张玉华 潘云涛 马峥
科技的发展必然带来科技文献量的增加。科技论文是基础研究工作的主要产出形式，而专利则代表了一个国家的创新能力，科技论文数量和专利拥有量已经成为评价一个国家（地区）科研和创新能力的主要依据，也是衡量一个国家综合国力的指标。
纵观近期各国科技论文数量和专利拥有量，以此粗略了解一些国家乃至世界的科技发展走向。
本文就下列四个方面进行统计和简要分析：
一、从世界和各国论文总数的变化趋势看世界科技的发展 二、世界两大研究热点（基因和纳米）产出论文的状况分析 三、从各国专利数的变化看其创新能力
四、从世界科技期刊的影响变化看世界交流的活跃性
本文选择了包括中国在内的十二个国家和地区作为比较研究的对象，分别是： 一、科技发达国家和地区：美国、英国、日本、德国、法国和俄罗斯
二、科技发展国家和地区：中国、印度、巴西、韩国、新加坡和中国台湾省
数据来源选用美国科学信息研究所（ISI）出品的科学引文索引（SCI）和期刊引证报告（JCR），数据时段为1997年至2001年。
一、从世界和各国论文总数的变化趋势看世界科技的发展
1997年至2001年的五年中，世界科技论文数总体上呈现出逐年增长的趋势，图1是根据SCI统计得到的世界科技论文总数在五年中的变化。图2分别列出了12个国家和地区论文数的变化情况。从中可以看出，除了俄罗斯因前期国家政治体制较大变动所带来的影响而使之论文数有所减少外，各个国家和地区的论文数都有不同程度的增长，显示出世界科技向前发展的趋势。
图1 1997-2001年世界科技论文总数变化
世界论文总数1000000800000600000400000200000019971998199920002001
图2 1997-2001年12个国家和地区科技论文数变化
美国英国日本德国法国中国俄罗斯印度韩国巴西中国台湾省新加坡05000010000015000020000025000030000035000019971998199920002001
从五年中各国论文数总量占世界份额看，科技发达国家占有绝对的优势。通过图3可以看出，美国、英国、日本、德国和法国五年的论文总数达到4,787,483篇，占世界论文总数的份额为63.06%。美国的论文总数为1,549,388篇，约占世界论文总数的三分之一。与之相比，发展中国家的所占的比例较低。虽然中国近期论文数量增长较快，但所占份额只有2.66%。
图3 1997-2001年12个国家和地区累计科技论文总数占世界论文总数的比例
新加坡中国台湾省巴西韩国印度俄罗斯中国法国德国其他日本美国英国
五年中世界论文的年均增长率为2.21%。从图4可以看到，科技发达国家中的美国、法国和俄罗斯的年均增长率低于世界年均增长率，而发展中国家和地区的年均增长率全部高于世界年均增长率。中国的科技论文年均增长率达到20.62%，是世界年均增长率的近10倍。增长率超过10%的发展中国家还有新加坡、韩国和巴西。
图4 12个国家和地区2001年科技论文数和1997-2001年平均增长率的对比
25.00%20.00%15.00%10.00%5.00%0.00%0-5.00%1997-2001年均增长率500001000001500002000002500003000003500002001年科技论文数中国台湾省俄罗斯日本巴西中国英国韩国法国美国印度德国新加坡
总的来说，对于世界科技论文数的产出，发达国家占的份额十分大，但增长率却较低，高于世界增长率的只是英国和德国。而发展中国家虽然科技论文产量还较低，但增长率却是非常高的。
二、世界两大研究热点（基因和纳米）论文产出状况分析
21世纪是生命科技和信息科技高速发展和广泛应用的时代，而纳米科学和技术将促进包含这两个领域的所有技术的发展。目前所有科技发达国家的政府和企业都对纳米科技研究给予大量的投入，试图抢占21世纪的科技战略制高点。许多西方国家和企业已经将纳米技术列为国家机密和商业机密，严格控制对外出口。包括中国在内的欠发达国家也不甘落后，向纳米研究领域进行了一定的投入，开展研究和开发利用。
目前在生命科学的研究中，基因研究相当活跃，研究成果大量涌现。2002年6月26日，美国、日本、德国、法国、英国和中国六国科学家同时宣布人类基因工作草图绘制完成。这项重大研究成果标志着人类在研究自身的过程中迈出了关键的一步。
这两项热点研究领域，仍将有许多新理论有待探索和发现，目前还主要以研究论文的形式发表。因此，从各个国家地区纳米和基因研究论文发表的数量及其变化趋势的统计，可以反映出各个国家地区科技研究能力和在国际上所处的地位，还可以看出该学科发展的趋势走向。
（一）基因论文
