全球“高被引科学家”的聚焦领域、分布格局及发展态势

摘要

我国应加快融入全球创新网络，构建区域创新生态，打造国家战略科技力量，建设国际一流研究机构，培育顶尖科学家；加快与欧洲、日本等发达国家和地区，以及俄罗斯、南非、印度等新兴国家建立科技合作关系，引进世界一流科研机构；支持境内科研机构与由拥有中国工作履历的科学家等境外高校、科研院所开展深度合作，实现科研优势互补，依托创新共同体实现“柔性引才”。

人才是创新的根基，谁拥有一流的创新人才，谁就拥有科技创新的优势和主导权。在创新人才中，“高被引科学家”（本文所指的“高被引科学家”是科睿唯安每年发布的“高被引科学家”名单，旨在遴选全球自然科学和社会科学领域最具影响力的研究人员。该名单聚焦近期的研究成果，选取2011—2020 年Web of Science核心合集收录的自然科学和社会科学期刊中的“高被引论文”进行分析。“高被引论文”即在同年度、同学科领域中被引论文影响力排在前1%的论文）是人类探索科学前沿的主力军团，也是科技创新策源力迸发的主要依托和科技自立自强的重要基石，塑造着国家科学技术的核心竞争力。集聚“高被引科学家”的国家主导着相关领域科学技术的前进方向。2021年11月17日，科睿唯安（Clarivate Analytics）发布年度“高被引科学家”名单，利用全球高层次科技专家数据库的多维度评价数据，对“高被引科学家”的聚焦领域、分布格局及发展态势进行深入研究和研判。该研究结果对全球科技发展重点领域的人才储备情况进行跟踪和监测，同时也对推动我国科技创新人才发展、国际科技人才合作等提供重大战略参考。

一、从“高被引科学家”的发展规律探析世界科学领域的研究热点

（一）“高被引科学家”总量趋稳，稀缺程度超乎想象

“高被引科学家”是Web of Science近10年收录的自然科学和社会科学期刊中被引论文影响力排在前1%的论文作者，其总体人数规模取决于国际科技论文发表数量，即相关领域科学杂志的刊文量，这使得“高被引科学家”总量趋于稳定，不会出现大幅度变化。除2018年新增跨学科“高被引科学家”外，其余年份“高被引科学家”数量基本保持不变（图1）。放眼全球，“高被引科学家”仍是科学研究人员“精英中的精英”。2017年，美国每万名研究人员仅有“高被引科学家”11人；2018年，中国每万名研究人员中仅有“高被引科学家”3人，日本每万名研究人员中只有“高被引科学家”1人。由此可见，“高被引科学家”极其稀缺，已成为世界各国竞相争夺的核心资源。

图1 2014—2021年全球“高被引科学家”人次变化

（二）生物医药领域仍是科学探索的前沿热点

一是从“高被引科学家”的聚焦领域看（图2），临床医学是除跨学科领域外拥有“高被引科学家”最多的领域。这说明生物医药领域仍是科学研究尤其是基础科学研究关注的热点。

二是从变化趋势看，材料科学、精神病学和心理学、药理学和毒理学等学科连续3年保持“高被引科学家”人次增长，这充分说明了当下科学研究热点领域的转变动向。

此外，跨学科领域的诞生表明科学研究领域已从原先相对单一的学科领域向交叉领域、跨学科领域发展，使更多无法被单一归类到21个主要科学领域的科学家有机会入选“高被引科学家”名单，这说明跨学科研究是未来科学研究发展的一大趋势。

图2 2019—2021年全球“高被引科学家”学科领域入选人次变化情况

二、“高被引科学家”分布格局中，美国“一家独大”、中国“紧随其后”

（一）中国“高被引科学家”数量大幅增长

“高被引科学家”全球分布格局基本稳定。2021年“高被引科学家”名单中，共有来自全球62个国家和地区的6316位科学家（6602人次）（人次：每位科学家出现在该领域中的次数。若1个科学家出现在2个领域中，则为2人次）入榜，覆盖自然科学和社会科学的21个领域及跨学科领域。入围人次排名前10位的国家分别是美国、中国、英国、德国、澳大利亚、荷兰、加拿大、法国、西班牙、瑞士，排名前10位的国家已连续3年没有变化。从短期看，“高被引科学家”的全球分布格局不会出现大幅变动（图3）。

图3 2021年“高被引科学家”排名前10位国家分布情况

美国仍拥有全球最多的“高被引科学家”。2021年，美国共有2623人次入围“高被引科学家”名单，数量遥遥领先，占名单总人数的39.7%，较2020年减少27人次，较2019年减少114人次（占比44.0%）。

“十三五”期间，中国实施国家创新驱动发展战略以来，“高被引科学家”数量大幅增长，从2016年的204人次增长到2021年的1053人次，5年增长超5倍，同比保持22%的增速。

