农业科研食品科学领域研究对比分析范文

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摘要：食品科学技术研究是当今中国乃至世界的热点科研领域。文章采用文献计量的方法，以WebofScience科研资源库为基础，对2000～2017年中国、美国、法国和日本主要农业科研机构的食品科学技术研究出版文献从数量、引用、研究方向等多个方面进行分析，以期了解中国农业科研机构食品科学和技术研究的发展现状以及在国际食品科技研究领域的发展水平和所处地位。研究显示，中国农业科研机构在食品科学和技术研究领域的科研活动渐趋活跃，科研水平与影响力逐步提高，但在高水平与影响力及特定研究方面与世界一流农业科研机构还存在较大差距，应进一步增强。

关键词：农业科研机构；食品科技；WebofScience；文献计量

进入21世纪，食品业生产规模持续扩大，已成为世界上最重要的产业之一。作为食品业发展的动力和源泉，食品科技水平的提升是支撑和引导食品产业可持续发展的必然选择[1]。一些主要的科研机构在科技创新中发挥了骨干与引领作用，鉴于农产品是食品的主要来源，诸多知名农业科研机构也将食品科技列为其重要的研究领域[2]。文章选定中国农业科学院（CAAS）、美国农业部农业研究局（ARS）、法国农业科学院（INRA）和日本国立农业和食品研究组织（NARO）为目标研究机构，采用文献计量的方法，以WebofScience（WOS）数据库为基础，对其在2000～2017年食品科技领域研究情况进行相关对比分析，以期了解国内外主要农业科研机构食品科技研究的发展状况，掌握CAAS食品科技研究的发展水平，明晰优势、劣势和差距，为推进其发展提出建议。

1数据来源与处理

WOS是全球最具权威的大型综合性、多学科、核心期刊引文索引数据库之一。其中，WOS核心合集（WebofScienceCoreCollection）是获取全球领先学术信息的重要数据库，可提供对跨学科研究的多个数据库的访问。WOS核心合集拥有严格的筛选机制，收录各学科领域中的重要学术期刊，并已历经半个多世纪的考验。它不仅是重要的检索工具，也是科学研究成果评价的一个有效依据。因此，本研究选择WOS核心合集为检索数据来源。在遴选目标研究机构时，本研究以食品科学和技术为研究方向，对2000～2017年世界各国或地区的以英文发表的研究成果进行了初步检索，采用定性与定量相结合的方法确定研究的目标机构。为了能较为全面地分析比较国内农业科研机构与世界类似科研机构在食品科技研究领域的发展水平，根据论文量、引文量和篇均被引频次等指标，综合考虑了研究水平、机构特性以及地域特点，本研究选择了美国、法国、日本为目标研究国家，中国农业科学院（CAAS）以及与之相近的美国农业部农业研究局（ARS）、法国农业科学院（INRA）、日本国立农业和食品研究组织（NARO）为对比研究的目标机构。以WOS核心合集（WebofScienceCoreCollec⁃tion）为检索数据库，在高级检索模式下，分别对国家（CU）、机构（OO）、研究方向（SU）以及出版时间（PY）进行组合。因为本研究重点探讨各机构在食品科学和技术研究方面的进展与成果，同时，为了便于更好地分析比较，所以，检索范围限制在Article和Pro⁃ceedingsPaper的英文文献类型。

2研究方法

文献计量学以文献体系和文献计量特征为研究对象，利用计量方法，研究探讨文献分布结构、数量关系、变化规律等[3-4]。一般而言，科学文献与科学知识量存在相似增长规律，科技文献数量和结构的变化以及相互引用的规律也可反映相应科技领域的发展特征，因而文献计量在一定程度上可用以反映和预测科学技术发展的历史和趋势[5-6]，文献计量因此被认为是当前对特定领域学术论文进行分析以了解学科研究现状、把握学科发展态势、分析预测学科发展趋势的重要方法[7-8]。本研究采用文献计量的方法，利用WOS提供的统计功能和MicrosoftExcel对文献进行数据整理和统计分析。基于检索结果，对不同机构的发文数量、文献引用率、高被引文献比例、学科交叉情况、修正活跃指数等指标，从科技产出量、影响力等角度对目标研究机构进行对比分析。

