2017年11月30日 星期四

Chen, S., Arsenault, C., Gingras, Y., & Larivière, V. (2015). Exploring the interdisciplinary evolution of a discipline: the case of Biochemistry and Molecular Biology. Scientometrics, 102(2), 1307-1323.

Chen, S., Arsenault, C., Gingras, Y., & Larivière, V. (2015). Exploring the interdisciplinary evolution of a discipline: the case of Biochemistry and Molecular Biology. Scientometrics102(2), 1307-1323.

本研究從跨學科性(interdisciplinarity)的變化、核心學科的確定、學科的出現和潛在的學科檢測幾個方面,探討生物化學與分子生物學(Biochemistry and Molecular Biology, BMB)一百年間的科際整合演化,並利用科學地圖和河流圖(StreamGraph)做為檢視科際整合演化的視覺化工具

Porter和Rafols(2009)研究六個研究領域的三十年間跨學科性的演變,研究結果顯示,在這段時間內有顯著的變化,特別是每篇文章引用的學科數量和參考文獻的數量,以及每篇文章的合著者數量。不過,Rao-Stirling指數只是略有上升,Porter和Rafols認為這是由於論文的引用還是主要是在相鄰的學科領域內。Larivie`re and Gingras (2014)的研究發現,在1945和1975間跨學科研究下降後,已經逐漸上升。Levitt et al. (2011)研究SSCI (Social Science Citation Index)的各主題類別的跨學科性,則是發現1980和1990之間下降後,2000年已恢復1980年的水準。

在文獻計量學,跨學科性的測量通常是根據跨學科的引文關係。例如,Porter和Chubin(1985)使用「外部類別引用」(Citations Outside Category, COC)的指標衡量文章的跨學科性程度,這個指標定義為來自不同學科的引用或參考文獻的百分比。這種方法被應用到多個研究,例如Rinia等人(2002a)測量所有科學領域的跨學科性,Morillo et al. (2001) 測量化學領域的跨學科性。Adams等人(2007)除了不同學科的引用參考文獻的比例,也使用了引用的學科數量和Shannon多樣性指數 (Shannon Diversity Index)。Carley and Porter (2012)利用Rao-Stirling多樣性指數(Rao-Stirling diversity index),透過引用文獻,探索知識整合。Levitt和Thelwall(2008)則是使用WoS和Scopus的主題分類,以論文發表期刊的多重分類測量跨學科性

Rinia等人(2002b,244)將跨學科性定義為一組研究人員在他們的“主要”學科之外發表的文章的百分比。Qiu (1992)使用作者的組織隸屬關係探究跨學科合作。Abramo等人(2012)以義大利為案例研究,以研究人員的學科作為類別指定的方法,利用不同學科的合作者之間的合作確認跨學科性。Le Pair(1980)和Sugimoto等(2011)則是利用作者最高學歷學科探索跨學科Le Pair(1980)將跨學科合視為科學家在他們的生涯中從一門學科向另一門學科的轉移。Sugimoto等(2011)利用80年(1930-2009)的博士論文,從學術譜系描述了圖書情報學跨學科性變化程度。

本研究利用WoS資料庫上主題類別BMB下從1910年起所有的文章,共 1,539,526篇,以及其文件類型為期刊論文的參考文獻,共40,855,852 筆。參考文獻的期刊以美國國家科學基金會(National Science Foundation, NSF)的主題分類作為學科指定的系統,共143個分類,每種期刊主要被指定到一個分類,但研究上僅考慮超過250筆參考文獻的類別,並且以參考文獻所占比例較多的類別做為核心學科,此外也預測有潛力的學科。計算上使用兼顧引用文獻分布的學科數量和集中性(concentration)以及學科間相似性Rao-Stirling指數 (Rafols and Meyer, 2010)來分析COC。本研究使用相對開放性(relative openness)指標(Lee等人, 2009)來衡量引用學科的影響,並通過查看這些學科的影響的變化來探索科際整合的演變。

