$kanMing, 2016, 11(6): 20-27
Cite this article:
Wang Yue , Xu Li , Xu Xu . Analysis of Stem Cell Research Outputs from 2011 to 2015 . 科学观察 [J], 2016, 11(6): 20-27 doi:10.15978/j.cnki.1673-5668.201606002
摘要:
Abstract:
干细胞是生命科学领域的热点和前沿。该文基于Science Citation Index Expanded(SCIE)数据库和Derwent Innovations IndexSM(DII)数据库收录的论文和专利数据,以2006–2010年的情况作为对比,对2011–2015年世界干细胞领域的论文产出和专利申请情况进行了分析。从计量角度反映干细胞领域的全球研究规模、主要国家的科研水平以及未来干细胞市场的布局及竞争态势。同时分析了该领域中国的科研产出情况,旨在为中国干细胞领域科研决策和科研工作提供参考。
关键词:
干细胞
;
论文产出分析
;
专利分析
;
中国态势分析
Abstract:
Stem cell is at the frontier of life sciences. Based on the paper and patent records in Science Citation Index Expended (SCIE) and Derwent Innovation IndexSM (DII), this paper intends to reveal the international development trends of stem cell field during 2011-2015, as a contrast to the situation of 2006-2010. Using bibliometrics methods, the paper assesses the research scale, research impact, market distribution and competitive situation of stem cell field. Besides, the paper analyzes China’s development trends, with the aim of providing reference to stem cell research policy making of Chinese government.
Key words:
stem cells
;
research paper analysis
;
patent analysis
;
bibliometrics
;
China
;
international trends
1 引言
干细胞是一类具有自我更新及分化能力的特殊细胞类型,通过将干细胞或相关衍生产品移植入患者体内,替换损伤的细胞,将为多种“绝症”的治疗带来希望,同时也可能为疾病的治疗带来革命性的变革。此外,利用多能干细胞开发疾病模型,用于疾病机理研究和药物筛选,还将有助于探明一些复杂疾病的发病机理,从而开发出更有效的治疗技术,同时也将带来药物开发领域的变革。
干细胞领域的巨大应用前景引起了国际社会的广泛关注,多国政府纷纷将干细胞研究纳入本国的科技战略规划,如美国国立卫生研究院(NIH)在2012–2016财年,一直将干细胞与再生医学作为其财年预算的优先领域。为了促进干细胞领域研究的系统性,一些国家还出台了专门的战略计划,如英国2012年出台了《英国再生医学战略》(UK Strategy for UK Regenerative Medicine),投入1亿英镑布局了未来5年从基础研发到产业发展全链条的发展路径[1];加拿大2014年发布了首个干细胞专项规划《加拿大干细胞战略与行动计划》(Canadian Stem Cell Strategy & Action Plan),提出在未来10年内投入15亿美元,推动加拿大干细胞和再生医学领域的临床转化,并促进相关产业的发展[2]。从经费投入上看,近年来干细胞研究领域也得到了更多的支持,美国NIH对干细胞研究的资助经费从2009财年的10.44亿美元提升到2014财年的13.91亿美元,增幅达33%,2015、2016财年的经费预计均将超过14亿美元[3]。
我国近年来也大力支持干细胞研究。在科技部2011年发布的“十二五”生物技术发展规划中,干细胞及组织工程领域被纳入“十二五”期间需要突破的核心关键技术。同年,国家重点基础研究发展计划(973计划)将“干细胞研究”从“发育与生殖”领域分离出来,成为重大科学研究计划资助的第5个领域,同时提高了经费资助额度,2011年经费达1.69亿元,相比2010年增长了近3倍,2013年达2.46亿元。2015年,干细胞与转化医学成为科技部首批启动的国家重点研发计划专项之一,布局了8个领域的重点任务：多能干细胞的干性维持机制、组织干细胞的获得及功能、干细胞定向分化及细胞转分化机制、干细胞的体内功能与作用机制、基于干细胞的器官再造、干细胞资源库、干细胞临床前评估及干细胞转化与应用[4]。
