我国中部地区科技合作态势研究——以中科院为例

（中国科学院武汉文献情报中心，湖北武汉 430071）

1 研究背景

我国中部地区包括江西、湖南、湖北、河南、安徽、山西等位于我国中部且边界相连的6 个重要省份［1］。从地理位置上看，中部6 省很好地连接了珠三角、长三角和长江中游城市群等经济圈，在全国区域发展格局中具有举足轻重的战略地位。“中部崛起”最早的提法出现在2004 年。2006 年《中共中央、国务院关于促进中部地区崛起的若干意见》发布，2009 年9 月国务院颁布《促进中部地区崛起规划》，标志着“中部崛起”与“西部大开发”“振兴东北”“东部加快发展”一起共同构成了我国完整的区域经济发展战略。2016 年12 月26 日，国家发改委印发《促进中部地区崛起“十三五”规划》，对进一步加快中部地区崛起步伐、构建区域协调发展新格局、培育区域发展新动能具有重要的指导意义和作用。

科技创新是中部崛起的核心支柱，而中国科学院（以下简称“中科院”）是科技创新中的一支重要力量，肩负贯彻落实习近平总书记“三个面向”“四个率先”重要指示的历史使命［2-3］。中科院在重点解决国家战略性科学技术问题的同时，也高度重视区域发展中的科技需求。1984 年12 月中科院与湖南省签订第一个院省科技合作协议，开创了国家科研机构携手地方政府、高校、企业共同致力于区域经济社会发展的新纪元［4］。院地合作已成为促进知识创新体系与区域创新体系和技术创新体系紧密结合，加快科技成果转移转化的重要途经，是科技服务地方经济的一种有效形式，也是区域创新体系建设的重要组成部分。为推进中部地区的院地合作工作，中科院作出了一系列的战略部署，包括共建创新平台、共谋合作项目、联合培养人才等［5-9］。研究中部地区的院地科技合作态势，对发现其中存在的问题，并在未来有针对性地开展科技合作具有重要的参考价值和现实意义。

本研究采用文献计量的方法来研究我国中部地区的院地科技合作态势。文献计量法用于研究科技合作由来已久，且仍具有较高使用价值［10-11］。论文合著是衡量科技合作成果的重要工具，通过分析合作论文，不仅可以了解地区的科研实力和影响力，还能了解不同地区、不同机构之间的科技合作网络。以Web of Science 核心数据库作为检索工具，检索式为：PS=（henan or anhui or jiangxi or shanxi or hunan or hubei）and OG=（Chinese Academy of Sciences or CAS），共检索到论文77 247 篇（检索日期为2020年2 月7 日）。这些论文的发表机构分为以下5 种情况：中科院某一机构独自发表；中科院机构与中科院机构共同发表；中科院机构与国外机构共同发表；中部6 省的中科院机构与国内非中科院科研机构共同发表；中科院机构与中部6 省非中科院科研机构共同发表。对77 247 篇论文进行数据清洗，剔除前3 种情况的论文，仅保留符合后两种情况的院地合作论文数据，共得到18 850篇论文（以下简称“样本合作论文”）。以VOSviewer 和ITGInsight 为文献分析工具进行文献计量分析，辅助使用Excel 进行统计分析。

2 总体态势分析

2.1 年度分布

从样本合作论文发表时间的年度分布来看（如图1 所示），中部6 省中科院机构与地方科研机构的科技论文合作起始于20 世纪90 年代，但一直到21 世纪初合作仍处于起步阶段，1994—2003 年的10年间，合作论文仅有476 篇；21 世纪10 年代后期，合作论文数量开始迅速增长，尤其是“十三五”期间，合作论文数量及增速都大幅提升，2016—2019 年间合作发表论文数量达到12 079 篇，占历年来合作论文总量的64.1%。基于近年来的发展趋势，可以预计，2020 年中部6 省的科技合作论文将持续增长，且达到较高水平。

