根據(jù)《國家重點實驗室年度報告》，中國的國家重點實驗室可分為8個學(xué)科領(lǐng)域，基本覆蓋了基礎(chǔ)研究和應(yīng)用研究的大部分學(xué)科領(lǐng)域，同時也是國家重點實驗室在分學(xué)科評估時的重要依據(jù),它們分別為地球科學(xué)、工程科學(xué)、生物科學(xué)、醫(yī)學(xué)科學(xué)、信息科學(xué)、化學(xué)科學(xué)、材料科學(xué)和數(shù)理科學(xué)領(lǐng)域。

圖 1 2019年國家重點實驗室的學(xué)科領(lǐng)域分布 本文制圖均由作者提供
知識要素的結(jié)合和重組是創(chuàng)新知識的重要來源，各主體借助知識要素進行交流互動，最終形成知識網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)體系，美國早已開始進行實驗室聯(lián)網(wǎng)一體化建設(shè)來促進實驗室之間的溝通交流，國內(nèi)也有學(xué)者提出高校的重點實驗室要多走學(xué)科聯(lián)合的路子，加強學(xué)科間的交叉滲透促進重點實驗室的雙邊和多邊合作，拓展實驗室的研究領(lǐng)域，促進學(xué)科的交叉和融合，也有學(xué)者指出有必要在現(xiàn)有國家重點實驗室的基礎(chǔ)上，推動有條件的單位將關(guān)聯(lián)度高、學(xué)科互補的若干實驗室優(yōu)化集成，組建學(xué)科交叉、體量較大的實驗室，因此，合作交流對于國家重點實驗室的發(fā)展具有重要作用。那么中國的國家重點實驗室之間的合作交流現(xiàn)狀如何？不同學(xué)科領(lǐng)域之間有何差異？受到哪些因素的影響？這些問題值得我們深入探究。
因此筆者以知識網(wǎng)絡(luò)為載體，以國家重點實驗室內(nèi)部合作論文發(fā)表數(shù)據(jù)為依托，探究其基于學(xué)科領(lǐng)域的知識網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和空間結(jié)構(gòu)特征，并從合作雙方關(guān)系、國家重點實驗室及其所處城市的屬性方面對國家重點實驗室知識網(wǎng)絡(luò)的影響因素進行探究。根據(jù)社會網(wǎng)絡(luò)分析以及空間分析方法，我們得到以下結(jié)論及建議。
國家重點實驗室合作網(wǎng)絡(luò)密度小，集聚特征不顯著
無論是相同學(xué)科領(lǐng)域還是跨學(xué)科領(lǐng)域，國家重點實驗室知識網(wǎng)絡(luò)的密度普遍偏低，集聚特征不顯著，呈現(xiàn)相對均衡的狀態(tài)。網(wǎng)絡(luò)規(guī)模上，跨學(xué)科領(lǐng)域的國家重點實驗室之間的網(wǎng)絡(luò)密度相比之下要低得多，因為跨學(xué)科領(lǐng)域的國家重點實驗室之間的認(rèn)知差異限制了其合作交流，也說明了目前中國的國家重點實驗室的研究領(lǐng)域還較狹窄，對于跨領(lǐng)域的知識接受度較低，有待進一步的交流擴展。從網(wǎng)絡(luò)中心性來看，無論是各個學(xué)科領(lǐng)域內(nèi)部還是跨學(xué)科領(lǐng)域的國家重點實驗室知識網(wǎng)絡(luò)的度中心性都低于0.1，都處于較低水平，說明國家重點實驗室知識網(wǎng)絡(luò)的集中趨勢并不明顯，呈現(xiàn)出相對均衡的狀況。從小世界性來看，只有化學(xué)科學(xué)、材料科學(xué)和數(shù)理科學(xué)這三個領(lǐng)域的國家重點實驗室的知識網(wǎng)絡(luò)具有較小的平均路徑長度和較大的平均聚類系數(shù)，表明這三個學(xué)科領(lǐng)域內(nèi)部的國家重點實驗室具有小世界特征，其內(nèi)部形成了相對較為緊密的小團體。

圖 2 2019年八類學(xué)科領(lǐng)域內(nèi)部及跨學(xué)科領(lǐng)域知識網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D
表 1 國家重點實驗室知識網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)指標(biāo)數(shù)值
城市內(nèi)部合作分布零散
城市內(nèi)部國家重點實驗室的知識合作分布十分零散。本地合作分布較為零散，合作次數(shù)在很大程度上都與每個城市所擁有的國家重點實驗室的數(shù)量保持一致，因為本文的國家重點實驗室主要依靠大學(xué)及科研院所建立，所以合作次數(shù)與城市所擁有的高校和科研院所的數(shù)量也基本保持一致。第一梯隊主要是北京市，北京市是高校和科研院所的集聚地，因此北京市的本地合作次數(shù)相對較高，且北京擁有的國家重點實驗室數(shù)量占總數(shù)的約31%，包含八種學(xué)科類型，涵蓋范圍很廣，內(nèi)部合作基本可以滿足內(nèi)需。第二梯隊為上海、南京、武漢和長春，這幾個城市擁有的國家重點實驗室數(shù)量也是相對較多的，所以合作次數(shù)表現(xiàn)也相對較高。而第三梯隊如西安、廣州、大連和蘭州等城市內(nèi)部合作次數(shù)相對較低。

