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疫情之下,学术界如何应对国际紧急卫生突发事件? 精选

已有 3556 次阅读 2020-5-12 15:22 |系统分类:科研笔记

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张琳 赵文静 黄颖/武汉大学信息管理学院

2020年伊始,一场突如其来的新型冠状病毒肺炎(以下简称新冠肺炎)疫情席卷而来。武汉被采取了人类历史上针对千万级别人口大城市最严厉的防疫措施——封城。随后,疫情仍然在中国和世界范围内不断蔓延,牵动着亿万世界人民的心。在这场没有硝烟却事关生死的斗争中,各行各业都在为战胜疫情奉献力量。

科研工作者作为抗疫一线科研攻关的主力军,成为公众最为关注的对象之一。针对已经存在4000多年的疟疾,中国科学家屠呦呦发现特效药青蒿素,挽救了全球无数生命;而对于已存在数千年的天花病毒,最终也是通过接种“牛痘疫苗”将其彻底打败。

那么,二十一世纪以来的多次因突发传染性疾病而引起的国际重大公共卫生事件,学术界是如何应对的呢?参与相关科学研究的主要国家和主体机构有哪些?相关科研产出数据又呈现出怎样的分布特点?

作为科研学术成果产出的主要形式,科学文献使得研究更加有迹可循。本研究基于多个文献数据库收录的超过35000篇科学文献数据,对非典疫情和21世纪以来的五次国际公共卫生紧急事件(Public Health Emergency of International Concern, PHEIC)的科学应对机制进行研究[1],具体的疫情信息如表1所示。由于新冠肺炎相关文献在现阶段的快速更新与实时变化,本研究首先分析了Web of Science (WoS)数据库收录的前五次疫情的四种主要疾病的相关文献,进而对来源于多个数据库的现有新冠肺炎文献进行分析。

表1. 非典疫情与其它五次国际公共卫生紧急事件相关信息

爆发时间

PHEI

C宣告时间

主要爆发区域疾病
2002年12月-2003年7月/中国、东南亚等严重急性呼吸综合征(非典, SARS)
2009年3月-2010年8月2009年4月墨西哥、美国等甲型H1N1流感(influenza A(H1N1))
2013年12月-2016年1月2014年 8月西非、西班牙等埃博拉(Ebola)
2015年4月-2016年11月2016年2月巴西、加勒比海岛国寨卡(Zika)
2018年8月-至今2019年7月刚果民主共和国埃博拉(Ebola)
2019年12月-至今2020年1月世界范围新型冠状病毒肺炎(COVID-19)


主要结论


(1)各国更关注爆发在本国的传染病类型

毋庸置疑的是,学术界对于包括非典疫情在内的多次重大卫生事件,都积极做出了明显且迅速的反应——相关科学文献的产出量在疫情爆发期迅速上升,并在爆发的一到两年内达到峰值,如图1所示。

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图1. 四种疾病相关文献的年份分布

整体而言,各国普遍更关注主要爆发在本国的传染病类型;欧美国家则是在关注自身地区的传染病的同时,通过与疾病爆发地区进行密切的科研合作,对埃博拉等在相对较不发达地区爆发的疾病开展研究。

从文献数量上看,美、中、英三国针对突发性传染病疫情总发文量最多,其中美国有关甲型H1N1流感、埃博拉和寨卡病毒的发文量均为最高,中国学者发表最多的则是与非典有关的研究。虽然中国学者在非典爆发期发表了大量相关研究,但研究热情随着疫情的结束而不断消减,发文量呈现出较为明显的下降趋势。相比于中国,美国对非典的研究关注更为持久。此外,多数国家都较为关注甲型H1N1流感,但作为寨卡疫情爆发核心区域的巴西,则是投入其绝大部分精力在寨卡病毒的相关研究中。

从科学合作的角度来看(图2),美国在甲型H1N1流感、埃博拉和寨卡病毒相关研究的科学合作中占据核心地位。除了加拿大和一些欧洲国家,美国还与多个非洲国家开展有关埃博拉的合作研究。作为疫情爆发的核心区域,塞拉利昂、几内亚等非洲国家虽然对埃博拉病毒的研究做出了重要贡献,但总体而言其“第一作者”文献数量较低,主要处于与欧美合作中的“从属地位”。而非典的相关研究则呈现出一种截然不同的合作模式——中国作为疫情核心地区,发表相关论文最多(第一作者论文也占据主导模式),在国际合作中相对注重与美国的合作。欧洲国家则在这场以中国为中心的非典疫情中发挥的作用较为薄弱。

