Нано-доля России на Web of Science

Размещено на http://www.allbest.ru/

Институт проблем химической физики РАН

Нано-доля России на Web of Science

Ключарев В.В., Ключарева С.В.

Черноголовка

Введение

Ни для кого не секрет, что доля России в международном образовательном пространстве, сформированном научными журналами, попадающими в систему Web of Science, в первом десятилетии 20-го века постепенно уменьшалась. Однако в области, имеющей отношение к созданию новых нанотехнологий, этот процесс шёл немного медленнее. Цель настоящей статьи заключается в том, чтобы представить анализ этой особенности в развитии, принимая во внимание закономерности, обусловленные формированием случайных упаковок при передаче информации от предшествующих поколений к последующим поколениям. Ключарев В.В., Ключарева С.В. Евразийская Швейцария в Российской Федерации: проблема и перспективы // Образование и межнациональные отношения: теория и практика многокультурного образования. Материалы Международной научно-практической конференции / Под ред. Хакимова Э.Р. - Ижевск: УдГУ, 2009. - С. 135-143; Ключарев В.В., Ключарева С.В. Новые возможности экспериментальных исследований российского образовательного пространства // Стратегии России в историческом и мировом пространствах. Материалы Всероссийской научной конференции. - М.: Научный эксперт, 2009. - С. 478-491; Ключарев В.В., Ключарева С.В. Ламарковский отбор по Гарфилду // Модернизация России: наука, образование, высокие технологии. Тезисы выступлений участников II Всероссийской конференции по науковедению. - М.: МГПУ, 2010. - С. 478-491. Отметим, что актуальность пакетов, предопределяющих правила отбора в системах передачи социальной информации, уже начала осознаваться мировым научным сообществом. Kullenberg C. Sociology in the making. Statistics as a mediator between the social science, practice, and the state. // Routledge Advances in Research Methods. 2011. - Vol. 2. - P. 64 - 78.

Экспериментальная часть

Предметом нашего исследования стала популярность приставок «nano» и «bionano-», в названиях, рефератах и ключевых словах тех публикаций, которые попадают на Web of Science. Такой подход, исключающий семантическую и прагматическую составляющую, представляет определенный интерес, когда тот или иной элемент становится символом эпохи. В этой связи уместно сопоставить рейтинги национальных научных школ по доле их нано-публикаций 2010 года в нашем варианте и в варианте Терехова Terekhov A.I. Evaluating the performance of Russia in the research in nanotechnology. // J. Nanoparticle Res. 2012. - Vol. 14, N 11. Art. 1250.. Во втором из них рассматриваются статьи, которые содержат в заголовках приставки «nano-», «bionano-», «fullero-», слова «fullerite», «fullerid», «buckyball», «buckytube», «peapod», «quantum dot», «quantum well». «quantum wire», «QD laser», «dendrimer», «graphene», «photonic crystal», «metamaterial», «plasmonics», а также формулы C60 (C-60) и C70 (C-70). Одновременно исключаются слова «nanosecond», «nanogram», «nanoliter», «nanomolar», «nanoplankton» и формулы «NaNO2», «NaNO3». Как показывает Табл. 1, результаты Терехова и наши результаты в определённом смысле очень близки. Доля каждой страны, из числа представленных здесь, почти во всех случаях отклоняется от среднего значения не более чем на 10 %.

Таблица 1. Национальная доля нано-публикаций, представленных на Web of Science в 2010 году: слева - результат Терехова, справа - результаты, полученные по нашей методике.

Рассматривая ситуацию 2011 года, мы будем использовать для сопоставлений национальные доли всех публикаций, сформировавших образовательное пространство на Web of Science, и национальные доли «Нано-статей» в этом образовательном пространстве.

Первые из них представлены на Рис. 1. Длина векторов соответствует вкладу каждого из 27 лидеров, выраженному в процентах. Расположены они в порядке убывания их доли в рассматриваемом образовательном пространстве. Угловое расстояние между векторами одинаковое и составляет 360° / 27. Отметим, что Англия, Сев. Ирландия, Шотландия и Уэльс, как и в Табл. 1, представлены единым учебным направлением (Великобритания).

