研究领域演变规律

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英文标题：
《The laws of the evolution of research fields》
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作者：
Mario Coccia
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最新提交年份：
2018
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英文摘要：
  A fundamental question in the field of social studies of science is how research fields emerge, grow and decline over time and space. This study confronts this question here by developing an inductive analysis of emerging research fields represented by human microbiome, evolutionary robotics and astrobiology. In particular, number of papers from starting years to 2017 of each emerging research field is analyzed considering the subject areas (i.e., disciplines) of authors. Findings suggest some empirical laws of the evolution of research fields: the first law states that the evolution of a specific research field is driven by few scientific disciplines (3- 5) that generate more than 80% of documents (concentration of the scientific production); the second law states that the evolution of research fields is path-dependent of a critical discipline (it can be a native discipline that has originated the research field or a new discipline emerged during the social dynamics of science); the third law states that a research field can be driven during its evolution by a new discipline originated by a process of specialization within science. The findings here can explain and generalize, whenever possible some properties of the evolution of scientific fields that are due to interaction between disciplines, convergence between basic and applied research fields and interdisciplinary in scientific research. Overall, then, this study begins the process of clarifying and generalizing, as far as possible, the properties of the social construction and evolution of science to lay a foundation for the development of sophisticated theories.
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中文摘要：
科学社会研究领域的一个基本问题是，研究领域如何随着时间和空间的推移而出现、发展和衰落。这项研究通过对以人类微生物群、进化机器人学和天体生物学为代表的新兴研究领域进行归纳分析来解决这个问题。特别是，考虑到作者的主题领域（即学科），分析了每个新兴研究领域从起始年到2017年的论文数量。研究结果表明了研究领域演变的一些经验规律：第一个规律表明，特定研究领域的演变是由少数学科（3-5）驱动的，这些学科产生了80%以上的文献（科学成果的集中）；第二定律指出，研究领域的演化依赖于一门关键学科的路径（它可以是开创研究领域的本土学科，也可以是科学社会动力学中出现的新学科）；第三定律指出，一个研究领域可以在其发展过程中由科学内部专业化过程所产生的新学科来推动。这里的研究结果可以尽可能解释和概括由于学科之间的相互作用、基础和应用研究领域之间的融合以及科学研究中的跨学科而导致的科学领域演变的一些特性。因此，总体而言，本研究开始了尽可能澄清和概括科学的社会结构和演化特性的过程，以为复杂理论的发展奠定基础。
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分类信息：

一级分类：Economics        经济学
二级分类：General Economics        一般经济学
分类描述：General methodological, applied, and empirical contributions to economics.
对经济学的一般方法、应用和经验贡献。
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一级分类：Physics        物理学
二级分类：Physics and Society        物理学与社会
分类描述：Structure, dynamics and collective behavior of societies and groups (human or otherwise). Quantitative analysis of social networks and other complex networks. Physics and engineering of infrastructure and systems of broad societal impact (e.g., energy grids, transportation networks).
社会和团体（人类或其他）的结构、动态和集体行为。社会网络和其他复杂网络的定量分析。具有广泛社会影响的基础设施和系统（如能源网、运输网络）的物理和工程。
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一级分类：Quantitative Finance        数量金融学
二级分类：Economics        经济学
分类描述：q-fin.EC is an alias for econ.GN. Economics, including micro and macro economics, international economics, theory of the firm, labor economics, and other economic topics outside finance
q-fin.ec是econ.gn的别名。经济学，包括微观和宏观经济学、国际经济学、企业理论、劳动经济学和其他金融以外的经济专题
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PDF下载：
--> The_laws_of_the_evolution_of_research_fields.pdf (1.21 MB)

2022-6-10 02:22:41 上传

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关键词：研究领域 演变规律 Quantitative Generalizing Contribution

