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深度报告 | 国家自然科学基金对“双一流”高校资助力度分析报告(2010——2019)【中国科讯】

中国科讯 2022-10-31

The following article is from 知领 Author 王晓丽、刘华等


摘要

“双一流”高校拥有一定数量国内领先、国际前列的高水平学科,在我国高校建设中起到示范作用,对于我国基础研究发展有着重要的意义。NSFC作为基础研究的重要支撑和主要经费渠道之一,为推动“双一流”高校基础学科建设,促进基础研究创新能力提升做出积极贡献。本报告中所有分析数据来源于中国工程科技知识中心和中国科学技术信息研究所联合构建的“全球科研项目数据库”(http://gsp.ckcest.cn),综合利用统计分析与数据可视化的方法,对2010—2019年NSFC资助“双一流”高校的发展趋势、项目类型、学科分布等进行深入分析,主要结论如下:

从整体情况分析来看:2010—2019年,NSFC对于“双一流”高校基础研究经费投入持续快速增长,资助项目数量为132 809项,资助总经费达8 895 535.88万元。NSFC对青年科研工作者的资助力度在逐年加大,为促进青年科学技术人才的快速成长提供了有力支持。42所“双一流”高校受NSFC资助的情况有着明显的差异,处于第一梯队的北京大学、上海交通大学、清华大学、浙江大学的资助经费领先优势明显。

从学部层面来看:数理科学部、化学科学部和地球科学部各高校资助经费之间未出现非常明显的断层,梯队建设相对而言表现较为均衡;信息科学部、生命科学部和管理科学部第一梯队由2~4所高校构成,并与后面高校拉开较大距离;工程与材料科学部的清华大学、医学科学部的上海交通大学比第2位经费高出30%,呈现一家领跑的格局,这一方面彰显了这两所高校强大的科研实力,但也反映出学科领域建设出现了强者愈强、弱者愈弱的“马太效应”。


一、前言


2017年教育部、财政部和国家发展改革委正式公布了“双一流”建设高校名单&,世界一流大学建设高校A、B两类共计42所(以下简称“双一流”高校)。“双一流”高校拥有一定数量国内领先、国际前列的高水平学科,在我国高校建设中起到示范作用。高校优势学科的建设需要大量资源的投入,在印发的《统筹推进世界一流大学和一流学科建设实施办法(暂行)》的通知中也指出:“要创新支持方式,强化精准支持,综合考虑建设高校基础、学科类别及发展水平等,给予相应支持&”。

1986年国务院批准设立国家自然科学基金(National Natural Science Fundation of China,以下简称NSFC),NSFC由国家自然科学基金委员会负责管理,聚焦基础、前沿、人才,注重创新团队和学科交叉,为全面培育我国源头创新能力做出重要贡献&]。作为我国支持基础研究的主要渠道之一,国家自然科学基金已经成为国家创新体系的重要组成部分。

随着NSFC体系的不断完善和“双一流”高校建设的深入开展,NSFC已成为“双一流”高校基础研究科研经费的主要来源,为促进基础学科建设,培养优秀科技人才提供了强有力的支撑。同时,NSFC资助情况也成为体现项目承担单位和科研人员学术水平与研究能力的重要标志之一,为衡量“双一流”学校综合科研实力提供了重要参考依据。

为全面了解NSFC对于“双一流”学校的资助情况,本报告综合利用统计分析与数据可视化的方法,对2010—2019年NSFC资助“双一流”高校的发展趋势、项目类型、学科分布等进行深入分析,以期为基金管理制度建设发展、规划制订等方面提供参考,为学校科研发展决策和相关研究提供有效依据,最终服务于科研人员工作。


二、数据说明


2.1数据来源

本报告中所有分析数据来源于中国工程科技知识中心和中国科学技术信息研究所联合构建的“全球科研项目数据库(gsp.ckcest.cn)”,所有数据均采集于各NSFC项目资助机构官方网站,并经过本地数据加工、规范等处理完成。本报告力争保证数据的完整性和正确性,但可能存在原始数据错误,因此无法完全规避数据瑕疵。

本报告数据时间范围为:项目批准时间在2010—2019年。在“全球科研项目数据库”的项目依托单位字段中,以42所“双一流”高校名称进行精确检索,共筛选出资助项目132 809项,从中抽取批准号、项目名称、项目类别、申请代码、依托单位、批准年度、资助经费、关键词等字段形成本报告的分析数据集。“双一流”高校的联合研究院、联合技术中心、联合实验室、联合国际学院、附属医院等机构的项目不计入本次统计。

2.2 数据处理

(1)数据预处理。为了获得更准确的分析效果,本报告对于抽取到的数据进行了数据清洗及预处理。补充部分项目批准年缺失的数据:根据NSFC项目批准编号规则,第2~3位代表项目批准年份,从批准号中抽取相应数据进行补充。关键词缺失处理:对项目名称进行切词,与关键词汇总后同时进行规范化处理,用以主题聚类分析。

