農業科研食品科學領域研究對比分析范文

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摘要：食品科學技術研究是當今中國乃至世界的熱點科研領域。文章采用文獻計量的方法，以WebofScience科研資源庫為基礎，對2000～2017年中國、美國、法國和日本主要農業科研機構的食品科學技術研究出版文獻從數量、引用、研究方向等多個方面進行分析，以期了解中國農業科研機構食品科學和技術研究的發展現狀以及在國際食品科技研究領域的發展水平和所處地位。研究顯示，中國農業科研機構在食品科學和技術研究領域的科研活動漸趨活躍，科研水平與影響力逐步提高，但在高水平與影響力及特定研究方面與世界一流農業科研機構還存在較大差距，應進一步增強。

關鍵詞：農業科研機構；食品科技；WebofScience；文獻計量

進入21世紀，食品業生產規模持續擴大，已成為世界上最重要的產業之一。作為食品業發展的動力和源泉，食品科技水平的提升是支撐和引導食品產業可持續發展的必然選擇[1]。一些主要的科研機構在科技創新中發揮了骨干與引領作用，鑒于農產品是食品的主要來源，諸多知名農業科研機構也將食品科技列為其重要的研究領域[2]。文章選定中國農業科學院（CAAS）、美國農業部農業研究局（ARS）、法國農業科學院（INRA）和日本國立農業和食品研究組織（NARO）為目標研究機構，采用文獻計量的方法，以WebofScience（WOS）數據庫為基礎，對其在2000～2017年食品科技領域研究情況進行相關對比分析，以期了解國內外主要農業科研機構食品科技研究的發展狀況，掌握CAAS食品科技研究的發展水平，明晰優勢、劣勢和差距，為推進其發展提出建議。

1數據來源與處理

WOS是全球最具權威的大型綜合性、多學科、核心期刊引文索引數據庫之一。其中，WOS核心合集（WebofScienceCoreCollection）是獲取全球領先學術信息的重要數據庫，可提供對跨學科研究的多個數據庫的訪問。WOS核心合集擁有嚴格的篩選機制，收錄各學科領域中的重要學術期刊，并已歷經半個多世紀的考驗。它不僅是重要的檢索工具，也是科學研究成果評價的一個有效依據。因此，本研究選擇WOS核心合集為檢索數據來源。在遴選目標研究機構時，本研究以食品科學和技術為研究方向，對2000～2017年世界各國或地區的以英文發表的研究成果進行了初步檢索，采用定性與定量相結合的方法確定研究的目標機構。為了能較為全面地分析比較國內農業科研機構與世界類似科研機構在食品科技研究領域的發展水平，根據論文量、引文量和篇均被引頻次等指標，綜合考慮了研究水平、機構特性以及地域特點，本研究選擇了美國、法國、日本為目標研究國家，中國農業科學院（CAAS）以及與之相近的美國農業部農業研究局（ARS）、法國農業科學院（INRA）、日本國立農業和食品研究組織（NARO）為對比研究的目標機構。以WOS核心合集（WebofScienceCoreCollec⁃tion）為檢索數據庫，在高級檢索模式下，分別對國家（CU）、機構（OO）、研究方向（SU）以及出版時間（PY）進行組合。因為本研究重點探討各機構在食品科學和技術研究方面的進展與成果，同時，為了便于更好地分析比較，所以，檢索范圍限制在Article和Pro⁃ceedingsPaper的英文文獻類型。

2研究方法

文獻計量學以文獻體系和文獻計量特征為研究對象，利用計量方法，研究探討文獻分布結構、數量關系、變化規律等[3-4]。一般而言，科學文獻與科學知識量存在相似增長規律，科技文獻數量和結構的變化以及相互引用的規律也可反映相應科技領域的發展特征，因而文獻計量在一定程度上可用以反映和預測科學技術發展的歷史和趨勢[5-6]，文獻計量因此被認為是當前對特定領域學術論文進行分析以了解學科研究現狀、把握學科發展態勢、分析預測學科發展趨勢的重要方法[7-8]。本研究采用文獻計量的方法，利用WOS提供的統計功能和MicrosoftExcel對文獻進行數據整理和統計分析。基于檢索結果，對不同機構的發文數量、文獻引用率、高被引文獻比例、學科交叉情況、修正活躍指數等指標，從科技產出量、影響力等角度對目標研究機構進行對比分析。

