Проведен библиометрический анализ исследований в области лазеров по объему и цитируемости выпущенных научных публикаций и ссылок на международное сотрудничество.

В дополнение к сопоставлению научной продуктивности стран приводятся оценки вклада и влияния российских институтов и ученых. Также тестируются индикаторы, способные идентифицировать мировые центры научного превосходства.

ВВЕДЕНИЕ

Лазеры демонстрируют многие черты общецелевых наукоемких технологий. Они уже нашли широкое применение в обрабатывающей промышленности, транспорте, энергетике, здравоохранении, информационно-телекоммуникационных технологиях, научных исследованиях, экологии, военных технологиях. Советские и российские ученые внесли значимый вклад в открытие лазеров, развитие исследований по их созданию и использованию. Достаточно лишь отметить Нобелевскую премию по физике 1964 года за разработку принципа действия лазера и мазера, присужденную Н. Г. Басову и А. М. Прохорову (совместно с американским физиком Ч. Х. Таунсом), вклад нобелевского лауреата Ж. И. Алферова и его школы в создание полупроводниковых лазеров.

Вследствие массовости журнальные публикации имеют наибольшую ценность при анализе масштабов, структуры и источников развития научной области. Мы применим библиометрический подход, чтобы измерить и оценить количество и воздействие публикаций по лазерам, производимых основными участниками исследований, выявить структуру международного сотрудничества российских ученых. Источником информации выбрана база данных Science Citation Index Expanded (БД SCIE) - наиболее авторитетная в мире политематическая БД, включающая более 39 млн. научных публикаций (статей, обзоров, писем и др.) в рецензируемых журналах.

ДАННЫЕ И МЕТОДЫ

Исходная выборка - около 290 тыс. публикаций за период 1980-2015 годы - получена путем поиска по ключевым "LASER"-терминам ("laser*", "nanolaser*", "light amplification by stimulated emission of radiation") в названиях публикаций. Данные этой подборки были использованы для макроанализа на уровне стран. Сведения о 23162 публикациях с адресом в России (СССР до 1992 года) обеспечили более детальное изучение вклада и научного воздействия отечественных институтов и ученых. Сервисы платформы Web of Knowledge позволяют получать традиционные индикаторы (число публикаций и цитат, среднее количество цитат на одну публикацию и т. д.) для различных подмножеств исходной выборки. Наряду с этим мы используем и некоторые другие расчетные индикаторы: среднегодовой темп роста, долю публикаций с международным соавторством и т. д. Ввиду сильной скошенности распределений цитируемости, для анализа предпочтительнее показатели, основанные на процентилях. В статье рассмотрены топ-1% и топ-10% сегменты наиболее высокоцитируемых публикаций в области, используются связанные с ними индикаторы, например: доля страны в элитной части мировой научной литературы, индекс высоко цитируемых публикаций (ИВЦП) для страны или организации и др. При изучении участия России в указанных сегментах внимание сосредоточено на выявлении высококачественных исследований, элитных ученых и аффилирующих их институтов, а также проверке библиометрических критериев на принадлежность к центрам научного совершенства (ЦНС). Для целей сравнения будут использованы отдельные результаты более раннего анализа развития наноисследований

РЕЗУЛЬТАТЫ

Настоящий анализ построен сверху - вниз: начиная с межстрановых сопоставлений, через уровень организаций и институтов, до уровня отдельных исследователей.

Наиболее впечатляет рост Китая, обошедшего в 2011 году лидировавшие до этого США. Для другой азиатской страны - Японии - в 2000-е годы характерен, напротив, понижательный тренд, в результате чего она окончательно уступила 3-е место по публикационной активности умеренно растущей Германии. Вплоть до 1992 года. СССР был вторым после США по масштабу исследований в области лазеров. В 2015 году с 6,03-процентным долевым вкладом в мировой публикационный выход Россия занимала 5-е место. Этот вклад в 2,5 раза превысил долю публикаций российских исследователей в общем количестве публикаций в БД WoS, намеченную на 2015 год в Указе Президента РФ. Таким образом, в терминах количества производимых публикаций в области лазеров Россия входит в число лидирующих стран, чего мы не смогли добиться, например, путем интенсивного финансирования в нанообласти. Представляет интерес выделение и анализ быстро растущих направлений. К таковым относятся, например, ультрабыстрые лазеры, среднегодовой темп роста исследований которых превышал в 2000-е годы общий для области показатель в 4 раза. Публикационный вклад России в это направление на 2,6 процентных пункта (п. п.) больше ее общего долевого вклада в изучение лазеров, и она еще более уверенно входит здесь в группу лидирующих стран.