(2)重大项目数据处理。重大项目一般由4~5个研究课题构成,采取统一规划、分批立项的方式。根据重大项目批准号编排规则,最后一位以0为结尾的项目为总项目,其它为子课题序号。本报告在对重大项目数量和经费进行统计时,将重大项目按课题拆分后的子课题作为统计对象,即对“双一流”高校各自承担子课题数量和经费进行统计,重大项目总数量和经费则不再重复统计。

(3)重大研究计划数据处理。重大研究计划项目包括培育项目、重点支持项目和集成项目等亚类,所以在对重大研究计划项目数量和经费进行统计时,则将重大研究计划按课题拆分后的亚类数据课题对象进行统计,即以“双一流”高校各自承担的亚类课题数量和经费进行统计,重大研究计划项目总数量和经费则不再重复统计。

2.3可视化方法及工具

(1)分析方法。本报告项目主题分析采用了共词分析法,这是内容分析法的一种,即针对一组词两两统计它们在同一项目标题或关键词中出现的次数,再对这些词进行聚类分析,以反映出这些词之间的亲疏关系,进而分析这些词所代表的学科和主题的结构变化的方法。

(2)可视化工具。本报告采用VOSviewer软件进行主题聚类可视化。VOSviewer是荷兰莱顿大学科技研究中心(The Centre for Science and Technology Studies, CWTS)的Nees Jan van Eck和Ludo Waltman于2009年开发的一款免费软件。VOSviewer特别关注文献计量地图的图形表示。VOSviewer还提供文本挖掘功能,可用于构建从科学文献中提取的重要术语的共现网络并对其进行可视化。


三、整体资助情况分析

3.1 整体概况

高校作为科技创新的主体,长期以来一直得到NSFC持续资助。2010—2019年,42所“双一流”高校共获得资助项目数量为132 809项,占全部高校资助项目数量的41.46%;资助经费总额达8 895 535.88万元,占全部高校资助经费的50.96%;项目平均资助强度为66.98万元/项,远高于全部高校的54.50万元/项。10年间资助项目数量和经费分布情况如图1所示。

对资助项目数量分析得出,2010—2019年NSFC基金资助“双一流高校”项目数量整体呈现稳定上升趋势。10年间始终保持1万项以上,年平均项目数量为13 281项。2018年项目数量首次突破15 000项,2019年达到峰值15 813项,较2010年的10 149项,增长55.80%。

从资助项目经费来看,从2010年的400 458.27万元,增长到2019年的1 131 126.96万元,增长率为182%,年平均项目经费为8 895 535.88万元。2011—2012年资助经费增长尤为迅猛。2011年是“十二五”的开头年,国家加大对基金的投入,NSFC的规模达到120亿。同时,基金资助模式有所调整,延长了项目执行期并提高单项平均资助强度&。


图1 项目数量与项目经费分布

3.2资助类别

NSFC按照资助类别可分为面上项目、重点项目、重大项目、重大研究计划、国家杰出青年科学基金、海外、港澳青年学者合作研究基金、创新研究群体科学基金、国家基础科学人才培养基金等等。所有这些资助类别各有侧重,相互补充,共同构成当前的自然科学基金资助体系。图2分析了10年间NSFC对于“双一流”高校资助类别的经费分布情况。从中可以看出,面上项目是资助经费最大的类别,总资助经费为4 185 145.99万元,占比47%,其次是青年科学基金项目和重点项目。

图2 项目资助类别经费分布

面上项目、青年科学基金项目、重点项目、重大研究计划是NSFC资助格局中的重要部分,占资助“双一流”高校总经费的72.26%。图 3分析以上4个主要资助类别年度经费增长率的变化趋势,可见除2011年经费增长率飞速增长,面上基金经费增长率于2013年后趋于平缓,年资助经费保持在400 000万元,2019年较2010年经费增长了140.05%。

科技人才是提高自主创新能力的关键所在,青年科学基金项目近几年呈连续快速增长趋势,并于2019年达到峰值131 548.4万元。NSFC自2012年起设立了优秀青年科学基金项目,促进了创新型青年人才的快速成长。近几年NSFC对青年科研工作者的资助力度在逐年加大,给更多处于起步阶段的青年科研人员以及时、有力的支持,为基础研究队伍的建设蓄积人才之源。

图 3 项目年度资助增幅比

3.3学科分布

NSFC设有生命科学部、信息科学部等8个科学部,负责不同学科申请项目的受理、评审以及批准资助后的管理,统计各科学部项目资助情况可反映NSFC学科发展情况。从资助经费来看(图 4),NSFC资助“双一流”高校经费占比最多的是工程与材料科学部和医学科学部,占比均近20%;从资助项目数量来看,医学科学部项目数量为33 800项,比工程与材料科学部多出36.90%;从平均资助强度来看,化学科学部和地球科学部平均资助强度最高,均超过了79万元/项,管理科学部和医学科学部平均资助强度相对较低,约50万元/项。

