■馮壽林 劉小干

1）井岡山大學政法學院，井岡山大學凝聚態(tài)物理研究中心，江西省吉安市青原區(qū)河東街道學苑路28號 343009

2）井岡山大學政法學院，江西省吉安市青原區(qū)河東街道學苑路28號 343009

PRL是物理學界權(quán)威期刊《物理評論快報》（Physical Review Letters）的簡稱，以快報形式報道物理所有領(lǐng)域的重要研究成果，是國際物理界公認的頂尖老牌期刊［1］。在美國物理學會（American Physical Society，簡稱APS）的所屬期刊中，PRL的選稿要求最高，論文錄用率最低。PRL側(cè)重于第一時間發(fā)表有重要意義并能引起廣泛興趣的突破性物理進展。據(jù)湯森路透（Thomson Reuters）2015年出品的期刊引證報告，PRL的2014年影響因子為7.512，2014年發(fā)文總量為 2707篇［2］。PRL在大發(fā)文量的同時保持極高的引用率，足以反映PRL在世界物理學舞臺上的中心地位。PRL自創(chuàng)刊以來，刊載了許多諾貝爾獎級別的文章［3］。近年來國內(nèi)一些突破性的進展，如大亞灣國際合作實驗觀察到第三種中微子振蕩模式等，也都發(fā)表在PRL上［4］。在PRL上發(fā)表論文情況從一個側(cè)面反映了一個國家在物理學科的研究水平。

近幾年來，中國在鐵基超導、拓撲絕緣體、反常量子霍爾效應、量子通信等物理領(lǐng)域取得了突破，做出了一些在世界上具有重大影響的成果［5］。從世界頂尖期刊看中國基礎(chǔ)研究的競爭力一直是科研管理者和學界關(guān)注的課題［6］。美國物理學會主辦的《物理評論》期刊集群是國際物理專業(yè)期刊的最知名品牌，最近幾年，涌現(xiàn)了一些基于《物理評論》的分析論文，但主要是從期刊辦刊本身，以及其對國家經(jīng)濟社會發(fā)展、科學研究和人才培養(yǎng)的影響與作用等角度來研究［7－13］。國家科技部的墨宏山等人給出了歷年（2003年至2012年）的中國大陸科研機構(gòu)在《物理評論快報》上發(fā)表的研究論文的數(shù)據(jù)資料［14－23］，但其背后展現(xiàn)的中國大陸基礎(chǔ)物理科學研究的規(guī)律和特點還需進一步挖掘。本文希望通過對中國大陸科研機構(gòu)在PRL上發(fā)表研究論文的規(guī)律性分析，梳理出我國物理學基礎(chǔ)研究的發(fā)展、突破和不足，總結(jié)出一些對中國物理學研究和物理期刊發(fā)展有益的經(jīng)驗。目前中國物理研究在全球處于何種水平？我們需要怎樣反思和改善自己的科研？我們可以從中找到引領(lǐng)中國未來科技發(fā)展和中國科技期刊發(fā)展的蛛絲馬跡嗎？這些都是本文關(guān)注的重點。

1 數(shù)據(jù)來源與研究方法

本文的研究數(shù)據(jù)來源于兩個方面。一是墨宏山等人在《中國基礎(chǔ)科學》公開發(fā)表的中國大陸科研機構(gòu)在《物理評論快報》上發(fā)表的研究論文（2003年至2012年）的數(shù)據(jù)資料［14－23］。二是美國《物理評論快報》官網(wǎng)的數(shù)據(jù)查詢。通過 PRL官網(wǎng)的“search”功能，輸入國籍、署名單位、作者和時間跨度等關(guān)鍵詞進行多重檢索，然后對檢索結(jié)果進行逐篇核對和記錄。本文對所有論文按照第一署名單位、國際合作（國際合作參與或國際合作第一著作）和國內(nèi)完成（國內(nèi)機構(gòu)獨立完成或國內(nèi)合作完成）分類進行整理和統(tǒng)計分析，從中梳理出中國大陸科研機構(gòu)在PRL上發(fā)表論文的一些規(guī)律和特點。本文所指的在PRL上發(fā)表的論文是指不包括Reply和Comment兩種類型的研究性論文。

