國家自然科學基金資助現狀與效果分析
——基于國家重點實驗室的視角

王 輝，劉 佳，2，鐘永恒，孫 源，勇美菁，2

（1.中國科學院武漢文獻情報中心/科技大數據湖北省重點實驗室,湖北武漢 430071；2.中國科學院大學經濟與管理學院圖書情報與檔案管理系，北京 100190）

1 研究背景

國家重點實驗室是國家科技創新體系的重要組成部分，是國家組織高水平基礎研究和應用基礎研究、聚集和培養優秀科技人才、開展高水平學術交流、擁有先進科研裝備的重要基地［1］。《2016 年國家重點實驗室年度報告》顯示，2016 年我國國家重點實驗室和試點實驗室獲得國家自然科學基金（National Natural Science Foundation of China，NSFC）資助項目15 724 項，占當年全國NSFC 立項總數的38.49%，較2015 年提高1.99 個百分點；獲得NSFC 項目經費420 566 萬元，占當年全國NSFC 立項經費總額的18.82%，較2015 年提高0.12 個百分點［1］。NSFC資助國家重點實驗室力度較大，且呈上升趨勢。

NSFC 管理部門越來越重視項目的產出績效及其評估，國內學者對NSFC資助效果也展開了系列研究，主要集中在領域或區域維度的NSFC 項目數量統計或NSFC 論文產出的比較分析，如李英［2］、牟燕等［3］分別對圖書情報與檔案管理學領域、衛生政策與管理領域的NSFC 立項數量、立項單位、項目負責人、研究主題等進行了統計分析；劉源等［4］對我國食品科學學科近5 年以來NSFC 立項數量、立項單位、立項領域、研究人員隊伍結構展開了研究；劉靜等［5］基于NSFC 項目數據以及項目SCI 產出論文數據分析我國管理科學部的研究進展；馬廷燦等［6］、鐘永恒等［7］基于我國NSFC 立項數量、立項單位、項目負責人等數據分析了省域基礎研究競爭力；毛獻峰等［8］、李志蘭［9］分別對江蘇省、浙江省獲NSFC資助情況進行了統計分析。

可見，目前以NSFC 資助國家重點實驗室效果為研究對象的相關研究成果較少。本文從國家重點實驗室的視角，研究NSFC 對國家重點實驗室的資助效果，對2014—2018 年我國國家重點實驗室發表SCI 論文數及其被引頻次、篇均被引、1 區論文數等進行統計分析，研究NSFC 資助國家重點實驗室效果的地區分布、學科分布和機構分布特征，探討NSFC 對國家重點實驗室的科研效率、科研影響力和科研水平的影響，以期為相關管理部門制定合理的學科發展規劃提供依據，從而促進我國國家重點實驗室整體科研水平和國際科技地位不斷提高。

2 研究思路與方法

2.1 分析框架

論文是科研活動的主要產出形式，科睿唯安集團開發的SCI 引文數據庫已成為國際上廣泛應用的科研績效評價工具，因此，SCI 引文數據庫收錄的NSFC 產出論文的數量和影響力可以作為NSFC 資助效果的評價指標。本文基于SCI 論文產出構建NSFC資助國家重點實驗室效果評價指標體系（見表1），分為科研生產力、科研影響力和科研創新力3 個一級指標。其中，科研生產力采用NSFC 資助的SCI發文量和每個實驗室平均發文量衡量；科研影響力采用SCI 論文總被引和篇均被引次數衡量；科研創新力采用SCI 論文中的1 區論文數衡量。

表1 國家自然科學基金資助國家重點實驗室效果評價指標體系

本文設計“區域-學科領域-機構”的三維分析框架（見圖1），分析與比較NSFC 對各省（區、市）國家重點實驗室的資助效果、對各學科領域國家重點實驗室的資助效果以及對單個國家重點實驗室的資助效果。

圖1 國家自然科學基金資助國家重點實驗室效果分析框架

2.2 研究對象

本文以2014—2018 年間科技部發布的歷次NSFC 評估結果中涉及的259 個國家重點實驗室為研究對象（以下簡稱“樣本實驗室”），其分布于25個省（區、市）8 個學科領域（見表2、圖2）。

