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摘要:从文献计量角度看国际天然气水合物研发态势郑军卫，史 斗（中国科学院资源环境科学信息中心，甘肃 兰州 730000）摘 要：以ISI Web of Knowledge信息平台提供的SCI（网络版）数据库、INSPEC数据库和DII数据库为数据源，以Derwent Analytics软件为分析手段，对1995—20..
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从文献计量角度看国际天然气水合物研发态势 郑军卫，史 斗 （中国科学院资源环境科学信息中心，甘肃 兰州 730000） 摘 要：以ISI Web of Knowledge信息平台提供的SCI（网络版）数据库、INSPEC数据库和DII数据库为数据源，以Derwent Analytics软件为分析手段，对1995—2005年期间发表/申请的国际天然气水合物研究论文/创新专利的年度分布、国家分布、机构分布和作者分布情况进行了分析与比较，从而从文献计量分析的角度指出了国际天然气水合物的研发主要集中在美、日、俄、加、英、德、法、中、挪等国的国立研究机构、政府部门和大学。同时分析了中国天然气水合物的研究概况。 关键词：天然气水合物；文献计量分析；德温特分析家软件；态势
0 前言 自1810年英国科学家Davy在实验室合成氯气水合物并于次年首次公开发表文献提出气水合物[1]一词以来，人类就从未停止过对气水合物的研究和探索，此间也曾出现过数次研究高潮，但直到20世纪60年代以后特别是80年代末以来，随着对气水合物所蕴藏的巨大能源资源和潜在环境效应的认识，世界各国科学家才开始从天然气水合物类型、物化性质、自然赋存、成藏条件、资源评价、勘探开发手段以及气水合物储气技术、气水合物与全球变化和海洋地质灾害的关系等方面展开了较全面的研究[2,3]。我国对气水合物的研究起步较晚，在20世纪90年代初期我国仅有少部分研究人员关注国际气水合物研究，90年代末期我国气水合物研究才进入了快速发展时期，目前已在气水合物实验室模拟、物化性质、资源评价等方面开展了多种研究项目，并对我国南海海域天然气水合物资源前景进行调查。当前国际天然气水合物研发态势如何，我国是否已经跟上国际研发步伐，这些都是业界十分关心的问题。 科学技术的发展不仅反映在科学理论的不断完善上，同时也反映在科技文献的增长上和科技产品的增加上。正是基于这一点，本文试图通过文献计量学的方法，对ISI Web of Knowledge信息平台提供的SCI(网络版)数据库、INSPEC数据库和DII数据库中收录的1995—2005年期间发表和申请的国际天然气水合物研究论文和创新专利进行了分析，以期揭示近10年来国际天然气水合物研发态势。 1 分析方法 1969年英国著名情报学家Alan Britchard正式提出文献计量学（Bibliometric）一词，标志着文献计量学的诞生[4]。在此后的30多年，文献计量学得到了快速的发展，其理论、方法、手段日臻完善。近年来计算机、网络和信息技术的高速发展，为文献计量学的发展提供了新的契机。特别是高性能计算机、Web海量数据库和大型文献分析软件产品的陆续推出，使得文献计量学能够充分快捷地利用大量数据从事各种统计和分析评价工作。本文分析所采用的资料均来源于美国科技信息研究所（ISI）Thomson Scientific公司基于Web所建立的信息平台ISI Web of Knowledge提供的SCI(网络版)数据库、INSPEC数据库和DII数据库等3个核心数据库。其中，科学引文索引数据库（Science Citation Index，SCI网络版）共收录5000多种国际最优秀的科技期刊，内容涉及130多个基础科学领域，每年新增报道约60万篇科技文献；ISI会议录（ISI Proceedings，INSPEC）, 主要收录全球最著名的科学、社会科学和人文科学会议录信息；德温特创新专利索引（Derwent Innovation Index，DII）, 包括了40多个国际、国家与地区专利机构的近3000万条专利信息[5]。本次采用的分析工具为德温特分析家软件（Derwent Analytics 3.2）[6]。该软件是美国Thomson Scientific公司提供的用于计算机桌面的数据挖掘和可视化工具，应用该软件工具可以对信息和数据进行整理、分析和汇总，是目前应用效果较好的文献计量学分析软件之一。 此次分析以“(‘clathrat*’ AND ‘'hydrate*’) OR (gas hydrate*) OR (methane hydrate*) OR (‘BSR’ AND ‘hydrate*’) OR (‘bottom-simulating reflector*’ AND‘hydrate*’)”为检索主题词，以文章的标题、关键词和摘要为检索范围，以1995—2005年10月为检索时间段，检索了SCI、INSPEC和DII等3大数据库，最后以Derwent Analytics软件为手段开展了国际天然气水合物文献计量分析。 2 结果和讨论 2.1国际天然气水合物研发概况 从SCI、INSPEC和DII分别检出了其收录的1995—2005年有关天然气水合物的期刊论文1968篇、会议论文468篇和专利580件。这些文献和专利的逐年变化情况如图1所示。
