脑科学领域的国际研发态势论文

　　本文通过对 SCI-E 收录的脑科学领域相关文献进行计量分析， 旨在从科学的角度系统描述和揭示目前该领域的国际研发态势， 从而为相关机构和科研人员提供决策参考和研究线索。

　　1 文献来源

　　本研究是基于美国科学信息研究所（ISI）SCI-E网络数据库的文献资源， 检索式为 TS=（brain SAMEscience），时间限定为 2003-2012 年。

　　2 文献计量分析

　　2.1 研究方向分析

　　检索到关于脑科学研究的文献记录共 7738 篇，按照 WOS 的研究方向划分，其中发文量最多的是神经科学，有 4021 篇，占 51.964%其次是药物学，共862 篇，占 11.14%. 其他研究方向还包括生物化学与分子生物学、心理学、行为科学、医学影像、精神病学等， 占比均不足 10%（见图 1）。 本文借助 TDA、Citespace、Excel 等 分析工具对这 7738 篇 文献进行了文献计量分析。

　　2.2 研究方向的国别分布分析

　　图 2 是按照 WOS 的研究方向划分的国别分布情况，图 2 分别列出了神经科学、药物学、生物化学与分子生物学、心理学研究方向排名前 10 位的国家的发文情况。 由图分析可知，在以上 4 个研究方向，排名较前的国家是美国、日本、德国、英格兰，其中美国在脑科学研究领域发文量遥遥领先， 由此可知欧美、日本等发达国家都广泛开展了脑科学的研究，并取得了较多的学术成果。 究其原因，一方面，脑科学已经成为科技政策和规划的热点领域， 各国都很重视脑科学领域的研究布局；另一方面，欧美、日本等发达国家科研实力较强，科研产出较多。以美国和欧盟为例，美国政府命名 20 世纪 90 年代为“脑的 10年”支持发展神经科学，促进脑的研究[1]. 美国脑科学研究的主要资助机构---美国国立卫生研究院（NIH）在 21 世纪初，推出了“神经科学研究蓝图”框架（2004），并在此框架下展开了一系列脑科学项目研究[2]2007-2012 年间，NIH 在脑科学研究中的投入稳步增长（见表 1）[3].

　　2013 年 4 月，美国白宫正式公布一项被认为可与人类基因组计划相媲美的脑科学研究计划， 即基于“脑活动图谱”计划延伸的“创新性神经技术推动的脑计划”（Brain Research through Advancing Inno-vative NeurotechnologiesBRAIN）[4]这 项为期 10 年的计划每年将投入 3 亿美元开展脑科学研究。 2013年，欧盟正式推出“人类脑计划”（HBP）[5]目标是开发可以模拟大脑操作的超级计算技术， 用以传播新信息以及建立通信技术基础设施，该项目计划 10 年内投入 11.9 亿欧元。

　　中国在脑科学领域发文量位居第七， 说明中国在脑科学领域的研究取得了一定的进步。 从国家部署和科技计划方面的支持情况来看，中国在《国家基础研究发展“十二五”专项规划》和《医学科技发展“十二五”规划》中都将“脑科学与认知科学”列入重点方发展方向。 国家重点基础研究发展计划（973 计划） 、国家自然科学基金委、科技部和中国科学院都启动了多项脑科学相关研究计划[6]. 2014 年 1 月，中国科学院成立了脑科学卓越创新中心。 从研究方向来看，中国在神经科学方面的研究稍微突出，在药物学、生化物学及分子生物学方面也有布局。