研究领域的演变规律——意大利国家研究委员会和亚利桑那州州立大学——意大利国家研究委员会卡洛·阿尔贝托学院，Via Real Collegio，30-10024，Moncalieri（TO），ITALY电子邮件：mario。coccia@cnr.it1| P a g eCoccia M.（2018）《研究领域的演变规律》CCIALAB 2018年工作文件–第31号《研究领域的演变规律》CCIA MARIO1，21。CNR——意大利国家研究委员会2。亚利桑那州州立大学当前地址：CNR的COCCIALAB——意大利足球协会卡洛·阿尔贝托国家研究委员会，Via Real Collegio，n.30，10024 Moncalieri（都灵），意大利足球协会Coccia：http://orcid.org/0000-0003-1957-6731*电子邮件：mario。coccia@cnr.itAbstract.科学社会研究领域的一个基本问题是，研究领域如何随着时间和空间的推移而出现、增长和衰落。这项研究通过对以人类微生物群、进化机器人学和天体生物学为代表的新兴研究领域进行归纳分析来解决这个问题。特别是，根据作者的主题领域（即学科），分析了每个新兴研究领域从起始年到2017年的论文数量。

研究结果表明，研究领域的演变有一些经验规律：第一个规律表明，特定研究领域的演变是由少数学科推动的（35），这些学科产生了80%以上的文献（科学成果的集中）；第二定律指出，研究领域的演化依赖于一门关键学科（它可以是开创研究领域的本土学科，也可以是科学社会动力学中出现的一门新学科）；《第三条法律》指出，一个研究领域可以在其发展过程中，由科学内部的专业化过程所产生的新学科来推动。这里的研究结果可以尽可能解释和概括由于学科之间的相互作用、基础和应用研究领域以及科学研究中的跨学科之间的融合而导致的科学领域演变的一些特性。总的来说，本研究开始了尽可能澄清和概括社会结构和科学进化的性质的过程，以为复杂理论的发展奠定基础。关键词：研究领域；科学的进化；科学的社会动力学；知识领域；科学领域模式；科学社会研究，人类微生物群，进化机器人学，天体生物学，外生物学。JEL代码：A19；C00；I23；L30确认。我非常感谢意大利国家研究委员会（CNR）对我访问亚利桑那州立大学（授予CNR-NEH备忘录编号：0072373-2014和0003005-2016）的资助，该研究于2016年在亚利桑那州立大学开始。我还感谢Ken Aiello、Sara I提出的富有成效的建议和意见。

Walker和Beyond科学基本概念中心（美国坦佩的亚利桑那州立大学）的研讨会参与者。2 | P a g eCoccia M.（2018）《研究领域的演变规律》CCIALAB 2018年工作文件–第31号简介本研究的目的是分析研究领域是如何演变的，以便尽可能解释科学的社会结构和演变的一些特性。科学在社会中的作用在过去五十年中发生了爆炸（Coccia，2018；Freeman，1960；Merton，1968；Ecklund等人，2016；Stephan，1996）。弗里德曼（1960年，第3页）认为：“科学是人类活动的一种形式，通过追求科学，人类对自然、过去、现在和未来获得了越来越全面和准确的知识和理解，并有越来越大的能力来适应和改变环境，改变自身的特征”。库恩（1962年，第1-2页）声称：“如果科学是当前文本中收集的事实、理论和方法的集合，那么无论成功与否，科学家都是努力为这个特定星座贡献一个或另一个元素的人。科学发展成为零碎的过程，通过这个过程，这些项目被单独或组合添加到不断增长的存量PI中构成科学技术和知识的部分”。库恩（1962）还指出，基于“正常科学”长期发展的重大发现（或突破）不仅包括对几个研究领域产生重大影响的根本变化，但也有科学变化，其结果在发生变化的特定科学学科范围内（参见安徒生，1998年）。拉卡托斯（1978年，p。

