数据为王：《自然》为中国科研把脉
2015年11月25日，中国上海----施普林格·自然(Springer Nature)旗下的自然出版集团(Nature Publishing Group, NPG)，发布了题为《转型中的中国科研》的白皮书。这是国际出版商在中国推出的第一份该类报告，其依据的是NPG最近对1700多名中国一线科研人员进行的问卷调查和当面访谈中所收集到的信息。
《赛先生》将白皮书里的重要数据加以整理，客观地呈现中国科研的现状。同时，我们还采访了施普林格·自然集团大中华区总裁刘?女士。就白皮书没有提到的问题做了简短的补充提问。
数据来源
图1：《Nature》在线调研了1690位，代表了中国各个年龄段、研究领域和地区的科研人员。此外，还访谈了32位学术带头人(Principal Investigator, PI)。
中国总体科研现状
中国现在的研发投入和科研产出均居于世界第二位。中国2014年的研发投入约1.33万亿人民币，仅次于美国。中国SCI(科学引文索引)论文数量在2014年达到24.5万篇，也位居世界第二。此外，中国还是自然指数(Nature Index)在全球的第二大贡献国，显示了高水平的科研实力。2014年，中国国内发明专利申请受理量达92.8万件，连续第四年位居世界第一。但如果用代表学术影响力的“标准化论文引用影响指数”(Normalized Citation Impact)来衡量，中国在许多学科领域仍落后于世界平均水平。中国科研未来应更重视质量而不仅仅是数量。
从“人才外流”到“人才流入”
人才是中国科研转型的核心。在过去20年，中国政府大力扩大科研人员的数量，2014年中国科学和技术领域的人力资源总量达390万人。自1999年高校扩招以来，中国培养的理工科本科毕业生数量也快速上升，到2013年达到160万人。
美国国家科学基金会(NSF)的数据显示，在美国攻读理工科的中国籍研究生数量从1987年的1.5万人增加到2010年的4.3万人。随着中国持续加大投入和加强科研基础设施建设，启动了一系列措施鼓励海外华人科学家回国，长期困扰中国的“人才外流”已经变成了“人才流入”。
图2：74%中国博士生和博士后仍希望出国留学。至少89%的博士生和博士后计划最终回国做科研工作
尽管接受调研的许多博士生和博士后科研人员仍有出国计划，但绝大多数都表示计划在五年之内回到中国(图2)。他们出国主要是为了开阔研究视野和增加经验，而不再单纯为了更高的薪水。许多科研人员表示，海外学习或工作经历有利于未来在中国求职或申请科研资助。
科研资助
过去20年，中国研发投入的复合年增长率为16%(按可比价格)，到2014年达1.33万亿元人民币，占国内生产总值(GDP)的2.1%。这些资金多数投入了产业的技术开发活动。高等教育和公共研究机构获得了总研发投入的约20%，其中大部分来自政府拨款。
1、基础研究投入有待增加
目前，基础研究经费仅占中国全部研发投入的5%，这一比例远低于美国的18%，英国的16%以及日本的12%。在接受调研的PI中，有超过80%的人认为中国政府需要加大对基础研究的投入。
2、支持创新想法
中国和许多国家一样，通常会优先资助那些建立在过去研究成果基础上的项目。有75%接受调研的PI认为，对于潜在影响和实际价值尚不清晰的研究项目，资助机构敢于承受风险予以支持的力度还不够。
3、扶持优秀的青年科学家
科研人员通常在三十多岁到四十多岁时最有创造性和生产力，所以确保他们获得足够的科研资金对于创新是至关重要的。除了科研机构提供的启动资金外，政府也有资助年轻科研人员的专项资金(见表1)。
表1：中国年轻科学家可以申请的主要科研项目
4、人员劳务费应相应提高
政府部门通常会设置某些类别的经费预算上限，以限定资金的使用。用于支付研究人员薪酬的预算上限常常较低，一般为10%到15%。较低的薪酬预算上限，让PI难以聘用到所需的人员。在大多数科研制度成熟的国家，人员薪酬的预算分配更有弹性，甚至有可能占到研究项目直接费用支出的50%以上。
5、更公平的资金申请流程
66%接受调研的PI认为评审过程的公平性和效率都已提高，这在很大程度上要归功于基金委所采取的一系列措施，在提高申请流程的公平性方面做了很大改进。
6、申请资金耗时耗力
图3：资金申请和评估占用了科研人员的很大一部分时间
