月2日。

2 科研儀器領(lǐng)域研究概況

2.1 時(shí)間分布

學(xué)術(shù)文獻(xiàn)數(shù)量的變化情況是衡量某領(lǐng)域發(fā)展的重要指標(biāo)［3］。圖1顯示出1980～2018年我國(guó)以科研儀器為主題CNKI論文發(fā)表數(shù)量的整體趨勢(shì)，總的看呈現(xiàn)出“整體增長(zhǎng)、局部波動(dòng)”的演進(jìn)態(tài)勢(shì)，如果按照波動(dòng)的關(guān)鍵時(shí)間節(jié)點(diǎn)或拐點(diǎn)去劃分，近40年的研究大致可分為四個(gè)階段：① 1980～1997年，年均發(fā)表文獻(xiàn)3.4篇，該時(shí)期我國(guó)科研儀器尚未從國(guó)家層面開始系統(tǒng)化布局，學(xué)者的關(guān)注度相對(duì)不高，研究方向也比較單一，多側(cè)重于本單位或本系統(tǒng)科研儀器管理使用，表明該領(lǐng)域研究尚處于起步階段；②1998～2008年，年均發(fā)表文獻(xiàn)13.9篇，自1998年國(guó)家開始有計(jì)劃地考慮設(shè)立重大科研儀器研發(fā)項(xiàng)目以來(lái)，學(xué)者對(duì)科研儀器領(lǐng)域的關(guān)注度日益提高，形成了一批開創(chuàng)性的研究成果，處于發(fā)展積累階段；③2009～2014年，年均發(fā)表文獻(xiàn)49.6篇，文獻(xiàn)量約為前兩個(gè)階段文獻(xiàn)量的總和，隨著國(guó)家科技“十二五”發(fā)展規(guī)劃等一系列科技政策文件的出臺(tái)，科研儀器領(lǐng)域研究逐步成為熱點(diǎn)，邁入快速增長(zhǎng)階段；④ 2015年至今，年均發(fā)表文獻(xiàn)83.7篇，雖2016年發(fā)文出現(xiàn)小幅下滑，但一直保持著高位振蕩，預(yù)計(jì)未來(lái)幾年國(guó)內(nèi)關(guān)于科研儀器領(lǐng)域的研究文獻(xiàn)將保持較為穩(wěn)定的增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)。

圖1 1980～2019年我國(guó)科研儀器領(lǐng)域發(fā)文整體趨勢(shì)

2.2 載文期刊分布

在檢索出的848條以科研儀器為主題的文獻(xiàn)信息中，表1統(tǒng)計(jì)了1980-2018年發(fā)表在核心期刊和CSSCI期刊上的文獻(xiàn)，總共有251篇，其中《實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理》以88篇的載文量位居首位，《實(shí)驗(yàn)室研究與探索》以77篇的載文量緊跟其后，兩者科研儀器領(lǐng)域的載文量占全部核心期刊和CSSCI期刊載文總量的比例達(dá)到65.6%，其上發(fā)表論文的總被引次數(shù)和篇均被引次數(shù)也排在前列，可見我國(guó)科研儀器領(lǐng)域高質(zhì)量、高水平研究論文發(fā)表的期刊載體較為集中，主要發(fā)表在《實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理》和《實(shí)驗(yàn)室研究與探索》兩個(gè)期刊上。除此之外，載文2篇及以上的期刊還有9種，主要分布在科技管理、高?？萍?、情報(bào)研究、軟科學(xué)等領(lǐng)域。