图 4 资助经费科学部分布占比

医学科学部、生命科学部和信息科学部是10年间经费增长比例最多的3个科学部(图 5),2019年较2010年经费增幅均超过了200%,这反映出我国对于生命科学、医学和信息科学的投入力度在不断加大,为“双一流”高校的生命科学新技术的开发、医学新突破和信息经济的发展提供了更为有力的支持。

图 5 各科学部年度资助经费分布图

3.4高校资助情况

表 1中列出了NSFC对于“双一流”高校的资助总体情况,从资助经费来看,北京大学、上海交通大学、清华大学和浙江大学4所高校形成明显的第一梯队,资助经费总额均在500 000万元以上,占资助“双一流”高校总经费的26.18%,并与后面的高校拉开一定距离。上海交通大学在资助项目数量上遥遥领先,达到了9 515项,比排名第2的浙江大学多出22.03%。清华大学获得资助的项目平均资助强度最高,达到了100 77万元/项。

表 1  NSFC“双一流”高校资助情况

分析北京大学、上海交通大学、清华大学、浙江大学4所高校历年NSFC资助经费情况,可以看出(图 6),10年间4所高校资助经费整体呈快速增长态势。其中北京大学在2018—2019年资助经费明显加大,两年间增幅超过91.41%。北京大学在2018—2019年获得了“高温超导材料与机理研究”、“空气主份转化化学”、“生态系统对全球变化的响应”、“肿瘤的分子变异与微环境”4项国家自然科学基金基础科学中心项目资助,资助经费总额达42 750万元。该类项目是国家自然科学基金委迄今为止资助力度最大的项目,旨在集中和整合国内优势科研资源,产出一批国际领先水平的原创成果,抢占国际科学发展的制高点,形成若干具有重要国际影响的学术高地&。自2016年设立以来,截至到2019年,仅有7所高校获得资助,其中以北京大学获批4项数量最多。

图 6  NSFC资助4所高校经费年度分布

我国优质高等教育资源主要集中在经济发达省份,“双一流”高校区域布局不均衡,这造成了NSFC基金经费也更多地流向了华东、华北等地区。从图 7可以看出,近5年我国各地区NSFC基金资助经费都有所增长,其中华南地区较前5年经费的涨幅最大,这与该地区中仅有的两所“双一流”高校(中山大学和华南理工大学)的科研实力加速发展密不可分。

图 7 NSFC基金资助区域分析


四、科学部资助情况分析


4.1数理科学部

数理科学是自然科学中的基础科学,是当代科学发展的先导和基础,具有很强的探索性和创新性,研究进展和重大突破,不仅推动自身的发展,也为其他学科的发展提供理论、思想、方法和手段&。数理科学部所辖数学、力学、天文学、物理学4大门类,2010—2019年,该科学部共资助“双一流”高校项目15 187项,近3年资助项目数量均保持在1 700项左右;资助经费总额为1 136 406.22万元,自2012年后资助经费呈小幅增长趋势。

图 8  NSFC数理科学部资助趋势

对该科学部资助项目主题进行聚类分析(图9),可见项目研究内容聚焦于:量子信息、量子通信、量子计算等量子技术前沿;分子动力学及其模拟方法与应用;等离子体多尺度效应与高稳运行动力学控制;偏微分方程分析及其应用等多个技术领域。其聚焦点与该科学部“十三五”发展规划中的优先发展领域的指引密不可分[7]。受益于NSFC资助,中山大学在高维轨道角动量单光子源制备、北京大学在二维高温超导马约拉纳零能束缚态和微腔光学、上海交通大学在钙钛矿光伏稳定性&等许多研究领域均取得了重要进展。

图 9 数理科学部项目主题聚类分析

对该科学部资助“双一流”高校情况进行分析(表 2),可以看出北京大学和中国科学技术大学所获资助经费最多,均超过了110 000万元,并与后面的高校拉开了一定的距离。该科学部资助经费超过1 000万元的项目共有34项,其中北京大学和中国科学技术大学各获得7项。从资助项目数量来看,中国科学技术大学在资助项目数量要遥遥领先其它高校,达到了1 157项。中国科学技术大学的数学、物理学和天文学,北京大学、清华大学的数学、物理学和力学均为国家“双一流”建设学科。

表 2“双一流”高校数理科学部资助情况

将10年间NSFC数理科学部资助“双一流”高校经费排名进行3个时间段切片(图 10),分析其变化趋势,可见高校的排名整体变化趋势不大。北京大学2018年获批了的基础科学中心项目《高温超导材料与机理研究》经费为18 750万元,使其在2017—2019年时间段的经费排名中跃居第一。浙江大学近几年经费排名有所下滑,北京航空航天大学和西安交通大学经费排名则呈快速增长趋势。

