生物醫(yī)學(xué)工程是一門綜合了工程學(xué)、物理學(xué)、生物學(xué)和醫(yī)學(xué)理論與方法的新興交叉學(xué)科。它從工程角度運用高科技手段解決生物學(xué)與醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)理論及臨床中的防病、治病問題,保障人類健康。它的發(fā)展過程與高科技密切相關(guān),比如航天技術(shù),微電子技術(shù)等高科技成果。生物醫(yī)學(xué)工程因其對于征服人類重大疾患、探究生命的奧秘、以及對社會經(jīng)濟(jì)的和諧發(fā)展都有著深遠(yuǎn)意義而成為世界各國科學(xué)家研究熱點,是一個具有巨大發(fā)展?jié)摿Φ?ldquo;朝陽學(xué)科”。
這么“牛”的學(xué)科,生命奧秘,科技更替,上天入地,簡直就是人類的希望?。∧敲纯v觀內(nèi)地高校,到底哪家的生物醫(yī)學(xué)工程更強(qiáng)呢?今天,就來盤點生物醫(yī)學(xué)工程領(lǐng)域的中國內(nèi)地頂級高校。
首先,為了下文數(shù)據(jù)庫信息檢索的科學(xué)性和連貫性,本文需要定義研究學(xué)科的范圍,教育部的一級學(xué)科為生物醫(yī)學(xué)工程,映射到愛思唯爾數(shù)據(jù)庫科研分析工具Scival中也是生物醫(yī)學(xué)工程(Biomedical Engineering),本文將以此映射關(guān)系為基礎(chǔ)展開相關(guān)闡述。此映射關(guān)系雖是經(jīng)多位專家論證得出,但是現(xiàn)實因素所限仍稍顯不足,如有不當(dāng)之處,還請批評指正。
一、整體學(xué)科布局
從全國范圍來看,共計35所高校擁有生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)科一級博士點。結(jié)合第四輪教育部一級學(xué)科評估進(jìn)一步限制范圍,全國范圍內(nèi)生物醫(yī)學(xué)工程一級學(xué)科獲得“A-”類及以上的高校共有7所,這7所高校分別是江蘇?。?所)的東南大學(xué);湖北?。?所)的華中科技大學(xué);上海市(1所)的上海交通大學(xué);北京市(2所)的清華大學(xué)、北京航空航天大學(xué);浙江?。?所)的浙江大學(xué);四川?。?所)的四川大學(xué)。
結(jié)合第四輪教育部一級學(xué)科評估具體來看,7所設(shè)立了生物醫(yī)學(xué)工程一級博士點的高校中:“A+”類高校僅有2所,分別是東南大學(xué)和華中科技大學(xué);“A”類高校有1所,是上海交通大學(xué);“A-”類高校有4所,分別是清華大學(xué)、北京航空航天大學(xué)、浙江大學(xué)、和四川大學(xué)。第四輪學(xué)科評估生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)科評估結(jié)果詳見下表1:
表1:第四輪學(xué)科評估生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)科評估結(jié)果
考慮到了第四輪學(xué)科評估就不得不提一下我國高等教育領(lǐng)域的另一熱點關(guān)鍵詞“雙一流”。能否入選“雙一流”學(xué)科也是目前衡量我國高校學(xué)科實力的重要參考。統(tǒng)計發(fā)現(xiàn),在我國的465個“雙一流”學(xué)科中,有3所高校生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)科入選。以上7所對比高校中生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)科入選有2所,它們分別是東南大學(xué)和清華大學(xué),因此,該2所高校是第四輪學(xué)科評估和“雙一流”學(xué)科的雙料寵兒。而另外一家擁有生物醫(yī)學(xué)工程一流學(xué)科的是北京協(xié)和醫(yī)學(xué)院。