1，1997-2001年世界基因论文的产出情况
基因作为生命科学领域的一个研究热点，研究成果丰硕，以文献形式发表的数量很大。从表1看，随着SCI论文总数的逐年增加，基因论文产出量也是逐年上升，与总数的比例基本上保持在2.1%，趋于平稳增长。
表1 世界基因论文数和所占比例
年代
基因论文数
SCI论文总数
所占百分比%
1997 15994 745819 2.1 1998 16557 770591 2.1 1999 16542 785222 2.1 2000 16371 778453 2.1 2001 17098 815463 2.1
2，各比较国和台湾省的基因论文数产出情况
1997-2001年的五年间，各年的基因论文数呈逐年上升之势。通过表2看出，美国、日本、英国、德国和法国五个科技强国所产出的基因论文数占基因论文总数的比例已经达到81.33%。与之相比，发展中国家的中国和韩国在此期间产出的基因论文数占总数的比例分别为1.61%和1.68%，稍高于俄罗斯。而其他的发展中国家和地区都达不到1%。
表2 《SCI》收录的基因论文数及部分国家地区相关情况
年代
世界
美国 英国 德国 法国
日本21312299231922342469
俄罗斯161 180 146 204 225 916
中国1451962393304221332
印度
巴西
韩国 新加坡
中国台湾省
1997 15994 7254 1436 1356 10551998 16557 7080 1603 1446 11921999 16542 7096 1577 1455 11562000 16371 6833 1338 1427 10982001 17098 7295 1303 1539 1156
76 69 201 27 135 106
92 254 30 134
256 39 123 313 42 191 365 47 210 1389 185 793 1.68 0.22 0.96
77 13691 1401334830.59
1425790.70
总计 82562 35558 7257 7223 565711452份额(%) 年均增长(%)
100 43.07 8.79 8.75 6.851.71 0.22 -1.94 3.30 2.56
13.873.90
1.11 1.6110.73
30.77
19.1121.3816.51 15.18 14.07
但从各年基因论文数占总论文数的比例比较，中国呈现出快速增长的趋势，1997-2001
年所占的百分比分别为0.9%、1.2%、1.4%、2.0%和2.5%。而美国则呈现出下降的趋势，1997-2001年所占的百分比分别为45.4%、42.8%、42.9%、41.7%和42.7%。
1997-2002年世界基因论文年均增长率为1.71%。日本、德国和法国高于此值，美国和英国低于此值，而且英国出现了负增长。中国、印度、巴西、韩国和新加坡的情况比较接近，论文数所占比例较低，但论文数的年增长率都高于世界年均值。中国台湾省的增长率也超过了世界年均值。中国的年均增长率是最高的，达到30.77%。
（二）纳米论文
1，1997-2001年世界纳米论文的产出情况
纳米作为另一世界研究热点话题，发展非常迅速，加之广泛的应用前景，使各国都加大了科技投入。因此从论文的产出数量看，呈现出逐年上升的趋势，纳米论文数占SCI论文总数的比例也呈现出逐年上升的趋势。从表3可以看出，1997-2001年的五年间，纳米论文数由2798篇增加到7656篇，增加了近3倍，所占总数的比例由0.38%增到0.94%，增加了2.5倍，增长势头仍在继续。
表3 世界纳米论文数和所占比例
年代
纳米论文数
SCI论文总数
所占百分比%
1997 2798 745819 0.38 1998 3599 770591 0.47 1999 4866 785222 0.62 2000 5439 778453 0.70 2001 7656 815463 0.94
2，各比较国和台湾省的纳米论文产出情况
1997-2001年的五年间纳米论文产出呈现出上升趋势，论文产出总数为24358篇。通过表4可以看出，科技发达的五个国家美国、英国、日本、德国和法国共计14673篇，占总数的60.23%。中国在此期间的论文数为2482篇，占总数的比例为10.19%。按照五年产生的纳米论文数排位，中国居世界第三位，仅次于美国和日本。1997-2001年中国各年纳米论文产出数占世界纳米论文总数的比例分别为8.22%，7.83%，9.57%，10.86%和11.92%，其增长趋势也是十分明显的。2001年的数据与1997年相比，美国纳米论文产出所占的份额由28.31%增加到32.38%，增加了3.97个百分点；日本纳米论文产出所占的份额由12.76%增加到13.35%，增加了0.59个百分点；中国则增加了3.70个百分点。