图 10 数理科学部“双一流”高校所获资助经费的排名变化趋势

4.2化学科学部

化学科学部支持从原子、分子、分子聚集体及凝聚态体系的反应、过程与功能的多层次、多尺度研究,以及复杂化学体系的研究,实现化学合成、过程及功能的精准控制和规律认知&。化学科学部下设合成化学、催化和表界面化学、化学理论与机制、化学测量学、材料化学、环境化学、化学生物学、化学工程与工业化学、能源化学共9个分支学科。2010—2019年,化学科学部共资助“双一流”高校项目12 324项,资助经费总额为976 117.3万元。从图 11可以看出,该科学部近3年资助经费呈波动式增长,并于2019年达到峰值128 457.41万元。

图 11 NSFC化学科学部资助趋势

对该科学部资助项目主题进行聚类分析(图 12),可见研究领域除了传统的材料化学、电化学和能源化工外,化学生物学这一新兴学科研究也在加速发展。项目研究聚焦于:过渡金属不对称催化反应机理与过程;石墨烯电催化性能;燃料电池、二次电池和超级电容器等电化学能量储存与转化;纳米材料的结构性能与制备;分子探针设计、合成及应用;生物传感等多个技术点。受益于NSFC资助,中国科学技术大学在可见光催化反应、天津大学在合成型基因组重排、哈尔滨工业大学在通过光致环加成反应长程有序原子级调控石墨烯杂化、厦门大学在金动态团簇相变催化等许多研究领域均取得了重要进展&。

图 12 化学科学部项目主题聚类分析

对该科学部资助“双一流”高校情况进行分析,可以看出北京大学资助经费位居第一,达到了82 205.33万元。该科学部资助经费超过1 000万元的项目共有31项,其中北京大学和厦门大学各获得5项和4项。从资助项目数量来看,浙江大学在资助项目数量上位居第一,达到了704项。华南理工大学虽然申请项目数量为469项,未能排名前列,但资助经费达50 127.58万元,所以平均资助强度较高,达106.88万元/项。北京大学、厦门大学、中国科学技术大学等高校的化学学科,清华大学的化学、化学工程与技术等学科均为国家“双一流”建设学科。

表 3 “双一流”高校化学科学部资助情况

将10年间NSFC化学科学部资助的“双一流”高校经费排名进行3个时间段切片(图 13),分析其发展趋势,可见高校的排名整体变化较大。厦门大学、浙江大学排名波动较为明显,整体呈现下滑趋势。华南理工大学在2017—2019时间段内所获资助经费表现突出,排名飙升至第2。2017该校获批基础科学中心项目“分子聚集发光”,同年还获批了重大研究计划“基于质子导体氧化物载体的CO2加氢反应电化学增强催化原位表征及机理研究”,以及“煤化工过程节能减排系统集成的理论和技术基础”等5个重点项目。多个大型基金项目的申获,极大地提高了该校的基金资助力度,也充分彰显了近几年该校在化学领域研究水平和学术影响力的快速提升&。

图 13 化学科学部“双一流”高校所获资助经费的排名变化趋势

4.3生命科学部

生命科学是研究生命现象、揭示生命活动规律和生命本质的科学,与国民经济和社会发展密切相关。它既探究生命起源、进化等重要理论问题,又有助于解决人口健康、农业、生态环境等国家重大需求&。生命科学部下设微生物学、植物学、生态学、动物学、免疫学等21个分支学科。2010—2019年,生命科学部共资助“双一流”高校项目13 778项,资助经费总额为944 703.91万元。由图 14可看出,2019年该科学部资助“双一流”高校的经费出现了大幅增长,经费和项目数量均达到了10年间的峰值,也反映也生命科学和生物技术的迅猛发展。

图 14 NSFC生命科学部资助趋势

对该科学部资助项目主题进行聚类分析(图 15),可见项目研究聚焦于基因科学、蛋白质科学、脑科学、免疫学等生命科学研究前沿,技术内容涉及:拟南芥、小鼠等模式生物的基因的结构与功能;环境和气候变化对于遗传、物种和生物多样性的影响;非编码RNA在神经发育、免疫调节、肿瘤治疗的作用及其分子机制;神经环路的形成及功能调控等多个技术点。受益于NSFC资助,上海交通大学在血管新生的网络调控机制、浙江大学在肿瘤发生新机制、北京大学在神经递质荧光探针开发等许多研究领域[8]均取得了重要进展。

图 15 生命科学部项目主题聚类分析

对该科学部资助“双一流”高校情况进行分析,可以看出中国农业大学、浙江大学和北京大学所获资助经费位居前3,并与后面的高校拉开了较大距离,反映出这3所高校在生命科学领域的科学研究水平较为突出。该科学部资助经费超过1 000万元的项目共有23项,其中北京大学6项、中国农业大学5项,占据近一半数量。中国农业大学的生物学、农业工程、食品科学与工程、作物学、农业资源与环境、植物保护、畜牧学、兽医学、草学共9个生命科学相关学科进入了国家“双一流”建设学科名单。