图1 样本合作论文数量年度分布

2.2 地区发文排名

从图2 可以看出，中部6 省的中科院机构及地方科研机构与国内32 个省份（未含港澳地区）均开展了不同程度的合作，其中安徽省的合作论文数量占比尤为突出，达到19.3%，湖北省的合作论文数量位居第3 位，但占比仅为10.8%，与安徽省还有明显的差距。中部6 省发表合作论文数量的排名依次如下：安徽、湖北、湖南、河南、山西及江西。

图2 样本合作论文地区构成

论文的总被引次数、篇均被引次数都是衡量科研机构科研学术影响力的重要指标。被引次数是学术界公认的度量学术成果影响力的核心指标，被引次数越高，说明评价对象的整体学术影响力越大。篇均被引频次是指平均每篇论文的被引次数，篇均被引次数越高，说明评价对象的论文质量越高［12-13］。从表1 可以看出在样本合作论文中，安徽省发表的合作论文总被引次数遥遥领先；从篇均被引次数来看，安徽省排名第二。由此可见，在中部6 省院地合作发表的论文中，安徽省的学术影响力较大，论文质量虽不如上海，但在中部地区仍位居首位，说明安徽省的科研基础较为深厚，科研实力相对强大；湖北省的院地合作论文数量在中部地区虽排名第二，但论文的被引次数和篇均被引次数都位居湖南之后，说明湖北省科研机构的学术影响力及论文质量还有较大的提升空间。

表1 样本合作论文中发文数量排名前10 省份

表1 （续）

由以上分析可知，安徽省在中部6 省的院地科技合作中表现尤为突出，这与安徽省历来高度重视科技创新工作，坚持将科技创新作为支撑经济增长的主要力量有关。从20 世纪初开始，安徽省就开始了与中科院的合作。为巩固院省合作成果，提升合作层次，2012 年安徽省与中科院第一次签署了全面科技合作协议。“十二五”期间，中科院科技成果转移转化使安徽省企业的新增销售收入累计超过500 亿元，新增利税累计超过70 亿元。2016 年8 月，新一轮《安徽省人民政府和中国科学院全面创新合作协议》的签订，则标志着安徽省与中科院的全面合作进入纵深发展的新阶段，双方就合作共建综合性国家科学中心、共建院地合作平台、共建量子信息国家实验室、共同推进全面创新改革试验、充分发挥中科院人才和智力资源优势服务安徽经济社会发展等方面开展实质性推进和合力推动。安徽省的科技创新已跑出了加速度，正在实现科技创新引领经济社会的快速发展。

2.3 机构发文排名

从表2 可见在样本合作论文中，与中科院的科研院所、中国科技大学及中国科学院大学合作发表论文最多的机构依次为武汉大学、华中科技大学、中南大学、合肥工业大学、湖南大学、郑州大学、安徽大学等。从论文影响力来看，与中科院系统合作发表论文的机构中，影响力相对较大的有武汉大学、湖南大学、北京大学、复旦大学、中南大学等，其合作论文的被引次数分别均在8 000 次以上。从论文质量来看，复旦大学、淮北师范大学、山东大学等与中科院合作发表的论文质量相对较高，篇均被引次数分别均在20 次以上，中部地区院地合作论文质量还有待提高。

表2 样本合作论文中发文数量排名前25 机构

表2 （续）

3 中部地区中科院机构与地方科研机构合作网络

3.1 地区科技合作网络

地区科技合作网络如图3 所示，图中节点的大小与地区发表合作论文数量的多少成正比，连线的粗细与合著数量成正比。可以明显看出，北京在中部地区的科技合作中处于重要的中心地位，与众多省份/地区都开展了较多的科技合作，这说明，北京的中科院机构与中部地区的科研机构，或者中部地区的中科院机构与北京的科研机构之间合作较多，原因之一在于在北京的中科院研究机构最多。从地区与地区之间的合作论文数量来看，北京与湖北合作发表的论文数量最多，达到1 758 篇；其次为北京与湖南合作发表的论文数量，为1 641 篇；随后是北京与安徽合作发表的论文数量，为1 424 篇。