由于激烈的竞争所致，科研人员要花费大量精力去申请资金。在接受调研的PI中，约40%的人反应，他们20%以上的工作时间要花在与申请资金相关的活动上(图3)。除了花时间设计和申请研究项目外，科研人员还要花费精力去满足严格的预算和评估的要求。
科研实施
1、对年轻科学家的教育和指导
传统上，中国采用的是基于大组的指导模式，即年轻科研人员在其职业生涯的初期，会跟从一名资深PI和一个大课题组。这是一种类似学徒制的模式，在德国和日本较为流行，但其层级化的结构让年轻科研人员的自主性受到了更多的限制。与之相对的是盛行于美国的基于独立PI的指导模式。这种模式更能激励创新，但提供给年轻科研人员的直接指导和交流合作的机会都较少。
中国很多顶级科研机构正在采用一种鼓励年轻PI从一开始就自闯新路的模式。但是，传统的大组模式的淡出也意味着，年轻PI需要自行规划研究和职业发展道路。接受调研的PI中有75%的人认为他们在开始独立研究后没有获得足够的指导。更多的年轻科研人员认为他们在博士或博士后阶段，或刚创立实验室之时，没有获得充足的指导。这一问题在中国本土培养的科研人员中更为普遍(图4)。
图4：本土培养的科学家中有更高比例的人认为他们接受的导师指导不够，包括从博士生、博士后到独立研究阶段
2、科研技能以外的素质培训
图5：大部分中国科学家在实验室管理、数据管理和科研项目管理方面的培训还不够，而在论文写作和发表方面，培训质量有待提高
接受调研的科研人员指出，他们最需要关于撰写和发表论文的培训，尽管这类培训已经是最多的。随着大数据日益普遍地用于科研，特别是生命科学领域，数据计算和管理能力也越发重要。中国科研人员接受的培训通常都集中在如何做科研上，缺少管理技巧的培训(图5)。
2、最缺的是人才
图6：中国科学家认为缺乏博士后和实验室技术 人员是科研队伍结构的最大问题
中国有世界上数量最多的博士生和科技人员。但调研显示，许多科学家却苦于缺乏博士后研究员和实验室技术员(图6)，这与西方博士后过剩的情况正相反。“编制”问题很大程度上阻碍了PI 招收博士后和技术人员。无法提供有竞争力的薪酬也使得专业人员会寻求去企业工作。强调海外学习经历也让最优秀的博士生和博士后不得不去海外“镀金”。
4、科研合作日益重要
几乎所有接受调研的PI都认为，中国的科研合作机会正在改善。中国已建立十几家国家级的协同创新中心，推动科研机构的创新和跨学科研究。另外，973计划等主要的资助项目也规定必须有跨研究组或跨机构的合作。
在接受调研的PI中，约75%的人认为国际合作可以提高在高水平的国际期刊上发表论文的机会。
5、科研评估系统有待改进
图7：中国科研人员反映出目前的评估主要还是以定量指标为主
目前的科研评估系统往往简单地将经济利益和职业前途与一些量化指标挂钩，如发表的论文数量—特别是发表在影响因子达到某个级别以上的期刊上，以及获得的资金数量等(图7)。
6、抑制学术不端
在接受调研的科研人员中，有91%的人认为中国的科研机构应在发现、防范和惩罚不端行为方面加大力度。这包括加强监测、执行标准统一的有力处罚，以透明的方式来调查违规事件。
科研传播
1、质量重于数量
87%接受调研的科研人员表示，他们今后可能降低每年发表论文的数量，但会瞄准更高水平的期刊。几乎所有接受调研的PI都表示，他们感受到追逐“热点课题”的压力，其中约一半的人认为这主要是来自在高影响力的期刊上发表论文的诱惑。
2、写，写，写
大多数接受调研的PI表示，平均每周要花一个工作日以上的时间撰写论文(图8)。在写论文时，通常是PI就论文的主题和结构为研究生提供指导，然后由研究生完成初稿。但是，这些初稿的质量往往不合格，需要在学生和PI之间反复修改。有些PI将此作为指导学生的机会，但也有很多人为了节省时间而干脆自己重写论文。
图8：PI在论文写作与发表方面花费大量的时间
3、是偏见还是不足?
有些接受调研的PI认为，他们在某些国际期刊特别是高影响力期刊的同行评审过程中，受到了不公正的对待。这可能是由于提交论文的研究质量相对较低，或者作者表达不够清晰。但也有人怀疑这是由于对中国作者的偏见造成的。
4、忽略了与公众的沟通
接受调研的所有科研人员几乎都一致同意，科研人员需要参与向公众传播科学的活动。但是，只有约50%的人在过去3年实际参与过某种形式的科学传播活动。科学家参与度较低的问题也因中国民众较低的科学素养而变得更加复杂。中国科学技术协会在今年进行的最新调查显示，中国居民中只有6.2%的人具备基本的科学素养，远低于一些发达国家的水平。