2 中國大陸科研機構(gòu)在PRL上發(fā)表論文的特點

2.1 我國物理科研總體上仍處于從屬地位

從2007年至2014年的歷年統(tǒng)計數(shù)據(jù)來看（見表1），中國大陸科研機構(gòu)在PRL上發(fā)表論文總數(shù)（含國際合作參與）最高的是2012年度的351篇，占當年P(guān)RL發(fā)文總量（3555篇）的9.87%；歷年以第一著作單位在PRL上的發(fā)表論文數(shù)最高的是2012年度的161篇，占當年P(guān)RL發(fā)文總量（3555篇）的4.53%。

表1 我國大陸科研機構(gòu)2007年至2014年在PRL上發(fā)文情況統(tǒng)計

在有中國大陸機構(gòu)署名發(fā)表的PRL論文中，參與國際合作完成的論文數(shù)多于以大陸科研機構(gòu)為主（包括獨立完成、國內(nèi)合作和國際合作第一著作）的論文數(shù)，這一方面說明了國際合作是當前物理學研究的普遍方式，另一方面也說明我國物理學研究的主導競爭力還有待提升。從統(tǒng)計數(shù)據(jù)來看，大陸科研機構(gòu)獨立完成和國內(nèi)合作完成的PRL論文數(shù)還是過少，最高的為2012年度的61篇，僅占當年P(guān)RL發(fā)文總量（3555篇）的1.72%。

總體上，近幾年中國大陸科研機構(gòu)在PRL上發(fā)文數(shù)量有所提升，總體數(shù)據(jù)比較平穩(wěn)。但是在2007年至2010年的數(shù)據(jù)中，2008年度的各項指標都是領(lǐng)先，這與當年中國物理界在鐵基高溫超導等領(lǐng)域的突破有一定關(guān)系。

2.2 我國PRL發(fā)文的單位和作者集中程度很高

2014年中國大陸科研機構(gòu)以第一著作單位在PRL上發(fā)文篇數(shù)排名前九名的分別是：中科院、中國科技大學、清華大學、北京大學、復旦大學、南京大學、上海交通大學、浙江大學和華東師范大學（見表2）。多個名列第十位的科研單位發(fā)表論文篇數(shù)為2篇，沒有在表2中列出。前九名科研機構(gòu)以第一著作單位發(fā)表論文總數(shù)為104篇，占當年大陸科研機構(gòu)為主發(fā)文量（139）篇的74.8%，其中，中科院、中國科技大學、清華大學和北京大學四個單位囊括了全部發(fā)表論文的大部分。

表2 2014年在PRL上發(fā)表論文篇數(shù)排名前九名的中國大陸科研機構(gòu)

表3說明2011年至2014年以第一著作單位發(fā)表PRL論文篇數(shù)排名前4的單位情況。中科院、中國科技大學、清華大學和北京大學四個單位在2011年至2014年國內(nèi)所有科研機構(gòu)中始終名列前四，而且年均發(fā)文篇數(shù)基本都在10以上。這反映出這4大科研單位在物理學領(lǐng)域的高水平前沿研究在國內(nèi)處于領(lǐng)先地位。

表3 2011年至2014年以第一著作單位發(fā)表PRL論文篇數(shù)排名前四的單位

從作者層面來看，國內(nèi)在PRL上發(fā)文數(shù)達20篇以上的專家個人所在單位和研究領(lǐng)域也很集中（見表4）。以薛其坤、潘建偉和陳仙輝等為代表的課題組在拓撲絕緣體、量子信息、鐵基超導和冷原子物理領(lǐng)域做出了比較突出的研究成果。值得注意的是，PRL上發(fā)文數(shù)達20篇以上的專家中，來自中國科技大學的陳宇翱和清華大學的翟薈是80后的青年物理學者的代表。

歷數(shù)中國大陸科研機構(gòu)在PRL上發(fā)表的論文，絕大部分論文來自于中科院各研究所和國內(nèi)頂級名校，部分211高校至今仍然沒有發(fā)文記錄。可喜的是，一些地方高校（非985高校、非211高校、非國家重點實驗室所在單位）如浙江師范大學等在近幾年陸續(xù)實現(xiàn)了在PRL上發(fā)表論文的零突破（見表5）。