本文从论文和专利的角度,对干细胞领域2011–2015年世界科研产出情况进行分析,并与2006–2010年的产出水平进行比较,以反映近年来干细胞领域的全球研究规模、主要国家的科研水平以及干细胞专利市场的布局及竞争态势。在此基础上,分析了我国1(1 数据包含中国大陆、香港特别行政区和澳门特别行政区。)干细胞领域近5年的科研产出水平,反映我国在干细胞领域的优势和差距。
2 数据来源和方法
本文利用Web of Science平台Science Citation Index Expanded(SCIE)数据库作为论文数据源,基于干细胞相关的关键词,对该领域的论文进行检索,检索策略为：TS=("stem cell*" or "pluripotent cell*" or "totipotent cell*" or "precursor cell*" or "progenitor cell*"),检索时间跨度为2006–2015年,检索论文类型为article和review。论文的分析主要借助Web of Science™平台进行(检索日期2016年3月11日)。
专利检索的数据来源为Derwent Innovations IndexSM数据库,以相同的关键词作为检索策略,检索时间跨度为专利公开年2006–2015年,以Thomson Data Analysis(TDA)软件及Thomson Innovation平台作为专利分析工具。
3 干细胞领域世界科研产出分析
3.1 干细胞论文产出分析
3.1.1 干细胞论文数量逐年增长
2011–2015年(近5年),全球共发表干细胞研究论文113 638篇2(2 由于数据库收录的滞后性,2015年的数据可能不全,仅供参考。),相比2006–2010年(前5年)的67 856篇增长了67.47%,显示干细胞领域的整体研究规模仍然在不断壮大(图1)。
3.1.2 干细胞论文产出的国家/地区分布
从2011–2015年论文产出数量的国家/地区排名来看,美国的论文产出数量整体处于领先地位,显示出强大的科研实力。欧洲有9个国家/地区进入前20位行列。亚洲有7个国家/地区进入前20位,包括中国、日本、韩国、中国台湾、新加坡、印度和以色列,其中,中国、日本和韩国进入前10位,分别位居第2位、第4位和第8位,其发文量分别为18 780篇、9 212篇和5 200篇。金砖五国中,中国、巴西和印度3国均进入前20位(图2)。
从论文产出数量的增长幅度来看,相较于2006–2010年,中国2011–2015年的论文数量增长幅度最大,论文数量达到前5年的3.5倍;其次是印度、中国台湾、巴西和韩国,近5年论文数量也均达到前5年的2倍以上,分别为2.74倍、2.45倍、2.23倍和2.20倍。日本的增长幅度最小,近5年论文数量相比前5年增长了33.22%。
从国家/地区排名的变化方面,相较于前5年,印度、中国、中国台湾、巴西、韩国和西班牙近5年的名次均有上升,其中印度上升了5位,其次为中国、中国台湾和巴西,均上升了3位。以色列和奥地利是名次下降最多的两个国家/地区,分别下降了5位和3位。
论文引用情况能够从一个侧面反映科研成果的影响力,对2011–2015年论文产出数量前20位国家/地区的论文引用率3(3 论文引用率=被引论文数量/论文总量。)及高被引论文4(4 高被引论文：对领域论文按照被引频次由高到低进行排序,其中前1%的论文即高被引论文。)数量进行分析,并与2006–2010年的情况进行对比,从而反映各国在干细胞领域的科研水平及近年来的发展情况。
在论文整体引用率方面,2011–2015年,英国、荷兰、比利时等欧洲国家相对较高,亚洲和金砖国家/地区的论文引用率相对偏低,除新加坡和以色列外,中国、韩国、中国台湾、巴西和印度的论文引用率均低于国际平均水平(78.86%),日本与国际平均水平持平(图3)。
从高影响力论文的发表情况看(见图3),美国的高被引论文数量达到1 298篇,远超其他国家,占全球高被引论文总量的64.96%;其次为英国、德国和意大利,高被引论文数量分别为283、278和170篇。中国的高被引论文数量为169篇,占全球总量的8.46%,位居全球第5位及亚洲首位。其他亚洲及金砖国家,除日本发表了125篇高被引论文外,其他国家的高被引论文量均低于50篇。
在高被引论文量的排名变化方面,相较于2006–2010年,美国仍然以显著的优势位居首位;英国、中国、比利时和印度的排名有所上升,其中以中国和比利时的上升幅度最大,分别上升了6位和4位;日本和瑞士的排名下降最多,均下降了3位。
3.2 干细胞技术专利分析
3.2.1 干细胞专利申请量平稳增长
2011–2015年5(5 本文的专利分析的年份均基于专利公开年。),世界干细胞专利(族)申请量共计11 058件6(6 由于专利数据公开和数据库收录的滞后性,2014年和2015年的数据可能不全。),相比2006–2010年增长了36.67%7(7 由于近两年的数据不全,所以基于2011–2015年专利数据的分析结果可能与实际结果有所出入,但本文利用这一数据仅为了说明一个大体的趋势,且本文关注重点在于国家间的比较,各国的数据是基于同样的误差水平。),显示近年来干细胞领域的专利技术整体平稳增长(图4)。