原文斜体和强调）认为：科学。可以看作是一个巨大的研究项目。进步和退化的问题在一系列成功理论中发生了转变。但在科学史上，我们发现了一种连续性，它将这些系列联系在一起。方法论规则的程序主义者：一些人告诉我们应该避免什么样的研究路径（消极启发式），另一些人告诉我们应该追求什么样的研究路径（积极启发式）——所谓“研究路径”，我指的是一个客观的概念，描述了柏拉图式的“第三世界”思想中的某些东西：一系列连续的理论，每一个都“消除”了它的前辈（脚注57）-。我首先想到的不是整个科学，而是特定的研究计划，比如所谓的“笛卡尔形而上学”。一项“形而上学”研究计划，旨在为3 | P a g eCoccia M.（2018）研究领域的演变规律研究CCIALAB工作文件2018–第31号基于时钟机制的解释（积极启发式）。如果一个研究项目在这个过程中导致了问题的逐步转变，那么它就是成功的；如果导致退化问题转移，则不成功。牛顿的引力理论可能是有史以来最成功的研究计划（第169页）。随着相互竞争的研究项目的激增以及问题的渐进和退化转变，科学进步的重建展现了一幅科学事业的图景，这在许多方面与重建所提供的图景不同，重建是对大胆理论的继承和对其的戏剧性颠覆（第182页）。学科是一个源自拉丁语“discěre=学习”的概念。

在科学中，学科是一个由规范、理论和原则组成的系统，它是有组织、系统化的，并基于调查自然界和社会现象的特定研究方法。研究领域是一门学科的子集，它研究特定的主题和/或现象，以解决产生应用科学和/或基础科学的研究和/或科学进步的理论和实际问题。支持研究领域的复杂因素出现在特定的背景和主题中，例如领先的大学和/或研究实验室、杰出的学者和/或不同学科学者之间富有成效的合作（参见Coccia和Wang，2016；Stephan，1996）。许多科学研究分析了组织间的国际合作对推动科学生产和促进突破的推动作用。Coccia和Wang（2016，第2057页）揭示，国际合作模式正在应用科学和基础科学之间产生融合。科学社会研究认为，新科学领域的起源和演变可能是由应用学科和理论学科之间的跨学科推动的发现和/或科学突破，如纳米医学（起源于物理学、工程学、生物学和医学之间的相互作用）、生物技术、，等（Sun等人，2013年；比照，De Solla Price，1986年；Latour，1987年；Latour和Woolgar，1979年；Mulkay，1975年）。Morillo等人（2003年，第1237页）声称，由于应用/理论科学的更高专业化和知识体系的结合，科学正在增加研究领域之间的交叉学科。

（2018）《研究领域演变规律》CCIALAB 2018年第31号工作文件旨在解决自然界和社会中越来越复杂的科学问题。跨学科产生了新的学者社会共同体，这是科学进化背后新研究领域的重要驱动力之一（Gibbons et al.，1994；Guimera et al.，2005；Klein，1996；Sun et al.，2013；Wagner，2008）。Sun等人（2013年）指出，一些理论认为科学家群体之间的社会互动“是学科进化背后的推动力”（参见Wuchty等人，2007年）。事实上，不同学科的学者之间的互动可能是科学社会建构的因素之一，以支持新研究领域的演进。事实上，斯莫尔（1999年，第812页）认为：“交叉领域是经常遇到的，领域的位置有时会违背其学科起源。”此外，在科学的社会研究中，许多学者提出了科学的层次结构，并研究了它们的演变，但这些研究——最近用科学对比图进行的，这些对比图代表了研究领域之间的关系以及科学领域之间的关系如何演变——也有不足之处（Boyack，2004；Boyack等人，2005；Fanelli和Gl"anzel，2013；Simonton，2002；Small，1999；Smith等人，2000）。一般来说，科学领域不是静态的实体，而是在科学的社会动态中随时间动态变化的。由于社会科学进步的本质，其中一些变化是渐进的（Simonton，2004，第65页）。Sun等人（2013年，第4页）认为，科学的进化是一个仅由社会动力学驱动的过程。