跨城市合作呈現(xiàn)“核心-邊緣”結(jié)構(gòu)

跨城市國家重點實驗室的知識合作呈現(xiàn)“核心-邊緣”結(jié)構(gòu)。國家重點實驗室的跨城市合作呈現(xiàn)明顯的東密西疏的地理特征，具體表現(xiàn)出以北京為核心的放射型空間結(jié)構(gòu)，北京處于網(wǎng)絡(luò)的中心位置，與上海、南京、武漢、西安和廣州均具有很強的聯(lián)系，其與上海、南京形成了強強聯(lián)系的閉環(huán)，雖然西安和廣州擁有的國家重點實驗室較少，但是卻與北京形成了很強的聯(lián)系，說明北京作為網(wǎng)絡(luò)的中心，其國家重點實驗室對西安和廣州的實驗室都具有很強的知識溢出?？梢钥闯觯?lián)系的強度總體上隨著空間范圍的增加逐漸減弱，如北京的國家重點實驗室與上海、南京等城市保持著高強度的聯(lián)系，與福州、廈門等城市保持著中等強度的聯(lián)系，而與烏魯木齊、哈爾濱等城市僅保持著弱聯(lián)系，說明地理距離是限制國家重點實驗室之間知識合作交流的重要因素?？偟膩碚f，國家重點實驗室內(nèi)部聯(lián)系視角下中國城市知識網(wǎng)絡(luò)聯(lián)系整體形成以廣泛節(jié)點和重要或核心節(jié)點的弱聯(lián)系為基礎(chǔ)，極少數(shù)高層次核心或重要節(jié)點之間的強聯(lián)系為骨干的核心-邊緣結(jié)構(gòu)。學(xué)科領(lǐng)域內(nèi)與跨學(xué)科領(lǐng)域合作的影響因素有何異同？
基于回歸分析我們發(fā)現(xiàn)，無論是相同學(xué)科領(lǐng)域內(nèi)還是跨學(xué)科領(lǐng)域，國家重點實驗室的論文數(shù)量及其所處城市的教育水平相近均會促進其論文合作，而國家重點實驗室所屬城市的互聯(lián)網(wǎng)使用度差異卻只在相同學(xué)科內(nèi)部起正向作用。隨著地理距離的增加，國家重點實驗室之間的交流會減少，相同學(xué)科內(nèi)部和跨學(xué)科領(lǐng)域的國家重點實驗室屬于同一依托單位都對其論文合作具有顯著的正向影響，而屬于同一管理部門卻并不能促進國家重點實驗室之間的論文合作，甚至由于競爭關(guān)系的存在還會使得同一學(xué)科內(nèi)部國家重點實驗室的論文合作量下降。

圖 5 國家重點實驗室合作強度影響機制
政策啟示
基于以上空間結(jié)構(gòu)特征及影響機制分析，對國家重點實驗室布局及發(fā)展的優(yōu)化提出以下建議：
第一，中國的國家重點實驗室雖然承擔(dān)了很多重大攻關(guān)技術(shù)，但是不同學(xué)科之間的交流有待進一步加強，所以要促進不同學(xué)科之間交流合作，鼓勵交叉學(xué)科發(fā)展，促進不同學(xué)科的協(xié)調(diào)發(fā)展，推動國家重點實驗室組建聯(lián)盟，提倡優(yōu)勢互補，分工協(xié)作，以期實現(xiàn)重大技術(shù)問題聯(lián)合攻關(guān)。
第二，從空間上優(yōu)化國家重點實驗室布局，大力推動中西部地區(qū)國家重點實驗室與東部，特別是與北上廣深等創(chuàng)新資源豐富地區(qū)的合作，如可以通過互派人員學(xué)習(xí)，掛職訓(xùn)練或者加強項目合作等來實現(xiàn)；
第三，將國家重點實驗室的管理權(quán)利下放到依托單位或?qū)俚亟逃块T，加大依托單位或?qū)俚亟逃块T的直接管理權(quán)利。綜合考慮依托單位學(xué)科優(yōu)勢，及屬地實驗室數(shù)量、學(xué)科領(lǐng)域分布、教育資源和互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展度等情況，在缺乏實驗室并符合建設(shè)條件的地方布局國家重點實驗室。