表4 《SCI》收录的纳米论文数及部分国家地区相关情况
年代
世界
美国 英国 德国 法国
日本3574505646481022304112.48
俄罗斯
中国
印度
巴西
韩国 新加坡
中国台湾省
1997 2798 795 103 258 2091998 3599 1041 130 332 2201999 4866 1269 165 412 2882000 5439 1333 188 475 3342001 7656 2479 337 733 531总计 24358 6917 923 2210 1582份额(%) 年均增长(%)
100 28.40 3.79 9.07 6.49
134 230144 282200 466215 591318 9131011 24824.15 10.1925.44
42.29
42 8 27 8 23 62 10 48 15 29 95 28 116 34 45 1092245322.18
36 151 50 1670.69
52
85 329 85 122
671 192 271 2.75 0.79 1.11
29.09 35.97 36.58 30.60 27.7831.0055.2792.4291.87 82.81 57.86
从1997-2001年世界和12个国家和地区的纳米论文数的平均增长率来看，世界均值为29.09%，在科技发达的五个国家中，除法国外，都高于世界平均增长率，而对于包含中国在内的发展中国家和地区，年均增长率都大大高于世界平均增长率，特别是论文数所占比例还不高的巴西、韩国、新加坡、印度和中国台湾省，年均增长率不仅高于世界，也高于中国。
由以上两个世界热点研究领域的研究产出论文的数据分析，大致可以得出以下结论： 1997-2001年两大热点的研究产出论文仍呈上升之势。
两大热点研究领域中，五年累计基因论文数为82562篇，纳米论文数为24358篇，前者是后者的3.4倍。这显示出生命科学时代已经来临；而从年平均增长率看，基因论文数的世界年平均增长率1.71%，而纳米论文数的世界年平均增长率为29.09%，后者是前者的17倍。这显示纳米研究的发展速度超出了基因研究。
从世界各个国家和地区两大热点研究领域的论文产出量看，科技发达的美国、英国、日本、德国和法国等五个国家所占有的份额在基因领域中约为80%，在纳米领域中约为60%。由此看来，大量的有关科研成果仍被这些科技强国掌握。但是中国在纳米研究领域已有所突破，拥有较多的论文产出，所占世界份额已经超过了10%。
就两大热点研究领域产出论文的年平均增长率来看，虽然发展中国家和地区产出论文的绝对数量所占份额较低，但增长率却高于世界平均水平，而且更远远超过科技发达国家，显示出发展中国家和地区的发展后劲。
三、从我国专利数的变化看创新能力
美国不仅是基础研究产出大国，也是专利拥有量大国，美国本土专利或其它国家获得的美国专利较为集中体现了世界各国的创新能力。从美国专利商标局2002年4月在技术评估与预测报告《Technology Assessment and Forecast Report》中发布的美国和世界各国在美国获取的专利数量看：
表5美国专利局授予的各国专利数（1997-2001）
世界总数 美国 日本 德国 法国 英国 中国台湾省 韩国 新加坡 巴西 中国 印度
1997 699222419172923202290425971965100676648
1998 907013211895823991372638053362136888894
1999 9409032514989540973900452636791529899114
20009701432923108224173409058063472242113163131
20019866334890118944456435665453763304125266179
5年累计8166364503901566364948519919189762327916241934491682566
所占比例 100.00% 55.15% 19.18% 6.06% 2.44% 2.32% 2.85% 1.99% 0.11% 0.06% 0.08% 0.07% 124146163209169146176084184051
通过表5可以看出：
