劉文浩，鄭軍衛(wèi)，趙紀東

(中國科學院蘭州文獻情報中心，甘肅 蘭州 730000)

地質調查是一項國家基礎性、公益性工作。近年來，我國地質科學研究與地質調查工作雖然取得了偉大成績，引起了世界矚目，但與發(fā)達國家相比，仍存在不少差距[1]。此外，地質行業(yè)科技發(fā)展要實現(xiàn)自主創(chuàng)新，必須把握世界科技發(fā)展規(guī)律，熟悉各國科技戰(zhàn)略和發(fā)展態(tài)勢，及時了解國外地質調查工作的前沿和熱點，知己知彼，揚長避短[1-2]。由于當前我國正處在經濟增長換檔、結構調整陣痛和前期刺激政策消化“三期”疊加的特殊階段，經濟發(fā)展進入新常態(tài)，中央提出的“三個發(fā)展”的新要求、出臺的多項重大經濟改革舉措、“一帶一路”倡議等的付諸實施，都在更高層面對地質調查工作提出了新的任務和要求[3]。因此，及時掌握國際上知名地質調查機構的業(yè)務結構，分析其演化規(guī)律，掌握其發(fā)展態(tài)勢將對于我國地質調查相關工作起到關鍵借鑒作用。

但是基于文獻調研發(fā)現(xiàn)，史靜等[4-5]雖基于WOS(Web of Science)數(shù)據(jù)庫中2000～2013年的論文數(shù)據(jù)對一些國家地調機構進行過研究，并較好分析了一些機構的論文數(shù)量及主要研究領域等方面的問題，但這些研究存在著分析時間尺度短，數(shù)據(jù)量有限，針對業(yè)務結構演化過程分析不足等問題。因此，本研究擬選取澳大利亞地球科學局(GA)和日本地質調查局(GSJ)這兩所在世界上具有較高影響力的地質調查機構，利用文獻調研和計量的基本方法，采用學科綜合度、學科持續(xù)度等新的分析指標，重點從論文量、學科綜合度、重點學科識別及演化、研究熱點情況及國際合作等5個方面進行詳細分析，以期理清近30年來兩所機構的業(yè)務結構演化過程及關注焦點布局及變化情況，從而為我國地質調查機構的業(yè)務布局提供支撐借鑒。

1 機構概況及數(shù)據(jù)來源

1.1 機構概況

澳大利亞作為世界上最古老巖石的發(fā)源地之一，是世界重要的鐵、鎳、鋁土礦、金、鈾、金剛石等產出地，也是我國最重要的礦產品貿易伙伴和我國礦業(yè)實施“走出去”戰(zhàn)略的重要合作對象。了解和認識澳大利亞的地質調查工作歷史，對于開展有效的找礦勘查活動和對外交流合作都有重要意義。澳大利亞聯(lián)邦地質調查局于2001年8月更名為澳大利亞地球科學局(GA)，是世界久負盛名的地質調查機構，負責組織、統(tǒng)籌全澳大利亞的地質調查工作，并為聯(lián)邦政府有關地球科學決策提供支持服務，包括為國內外礦業(yè)投資者提供支持服務等[6]。日本地質調查局(GSJ)隸屬于日本產業(yè)技術綜合研究院[1]，其主要職責是建立一套安全可靠的地質信息公共基礎設施，減輕自然災害、保護全球環(huán)境，通過地學研究活動促進發(fā)展國內外社會經濟以及提高人民生活質量，同時向社會傳播科學研究數(shù)據(jù)和成果，提高公眾對地學科學問題的認識，傳播地學方面相關科學知識，積極促進地質調查相關的國際合作活動等。