特别是，研究结果表明，科学家和科学界的社会认知互动在塑造科学领域的起源和演变方面发挥着至关重要的作用（Sun等人，2013年）。因此，对科学领域演化过程中的分析对于解释科学结构和社会动力学的性质，预测应用科学和基础科学如何演化以解决问题，具有至关重要的作用，改进技术，满足人类社会的需求和愿望（Coccia和Bellitto，2018；Coccia和Wang，2016；Sun等人，2013）。5 | P a g eCoccia M.（2018）《研究领域的演变规律》CCIALAB 2018年第31号工作文件鉴于科学社会动力学研究的持续重要性，本文特别关注以下研究问题：  研究领域如何发展？  是什么推动了研究领域的发展？一个或多个学科？随着时间的推移，相同的学科还是不同的学科？这些研究问题的根本问题是研究社会建构和科学进化的性质。这些主题是科学社会研究的基础，因为了解科学领域的理论起源和演变可以引导研究资金支持科学进步，新技术与人类社会进步（Coccia and Bellitto，2018；Coccia，2018；Kitcher，2001；Romer，1994；Storer，1967；Schmookler，1966；Stephan and Levin，1992；Sun等人，2013）。这项归纳研究调查了三个关键研究领域：人类微生物组（简称微生物组）、进化机器人学和天体生物学。

这项研究的结果可以在可能的情况下解释和概括研究领域演变的性质，以设计一项旨在支持新兴研究领域和科学进步以促进社会技术和经济变革的研究政策。为了在这里进行研究，下一节将介绍材料和方法。关于科技创新社会动力的其他研究，另见Calabrese等人，2002年、2005年；Calcaltelli等人，2003年；Cavallo等人，2014、2014a、2015；Chagpar和Coccia，2012年；Coccia，2001、2002、2003、2004、2004a、20052005a、2005b、2005c、2005d、2005e、2005f、2005g、2006、2006a、2007、2008、2008a、2009、2009a、2009b、2009c、2010、2010a、2010b、2010c、2010d、2011、2012、2012a、2012b、2012c、2012d、2013、2013a、2014、2014a、2014c、2014e、2014f、2015、2015、2015 a、2015b、2015c、2016、2016a，2016b，2017，2017a，2017b，2017c，2017d，2017e，2017f，2017g，2017h，2017i、2017l、2017m、2 0182018A、2018b、2018c、2018d、2018e；Coccia和Bellitto，2018年；Coccia和Bozeman，2016年；Coccia和Cadario，2014年；Coccia and Finardi，2012年；Coccia等人，2010、2012、2015；Coccia and Rolfo，2007、2008、2009、2010、2013；Coccia and Wang，2015，2016；Rolfoand Coccia，2005.6 | P a g eCoccia M.（2018）《研究领域的演变规律》CCIALAB工作论文2018–第31号材料和方法本研究的数据来自Scopus（2018）。特别是，本研究将Scopus（2018）“文档搜索”工具应用于文章标题、摘要、关键词。这里研究的科学领域有：微生物组学、进化机器人学和天体生物学/外生物学。本研究假设科学学科是Scopus（2018）指出的学科领域。收集研究领域起源和演变数据的步骤如下：1。

Scopus（2018）的搜索重点是以下研究领域的关键词：“微生物组”、“进化机器人学”和“天体生物学/外生物学”（图1）。图1：。Scopus中的文档搜索（2018）：微生物群示例。2、之后，研究设计考虑了Scopus中显示的从第一年到2017年的数据（2018年不包括在这里，因为数据正在进行中）。图2显示了“微生物组”研究领域的年份和文件数量（Scopus，2018）。类似的数据来自其他研究领域。7 | P a g eCoccia M.（2018）《研究领域的演变规律》CCIALAB 2018年工作文件–第31号图2。Scopus（2018）每年“微生物组学”研究领域的年数和文档数表示研究领域相关的文章总数。这里的假设是，它出现在首次使用和/或分析新概念的文件中的那一年，表明了研究领域的起源。随后几年的文章数量显示了研究领域的演变（图2）。3、选择Scopus（2018）中的每一年，并考虑以下信息：-文件数量-学科领域（研究领域的基础学科的代理），如医学、免疫学和微生物学等。每个学科领域与作者部门相关（见图3）。8 | P a g eCoccia M.（2018）《研究领域的演变规律》CCIALAB 2018年工作文件–第31号图3。每年的信息：以2002年微生物研究领域为例，第一年的信息被认为是检测研究领域起源的以下信息：学科领域、作者、文献、期刊、院系和大学。4.