表2 2014—2018 年我國國家重點實驗室的地區分布

圖2 2014—2018 年我國國家重點實驗室的學科領域分布

2.3 數據集構建

本文分兩步構建數據集。首先，從SCI 引文數據庫收集樣本實驗室近5 年的文獻數據，檢索策略 為：AD=((state key lab* or nation* key lab*) same china)，文獻類型為論文（article），發文時間為2014—2018 年，共得到328 578 篇文獻，檢索時間為2019 年3 月28 日。其次，利用R 語言進一步清洗數據，通過基金資助機構（FO）字段篩選出樣本實驗室產出的全部SCI 論文共計204 127 篇（以下簡稱“樣本論文”）。其中，“NSFC”有多種英文寫法，本文選取National Nature Science Foundation of China、National Natural Science Foundation of China、national natural science foundation China、National Nature Science Foundation China、nature science foundation China、national nature science China、China nature science foundation、national science foundation、national nature science foundation、NSFC、NSF 等拼寫形式。

3 結果與分析

3.1 國家重點實驗室SCI 論文產出總體情況分析

3.1.1 SCI 論文產出類型

本文將國家重點實驗室的SCI 論文產出分為3種類型，分別是NSFC 資助國家重點實驗室產出SCI論文(NSFC-SCI 論文)、其他基金資助國家重點實驗室產出SCI 論文(OF-SCI 論文)、非基金資助國家重點實驗室產出SCI 論文(NF-SCI 論文)。如圖3 所示，NSFC-SCI 論文是樣本實驗室SCI 論文的主要產出來源，樣本實驗室的NSFC-SCI 論文產出數量占其SCI論文產出數量的比重均大于50%，超過其他兩種類型SCI 論文產出總量，且呈逐年上升趨勢。

圖3 樣本實驗室各類SCI 論文產出數量的年度分布

3.1.2 被引頻次TOP10 的SCI 論文及其資助來源

樣本論文中，被引頻次最高的10 篇NSFC-SCI論文（以下簡稱“TOP10 論文”）及其資助來源具體如表3 所示，可見TOP10 論文均同時受到NSFC和其他基金資助，這一方面反映了NSFC-SCI 論文與OF-SCI 論文、NF-SCI 論文相比具有更高的學術質量和國際影響力，在一定意義上體現了我國NSFC的資助成效，另一方面也反映了多類基金同時資助一篇論文的現象較普遍，基金重復支持科研項目的比例較高。

表3 樣本實驗室2014—2018 年間TOP10 論文主要情況

表3（續）

3.2 國家重點實驗室NSFC-SCI 論文產出地區分布

通過對國家重點實驗室NSFC-SCI 論文的生產力、影響力和創新力進行統計分析，可以了解國家自然科學基金資助國家重點實驗室效果的區域差異（見表4）。具體分析如下：

（1）生產力。北京市國家重點實驗室的NSFCSCI 論文發文量全國排名第一，共49 152 篇，遙遙領先于排名第二的上海市，這與北京市擁有的國家重點實驗室數量密不可分；排名前5 位的地區依次是北京市、上海市、江蘇省、湖北省和陜西省，可以看出各地區國家重點實驗室的NSFC-SCI 論文發文量相差懸殊。從單個實驗室的發文量來看，山東省平均發文量達1 233.75 篇，全國排名第一，這一方面可以直接反映山東省國家重點實驗室的科研生產力較強，另一方面反映國家自然科學基金對山東省國家重點實驗室科研生產力產生了重要作用；平均發文量排名前五的地區依次是山東省、福建省、陜西省、河北省和廣東省。

（2）影響力。科研論文的被引頻次是指論文發表后被引用的次數，反映了科研論文被使用和重視的程度，及其在學術交流中的地位和作用［20］，由此可體現NSFC 的資助效果。樣本論文的總被引為2 258 391 次，篇均被引為11.06 次，各地區國家重點實驗室NSFC-SCI 論文的總被引和篇均被引如表4所示。其中，北京市國家重點實驗室NSFC-SCI 論文被引共565 639 次，排名第1 位，但是篇均被引僅11.51 次，排名第13 位；篇均被引前5 位的地區依次為吉林省、福建省、湖南省、上海市和安徽省。