从中部地区来看，安徽在积极探索与各发达地区的合作，除北京外，安徽与长三角地区，包括上海、江苏等都保持着密切的科技合作关系，院地合作发表论文数量分别达到1 121 篇、961 篇，而湖北、湖南、河南等地除与北京有较明显的合作关系外，与其他地区还没有形成紧密的合作关系。湖北是中部6 省中与上海合作发表论文数量第二多的省份，合作论文数量为558 篇，但只有安徽与上海合作发表数量的一半。此外，河南与北京的合作论文数量为1 068篇，但与对外合作第二多的地区——上海的合作论文数量仅为252 篇。除与北京、上海合作外，湖北与广东、江苏、浙江，湖南与广东、浙江，河南与湖北、福建、陕西，江西与福建、江苏，山西与江苏、山东、陕西等地开展的合作相对较多。

图3 我国中部地区与国内其他地区院地科技合作网络

图4 是中部6 省之间的科技合作关系图，图中呈现的是一个对称矩阵，气泡的大小代表省与省之间院地合作论文数量的多少。由图可知，安徽与湖北之间的合作相对最多，合作论文数量为374 篇；其次为安徽与湖南、安徽与河南、湖北与湖南之间的合作论文数量，分别为202 篇、201 篇和191 篇。对比前面提到的北京和湖北，以及安徽与上海之间的院地合作论文数量（分别为1 758 篇和1 121 篇），相差甚远。这表明，中部地区之间的院地合作相对不足。

图4 我国中部地区院地科技合作关系

基于以上地区之间科技合作态势的分析，可以得出两方面的结论：

一方面，从各地尤其是安徽与北京、上海、江苏等地的合作来看，地区之间的科技合作呈现出一定程度的马太效应，即对方实力越强，参与合作的意愿越强烈。这也符合安徽积极融入长三角的战略布局。2005 年安徽就确定了“东向发展”战略，2019 年12 月，随着《长江三角洲区域一体化发展规划纲要》的正式发布，安徽全省被纳入了长三角地区，和上海、浙江与江苏形成了“3 省1 市”的区域一体化发展格局。

另一方面，中部地区之间没有形成抱团发展，而是呈现出“单打独斗”的态势。导致这种现象的可能原因有：其一，地区之间的竞争意识在逐步强化。各地政府都在努力向本地吸引资本、人才和技术，这种竞争在一定程度上形成了一定的行政壁垒，阻碍了知识、技术、人才在中部地区之间的流动，隔断了创新联系。其二，中部6 省的区域创新体系有待进一步健全，包括主体性要素、资源性要素和环境性要素的构建［14］。中部地区的地方政府、中科院机构、其他科研机构及重点行业骨干机构等主体，还没有构建起互利共赢的协作互动网络；中部地区之间的人流、物流、资金流、知识流与信息流等资源也未形成跨区域的有机结合；中部地区缺乏科技创新、成果转化的统筹协调联动机制。

3.2 科研机构合作网络

科研机构科技合作网络如图5 所示，与地区合作网络类似，图中节点的大小与文献数量的多少成正比，连线的粗细与合著数量成正比。从节点大小和连线的粗细来看，中国科技大学（安徽）与合肥工业大学（安徽）及安徽工业大学（安徽）间有着非常紧密的合作关系，与安徽医科大学、清华大学、上海交通大学等也开展了较多的合作。中部地区的中科院机构中，中国科技大学（安徽）、中国科学院山西煤炭化学研究所（山西）、中国科学院水生生物研究所（湖北）、中国科学院物理与数学研究所（湖北）、中国科学院岩土力学研究所（湖北）等与地方科研机构在科技合作中发挥了很大的作用，主要的合作机构及合作论文数如表3 所示。