（二）世界顶尖科研机构是集聚“高被引科学家”的重要载体

在2021年“高被引科学家”名单中，哈佛大学是世界上拥有“高被引科学家”人数最多的大学科研机构，共计214人次，同比增长13.8%；中国科学院列第2位（154人次），已连续两年列全球第2位；列第3位的是斯坦福大学（122人次）；清华大学列第8位，较2020年上升1位。

从排名前10位的科研机构看，美国科研机构获得6个位次，占据绝对的领先地位，欧洲仅有马克斯·普朗克学会、牛津大学上榜。

从入围人次变化看，相较2020年，大多数科研机构的入围人次保持相对稳定，美国的3所顶尖学府——哈佛大学、斯坦福大学、麻省理工学院，以及中国科学院入围人次有较大幅度的增长，美国国立卫生研究院同比减少了10人次（表1）。

表1 2021年拥有“高被引科学家”数量排前10位的科研机构

三、中国“高被引科学家”的分布特点及优势科研领域

（一）国家战略重点区域成为“高被引科学家”发展的主战场

2021年，中国共计1053人次的“高被引科学家”进入名单，列前10位的省市分别是北京、江苏、上海、广东、中国香港、湖北、安徽、浙江、山东、陕西，入围数量均超过35人次。其中，国家战略重点区域如京津冀、长三角、粤港澳分别拥有“高被引科学家”288人次、304人次和171人次，占全国“高被引科学家”总人次的72%，这凸显了“高被引科学家”地域分布与国家战略科技力量布局密切相关（图4）。

图4 2021年中国各省市“高被引科学家”入围人次排名

（二）高等院校是引育“高被引科学家”的主阵地

在中国“高被引科学家”名单中，84.5%人次来自高校，覆盖22个学科领域。除跨学科领域外，化学领域入选人次最多，高达107人次；材料科学领域居第2位，入选104人次；工程学领域入选71人次；计算机科学领域入选39人次。

从中国高校入选人次统计数据看，清华大学居首位，入选“高被引科学家”名单58人次；中国科学技术大学紧随其后，入选38人次。入选“高被引科学家”名单前100位的中国高校还有香港大学、浙江大学、北京大学、上海交通大学、复旦大学、苏州大学、北京理工大学等（表2）。长三角区域上榜高校数量最多，其余高校分别位于京津冀和粤港澳大湾区。

表2 2021年入围“高被引科学家”名单前100位的中国高校

（三）“数理化”是我国“高被引科学家”的主攻科研方向

2021年，我国“高被引科学家”在材料科学（43.84%）（括号内的数字代表在该学科领域中中国“高被引科学家”所占比重）、数学（43.24%）、化学（41.67%）、工程学（40.83%）、计算机科学（34.55%）5个领域的入围人次居全球首位（其余17个学科领域均由美国占据首位）（表3）。相较2020年，中国“高被引科学家”在化学和数学领域实现全面崛起，成功占据名单首位，同时在这些领域拥有“高被引科学家”的人次远超美国，尤其是在工程学和数学领域，入围人次相较美国高出30个百分点。

表3 2019—2021年中国“高被引科学家”入围人次排前10位的学科领域

然而，在世界科技发展前沿热点的生命健康和生物医药领域中，中国“高被引科学家”仍然稀缺，这成为制约该领域创新突破的障碍。 从2021年“高被引科学家”入围人次排前10位国家的研究领域分布看，中国在临床医学领域排第9位，在神经系统科学和精神病学与心理学领域并列第8位，在免疫学领域排第6位，在药理学与毒理学领域排第6位，与欧美发达国家差距仍较大。

（四）华人科学家已成为基础科学研究领域的中坚力量

2021年在全球“高被引科学家”名单中，华人科学家入围1634人次，占比达24.8%，比2015年（18.2%）增长了6.6%。全球华人“高被引科学家”的科研领域分布与中国优势学科方向基本一致，材料科学（71.7%）、化学（62.1%）、工程学（59.8%）、计算机科学（58.2%）、数学（56.8%）5个学科均占各领域入围人次的50%以上，这充分表明华人顶尖科技人才已成为世界科技舞台中的核心力量。

华人科学家中，海外华人科学家入围546人（581人次），占总“高被引科学家”总人数的8.6%。

海外华人及中国科学家入围学科领域分布如图5所示。在分子生物学与遗传学、生物学与生物化学、神经系统学与行为学、药理学与毒理学等生物医药领域，海外华人科学家有更好的科研产出。

图5 2021年海外华人及中国“高被引科学家”学科领域分布情况

在国家分布上，64.4%的海外华人科学家分布在美国（374人次）的高校和科研院所里，其次是在澳大利亚（70人次）、新加坡（53人次）、加拿大（19人次）、英国（17人次）、沙特阿拉伯（14人次）等国。

在机构归属上，海外华人科学家分布排前10位的机构，在美国6家、新加坡2家、澳大利亚1家、沙特阿拉伯1家，均为高等院校。进一步挖掘和核实数据后，发现归属国家为沙特阿拉伯的海外华人科学家中有7人所在的实际机构在国内，这表明国际合作能够大力推动高质量的科研产出。海外华人科学家中有3位化学、材料领域的“高被引科学家”，分别在3个领域同时入围榜单。他们不仅是基础研究领域的佼佼者，在工程应用方面也取得了卓越的成绩。