（3）創新力。《中國科學院文獻情報中心期刊分區表》（以下簡稱“中科院期刊分區”）是中國科學院文獻情報中心科學計量中心的科學研究成果，根據目前SCIE 核心庫加上擴展庫期刊的影響力等因素，以年度和學科為單位對SCIE 期刊進行4 個等級的劃分［21］，目前國內高校和科研機構普遍以中科院期刊分區作為學術論文水平的評價依據。樣本實驗室NSFC-SCI 論文中1 區論文共34 929 篇，占比為17.11%；排名前五的地區依次為北京市、上海市、江蘇省、吉林省、湖北省，這些地區是我國經濟、文化和教育水平相對較高，高等院校和科研機構較為密集的地區。

表4 2014—2018 年樣本實驗室NSFC-SCI 論文的區域分布情況

表4（續）

3.3 國家重點實驗室NSFC-SCI 論文產出學科分布

樣本實驗室共分布于8 個學科領域，各學科領域的NSFC-SCI 論文產出情況如表5 所示。對樣本論文中NSFC-SCI 論文產出的學科分布情況具體分析如下：

（1）生產力。NSFC-SCI 論文數排在前3 位的學科領域分別是化學、工程和地學，分別為35 751篇、34 313 篇和31 238 篇；材料領域的年均NSFCSCI 論文產出最高為1 391.48 篇，其次是化學領域為1 375.04 篇。

（2）影響力。NSFC-SCI 論文被引總次數排在前3 位的學科領域分別是工程、材料和化學，篇均被引次數排在前3 位的學科領域分別為化學、材料和數理，其篇均被引均大于13 次，說明我國對化學、材料和數理領域的關注和重視程度較高。化學領域的NSFC-SCI 論文發文量、被引總數、篇均被引數、1 區論文數均顯著高于其他學科領域，凸顯了我國化學領域國家重點實驗室的論文數量和質量較高，在學術界的影響力也較高。

（3）創新力。NSFC-SCI 論文中，化學學科領域的1 區論文共11 927 篇，占比為33.36%。

表5 2014—2018 年樣本實驗室NSFC-SCI 論的學科領域分布情況

3.4 國家重點實驗室NSFC-SCI 論文產出機構分布

對國家重點實驗室NSFC-SCI 論文產出機構分布進行分析，有利于從微觀層面反映某一國家重點實驗室的科研效率、科研影響力和科研水平，客觀地反映各國家重點實驗室的科研績效和發展潛力。樣本實驗室中，NSFC-SCI 論文發文量TOP50 的國家重點實驗室（以下簡稱“TOP50 實驗室”）的發文量及其論文的總被引、篇均被引和1 區論文數如表6 所示。具體分析如下：

（1）生產力。TOP50 實驗室分布于我國16 個省級行政區，分別為上海市（8 個）、北京市（9 個）、吉林省（5 個）、陜西省（4 個）、廣東省（4 個）、江蘇省（5 個）、四川省（3 個）、湖北省（3 個）、湖南省（2 個）、浙江省（2 個）、甘肅省（2 個）、福建省（2 個）、遼寧省（2 個）、山東省（2 個）、天津市（2 個）、黑龍江省（1 個）。從其依托單位來看，除了部分為中國科學院外，其余均為高校，說明高校是國家重點實驗室NSFC-SCI 論文產出的重要基地和NSFC 資助績效的主要貢獻者。從單個國家重點實驗室NSFC-SCI 發文量的絕對數量來看，南京工業大學材料化學工程國家重點實驗室的發文量最多，該實驗室有3 名院士，其中徐南平院士是實驗室主任；該實驗室的固定人員中，副教授以上職稱的占比為84.04%，說明實驗室具備雄厚的科研實力和較高的科研水平。

