前段時間，Nature Index發(fā)表了2020自然指數(shù)年度榜單（Nature Index 2020 annual tables）。這個榜單有好幾個子榜單，分別評價了不同國家和科研機構(gòu)在自然科學(xué)以及各個學(xué)科的高水平科研成果的產(chǎn)出情況。在對這個榜單排名進行的分析前，我們先來普及一下，什么是自然指數(shù)以及自然指數(shù)排名的依據(jù)。

Nature Index的計算方法

自然指數(shù)（Nature Index）是依托于全球頂級期刊（2014年11月開始選定68種，2018年6月改為82種），統(tǒng)計各高校、科研院所（國家）在國際上最具影響力的研究型學(xué)術(shù)期刊上發(fā)表論文數(shù)量的數(shù)據(jù)庫。它和大名鼎鼎的ESI（Essential Science Indicators）不同，ESI選取的文章不是頂級期刊論文，而是SCI和SSCI所收錄的全球10000多種學(xué)術(shù)期刊的論文。由于數(shù)據(jù)庫非常龐大，所以ESI通過計算論文數(shù)、引文數(shù)、篇均被引頻次和單篇年均被引頻次等多項指標(biāo)，可以從不同角度評估各研究領(lǐng)域中最領(lǐng)先的國家、期刊、科學(xué)家、論文和研究機構(gòu)，甚至可以判斷不同學(xué)科領(lǐng)域的研究方向和趨勢。Nature Index參照的是全球最頂級的期刊，他的比較范圍是簡單且高端的，更能看出一個國家和科研機構(gòu)在頂級研究中的實力。

自然指數(shù)有三種計量方法來追蹤作者的單位信息：

論文計數(shù) （article count/AC） - 不論一篇文章有一個還是多個作者，每位作者所在的國家或機構(gòu)都獲得1個AC分值。

分?jǐn)?shù)式計量（fractional count/FC）- FC考慮的是每位論文作者的相對貢獻。一篇文章的FC總分值為1，在假定每人的貢獻是相同的情況下，該分值由所有作者平等共享。例如，一篇論文有十個作者，那每位作者的FC得分為0.1。如果作者有多個工作單位，那其個人FC分值將在這些工作單位中再進行平均分配。

加權(quán)分?jǐn)?shù)式計量（weighted fractional count/WFC）- 即為FC增加權(quán)重，以調(diào)整占比過多的天文學(xué)和天體物理學(xué)論文。這兩個學(xué)科有四種期刊入選自然指數(shù)，其發(fā)表的論文量約占該領(lǐng)域國際期刊論文發(fā)表量的50%，大致相當(dāng)于其它學(xué)科的五倍。因此，盡管其數(shù)據(jù)編制方法與其他學(xué)科相同，但這四種期刊上論文的權(quán)重為其他論文的1/5。

除此之外Nature Index還會對科研中的合作進行量化分析：一篇文章的FC值為1，這篇文章有A個作者，那么每個作者分到的FC為1/A，其中一個作者又屬于B個機構(gòu)，那么每個機構(gòu)分到的分?jǐn)?shù)是B/A；如果其中有C個作者來自同一機構(gòu)，那么這個機構(gòu)的FC值為C/A。AC代表的是數(shù)量，那么FC/AC的數(shù)值越大，代表這個機構(gòu)獨立研究的能力越強；FC/AC的值越小，代表這個機構(gòu)與其他機構(gòu)合作的程度越高。

但是，Nature Index評價體系的缺陷也很明顯，比如Nature和Nature Communicaitons都是頂級期刊，發(fā)Nature和發(fā)Nature Communicaitons所獲得的分值都是1。但兩者的差距是存在的。除此之外，這樣的評價體系更會向中科院這樣的巨無霸研究機構(gòu)傾斜。

排名分析

Nature Index的榜單按照領(lǐng)域分為：總體，化學(xué)，地球與環(huán)境，生物科學(xué)和物理。我們這里僅分析總體和化學(xué)。

總體排名

我們統(tǒng)計了前100研究機構(gòu)的國家分布發(fā)現(xiàn)，美國以44個研究機構(gòu)入選成為全球第一，位列第二的中國共有20個機構(gòu)入選。之后是英國，有7個機構(gòu)入選；后面是德國的6個和日本的5個機構(gòu)。

化學(xué)排名

從化學(xué)領(lǐng)域的全球前100機構(gòu)統(tǒng)計，我們發(fā)現(xiàn)中國以35個機構(gòu)入選，位列全球第一；美國以31個機構(gòu)入選位列全球第二。這兩個國家的機構(gòu)總量占了榜單的快70%。其后分別是德國，日本和英國。新加坡、韓國和瑞士各有2個機構(gòu)入選。