Рис. 1. Национальная доля публикаций, представленных на Web of Science в 2011 году: (1) US - США, (2) CN - КНР, (3) EN - Великобритания, (4) GE - Германия, (5) JP - Япония, (6) FR - Франция, (7) IT - Италия, (8) CA - Канада, (9) ES - Испания, (10) IN - Индия, (11) KR - Южная Корея, (12) AU - Австралия, (13) BR - Бразилия, (14) NL - Нидерланды, (15) RU - Россия, (16) CH - Швейцария, (17) TW - Тайвань, (18) TR - Турция, (19) IR - Иран, (20) SE - Швеция, (21) PL - Польша, (22) BE - Бельгия, (23) AT - Австрия, (24) DN - Дания, (25) IL - Израиль, (26) GR - Греция, (27) - Португалия.

Аналогичным образом построен Рис. 2, который показывает национальную долю на Web of Science в производстве статей, содержащих приставки «nano-» и «bionano-» в названиях, рефератах и ключевых словах. Рис. 3 показывает долю таких «Нано-статей» в потоке всех национальных публикаций на Web of Science от лидеров, представленных на Рис. 2. Принцип его построения аналогичен Рис. 1 и Рис. 2.

Табл. 2 и Табл. 3 построены с целью показать, как изменилась доля «Нано-статей» по предметным областям на Web of Science за 10 лет, с 2001 года по 2011 год, для России и пятерки лидеров по числу публикаций с приставками «nano-» и «bionano-». Представлены области исследований с наибольшим числом таких статей. Исключение сделано только для позиции «Электрохимия» в Табл. 2. В рейтинге 2001 года она уступила место сфере инструментов (их доля была 3.32 %). нано российский научный

Рис. 2. Национальная доля «Нано-статей», представленных на Web of Science в 2011 году: (1) CN - КНР, (2) US - США, (3) GE - Германия, (4) KR - Южная Корея, (5) JP - Япония, (6) IN - Индия, (7) FR - Франция, (8) EN - Великобритания, (9) IR - Иран, (10) TW - Тайвань, (11) IT - Италия, (12) ES - Испания, (13) RU - Россия, (14) CA - Канада, (15) AU - Австралия, (16) SG - Сингапур, (17) CH - Швейцария, (18) BR - Бразилия, (19) NL - Нидерланды, (20) PL - Польша, (21) SE - Швеция, (22) BE - Бельгия, (23) TR - Турция, (24) RO - Румыния, (25) IL - Израиль, (26) MY - Малайзия, (27) - Португалия.

Рис. 3. Доля «Нано-статей» в потоке всех публикаций, попавших на Web of Science в 2011 году, среди 27 лидеров, представленных на Рис. 2: (1) SG - Сингапур, (2) CN - КНР, (3) IR - Иран, (4) KR - Южная Корея, (5) TW - Тайвань, (6) IN - Индия, (7) RO - Румыния, (8) RU - Россия, (9) MY - Малайзия, (10) JP - Япония, (11) FR - Франция, (12) GE - Германия, (13) - Португалия, (14) IL - Израиль, (15) ES - Испания, (16) PL - Польша, (17) US - США, (18) SE - Швеция, (19) CH - Швейцария, (20) BE - Бельгия, (21) IT - Италия, (22) AU - Австралия, (23) CA - Канада, (24) TR - Турция, (25) EN - Великобритания, (26) NL - Нидерланды, (27) BR - Бразилия.

Таблица 2. Доля «Нано-статей» в потоке публикаций для России и пяти ведущих их производителей в 2001 году среди десяти предметных областей с наибольшим числом «Нано-статей» (в скобках указано место страны по числу нано-публикаций).

Таблица 3. Доля «Нано-статей» в потоке публикаций для России и пяти ведущих их производителей в 2011 году среди десяти предметных областей с наибольшим числом «Нано-статей» (в скобках указано место страны по числу нано-публикаций).