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图2. 四种疾病相关文献的国际合作网络

注:图中节点的大小表示各个国家/地区出版物数量的多少,与节点内的第一个数字对应。节点内的第二个数字表示的是该国家/地区作为第一作者所属机构的所在地的文献数量。节点间连线的粗细是基于萨顿指数(Salton’s measure)计算的两个国家的合作强度。

(2)各国新冠肺炎研究聚焦医疗领域,欧美国家研究辐射至公共健康领域

从文献的学科分布来看(图3),四种传染病相关主题的研究内容分布较为集中,主要聚焦于医疗与健康相关领域,具体如:传染病(Infectious Diseases)、医疗保健(Health Care)、药理学(Pharmacology)和临床医学(Clinical Medicine)。此外,也有文献分布于医学健康以外的领域,如化学(Chemistry)、环境科学(Environmental Science)和材料科学(Material Science)领域。

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图3. 四种疾病相关文献的科学覆盖图

结合发文量最高的十个国家和文献分布最为集中的十个学科来看,虽然病毒学(Virology)、传染病学(Infectious Diseases)和免疫学(Immunology)是多数国家科研成果分布最多的三个学科,但各国依据具体科研实践的不同也各有侧重。例如巴西产出文献的学科分布就与其他国家呈现出截然不同的模式,其文献成果除了有较高比例分布在传染病学之外,其余则主要集中于寄生虫学(Parasitology)和热带医学(Tropical Medicine)。作为寨卡疫情的核心爆发地,巴西文献的学科分布与这种主要通过蚊虫叮咬传播的病毒呈现出明显的关联性。

中国和日本也呈现出与欧美国家较为不同的研究侧重,首先主要表现在中国和日本给予公共健康相关领域关注度较低;其次,中国和日本分别更加重视分子生物相关的基础医学研究和医药制药相关领域的探索。

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图4. 各国发表四种疾病相关文献的学科分布雷达图

(3)高等院校与公共基金机构支撑疫情科研攻关

科学文献的产出不仅仅是科研人员研究成果的表现,也是多种研究机构和基金资助机构参与并提供资助所产出成果的重要表征。高等院校作为科学研究和培育人才的前沿阵地,在应对突发公共卫生事件和促进相关研究方面发挥着关键作用,超过45%的论文成果都有高等院校的参与(图5)。

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图5. 四种疾病相关文献所属机构的桑基图

本文将基金机构划分为“公共基金机构”与“非公共基金机构”两类。公共基金机构主要是指资助来源为政府的国家科学基金,同时也包括公立大学等。非公共基金机构包括非盈利基金机构、慈善基金会、私人公司和其他非公共部门。如图6所示,公共基金机构资助了超过80%的文献,表明了政府对于应对公共卫生突发事件科学研究的高度关注和大力支持。

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图6. 四种疾病相关文献基金机构的桑基图

(4)新冠肺炎相关研究不断涌现,中国表现突出

新冠肺炎疫情大流行肆虐全球,至今累计已逾400万人确诊,引起了各个领域科研人员的极大关注。如图7所示,在新型肺炎疫情初期,中英文数据库收录的文献数量在短短两个半月的时间急速增加,再次展示了中外学术界对于公共卫生事件的快速反应。

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图7. 新冠肺炎相关文献的累计数量

截至4月9日获取并清洗的文献数据,PubMed、WoS和中国知网(CNKI)共发表了近3000篇中英文相关文献。其中发表在中文文献数据库和国际文献数据库的研究在关注主题上也有明显区别。如图8所示,除了对于其他冠状病毒(如非典病毒、中东呼吸综合征冠状病毒)引起的疾病、新冠肺炎疫情现状以及疫情之下公众和医护工作人员的心理健康(如焦虑、抑郁等)的共同关注之外,发表在国际期刊的文献更加关注新冠病毒的基因和疫苗研究,而发表在中国期刊的文献则更多的关注临床治疗以及中医药相关研究。

