2014年诺贝尔化学奖得主Stefan Hell的代表性论文是一篇睡美人文献

  杜建

美国及德国三位科学家Eric Betzig、Stefan W. Hell和William E. Moerner因“研制出超分辨率荧光显微镜”获得2014年诺贝尔化学奖。科学网席鹏博主的一篇博文《有感于超分辨获得2014诺贝尔化学奖》提到“中国有句古话：十年磨一剑。这句话对于Stefan Hell来说，是两倍的考验。1994年，他发表了第一篇STED的文章。在接下来的5年里，由于方法太过于前卫，导致很难被主流学界认同。可以想象，是怎样的意志，让一名科学家在寒风中，百折不挠，终折桂枝。”这句话引起了我们的注意。科学史表明，一些重大的科学发现和成果没有被当时科学共同体的其他成员所及时接受而受到忽视，多年后才被人们发现，这类发现被称为“早熟性的科学发现”或“延迟承认”，荷兰科学计量学家Van Raan将记载这类成果的文献称为科学中的“睡美人”（Sleeping Beauties），即一篇论文如果在发表后的相当长一段时期内处于零被引或低被引状态，仿佛睡美人在沉睡，而在之后一段时间几乎是非常突然地高被引，就像睡美人被唤醒了一样。唤醒睡美人的文献称为“王子”（Princes）。Stefan Hell关于STED的成果最终获得了诺贝尔奖，得到了科学界的尊重和认可。汤森路透（Thomson Reuters）每年根据文献被引量预测诺奖得主的实践表明，科学文献的被引用次数和受同行尊敬的程度之间存在密切关联，而诺贝尔奖等专业奖项是反映同行认可与尊敬的重要体现之一。那么，Stefan Hell在1994年关于STED的研究是否超前？从该文被引次数特征可否判定其为睡美人文献？如果是，那么是什么因素唤醒了“她”？带着这些问题，我们开始了本研究。

   

目的：引入时间因素，从文献引文轨迹特征和累积被引速率快慢的角度验证Hell(1994)是否为睡美人文献，并分析其唤醒机制。

方法：提出被引速率和延迟承认指数识别睡美人文献；与睡美人文献的同被引速率、共同延迟承认指数识别王子文献，并应用CitNetExporler分析睡美人及其王子文献之间的有向引用网络。

结果：Hell(1994)被引速率最慢、延迟承认指数最高，被引次数的年代分布特征同时证明其是睡美人。另外，不仅验证了Nature Methods科学史评论中提到的Hell(2000)是唤醒Hell(1994)的王子，还发现另一篇王子Hell(2003)，以及两篇“王子的扈从”——Betzig(2006)和Rust & Zhuang(2006)，四者与Hell(1994)的同被引轨迹和睡美人本身的引文轨迹近乎一致。

结论：结合被引速率和延迟承认指数，可较快识别出文献集合中的睡美人文献；在睡美人所有施引文献的参考文献中，发表于睡美人文献引用突增年，同被引速度、共同延迟承认指数分别与睡美人文献的被引速率、延迟承认指数越接近，越有可能是王子文献。王子文献可能不止一篇，它（们）本身是高被引文献且往往发表于更高影响力的期刊。在预测零被引或低被引论文未来高被引的潜力时，变革性研究类文献可作为重要线索。

 

综合科学史评论文章和本文的科学计量分析指标，对于Hell(1994)睡美人文献的唤醒起着显著作用的文献共4篇，其中2篇是Hell本人发表的，即Hell(2000)和Hell(2003)，前者是对睡美人文献中所提出的理论概念的成功实践，后者则对睡美人文献的内容做出充满信心的高度评价，这两篇文献是“王子”；而Betzig(2006)、Rust & Zhuang(2006)对于Hell(1994)所提出的理论概念的成功应用和发展带来了高分辨率显微镜领域的“繁荣时代”，先是在2006年被世界著名《科学》期刊评为年度十大技术突破，接着被生物医学方法学最好的期刊《自然-方法》评为2008年度方法。在2014年9月诺奖公布之前《自然-方法》的十周年特刊评出的10年10大技术中，超高分辨率成像再次名列榜中，这些因素都诱发了Hell(1994)这一经典文献的被引突增。“扈从”一般指王公贵族的随从，由于Hell本人就是王子，而Betzig、Zhuang则一直追随“王子”（Hell）所创立的理论开展研究并将其不断发展，或可将其称为“王子的扈从”。

 

潜在应用价值讨论：

本研究所提出的引文速率相关指标适于从大量文献中识别出睡美人文献，但属于“事后追认”，尚无预测功能。要预测零被引或低被引论文在未来获得高被引的潜力是非常困难的。但本文对诺贝尔奖案例的上述分析为睡美人文献的早期预测提供了重要启示和线索。根据科学史家托马斯·库恩（Thomas Kuhn）提出的科学范式概念，可以将创新性研究分为两种类型，即常规科学中的创新性研究和导致科学革命的创新性研究。前者是在现有研究范式下对已有研究的补充和发展，推动科学的累积式渐进；后者通常是对原有研究范式的颠覆，属于具有革命性的科学突破，促成科学革命的发生。从Hell(1994)案例来看，预测睡美人文献，要特别关注变革性研究（transformative research），特别是那些提出可以打破某一领域经典范式的新方法或新观点的文献。对于这类文献的作者，我们要注意追踪检索其后续发表的文献，如果发现他/她仍然在坚持该领域的研究，而且一段时间之后能够有成功的表现（例如，提出的理论方法在实际应用中获得成功，且研究成果发表于高影响力期刊），我们就可以大胆预测，作者提出初始思路的那篇文章有可能就是睡美人文献。

以上结论是基于对一篇睡美人文献及其唤醒过程的详尽分析，所得结论是否能推广到其他睡美人文献？是否能推广到化学、物理学以外的学科？还有待更多的实证分析。

 

论文发表于《情报学报》。

杜建, 武夷山. 基于被引速率指标识别睡美人文献及其“王子”——以2014年诺贝尔化学奖得主Stefan Hell的睡美人文献为例. 情报学报, 2015,34(5): 508-521.

8 杜 建-基于被引速率指标识别睡美人文献及其“王子”——以2014年诺贝尔化学奖得主St.pdf

相关专题：2015年诺贝尔奖
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