Обсуждение полученных результатов. Известно, что место в рейтинге само по себе ничего не значит. Например, «все равны как на подбор, с ними дядька Черномор». С «дядькой» всё ясно, а вот для остальных место в рейтинге может определить буква, с которой начинается имя. Смысл той или иной позиции «под Солнцем» зависит от того, как именно происходит самоорганизация конкурентов и на каких принципах она основана.

В частности, сравнительно недавно было показано, что воспроизводство себе подобных при минимальных ресурсах означает равенство по масштабу между донором информации и её акцептором Klyucharev V.V., Ryabov A.N., Vakulenko A.A. Thermal nature of self-propagating chemical percolation. // Proc. Int. Annual Conf. Fraunhofer ICT. 1997. - Vol. 28. - P. 44-1 - 44-13.. Сама по себе, эта идея не новая Михельсон В.А. О нормальной скорости воспламенения гремучих газовых смесей // Уч. Зап. Имп. Моск. Унив. 1893. - № 10. - С. 1-92.. Однако, только в XXI веке стало ясно, что превращение с удвоением масштаба представляет собой фрактал с размерностью становления D_S-B = log 3 / log 2 ? 1.5850 < 2, в двумерном случае, или фрактал с размерностью становления D_S-B = log 7 / log 2 ? 2.8074 <3, в трехмерном случае Ключарев В.В. Размерности становления самораспространяющихся химических процессов. // ДАН. 2006. - Т. 410, № 3. - С. 347-353.. Причём, во всех масштабах, степень его заполнения активными элементами на границе погасания самостоятельно распространяющегося изотропного процесса совпадает со степенью заполнения пространства занятого двумерной изотропной случайной плотной упаковкой, построенной из дисков одного и того же размера, или трехмерной изотропной случайной плотной упаковкой, построенной из сфер одного и того же размера Ключарев В.В. Становление случайной плотной упаковки // Физ. и хим. стекла. 2010. - Т. 36, №. 4. - С. 576-584.. Как следствие, появляется порог перколяции для воспроизводства себе подобных, который устанавливает планку отбора на уровне 16 % от занимаемого объема. Интуитивно, его впервые описали Шер и Цаллен. Scher H., Zallen R. Critical density in percolation processes // J. Chem. Phys. 1970. Vol. 53, N. 12. - P. 3759 - 3761; Zallen R. The sixteen-percent solution: critical volume fraction for percolation // Phase Transitions and Self-Organization in Electronic and Molecular Networks. / Eds. Phillips J.C. and Thorpe M.F. - N.Y.: Kluwer Academic / Plenum Publishers, 2001. - P. 37-41. Подчеркнем, что этот порог имеет строго определенный смысл только для изотропных систем. Nan C.W., Shen Y., Ma J. Physical properties of composites near percolation // Annual Rev. Mater. Res. 2010. - Vol. 40. - P. 131-151.