图5 我国中部地区院地科技合作机构网络

从表3 可以看出，中国科技大学在中部地区的科技合作中扮演了相当重要的角色，不仅与安徽本地的合肥工业大学、安徽大学、安徽医科大学密切合作，与中部地区其他省份的科研机构，如湖北的华中科技大学、武汉大学，湖南的中南大学也开展了不少合作。中国科技大学充分发挥科教资源的溢出效应，最大限度地发挥了原始创新在院地合作中的重要作用。

表3 我国中部地区院地科技合作主要机构及合作论文数量 单位：篇

表3 （续）

3.3 院地合作的学科领域及研究热点分析

3.3.1 学科领域分析

对中部6 省中科院机构与地方科研机构的合作论文进行学科领域的统计分析，由图6 可知，中部6省在化学、物理、材料科学、工程等学科领域的科技合作较多。其中，除了湖北，5省发表的合作论文中，化学、物理、材料科学均在前3 之列；而湖北则略有差别，其排名前3 的学科为化学、工程和材料科学。除以上学科外，中部6 省在其他学科领域的布局也略有不同，如，安徽在光学、能源与燃料、数学、高分子材料、电化学、仪器及仪表等领域的合作论文是6 省中最多的；湖北在环境和生态、地质、生物化学与分子生物学、植物学、气象与大气科学、水资源工程领域的合作论文最多；湖南的农学在6省中也表现得较为突出；河南在高分子科学，山西在能源与燃料、结晶学等专业领域开展的科技合作则相对较多。院地合作论文的学科分布在很大程度上反映了地区的特色或优势领域，如果能围绕各地的优势产业链在区域内积极对接互补，协作部署创新链与技术链，将进一步强化区域间的创新性合作。

图6 我国中部地区院地科技合作论文学科分布

3.3.2 热点识别

使用VOSviewer 工具，基于关键词的词频分析，用论文中出现频次为40 次以上的关键词绘制关键词共现图谱，将时间叠加到关键词共现网络中，得到关键词叠加可视化分析图，如图7 所示。图中使用一个圆圈和标签来代表1 个关键词，圆圈和字体的大小代表关键词出现次数的多少［15］，颜色由浅到深反映的是关键词随年度的变化趋势。从关键词的年度分布来看，研究热点已经从化学（chemistry）、形态学（morphology）、蛋白（protein）、复合物（complexes）等逐步发展到纳米片（nanosheets）、石墨烯（graphene）、光谱（spectroscopy）等，然后到纳米粒子（nanoparticles）、纳米复合材料（nanocomposites）、碳纳米管（carbon nanotubes）、新陈代谢（metabolism）、细胞凋亡（apoptosis），最后到近几年的运输（transport）、细胞（cells）、基因（gene）、气候变化（climatechange）、纳米线（nanowires）、网络（network）、密码术（crytography）、水溶液（aqueous-solutions）、废水（waste-water）等。

图7 样本合作论文关键词年度分布

从科技和产业融合发展的角度，基于以上对中部6 省院地科研合作学科领域的分析及热点识别，结合《促进中部地区崛起“十三五”规划》中对中部地区现代产业新体系的建设要求：“做大做强光电子通信、新型显示、集成电路、卫星导航、新能源汽车、新一代航空航天设备、机器人装备、先进轨道交通、生物医药、新材料、节能环保等产业，支持人工智能、基因测序、3D 打印、无人机、石墨烯利用等技术产业化，推进智能交通、精准医疗、高效储能与分布式能源系统、智能材料、虚拟现实与互动影视等新兴前沿领域创新和应用”，可以看出，中部地区中科院机构与地方科研机构的合作对地方科技及产业的发展起到了相当大的支撑作用，在光电子、智能交通、生物医药、基因测序、新材料、新一代信息技术、节能环保等新兴产业领域均进行了前沿科学问题研究与技术研发的前瞻性布局，而在某些领域，如卫星导航、新一代航空航天设备、机器人装备、无人机等领域，学科布局或前沿研究则相对薄弱。立足中部崛起的产业发展需求，围绕地方产业发展的“卡脖子”技术，更加合理地布局和调整学科和研发热点，是院地合作持续推进的重点工作之一。

