美国国家实验室科研特征的情报计量学分析
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2021年 第 11期
科技管理研究 Science and Technology Management Research
doi: 10.3969/j .issn. 1000-76 9 5 .2 0 2 1 .1 1 .0 0 5
2021 No. 11
美国国家实验室科研特征的情报计量学分析
成 波 ，梅 涛 ，王 柏 弟 ，丁 宇 ，田 李
劳伦斯利弗莫尔国家实验室 能源部 Lawrence Livermore National Security, LLC
8 Los Alamos National Laboratory
洛斯阿拉莫斯国家实验室
能源部 Los Alamos National Security,LLC
9 National Energy Technology Laboratory
A bstract：This paper analyses the characteristics o f the scientific researches in the 19 national laboratories of Department of Energy (DOE), National Aeronautics and Space Administration (NASA), and Department of Defense (DOD) o f America in view o f number o f papers, funding sources, author types, collaboration o f researches, use of scientific facilities, and the influences of papers. The findings include that, the funding sources o f scientific researches o f American national laboratories are mainly the governing federal government agencies, while NSF and military and defense relevant federal agencies have an important role in providing funding,the national laboratories make use of scientific human resources in very flexible ways (e.g. joint faculty and post—doc) for research activities, the research activities involve significant openness and internationalization in the collaboration, the research facilities have a high degree of openness to external scientific users, and the scientific outputs of the national laboratories are highly influential in the scientific areas in terms o f the paper citations and rate of papers published in top journals Nature and Science. Key words：national laboratory; scientific researche; bibliometric analysis
( 鹏 城 实 验 室 ，广东深圳 518055)
摘 要 ：选取 美 国 能 源 部 、航 空 航 天 局 （N A S A )、国 防 部 下 属 1 9 家 国 家 实 验 室 ，从 论 文 总 量 、资 助 机 构 、作 者 来 源 、
国 内 外 合 作 研 究 、科 学 设 施 与 装 置 的 利 用 情 况 及 论 文 影 响 力 几 个 方 面 分 析 美 国 典 型 国 家 实 验 室 的 科 研 特 征 。研 究 发
国家能源技术实验
能源部 Department of Energy
10 National Renewable Energy Laboratory
国家再生能源实验室
能源部 Alliance for Sustainable Energy, LLC
11 Oak Ridge National Laboratory
征 ，注 重 科 学 设 施 与 装 置 的 开 放 和 共 享 利 用 ，且 科 研 产 出 成 果 的 影 响 力 高 。
关键词： 国 家 实 验 室 ，科 研 活 动 ，科 研 产 出 ，情 报 计 量 分 析
中 图 分 类 号 ：G311
文献标志码： A
文 章 编 号 ：1000-7695 (2021 ) 11-0031-11
本文选取美国联邦资助的研究和开发中心 (FFRDC)及 能 源 部 所 属 的 1 9 个 典 型 国 家 实 验 室 ，利 用情报 计 量 学 的 工 具 和 方 法 ，通过实证方法系统揭 示 美 国 典 型 国 家 实 验 室 的 科 研 特 征 ，对于我国国家 实验室建设尤其是探索新型运行机制和管理体制、 提高科研管理效率具有重要意义。