表4 在PRL上發(fā)表論文超過20篇的國內(nèi)學者代表課題組

表5 地方高校發(fā)表PRL論文的統(tǒng)計

地方高校在師資隊伍和國家投入等方面都遠不如985和211等高校，但也有自身優(yōu)勢，比如地方人才政策的支持以及寬松的科研環(huán)境等。地方高校陸續(xù)發(fā)表高水平的PRL論文，而且這些PRL論文大多出自青年學者之手，說明了隨著國內(nèi)高層次人才儲備數(shù)量的增加，地方高校已經(jīng)開始吸引和聚集了越來越多的年輕的優(yōu)秀科研人才。

3 中國大陸科研機構(gòu)在PRL上發(fā)文情況的思考

3.1 從PRL發(fā)文情況看國內(nèi)外物理學研究水平的差距

PRL的成就是一代代科學家長期積累書寫出來的歷史［3］。統(tǒng)計顯示，自PRL創(chuàng)刊58年來，PRL所發(fā)表的論文中，有22篇論文的作者因此獲得諾貝爾獎。表6是四個代表性的里程碑工作介紹［3］。PRL的成就來自于一代代科學家突破性研究成果發(fā)表的積累，它也因此被公認為是國際物理學界最權(quán)威的快報類期刊。在PRL上發(fā)表論文的情況基本上能反映出一個國家在物理學研究的水平。

表6 美國《物理評論快報》發(fā)表的工作節(jié)選

在表7中，我們比較了2010年至2014年中國、美國、德國和日本四個國家在PRL上發(fā)表論文數(shù)（含參與合作的論文）。數(shù)據(jù)顯示，我國發(fā)表的高水平PRL論文數(shù)量遠落后于美國和德國，與日本相比是基本持平。表7說明目前美國的物理學研究水平仍處于霸主地位。

3.2 從PRL發(fā)文情況看中美物理專業(yè)期刊的差距

隨著PRL的改版，該刊物正在逐步減少每年的發(fā)稿量（見表7）。這意味著對論文來稿有更嚴格的審稿標準。我國大陸學者的英語寫作和表達能力與英語國家學者相比，有一定差距，會在一定程度上影響在PRL等高端期刊獨立發(fā)表論文。創(chuàng)建和打造具有國際一流影響力的適合我國學者與國際物理專家交流的中國物理期刊是個非常緊迫的課題。

表7 2010年至2014年中國等四個國家在PRL上發(fā)文情況（單位：篇）

目前，中國被SCI收錄的物理專業(yè)期刊有《中國物理快報》、《中國物理B》、《中國物理C》、《中國光學快報》、《物理學報》（中文版）和《理論物理通訊》。中國第一份全國性的英文版物理學術(shù)月刊，即“Chinese Physics Letter”，在1984年才問世。從此，美國等英語國家可以及時了解中國物理研究的前沿。2014年《中國物理快報》的影響因子是0.947，在國際物理類期刊中屬于中游水平。據(jù)中國科學技術(shù)信息研究所發(fā)布的2014年中國科技論文統(tǒng)計結(jié)果，中國物理學會主辦的《物理學報》、《中國物理快報》和《中國物理B》都進入了2013年被引頻次本學科領(lǐng)域排名前1/3的行列［24］。

盡管《中國物理快報》等物理期刊目前的影響因子、總被引頻次、發(fā)行量等數(shù)據(jù)指標在國內(nèi)學術(shù)期刊中均名列前茅，但與國際同類知名期刊相比，還存在相當大的差距。相比之下，美國物理學會主辦的《物理評論》期刊集群（包括PRL和《物理評論》A、B、C、D、E）是物理學界最核心的權(quán)威期刊，其中PRL是物理學科最著名的快報類期刊?！段锢碓u論》的成功標志著美國物理學家領(lǐng)導物理世界，其從邊緣走向核心地位的發(fā)展歷程反映了美國物理學的發(fā)展脈絡(luò)?！段锢碓u論》在創(chuàng)刊初期，美國物理學研究處在一個弱勢地位。當時，美國重視實用技術(shù)，對基礎(chǔ)科學研究尤其是物理學研究不夠重視，只有少數(shù)美國物理學家能在世界級的物理期刊上發(fā)表論文。當時，全世界6種主要的權(quán)威物理學期刊都在歐洲［25］?！段锢碓u論》在誕生之后的百年奮斗歷程中，其學術(shù)地位不斷提升，最終在20世紀30年代超過德國最著名的《物理學年刊》，成為世界上最重要的物理學期刊。與此同時，美國物理學也逐漸取代歐洲，從邊緣地位走向世界物理研究的中心。美國的物理研究水平迅速提升，美國也成為了全球物理學家向往之地。絕大多數(shù)美國一流的，乃至世界一流的物理學家都把《物理評論》作為自己與同行交流的重要平臺。