3數據結果與分析

3.1目標機構食品科技文獻產出概況2000～2017年，從文獻發表量分析，ARS遠遠超過其他幾個機構，位居首位。NARO于2006年由日本國家農業和生物研究組織、國家農村工程研究所、國家糧食研究所和國家農科院聯合組成，鑒于成立時間較晚，文獻發表量是幾個機構中最少的，僅有500多篇（見表1）。從文獻發表的年份分布分析，CAAS在食品科學和技術研究領域的產出量總體處于增長的態勢，2007年以后增幅更為顯著。ARS和INRA在2015年之前食品科學和技術研究文獻的產出總體表現為波動上升，之后則有不同程度的下降；2017年，ARS的產出量略有回升，而INRA產出量則進一步下降，且降幅明顯。NARO在食品科技研究領域的文獻產出量相比其他機構變化相對平穩（見圖1）。從發文占比情況分析，除NARO波動起伏較大之外，其他目標機構食品科學和技術研究的發表文獻占比波動不算大，ARS和INRA一般在10%上下波動；CAAS食品科學和技術研究發文占比一直不足10%，但其占比總體保持增長態勢，近幾年和ARS、INRA這類發達國家農業研究機構發文的占比水平日益接近。總體來看，鑒于食品科學和技術研究只是上述機構的部分研究內容，并非其重點研究對象，因此，相關研究的發文占比相對較低。

3.2研究領域學科交叉多樣性分析目前，學科領域間呈現出越來越多的相互融合、彼此聯系的現象；而學科及研究領域之間的交叉常常有助于研究人員拓寬知識領域，開闊視野，創新思維，推動科技創新與發展[2，9]。食品科學和技術研究具有學科交叉的多樣性。對比目標機構食品科技研究發文涉及的研究方向數量，并對其在2000～2008年以及2009～2017年兩個階段發文涉及的研究方向變化情況進行了分析（見表2）。研究顯示，目標機構的食品科學和技術研究大多涵蓋了農業、化學、毒理學等多個學科領域，但各機構食品科學和技術研究交叉領域在多樣性上存在較大差距。ARS和INRA的交叉領域多達29個和31個，而NARO涉及的領域卻只有16個，CAAS則處于目標研究機構的中間水平。對比兩個時間段內食品科技研究涉及的領域數量發現，隨著時間的推移，ARS和INRA食品科學和技術研究所涉及的研究領域廣度有所收窄，而CAAS和NARO則保持擴大的態勢。