在視覺化部分,本研究使用河流圖表現核心學科長期變化,河流的寬度變化表示學科影響力的增加或減少。將按照時間順序出現學科可視化是另一種說明BMB科際整合的方法,本研究選擇引用次數等於或超過250次的學科探究BMB的新興學科。另外,本研究以VOSveiwer產生科學地圖,圖上的每一個單位為NSF主題分類的143個學科,其距離與大小由10年間(2003~2012年)的學科共被引矩陣計算,並依據NSF的14個主要學科分類著上顏色。




本研究的結果顯示,在100年間每年BMB引用的學科從1成長到93,跨越12個主要學科分類,只有Humanities和Arts兩個主要學科分類未曾被引用主要學科分類中較重要的有Clinical Medicine、Biomedical Research和Biology,另外,Physics和Chemistry也相當重要。從引用學科增長的數量,可見BMB在100年期間愈來越具有跨學科性。


比較各學科被BMB引用的比例(ri)以及它們的論文占所有發表論文的比例(pi),本研究確認出15個核心學科:



核心學科的首次引用大約都出現在1950年之前,較晚出現的核心學科大都是新興的學科。並且在科學地圖上,核心學科通常被映射在BMB的附近,也就是說與BMB較近的學科在早期便被BMB引用。

雖然BMB的引用主要來自本身(45.32%),但引用的比例明顯在下降中,1910年為74.0%,但2012年只有32.1%。除了BMB本身以外,一般生物醫學研究(General Biomedical Research)是另一個最多引用的學科。然而隨時間改變,不同的時期有不同重要的科際整合學科。在早期,生理學(Physiology)、藥學(Pharmacology)和免疫學(Immunology)是最重要的學科,然而近期這些學科的重要性減少,取而代之的是細胞生物學(Cellular Biology)、細胞學和組織學(Cytology and Histology)、遺傳學(Genetics and Heredity)與癌症學(Cancer)等多種學科,以及一般生物醫學研究。










在剛開始的時期,BMB主要引用本身學科的論文,然後是化學(Chemistry, 1924)、臨床醫學(Clinical Medicine,
1937)和生物學(Biology)。這三個學科也是在整個NSF分類系統所形成的科學地圖上與BMB最接近的學科。隨著BMB的發展,距離較遠的學科也逐漸加入。根據BMB的跨學科發展順序,可以分為四個時期:第一時期為1910到1960年的50年間,這個時期共有來自生物醫學、臨床醫學、化學和生物學的18個學科,在這個時期內核心學科大多已經加入。第二時期為1961~1981年的20年,這時期新增了34個學科,這時期除了生物醫學和臨床醫學的引用大量增加之外,特別值得一提的是來自物理學的參考文獻增加,顯示BMB的跨學科範圍開始從它鄰近的學科向外擴大。第三時期則是從1982到2002年的20年,這個時期新增了27個學科,跨學科的範圍更擴大到工程與科技(Engineering and Technology)、心理學、地球與空間和數學。第四時期則是從2003年開始,共有16個新學科,特別一提的是這個時期加入的圖書資訊學(Library and Information Science),其原因是這個時期開始有研究利用書目計量學方法對BMB的研究進行評估。從四個時期的科學地圖也可以發現,BMB引用的學科愈來愈多元,而且從一開始使用的學科都是在科學地圖上較接近的學科,愈到後期愈多來自距離較遠的學科。




以下則是最近十年增長最快的前五學科,這些學科可以視為是具有與BMB具有跨學科潛力的學科。




在100年間,Rao-Stirling指標從約0.3變為約0.6,成長約2倍,與Porter and Rafols (2009)的研究相比,同一時間區間(1975~2005年),Porter and Rafols (2009)研究的6個學科,Rao-Stirling指標並沒有明顯增加,但BMB則約增加0.32倍。

本研究證實跨學科主要從相鄰領域向認知較遠的領域演變,並且BMB研究者引用其他學科文獻日益增加,而雖然引用較遠領域的比例較小,但正在顯著增加,因此是BMB較有跨學科潛力的學科



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