图1. SCI、INSPEC、DII收录的天然气水合物文献年际变化 从图1可以看出，从1995—2004年10年间国际天然气水合物SCI论文、INSPEC论文和DII专利呈逐年上升趋势，年均增长率分别为21.63％、26.89％和48.44％，趋势方程分别如式（1）、式（2）和式（3）所示： ySCI=26.115(x-1994)+30.667 R2=0.905 (1) yINSPEC=11.878(x-1994)0.7114 R2=0.8177 (2) yDII=10.036(x-1994)-7.4909 R2=0.7671 (3) 式中ySCI、yINSPEC、yDII分别为天然气水合物SCI论文数、INSPEC论文数和DII专利数，x为年代（1995≤x≤2004）。 其中：SCI论文数在2004年达到最大，全年发文306篇，约占10年间论文总数的17.56％，而增长最快的则是2000年，其论文数比1999年增加70.68％；INSPEC论文在2003年达到峰值93篇，是文献最少的1995年的8.45倍；DII专利也是在2003年达到峰值117件。由于2005年的数据截至到当年的10月1日，未统计完全，故上述分析中未列入。 1968篇SCI论文共被引用14752次，篇均被引频次为7.50，单篇被引频次超过50次的论文有17篇，约占论文总数的1％，从未被引用的论文有617篇，约占论文总数的31.35％。单篇被引频次最高的论文为Zachos J等5人于2001年发表在SCIENCE上的 “Trends, rhythms, and aberrations in global climate 65 Ma to present”一文，该文共被引用了383次。 从上述分析可以看出，进入21世纪以来，国际天然气水合物研发发展较快。 2.2天然气水合物SCI论文、INSPEC论文和DII专利的国家分布 根据Derwent Analytics软件的统计，10多年间全球天然气水合物SCI论文、INSPEC论文和DII专利的作者和申请者分别涉及到52个、27个和14个国家和地区，其中排名居前20名的国家的论文产出量和各国的专利申请情况分别如表1、表2和表3所示。 表1 1995—2005年发表天然气水合物SCI论文最多的前20个国家
表2 1995—2005年发表天然气水合物INSPEC论文最多的前20个国家
从近10多年来全球国际天然气水合物研究论文统计来看，美国在数量处于绝对的优势，其所发表的天然气水合物SCI论文和INSPEC论文均占到全球论文总数的约1/3，其论文的质量也比较高，SCI论文篇均被引频次达到9.24，比全球平均值7.50高23.2％。随后是日本、俄罗斯、加拿大、英国、德国等国家，中国位居第8位（SCI论文83篇，约为美国的1/8）和第9位（INSPEC论文11篇，约为美国的1/14）（表1和表2）。表3是1995—2005年各国天然气水合物创新专利申请情况，与表1和表2统计的国际论文分布情况明显不同，在统计时段内日本共申请了232件与天然气水合物有关的专利，占到全球的40％。这一点也反映出日本很重视将科研成果向实用技术的转化。 2.3天然气水合物SCI论文的机构分布 各国天然气水合物SCI论文产出主要集中于国立科研机构、政府部门和著名大学，尤其是国立科研机构、政府部门在国家研究体系中起着重要作用。天然气水合物SCI论文发文量居世界前列的机构及其论文被引用情况见表4所示。 表4 1995—2005年发表天然气水合物SCI论文最多的国际机构及其论文被引用情况
从天然气水合物SCI论文作者的机构分布统计情况来看，以俄罗斯国家科学院、美国地质调查局、德克萨斯州大学、加拿大自然资源理事会、东京大学、美国海军、中国科学院等为代表的国立科研机构、政府部门和大学是国际天然气水合物研究的核心力量。其中俄罗斯国家科学院发表水合物SCI论文119篇，居世界各机构之首，其论文数约占俄罗斯水合物SCI论文总数的63.64％。位居第2位的美国地质调查局发表水合物SCI论文80篇，占美国水合物SCI论文总数的12.76％。中国科学院居第8位，10年间发表水合物SCI论文40篇，占中国论文总数的48.19％。 2.4天然气水合物SCI论文的作者分布 从数据分析来看，1995—2005年发表的1968篇天然气水合物SCI论文共涉及3386位作者，其中发表10篇以上论文的作者有93位，占作者总数的2.75％，是国际天然气水合物研究的核心科学家。表5列出了发表水合物SCI论文最多的前20位作者。从表5中可以看出，俄罗斯作者Dyadin Y A发表水合物国际论文最多，达到42篇，其次为美国Sloan E D的40篇和日本Uchida T的39篇。我国发表水合物SCI论文最多的3位作者分别是中国科学院广州能源研究所的樊栓狮（Fan S S，15篇）、郭开华（Guo K H，14篇）和石油大学（北京）的郭天民（Guo T M，11篇）。 表5 1995—2005年发表天然气水合物SCI论文最多的作者