3数据结果与分析

3.1目标机构食品科技文献产出概况2000～2017年，从文献发表量分析，ARS远远超过其他几个机构，位居首位。NARO于2006年由日本国家农业和生物研究组织、国家农村工程研究所、国家粮食研究所和国家农科院联合组成，鉴于成立时间较晚，文献发表量是几个机构中最少的，仅有500多篇（见表1）。从文献发表的年份分布分析，CAAS在食品科学和技术研究领域的产出量总体处于增长的态势，2007年以后增幅更为显著。ARS和INRA在2015年之前食品科学和技术研究文献的产出总体表现为波动上升，之后则有不同程度的下降；2017年，ARS的产出量略有回升，而INRA产出量则进一步下降，且降幅明显。NARO在食品科技研究领域的文献产出量相比其他机构变化相对平稳（见图1）。从发文占比情况分析，除NARO波动起伏较大之外，其他目标机构食品科学和技术研究的发表文献占比波动不算大，ARS和INRA一般在10%上下波动；CAAS食品科学和技术研究发文占比一直不足10%，但其占比总体保持增长态势，近几年和ARS、INRA这类发达国家农业研究机构发文的占比水平日益接近。总体来看，鉴于食品科学和技术研究只是上述机构的部分研究内容，并非其重点研究对象，因此，相关研究的发文占比相对较低。

3.2研究领域学科交叉多样性分析目前，学科领域间呈现出越来越多的相互融合、彼此联系的现象；而学科及研究领域之间的交叉常常有助于研究人员拓宽知识领域，开阔视野，创新思维，推动科技创新与发展[2，9]。食品科学和技术研究具有学科交叉的多样性。对比目标机构食品科技研究发文涉及的研究方向数量，并对其在2000～2008年以及2009～2017年两个阶段发文涉及的研究方向变化情况进行了分析（见表2）。研究显示，目标机构的食品科学和技术研究大多涵盖了农业、化学、毒理学等多个学科领域，但各机构食品科学和技术研究交叉领域在多样性上存在较大差距。ARS和INRA的交叉领域多达29个和31个，而NARO涉及的领域却只有16个，CAAS则处于目标研究机构的中间水平。对比两个时间段内食品科技研究涉及的领域数量发现，随着时间的推移，ARS和INRA食品科学和技术研究所涉及的研究领域广度有所收窄，而CAAS和NARO则保持扩大的态势。