В библиометрии цитируемость часто служит прокси-показателем научного влияния (или даже качества исследований), а представленность страны в топ-1% и топ-10% сегментах наиболее цитируемых публикаций говорит о ее вхождении в мировую элиту в конкретной научной области.

Вклад России (СССР) в мировой топ-10% и топ-1% сегменты публикаций по лазерам за весь период составил 3,4 и 3,5% соответственно. Эти значения намного выше аналогичных показателей для нанообласти, что свидетельствует о гораздо большем влиянии страны в области исследования лазеров. По вкладу в топ-10% сегмент научной литературы Россия в 1980-е и 1990-е годы опережала Китай, который, однако, значительно ушел вперед после 2003 года.

Поскольку на это мог повлиять нарастающий "вал" китайских публикаций (чем больше статей выходит, тем выше вероятность быть процитированной для данной статьи). Индекс высокоцитируемых публикаций  для сегмента топ-10% определяется как: ИВЦПтоп-10% ≡ ППтоп-10% / 10, где ППтоп-10% - процент высоко цитируемых публикаций в общем выходе тематических публикаций данной страны (наблюдаемое значение); 10 - процент таких публикаций в общемировом выходе (ожидаемое значение). По определению, если такое соотношение больше 1, то данная страна лучше "мира" как производитель высокоцитируемых (в сегменте топ-10%) публикаций и, наоборот. В 1990-е и 2000-е годы Россия и Китай были примерно равноэффективными производителями элитных (топ-10%) публикаций в области лазеров, приближаясь последовательно к общемировому уровню. Добавим, что в терминах ИВЦП для сегмента топ-1% Россия длительное время превосходила Китай, уступив ему лишь в 2011 году. Также для сравнения: ППтоп-1% для российских публикаций в области лазеров за 2000-2009 годы (0,78%) оказался выше аналогичных показателей для 22 широких предметных областей БД "Существенные индикаторы науки". Например, максимальное значение для физики составляло 0,68%.

Международное сотрудничество (в библиометрии - соавторство) стало важной чертой современной науки. Оно означает не только встроенность в международные сети производства и обмена научными знаниями, но и способно значительно повысить видимость отечественных исследований. По нашим расчетам степень интернационализации российских исследований в области лазеров составила в 1993-2015 годы около 32%. В этот период страна сотрудничала более чем с 70 странами, причем наиболее тесно с Германией (8,7% совместных публикаций), США (6,6%), Францией (4,6%), Японией (3,7%) и Великобританией (3,3%).

Сотрудничество с четырьмя ведущими странами Запада во многом определяет общий тренд, для которого характерен подъем на 25 п. п. к 2001 году, а затем снижение (с двумя небольшими "отскоками") на 10 п. п. Сотрудничество России с бывшими советскими республиками и партнерами по БРИКС остается на сравнительно низком уровне.

Из 256 российских публикаций по лазерам в 2010-2014 годы, вошедших в мировой топ-10% сегмент, 68,8% имеют международное соавторство, в основном с учеными из Великобритании, Германии, США, Франции и Японии. То есть, международное соавторство заметно повышает вероятность для статьи стать высокоцитируемой, однако, доля высокоцитируемых публикаций только российских авторов (~31%) больше, например, аналогичной доли для нанообласти (~15%). Среди российских публикаций с 1993 года, процитированных свыше ста раз, доля написанных только российскими авторами также довольно высока: ≈22%. Это говорит о степени самостоятельности российских исследований и востребованности их мировой наукой. Основные российские участники исследований На мезоуровне основные участники исследований в области лазеров - РАН и вузы. Несмотря на университето-центристскую политику, проводимую российскими научными властями с 2006 года, РАН остается доминирующей в этих исследованиях. Наиболее продуктивные ученые в период 2012-2014 годы также представляют РАН: ФИАН (5 сотрудников), НЦВО (1), ОИВТ (2), ФТИ (2). Среди сопоставимых мировых организаций только Китайская академия наук (КАН) опережает РАН по публикационному вкладу, однако, в отличие от нанотехнологий, разрыв в среднем количестве цитат на одну публикацию между ними не столь велик: 6,3 против 5,3 в пользу КАН (для публикаций 2012-2014 годов). В рейтинге мировых университетов МГУ на 12-м месте, а по средней цитируемости даже слегка опережает Университет Цинхуа.

Производство публикаций с более высоким воздействием может быть даже важнее, чем просто производство большего числа публикаций, поэтому представляет интерес вклад российских участников в элитную часть научной литературы по лазерам. Он обеспечен сообществом, включающим около 450 отечественных ученых в период за 2010-2014 годы. Основной вклад российских ученых в элитную часть научной литературы в области лазерных исследований связан с волоконными лазерами, причем лидером выступает ИАиЭ СО РАН.