二、科研實力表現(xiàn)
本文基于全球領(lǐng)先的科研分析平臺Scival分析工具,對前文所提7家設(shè)有生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)科一級博士點的高校進(jìn)行整體的科研狀況比較。下圖1展示的是近十年7所高校在生物醫(yī)學(xué)工程領(lǐng)域的科研發(fā)文比較。
圖1:7所對比高校生物醫(yī)學(xué)工程領(lǐng)域科研發(fā)文比較
很明顯,上海交通大學(xué)在發(fā)文量上有絕對的實力,排在第一梯隊,年均發(fā)文在260篇以上;排在二梯隊的是華中科技大學(xué)、清華大學(xué)和浙江大學(xué),三所大學(xué)發(fā)文數(shù)交叉領(lǐng)先,不過近三年清華大學(xué)和浙江大學(xué)的發(fā)展態(tài)勢要更好一些,而華中科技大學(xué)科研論文發(fā)表數(shù)量有所下降;排在第三梯隊的是四川大學(xué),自2012年至2016年間,科研論文發(fā)表數(shù)量基本持平,年均發(fā)文在150篇左右,自2016年起四川大學(xué)開始在科研論文發(fā)表數(shù)量上持續(xù)追趕第二梯隊,并成功反超華中科技大學(xué);排在第四梯隊的是東南大學(xué)和北京航空航天大學(xué),兩所高校在科研論文發(fā)表的步調(diào)上基本保持一致,年均發(fā)文在100篇左右。
下圖2和表2展示的是近十年來7所高校在生物醫(yī)學(xué)工程領(lǐng)域科研論文的被引比較。
圖2:7所對比高校生物醫(yī)學(xué)工程領(lǐng)域科研發(fā)文被引次數(shù)比較
表2:7所對比高校生物醫(yī)學(xué)工程領(lǐng)域科研發(fā)文被引次數(shù)匯總表
由圖2與表2可知,清華大學(xué)在論文被引量上取得優(yōu)勢,近十年論文被引數(shù)量達(dá)28918次,上海交通大學(xué)以25303次緊跟其后,浙江大學(xué)以被引總次數(shù)20512位于第三位。在第二梯隊中,四川大學(xué)和華中科技大學(xué)2所高校近十年的論文被引總數(shù)均在17000次以上,彼此間差距并不明顯。東南大學(xué)處于第三梯隊,近十年論文被引總數(shù)在10000次以上,但不足15000次;值得一提的是,東南大學(xué)在2013年和2014年這兩年的論文被引數(shù)量有沖入第二梯隊之勢,但是之后卻迅速回落,這和其發(fā)文趨勢的變化有明顯的吻合,值得深思。最后,北京航空航天大學(xué)在這一指標(biāo)上表現(xiàn)不佳,處于第四梯隊,近十年被引總次數(shù)分別為6990。
下圖3展示的是近十年7所高校在生物醫(yī)學(xué)工程領(lǐng)域科研論文的綜合指標(biāo)比較。其中,橫坐標(biāo)表示前10%高被引論文占比(Outputs in Top Citation Percentiles),縱坐標(biāo)表示論文國際合作占比(Collaboration),圓圈大小表示歸一化影響因子(Field-Weighted Citation Impact)。
圖3:7所對比高校生物醫(yī)學(xué)工程領(lǐng)域科研發(fā)文綜合指標(biāo)比較