中美物理期刊的差距本質(zhì)上是兩國物理學研究水平的反映。美國物理學在全球的領(lǐng)導地位確保了PRL在世界物理舞臺的中心地位。我國2013年發(fā)表的物理類SCI論文總數(shù)為24636篇，占世界份額的17.11%，被引用次數(shù)排世界第三［26］。但本文通過在PRL上發(fā)文情況分析，發(fā)現(xiàn)我國高水平物理論文的數(shù)量與美國和德國相比，差距仍然很大。國內(nèi)物理學術(shù)期刊走向世界舞臺中心有待于我國物理學整體科研水平的提升。

表8 國內(nèi)代表課題組在PRL上發(fā)表論文情況分析

從表8我們看出，一直從事高溫超導研究的陳仙輝課題組和王楠林課題組在2008年后發(fā)表的PRL論文數(shù)占總數(shù)的大部分，這與2008年是中國物理學界在鐵基超導領(lǐng)域取得突破的時間點是相符合的。而潘建偉課題組的PRL發(fā)文情況以及時間跨度則說明了我國量子信息在國際上占有一席之地的時間點大概在2000年初。薛其坤課題組2008年后的PRL發(fā)文數(shù)是總數(shù)的一半多，這與2009年后中國在拓撲絕緣體和反常量子霍爾效應領(lǐng)域的領(lǐng)先地位息息相關(guān)。

2008年后，中國在高溫超導領(lǐng)域的研究水平開始在世界占據(jù)領(lǐng)先地位，這不僅體現(xiàn)在超導領(lǐng)域的中國科學家在PRL上的發(fā)文量迅速增加，而且體現(xiàn)在《中國物理快報》等國內(nèi)物理期刊上越來越多有影響力的論文的涌現(xiàn)。在中國物理學會最有影響力論文獎的《中國物理快報》的11個獲獎名單（2012－2014）中，有2篇特等獎獲獎?wù)撐暮?篇一等獎獲獎?wù)撐膩碜杂诟邷罔F基超導領(lǐng)域。隨著國內(nèi)研究水平的不斷提高，一些高質(zhì)量的研究工作也開始投向國內(nèi)期刊。這些優(yōu)秀論文在國內(nèi)期刊發(fā)表后，被引用次數(shù)多，影響力大，有些還被國外著名雜志點評。例如，《中國物理快報》的網(wǎng)站上有一則這樣的報道：2014年第1期的《中國物理快報》發(fā)表了薛其坤研究團隊關(guān)于界面高溫超導的新工作。論文題目為：Direct Observation of High-Temperature Superconductivity in One-Unit-Cell FeSe Films（Chin.Phys.Lett.Vol.31，No.1，017401）。論文發(fā)表后不久就被美國Science雜志在Editors Choice欄目中以“A very thin superconductor（Science 343，230（2014））”為題對該工作進行了報道［27］。

3.3 從PRL發(fā)文情況看中美高校和國內(nèi)各高校間的科技人才隊伍差異

高質(zhì)量論文背后展示的是各個科研單位的師資實力。在師資對比上，不僅中美高校之間存在一些差異（見表9），而且國內(nèi)各層次的高校之間也存在差異（見表10）。