2.5天然气水合物SCI论文的期刊分布 统计结果显示，1995—2005年发表的1968篇天然气水合物SCI论文分布在397种国际期刊上，其中发表水合物SCI论文最多的期刊及所发论文数如表6所示。从表中可以看出21种期刊共刊登水合物研究论文859篇，占论文总数的43.65％。 表6 刊载天然气水合物SCI论文最多的期刊
2.6 中国天然气水合物研发概况 1995—2005年中国天然气水合物SCI论文逐年增长情况和各机构水合物SCI论文数和引用情况如表7和表8所示。从表7可以看出，2001年以后我国水合物SCI论文数量增长较快，2001—2005年共发表论文70篇，占到1995—2005年我国水合物SCI论文总数的80％以上。这与近几年我国国家比较重视天然气水合物研究的事实一致。从表8可知，我国从事天然气水合物研究的机构主要为中国科学院、石油大学、上海交通大学、中国地质大学等国立研究机构和大学。 表7 中国天然气水合物SCI论文逐年增长情况
表8 中国发表水合物SCI论文最多的前10个机构
3 结语 应用文献计量学方法和数据挖掘技术，以ISI Web of Knowledge信息平台提供的SCI（网络版）数据库、INSPEC数据库和DII数据库为数据源，以Derwent Analytics软件为分析手段，对1995—2005年期间发表和申请的国际天然气水合物研究论文和创新专利进行了分析与比较，从而从文献计量分析的角度揭示出国际天然气水合物研究主要集中在美国、日本、俄罗斯、加拿大、英国、德国、法国、中国、挪威等国家的国立科研机构、政府部门和大学。相比之下，近年来我国天然气水合物研究发展较快，研究人员主要集中在中国科学院、石油大学、上海交通大学等国立研究机构和大学之中。 囿于数据库本身的缺陷和作者分析水平所限，本文只能从文献计量方面粗略反映近年来国际天然气水合物研发趋势，无法精确描述。例如，目前在SCI数据统计中没有区分作者排名先后，也无法实现作者和所属机构的精确匹配，因而，造成分析结果中各国家或机构论文数总和会大于实际论文总数，第二、三作者和第一作者权重一样的结果。这些都是以后研究中需要进一步改进的地方。
参考文献： [1] Berecz E, Balla-Achs M. Gas Hydrate (Studies in Inorganic Chemistry 4)[M]. Amsterdam: Elsevier Science Publishers B. V，1983. [2]史斗，郑军卫.世界天然气水合物研究开发现状和前景[J]．地球科学进展，1999，14（4）：330-339. [3]宋岩，夏新宇.天然气水合物研究和勘探现状[J]．天然气地球科学，2001，12（1-2）：3-10. [4]邱均平，段宇锋，陈敬全，等．我国文献计量学发展的回顾与展望[J]．科学学研究，2003，21（2）：143-448． [5]ISI Web of Knowledge[EB/OL]. http://portal.isiknowledge.com/portal.cgi [6] Derwent Analytics[EB/OL].http://www.isinet.com/products/derwentanalytics/
An analysis of status and trends of the international natural gas hydrate research and development on bibliometrics ZHENG Jun-wei, SHI Dou (The Scientific Information Center for Resources and Environment, Chinese Academy of Sciences, Lanzhou 730000, China ) Abstract: Based on the databases of SCI, INSPEC and DII of information Platform of ISI Web of Knowledge and Derwent Analytics Software, this article compared and analyzed the articles of natural gas hydrate science in Science Citation Index (Expanded) from 1995 through 2005 from different aspects. Then it discussed the status and trends of international natural gas hydrate research and development by comparing the output of articles and patents of different institutions on bibliometrics. Key words: Natural gas hydrate; Bibliometrics analysis; Derwent Analytics Software; Status and trends.
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