Прежде всего отметим, что академический НИИ и оба университета имеют требуемую представленность в мировой научной элите в рассматриваемой области: больше 5 публикаций в топ-10% и больше 2 публикаций в топ-1% сегментах. Цитируемость публикаций ИАиЭ СО РАН превосходит среднемировой уровень значительно больше, чем на требуемые 30%. Оба показателя ИВЦП для этого института также намного превышают критериальный порог 1,5 согласно.

Таким образом, в статистических терминах ИАиЭ СО РАН мог бы быть признан ЦНС мирового класса в области лазеров в период 2010-2014 годов. Добавим, что это согласуется и с экспертной оценкой.

Требуемым критериям ЦНС удовлетворяют также показатели НГУ, а у МИФИ только показатель относительной цитируемости не достигает критериального порога. После консультации с экспертами для обоих университетов была выполнена дополнительная библиометрическая проверка, которая, в частности, показала, что:

1) примерно в половине высокоцитируемых публикаций НГУ все авторы с его аффилиацией являются штатными сотрудниками институтов СО РАН (главным образом ИАиЭ), что ставит под вопрос самостоятельность вклада самогó университета, в основу создания которого была положена, как известно, "система Физтеха";

2) среди публикаций с аффилиацией МИФИ, наряду с высоко цитируемыми, значительна доля низко цитируемых публикаций, поэтому данный университет, по-видимому, нельзя считать полноправным претендентом на роль ЦНС в области лазеров.

МГУ и ИПФ РАН, хотя и достаточно представлены в элитных сегментах, не удовлетворяют в рассматриваемый период остальным критериям ЦНС.

Здесь уместно отметить, что экспертный и библиометрический методы оценки исследований имеют как свои достоинства, так и недостатки. Разумный подход, на наш взгляд, не в их противопоставлении, а в гибком сочетании преимуществ и взаимной компенсации недостатков того и другого. Библиометрические индикаторы делают экспертизу более информированной и прозрачной. Сами же индикаторы, как и расчетную базу для них, необходимо постоянно совершенствовать и, во избежание манипуляций, стремиться применять комплексно.

ВЫВОДЫ И ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Лазеры представляют область глобальных исследований с более чем шестидесятилетней историей. Имея хороший старт, Россия до сих пор удерживает в ней достойные мировые позиции, что подтвердил проведенный библиометрический анализ. В отличие от подгоняемых ажиотажем и масштабным финансированием нанотехнологий, исследования в области лазеров развиваются по траектории умеренного роста со среднегодовым темпом 3,5% за последние семь лет. Для России можно отметить:

- меньшую степень интернационализации исследований (32% публикаций с международным соавторством против 41% таких публикаций в нанотехнологиях и 34% всех российских публикаций в БД SCIE);

- меньшее, чем в нанотехнологиях, влияние университето-центристской политики правительства (РАН по-прежнему доминирует в области лазерных исследований, сохранив свой потенциал).

Однако такой "консерватизм" не препятствует весомой конкурентной доле российских публикаций в мировом выходе (существенно превышающей установленные президентским указом 2,44% для всех российских публикаций) и высоким показателям научного воздействия (близким к показателям Китая и значительно превосходящим аналогичные российские показатели в нанообласти). В заключение отметим, что в рамках настоящей работы мы не могли по объективным причинам оценить прогресс военных исследований в области лазеров.

ПРИЛОЖЕНИЕ

Для выделения публикаций, относящихся к области ультрабыстрых лазеров, использован следующий запрос: TI = ("ultrashort pulse laser*" or "ultrafast laser*" or "picosecond laser*" or "femtosecond laser*" or "FS laser*" or "attosecond laser*" or "master oscillator power amplifier*" or MOFA).

Всего за период 2000-2015 годов отобрано 8576 публикаций, для России - 750. Лучшей в России в 2012-2014 годы была РАН (75,7% всех российских публикаций по ультрабыстрым лазерам); она же с 6,6% - вторая в мире после КАН (7,2%). Среди неуниверситетских исследовательских институтов ФИАН уступает место только Государственной лаборатории лазерной физики сверхсильных полей (КАН), МГУ же первый среди мировых университетов.

Работа выполнена при финансовой поддержке Российского фонда фундаментальных исследований (грант № 16-06-00009).

Терехов А.И.

Полная версия статьи доступна читателям и подписчикам журнала "Фотоника".