2.3 重要文獻(xiàn)分布

文獻(xiàn)的被引頻次可在一定程度上反映出論文的學(xué)術(shù)影響力，表2統(tǒng)計(jì)了1980～2018年我國(guó)科研儀器領(lǐng)域被引頻次前20名的文獻(xiàn)，發(fā)表時(shí)間主要集中在2006～2012年。從研究?jī)?nèi)容看，基于工作實(shí)踐的共享機(jī)制與管理模式、平臺(tái)建設(shè)研究、效益研究、對(duì)策研究等是學(xué)者們關(guān)注的重點(diǎn)，比如孫緒華［4］研究指出科研儀器存在共享資源總量不足、共享機(jī)制不健全、共享氛圍不濃厚等問(wèn)題，對(duì)如何促進(jìn)大型科研儀器設(shè)備共享進(jìn)行了思考，該論文被引頻次達(dá)到58次，下載量466次；賴蕓［5］分析了高校大型精密貴重儀器設(shè)備的管理中存在的問(wèn)題，探討了促進(jìn)資源共享、協(xié)作共用，提高大型精密貴重儀器設(shè)備使用效率的解決方案，該文獻(xiàn)的被引頻次達(dá)到81次；楊樹國(guó)［6］等通過(guò)對(duì)高校對(duì)大型儀器設(shè)備使用情況調(diào)研，設(shè)計(jì)了高校大型儀器設(shè)備使用的評(píng)價(jià)內(nèi)容和評(píng)價(jià)指標(biāo)體系架構(gòu)，并通過(guò)實(shí)證分析提出了提高儀器設(shè)備使用效益的對(duì)策，被引頻次達(dá)到46次。這些代表性文獻(xiàn)的發(fā)表一定程度上對(duì)推動(dòng)科研儀器領(lǐng)域進(jìn)一步的深入研究發(fā)揮了知識(shí)源流作用。

表1 1980～2018年我國(guó)科研儀器領(lǐng)域載文期刊情況（核心期刊+CSSCI期刊）

表2 1980～2018年我國(guó)科研儀器領(lǐng)域論文被引top20文獻(xiàn)

3 科研儀器研究知識(shí)圖譜分析

3.1 核心作者和研究機(jī)構(gòu)合作網(wǎng)絡(luò)

統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)1980-2018年我國(guó)科研儀器領(lǐng)域發(fā)表論文的學(xué)者共1 560人（論文有署名即視為作者），其中，高產(chǎn)作者有陳省平、吳玨珩、藍(lán)秀健、張選紅、賴蕓、楊樹國(guó)、聞星火、黃凱、徐大海等。根據(jù)普賴斯計(jì)算公式（其中M為高頻閾值，表示區(qū)間學(xué)術(shù)論文被引頻次最高值），發(fā)表2篇及以上的作者為核心作者，這樣的學(xué)者共有146人，僅占全部文獻(xiàn)作者的9.4%，表明我國(guó)科研儀器領(lǐng)域研究的持續(xù)性還有待提升。為進(jìn)一步探究作者之間的合作關(guān)系，運(yùn)行CiteSpace，適當(dāng)調(diào)整后構(gòu)建作者合作知識(shí)圖譜見圖2。圖中節(jié)點(diǎn)大小代表作者發(fā)文數(shù)量多寡，節(jié)點(diǎn)間的連線粗細(xì)代表關(guān)聯(lián)強(qiáng)度，可以看出整個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)比較松散（網(wǎng)絡(luò)密度僅為0.036 4），存在較多孤立節(jié)點(diǎn)，表明作者之間在論文合作方面尚有不足。但也形成了若干比較有代表性的學(xué)者合作群，如中山大學(xué)的陳省平、吳玨珩、藍(lán)秀健等，清華大學(xué)的楊樹國(guó)、聞星火、武曉峰、黃樂(lè)等，以及北京大學(xué)的黃凱、周勇義、張黎偉、凌輝等學(xué)術(shù)合作群。研究發(fā)現(xiàn)這些學(xué)術(shù)合作群具有以下特點(diǎn)：一是合作群的形成大多是基于相同的工作機(jī)構(gòu)或是師生關(guān)系的背景；二是作者大多是高校中負(fù)責(zé)實(shí)驗(yàn)室或儀器設(shè)備管理的部門。

圖2 1980～2018年我國(guó)科研儀器領(lǐng)域核心期刊發(fā)文作者合作網(wǎng)絡(luò)