3.2.2 国家/地区专利申请情况
从各国家/地区申请专利数量的排名情况来看,2011–2015年,美国申请8(8 各国在申请专利时,大都会将本国作为优先权国,因此,优先权国与专利申请国相类似。本文在进行国家分析时,利用优先权国家/地区替代专利的申请国/地区进行分析。)的干细胞专利数量达4 972件,占全球干细胞专利总量的44.96%,位居世界首位。在全球专利申请量排名前20位的国家/地区中,欧洲占半数,亚洲占据6个席位,包括中国、韩国、日本、中国台湾、印度和新加坡,其中,中国、韩国和日本均进入了前5位;此外,金砖国家中,除中国和印度外,巴西和俄罗斯也进入前20位(图5)。
与2006–2010年相比,2011–2015年新加坡申请的专利(族)数量增长幅度最大,其次为荷兰、中国、中国台湾、葡萄牙和韩国,这些国家/地区近5年专利的申请数量均达到前5年的两倍以上。其他国家近5年申请的专利数量基本与前5年持平,部分国家申请的专利数量少于前5年,如澳大利亚、德国、丹麦、瑞典和芬兰。
在专利数量国家/地区排名变化方面,新加坡的上升幅度最大,从2006–2010年的第21位上升至2011–2015年的第14位;此外,荷兰、中国台湾、法国、葡萄牙、印度、中国、韩国和西班牙的排名均有所上升。丹麦、德国、意大利、芬兰、日本和澳大利亚的排名均有不同程度的下降,其中丹麦的下降幅度最大,从第10位下降至第15位。
3.3 我国干细胞领域科研产出分析
3.3.1 我国干细胞领域论文产出情况
2011–2015年,我国共发表干细胞论文18 780篇,5年期间的论文年均增长率24.08%。论文量占全球的比例显著增长,从2011年的11.48%增长到2015年的21.20%(图6)。
2011–2015年,我国干细胞领域论文数量相比2006–2010年增长了2.53倍,这一增长幅度远远高于世界干细胞论文总量67.47%的增长率。此外,我国干细胞领域论文数量占全球的比例也大幅提升,近5年我国干细胞领域论文量占全球的比例达到16.53%,相比前5年的7.83%增长了8.7个百分点。
从论文数量的国际排名来看,我国的排名不断上升,2006年位列世界第8位,2010年上升至第2位,并在此后的5年中,一直保持第2的位置(图7)。
3.3.2 我国干细胞领域专利产出情况
我国近5年共申请干细胞相关专利(族)2 018件,年均增长率14.26%,2012年以来的年度专利数量趋于稳定,同时占全球专利总量的比例也保持在19%左右。近5年专利总量相比2006–2010年增长了1.98倍,远高于世界干细胞专利36.67%的增幅。此外,我国专利的世界份额也由前5年的8.37%增长到近5年的18.51%,增长幅度超过10个百分点(图8)。
在专利申请量的国际排名方面,我国近10年一直位居国际领先行列,2012年的排名更是进一步提升至第2位,仅次于美国(图9)。
专利合作条约(PCT)是专利领域的一项国际合作条约,允许申请人根据该条约提交一份专利申请即可同时在该条约所有成员国中要求对其发明进行保护。作为衡量国家技术水平的重要指标,对我国通过PCT申请的专利数量9(9 各国通过PCT申请的专利数量即各优先权国家/地区的专利中的WO专利家族成员数量。)进行分析,可以反映我国知识产权国际保护意识及国际市场竞争意识,同时这一指标也逐渐成为衡量我国自主创新能力的重要指标[5]。
2006–2010年我国通过PCT共申请了干细胞相关专利15件,至2011–2015年,这一数量增长至50件,尽管与我国干细胞领域整体的专利申请量相比,通过PCT申请的专利数量仍然较少,但较大的增幅也显现出我国从事干细胞研究的机构和企业对国际干细胞市场的竞争意识逐渐提升,自主创新能力也在逐渐增强。
4 结论
人口健康是社会发展的重要问题之一,提升健康水平、改善民众福祉也是世界各国的关注重点。干细胞研究为多种疾病带来全新的治疗模式,同时也为药物研发方式带来变革,该领域的发展对于提高健康水平具有巨大应用价值,因此获得了国际社会的广泛关注。
近5年来,干细胞领域发展迅速,科研规模不断壮大。美国和欧洲国家具有较强的竞争优势,在干细胞领域始终处于领先地位,尤其是美国,其科研整体水平远超其他国家。中国、印度、巴西、韩国等新兴经济体对干细胞领域的关注度逐渐提高,近年来实现了较快发展,科研产出数量和影响力均大幅提升,部分国家开始逐渐进入国际领先行列。
我国的干细胞研究虽然起步较晚,但在国家的大力推动下,近年来实现了较快的发展,科研产出占全球的份额逐渐提升,近5年论文发表量和专利申请量的国际排名均跃升至第2位,仅次于美国,显示我国干细胞领域的整体科研实力已经获得大幅提升,并已经跻身国际领先行列。在以引用率来评价的论文影响力方面,我国高被引论文数量位居领先行列,这显示出我国在某些干细胞研究领域中已经具备国际领先的科研实力,能够产出一系列国际领先的科研成果。此外我国的知识产权保护意识正在逐渐加强,自主创新能力也有所提升,这将有助于提升我国未来在国际干细胞市场中的竞争力。
The authors have declared that no competing interests exist.
References
