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基于文献计量的国家自科基金太赫兹波辐射神经元领域资助与研究现状分析

付燕
  
大丰媒体号
2023年2期
豫章师范学院 数学与计算机学院 江西南昌 330103

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摘要:借助国内主要文献数据库和国家自然科学基金大数据知识管理服务门户网站检索得到的国家自然科学基金项目资助数据作为研究对象,利用文献计量学分析太赫兹波辐射神经元系统相关项目的研究状况。结果表明:除去地球科学部之外,所有的学部结题资助比(结题数量/资助数量)均在0.6-0.7之间,成果产出最多的学部是工程与材料科学部,资助数目最多的医学科学部所产出的各类成果数量均不是最多,面上项目和青年科学基金项目的论文产出最多且远高于其他项目。从2009年到2022年间,资助项目产出成果的数量呈现出先直线增加,后缓慢增加,达到最高值后迅速减少的变化趋势。涉及太赫兹波辐射神经元相关项目的资助数量和金额均呈现出逐年增加的趋势,相关资助项目研究共涉及30多个研究领域,但主要集中在物理学、无线电电子学、计算机软件及应用、生物学、自动化技术、化学和轻工业手工业等7个领域。从太赫兹波辐射神经元相关文献分析发现,分别以“太赫兹波”和“太赫兹波 AND 神经元”作为关键词检索时,其文献数目差别很大,同时涉及太赫兹波和神经元的研究还有很大空间。整体来看,相关期刊文献作者与其著作文献数量之间符合洛特卡定律,文献刊物分布符合布拉德福定律。上述结论可以为科研工作者进一步了解神经计算科学中太赫兹波辐射神经元相关项目资助情况提供一定理论指导,为更好申报国家自然科学基金和产出高质量成果提供参考依据。

关键词:国家自然科学基金;神经元;神经网络;太赫兹波;项目;计量学

中图分类号:O29;O242.1      文献标志码:A      文章编号:

1 引言

20世纪80年代初,为推动我国科技体制改革,变革科研经费拨款方式,中国科学院89位院士和学部委员联合致函党中央和国务院,建议开始推行实施国家自然科学基金。随后,在时任国家领导人邓小平同志的亲切关怀下,国务院于1986年2月14日批准成立中华人民共和国国家自然科学基金委员会。

自然科学基金坚持支持基础研究,逐渐形成和发展了由研究项目、人才项目和环境条件项目三大系列组成的资助格局。三十多年来,自然科学基金在推动我国自然科学基础研究的发展,促进基础学科建设,发现、培养优秀科技人才等方面取得了巨大成绩。但是,对于部分具体学科而言,很多人对国家自然科学基金在其关注领域的资助情况是不清楚的,特别是对于计算神经科学这样一个新兴交叉学科而言,大部分人对国家的资助情况也是未知的。

文献计量学分析是利用统计学等方法研究文献体系和文献计量特征,分析文献情报的数量关系、分布结构、定量管理和变化规律,进而探讨科学技术的结构、特征和规律的一门学科。本文将此方法利用到国家自然科学基金项目的资助数量、金额和产出成果等问题的计量分析上,旨在利用文献计量学分析国家自然科学基金项目的资助状况,并利用洛特卡定律和布拉德福定律进行分析,以把握国家自然科学基金资助太赫兹波辐射神经元方向相关项目的整体发展趋势。

2 材料与方法

数据库:主要检索国家自然科学基金大数据知识管理服务门户网站(https://kd.nsfc.gov.cn/),中国LetPub上海公司(https://letpub.com.cn/),国家自然科学基金委员会网站(https://www.nsfc.gov.cn/),国家自然科学基金项目查询网站(https://kd.nsfc.gov.cn/),万方数据库(Wanfang Data),中国期刊全文数据库(CNKI),维普中文科技期刊数据库(http://www.cqvip.com/)等电子数据库。

检索主题或者关键词:太赫兹波 OR神经元 OR国家自然科学基金 OR 功能性神经元 OR 神经损伤,等。

检索时间:截止2022年2月20日。

检索结果:通过检索得到国家自然科学基金立项数据679264项,通过整理归纳,剔除重复项目、政策宣传项目、广告文章等,最后得到国家立项资助项目共675287项。

结果处理:利用文献计量学方法和SPSS软件等对近十年国家自然科学基金项目资助情况和相关研究文献进行数据统计,从资助数目、结题数目、成果产出、学科部门和资助金额等不同维度,按照年度、部门、项目类型等标准进行计量统计分析。