表 4 “双一流”高校生命科学部资助情况

将10年间NSFC生命科学部资助“双一流”高校经费排名进行3个时间段切片(图 16),分析该科学部资助“双一流”高校的排名变化情况,可见整体趋势变化不大。中国农业大学、浙江大学和北京大学始终位列前3,反映出在该学科研究实力的始终处于领先地位。清华大学资助项目数量远远少于以上3所高校,但2019年获批了基础科学中心项目“卵子发生和胚胎发育的调控”以及“肿瘤微环境中免疫细胞命运调控机制”等多个重大的基金项目,使其资助经费在2017—2019年时间段排名攀升至第4。

图 16 生命科学部“双一流”高校所获资助经费的排名变化趋势

4.4地球科学部

地球科学是人类认识地球的一门基础科学,为解决人类生存与可持续发展中的资源供给、环境保护、减轻灾害等重大问题提供科学依据与技术支撑。地球科学部下设地理科学、地质学、地球化学、地球物理学与空间物理学、大气科学、海洋科学、环境地球科学7个分支学科。2010—2019年地球科学部共资助“双一流”高校项目8 281项,资助经费总额为655 385.05万元。由图 17可以看出,该科学部近3年的资助经费和项目数量趋势变化相对平稳,年资助经费保持在80 000万元左右,项目数量保持在1 000项左右。

图 17  NSFC地球科学部资助趋势

对该科学部资助项目主题进行聚类分析(图 18),可见项目研究内容聚焦于:青藏高原的气候效应、构造演化;南海微生物生态系统结构、储碳机制研究;大气气溶胶特征、形成机制及其影响;古气候演定量重建;多光谱、高光谱遥感监测等多个技术领域。这与国家优先支持的地球科学研究主题密不可分,包括:大陆形成演化与地球动力学、全球气候变化、海洋生态环境、人类活动与季风系统的相互作用、海-陆-气相互作用与亚洲季风系统变异及其预测、气候系统模式、青藏高原和极地对全球变化的响应及其气候和环境效应等&。

受益于NSFC资助,北京大学在水活化产氢、上海交通大学在烷烃厌氧氧化、同济大学在赤道太平洋气候演变、西安交通大学在重建大气碳-14浓度等许多研究领域均&取得了重要进展。

图 18 地球科学部项目主题聚类分析

对该科学部资助“双一流”高校情况进行分析,可以看出中国海洋大学和北京大学所获资助经费最多,而位列第3的南京大学在资助项目数量上超过了其他高校,位列第1。该科学部资助经费超过1 000万元的项目共有24项,中国海洋大学获得6项。2015年中国海洋大学获批的国家重大科研仪器研制项目《面向全球深海大洋的智能浮标》是我国海洋科学领域获批的第一个国家重大科研仪器研制项目,也是物理海洋教育部重点实验室和中国海洋大学首次获得的此类项目,研究经费近8 000万元&。中国海洋大学的海洋科学,北京大学的地理学、地球物理学、地质学,南京大学的大气科学、地质学等学科均进入了国家“双一流”建设学科名单。

将10年间地球科学部资助“双一流”高校经费排名进行3个时间切片(图 13),分析其变化趋势,可见高校资助排名整体变化趋势不是很大。北京大学、中国海洋大学和南京大学始终位列前3。南京大学2017—2019年获得12项重大研究计划、11项重点项目,1项国家重大科研仪器研制项目以及6项国家杰出青年科学基金等资助,其资助经费均在200万元以上,显示了该校近几年在地球科学领域的强大科研实力。2019年中山大学的国际(地区)合作与交流项目较往年明显增多,达到10项,2017—2019资助经费排名升至第6。

图 19 地球科学部“双一流”高校所获资助经费的排名变化趋势

4.5工程与材料科学部

工程科学与材料科学是保障国家安全、促进社会进步与经济可持续发展和提高人民生活质量的重要科学基础和技术支撑。工程科学与材料科学部下设金属材料、有机高分子材料、矿业与冶金工程、机械设计与制造、建筑与土木工程、水利工程、交通与运载工程等13个分支学科[15]。2010—2019年,工程与材料科学部共资助“双一流”高校项目24 689项,资助经费总额为1 738 937.29万元,为八个科学部经费之最。由图 20可看出,该学部资助经费在2017年有较大幅度上涨,之后每年均保持在21 0000万元左右,项目数量也于2019年达到峰值2 908项。