Попробуем теперь допустить, что в каждом возрастном слое есть случайно распределённые учителя и ученики, проявляющие таланты в передаче культуры от предшествующего поколения к последующему поколению Antonelli C. Localized knowledge percolation processes and information networks. // J. Evol. Econ. 1996. V. 6. N. 3. P. 281 - 295.. Тогда можно объяснить сегрегацию стран, представленных на Рис. 1, производными от порога перколяции, величина которого составляет 16 %. При этом становится понятным, что США самодостаточны в этом образовательном пространстве, а оставшиеся конкуренты могут выжить в нём только за счет кооперации между собой, хотя и не со всеми. Как следствие, важную роль будут играть пороги сегрегации, например: 16 % / 2 = 8 %, 16 % / 3 ? 5,33 %, 16 % / 4 = 4 %, 16 % от 16 % = 2,56 %. Причем, первые три из них фиксируют подгруппы внутри одного иерархического уровня, а последняя - связана с образованием группы более низкого иерархического уровня. На Рис. 1 можно увидеть соответствующие характерные особенности в окрестности восьми и четырех процентов, хорошо знакомые и по результатам конкурса, организованного в рамках Национального проекта «Образование» с целью поддержать лучших российских учителей См. Ключарев В.В., Ключарева С.В. Евразийская Швейцария в Российской Федерации: проблема и перспективы // Образование и межнациональные отношения: теория и практика многокультурного образования. Материалы Международной научно-практической конференции / Под ред. Хакимова Э.Р. - Ижевск: УдГУ, 2009. - С. 135-143; Ключарев В.В., Ключарева С.В. Новые возможности экспериментальных исследований российского образовательного пространства // Стратегии России в историческом и мировом пространствах. Материалы Всероссийской научной конференции. - М.: Научный эксперт, 2009. - С. 478-491; Ключарев В.В., Ключарева С.В. Ламарковский отбор по Гарфилду // Модернизация России: наука, образование, высокие технологии. Тезисы выступлений участников II Всероссийской конференции по науковедению. - М.: МГПУ, 2010. - С. 478-491.. Хорошо виден и разрыв между профессиональной лигой (уровень выше 2,56 %), участники которой могут претендовать на самодостаточность в союзах, претендующих на глобальную самодостаточность, и факультативной лигой (уровень ниже 2,56 %), участники которой не могут быть самодостаточными ни в каком союзе, претендующем на глобальную самодостаточность. Россия, с ее 15-м местом после Нидерландов, относится именно к этой второй лиге. При этом США остаются единственным представителем высшей лиги, если брать ситуацию в целом.

Российская нано-доля, представленная на Рис. 2, несколько иная. Занимая 13-ю позицию в рейтинге, она оказалась выше критической отметки в 2.56 %, но заметно ниже заветных 4 %, позволяющих сравнительно легко находить партнеров для достижения глобальной самодостаточности. Хотя еще 10 лет назад Россия уверенно преодолевала этот профессиональный барьер. Сегодня же ей приходится играть в своеобразном переходном турнире, в рамках которого найти партнеров для полноценного участия в мировой конкуренции, сохраняя собственное лицо, теоретически еще возможно, но практически сделать это можно только при очень удачном стечении обстоятельств. Интересно отметить, что фактически выбил Россию из профессиональной нано-лиги ни кто иной, как Иран (см. также Табл. 1). Причём, произошло это в конкуренции очень жёсткой. Высшая лига здесь состоит не из одного игрока, а из двух. При том игроки эти настолько мощные, что уровень профессиональной лиги начинается не от 8 %, а от 6 %. Как следствие, переход между её лидерами и её аутсайдерами, очень резкий, наблюдается в окрестности 5.33 %. Более резким является и переход к факультативной лиге.

Разница между позициями национальных научных школ, представленных на Рис. 1 и Рис. 2, побудила нас проанализировать аналогичным образом долю «Нано-статей» в потоке всех публикаций, попавших на Web of Science в 2011 году от 27 лидеров, указанных на Рис. 2. На первый взгляд, эта идея выглядит не вполне корректной, поскольку ясно, что рассматриваемые доли не конкурируют между собой. Тем не менее, мы построили векторную диаграмму, представленную на Рис. 3, располагая страны в порядке убывания их доли «Нано-статей» во всем потоке национальных научных публикаций. Результат оказался удивительным. Выяснилось, что перколяционные пороги очень четко разделяют лидеров на разные группы по характеру их нанотехнологического развития. Большинство европейских стран, вместе с США, поддерживают свою нано-долю в национальном потоке публикаций на уровне от 4 до 5.5 %. В то же время, «евразийские тигры» подняли свою нано-долю в национальном потоке публикаций до уровня в 10 % и выше. Причем, Сингапур добился того, что она оказалась на пороге самодостаточности. Россия и Малайзия остались на своеобразном перепутье, на промежуточной отметке в 8 %. Причём, для первой из них, эта ситуация еще и дополняется балансированием на грани профессиональной и факультативной нано-лиги. Вполне возможно, что одна из интриг ближайших двух лет заключается в выборе той траектории, по которой пойдет Россия, выйдя из точки бифуркации, если выйдет, конечно.