3.3科技影響力對比1）文獻引用率。科學文獻發表數量是衡量科研機構科研成果的指標之一，評價的是科研機構的產出數量；而發表文獻的引用率則代表的是科研機構的科研成果影響力，評價的是科研機構的產出質量。2000～2017年，各機構食品科學和技術研究發表文獻的引用率都較高，普遍在80%以上（見表3）。盡管如此，機構之間仍可大體分為兩個梯隊。ARS和INRA屬于第一梯隊，文獻引用率均高于93%；雖然ARS的發表文獻數量是目標機構中最多的，但在機構的文獻引用率方面則略低于INRA。CAAS和NARO則不足85%，顯示兩個機構的食品科學和技術研究的影響力還有進一步提升的空間。2）高被引文獻占比。本研究將目標機構食品科技研究單篇文獻引用頻次在40次以上（含40次）的文獻定義為該領域的高被引論文。據此，2000～2017年，擁有高被引論文數量最多的機構是ARS，第2位的是INRA；若從高被引論文占比情況分析，INRA居首位，而ARS屈居第2位。CAAS雖然要優于NARO，但兩個機構的高被引論文不論是數量還是占比情況均遠低于INRA和ARS的水平（見表3）。3）被引頻次。從被引頻次的數量上看，目標機構的情況與前述各機構的文獻總量 、高被引論文數量的格局大體一致。ARS的被引頻次數量絕大多數年份處于領先地位，但近兩年文獻引用頻次增幅趨緩。INRA文獻的引用頻次穩定增加，自2002年開始一直保持在第2位。CAAS和NARO的食品科學和技術文獻被引頻次均遠低于前述兩個機構。值得注意的是，自2010年開始，受文獻數量增長與質量提高的影響，CAAS的文獻被引頻次量大幅增加，此增速在2014年以后進一步加快（見圖2）。4）篇均被引頻次。本研究分別對食品科技文獻以及食品科技研究熱點交叉領域文獻的篇均被引頻次進行了分析，各目標機構食品科技文獻的篇均被引頻次存在非常大的差異（見表3）。其中，ARS和INRA非常接近，均將近22；CAAS和NARO則遠遠低于上述機構，篇均被引頻次不足10。本研究也對熱點交叉領域的食品科技文獻引用情況進行了分析，2000～2017年，化學、農業、營養、生物技術和應用微生物、微生物、毒理和工程是上述目標機構食品科學和技術研究的熱點交叉領域。ARS和INRA在上述熱點交叉領域文獻的篇均被引頻次都位居前列，其中，ARS在化學、農業、營養和工程幾個領域文獻的篇均被引頻次位居首位，特別是在工程學領域具有突出的優勢；而在生物技術和應用微生物、微生物和毒理學領域，INRA食品科學和技術研究文獻的篇均被引頻次高居第一，尤其在毒理學領域具有明顯優勢；CAAS在上述交叉領域的食品科技文獻的篇均被引頻次全都落后于ARS和IN⁃RA，但在化學、營養、生物技術和應用微生物、微生物、毒理和工程等多數領域高于NARO（見表4）。5）論文H指數。H-index是衡量研究機構某一領域的學術成就的常用指標之一。H-index中的H代表“高引用次數”，它是指一名學者發表了h篇文獻，被其他論文至少引用h次，H-index越高，文獻影響力越大。因此，該指數既反映了其科研產出數量，也反映了文獻的引用次數，可以比較準確地反映學者的學術成就[10-11]。可以看出，ARS的研究影響力獨占鰲頭，其H-index高達113；INRA略低于ARS，但也遠高于CAAS和NARO（見圖3）。

3.4國際合作活躍度國際科技合作論文是國際科技合作產出成果的重要形式和反映國際科技合作關系的重要載體，可以在一定程度上展現科技資源和知識資本國際擴散途徑。可以說，國際合著論文在一定程度上是國際科技合作關系的反映[12-15]。從機構的食品科技合作國家數量來看，ARS是合作國家（地區）最多的機構，INRA僅次于ARS，兩個機構在食品科技領域的國際合作非常活躍；相比較而言，CAAS、NARO在食品科技領域的合作國家（地區）數量要遠遠少于上述兩個目標機構。本研究將2000～2017年分為兩個階段對不同目標機構的國際合作情況進行了分析（見表5）。首先，在考察時間范圍內各目標機構的合作國家（地區）數量都呈現增長的態勢，國際合作日趨活躍。其次，各目標機構的國際合作國家數量雖然都有增長，但從增幅上看，NARO、CAAS初期的合作國家數量基數較小，發展迅速，其中，NARO的合作國家（地區）增長數量最多，增幅達到500%以上，CAAS也達到330%。最后，機構的國際合作各有特點。CAAS近年來國際合作的國家（地區）數量有所提升，與亞非以及拉美農業大國的合作有所加強，但總體來看，一直以和發達國家合作為主。NARO增速是目標機構之中最快的，這也得益于其基數最低的緣故。然而，其合作發表的文獻數量仍然處于低位。同時，除美國外，亞洲是其合作的重點地區。ARS合作國涉及各大洲，韓國、巴西一直是其主要的合作國家。近些年來，與中國的合作日益增多，中國已進入與ARS合作最多的5個國家之中，且位居首位。而且，ARS不僅合作國家數量多，與各國合作發表文獻的數量均遠高于其他目標機構。INRA與ARS一樣，合作涉及眾多國家（地區），與各合作國家（地區）共同發表的文獻數量也普遍較高。而與ARS不同的是，INRA合作重點相對而言集中于歐洲，英國、西班牙、意大利等歐洲國家一直位居法國食品科技合作國家的前5位。