3.3科技影响力对比1）文献引用率。科学文献发表数量是衡量科研机构科研成果的指标之一，评价的是科研机构的产出数量；而发表文献的引用率则代表的是科研机构的科研成果影响力，评价的是科研机构的产出质量。2000～2017年，各机构食品科学和技术研究发表文献的引用率都较高，普遍在80%以上（见表3）。尽管如此，机构之间仍可大体分为两个梯队。ARS和INRA属于第一梯队，文献引用率均高于93%；虽然ARS的发表文献数量是目标机构中最多的，但在机构的文献引用率方面则略低于INRA。CAAS和NARO则不足85%，显示两个机构的食品科学和技术研究的影响力还有进一步提升的空间。2）高被引文献占比。本研究将目标机构食品科技研究单篇文献引用频次在40次以上（含40次）的文献定义为该领域的高被引论文。据此，2000～2017年，拥有高被引论文数量最多的机构是ARS，第2位的是INRA；若从高被引论文占比情况分析，INRA居首位，而ARS屈居第2位。CAAS虽然要优于NARO，但两个机构的高被引论文不论是数量还是占比情况均远低于INRA和ARS的水平（见表3）。3）被引频次。从被引频次的数量上看，目标机构的情况与前述各机构的文献总量 、高被引论文数量的格局大体一致。ARS的被引频次数量绝大多数年份处于领先地位，但近两年文献引用频次增幅趋缓。INRA文献的引用频次稳定增加，自2002年开始一直保持在第2位。CAAS和NARO的食品科学和技术文献被引频次均远低于前述两个机构。值得注意的是，自2010年开始，受文献数量增长与质量提高的影响，CAAS的文献被引频次量大幅增加，此增速在2014年以后进一步加快（见图2）。4）篇均被引频次。本研究分别对食品科技文献以及食品科技研究热点交叉领域文献的篇均被引频次进行了分析，各目标机构食品科技文献的篇均被引频次存在非常大的差异（见表3）。其中，ARS和INRA非常接近，均将近22；CAAS和NARO则远远低于上述机构，篇均被引频次不足10。本研究也对热点交叉领域的食品科技文献引用情况进行了分析，2000～2017年，化学、农业、营养、生物技术和应用微生物、微生物、毒理和工程是上述目标机构食品科学和技术研究的热点交叉领域。ARS和INRA在上述热点交叉领域文献的篇均被引频次都位居前列，其中，ARS在化学、农业、营养和工程几个领域文献的篇均被引频次位居首位，特别是在工程学领域具有突出的优势；而在生物技术和应用微生物、微生物和毒理学领域，INRA食品科学和技术研究文献的篇均被引频次高居第一，尤其在毒理学领域具有明显优势；CAAS在上述交叉领域的食品科技文献的篇均被引频次全都落后于ARS和IN⁃RA，但在化学、营养、生物技术和应用微生物、微生物、毒理和工程等多数领域高于NARO（见表4）。5）论文H指数。H-index是衡量研究机构某一领域的学术成就的常用指标之一。H-index中的H代表“高引用次数”，它是指一名学者发表了h篇文献，被其他论文至少引用h次，H-index越高，文献影响力越大。因此，该指数既反映了其科研产出数量，也反映了文献的引用次数，可以比较准确地反映学者的学术成就[10-11]。可以看出，ARS的研究影响力独占鳌头，其H-index高达113；INRA略低于ARS，但也远高于CAAS和NARO（见图3）。

3.4国际合作活跃度国际科技合作论文是国际科技合作产出成果的重要形式和反映国际科技合作关系的重要载体，可以在一定程度上展现科技资源和知识资本国际扩散途径。可以说，国际合著论文在一定程度上是国际科技合作关系的反映[12-15]。从机构的食品科技合作国家数量来看，ARS是合作国家（地区）最多的机构，INRA仅次于ARS，两个机构在食品科技领域的国际合作非常活跃；相比较而言，CAAS、NARO在食品科技领域的合作国家（地区）数量要远远少于上述两个目标机构。本研究将2000～2017年分为两个阶段对不同目标机构的国际合作情况进行了分析（见表5）。首先，在考察时间范围内各目标机构的合作国家（地区）数量都呈现增长的态势，国际合作日趋活跃。其次，各目标机构的国际合作国家数量虽然都有增长，但从增幅上看，NARO、CAAS初期的合作国家数量基数较小，发展迅速，其中，NARO的合作国家（地区）增长数量最多，增幅达到500%以上，CAAS也达到330%。最后，机构的国际合作各有特点。CAAS近年来国际合作的国家（地区）数量有所提升，与亚非以及拉美农业大国的合作有所加强，但总体来看，一直以和发达国家合作为主。NARO增速是目标机构之中最快的，这也得益于其基数最低的缘故。然而，其合作发表的文献数量仍然处于低位。同时，除美国外，亚洲是其合作的重点地区。ARS合作国涉及各大洲，韩国、巴西一直是其主要的合作国家。近些年来，与中国的合作日益增多，中国已进入与ARS合作最多的5个国家之中，且位居首位。而且，ARS不仅合作国家数量多，与各国合作发表文献的数量均远高于其他目标机构。INRA与ARS一样，合作涉及众多国家（地区），与各合作国家（地区）共同发表的文献数量也普遍较高。而与ARS不同的是，INRA合作重点相对而言集中于欧洲，英国、西班牙、意大利等欧洲国家一直位居法国食品科技合作国家的前5位。