（2）影響力。武漢理工大學材料復合新技術國家重點實驗室NSFC-SCI 論文篇均被引24.36 次，遠高于樣本實驗室NSFC-SCI 論文篇均被引的平均水平（11.06 次）。該實驗室的研究方向包括薄膜與涂層技術、生命復合材料、光電功能材料與器件、有機-無機納米復合材料、生物醫用材料、高性能熱電材料及器件、金屬有機催化功能材料、燃料電池、功能生物界面材料、半導體光催化材料、梯度復合技術與新材料等，均圍繞新材料領域展開，與經濟社會發展重大需求緊密結合。近幾年，材料技術領域研發面臨新突破，新材料和新物質結構不斷涌現，全球新材料技術與產業發展迅猛，新材料技術成為各國競爭的熱點之一［22］，該實驗室半導體光催化材料領域學術帶頭人余家國教授的H 指數為64，單篇最高SCI 他人引文800 余次，在領域內具有極高的影響力。

（3）創新力。在樣本實驗室發表的1 區論文中，TOP50實驗室共發表19 643篇，占比為56.24%。其中，樣本實驗室發表的NSFC-SCI 論文中1 區論文數量占比最高的5 個實驗室依次是固體表面物理化學國家重點實驗室、聚合物分子工程國家重點實驗室、化學生物傳感與計量學國家重點實驗室、金屬有機化學國家重點實驗室、超分子結構與材料國家重點實驗室，其占比分別均大于40%。可以看出，國家重點實驗室不僅僅追求NSFC-SCI 論文的產出數量，同時注重研究成果的質量和水平。

表6 2014—1018 年TOP50 實驗室NSFC-SCI 論文產出主要情況

表6（續）

4 結論與建議

隨著我國國家財政對基礎研究投入的加大，NSFC 資助國家重點實驗室的項目數量和項目經費均有了大幅提高，這對我國國家重點實驗室的科研論文產出數量、科研影響力和科研創新力的提高發揮了積極的推動作用，國家重點實驗室不僅僅追求NSFC-SCI 論文的產出數量，同時注重研究成果的質量和水平；同時，NSFC 資助國家重點實驗室的效果在地區分布、學科分布和機構分布上存在以下特征：

（1）在論文的地區分布上，NSFC 資助國家重點實驗室的效果呈現不均衡態勢。NSFC 資助國家重點實驗室的效果與各地區的經濟發展和文化教育水平密切相關，北京市、上海市、江蘇省、湖北省、陜西省、廣東省、吉林省、浙江省、遼寧省等地的經濟和科技較發達，同時也聚集了大量的國家重點實驗室，這些地區的國家重點實驗室的NSFC-SCI論文發文量和論文總被引頻次、1 區論文數均明顯高于經濟發展欠發達地區；廣東省、吉林省、浙江省、福建省等地區的國家重點實驗室的NSFC-SCI 論文平均發文量、論文篇均被引頻次在全國排名中均進入前10 位，反映出這些地區的國家重點實驗室發展水平較平衡。建議NSFC 管理部門適當鼓勵欠發達地區的國家重點實驗室積極開展創新活動，重視科研成果的數量與質量；同時，欠發達地區的國家重點實驗室不能過分依賴NSFC 資助，應積極爭取多元化的經費資助。

（2）從論文的學科分布來看，各學科領域的國家重點實驗室均受到了NSFC 的資助，但是受資助的強度不均衡。建議NSFC 管理部門對化學、材料等優勢學科、重點學科領域優秀的國家重點實驗室給予持續性支持，使若干領域跨入世界先進行列；同時，適當扶持弱勢學科領域，提升國家重點實驗室的整體創新水平。

（3）從論文的機構分布來看，國家重點實驗室在發展過程中都有相對穩定、特色鮮明的研究方向。具有特色的研究方向是一個實驗室的學術生命線，國家重點實驗室是凝聚和培養優秀人才的重要基地，重視和留住人才是提升國家重點實驗室科研生產力、影響力和創新力的有效途徑。建議NSFC 管理部門和國家重點實驗室依托單位重視和加強國家重點實驗室的研究方向和人才隊伍的穩定性。