18 Jet Propulsion Laboratory (JPL)
喷气推进实验室
航空航天局 California Institute of Technology
19 Lincoln Laboratory
林肯实验室
国防部 MIT
注：运营管理机构于2019年 5 月根据各实验室官方网站声明信息整理。
本研究 以 19家国家实验室发表的论文为主要 数 据 ，此 外 收 集 和 分 析 了 美 国 能 源 部 发 布 的 《美国 能 源 部 国 家 实 验 室 年 度 报 告 》、美国自然科学基金 会发布的联邦资助的研究开发中心研究与开发调查 及美国能源部科学办公室发布的科学设施用户统 计 数 据 等 中 的 相 关 数 据 。主 要 数 据 来 源 于 Clarivate Analytics白勺Web of Science (WOS ) 核心合集数据库。 数 据 检 索 分 别 以 1 9 家 国 家 实 验 室 在 W0 S 的索引机 构 名 称 （0 G 机 构 扩 展 字 段 ）为 人 口 ，数据检索和获 取 时 间 为 2020年 4 月 ，检索时间范围限定为从2009 年 至 2019年 。检索文献语种为英语，文献类型为期 刊 论 文 （article)。对 检 索 到 的 数 据 ，以制表符分隔 和 纯 文 本 两 种 格式下载全记录。本研究主要采取统 计学中统计分析方法和工具对下载论文数据的文献 情报计量特征进行定量的分析和描述。
收稿 日 期 ：2020-09-22,修 回 日 期 ：2020-12-11
32
成 波 等 ：美国国家实验室科研特征的情报计量学分析
1 研究对象与数据来源
实 验 室 战 略 使 命 、职 能 定 位 、经 费 规 模 、运营管理
本 文 以 類 能 源 部 下 属 1 7 家 国 家 实 验 室 、 帛 机 制 等 属 性 上 看 ，这 些 实 验 室 在 美 国 的 国 家 实 關 防 部 下 属 1家国家实验室和類航空航天局 ( NASA) 下 属 1 家 酿 实 验 室 为 研 究 对 象 。从 酿 及 其 王 目 部 丨 掘 15营 目 雜 构 上 表 U
现 ，美国典型国家实验室的科 研 活 动 以 政 府 主 管 部 门 为 其 主 要 资 助 机 构 ，国 防 相 关 部 门 为 重 要 资 助 来 源 ，以灵活多 样 的 人 才 聘 用 形 式 （双 聘 人 员 ）聚 集 相 关 领 域 的 优 势 科 研 人 员 展 开 研 究 ， 科 研 合 作 具 有 较 显 著 的 开 放 性 和满足国家 重大 战 略 需 求 ，维 护 国 家 安 全 、完成重大科技任务 中形成的实现国家使命的战略科技力量，至今在美 国 国 家 创 新 系 统 中 具 有 重 要 地 位 和 影 响 。根 据 美 国 科 学 基 金 会 （NSF) 公 布 的 2017—2018财 年 联 邦 研 究 和 开 发 资 助 调 查 数 据 [1]，2017年美国联邦资 助 的 研 究 和 开 发 中 心 （ federally funded research and development center，FFRDC ) ( 共 4 2 个 国 家 实 验 室 或 研 究 中 心 ）基 础 研 究 、应用研究和实验开发的研 发经费量占全美联邦研发经费开支的比例分别为 1 5 % 、10.8%和 5.5%，显 示美 国 国 家 实 验 室 是 美 国 科技创新中的重要基础力量。中国的国家实验室建 设 尚 处 于 起 步 阶 段 ，对于国家实验室的建设和管理
5 Idaho National Laboratory
爱达荷国家实验室
能源部 Battelle Energy Alliance
6 Lawrence Berkeley National Laboratory
劳伦斯伯克利国家实验室
能源部 University of California
7 Lawrence Livermore National Laboratory
16 SLAC National Accelerator Laboratory
SLAC国家加速器实验室
能源部 Stanford University
17 Thomas Jefferson National Accelerator Facility 托马斯杰斐逊国家加速器装置 能源部 Jefferson Science Associates, LLC
Bibliometric Analysis of Characteristics of Scientific Researches in American National Laboratories
Cheng Bo, Mei Tao, W ang Baidi, Ding Yu, T ian Li
(Peng Cheng Laboratory, Shenzhen 518055, China)
还 缺 乏 认 识 ，有 必 要 参 考 发 达 国 家 的 成 功 经 验 。 目 前关于国家实验室研究的文献集中于以定性方法选 取 案 例 对 国 家 实 验 室 的 体 系 、地 位 、模 式 、运行管 理机制和评估等理论概念问题进行分析和总结[2_14]， 还缺乏对于欧美等国国家实验室科研特征的系统、 客 观 、定量化的基于实证数据资料的分析和揭示。
14 Sandia National Laboratory
桑迪亚国家实验室
能源部 National Technology and Engineering Solutions of Sandia,LLC.
