基于文献计量分析的纳米科学技术发展趋势

　　科学论文是科学研究成果最主要的载体之一,是最具普遍意义的科学产出形式. 采用文献计量学的方法, 借助文献的各种特征的数量, 可以测度国与国之间在科学规模和科学生产力方面的差异, 评价和预测科学技术的现状与发展趋势. 纳米科学技术已经成为世界科学研究的前沿之一, 有必要深入了解纳米领域的前沿热点和发展趋势, 以及中国在此领域的研究状况和国际水平之间的差距.
　　本文尝试运用文献计量学的方法对近11年的数据量进行系统分析. 以Web of Science的Science CitationIndex(SCI)-Expanded数据库为数据源进行检索, 选择主题词为nano*, 时间跨度为2003年1月1日~2013年12月31日, 数据检索时间为2014年5月. 从多个侧面获得了11年间纳米科技在世界和中国发展情况的基础数据, 通过对总体发展趋势到部分细节的动态变化进行综合分析和讨论, 期望对我国纳米科学技术宏观政策的制定和完善, 提供具有一定参考价值的科学依据, 以推动我国前沿科学技术的可持续发展.
　　1 世界纳米科学技术研究总体趋势分析
　　(ⅰ) 发表科技论文数量与趋势分析. 在 2003~2013 年统计范围内, 按发表年份汇总分析检索到的所有文献, 结果见图 1. 从图中可以看出, 全球纳米科技方面的研究论文, 从 2003 年的 23957 篇开始逐年递增, 2013 年达到 107371 篇, 全球研究论文数量11 年增加 4.48 倍. 其中, 我国的 SCI 论文在 2003 年为 3592 篇, 2013 年达到 30479 篇, 增加 8.49 倍, 增幅比国际平均水平高出将近 1 倍. 文章数量逐年增加,标志着纳米科技正在逐步成为全球科技的前沿热点.值得注意的是, 我国近 4 年(2010~2013 年)的发文量占总发文量 60.4%, 数据显示了近年来我国纳米科技的快速发展和高强度的论文产出.
　　(ⅱ) 论文产出的中外比较研究. 由表 1 看出,美国和中国的纳米科技研究发文量远远领先于其他国家, 其后依次分别是日本、德国、韩国、印度、法国、英国、意大利等. 2003~2013 年, 中国纳米科技研究人员共发文 154946篇, 占全球发文量的 22.8%. 在前20名国家中仅次于美国, 排在第2位, 表明中国纳米科技研究比较活跃. 发文量前 20 名国家和地区中,美国、日本、德国、韩国、法国、英国等科技发达国家依然是纳米科学技术研究的优势力量, 我国已经进入与主要发达国家并列的同一个梯队. 值得注意的是, 印度、伊朗、巴西等发展中国家论文数量也居前 20 位, 说明在这些国家纳米领域的研究发展迅速.
　　2 研究主题、研究机构和高频文章分析
　　从关键词分析纳米科学技术的发展趋势.为了更加全面分析纳米科技的发展趋势, 采用关键词词频分析法, 统计文献包括 2003~2013 年 Web ofScience 的 SCI-Expanded 数据库检索到的 SCI 论文.通过关键词词频统计发现, 频次前 20 个关键词中(表 4), 频次最高的是 nanoparticles(纳米粒子)、nanocomposites(纳米复合材料)、carbon nanotubes(碳纳 米 管 )、 nanostructures( 纳 米 结 构 ) 、 mechanicalproperties(力学性能); 频次较高的有 self-assembly(自组装)、TiO2(二氧化钛)、microstructure(微观结构)、thin films(薄膜)、nanowires(纳米线)、X-ray diffrac-tion(X 射线衍射)、nanomaterials(纳米材料)等, 这反映出全球纳米科技共同关注的焦点, 大都集中在纳米材料及材料制备、分析表征等相关研究.
　　3 结论
　　(1) 我国纳米科技发展迅速, 发文量逐年快速增长, 超过一半的论文是近 4 年发表的. 我国的发文量和被引频次位居世界第 2 位, 但在篇均被引频次、高影响因子学术期刊上的发文量等方面, 与美国等发达国家仍有很大的差距. 这说明我国纳米领域的研究非常活跃, 但研究的质量需要通过务实的工作进一步提升.
　　(2) 从关键词词频分析来看, 我国纳米科技关注的焦点主要是纳米粒子、纳米结构、碳纳米管、微米结构、纳米材料、二氧化钛、纳米毒理学、力学性能、石墨烯、化学合成、光催化等, 涉及的领域比较广泛. 我国在化学合成、光催化研究等方面表现出高热状态, 但并非国际关注焦点, 值得警惕. 国际关注的焦点, 如药物递送、结构纳米材料等领域应在我国加大研究力度.
　　(3) 本次数据检索显示, 中国科学院是全球纳米科技最多产的研究机构, 位居全球第 1 位. 清华大学、浙江大学和南京大学等国内研究机构的发文量均入围前 10 名, 但我国研究机构的篇均引用频次与国际著名研究机构相比, 仍有较大的差距. 从国内研究机构分布来看, 除了中国科学院和几个著名高校以外, 中国其他研究机构, 目前还很难在纳米科技的高水平研究领域占有一席之地.
　　本文利用文献计量方法研究了 2003~2013 年纳米科技在世界和中国的发展趋势, 研究结果对我国前沿科技的宏观政策的制定和完善具有一定的参考意义. 但文献计量方法作为一种科技成果的评价方法, 其应用存在一定的局限性, 且本次统计对象SCI-E 所收录的刊物以英语刊物为主, 一些非英语国家出版的核心刊物并未收录其中. 所以, 研究角度和结果可能存在一定的局限性.