由上圖可知,在國際化方面表現(xiàn)最好的是浙江大學(xué),在前百分之十高被引論文占比和歸一化影響因子方面表現(xiàn)最好的則是在前文一直默默無聞的東南大學(xué),清華大學(xué)、浙江大學(xué)緊跟其后。而前面一直有優(yōu)異表現(xiàn)的上海交通大學(xué)在這三個指標(biāo)上則稍顯遜色,究其原因可能是與其科研體量較大有關(guān),因為這三個指標(biāo)容易被論文體量稀釋。反倒是那些科研規(guī)模小,但是科研質(zhì)量比較高的高校在這三個指標(biāo)上略占優(yōu)勢。北京航空航天大學(xué)和華中科技大學(xué)這2所高校在三個指標(biāo)的表現(xiàn)上較為相似,相較于上述高校均稍顯遜色。而四川大學(xué)雖在國際化方面略微欠缺,但其前百分之十高被引論文占比這一指標(biāo)上表現(xiàn)尚可,處于居中位置。
三、科研熱點研究情況
本文基于Scival開發(fā)的論文研究主題(Topics)以及主題的全球顯示度(Prominence)嘗試探尋7所對比高校目前在生物醫(yī)學(xué)工程領(lǐng)域的研究前沿?zé)狳c情況。圖4展示的是7所高校目前產(chǎn)生過論文的Topics數(shù)量對比。由圖可以看出,上海交通大學(xué)和浙江大學(xué)在研究的Topics數(shù)量上要明顯多于其他對比高校,說明這兩所學(xué)校在生物醫(yī)學(xué)工程領(lǐng)域的研究范圍更加廣泛。
圖4:7所對比高校生物醫(yī)學(xué)工程領(lǐng)域研究的Topics數(shù)量對比
上圖可以看出研究的范圍廣度,但是看不出研究的前沿性。接下來本文通過Scival的全球顯示度指標(biāo)揭示各校在生物醫(yī)學(xué)工程領(lǐng)域的研究前沿情況。下表3展示的是7所對比高校在全球顯示度排名最靠前的10個Topics中的表現(xiàn)情況。
表3:7所對比高校在全球顯示度排名最靠前的10個Topics中的表現(xiàn)
由上表可知,目前國內(nèi)生物醫(yī)學(xué)工程領(lǐng)域在全球范圍內(nèi)研究熱度最高的關(guān)鍵詞是“間充質(zhì)基質(zhì)細(xì)胞;干細(xì)胞;誘導(dǎo)多能干細(xì)胞”、“細(xì)胞;腫瘤;水凝膠”和“中風(fēng);步態(tài);康復(fù)”,在這三個Topics上,上海交通大學(xué)擁有絕對的實力。而從前10熱點Topics的總量來看,浙江大學(xué)、四川大學(xué)和清華大學(xué)也有不俗的表現(xiàn),在“微流體;流體裝置;微通道”等熱點Topics上,浙江大學(xué)和清華大學(xué)表現(xiàn)出較大的科研優(yōu)勢,四川大學(xué)在“羥基磷灰石;磷酸鈣;支架”等主題詞方面也有不錯的表現(xiàn)。值得一提的是,東南大學(xué)雖然在前10熱點Topics的總量上略顯平庸,但在“納米磁學(xué);磁流體;納米顆粒” 熱點Topics上表現(xiàn)最為突出。
四、師資與人才資源
學(xué)科發(fā)展的好壞師資是關(guān)鍵。由于客觀條件限制很難獲取各個學(xué)校生物醫(yī)學(xué)工程的精準(zhǔn)師資配置情況。因此,本文基于7所對比高校官網(wǎng)信息披露,采集了7所對比高校生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)科所在學(xué)院的大致師資配置和頂尖人才的數(shù)據(jù)。由下表可知,華中科技大學(xué)和東南大學(xué)無論是在教師總數(shù)還是頂尖人才的配置上都有一定的優(yōu)勢。其次,北京航空航天大學(xué)和上海交通大學(xué)在教師總量上也擁有相當(dāng)?shù)囊?guī)模。在頂尖人才數(shù)量方面,北京航空航天大學(xué)、上海交通大學(xué)、浙江大學(xué)和清華大學(xué)4所高校之間難分伯仲。四川大學(xué)目前生物醫(yī)學(xué)工程方向并沒有形成一個獨立的學(xué)院。具體詳見下表4。