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(a) WoS

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(b) PubMed

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(c) CNKI


图8. 新冠肺炎不同数据库相关文献的关键词共现可视化


注:CNKI收录文献的关键词共现可视化的英文标签为手动添加。

中国科研人员在新冠病毒相关知识的产出和科学信息的国际传播方面发挥着突出的作用。WoS数据库收录的相关文献中(图9),超过50%来自于中国学者。多数研究受到来自中国基金机构的资助,其中中国国家自然科学基金委(National Natural Science Foundation of China, NSFC)资助的成果最多。此外,发文量前三的机构也均为中国高等教育机构。

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图9. 新冠肺炎文献量最高的三个研究机构、国家、学科以及基金机构来源国家—基于Web of Science数据库的收录文献

从合作模式的角度来看,中、美、英三国不仅是发文量最多的三个国家,也是相互之间开展合作最为密切的三个国家。此外,意大利作为新冠疫情爆发的世界核心区域之一,发文量位列欧洲国家第二名。

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图10. 新冠肺炎相关文献的国际合作网络——基于PubMed数据库的收录文献


注:图中节点的大小表示各个国家/地区出版物数量的多少,与节点内数字对应。节点间连线的粗细是基于萨顿指数(Salton’s measure)计算的两个国家的合作强度。

(5)预印本助力新冠肺炎研究成果的传播拓展

此次新冠肺炎疫情,不仅再一次见证了学术界对于紧急突发卫生事件的快速反应,同时也见证了更加多样化的科学信息传播渠道的拓展。预印本作为在同行评审前公开分享的科研成果,不仅能够帮助科研人员加快研究成果传播的速度,同时在疫情爆发的特殊时期,能够一定程度上提升数据传播与信息共享的效率。除了上述讨论正式出版的科学文献之外,预印本文献数量在此次新冠肺炎疫情发生后短短两个半月的时间急速增加至近1300篇(截至4月9号获取的文献数据 ),预印本成为加速疫情科研成果共享与传播的另一重要渠道[2]。

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图11. 新冠肺炎预印本文献的累计文献量


结语


在科研人员不断努力以寻找疫情新突破、为有效应对疫情做出贡献的同时,疫情本身也在不断促进科技体制的变革。21世纪以来,中国学术界在应对多次国际紧急卫生事件中表现突出,广泛开展国际合作,发文量位居前列。这不仅标志着中国学者对于全球重大事务参与意识的不断提高,也是中国学者在国际科学界地位日益提升的重要表征。

新冠肺炎疫情期间,有关中国学者产出的科研成果应发表在国内期刊还是国际期刊的问题,引发了激烈的公众讨论。相关讨论内容聚焦于疫情期间发表的科研成果能否真实有效地应用到我国抗击疫情的战役中。关注社会民生、关切社会需求、提升人民的健康和福祉本身就是科学研究自身的重要价值,特别是在疫情当前的特殊时刻。不论科研人员选择通过何种方式发表科研成果,及时共享信息与开放科学对于全球学术界建立抗击疫情的防线均具有重要意义。随着科学研究规模的不断扩大与复杂性的日益增加,国际视野与全球合作意识对于提升学者自身的研究水平、科研成果的质量以及推动社会科技进步都至关重要。疫情当下,全体学术界应共同努力,促进科研数据与信息的及时分享和广泛传播,筑起共同抗击疫情的科研防线。




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[1] Zhang, L., Zhao, W., Sun, B., Huang, Y. and Glänzel, W. (2020). How scientific research reacts to international public health emergencies: a global analysis of response patterns. Scientometrics. doi:10.1007/s11192-020-03486-6

[2] Kupferschmidt, K. (2020). Preprints bring 'firehose' of outbreak data. Science, 367(6481), 963-964






引用信息:Zhang, L., Zhao, W., Sun, B., Huang, Y. and Glänzel, W., How scientific research reacts to international public health emergencies: a global analysis of response patterns. Scientometrics. accepted.




Research-Gate下载地址:

https://www.researchgate.net/publication/341277375_How_scientific_research_reacts_to_international_public_health_emergencies_a_global_analysis_of_response_patterns









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