1.2 數(shù)據(jù)來源及分析工具

本研究的數(shù)據(jù)全部來自于GeoRef數(shù)據(jù)庫，該數(shù)據(jù)庫是美國地質協(xié)會編輯的專門性的地學數(shù)據(jù)庫，收錄了1785年以來的北美地學文獻和1933年以來的全世界地學文獻，至1994年共計170萬條，每年遞增8萬條文獻。GeoRef收錄的文獻范圍很廣，包括期刊、會議錄、學位論文、報告、傳記等，收錄的學科范圍十分廣泛。本研究檢索過程中，在GeoRef數(shù)據(jù)庫中，分別以機構“Geoscience Australia or Geosci Australia or Australian Geological Survey Organization or Australian Surveying and Land Information Group or “Bureau of Mineral Resources， Geology and Geophysics” or Australian Centre for Remote Sensing or “Division of National Mapping ， Australia” or Australian Survey Office”和機構“Geological survey of Japan or Geol Survey Japan”為檢索式，檢索時間范圍為1970～2014年，檢索類型包括期刊論文和報告。最后，得到GA 1980～2014年間發(fā)表的文章7 675篇(1970～1980年期間無論文發(fā)表)，得到GSJ 1970～2014年間發(fā)表的文章8 411篇。然后，采用美國湯森路透(Thomson Reuters)公司開發(fā)的Thomson Data Analyzer(TDA)進行了文獻數(shù)據(jù)挖掘和分析，并借助UCINET、EXCEL等軟件進行可視化分析。

2 日本和澳大利亞地質調查機構業(yè)務結構演化

2.1 論文數(shù)量變化趨勢

利用GeoRef數(shù)據(jù)庫的檢索結構顯示，1970～2014年，GSJ共計發(fā)表了8 411篇論文。1980～2014年，GA共計發(fā)表了7 675篇論文。從論文數(shù)量的變化情況來看(圖1)，GSJ在20世紀90年代之前，發(fā)文量數(shù)目較少，每年產出總數(shù)不超過50篇；隨后的幾年，論文總量快速增加，2000年達到最多，610篇；2008年以后，論文數(shù)量又逐漸下滑，2012年僅發(fā)表了129篇，隨后隨后兩年論文數(shù)量有所回升，但是論文總體數(shù)量還是相對偏少，2014年發(fā)表量也不超200篇；1970～2014年，GA共發(fā)表了7 675篇論文。其中，1970～1980年期間無論文發(fā)表，且1980～1990年間，發(fā)文量數(shù)目較少，共產出論文30篇。隨后論文總量快速增加，1993年共發(fā)表論文840篇，達到頂峰；之后論文數(shù)量有所回落，每年發(fā)文量保持在200～450篇。

為了對GSJ和GA的業(yè)務演化進行更好的對比分析，本研究擬選定統(tǒng)一對1980～2014年的論文進行分析。

圖1 澳大利亞地球科學局(GA)和日本地質調查局(GSJ)的論文數(shù)量變化情況

2.2 基于學科綜合度變化的學科演化分析

根據(jù)Georef的學科分類以及按照中國學科分類(參照國家標準GB/T13745—2009《學科分類與代碼》)對檢索結果涉及的學科進行分類發(fā)現(xiàn)，GSJ和GA的科研主要涉及21個學科，分別是地球物理學、巖石學、地球化學、第四紀地質學、地震地質學、礦床學、構造地質學、海洋地質學、地層學、能源地質學、環(huán)境地質學、地質年代學、水文地質學、區(qū)域地質學、工程地質學、地貌學、古生物學、數(shù)學地質學及其他、礦物學、行星地質學、土壤學。但是，在部分時間段內，這兩所機構在一些領域并沒有開展相關科學研究工作。為了便于分析兩個地調機構的學科演化情況，本研究使用了學科綜合度這一指標，即：以某年的所有研究涉及到的學科數(shù)量與統(tǒng)計時間內最大學科數(shù)量的比值來表示該年的學科綜合程度，即如果一個機構某年研究涉及全部21個學科，則學科綜合度值為1，若只涉及10個學科，學科綜合度則為0.48(10/21)。據(jù)此，分別計算了GSJ和GA兩個機構的學科綜合度變化情況，獲得其主要學科的演化情況(圖2)。