图20  NSFC工程与材料科学部资助趋势

对该科学部资助项目主题进行聚类分析(图 21),可见在纳米材料、高性能合金、电子材料、新能源电力系统、结构工程等领域聚集了更多的研究,内容涉及石墨烯、纳米材料制备与性能研究及其应用;混凝土抗震性能与寿命预测;电动汽车电力系统研究;镁合金、铝合金的变形机理、高性能结构材料以及新型材料等多个技术点。受益于NSFC资助,中南大学在功能材料冶金物理化学、浙江大学在金属纳米材料晶界迁移、吉林大学在高效自由基发光器件、北京大学在高熵合金强韧化等许多研究领域[8]均取得了重要进展。

图 21 工程与材料科学部项目主题聚类分析

对该科学部资助“双一流”高校情况进行分析,可以看出清华大学所获资助经费遥遥领先,达到172 565.07万元,远远高于其它“双一流”高校。位列第3的哈尔滨工业大学与清华大学在资助项目数量相近,但平均资助强度要远低于清华大学。该科学部资助经费超过1 000万元的项目共有48项,其中清华大学和西安交通大学各获得7项和5项,所占数量最多。

清华大学承担了基础科学中心项目“材料的关联重构与高效能”和国家重大科研仪器研制项目“高分辨原位实时摩擦能量耗散测量系统”等多项重大科研项目。该校材料科学与工程、动力工程及工程热物理、电气工程、建筑学、土木工程、水利工程等多个学科均入选了国家“双一流”建设学科名单,学科领域科研实力表现突出。

将10年间工程与材料科学部资助“双一流”高校经费排名进行3个时间切片(图 22),可分析高校基金资助排名整体变化趋势:清华大学一直处于领跑的位置,西安交通大学和浙江大学近3年分别承担了基础科学中心项目“能源有序转化”和“多相介质超重力相演变”,2017—2019年时间段内整体排名提升较为明显。

图 22 工程与材料科学部“双一流”高校所获资助经费的排名变化趋势

4.6信息科学部

信息科学部关注信息的获取、存储、传输和处理等研究,下设电子学与信息系统、计算机科学、自动化、半导体科学与信息器件、光学和光电子学、人工智能、交叉学科中的信息科学共7个分支学科。2010—2019年,信息科学部共资助“双一流”高校项目16 544项,资助经费总额为1 213 983.24万元。信息科学技术已进入到深化和快速发展的阶段,项目资助经费受其影响,也呈逐年快速增长趋势(图 23),2015—2019年增幅达41.68%,项目数量也于2019年达到峰值1 948项。

图 23  NSFC信息科学部资助趋势

对该科学部资助项目主题进行聚类分析(图 24),可见相关研究聚焦于在人工智能、大数据、光电子器件、无线通信网络等热点领域,内容涉及:人工智能机器学习算法及其应用;云计算数据管理与安全问题;无线传感器网络算法与协议;传感新材料制备与应用;太赫兹关键技术、超材料及其应用等多个技术点。该科学部根据近几年学科发展趋势及社会发展需要,优先支持领域也放在了高性能计算(网络计算与并行计算)、软件技术与高性能算法,虚拟现实与网络多媒体技术、控制技术、电子与光子学器件技术上,更与美国微软公司中国研究院及朗讯贝尔实验室中国基础科学研究院均签署了联合资助项目协议,资助包括网络技术、人机界面技术及图像图形技术等研究领域[16]。受益于NSFC资助,北京大学在博弈动力学、导模共振态、清华大学在片上集成光学频率梳、物理不可克隆函数芯片等许多研究领域[8]均取得了重要进展。

图 24 信息科学部项目主题聚类分析

对该科学部资助“双一流”高校情况进行分析,可以看出清华大学所获资助经费最多,达112 452.42万元,远高于其它高校。10年间,清华大学承担信息科学部重大研究计划、重点项目、重大项目和国家重大科研仪器设备研制专项项目达84项,反映出该校在信息科学领域雄厚的科研实力。北京航空航天大学资助经费为85 113万元,位列第2。电子科技大学在资助项目数量上排名第1,所获资助经费与北京大学、上海交通大学、浙江大学相近,处于第3梯队。清华大学的信息与通信工程、控制科学与工程、计算机科学与技术、软件工程,北京航空航天大学控制科学与工程、计算机科学与技术、软件工程等多个学科进入了国家“双一流”建设学科名单。

表 7 “双一流”高校信息科学部资助情况

将10年间信息科学部资助“双一流”高校经费排名进行3个时间切片(图 25),分析该学部的对高校的基金资助排名整体变化趋势可见:清华大学一直保持领跑地位;2018年北京航空航天大学申获国家重大科研仪器研制项目《提升台风追踪探测仪器》,资助经费达8 810.72万元,使其在2017—2019年时间段内排名有大幅提升。

图 25 信息科学部“双一流”高校所获资助经费的排名变化趋势

4.7管理科学部

管理科学是研究人类社会不同层次组织的管理和经济活动客观规律的科学,也是一门跨自然科学、工程科学和社会科学的综合性交叉科学&。管理科学部下设管理科学与工程、工商管理、经济科学、宏观管理与政策共4个分支学科。2010—2019年,信息科学部共资助“双一流”高校项目7 266项,资助经费总额为368 070.62万元。如图 26所显示,该学部资助“双一流”高校经费自2011年后趋于平稳,偶有小幅波动,每年经费总额保持在40 000万元左右,项目数量保持在700项左右。

