摘 要

如果一個科學(xué)家在職業(yè)生涯早期研究興趣頻繁變化，那么他的論文產(chǎn)量會比較低；而后期研究興趣頻繁變化則會帶來更多的產(chǎn)量。

在整個職業(yè)生涯內(nèi)，科學(xué)家研究興趣變化的頻率和平均引用率始終呈負(fù)相關(guān)關(guān)系。

也就是說，科學(xué)家的研究興趣變化越頻繁，平均引用率越低。

科學(xué)學(xué)是一門以科學(xué)研究為對象的新興的交叉學(xué)科，其中單個科學(xué)家在整個職業(yè)生涯內(nèi)的研究活動日益受到了研究者的關(guān)注，這對于理解科學(xué)家個體的創(chuàng)造活動和集體的知識發(fā)現(xiàn)都有著重要的意義[1,2,3]。

科學(xué)研究的一個基本驅(qū)動力是科學(xué)家研究興趣的演進(jìn)[4]，這體現(xiàn)為科學(xué)家在其職業(yè)生涯內(nèi)在不同話題間的轉(zhuǎn)換。

過去一直是社會學(xué)家通過定性分析來研究科學(xué)家在話題轉(zhuǎn)移中的表現(xiàn)，隨著科學(xué)出版數(shù)據(jù)的不斷累積，對這一問題的定量分析逐漸變得可行。

北京師范大學(xué)系統(tǒng)科學(xué)學(xué)院科學(xué)學(xué)團(tuán)隊與國內(nèi)外專家于2019年7月31日在《Nature Communications》上合作發(fā)表的《Increasing trend of scientists to switch between topics》[5]就揭示了研究興趣的轉(zhuǎn)移對科學(xué)家研究績效的影響。

量化科學(xué)家研究興趣的轉(zhuǎn)移

在這篇文章中，作者使用的數(shù)據(jù)是由美國物理學(xué)會（APS）提供的APS發(fā)行期刊中所有的學(xué)術(shù)論文。

為了研究單個科學(xué)家的論文是如何相關(guān)的，作者為每位科學(xué)家構(gòu)建了一個共引網(wǎng)絡(luò)（Co-citation Network，CCN），其中每一個節(jié)點對應(yīng)這位科學(xué)家撰寫的一篇文章，兩個節(jié)點之間存在連邊表示這兩篇文章至少共同引用一篇參考文獻(xiàn)。

之后，作者使用Fast-Unfolding算法對科學(xué)家共引網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行社團(tuán)結(jié)構(gòu)的檢測與劃分。

網(wǎng)絡(luò)中每一個社團(tuán)就表示科學(xué)家的一個研究話題，并將有2個以上節(jié)點的社團(tuán)定義為主要研究話題。

一旦得到單個科學(xué)家在整個職業(yè)生涯中發(fā)表論文及其所在社團(tuán)的時間序列，就可以研究他們在不同研究話題間的興趣轉(zhuǎn)移。

為了量化科學(xué)家研究興趣的轉(zhuǎn)移，作者提出一個名為轉(zhuǎn)移概率的概念，用來計算單個科學(xué)家兩篇相鄰發(fā)表的論文從一個主要社團(tuán)轉(zhuǎn)移到另一個主要社團(tuán)的概率。

結(jié)果發(fā)現(xiàn)，科學(xué)家每年涉及到的話題數(shù)目和轉(zhuǎn)移話題概率隨生涯時間的推移而逐漸增加，在職業(yè)生涯的第20年達(dá)到峰值，之后逐漸減少。

增加轉(zhuǎn)移概率，是否有助于科學(xué)家產(chǎn)出論文？

在這里，作者使用科學(xué)家發(fā)表論文的數(shù)量和每篇論文的平均被引次數(shù)這兩個變量來衡量他們的研究績效。

通過比較總體科學(xué)家和論文產(chǎn)出量前10％、平均引用率前10％的科學(xué)家的轉(zhuǎn)移概率（見下圖a和b），作者發(fā)現(xiàn)在職業(yè)生涯早期，高產(chǎn)出量的科學(xué)家轉(zhuǎn)移概率較低，而在職業(yè)生涯后期，他們的轉(zhuǎn)移概率較高。

有趣的是，高平均引用率的科學(xué)家在整個職業(yè)生涯轉(zhuǎn)移概率都較低。

同時，作者還計算了科學(xué)家的轉(zhuǎn)移概率與產(chǎn)出量、平均引用率在不同職業(yè)生涯時期的Pearson相關(guān)性。

結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在職業(yè)生涯早期，科學(xué)家的轉(zhuǎn)移概率與產(chǎn)出量負(fù)相關(guān)，而在職業(yè)生涯后期，科學(xué)家的轉(zhuǎn)移概率與產(chǎn)出量正相關(guān)。

但無論在職業(yè)生涯的哪一期，科學(xué)家的轉(zhuǎn)移概率都與平均引用率呈負(fù)相關(guān)性。

由此可見，頻繁轉(zhuǎn)移話題對于科學(xué)家的產(chǎn)出量在前后期利弊不一，但在整個職業(yè)生涯對于科學(xué)家的影響力都是有損害的。

注：圖片來源于參考文獻(xiàn)5（圖a：總體轉(zhuǎn)移概率（所有科學(xué)家）和不同年份論文產(chǎn)出量前10％的科學(xué)家的轉(zhuǎn)移概率的比較。圖b：總體轉(zhuǎn)移概率（所有科學(xué)家）和不同年份平均引用率前10％的科學(xué)家的轉(zhuǎn)移概率的比較。對于每篇文章，我們只考慮其發(fā)表后10年內(nèi)的被引用次數(shù)（C10）。）

對當(dāng)前科學(xué)研究的建議本次研究的一個重大發(fā)現(xiàn)是在職業(yè)生涯早期頻繁轉(zhuǎn)換話題不利于科學(xué)家的成功，所以資助者和決策者應(yīng)該鼓勵年輕科學(xué)家專注于他們當(dāng)前的話題。

● 可以為年輕科學(xué)家已經(jīng)研究過的話題提供更多的后續(xù)資助。

● 為年輕科學(xué)家引入長期績效評估，以便他們可以投入更多的時間來研究一個話題，而不是只尋找簡單、易發(fā)表論文的話題。

參考文獻(xiàn)

[1] R. Sinatra, et al., Quantifying the evolution of individual scientific impact, Science 354, aaf5239 （2016）。

[2] L. Liu, et al., Hot streaks in artistic, cultural, and scientific careers, Nature 559, 396 （2018）。

[3] A. Zeng, et al., The Science of Science: from the perspective of complex systems, Physics Reports, 714-715, 1-73 （2017）。

[4] M.D. Domenico, E. Omodei, A. Arenas, Quantifying the diaspora of knowledge in the last century, Appl. Netw. Sci. 1, 15 （2016）。

[5] A. Zeng, et al., Increasing trend of scientists to switch between topics, Nature Communications 10, 3439 （2019）。 https://rdcu.be/bMzdP