表4:7所對比高校師資及人才數(shù)量表
在師資的科研水平方面,我們可以參考愛思唯爾的中國高被引學(xué)者榜單,該榜單有獨立的生物醫(yī)學(xué)工程分類。根據(jù)2019年1月份發(fā)布的最新一期中國高被引學(xué)者榜單來看,生物醫(yī)學(xué)工程共有20位學(xué)者上榜。清華大學(xué)獨占3席,東南大學(xué)和中國科學(xué)院各占2席位,剩下的13席被四川大學(xué)、浙江大學(xué)、上海交通大學(xué)、同濟(jì)大學(xué)、北京理工大學(xué)、北京大學(xué)、浙江理工大學(xué)、西湖大學(xué)、華東理工大學(xué)、武漢紡織大學(xué)、山東大學(xué)、廈門大學(xué)和北京工業(yè)大學(xué)瓜分。具體詳見下表5。
表5:中國高被引學(xué)者物醫(yī)學(xué)工程領(lǐng)域名單
由師資和人才情況綜合來看,東南大學(xué)稍勝一籌,其余幾所高校之間互有優(yōu)勢,整體差距并不明顯。
五、項目與經(jīng)費資源
盡管各高校學(xué)科建設(shè)經(jīng)費在公開渠道很難獲取,不過考慮到生物醫(yī)學(xué)工程偏工程技術(shù),故本文采用2016-2018年國家自然科學(xué)基金立項及經(jīng)費情況間接表征各高校相關(guān)學(xué)科項目及經(jīng)費實力。筆者通過關(guān)鍵詞結(jié)合自科申請的項目方向,統(tǒng)計了7所對比高校近三年來在生物醫(yī)學(xué)工程領(lǐng)域的立項情況,統(tǒng)計結(jié)果如下表6。
表6:7所對比高校近三年生物醫(yī)學(xué)工程領(lǐng)域自科立項數(shù)據(jù)
表7:7所對比高校近三年生物醫(yī)學(xué)工程領(lǐng)域自科立項金額及項目總計
由以上表6和表7可知,在近三年的國家自科立項中,上海交通大學(xué)所擁有的項目數(shù)量是最多的,以6項立項雄踞榜首,經(jīng)費總額達(dá)到607萬元。值得一提的是,四川大學(xué)雖然只擁有1項國家自科項目,但其經(jīng)費總額直逼其他6所高校近三年所有國家自科項目的經(jīng)費總額,達(dá)到1050萬元,可謂是“財力雄厚”。同樣,東南大學(xué)也是如此,僅1項國家自科項目的經(jīng)費總額就超過了分別擁有3項、2項和2項國家自科項目的浙江大學(xué)、清華大學(xué)和北京航空航天大學(xué),其實力也不容小覷。
綜上所述,本文分別從學(xué)科評比,科研水平,前沿?zé)狳c,師資配置、科研項目五個方面對7所生物醫(yī)學(xué)工程領(lǐng)域的頂尖高校作了對比分析。上海交通大學(xué)、清華大學(xué)和浙江大學(xué)三所高校挺進(jìn)前三:上海交通大學(xué)在科研論文發(fā)表數(shù)量、科研熱點研究、科研項目數(shù)量上占盡優(yōu)勢;清華大學(xué)在論文被引量上有絕對的實力,在科研論文發(fā)表數(shù)量、科研論文的綜合指標(biāo)中前百分之十高被引論文占比和歸一化影響因子方面的表現(xiàn)也較為亮眼;浙江大學(xué)在國際化方面取得優(yōu)勢,在科研熱點研究和科研項目數(shù)量上也有不錯的表現(xiàn);東南大學(xué)、華中科技大學(xué)和四川大學(xué)在總體表現(xiàn)上也可圈可點:東南大學(xué)在科研論文的綜合指標(biāo)中前百分之十高被引論文占比和歸一化影響因子方面的表現(xiàn)最好;華中科技大學(xué)在師資配置上搶盡風(fēng)頭;四川大學(xué)在科研項目總額上獨占鰲頭。
數(shù)據(jù)為人工采集,如有遺漏敬請指正。