图 26  NSFC管理科学部资助趋势

该学部“十三五”发展规划明确指出重点支持复杂工程决策理论、企业创新行为与国家创新系统管理、国家安全的基础管理规律,以及深化改革中经济结构及体制重构研究;加强管理科学与工程等优势学科及前沿方向,着力扶持经济科学等薄弱学科;重视管理科学同其他相关学科领域的交叉科学问题研究[7]。对该科学部资助项目主题进行聚类分析(图 27),可见项目研究内容聚焦于:企业供应链管理运作机制与激励效应;碳排放、城镇化相关政策;网络环境对消费行为的影响;投资行为与资产定价研究等领域。受益于NSFC资助,北京大学厦门大学在组织创造力、南京大学在绩效薪酬体系、浙江大学在组织管理中薪酬沟通、中国人民大学在环境金融等研究领域&取得进展。

图 27 管理科学部项目主题聚类分析

对该科学部资助的“双一流”高校情况进行分析,可以看出,清华大学在资助经费和资助项目数量上均位列第一,北京大学紧随其后。该学部资助的“双一流”高校经费超1 000万元共3项,清华大学、北京大学、厦门大学各1项。清华大学的管理科学与工程、工商管理、公共管理学科,北京大学的商业与管理、社会政策与管理等相关学科均进入了国家“双一流”建设学科名单。

表 8 “双一流”高校管理科学部资助情况

将10年间管理科学部资助“双一流”高校经费排名进行3个时间切片(图 28),分析排名整体变化趋势可见:清华大学和北京大学排名相对稳定,处于前列。厦门大学2019年承担了基础科学中心项目《计量建模与经济政策研究》,经费达6 000万元,2017—2019年时间段内排名跃升至第1位。上海交通大学2017—2019年承担重大项目和重点项目共4项,略少于该校前期水平,故排名有所下滑。

图 28 管理科学部“双一流”高校所获资助经费的排名变化趋势

4.8 医学科学部

医学科学部主要资助针对机体细胞、组织、器官和系统的形态、结构、功能及发育异常以及疾病发生、发展、转归、诊断、治疗和预防等开展的基础研究和应用基础研究[18]。该科学部下设呼吸系统、循环系统、消化系统、肿瘤学、药理学等35个分支学科。2010—2019年,医学科学部是资助“双一流”高校项目最多的科学部,数量达33 800项,资助经费总额达1 712 141.54万元。从 图 29可以看出,从2015年开始,资助经费呈逐年快速增长的趋势,并在2019年达到峰值226 249.09万元。

 图 29  NSFC医学科学部资助趋势

对该科学部资助项目主题进行聚类分析(图 30),可见项目内容聚类为心脑血管与代谢性疾病、肿瘤、免疫系统疾病、神经精神疾病4大领域,研究侧重于肝癌、胰腺癌、结直肠癌、糖尿病等疾病发生发展、靶向治疗与耐药中的信号通路、基因调控等分子机制。该科学部的优先资助方向与一些重大研究项目和计划也涵盖了以上诸多的聚焦点。

受益于NSFC资助,上海交通大学在血管新生的网络调控机制、北京大学在心脏心肌细胞DNA损伤和修复机制、中国农业大学在炎症性肠病调控机制和靶向药物研发、中国科学技术大学在长非编码RNA调控细胞DNA修复等研究领域&均取得了重要进展。

图 30 医学科学部项目主题聚类分析

对该科学部资助的“双一流”高校情况进行分析,可以看出,拥有较大规模附属医院的综合性院校表现优异。上海交通大学在资助经费和资助项目数量上均位列第1,且远高于其它高校。该校医学院现有临床学科、口腔学科、基础学科、药学成为国家“双一流”建设学科,反映出该校在医学领域有着较强的科研实力。

表 9 “双一流”高校医学科学部资助情况

将10年间生命科学部资助“双一流”高校经费排名按进行3个时间切片(图 31),分析其变化趋势,可见排名整体变化非常稳定,这显示出上海交通大学、中山大学等高校有着强大的学科优势,另一方面也反映了当前“双一流”高校医学学科科研竞争力位次固化的现状。

图 31 医学科学部“双一流”高校所获资助经费的排名变化趋势


五、小结


基础研究是提升原始创新能力的根本途径,“双一流”高校的建设对于我国基础研究发展有着重要的意义。近几年,我国基础研究的整体水平、综合实力和国际影响力不断提高,基础研究经费投入持续快速增长,NSFC作为基础研究的重要支撑和主要经费渠道之一,为推动“双一流”高校基础学科建设,促进基础研究创新能力提升做出积极贡献。

