博文
我国新一代信息技术及其材料科技成果计量分析
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叶 茂[1]1,2 吕鹏辉2 沈振兴1,2 宁 达3 钟永恒1,2
（1．中国科学院武汉文献情报中心，武汉430071；2．中国科学院武汉产业技术分析中心，武汉430071；3．武汉大学软件工程国家重点实验室，武汉 430072）
摘要：新一代信息技术产业是我国“十二五”期间重点发展的战略新兴产业之一。本文利用文献计量、数据对比、数值模拟计算等分析方法，对2000年以来我国及中国科学院的信息技术产业中具有代表性和前瞻性的技术和产品，如光电器件、新型平板显示、高性能集成电路等进行科研成果产出数量、年度分布等计量分析。同时，也对应用在信息技术产业的介质材料、高导热材料、光电功能材料等新型介质与微结构材料进行科技成果的汇总分析，初步揭示了这些材料科技成果产出现状、发展前景及未来趋势。
关键词：新一代信息技术 介质与微结构材料 研究机构 科技成果 计量分析
Bibliometric Analysis of S&T Achievements on New Generation Information Technology and Its Material in China
Ye Mao1,2 Lv Penghui2 Shen Zhenxing1,2 Ning Da3 Zhong Yongheng1,2
(1. Wuhan Documentation and Information Center, Chinese Academy of Sciences. Wuhan 430071；2. Wuhan Industrial Technology Analysis Center, Chinese Academy of Sciences. Wuhan 430071；3. State Key Laboratory of Software Engineering, Wuhan University, Wuhan 430072)
Abstract: New generation information technology is one of the key emerging industries of strategic importance during the “Twelfth Five-Year Plan” in China. In this paper, the method of bibliometrics as well as data comparison and numerical simulation were used to analyze the results of scientific and technological achievements from the most typical and prospective technologies and products since 2000. The information of dielectric and microstructure materials which will be widely used in the industry is also collected to analyze. Both China and Chinese Academy of Sciences were carefully studied, and a series of conclusions on number of outputs, annual distribution and development trend were proposed.
Keywords: new generation information technology; dielectric and microstructure material; research institutions; S&T achievements; bibliometric analysis
引 言：
2010年10月18日国务院发布《国务院关于加快培养和发展战略性新兴产业的决定》，着手解决“十二五”期间我国扩大内需、调和电信业发展深层次矛盾、全面提升国内信息化水平的需要，并首次将新一代信息技术列入七大战略性新兴产业并位列第二位，充分体现了其战略地位[1]。
新一代信息技术主要可分为六个方面，分别是下一代通信网络、物联网、三网融合、新型平板显示、高性能集成电路和以云计算为代表的高端软件[2]。这六个方面紧密联系，基本涵盖了当前信息技术发展的主流和热点。其中，物联网以及三网融合的实现离不开通信网络的支撑，光通信是通信网络及互联网中不可或缺的技术手段[3]，云计算系统的特征[4]决定其很大程度上需要依靠互联网和计算机系统传输高密度数据。以上几个方面都对计算机的性能，特别是中央处理器的运行速率，内存储空间容量，读写速率等提出了更高的要求。
光互连技术被公认为是实现计算机系统间、芯片间高速通信的方法 [5]。平板显示正逐渐向低功耗，高性能的趋势发展，以TFT-LCD、OLED为代表的新型平板显示技术目前占领较多的市场份额 [6]，但以激光显示为代表的下一代显示技术也会得到长足发展[7]。因此综合来看，以光通信与互连、数据存储、平板显示等为代表的技术突破，和以光电器件、高性能计算机、高性能集成电路等为代表的产品创新对新一代信息技术整体发展意义重大。同时，以高k、低k为代表的介质材料[8,9]、以AIN陶瓷为代表的高导热材料[10]、以激光晶体为代表的光电功能材料[11]等新型材料（统称介质与微结构材料，简称介构材料）结合传统硅基材料[12,13]应用在相应的技术和产品上，也会推动整个信息技术产业的发展。