3 结果与分析

3.1 按资助部门分析

通过检索国家自然科学基金大数据知识管理服务门户网站,分析不同部门资助数量与结题数量的关系,如表1所示。分析结果表明,不同学部国家自然科学基金项目的资助数量有明显不同,其中资助数目最多的为医学科学部(144161项),最少的为管理科学部(29545项),二者相差114616项,差额为管理学科部总资助项目的3.879倍。资助数目最多的3个学科依次是医学科学部、工程与材料科学部和生命科学部,其资助总量均超过10万;资助数目较少的是管理科学部、化学科学部和地球科学部,其资助总量均不到7万。从结题数目相对资助数目的占比来看,除去地球科学部之外,所有的学科结题资助比均在0.6-0.7之间,表明仍有近30%的项目在研或者未予结题;而地球科学部的结题资助比仅为0.287,表明该学科在研或者没有结题的项目数较多,这是一个值得思考的问题。

学科代码学部名称资助数目结题数目结题资助比A数理科学部75681513350.678B化学科学部65157440840.676C生命科学部108892743270.683D地球科学部66339433250.287E工程与材料科学部110916730950.659F信息科学部74596494480.663G管理科学部29545192830.653H医学科学部144161937070.6503.2 从成果产出按部门统计

从成果导出数据统计分析可知,所有学科资助项目的成果形式均为期刊论文、会议论文、专著、奖励和专利等,其中占比较多的成果形式为期刊论文,其统计分析如图1所示。分析结果表明,成果产出最多的学部是工程与材料科学部,其期刊论文和专利数量为所有学部中最多。但是,资助数目最多的医学科学部,其各类成果数量均不是最多,表明资助和成果的不对称性。信息科学部贡献了所有成果中最多的会议论文,符合信息科学中重要论文集中在顶级学术会议中的学科特性;工程与材料科学部产出专利数目最多,也能反映出其学科特点,但是管理科学部对专利的产出贡献为0,数量特别引人注目。

3.3 从成果产出按项目类型统计

从产出成果按照项目类型统计分析可知,自然科学基金按照资助类别可分为面上项目、重点项目、重大项目、重大研究计划、国家杰出青年科学基金、海外、港澳青年学者合作研究基金、创新研究群体科学基金、国家基础科学人才培养基金、专项项目、联合资助基金项目以及国际(地区)合作与交流项目等。通过亚类说明、附注说明还可将一些资助类别进一步细化。所有这些资助类别各有侧重,相互补充,共同构成当前的自然科学基金资助体系。按照各类项目的成果产出分析,发现所有成果中期刊论文在项目成果中具有“泰山北斗”的地位,数量上占据绝对优势。其中,又以面上项目和青年科学基金项目的论文产出最多,青年科学基金项目数量超过100万,面上项目的论文产出数量更是高达200万以上。另外,对于专项基金项目和数学天元基金项目,因为其资助数量有限,导致其产出也不多。

3.4 从成果产出按发表年度统计

从成果产出按发表年度统计分析,利用数据构建图像,如图3所示。从图3可以看出,在2010年以前,各类项目成果产出数量均不多,直到2011年之后其总成果数量才突破10万。2009年到2013年间,成果数量呈现出直线增加,表明研究成果激增,反映出自国家自然科学基金项目立项10余年间,国人对该项目的关注度日益增加,同时产出成果也相应增加。从2013到2019年间,成果数量呈现出缓慢增加的趋势,这与科学技术的高度发展有直接关系。大量科研院所、高校等的科研人员进入国家自然科学基金项目的研究,导致很多技术问题被攻克,剩下一些难以解决的关键难题,科研成果产出受限。另外一个明显的特征就是,自2019年至今,成果产出数量急剧减少,这可能与2019年底出现新型冠状病毒有关。新型冠状病毒大流行导致很多科研团队的实验无法正常进行,国内外交流受限,科研产出受到影响。

