学科交叉背景下的知识路径研究

Interdisciplinarity, to certain degree, drives significant scientific discoveries. Therefore, Chinese government attaches great importance to the strategic planning of interdisciplinarity and encourages interdisciplanry research. The problem is how to conduct interdisciplinary research so that it drives innovation. In previous studies, the measurement of interdisciplinarity is insufficient in ignoring the difference of disciplines, i.e., basic disciplines are different from applied disciplines. They also ignore the causal relationship between interdisciplinarity and innovation. Based on these studies, first this project proposes a new metric, discipline energy, in order to reveal the differences between basic disciplines and applied disciplines. Second, it constructs a framework of scientists’ knowledge path, from the perspectives of education, citation and co-authorship, in order to explore how scientists receive interdisciplinary knowledge. Last but not least, it designs empirical studies of the causal relationship between interdisciplinary knowledge path and scientists’ innovation, by the method of panel data analysis, aiming to explore how interdisciplinarity facilitate innovation and hence provide a helpful interdisciplinary knowledge path for Chinese young scholars.

学科的交叉与融合，往往催生重大科学发现。因此，国家高度重视学科交叉的战略部署，大力支持交叉学科研究。那么，学科如何交叉更有利于知识创新呢？以往的描述性推论研究中，测度学科交叉多样性的方案存在不足；以往的因果推论研究尚未解释学科交叉与知识创新的因果关系。因此，本项目在测度学科交叉多样性方案的不足的基础上，引入物理学“势能”的概念，提出“学科势能”，用于定量描述科学体系中学科两两之间的知识流入流出关系；其次，基于学科势能构建了科学家的知识路径的分析框架，从受教育、引用、合著三个角度定量描述科学家摄取跨学科知识的路径；最后，以科学家的受教育路径、引用路径、合著路径为自变量，以科学家的知识创新（例如科学家发表顶级期刊论文数量、科学家的h5指数等指标）作为因变量，采用面板数据分析的方法，解释学科如何交叉更有利于科学家知识创新，并在此基础上设计有利于中国科学家成长与创新的学科交叉的知识路径。

学科交叉体现了科学探索的一种新范式。近现代科学发展的历史表明，科学上的重大突破、新的学科生长点、甚至新兴学科的出现，常常在不同的学科彼此交叉和相互渗透的过程中形成。鼓励学科交叉已成为科技发展的重要内容。本项目从科学家的受教育背景、引用路径以及合著路径三个维度，利用因果推论的方法（以受教育路径、引用路径、合著路径为自变量，以科学家的知识创新为因变量），从知识路径的视角研究学科如何交叉更有利于科学家知识创新。本项目的主要研究结果如下：. （1）构建了开放科学数据平台——OpenSD：针对当前用于科学计量研究的数据集中存在的各种问题，项目组搭建了开放科学数据平台OpenSD，目前已积累了五个开放科学数据集：Magacademic、APS、DBLP、PubMed、ORCID。项目组用 ORCID 和 DOI 两个字段连通了五个数据集，为本项目准备了数据基础。. （2）定义了『学科势能』并进行测算：在“学科势能”的基础上，项目组分别用Web of Science、CSSCI、CSCD 三个数据库中的数据集绘制了学科之间的上下游关系。. （3）研究了跨学科引用与知识创新/学术影响力的关系，发现：对于200位自然科学基金杰出青年基金入选者，仅在生物学部和医学学部中，跨学科引用与学术影响力之间存在相关关系。. （4）研究了跨学科合著与知识创新/学术影响力的关系，发现：科学家的跨学科合作与其学术影响力之间并不存在必然的关联。. （5）研究了跨学科教育背景与知识创新/学术影响力的关系，发现：接受教育的学科交叉程度对于科研人员的知识创新程度有显著正向影响。. （6）探讨了科研人员流动对于其学术影响力和知识创新的影响，发现：从海外回到中国的学者的产量显著提升、作为通讯作者的概率显著提升、知识创新能力显著提升。