Похожие новости

  • 30/05/2017

    ИАиЭ СО РАН: на передних рубежах науки

    Как показал проведённый недавно библиометрический анализ исследований в области лазеров по объему и цитируемости выпущенных научных публикаций и ссылок на международное сотрудничество,  основной вклад российских учёных связан с волоконными лазерами, и лидером здесь является лаборатория волоконной оптики Института автоматики и электрометрии СО РАН, которая в этом году отмечает 10-летний юбилей.
    14
  • 30/03/2017

    Лекторий «От проблем фотоники к реальным технологиям!»

    Лаборатория экспериментальной физики НГУ совместно с Институтом лазерной физики СО РАН и Институтом автоматики и электрометрии СО РАН в рамках САЕ НГУ «Нелинейная фотоника и квантовые технологии» представляет лекторий по интереснейшему направлению, связанному с фотоникой и квантовыми технологиями: «От проблем фотоники к реальным технологиям!»В течение весеннего семестра молодые учёные, занимающиеся исследованиями в передовых направлениях науки и внедрением новейших достижений в технологическую сферу, прочтут цикл лекций.
    238
  • 10/05/2017

    Конференция «СибОптика-2017»

    17 апреля 2017 года на базе СГУГиТ состоялась конференция «СибОптика-2017». Мероприятие прошло в рамках XIII Международной выставки и научного конгресса «Интерэкспо ГЕО-Сибирь».  Конференция традиционно собрала на своей площадке специалистов в области оптического приборостроения из научно-исследовательских институтов СО РАН, ведущих вузов России, а также представителей промышленных и оптических предприятий: КТИ НП СО РАН, ТУСУР, ТПУ, АО «ГИПО», АО «Швабе – Технологическая лаборатория», АО «Швабе – Оборона и Защита» и т.
    207
  • 24/05/2017

    Омские промышленники интересуются разработками СО РАН

    ​​Делегация представителей высокотехнологичной индустрии Омской области посетила институты новосибирского Академгородка. Свыше 20 главных инженеров, конструкторов и специалистов омских предприятий — ФНПЦ «Прогресс», «Омское машиностроительное КБ», «Омсктрансмаш», «Высокие технологии» и «Омский НИИ приборостроения» (ОНИИП) — встретились с председателем Сибирского отделения РАН академиком Александром Леонидовичем Асеевым и его советником доктором физико-математических наук Геннадием Алексеевичем Сапожниковым.
    90
  • 21/03/2017

    Флеш-память: исследования новосибирских ученых

    Почему фотоаппарат сохраняет сделанные нами кадры, а телефон позволяет прослушивать любимые мелодии? Все мы пользуемся флешками, планшетами и другими гаджетами, но не всегда задумываемся, каким образом они работают.
    229
  • 06/09/2016

    В Новосибирске проходит VII Российский семинар по волоконным лазерам

    В новосибирском Академгородке 5 сентября начался VII Российский семинар с международным участием по волоконным лазерам. Семинар является научным форумом, имеющим целью представление последних достижений и обмен мнениями между русскоязычными учёными, работающими в области волоконных лазеров в ведущих зарубежных и российских исследовательских, технологических и образовательных центрах.
    803
  • 02/05/2017

    Сотрудник ИАиЭ СО РАН получит премию мэрии города Новосибирска в сфере науки и инноваций для молодых ученых и специалистов

    Александр Достовалов, научный сотрудник лаборатории волоконной оптики Института автоматики и электрометрии СО РАН, стал одним из победителей конкурса на присуждение премии мэрии города Новосибирска в сфере науки и инноваций для молодых учёных и специалистов в 2017 г.
    128
  • 12/04/2017

    Как новосибирские ученые помогали строить ракеты

    ​В Новосибирской области нет космодрома. И космонавтов у нас не готовят. Тем не менее, вклад сибирской науки в развитие советской космонавтики неоценим. Корреспондент АиФ-Новосибирск узнал, какие разработки сибирских специалистов используются в космической промышленности.
    131
  • 26/05/2017

    Статья новосибирского ученого о новом типе волоконных лазеров опубликована в журнале Nature Communications

    ​​Заведующий лабораторией волоконных лазеров НГУ, старший научный сотрудник ИАиЭ СО РАН Дмитрий Чуркин вместе с коллегами из Университета Астон Марией Сорокиной и Шурикантом Сугаванамом опубликовали работу, посвященную актуальной теме: исследованию спектральных корреляций в случайном волоконном лазере.
    89
  • 29/11/2016

    Академический час для школьников

    30 ноября в 15.00 в малом зале Дома ученых СО РАН состоится лекция директора Института теплофизики  им.  С.С.  Кутателадзе  СО  РАН академика Сергея Владимировича Алексеенко  "Перспективы   использования   глубинного   тепла  Земли" — об альтернативных источниках энергетики.
    510