四、对策建议

近年来，中国“高被引科学家”数量呈快速增长趋势，极大地缩短了与美国的差距，众多科研主体和科学领域已呈现人才引领的强劲发展势头。为进一步引育国际顶尖科技人才，以智力和科学支撑我国成功创建世界科技强国，本文从以下4个方面提出对策建议。

（一）加大基础学科研究投入力度，促进生物医药领域研发创新

纵观全球“高被引科学家”学科分布情况，美国、欧洲、日本等在全球生物医药领域占据绝对优势，我国则在该领域表现出明显的短板。2019年度记分板数据显示，中国生物医药产业研发投入金额占全球生物医药产业总量的2.75%，同期美国占比为48.49%。从生物医药产业研发投入均值看，中国（95.98亿欧元）远低于全球平均水平（358.55亿欧元）。

我国应持续加大对生物医药领域的研发投入，尤其要吸引和加大市场资金投入。在研发投入分布上，可借鉴发达国家经验，在医疗技术、制药和有机精细化学等方面投入更多资源，推动关键核心技术的攻关与突破。

（二）优化国内科研环境，加快构建以贡献为导向的科技人才评价体系

中国“高被引科学家”的数量自2018年上升至全球第2位之后，一直处于稳定的增长趋势，但总体数量仍不到美国的1/2，发现并培养具有全球影响力的科学家是打造基础前沿科技创新团队的重中之重。目前，国内已有部分高校将引进、培养全球“高被引科学家”作为主要目标。这在一定程度上推动了高校的科研发展，扩大了高校的影响力，也培养了许多以“高被引科学家”为核心的研究团队。然而，社会经济快速发展，科学技术日新月异，支撑国家重大发展战略的核心公关类人才、突破关键核心技术的创新研究人才等仍十分短缺。

我国应加大财政引导，提高社会参与程度，打造和完善一批战略科技力量、重大科学基础设施和高能级科研平台，建立健全培养青年科技人才快速成长的平台体系。健全以创新能力、质量、实效、贡献为导向的科技人才评价体系，推行同行匿名评审、专家实地考察与第三方定量评估相结合的国际化评估体系。对于基础研究类人才，除对以高质量论文为代表作的评价外，还要增加对支撑国家重点战略任务、开展交叉学科研究创新的能力评价。同时，应加快推动符合科技人才发展规律的制度创新，建立健全“引才、育才、留才”的人才发展环境支撑体系。

（三）加大开放合作力度，建设和引进国际一流研究机构

除世界顶尖大学外，全球“高被引科学家”所在机构主要是中国科学院、美国国立卫生研究院、马克斯·普朗克学会等全球一流国立科研机构。纵观世界科技发展史，一国要想成为世界科技强国、世界主要科学中心和创新高地，必须拥有一批世界一流的国立科研机构。这些机构能够持续涌现一批重大原创性科学成果，能够为国内外高层次人才提供更广阔的事业发展空间和平台。

我国应加快融入全球创新网络，构建区域创新生态，打造国家战略科技力量，建设国际一流研究机构，培育顶尖科学家；加快与欧洲、日本等发达国家和地区，以及俄罗斯、南非、印度等新兴国家建立科技合作关系，引进世界一流科研机构；支持境内科研机构与由拥有中国工作履历的科学家或华人科学家担任重要职务的境外高校、科研院所开展深度合作，实现科研优势互补，依托创新共同体实现“柔性引才”。

（四）加强人才全球扫描，形成“未来领军科学家”数据库

“高被引科学家”是科睿唯安通过对自然科学和社会科学期刊的论文被引数据进行计算后筛选出来的全球各学科领域最具影响力的科学家。在数字化转型发展时代，以智能化、数字化为核心特征的大数据和人工智能技术，正成为推动人才治理现代化的新工具、新举措、新方向。近几年，各地纷纷响应中央关于数字化发展的号召，推出“人才码”“人才政策计算器”，或建设“数字化智能工作平台”“人才地图”“人才数据平台”等，不断创新人才工作数字化转型应用场景，推动人才工作向“数字赋能”转变。

我国应加强对人才大数据平台建设机构的政治引领学习和专业能力培养，依托已有数据基础建设全球顶尖科技人才库，加强人才全球扫描，加大对顶尖科技人才的信息跟踪和政治立场研判，遴选顶尖科学家团体，形成“未来领军科学家”数据库。

作者：王茜1、张宓之2

1 上海市研发公共服务平台管理中心

2 上海市科学学研究所

项目来源：上海市“科技创新行动计划”高新技术领域项目“基于自动知识获取和演化的科创人才智能推荐平台关键技术研究与应用示范”（21511102800）

本文转载自微信公众号上海全球治理与区域国别研究院，原载于《科学发展》2022年第10期

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