Суть проблемы, на наш взгляд, лучше всего показать, сопоставляя Россию и Иран, её главного современного конкурента в производстве знаний. Возникло это противостояние в связи с недавними революциями в этих странах. Иран перешёл к самоорганизации во имя воспроизводства себе подобных. Россия же перешла к самоорганизации во имя себя любимых. Причём, любимым кажется, что условия, которые достаточны для их самоорганизации, позволяют не обращать внимание на условия, которые необходимы для воспроизводства себе подобных. См. Ключарев В.В. Размерности становления самораспространяющихся химических процессов // ДАН. - М., 2006. - Т. 410, № 3. - С. 347 - 353; Merzhanov A.G. The chemistry of self-propagating high-temperature synthesis // J. Mater. Chem. 2004. - Vol. 14, N. 2. - P. 1779-1786; Љimon P. Fourty years of the Љestбk-Berggren equation // Thermochim. Acta. 2011. - Vol. 520, N. 1-2. - P. 156 - 157. Как следствие, в соответствии с известным 15-м принципом устойчивого развития, согласно которому «отсутствие полной научной уверенности не должно использоваться в качестве причины для откладывания денежно-эффективных мер по предотвращения экологической деградации» Report of the United Nations Conference on the Human Environment, United Nations publications, Stockholm, 1972. Chapter 1. См. также http://www.un.org/documents/ga/conf151/aconf15126-1annex1.htm. наука становится не нужной. Ей на смену приходит всепроникающая идея о том, что финансировать социальную сферу следует в объемах меньших, чем предъявленный спрос Хмеленко М. Дарья Варламова - интервью // Институтский проспект. Еженедельная газета городского округа Черноголовка. № 2. от 19 сентября 2012 года.. Практическая его реализация в течение последних 10 лет уже привела к тому, что Россия начинает проигрывать Ирану в чувствительных сферах, связанных с обеспечением национальной безопасности, как это видно на Рис. 2. Нынешние российские 8 % и одна ступенька с Малайзией, представленные на Рис. 3, связаны не с тем, что наша страна начинает выстраивать свою науку от ноля в рамках национальной нано-стратегии, а с тем, что упомянутый чуть выше «принцип Менгеле», уничтожает основы той действительно научной культуры, которая по крупицам создавалась в царской России и Советском Союзе с 1855 года по 1961 год и которая обеспечила, среди прочего, первый выход человека в космос. Хотя процесс её уничтожения был запущен не в 1991 году, а в 1961-м. Ключарев В.В., Ключарева С.В. Нужна ли России партия материалистов? // Россия: тенденции и перспективы развития. Ежегодник. Вып. 7. Часть 2. / Отв. ред. Ю.С. Пивоваров. - М.: ИНИОН РАН, 2012. - С. 687-691; Якунин В.И., Сулакшин С.С., Багдасарян В.Э., Орлов И.Б., Строганова С.М. Качество и успешность государственных политик и управления. Серия «Политическая аксиология». - М.: Научный эксперт, 2012. Европейские страны и США оказались куда бережливее. Хотя и поддержали, вместе с российским руководством, упомянутый выше 15-й принцип устойчивого развития на конференции ГА ООН 1992 года в Рио-де-Жанейро.

Несмотря на то, что кораблик российской науки постепенно сдает свои позиции более удачливым конкурентам, в силу всё более экономной государственной политики во внутренних делах, на его борту всё ещё находятся люди, которые занимаются его модернизацией. Например, это отчётливо видно по тому, как изменилась доля «Нано-статей» в потоке национальных публикаций по предметным областям, приведённым в Табл. 2 и Табл. 3. Так, в области полимеров она выросла с 4.52 % в 2001 году до 19.03 % в 2011 году. При этом в 2001 году она уступала показателю, усреднённому по всем странам, примерно на 10 %, а 10 лет спустя, - почти на 40 %. В сфере «прочие технологии» Россия занимала в 2001 году второе место, вслед признанным лидером того времени - Японией (15.87 % против 17.35 %). Причём, по этому показателю наша страна опережала средний уровень почти в 2.5 раза. Через 10 лет Россия по-прежнему занимает второе место, уступая КНР (33.25 %, против 41.06 %). Однако средний уровень наша страна в 2011 году превосходила только на 17.4 %. Особым образом хотелось бы выделить ситуацию в области химии. Здесь, с показателем 2.82 %, Россия была явным аутсайдером 2001 года. За последующие 10 лет доля «Нано-статей» в области химии выросла на величину почти фантастическую, примерно в 4.5 раза. При этом даже чуть сократилось отставание от среднего уровня (63 % от показателя 2001 года и 58 % от показателя 2011 года). Однако, при всем при том, Россия остается единственной страной среди первых тридцати, у которой нано-доля в химии не достигает порога самодостаточности в 16 %.