可以看出，1980～1990年，GSJ的學科綜合度呈現(xiàn)出低水平的波動態(tài)勢，最低為0.05，而最高時也僅為0.48。而在1991年之后，其整個研究領域也大幅提高，大部分年份的學科綜合度都超過了0.9。對不同時段論文涉及學科的分析表明，在1980～1990年前后，GSJ每年開展的研究領域十分少，在1995年之后才開始進行大面積的領域的研究，如在1996年、2001年、2008年、2011年開展的研究覆蓋了全部21個學科領域，而其他年份，則主要研究了其中18～20個領域；GA在1990年以前學科綜合度呈現(xiàn)出低水平的波動態(tài)勢，最低為0.05，隨后在 1992～1993 年快速增加至0.95。在

1994年之后，保持了相對穩(wěn)定的狀態(tài)，大部分年份的學科綜合度都超過了0.85，部分年份為1。同樣對該機構在該時段的論文進行了學科領域的分析，結果表明，在1980～1990年前后，GA每年開展的研究涉及的領域十分少，例如1986年的研究僅限于構造地質學，1987年的主要研究領域為能源地質學。直至1993年，學科綜合度首次突破0.9，對除土壤學之外的20個學科進行了研究。此后，GA開展了大范圍的研究工作，每年至少對17個以上的學科開展相關研究工作。

2.3 基于學科持續(xù)度的重點學科識別

GSJ和GA兩個機構目前涉及的研究領域共有21個學科。但是，從時間維度來看，這一復雜的科學體系并不是一開始就成形的，而是逐漸發(fā)展完善的。為定量化表征各學科的持續(xù)度，本研究使用了學科持續(xù)度這一指標。具體分析方法：如果某個學科在某年有論文發(fā)表，記為1,然后將1980～2014年的此類數(shù)據(jù)相加，并與所有有論文發(fā)表的持續(xù)時間(35年)相比，如果比值相對較大，則認為該學科有非常好的持續(xù)性，也表明該學科在35年中大多數(shù)時間段都有相關研究開展，很少中斷過。同理，對GA而言，在1980～2014年期間，共有33年有文章發(fā)表，基于這一基礎，計算了其學科綜合度情況(圖3)。

圖2 澳大利亞地球科學局(GA)和日本地質調查局(GSJ)學科綜合度的變化情況

圖3 澳大利亞地球科學局(GA)和日本地質調查局(GSJ)學科持續(xù)度的變化情況

分析結果表明，礦床學、能源地質學、構造地質學、地層學、地球物理學、水文地質學、海洋地質學、環(huán)境地質學、地質年代學是GSJ的9個持續(xù)度較大的學科(學科持續(xù)度≥0.77)，據(jù)此認為它們是GSJ的重點學科。類似，能源地質學、構造地質學、地球物理學、礦床學、地球化學、巖石學、地層學、海洋地質學、水文地質學是GA的9個持續(xù)度較大的學科(學科持續(xù)度≥0.73)，據(jù)此認為他們是GA的重點學科。

2.4 研究熱點識別及分析

對于GSJ，在1991～2014年間，十分注重地球物理學、地球化學、地震物理學等地質科學方法技術的相關研究，論文總占比在42%以上，同時也較注重巖石學、第四紀地質學等基礎地質科學的研究，論文占比接近22%。可見，在基礎地質科學研究不放松的基礎上，應用型地質科學逐漸成為其優(yōu)先研究的領域，同時也說明，這一時段地質科學研究由更加側重于解決實際生產問題，轉向了需求型地質學。對于GA而言，包括地球物理學、礦床學、巖石學在內的基礎性地質科學方法技術的相關研究是其1991～2014年期間的研究重點，論文總占比在41%左右，同時能源地質學、環(huán)境地質學、地震地質學、水文地質學、工程地質學等應用型的領域也是研究的重點，論文占比超過17%?？梢姡珿A研究的重點仍放在以地質調查方法、基礎地質科學等領域的研究工作中，同時也適當關注了能源、環(huán)境等與實際生產、生活息息相關的領域研究。