本文从文献计量的角度出发，遴选出具有前瞻性且能一定程度反映我国新一代信息技术发展趋势的子领域，如光电器件、集成电路、平板显示以及介质与微结构材料制备技术等进行科技成果及其完成机构的对比分析[14]、科学计量与数据挖掘。通过在国家科技数据库（CSTAD）等科技成果信息网站系统，收集我国以上四个方向的科技成果信息，利用文献计量分析、数据对比分析及数值模拟计算等方法，从科技成果的年度发展态势、完成地域分布、主要完成机构等方面，系统描述与揭示新一代信息技术产业中重要科技成果现状与发展态势。
1、数据来源
本文选取中国知网（CNKI）之《中国科技成果数据库》，为提高科技成果检索主题相关性，采用“名称+关键词+成果简介”的组合检索策略，以“光电*器件”、“(平板+面板)*显示”、“集成电路+IC”以及“(介质+微结构+纳结构)*( AIN陶瓷+激光晶体+光电材料)”为检索词对2000-2010年间我国科技成果产出进行检索与数据清洗，共得到1707条题录。
2、计量方法
本文选择中国科技成果数据库作为检索数据平台，以TDA和Origin、MS Office Excel 2010等统计与绘图软件为主要分析工具进行数据挖掘分析与研究。从科技成果计量分析的角度，对我国光电器件、集成电路、平板显示、介质材料等方面以及科技成果产出靠前的中国科学院的科技成果的年度分布、机构分布等方面进行分析与研究。
3、结果分析
3.1 我国主要科技成果趋势分析
图1给出了我国与中国科学院的新一代信息技术重要科技成果的登记趋势。可以看出，最近一次的产出高峰发生在2008年，我国在新一代信息技术上的研发投入从2006年后开始有扩大趋势。中科院从2006年后的登记趋势与我国基本一致，并且相对其它科研单位及企业占有较大的科技成果产出比例，呈现了良好的发展态势。
图1 我国新一代信息技术重要科技成果产出趋势
3.2 我国科技成果产出年度分析
图2给出了我国新一代信息技术产出的年度分布。可以看出，在2007、2008和2009年的科技成果登记量增长较其他年度显著，这显示出我国在信息产业上的研发投入从“十一五”开始就有加大的趋势。通过年度对比可以看出，光电器件和平板显示在近年发展迅猛，集成电路与介质与微结构材料方面的科技成果也有增长。
图2 我国新一代信息技术科技成果产出年度分布
3.3 我国主要省市科技成果分析
通过对我国主要省市在新一代信息技术的科技成果产出分析，有助于了解我国主要省市在该领域的科技地位及研发的力度，挖掘不同地区间研发力量差异有助于决策者将资源有效配置到合理地域并利用已有基础继续开发。图3是对光电器件、集成电路、平板显示、介质与微结构材料已有成果登记的地区统计结果。本文重点对我国北京市、上海市、陕西省等6个省市进行了技术领域构成计量分析。结果发现各主要省市中光电器件和平板显示研发成果占据主体地位，这也与近几年信息技术研究热点基本吻合。光电器件的科技成果产出来自陕西省、上海市和北京市的较多，平板显示的科技成果在广东省和江苏省占有较高比例。经过调研发现，这些省市都成立了相应的产业基地帮助进行成果转移转化，可以看出其未来发展已有较优厚的技术研发基础。
图3 我国主要省市科技成果领域分布
3.4 中国科学院科技成果产出年度分析
图4给出了中国科学院新一代信息技术科技成果登记的年度变化趋势。可以看出中国科学院从2007年开始对光电器件方面的成果产出有所增多，对介质与微结构材料的科技成果产出从2008年开始快速增长。而集成电路和平板显示的科技成果则始终相对较少。“十二五”期间中国科学院应抓住机遇在这些研究方向加大研发投入力度。
图4 中国科学院新一代信息技术科技成果产出年度分布
3.5 新一代信息技术重要科技成果产出分析
3.5.1 光电器件科技成果产出分析
通过检索CSTAD中2000~2010年间的数据并清洗后得到光电器件相关科技成果575件。表2为我国光电器件相关技术及应用研究的主要成果完成单位与数量。从整体分布情况来看，我国光电器件有关科技成果主要来自中国科学院以及部分高校、研究院所的贡献。所有完成机构里科技成果数量在10件以上的机构数目偏少。中国科学院院属机构有4个研究所在光电器件领域产出较多，其中半导体研究所和长春光学精密机械所在科研成果上居于领先地位。
表2 光电器件科技成果完成单位及产出数量分布
|
序号 |
我国科技成果完成机构 |
数量 |
|
1 |
中国科学院 |
124 |
|
2 |
天津大学 |
20 |
|
3 |
清华大学 |
16 |
|
4 |
浙江大学 |
15 |
|
5 |
中国电子科技集团公司 |
13 |
|
序号 |
中国科学院院属成果完成机构 |
数量 |
|
1 |
半导体研究所 |
16 |
|
2 |
长春光学精密机械所 |
13 |
|
3 |
西安光学精密机械研究所 |
12 |
|
4 |
上海技术物理研究所 |
10 |
3.5.2 高性能集成电路科技成果产出分析