3.5 从资助数目和金额统计

对国家自然科学基金项目的资助情况有清晰的整体认知以后,现在将关注点放到计算神经科学领域中来。分别以“太赫兹波AND神经”和“太赫兹波”作为关键词,检索2010年至2021年之间国家自然科学基金项目的资助数量和资助金额,结果如图4和图5所示。结果表明,涉及到“太赫兹波”的国家自然科学基金项目的资助数量是4246项,明显高于同时涉及到“太赫兹波”和“神经”相关项目的资助数量。只涉及到“太赫兹波”相关资助项目的数量整体呈现出单调增加的趋势,其资助金额在2019年之后却表现出下降的趋势,这与图3的分析结果具有类似的情况。

如果将关键词变更为“功能性神经元”、“神经损伤”和“神经网络”等分别进行检索,所得结果的数据分析图分别如图6-8所示。从图可以看出,涉及到上述3种情况的资助项目数量为分别为78465、23629、24049,可见功能性神经元相关项目的资助力度是最大的。从整体上分析,国家自然科学基金项目的资助数量均呈现出逐年增加的趋势,但是资助金额表现出在2020和2021年度均出现回落的特征,可见新型冠状病毒大流行所带来的影响并不仅仅体现在成果产出方面,其对国家经济、财政等方面均造成很大的影响。

3.6 从参考文献学科分类和成果发表年度统计

按照关键词“太赫兹波AND神经元”利用CNKI检索,对相关文献进行计量学分析,文献总数仅为57(如图9左图所示),同时包含“太赫兹波”和“神经元”的参考文献分布在30多个行业领域,其中物理学、无线电电子学、计算机软件及计算机应用、生物学、自动化技术、化学、轻工业手工业、生物医学工程、材料科学和电力工业占据前10名的位置。物理学和无线电电子学的占比均达到20%以上,二者和计算机软件及计算机应用学科一起,占据了一半的文献。当检索词更换为“太赫兹波”时,文献总数为5473(如图9右图所示),表明同时涉及太赫兹波和神经元的研究文献数量有限,该方向已经出现了利用弱激光治疗脑科类疾病的临床案例,但是相关理论研究尚不丰满。

按照发表年度进行分类,当检索词分别为“太赫兹波AND神经元”和“太赫兹波”时,其结果分别如图10所示。从图10可以看出,相关参考文献从2000年之后,均出现逐年增加的趋势,且在2021年达到峰值,然后出现回落。出现这种情况的原因,一方面可能与新冠疫情大流行有关,另一方面可能是数据库检索更新不及时,导致2022年的部分文献没有被收录,所有统计上出现一定误差。

4 总结与结论

通过整理与太赫兹波辐射神经元相关的国家自然科学基金项目资助情况以及各大数据库中的相关文献,利用文献计量学对得到的项目资助情况和文献进行分析。

研究表明:对与太赫兹波辐射神经元相关的国家自然科学基金项目资助情况进行分析,发现除去地球科学部之外所有的学部结题资助比均在0.6-0.7之间,成果产出最多的学部是工程与材料科学部,资助数目最多的医学科学部所产出的各类成果数量均不是最多,面上项目和青年科学基金项目的论文产出最多且远高于其他项目。从2009年到2022年间,资助项目产出成果数量呈现出先直线增加,后缓慢增加,达到最高值后迅速减少的变化趋势。涉及太赫兹波辐射神经元相关项目的资助数量和金额均呈现出逐年增加的趋势,相关资助项目研究共涉及30多个研究领域,但主要集中在物理学、无线电电子学、计算机软件及应用、生物学、自动化技术、化学和轻工业手工业等7个领域。从太赫兹波辐射神经元相关文献分析发现,分别以“太赫兹波”和“太赫兹波 AND 神经元”作为关键词检索时,其文献数目差别很大,同时涉及太赫兹波和神经元的研究还有很大的空间。整体来看,相关期刊文献作者与其著作文献数量之间符合洛特卡定律,文献刊物分布符合布拉德福定律。

上述结论可以为科研工作者进一步了解神经计算科学中太赫兹波辐射神经元相关项目提供一定理论指导,为更好申报国家自然科学基金和产出高质量成果提供参考依据。

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作者简介:付燕(1987- ),硕士,讲师,主要从事生物数学和数理统计方面的研究。

基金项目:豫章师范学院科技项目(YZYB-21-17)资助的项目。

致谢:感谢江西省教育厅科技项目(GJJ2202903、GJJ203111)和南昌工学院人才引进项目(NGRCZX-22-07)对本文的支持。

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