圖4 1991～2014期間澳大利亞地球科學局(GA)和日本地質調查局(GSJ)不同學科領域論文占比

為了準確掌握兩個地質調查機構在1991年以后的研究熱點的分布及關聯(lián)情況，本研究基于GeoRef提供的每篇文章的關鍵詞，利用Thomson Data Analyzer(TDA)得到高頻詞的關聯(lián)矩陣，然后將此矩陣導入UCINET，得到研究熱點的關聯(lián)可視化圖(圖5和圖6，圖中點的大小代表論文數(shù)量的多少，點與點之間的連線代表關聯(lián)的強弱，連線越粗說明關聯(lián)越強，反之越弱)。

對GSJ在1991～2014年的研究熱點的分析(圖5)可以看出，在這一時段內，其研究網絡依舊保持了相對較高關聯(lián)性。洋底科學研究、關鍵地質時期生物、地層、沉積物的研究(新生代(第四紀)、中生代)以及與構造地質學研究是這一時段GSJ的主要研究熱點。這也與同期時常發(fā)生的海嘯、地震等高危自然災害的預測防災工作方向一致。此外，還十分重視對碳、氧化物的研究。同位素地球化學、地球物理學、地球化學以及相關的地質數(shù)據(jù)收集與分析的科學研究仍然是進行地質科學研究的主要方法，此外，大型的海洋鉆探計劃、大范圍的巖芯采集研究也為GSJ進一步的擴大地質研究深度提供了大力支撐。

圖5 1991～2014年日本地質調查局的研究熱點及關聯(lián)性

圖6 1991～2014年澳大利亞地球科學局的研究熱點及關聯(lián)性

對1991～2014年GA研究熱點的分析(圖6)可以看出，基于古生代、新生代等地質歷史框架下的構造地質學、礦物學、金屬礦產資源研究以及不同方法支撐下的地質調查研究是該時段研究的主要熱點。此外，地質科學建模、地球化學、年代學等手段支撐下的地質科學基本方法也有力支撐了這些熱點的研究。同時，在地殼、海洋地質學、生物地質學、三大巖等基礎性研究領域也繼續(xù)開展了相關的研究工作。

2.5 主要合作機構

國際合作是地質調查機構發(fā)揮國際影響力，同時提升自身基本能力的最佳渠道。基于論文合著表現(xiàn)出的合作情況來看，與GA合發(fā)論文的機構主要有澳大利亞國立大學(合發(fā)566篇)、阿德萊德大學(合發(fā)218篇)、塔斯馬尼亞大學(合發(fā)286篇)、昆士蘭大學(合發(fā)204篇)等一批國內知名大學，此外還有澳大利亞地質調查組織、澳大利亞礦產資源、地質和地球物理局等國內地質行業(yè)單位保持了密切的合作關系。在國際層面，主要同美國地質調查局(合發(fā)255篇)、英國地質調查局(合發(fā)186篇)、美國德州農工大學(合發(fā)255篇)、英國愛丁堡大學(合發(fā)217篇)、美國拉蒙特-多爾蒂地球觀測站(合發(fā)260篇)、美國伍茲霍爾海洋研究所(合發(fā)220篇)等一批調查局、大學、研究所以及重要觀測站有著廣泛的合作聯(lián)系。與GSJ的科研業(yè)務有較多合作的機構主要包括日本國內的大學如東京大學(合發(fā)1 220篇)、北海道大學(合發(fā)549篇)、日本東北大學(合發(fā)437篇)，還與美國部分知名高校如密歇根大學(合作399篇)、俄勒岡州立大學(合發(fā)309篇)、加利福尼亞大學圣克魯茲分校(合發(fā)394篇)、夏威夷大學(合發(fā)450篇)也合作發(fā)表了大量論文。此外，GSJ還和美國地質調查局(合發(fā)507篇)有著緊密的合作，其同時也和日本海洋-地球科學與技術研究中心(合發(fā)333篇)、蒙特多爾蒂地球天文臺(合發(fā)613篇)等一些中心和重要平臺有較多合作。