通过检索CSTAD中2000~2010年间的数据并清洗后得到高性能集成电路相关科技成果为311件。表3为我国高性能集成电路的主要成果完成单位与成果数量。青岛海信电器股份有限公司的研究产出最多，紧随其后的是中国科学院，比第三位的清华大学足足多了两倍。中科院院属研究所共有12个研究机构在高性能集成电路方向拥有科技成果产出。沈阳计算技术研究所是产出最多的机构，计算技术研究所和微电子研究所以3项科技成果紧随其后。从各研究所科技成果的数量来看，排在前三位的研究所贡献了10件科技成果，占中国科学院总产出的53%。
表3 高性能集成电路科技成果完成单位及产出数量分布
|
序号
|
我国科技成果完成机构
|
数量
|
1
|
青岛海信电器股份公司
|
20
|
2
|
中国科学院
|
19
|
3
|
清华大学
|
8
|
4
|
浙江大学
|
6
|
序号
|
中国科学院院属成果完成机构
|
数量
|
1
|
沈阳技术研究所
|
4
|
2
|
计算技术研究所
|
3
|
2
|
微电子研究所
|
3
|
3.5.3 新型平板显示科技成果产出分析
通过检索CSTAD中2000~2010年间的数据并清洗后得到新型平板显示相关科技成果为500件。表4为我国新型平板显示的主要成果完成单位与成果数量。中国科学院与青岛海信电器股份公司为成果完成数量最多的两个机构。其中，中国科学院共有14个研究所存在成果产出，长春光学精密机械研究所因长期从事有机和无机薄膜电致发光、II-VI族半导体发光领域的研究，成果显著而名列第一。
表4 新型平板显示科技成果完成单位及产出数量分布
|
序号
|
我国科技成果完成机构
|
数量
|
1
|
中国科学院
|
41
|
2
|
青岛海信电器股份公司
|
26
|
3
|
北京交通大学
|
13
|
4
|
清华大学
|
12
|
5
|
浙江大学
|
10
|
序号
|
中国科学院院属成果完成机构
|
数量
|
1
|
长春光学精密机械研究所
|
20
|
2
|
长春应用化学研究所
|
9
|
3
|
上海光学精密机械研究所
|
4 |
3.5.4 介质与微结构材料科技成果产出分析
通过检索CSTAD中2000~2010年间的数据并清洗后得到的介质与微结构材料相关科技成果为321件。表5为我国介质与微结构材料的主要成果完成单位与成果数量。中国科学院成果产出是排在其后的东南大学的5倍还多，这说明中科院对介质与微结构材料的研发投入相对显著。中国科学院院属研究所中至少有6个研究机构在介质与微结构材料方向拥有1件以上的科技成果产出。排在第一位的中国科学院金属研究所贡献了24件科技成果，占中国科学院总产出的38%。
表5 介质与微结构材料科技成果完成单位及产出数量分布
|
序号
|
我国科技成果完成机构
|
数量
|
1
|
中国科学院
|
62
|
2
|
东南大学
|
11
|
3
|
中电科技公司
|
10
|
4
|
青岛海信公司
|
8
|
5
|
清华大学
|
7
|
序号
|
中国科学院院属成果完成机构
|
数量
|
1
|
金属研究所
|
24
|
2
|
海洋研究所
|
7
|
3
|
过程工程研究所
|
3 |
结束语
本文通过数据统计与计量发现：（1）我国集成电路产业科技成果从2004年后略有增加。集成电路方面的科技成果在我国多个省市都有一定比例，但比例普遍不高。（2）我国光电器件、平板显示产业的科技成果从2000年开始一直保持稳中有升的态势，特别是2005年后科技成果的产出加快增长。多条高世代液晶面板生产线选择在2009年动工，充分说明我国平板显示产业对核心技术的掌握已日臻成熟[15]。随着科技成果产出的增多和市场需求的不断扩大，中国平板显示产业已发展成全球最大的平板显示市场之一[16]。这说明我国科研机构、企业在“十一五”中期对以上两者给予了较多的重视。（3）我国介质与微结构材料的科技成果产出基本保持稳定态势。（4）从南北走向地域分布来看，我国信息技术产业的发展较均衡，以北京市、陕西省为代表的北方地区和以江苏省、广东省为代表的南方地区各有侧重且都有产出。从东西走向地域分布来看，东部以及中部地区依然是新一代信息技术的发展重心，西部地区除陕西省、四川省外仍有很大发展潜力。（5）中国科学院在光电器件、平板显示、集成电路和介质与微结构材料的科技成果产出上都占有一定优势。介质与微结构材料的产出于2008年后尤为突出，但平板显示和集成电路的科技成果不够连续，部分年份研发产出偏少，未来依然需要加大研发力度。
参考文献
[1] 国务院. 国务院关于加快培育和发展战略性新兴产业的决定. 2011-10-10.
http://www.gov.cn/zwgk/2010-10/18/content_1724848.htm. 2010-10-18.
[2] 国务院. 国民经济和社会发展第十二个五年规划纲要. 2011-11-20.
http://www.gov.cn/2011lh/content_1825838_4.htm. 2011-3-16.
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[16] 孙倩. 是机遇还是挑战?——中国平板显示产业的明天[J]. 新材料产业，2011，(1)：9-11.
[1] 叶茂(1982-)，男，助理研究员，硕士，研究方向：产业分析与信息系统建设，已发表EI收录论文多篇，Email：yem@whlib.ac.cn； 本文系“中国科学院2009年度青年人才领域前沿项目：科技情报信息检索活动中的熵化现象研究”项目成果之一，主持人：吕鹏辉(1982-)，男，助理研究员，硕士，研究方向：科技情报与信息计量，Email：ph@nimte.ac.cn。
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