圖3可以看出，中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院科技管理局、國(guó)家科技基礎(chǔ)條件平臺(tái)中心、天津市科學(xué)技術(shù)信息研究所、中山大學(xué)醫(yī)學(xué)院、中山大學(xué)設(shè)備與實(shí)驗(yàn)室管理處、武漢大學(xué)實(shí)驗(yàn)室與設(shè)備管理處、中國(guó)科學(xué)技術(shù)信息研究所、南京大學(xué)招標(biāo)辦公室等是1980-2018年我國(guó)科研儀器領(lǐng)域較為高產(chǎn)的研究機(jī)構(gòu)。從機(jī)構(gòu)合作情況看，僅有部分研究機(jī)構(gòu)之間有合作關(guān)系，而且合作的強(qiáng)度也不大（節(jié)點(diǎn)間連線較細(xì)），而且合作關(guān)系多屬于系統(tǒng)內(nèi)合作或地域內(nèi)合作，跨系統(tǒng)、跨區(qū)域的研究合作鮮見。

圖3 1980～2018年我國(guó)科研儀器領(lǐng)域研究機(jī)構(gòu)合作網(wǎng)絡(luò)

3.2 研究熱點(diǎn)分析

關(guān)鍵詞是學(xué)術(shù)文獻(xiàn)的核心，是文獻(xiàn)整體內(nèi)容以點(diǎn)為表現(xiàn)形式的濃縮。為探究高關(guān)鍵詞所屬的研究主題，對(duì)共現(xiàn)關(guān)鍵詞進(jìn)行聚類分析。如“開放共享”“科研儀器”“實(shí)驗(yàn)教學(xué)”“管理體制”“財(cái)務(wù)管理”“政府采購(gòu)”“共享管理”等是學(xué)者們關(guān)注的熱點(diǎn)主題。為了更好呈現(xiàn)研究熱點(diǎn)的發(fā)展脈絡(luò)，對(duì)每一階段的高頻關(guān)鍵詞和高中介中心性關(guān)鍵詞進(jìn)行提取，從時(shí)間維度來(lái)探究1980～2018年我國(guó)科研儀器領(lǐng)域研究熱點(diǎn)是如何演變的。

（1）1980～1997年研究熱點(diǎn)。表3反映的是這一時(shí)期出現(xiàn)的高頻關(guān)鍵詞和高中心中介性關(guān)鍵詞，其中1982首現(xiàn)的“儀器設(shè)備管理”是主要的研究方向，農(nóng)業(yè)、醫(yī)療、體育等行業(yè)領(lǐng)域科研儀器的管理和使用也是學(xué)者關(guān)注的熱點(diǎn)，此后儀器設(shè)備能力和效益的量化考核成為研究方向，學(xué)者們提出了包括平均壽命、占有率、完好率和利用率［7］等指標(biāo)在內(nèi)考核指標(biāo)。1990年左右，“儀器制備材料”“使用經(jīng)費(fèi)”“有償占有制度”以及“專管專用制度”逐步成為研究熱點(diǎn)。