3 日本和澳大利亞地質調查機構業(yè)務結構演化特征

1) 從論文數(shù)量的維度來看， GA在1980～1993年，前期發(fā)文量非常少，后期迅速增加，1993年至最多。1994～2014年發(fā)文量略有回落，但保持相對較高水平波動；GSJ在1970～1990年發(fā)文量整體處于低水平階段，1991～2014年處于先快速增長，后波動式下降。

2) 從學科綜合度的維度來看，GA長期開展研究的領域平均在18個以上，業(yè)務結構較為完善。在1980～1993年前期學科綜合度低水平徘徊，1990年之后劇增；1994～2014年相對穩(wěn)定，GSJ在1970～1990年學科綜合度低水平徘徊。1991～2014年相對穩(wěn)定，在較為完整體系背景下開展約20個學科領域的研究。

3) 從研究方向的發(fā)展變化來看，GA在1980～1990年期間整體方向較少，重視基礎地質學理論方法研究；1991～2014年以基礎地質及調查方法研究為主，對環(huán)境能源地質科學進行了一定程度的關注研究；GSJ在1970～1990年期間以基礎地質和資源科學并重發(fā)展為主要特征；1991～2014年以地球物理學、地球化學、地震物理學等地質方法技術研究為主，巖石學、第四紀地質學等基礎地質同步發(fā)展。

4) 從持續(xù)性的維度來看，GA的能源地質學、構造地質學、地球物理學、礦床學、地球化學等9個學科在1980～2014年間具有較高的持續(xù)性，可以認為是重點學科。1991年之前，業(yè)務結構長期處于變化狀態(tài)，在后期學科領域逐漸增多，學科之間力量相互均衡，逐漸趨于相對穩(wěn)定狀態(tài)。在1991年之后，各類重點學科平均論文比例值逐漸保持了穩(wěn)定平衡的狀態(tài)，熱點學科保持相對較高的論文占比在20%左右。此外，在進行能源科技研究的同時，還保持了基礎性地質科學研究的投入；GSJ的礦床學、地球化學、巖石學、地球物理學等9個學科在1970～2014年期間具有較高的持續(xù)性，可以認為是重點學科。1990年之后，這些學科各自進入相對穩(wěn)定的發(fā)展態(tài)勢，在很長一段時間內都在大力支持地質技術方法類科學的科研投入。此外，基礎地質科學發(fā)展態(tài)勢良好，或在未來一段時間內是GSJ的主要發(fā)展方向。

5) 基于關鍵詞的研究熱點分析表明，在1980～1991年，GA以礦床學、地質調查、構造地質學、金屬礦產資源研究為框架，同時側重對數(shù)學建模、數(shù)據(jù)庫建設、鉆井技術等方面的研究。此外，對石油地質、油氣勘探等應用型的研究也是同期的熱點。1991～2014年，構造地質學、礦物學、金屬礦產資源研究以及不同方法支撐下的地質調查研究是該時段研究的主要熱點。此外，在地殼、海洋地質學、生物地質學、三大巖等基礎性研究領域也繼續(xù)開展了相關的研究工作；GSJ在1970～1990年期間關鍵詞以金屬礦產為主，此外在礦床學、火成巖石學以及新生代歷史時期的研究是該時段的主要研究方向。1991～2014年期間，洋底科學研究、關鍵歷史時期的生物、地層、沉積物的研究以及與構造地質學研究是主要研究熱點。

6) 從科研業(yè)務的合作情況來看，GA與本國內知名大學以及地質行業(yè)相關單位保持了密切的合作關系。國際合作則以美國、英國等發(fā)達國家的調查局、知名大學、地質行業(yè)研究所以及重要觀測站為主?？傮w來看，前10名合作機構中，5個來自澳大利亞，4個來自美國，1個來自英國；GSJ的主要合作者多為本國及美國的一些知名高校，同時與美國地質調查局、及例如大洋鉆探計劃、蒙特多爾蒂地球天文臺等一些大型計劃和觀測平臺有緊密的合作，其中4個機構來自日本，其余6個來自美國。