4 结论与建议

本研究通过对中部6 省的院地科技合作网络进行统计分析，得出以下结论：

（1）中部地区中科院机构与地方科研机构的科技论文合作起始于20 世纪90 年代，得益于国家中部崛起战略的实施，“十三五”期间院地合作论文数量及增速大幅提升。可以看出，实施促进中部地区崛起战略是党中央、国务院作出的重大决策部署，为中部地区的科技合作提供了重大机遇。

（2）中部6 省中，安徽的院地科技合作工作表现得尤为突出，不管是与中部6 省以外的北京、长三角地区，还是与中部地区的其他5 省之间，开展的合作都最多，表现出了深厚的科研实力及学术影响力。除安徽外，其余省份的院地科技合作论文数量排名依次为：湖北、湖南、河南、山西及江西。

（3）从中部6 省之间的院地科技合作来看，内部缺乏合作，未形成一体化的合力，各地存在“单打独斗”的现象，例如安徽将目光投向了长三角，2005 年就确定了“东向战略”，湖北、湖南等地也倾向于与发达地区合作，6 省之间的合作相对不足。

（4）从机构之间的科技合作来看，中国科技大学（安徽）在中部地区的科技合作中扮演了相当重要的角色，与安徽省内外的科研机构都展开了相当多的科技合作；中科院的机构如中国科学院山西煤炭化学研究所（山西）、中国科学院水生生物研究所（湖北）、中国科学院物理与数学研究所（湖北）、中国科学院岩土力学研究所（湖北）等也与中部6省的地方科研机构有不同程度的合作，但合作的广度和力度还有待加强。

（5）中部6 省院地科技合作论文的学科布局各有侧重点，体现出了各省的优势或特色科研领域，如能充分整合资源，高质量贡献各自的科技力量，将大幅推动中部崛起。

基于以上总结的现状及不足，结合中部6 省在中部崛起战略中对科技发展的重大需求，提出以下建议：

（1）加强顶层设计，理顺中部6 省中科院机构与地方科研主体之间的互动机制。突破地区壁垒，以宽阔的胸怀、长远的战略眼光进一步拓展院地科研机构的合作，积极加强协同创新，在学术交流、学科互补、人才培养、合作研究等方面实现互赢共进，扬长补短、共同发展。

（2）加强系统谋划，理顺中部6 省中科院机构内部科研管理机制。成立专门机构负责中部6 省的院地科技合作与交流，对接跨行政区的资源要素，包括人流、物流、资金流、知识流与信息流等，统筹协调，整合优化创新资源，围绕增强地方创新能力，以科技创新引领地方经济社会发展的重大需求，加强前瞻研判，形成务实高效的院地科技合作新格局。

（3）进一步推进区域创新系统的建设。从中科院推进院地科技合作的角度来看，中科院要在服务主体要素、构建功能要素及创新环境要素等方面进一步发挥骨干和引领作用。拓宽与政府及其他地方科研载体之间的合作广度，加深合作深度；瞄准地方科技创新需求及“卡脖子”技术，注重有组织、跨学科与省市共建重大科技创新载体和成果转移转化平台，积极承接中部地区省市委托的重大科技项目；切实为中科院与地方的联合创新营造良好创新生态，进一步完善创新管理机制及技术转移和成果转化机制。通过推动区域创新体系的完善，增加高水平科技创新供给，促进基础研究、应用基础研究和技术创新融通发展，以此来推动中部地区的产业结构升级及经济社会的发展。