15 Savannah River National Laboratory
萨凡纳河国家实验室
能源部 Savannah River Nuclear Solutions, LLC
表 1 19家国家实验室名单
序号
实验室名称
中文名称
主管部门
运营管理机构（Operator & Manager )
1 Ames National Laboratory
阿姆斯国家实验室
能源部 Iowa State University
2 Argonne National Laboratory
阿贡国家实验室
能源部 UChicago Argonne LLC
3 Brookhaven National Laboratory 4 Fermi National Accelerator Laboratory
布鲁克海文国家实验室 费米国家加速器实验室
能源部 能源部
Brookhaven Science Associates Fermi Research Alliance, LLC
橡树岭国家实验室
能源部 UT-Battelle, LLC
12 Pacific Northwest National Laboratory
太平洋西北国家实验室
能源部 Battelle Energy Alliance
13 Princeton Plasma Physics Laboratory
普林斯顿等离子体物理实验室 能源部 Princeton University
科技管理研究 Science and Technology Management Research
doi: 10.3969/j .issn. 1000-76 9 5 .2 0 2 1 .1 1 .0 0 5
2021 No. 11
美国国家实验室科研特征的情报计量学分析
成 波 ，梅 涛 ，王 柏 弟 ，丁 宇 ，田 李
劳伦斯利弗莫尔国家实验室 能源部 Lawrence Livermore National Security, LLC
8 Los Alamos National Laboratory
洛斯阿拉莫斯国家实验室
能源部 Los Alamos National Security,LLC
9 National Energy Technology Laboratory
A bstract：This paper analyses the characteristics o f the scientific researches in the 19 national laboratories of Department of Energy (DOE), National Aeronautics and Space Administration (NASA), and Department of Defense (DOD) o f America in view o f number o f papers, funding sources, author types, collaboration o f researches, use of scientific facilities, and the influences of papers. The findings include that, the funding sources o f scientific researches o f American national laboratories are mainly the governing federal government agencies, while NSF and military and defense relevant federal agencies have an important role in providing funding,the national laboratories make use of scientific human resources in very flexible ways (e.g. joint faculty and post—doc) for research activities, the research activities involve significant openness and internationalization in the collaboration, the research facilities have a high degree of openness to external scientific users, and the scientific outputs of the national laboratories are highly influential in the scientific areas in terms o f the paper citations and rate of papers published in top journals Nature and Science. Key words：national laboratory; scientific researche; bibliometric analysis
( 鹏 城 实 验 室 ，广东深圳 518055)
摘 要 ：选取 美 国 能 源 部 、航 空 航 天 局 （N A S A )、国 防 部 下 属 1 9 家 国 家 实 验 室 ，从 论 文 总 量 、资 助 机 构 、作 者 来 源 、
国 内 外 合 作 研 究 、科 学 设 施 与 装 置 的 利 用 情 况 及 论 文 影 响 力 几 个 方 面 分 析 美 国 典 型 国 家 实 验 室 的 科 研 特 征 。研 究 发
国家能源技术实验
能源部 Department of Energy
10 National Renewable Energy Laboratory
国家再生能源实验室
能源部 Alliance for Sustainable Energy, LLC
11 Oak Ridge National Laboratory
征 ，注 重 科 学 设 施 与 装 置 的 开 放 和 共 享 利 用 ，且 科 研 产 出 成 果 的 影 响 力 高 。
关键词： 国 家 实 验 室 ，科 研 活 动 ，科 研 产 出 ，情 报 计 量 分 析
中 图 分 类 号 ：G311
文献标志码： A
文 章 编 号 ：1000-7695 (2021 ) 11-0031-11
本文选取美国联邦资助的研究和开发中心 (FFRDC)及 能 源 部 所 属 的 1 9 个 典 型 国 家 实 验 室 ，利 用情报 计 量 学 的 工 具 和 方 法 ，通过实证方法系统揭 示 美 国 典 型 国 家 实 验 室 的 科 研 特 征 ，对于我国国家 实验室建设尤其是探索新型运行机制和管理体制、 提高科研管理效率具有重要意义。
18 Jet Propulsion Laboratory (JPL)