4 對中地質調查機構業(yè)務布局的啟示

1) 地質調查機構業(yè)務布局應適應時代的變化。分析GA和GSJ的業(yè)務布局可以發(fā)現(xiàn)，其在整體布局上具有較強的前瞻性和大局觀。主要表現(xiàn)在，不同的時間階段，地調機構能夠順勢而為，不斷調整不同學科在整個業(yè)務結構中的比重，不僅能在重點學科布局上保持長期的連續(xù)性，堅持對重點學科和優(yōu)勢學科的長期投入，還能夠積極根據(jù)國際行業(yè)發(fā)展態(tài)勢，提出新的研究方向，調整不同學科的研究力度。

2) 地調機構的科研應該將“基礎研究”和“應用研究”有機結合。地質科學作為我國能夠直接服務國民經濟生產主戰(zhàn)場的重要學科之一，長期以來都存在著“重應用，輕研究”的問題。而對國外地質調查機構的分析發(fā)現(xiàn)，其在研究方向的確定以及研究熱點關聯(lián)上，明顯存在著基礎與應用并重的良好發(fā)展局面。此外，不同國家的地調機構還側重結合國家發(fā)展需求，設定符合自己的研究方向，例如，GSJ能夠緊盯洋底、火山活動等與其國家安全息息相關的研究領域開展研究，GA則更加重視對礦床、金屬礦產等生產活動密切關聯(lián)的研究方向。因此，建議我國地質調查機構也應該主動將“基礎研究”和“應用研究”相結合，制定符合機構優(yōu)勢，國家需求的研究計劃。

3) 地質調查機構研究體系應保持學科完整度。地質調查機構作為地質行業(yè)研究的領軍隊伍，應肩負起發(fā)展整個地質科學的重擔，國家級的地質調查機構更應該拓寬研究視野，保持對整個地質科學研究體系的全局觀，確保能夠開展較為完備的研究系統(tǒng)。只有系統(tǒng)的確定多領域均衡發(fā)展的可持續(xù)研究架構，才能保障在重點領域實現(xiàn)突破，從而為聚焦關鍵研究提供強大的背景支撐。

4) 地調機構的科研工作應該秉持“走出去，引進來”的開放姿態(tài)。地質調查機構的研究和業(yè)務活動應該保持一種開放的姿態(tài)，這種開放包括了積極“走出去”，學習行業(yè)內國際上的優(yōu)秀經驗、高端技術以及研究熱點，積極與國外機構、平臺、計劃進行“聯(lián)姻”，推進“多領域、多形式、多渠道”的交流合作，提升國際影響力。同時，還需要用包容的心態(tài)“引進來”，引進技術、人才、理念等，多方位的與國內基本現(xiàn)狀進行深度融合，爭取在現(xiàn)有研究能力、組織能力和管理能力上實現(xiàn)突破。

[1] 施俊法.21世紀初地質調查挑戰(zhàn)與機遇[J].地調情報,2003(4)：6-12.

[2] 潘教峰.韓國科技創(chuàng)新態(tài)勢分析報告[M].北京:科學出版社,2011.

[3] 張潤麗,王文,姚震.2014年地質調查工作供需分析與展望[J].中國人口·資源與環(huán)境,2015,25(S1):336-339.

[4] 史靜,肖仙桃,王鑫,等.2000～2014年國外部分地質調查機構科研態(tài)勢分析——基于文獻計量學方法研究[J].地質學報,2015,89(12):2433-2442.

[5] 史靜,肖仙桃,王鑫,等.2000～2013年美英日地質調查機構科研態(tài)勢分析——基于文獻計量學方法研究[J].地質學報,2014,88(8):1616-1622.

[6] 何金祥.澳大利亞的地質調查和地質調查局[J].資源與人居環(huán)境,2009(6):23-26.