从整体情况分析来看:2010—2019年,NSFC对于“双一流”高校基础研究经费投入持续快速增长,资助项目数量为132 809项,资助总经费达8 895 535.88万元。NSFC对青年科研工作者的资助力度在逐年加大,为促进青年科学技术人才的快速成长提供了有力支持。42所“双一流”高校受NSFC资助的情况有着明显的差异,处于第一梯队的北京大学、上海交通大学、清华大学、浙江大学的资助经费领先优势明显,获批的大型科研项目较多,与剩余38所高校拉开较大差距。

从学部层面来看:数理科学部、化学科学部和地球科学部各高校资助经费之间未出现非常明显的断层,梯队建设相对而言表现较为均衡;信息科学部、生命科学部和管理科学部第一梯队由2~4所高校构成,并与后面高校拉开较大距离;工程与材料科学部的清华大学、医学科学部的上海交通大学比第2位经费高出30%,呈现一家领跑的格局,这一方面彰显了这两所高校强大的科研实力,但也反映出学科领域建设出现了强者愈强、弱者愈弱的“马太效应”。

综合科研实力、优势学科建设情况是高校获取基金资助的重要因素,同样重大科研项目对于高校重点学科建设起到了巨大助推,二者同为创新体系重要部分,相互影响,相互促进。只有优化“双一流”学科布局、加大基金资助区域统筹力度,加快关键核心技术攻关,才能为实现我国的科技创新与进步,为建设科技强国打下坚实的基础。


参考资料

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[2]教育部, 财政部. 国家发展改革委关于印发《统筹推进世界一流大学和一流学科建设实施办法(暂行)》的通知[EB/OL](2017-01-25)[2021-12-[25].http://www.moe.gov.cn/srcsite/A22/moe_843/201701/t20170125_295701.html.

[3]国家自然科学基金委员会概况[EB/OL][2021-12-[25].https://www.nsfc.gov.cn/publish/portal0/jgsz/01/.

[4]我国今年将投120亿元资助国家自然科学基金项目.[EB/OL] (2011-03-23)[2021-12-[20].http://www.gov.cn/jrzg/2011-03/23/content_1830377.htm .

[5]基础科学中心项目.[EB/OL][2021-12-20]. https://www.nsfc.gov.cn/publish/portal0/xmzn/2020/10/.

[6]数学物理科学部简介.[EB/OL][2021-12-20].http://mathphys.nsfc.gov.cn/.

[7]国家自然科学基金发展规划.[EB/OL][2021-12-[20].https://www.nsfc.gov.cn/nsfc/cen/bzgh_135/fzgh.html.

[8]资助成果[EB/OL][2021-12-20]http://mathphys.nsfc.gov.cn/found/index/achieve/class/achieve.html?class=achieve&page=5

[9]化学科学部简介.[EB/OL][2021-12-20].http://chem.nsfc.gov.cn/Show.aspx?CI=9

[10]化学科学部资助成果.[EB/OL][2021-12-20].https://chem.nsfc.gov.cn/List.aspx?CI=12

[11]国家自然科学基金“分子聚集发光”基础科学中心项目启动会成功举行.[EB/OL](2018-03-21)[2021-12-19].http://www2.scut.edu.cn/materials/2019/0824/c22819a330507/page.htm.

[12]生命科学部简介.[EB/OL][2021-12-20].https://www.nsfc.gov.cn/publish/portal0/sm/01/.

[13]国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006-2020年).[EB/OL]( 2006-02-09)[2021-12-20]. http://www.gov.cn/jrzg/2006-02/09/content_183787.htm

[14]生命科学部简介[EB/OL][2021-12-20].http://pol.ouc.edu.cn/19098/list.htm.

[15]工程与材料科学部简介[EB/OL][2021-12-20].https://www.nsfc.gov.cn/nsfc/cen/00/kxb/gc/xbgk/xbgk.htm.

[16]信息科学部简介[EB/OL][2021-12-20].https://www.nsfc.gov.cn/publish/portal0/xx/info73036.htm.

[17]管理科学部简介[EB/OL][2021-12-20].http://ms.nsfc.gov.cn/index.php?r=intro/introduction.

[18]医学科学部简介.[EB/OL][2021-12-20].http://health.nsfc.gov.cn/views/xbjj.html.

[19]国家自然科学基金“十三五”发展规划.[EB/OL](2015-09-17)[2021-12-[20].https://www.nsfc.gov.cn/publish/portal0/xxgk/043/info72249.htm.


执    笔:

王晓丽 中国科学技术信息研究所

刘  华  中国科学技术信息研究所

袁  晨  中国科学技术信息研究所

郑继国 中国科学技术信息研究所


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本文来源:中国工程科技知识中心、 中国科学技术信息研究所
作者:王晓丽、刘华、袁晨、郑继国
本文转载自:知领

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