3.5修正活躍指數（ModifyActivityIndex，MAI）Price曾在1981年利用計量方法對不同國家（地區）在考察時間范圍內某一領域研究專利的表現和活躍度進行度量[16]。基于Price的研究，楊青和黃藝利用修正活躍指數（MAI）對1989～2007年中國與美國、德國、日本和印度的菌根研究表現進行了比較[17]。在前述學者研究的基礎上，本研究對目標機構在考察期內食品科學和技術研究的表現進行了分析。計算公式如下：MAI=[（Ri/R0）/（Wi/W0）]×100其中，Ri為某研究機構食品科技研究在i年中發表的出版物總量；R0為某機構該研究在整個考察期內的出版物總量；Wi為世界范圍內食品科技研究在i年中發表的出版物總量；W0為整個考察期內該研究世界范圍內出版物總量。當MAI=100時，表明該機構在食品科技研究領域的研究活躍度與世界平均水平相當；當MAI>100時，表明該機構的研究活躍度高于世界平均水平，反之，則低于世界平均水平。各目標機構在考察期內食品科學和技術研究的表現和活躍度變化大致可分為三類：第一類是活躍度由高到低的變化趨勢。2011～2012年是ARS和INRA食品科學和技術研究表現的分水嶺，在此之前，機構研究活躍度高于世界平均水平，而在此之后，則逐步減弱，低于世界水平。第二類則是活躍度波動上升，而近幾年又有較大幅度下滑。NARO就屬于此列，2013年之前，食品科學和技術領域的研究活躍度波動上升，但2013年之后，盡管仍高于世界平均水平，但出現了較大幅度的下滑。第三類則是研究活躍度保持上升，CAAS即在此之列，除2006年、2011年略有下調外，整體處于上升趨勢，并于2012年首次超過世界平均水平（見圖4）。

4結論

4.1CAAS食品科學和技術研究產出量呈現持續增長的發展態勢，而且增長速度強勁NARO在產出總量和其他絕大多數影響指標方面均低于CAAS，這可能與其組建時間在幾個機構中最短有關。雖然在該領域的科研活動與產出方面，CAAS較NARO具有較大優勢，但無論在食品科學和技術研究產出總量上還是質量上，與該領域內ARS、INRA等世界級科研機構相比差距還較大，文獻引用率、被引頻次、篇均被引頻次、高被引論文數量及其占比、H-index，CAAS全都落后于ARS、INRA。因此，提升科技產出質量和科技產出的國際影響力是其亟須努力的方向。

4.2加強國際合作是科研發展的大趨勢和各機構的共識對考察時間范圍內目標機構食品科技發文合作國家與地區的分析顯示，各目標機構對于國際合作均非常重視，國際科技合作的國家數量日益增加，合作交往日趨活躍。得益于發展基數較低之利，NARO和CAAS的合作發展增速明顯。盡管如此，從總量上看，ARS和INRA的合作國家數量、合作產出數量仍遠高于CAAS和NARO。在食品科學和技術領域利用國際科技資源提升科技競爭力、促進科技進步方面，CAAS還有較長的路要走。

4.3食品科學和技術研究具有學科交叉的多樣性目標機構的研究在涉及學科的廣度上呈現不同的發展趨勢，CAAS、NARO研究領域的廣度仍在拓寬，而ARS、INRA的廣度有所收窄，在保持學科交叉多樣性的同時有趨于集中的趨勢。這可能與ARS和INRA的食品科學和技術研究已發展多年，漸趨穩定成型，而CAAS和NARO開展研究相對較晚，仍處于上升發展期有關。盡管發展趨勢有所不同，但在具體的研究領域方面，各目標機構也有相似之處，化學、農業、營養、生物技術和應用微生物、微生物、毒理、工程是熱點交叉領域。

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作者：戚亞梅 吳偉 鄭床木 馮忠華 單位：中國農業科學院農業質量標準與檢測技術研究所