表9 國內(nèi)著名高校與美國高校的師資對比

表10 國內(nèi)不同層次高校高端人才的師資（人數(shù)）對比

表11給出了國內(nèi)外幾所代表性高校2014年在PRL上發(fā)表論文情況。2014年清華大學以第一著作單位發(fā)表PRL論文數(shù)最多，其中有6篇來自楊振寧先生提議創(chuàng)辦和主持的高等研究院。相比于北京大學物理學院，清華大學物理系和高等研究院都是“小和精”的辦學特點。2014年美國加州大學圣地亞哥分校（據(jù)《美國新聞和世界報導》（USNEWS）排名，該校2012年在全美物理專業(yè)排名14。）以第一著作單位發(fā)表PRL論文9篇，其高質(zhì)量論文的人均產(chǎn)出效率在這五所單位中最高。南京師范大學參與合作的PRL論文數(shù)多于浙江師范大學。

表11 表9和10中所列各高校2014年在PRL上發(fā)表論文情況

不可否認，中美兩國的科研工作者的科研實力總體上存在一定的差距。國內(nèi)科研機構(gòu)高質(zhì)量論文數(shù)量增加的主要原因有：一是隨著中國對基礎(chǔ)科學研究的不斷投入，我國培養(yǎng)出越來越多的年輕的具有博士學歷的高層次人才，為高質(zhì)量物理論文數(shù)量的增長提供了堅實的人力保障。二是我國已經(jīng)和正在實施的海外高端人才引進計劃，如中國科學院的百人計劃和中央組織部的千人計劃等，在一定程度上引領(lǐng)了國內(nèi)物理學研究水平的提高。高端優(yōu)秀人才對周圍物理科研氛圍的好轉(zhuǎn)和科研水平的提升起到了榜樣作用，為改善國內(nèi)物理人才隊伍的整體實力奠定了基礎(chǔ)。

4 建議與結(jié)論

4.1 堅守物理研究的陣地

2014年諾貝爾獎物理學獎授予日本科學家赤崎勇、天野浩和日裔科學家中村修二，以表彰他們發(fā)明了藍色發(fā)光二極管，并因此帶來的新型節(jié)能光源。在物理業(yè)界人士看來，這幾位日本物理學者學術(shù)出身不是很好，但他們具有精益求精的工匠精神，不隨波逐流，不跟風研究熱點，堅持自己的研究方向幾十年，做出了改變?nèi)祟惿罘绞降难芯砍晒?。他們十年磨一劍堅守自己的研究方向和不追求發(fā)表高影響因子論文的科研品質(zhì)是值得每一個普通物理科工作者借鑒和學習的。鐵基高溫超導的突破，同樣也離不開中國物理學家?guī)资耆缫蝗盏膱允兀?8］。在高溫超導研究進入平緩期甚至頗受冷遇的時候，相關(guān)研究人員紛紛轉(zhuǎn)到其他領(lǐng)域。但中國物理學家頂著“沒有好文章”的壓力堅持高溫超導研究，終于迎來了鐵基高溫超導的科學突破。

科研管理者要轉(zhuǎn)變科研評價政策，營造寬松環(huán)境，不唯SCI論文，不唯高影響因子期刊論文。物理科研者特別是一些物理俊才，也要從追求在PRL等高端期刊上發(fā)表論文回歸到關(guān)注科學問題本身上來。

4.2 辦好中國的科學期刊

《物理評論》在發(fā)展歷程中，培養(yǎng)了一批優(yōu)秀的物理學者，為美國物理學從邊緣走向核心地位起了重要的推動作用。在中國物理學還相對落后的狀況下，開展與外界的交流，辦好一個供物理學同行交流與對話的物理學期刊，對培養(yǎng)國內(nèi)物理學者、擴大中國物理學的影響力十分有意義。近幾年來，中國物理期刊為吸引優(yōu)秀稿源，做出了一些有效的嘗試，如《中國物理快報》推出的 EXPRESS LETTERS欄目承諾兩周內(nèi)決定文章是否錄用；《中國物理B》開辟了“Topical Review”專題欄目，邀請權(quán)威專家擔任Guest Editor組約綜述專題；《物理學報》、《中國物理B》和《中國物理快報》一起開展了年度中國物理學會最有影響力論文的評選。筆者建議，中國物理期刊除了關(guān)注已經(jīng)成名的物理學家外，也需要大力扶持和培養(yǎng)年輕物理學者，使得這些優(yōu)秀的青年物理學者以后成為中國物理期刊穩(wěn)定的作者群。我們期待將來有諾貝獎級別的工作出現(xiàn)在中國自己的期刊上。