Заключение

Полученные результаты, на наш взгляд, позволяют говорить о том, что современная государственная политика России в сфере образования, ведущая к подмене истины продажностью Аванесов В.С. Основные направления модернизации российского образования // Россия: тенденции и перспективы развития. Ежегодник. Вып. 7. Часть 2. / Отв. ред. Ю.С. Пивоваров. - М.: ИНИОН РАН, 2012. - С. 545-550. в соответствии с 15-м принципом устойчивого развития, последовательно ведет к утрате основных элементов национальной безопасности. Однако даже в этих обстоятельствах российские люди науки нашли возможности для настоящей модернизации страны. Произошло это, в том числе, и благодаря позиции учёных из Российской академии наук, неуважение к которой пока проявляло себя в менее заметных формах по сравнению с неуважением к военным.

Вместе с тем, хотелось бы предупредить коллег о том, что неоправданное увлечение нано-долей в производстве знаний может иметь и отрицательные последствия. Вряд ли нужно стремиться к показателям Сингапура, КНР, Республики Корея, Тайваня, Ирана, Индии, или Румынии, пренебрегая развитием других направлений, которые у этих стран, зачастую, просто отсутствуют. Кроме того, уровень нано-доли в 35 % и более может означать деструкцию базовой научной области, её аморфизацию, в силу законов случайной плотной упаковки Kapfer S.C., Mickel W., Mecke K., Schrцder-Turk G.E. Jammed spheres: Minkowski tensors reveal onset of local crystallinity // Phys. Rev. E. 2012. Vol. 85, N 3. Art. 030301.. Как выглядит этот процесс в деталях можно посмотреть в диссертации Муньоз Muсoz D.V. Particle dynamics in repulsive and attractive colloidal dispersions: a study in a quasi-two dimensional system. D.G. Thesis. - Breisgau: Universitдt Freiburg. 2010.. Россия подошла к этому порогу в некоторых областях (см. Табл. 3).

Аналогичная проблема существует и в отношении международного сотрудничества См Terekhov A.I. Evaluating the performance of Russia in the research in nanotechnology // J. Nanoparticle Res. 2012. Vol. 14, N 11. Art. 1250.. При оценке по нашей методике видно, что около 40 % всех российских «Нано-статей» 2006 года было представлено на Web of Science с участием иностранных ученых. Благодаря усилению государственной поддержки, эта доля сократилась в 2011 году до 31.5 %. Для сравнения, доля иностранного участия в производстве «Нано-статей» по данным 2001 года составила: около 53 % для Франции, 52.3 % для Германии, 33.2 % для США, 30.1 % для Японии, 27,8 % для Республики Корея, 20.8 % для Индии, 17.8 % для КНР.

Разумеется, наш анализ затрагивает публикации только в тех источниках научной информации, которые становятся достоянием Web of Science. Об этом приходится напомнить хотя бы потому, что ни один из российских или украинских NTJ (журналов с ключевым элементом «нано» в названии) не попадает в эту машину Гарфилда. Перевод на английский язык имеет, при том, только один из них. Andrievski R.A., Klyuchareva S.V. Journal information flow in nanotechnology // J. Nanoparticle Res. 2011. - Vol. 13, N 12. - P. 6221-6230.

Размещено на Allbest.ru