喷气推进实验室
航空航天局 California Institute of Technology
19 Lincoln Laboratory
林肯实验室
国防部 MIT
注：运营管理机构于2019年 5 月根据各实验室官方网站声明信息整理。
本研究 以 19家国家实验室发表的论文为主要 数 据 ，此 外 收 集 和 分 析 了 美 国 能 源 部 发 布 的 《美国 能 源 部 国 家 实 验 室 年 度 报 告 》、美国自然科学基金 会发布的联邦资助的研究开发中心研究与开发调查 及美国能源部科学办公室发布的科学设施用户统 计 数 据 等 中 的 相 关 数 据 。主 要 数 据 来 源 于 Clarivate Analytics白勺Web of Science (WOS ) 核心合集数据库。 数 据 检 索 分 别 以 1 9 家 国 家 实 验 室 在 W0 S 的索引机 构 名 称 （0 G 机 构 扩 展 字 段 ）为 人 口 ，数据检索和获 取 时 间 为 2020年 4 月 ，检索时间范围限定为从2009 年 至 2019年 。检索文献语种为英语，文献类型为期 刊 论 文 （article)。对 检 索 到 的 数 据 ，以制表符分隔 和 纯 文 本 两 种 格式下载全记录。本研究主要采取统 计学中统计分析方法和工具对下载论文数据的文献 情报计量特征进行定量的分析和描述。
收稿 日 期 ：2020-09-22,修 回 日 期 ：2020-12-11
32
成 波 等 ：美国国家实验室科研特征的情报计量学分析
1 研究对象与数据来源
实 验 室 战 略 使 命 、职 能 定 位 、经 费 规 模 、运营管理
本 文 以 類 能 源 部 下 属 1 7 家 国 家 实 验 室 、 帛 机 制 等 属 性 上 看 ，这 些 实 验 室 在 美 国 的 国 家 实 關 防 部 下 属 1家国家实验室和類航空航天局 ( NASA) 下 属 1 家 酿 实 验 室 为 研 究 对 象 。从 酿 及 其 王 目 部 丨 掘 15营 目 雜 构 上 表 U
现 ，美国典型国家实验室的科 研 活 动 以 政 府 主 管 部 门 为 其 主 要 资 助 机 构 ，国 防 相 关 部 门 为 重 要 资 助 来 源 ，以灵活多 样 的 人 才 聘 用 形 式 （双 聘 人 员 ）聚 集 相 关 领 域 的 优 势 科 研 人 员 展 开 研 究 ， 科 研 合 作 具 有 较 显 著 的 开 放 性 和满足国家 重大 战 略 需 求 ，维 护 国 家 安 全 、完成重大科技任务 中形成的实现国家使命的战略科技力量，至今在美 国 国 家 创 新 系 统 中 具 有 重 要 地 位 和 影 响 。根 据 美 国 科 学 基 金 会 （NSF) 公 布 的 2017—2018财 年 联 邦 研 究 和 开 发 资 助 调 查 数 据 [1]，2017年美国联邦资 助 的 研 究 和 开 发 中 心 （ federally funded research and development center，FFRDC ) ( 共 4 2 个 国 家 实 验 室 或 研 究 中 心 ）基 础 研 究 、应用研究和实验开发的研 发经费量占全美联邦研发经费开支的比例分别为 1 5 % 、10.8%和 5.5%，显 示美 国 国 家 实 验 室 是 美 国 科技创新中的重要基础力量。中国的国家实验室建 设 尚 处 于 起 步 阶 段 ，对于国家实验室的建设和管理
5 Idaho National Laboratory
爱达荷国家实验室
能源部 Battelle Energy Alliance
6 Lawrence Berkeley National Laboratory
劳伦斯伯克利国家实验室
能源部 University of California
7 Lawrence Livermore National Laboratory
16 SLAC National Accelerator Laboratory
SLAC国家加速器实验室
能源部 Stanford University
17 Thomas Jefferson National Accelerator Facility 托马斯杰斐逊国家加速器装置 能源部 Jefferson Science Associates, LLC
Bibliometric Analysis of Characteristics of Scientific Researches in American National Laboratories
Cheng Bo, Mei Tao, W ang Baidi, Ding Yu, T ian Li
(Peng Cheng Laboratory, Shenzhen 518055, China)
还 缺 乏 认 识 ，有 必 要 参 考 发 达 国 家 的 成 功 经 验 。 目 前关于国家实验室研究的文献集中于以定性方法选 取 案 例 对 国 家 实 验 室 的 体 系 、地 位 、模 式 、运行管 理机制和评估等理论概念问题进行分析和总结[2_14]， 还缺乏对于欧美等国国家实验室科研特征的系统、 客 观 、定量化的基于实证数据资料的分析和揭示。
14 Sandia National Laboratory
桑迪亚国家实验室
能源部 National Technology and Engineering Solutions of Sandia,LLC.
15 Savannah River National Laboratory
萨凡纳河国家实验室
能源部 Savannah River Nuclear Solutions, LLC
表 1 19家国家实验室名单
序号
实验室名称
中文名称
主管部门
运营管理机构（Operator & Manager )
1 Ames National Laboratory
阿姆斯国家实验室
能源部 Iowa State University
2 Argonne National Laboratory
阿贡国家实验室
能源部 UChicago Argonne LLC
3 Brookhaven National Laboratory 4 Fermi National Accelerator Laboratory
布鲁克海文国家实验室 费米国家加速器实验室
能源部 能源部
Brookhaven Science Associates Fermi Research Alliance, LLC
橡树岭国家实验室
能源部 UT-Battelle, LLC
12 Pacific Northwest National Laboratory
太平洋西北国家实验室
能源部 Battelle Energy Alliance
13 Princeton Plasma Physics Laboratory
普林斯顿等离子体物理实验室 能源部 Princeton University