　　2.3 研究热点分析

　　利用 Citespace 软件抽取关键词进行聚类分析，得到脑科学领域的研究热点（如图 3）图中每个圆圈代表一个名词短语，节点大小代表该短语出现的频次。 出现次数较多的可认为是该领域的研究热点。 除去出现次数较多的名词短语“brain”脑科学领域研究的热点主要有：大鼠脑（rat-brain）， 表达 （expression）， 中枢神经系统 （cen-tral-nervous-system），神经细胞 （neurons），老年痴呆症（Alzheimer&＃39;s-disease），海马体（hippocampus），活化 （activation）， 信 使 RNA （messenger-RNA）， 体 内（in-vivo），脑皮层（cortex）。 根据以上特征词语如老年痴呆、海马体（关于记忆功能研究）、信使 RNA（遗传信息研究）等，推断 2003-2012 年关于脑科学的研究热点较多集中在：（1）关于各种脑神经疾病的病理、预防、诊断及治疗手段研究；（2）关于脑的认知记忆功能研究；（3）关于脑的遗传学及基因研究。

　　2.4 研究机构分析

　　图 4 显示的是 2003-2012 年全球脑科学文献研究机构的分布情况。从分布机构看，排名前 10 位的研究机构中， 美国的研究机构最多，共有 7 家，并且排名前 4 的都是美国机构，其中排名第一位的是哈佛大学。 英国、加拿大、日本的科研机构也分别占据了一席之地。

　　将 7738条 记 录 导 入Citespace 软件， 对其进行机构合作情况的分析， 研究时 间 设 置 为2003-2012年， 对数据进行间隔为 1 年的时间分段处理，数据筛选阈值设置为 50得到研究机构合作的网络知识图谱，如图 5 所示。

　　从图 5 中可以整理出 5 个主要的研究机构合作群。 其中，机构合作群 1 为以哈佛大学为首的集群；机构合作群 2 包括宾夕法尼亚大学、剑桥大学、伊利诺伊大学；机构合作群 3 是杜克大学、加州大学旧金山分校； 机构合作群 4 为伦敦大学与加州大学圣地亚哥分校的合作网络， 机构合作群 5 包括德克萨斯大学和加州大学洛杉矶分校。

　　2.4 高影响论文

　　为了揭示 2003-2012 年脑科学研究领域高影响文献分布情况， 我们以文献的被引总频次作为评价标准。得到了排名前十的全球 2003-2012 年脑科学研究领域高影响论文（表 2）。

　　通过分析表 2 发现，2003-2012 年脑科学研究领域全球 top10 高被引文献中有 6 篇来自美国的研究机构， 被引用频次最高的是来自法国法兰福克的一篇关于帕金森症的研究文献， 另外被引频次排名第三、第四和第五的论文分别来自英国伦敦大学、荷兰癌症研究所和西班牙萨拉戈萨大学。 中国没有文献入围前十。

　　3 小结

　　通过对全球 2003-2012 年间发表 的脑科学SCI 文 献的计量分析发现 欧美 、日本等发达国家 在脑科学领域占据领先优势， 其中以美国在该领域拥有较强的领先优势。 全球前 10 高被引论文中有 6篇来自美国的研究机构。分析还发现，大部分科研机构间的合作是在欧美大学间展开。 从关键词聚类分析来看，脑科学领域研究的热点主要有“大鼠脑”“表达”“中枢神经系统”“神经细胞”“老年痴呆症”“海马体”“ 活化”“信使 RNA”等。 由此推断脑科学的研究热点较多集中在：（1） 关于各种脑神经疾病的病理、预防、诊断及治疗手段研究；（2）关于脑的认知记忆功能研究；（3）关于脑的遗传学及基因研究。

　　参考文献

　　[1] 乔世妮。基于 EEG 的脑活跃度评估研究 [D].金 华 :浙江师范大学，2011.

　　[2] National Institution of Health. NIH Blueprint forNeuroscience Research [EB/OL]. [2014-10-20].

　　[3] 张晓林，张志强。 国际科学技术前沿报告 2012[M].北京：科学出版社，2012:122.

　　[4] National Institution of Health. NIH BRAIN Initiative[EB/OL]. [2014-10-20].

　　[5] HBP-PS Consortium. Human Brain Project [EB/OL].[2014-10-20].

　　[6] 钱万强，朱庆平，沈建磊。我国脑科学研究战略部署及发展情况浅析[J].生命科学，201426（6）：55-548.（黄浩海）