表3 1980～1997年科研儀器領(lǐng)域研究關(guān)鍵詞表

（2）1998～2008年研究熱點(diǎn)。表4可以看出，科研儀器設(shè)備管理仍然是這一時(shí)期的研究熱點(diǎn)，其中科研儀器設(shè)備引進(jìn)和配置、科研儀器設(shè)備購(gòu)置的市場(chǎng)觀念、科研儀器設(shè)備利用率和經(jīng)濟(jì)效益、科研儀器設(shè)備管理人員的配置和培訓(xùn)、科研儀器設(shè)備的維修及更新?lián)Q代等［8］是科研儀器管理的重要主題。管理機(jī)制和模式也是研究熱點(diǎn)，有學(xué)者提出制訂計(jì)劃—計(jì)劃論證—設(shè)備采購(gòu)—驗(yàn)收入賬—日常管理—報(bào)廢出賬等管理環(huán)節(jié)［9］，開放式的管理模式、儀器有償使用以及使用費(fèi)分配機(jī)制、儀器設(shè)備室自主運(yùn)行機(jī)制、教學(xué)科研和開發(fā)成果共享機(jī)制［10］等是管理機(jī)制研究熱點(diǎn)。2000年開始“資源共享”“開放共享”“共用網(wǎng)”等關(guān)鍵詞逐漸增多，特別是2005年《國(guó)家中長(zhǎng)期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要（2006-2020年）》明確提出“推進(jìn)大型科學(xué)儀器、設(shè)備、設(shè)施的共享與建設(shè)，逐步形成全國(guó)性的共享網(wǎng)絡(luò)”以后，推進(jìn)大型儀器設(shè)備共享，成為重要話題，學(xué)界圍繞儀器設(shè)備開放共享發(fā)表了一批有影響力的論文?？偟目?，這個(gè)階段關(guān)于“開放共享”的研究主要側(cè)重于可行性、共享機(jī)制以及存在問(wèn)題的探討與思考。

表4 1998～2008年科研儀器領(lǐng)域研究關(guān)鍵詞表

（3）2009～2014年研究熱點(diǎn)。表5可以看出，科研儀器管理作為延續(xù)性主題得到了學(xué)界的持續(xù)關(guān)注，在具體研究方向上逐步從屬地化管理研究過(guò)渡到以信息技術(shù)為支撐的網(wǎng)絡(luò)化、信息化管理等方面的研究。開放共享研究逐步從可行性研究過(guò)渡到具體實(shí)施路徑、實(shí)踐研究和建設(shè)研究階段，提出了測(cè)試共享平臺(tái)、研發(fā)儀器共享平臺(tái)、專業(yè)儀器共享平臺(tái)的三級(jí)共享管理平臺(tái)的基本框架和模式特點(diǎn)［11］，并從完善大型儀器設(shè)備購(gòu)置論證體系、建立大型儀器設(shè)備資源共享開放基金等角度入手提出了大型儀器設(shè)備資源共享平臺(tái)建設(shè)的探索。同時(shí)，這個(gè)階段對(duì)于科研儀器的宏觀性研究也開始增多，比如對(duì)策研究、戰(zhàn)略研究、立法研究、管理模式研究等。學(xué)者們聚焦共享建設(shè)形式化、服務(wù)不到位、儀器使用率低等問(wèn)題［12］提出了有針對(duì)性的對(duì)策建議，探索研究了大學(xué)資源開放、行業(yè)資源集聚、中介機(jī)構(gòu)整合等管理模式［13］。

表5 2009～2014年科研儀器領(lǐng)域研究關(guān)鍵詞

（4）2015年至今研究熱點(diǎn)。表6顯示，科研儀器管理研究熱點(diǎn)向集約化、分類化、精細(xì)化方向發(fā)展。隨著2015年我國(guó)高等教育“雙一流”戰(zhàn)略實(shí)施，關(guān)于高?？蒲袃x器管理研究熱度增強(qiáng)，涌現(xiàn)出一批關(guān)于高?？蒲袃x器的分類考核、激勵(lì)機(jī)制、運(yùn)行管理、共享平臺(tái)建設(shè)等方面的論文。同時(shí)，科研儀器開放共享的研究熱點(diǎn)也逐步由共享建設(shè)向共享服務(wù)方向發(fā)展，提出了大型儀器供需方雙向評(píng)價(jià)［14］以及“產(chǎn)-學(xué)-研-企”開放共享等新模式［15］。這個(gè)階段開放共享績(jī)效的定量分析逐漸增多，基于模型計(jì)算［16］、指標(biāo)體系構(gòu)建來(lái)分析共享效率的研究變得活躍。政府采購(gòu)方式創(chuàng)新也是這一時(shí)期的研究熱點(diǎn)，主要涉及儀器設(shè)備采購(gòu)管理效率和效果、購(gòu)置預(yù)算和申購(gòu)可行性論證、科研儀器設(shè)備采購(gòu)和驗(yàn)收［17-18］、進(jìn)口儀器設(shè)備采購(gòu)管理模式等主題。