3.5修正活跃指数（ModifyActivityIndex，MAI）Price曾在1981年利用计量方法对不同国家（地区）在考察时间范围内某一领域研究专利的表现和活跃度进行度量[16]。基于Price的研究，杨青和黄艺利用修正活跃指数（MAI）对1989～2007年中国与美国、德国、日本和印度的菌根研究表现进行了比较[17]。在前述学者研究的基础上，本研究对目标机构在考察期内食品科学和技术研究的表现进行了分析。计算公式如下：MAI=[（Ri/R0）/（Wi/W0）]×100其中，Ri为某研究机构食品科技研究在i年中发表的出版物总量；R0为某机构该研究在整个考察期内的出版物总量；Wi为世界范围内食品科技研究在i年中发表的出版物总量；W0为整个考察期内该研究世界范围内出版物总量。当MAI=100时，表明该机构在食品科技研究领域的研究活跃度与世界平均水平相当；当MAI>100时，表明该机构的研究活跃度高于世界平均水平，反之，则低于世界平均水平。各目标机构在考察期内食品科学和技术研究的表现和活跃度变化大致可分为三类：第一类是活跃度由高到低的变化趋势。2011～2012年是ARS和INRA食品科学和技术研究表现的分水岭，在此之前，机构研究活跃度高于世界平均水平，而在此之后，则逐步减弱，低于世界水平。第二类则是活跃度波动上升，而近几年又有较大幅度下滑。NARO就属于此列，2013年之前，食品科学和技术领域的研究活跃度波动上升，但2013年之后，尽管仍高于世界平均水平，但出现了较大幅度的下滑。第三类则是研究活跃度保持上升，CAAS即在此之列，除2006年、2011年略有下调外，整体处于上升趋势，并于2012年首次超过世界平均水平（见图4）。

4结论

4.1CAAS食品科学和技术研究产出量呈现持续增长的发展态势，而且增长速度强劲NARO在产出总量和其他绝大多数影响指标方面均低于CAAS，这可能与其组建时间在几个机构中最短有关。虽然在该领域的科研活动与产出方面，CAAS较NARO具有较大优势，但无论在食品科学和技术研究产出总量上还是质量上，与该领域内ARS、INRA等世界级科研机构相比差距还较大，文献引用率、被引频次、篇均被引频次、高被引论文数量及其占比、H-index，CAAS全都落后于ARS、INRA。因此，提升科技产出质量和科技产出的国际影响力是其亟须努力的方向。

4.2加强国际合作是科研发展的大趋势和各机构的共识对考察时间范围内目标机构食品科技发文合作国家与地区的分析显示，各目标机构对于国际合作均非常重视，国际科技合作的国家数量日益增加，合作交往日趋活跃。得益于发展基数较低之利，NARO和CAAS的合作发展增速明显。尽管如此，从总量上看，ARS和INRA的合作国家数量、合作产出数量仍远高于CAAS和NARO。在食品科学和技术领域利用国际科技资源提升科技竞争力、促进科技进步方面，CAAS还有较长的路要走。

4.3食品科学和技术研究具有学科交叉的多样性目标机构的研究在涉及学科的广度上呈现不同的发展趋势，CAAS、NARO研究领域的广度仍在拓宽，而ARS、INRA的广度有所收窄，在保持学科交叉多样性的同时有趋于集中的趋势。这可能与ARS和INRA的食品科学和技术研究已发展多年，渐趋稳定成型，而CAAS和NARO开展研究相对较晚，仍处于上升发展期有关。尽管发展趋势有所不同，但在具体的研究领域方面，各目标机构也有相似之处，化学、农业、营养、生物技术和应用微生物、微生物、毒理、工程是热点交叉领域。

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作者：戚亚梅 吴伟 郑床木 冯忠华 单位：中国农业科学院农业质量标准与检测技术研究所