4.3 發(fā)展基礎(chǔ)物理研究

基礎(chǔ)研究具有探索性和不確定性，需要長期穩(wěn)定支持，成效可能在數(shù)年甚至數(shù)十年后才能產(chǎn)生。在《物理評論》誕生之前，當時美國有遠見的物理學家就深刻意識到了基礎(chǔ)物理研究的重要性。在之后的一百年間，美國基礎(chǔ)物理研究創(chuàng)造了許多引領(lǐng)科技變革的原創(chuàng)性成果［25］。中國在創(chuàng)新驅(qū)動戰(zhàn)略的背景下同樣也需要大力發(fā)展基礎(chǔ)物理研究。中國物理學界需要提升科研競爭力，搭建實驗平臺，儲備人才，一代一代人的堅持和積累，尋找突破口。由于理論物理研究對經(jīng)費的需求相對較少，經(jīng)費并非開展工作的必要條件，地方高校在辦學過程中，如果能加大人才引進，創(chuàng)建有利于物理學者潛心研究的工作環(huán)境，也能做出一些有影響力的研究成果。同時，從PRL發(fā)文情況來看，國際合作在現(xiàn)代物理研究中越來越普遍，中國物理學界在提升內(nèi)部實力的同時也需要加強國際合作交流，揚長避短。

總之，本文對近幾年中國大陸科研機構(gòu)在PRL上的發(fā)文情況進行了統(tǒng)計和調(diào)研，揭示了國內(nèi)基礎(chǔ)物理研究雖然在某些領(lǐng)域有了突破，但總體水平還處于從屬地位。國內(nèi)物理科學前沿研究水平較高的科研機構(gòu)、作者和研究領(lǐng)域都過于集中，一些年輕物理學者開始嶄露頭角。隨著國內(nèi)優(yōu)秀人才特別是年輕的人才開始流向地方院校，越來越多的地方高校實現(xiàn)了在PRL上發(fā)文的零突破。國內(nèi)物理學總體上在世界的邊緣地位和某些領(lǐng)域的突破直接反映在國內(nèi)物理期刊的弱勢和進步上。針對這些現(xiàn)狀，本文提出了一些關(guān)于我國基礎(chǔ)物理學研究水平提升和國內(nèi)物理期刊發(fā)展的觀點。中國需要長期穩(wěn)定地支持一批年輕的科學家，讓他們潛心研究，一直走在科學前沿。

致謝：感謝井岡山大學凝聚態(tài)物理研究中心羅小兵教授的傾力支持。

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［16］墨宏山.2005年中國大陸科研機構(gòu)在PRL上發(fā)表的研究論文［J］.中國基礎(chǔ)科學，2006，8（5）：56－60.

［17］墨宏山.2006年中國大陸科研機構(gòu)在PRL上發(fā)表的研究論文［J］.中國基礎(chǔ)科學，2007，9（4）：54－64.

［18］墨宏山.2007年中國大陸科研機構(gòu)在PRL上發(fā)表的研究論文［J］.中國基礎(chǔ)科學，2008，10（4）：54－64.

［19］墨宏山.2008年中國大陸科研機構(gòu)在PRL上發(fā)表的研究論文［J］.中國基礎(chǔ)科學，2010，12（1）：70－80.

［20］墨宏山.2009年中國大陸科研機構(gòu)在PRL上發(fā)表的研究論文［J］.中國基礎(chǔ)科學，2011（1）：53－63.

［21］墨宏山.2010年中國大陸科研機構(gòu)在PRL上發(fā)表的研究論文［J］.中國基礎(chǔ)科學，2011（6）：50－60.

［22］湯錫芳.2011年中國大陸科研機構(gòu)在PRL上發(fā)表的研究論文［J］.中國基礎(chǔ)科學，2013（5）：50－62.

［23］墨宏山.2012年中國大陸科研機構(gòu)作為主要完成單位在PRL上發(fā)表的研究論文［J］.中國基礎(chǔ)科學，2015（1）：57－64.

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