表6 2015年至今科研儀器領(lǐng)域研究關(guān)鍵詞

3.3 前沿演進(jìn)分析

研究前沿是在一段時(shí)期內(nèi)對(duì)學(xué)科發(fā)展有突破性帶動(dòng)作用的理論趨勢(shì)和新的研究主題，具有一定的突變性、動(dòng)態(tài)性、流動(dòng)性、活躍性和連貫性等特征。突變?cè)~是指某些年份發(fā)表文獻(xiàn)中驟增的專業(yè)術(shù)語(yǔ)［19］，運(yùn)用突變?cè)~來(lái)識(shí)別研究前沿是較為常用的分析方法。CiteSpace采用Kleinberg突變檢測(cè)算法甄別突變?cè)~，并通過(guò)突變強(qiáng)度和突變持續(xù)時(shí)間兩個(gè)指標(biāo)進(jìn)行表征。圖4顯示，具有突變特征的關(guān)鍵詞有12個(gè)，其中處于2009～2014年快速發(fā)展期的突變?cè)~有7個(gè)，占全部突變?cè)~的比例為58.3%。圖中可以直觀地看出研究前沿存在一個(gè)演變的過(guò)程，從早期研究關(guān)注于高校、科研儀器設(shè)備管理、管理創(chuàng)新、存在問(wèn)題等方面，逐步發(fā)展到側(cè)重于開放共享、實(shí)驗(yàn)教學(xué)以及政府采購(gòu)等方面研究。特別是，在科研儀器開放共享方面研究，不僅突變持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，而且突變強(qiáng)度大，表現(xiàn)出了較強(qiáng)的活躍性。2018年，國(guó)務(wù)院辦公廳印發(fā)了《關(guān)于推廣第二批支持創(chuàng)新相關(guān)改革舉措的通知》，其中指出“在全國(guó)范圍內(nèi)形成以授權(quán)為基礎(chǔ)、市場(chǎng)化方式運(yùn)營(yíng)為核心的科研儀器開放共享機(jī)制”，可以預(yù)計(jì)未來(lái)一段時(shí)期市場(chǎng)化開放共享機(jī)制將是科研儀器領(lǐng)域研究的前沿重點(diǎn)。

圖4 1980-2018年科研儀器領(lǐng)域研究突變?cè)~

4 結(jié) 語(yǔ)

綜合運(yùn)用文獻(xiàn)計(jì)量分析和CiteSpace可視化分析工具，以1980～2018年發(fā)表在CNKI我國(guó)科研儀器領(lǐng)域的848篇論文為數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，對(duì)近40年來(lái)我國(guó)科研儀器研究熱點(diǎn)和前沿進(jìn)行知識(shí)圖譜分析。① 從時(shí)間分布看，我國(guó)科研儀器研究經(jīng)歷了摸索期、積累期、爆發(fā)期和新一輪發(fā)展期4個(gè)階段，每個(gè)階段形成了不同的研究特點(diǎn)。②從作者分布看，形成了若干學(xué)者合作群體，但保持持續(xù)研究的學(xué)者數(shù)量較少，而且學(xué)者間合作的耦合度不高。③從研究機(jī)構(gòu)看，主要分布在國(guó)家基礎(chǔ)平臺(tái)管理機(jī)構(gòu)、大學(xué)相關(guān)學(xué)院及設(shè)備管理處以及部分研究院所。④從研究熱點(diǎn)和前沿的演變看，通過(guò)關(guān)鍵詞聚類和突變?cè)~檢測(cè)分析，科研儀器的研究熱點(diǎn)和前沿研究，從最早的科研儀器引進(jìn)管理到科研儀器共享建設(shè)，逐步發(fā)展到開放共享，市場(chǎng)化運(yùn)營(yíng)機(jī)制研究。