1997-2001年的五年中，美国专利数为2548929件，美国本土为450390件，只占总数的55.15％，即是说，近一半的专利是其它国家（地区）在美国获取的。从此看出，在美国本土上出现的世界各国的技术竞争也是很激烈的。美国的技术优势相当部分也被其它国家占领。
从各年和五年累计的专利数看，包括美国在内的各国（地区）都是呈正增长态势，显示出的世界各国创新能力愈发强劲。
从在美国取得的专利数和所占比例看，显然科技发达国具有较大的优势，首先是日本，专利数占美国专利总数的份额已接近20％，德国、法国和英国也占有2％以上的份额。相比之下，发展中国家就较弱，但韩国专利数所占美国专利份额已接近2％，中国专利数较少，所占份额较低，显示出的技术创新能力还较弱。至少在与美国的技术竞争中还处于劣势。
四、从世界科技期刊的影响变化看世界科技交流的活跃性。
科技期刊是展示科学技术发展的一扇窗口，也是科技人员进行学术交流的重要阵地。许多重大的科学发现，以及各类科研结果都会以各类文献的形式发表于科技期刊中。
以下通过ISI近5年来选用科技期刊的数量变化，以及评估期刊的主要文献计量指标影响因子和总被引频次的变化，看世界科技的信息交流的活跃程度。
随着学科的发展，高新技术的出现，以及学科的交叉和细分，科技期刊的数量呈逐年上升之势，世界科技期刊已接近10万种。ISI有一套较为科学和合理的选刊原则，有由21位专家（含2位诺贝尔奖获得者）组成的评估小组，为适应世界科技的发展变化，每年都将对新出现的期刊或较有影响的国际期刊进行评估，并将适时地将具一定质量和具有代表性的国际科技期刊增加到SCI数据库中，以作为检索和科研成果评估之用。可以说，选用期刊数量的变化也反映了世界科技的发展。
表6 从世界科技期刊的影响变化看世界科技交流的活跃程度
年度
ISI评估的中国期刊数
1997
199854671.2760.222729
199955531.3650.2752863
200056851.4000.2992889
2001
增长率％
ISI评估的世界期刊数 4963评估期刊的平均影响因子值 1.279评估中国期刊的平均影响因子值 0.214评估期刊的平均被引频次 27735748 15.8 1.467 14.7 0.386 80.4 48.1
3013 8.7 20 32 36 47 60 200.0 评估的中国期刊的平均被引频次 241 221 277 293 357
在1997-2001年中，ISI 评估的期刊数量逐年递增，由4963种增至5748种，增长了15.8%；我国期刊被评估的数量也是逐年上升，由20种增至60种，增长率达200.0％。
期刊的影响因子的概念是美国SCI数据库开创者E.加菲尔德1972年提出的，它可表示期刊影响力的大小，从数值上看，它显示的是期刊中刊载文献的平均被引用数，被引用数愈高则影响愈大。从五年中评估期刊的平均影响因子值变化看，由1997的1.279增至1.467，增加0.188，增长率14.7％；同期中国被评估期刊的影响因子值由0.214增至0.386，增加0.172，增长率80.4％，由此数据看，世界被评估期刊的影响力在加大，相比，中国被评估期刊的影响力也在加大，而且增长率超过世界值，只不过绝对数值低于世界平均值，期刊的影响力低于世界平均水平。
期刊的总被引频次的概念也是首发于E.加菲尔德，是评估期刊实际作用的又一指标，指期刊创刊以来发表的文献在评估当年获得的被引用绝对数，显然，被引用数愈高，期刊获得的应用愈多。随着科技的发展和交流的活跃，一般来说，期刊中文献获得的应用愈广。如1997-2001年5年中，评估的世界期刊的平均总被引频次由2773次增至3013次，五年中平均增加了240次，增长了8.7％；与此同时，中国被评估期刊的该项值由241次增至357次，
增加116次，增长了48.1％。与影响因子情况相同，中国期刊的该值的增长率高于世界平均值，绝对数值低于世界平均值。从世界期刊和中国期刊的指标变化增长来看，国际科技交流的速度在加快，中国的科技虽然与世界水平还有差距，但是发展速度非常快。
参考文献：
1. ISI, Journal Citation Report 1997-2001 2. ISI, SCI CDE 1997-2001 3. ISI, SCIE 1997-2001
4. US PATENT Trademark Office, Technology Assessment and Forecast Report, 2002.4
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