CC BY
152
ХИМИЯ
Вестн. Ом. ун-та. 2014. № 3. С. 42-46.
УДК 543.452 +547.917
В.И. Вершинин, А.С. Недосеков
УРОВЕНЬ ХИМИКО-АНАЛИТИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ
В ЗЕРКАЛЕ НАУКОМЕТРИЧЕСКОГО АНАЛИЗА*
Проведен наукометрический анализ содержания трех российских и трех международных журналов, публикующих результаты химико-аналитических исследований. Большинство (60-80 %) из 1907-ми отобранных статей основано на исследованиях второго уровня, нацеленных на развитие отдельных методов анализа. Доля статей первого уровня, направленных на разработку частных методик, близка к 15 %. Третьему уровню (общеаналитические исследования, включая теоретические работы и обзоры) соответствует менее 10 % статей. Судя по содержанию «Журнала аналитической химии», в последние десятилетия распределение публикаций по уровням исследования остается довольно стабильным.
Ключевые слова: методология науки, наукометрический анализ, уровни научных исследований, аналитическая химия, число публикаций.
Введение. Закономерности развития отдельных наук изучают, проводя наукометрический анализ соответствующих публикаций («вшеп1:о-ше^юв», «ЫЫюше^юв») [1]. Например, подсчитывают статьи (книги, патенты), опубликованные в течение года и относящиеся к сопоставляемым объектам (областям или методам исследований, журналам, странам, авторам и т. п.). Затем сравнивают число публикаций, относящихся к разным объектам, либо сопоставляют количество публикаций в разные годы [2]. Лучше пользоваться не абсолютными, а относительными характеристиками, рассчитывая долю публикаций г-го типа в исследуемой выборке публикаций.
Наукометрический анализ неоднократно применяли для выявления тенденций развития аналитической химии (АХ) [3]. Еще в 1960-х гг. А. К. Бабко изучал динамику публикаций, посвященных разным методам химического анализа. В частности, им было установлено, что доля исследований, посвященных гравиметрии, в середине XX в. постепенно сокращалась, зато быстро развертывались работы по газовой хроматографии и некоторым другим инструментальным методам [4]. Позднее число публикаций по разным методам химического анализа сопоставляли А.Г. Стромберг [5], И.М. Ориент [6], В.Г. Березкин и Д.Б. Архипов [7], а также другие авторы. В статьях [8; 9] можно увидеть примеры успешного использования наукометрического анализа для изучения развития АХ в региональном аспекте. Много работ посвящено выявлению наиболее публикуемых и/или цитируемых ученых-аналитиков, примером может быть статья [10]. Подсчет публикаций позволяет даже прогнозировать направления развития АХ как науки [3; 11].
Мы предлагаем использовать наукометрический анализ для решения еще одной задачи, важной в методологическом отношении. Это изучение распределения химико-аналитических исследований по их уровням. Ранее для решения этой задачи количественные показатели не использовались.
Уровни химико-аналитических исследований. По-видимому, понятие «уровень исследования» введено в науковедение В.И. Кузнецовым
[12]. Оно характеризует цель, объект и предмет единичного исследования,
* Работа выполнена при финансовой поддержке Министерства образования и науки РФ в рамках государственного задания вузам на 2014 г. (проект 2436).
© В.И. Вершинин, А.С. Недосеков, 2014
а также тип задач, решаемых исследователем. Так, биологи изучают процессы метаболизма или старения на молекулярном, клеточном, тканевом уровнях, на уровне органа или системы, на уровне организма и даже на уровне популяции [13]. В химии выделяют:
1) изучение индивидуальных соединений,
2) изучение структуры и свойств сложных тел, 3) изучение процессов, идущих, например, в реакторных системах; 4) изучение са-моразвивающихся (эволюционных) систем
[14]. С переходом на более высокий иерархический уровень сложность решаемых задач обычно растет.
Подобным же образом в соответствии с решаемыми задачами выделяют и уровни химико-аналитических исследований [11; 15]. Ими являются: 1) решение частных аналитических задач, преимущественно разработка методик; 2) развитие отдельных методов анализа; 3) общеаналитические исследования, в том числе сопоставление возможностей и теоретическое обобщение разных методов анализа. Работы первого уровня в АХ обычно нацелены на непосредственное и немедленное удовлетворение запросов контрольно-аналитических лабораторий; работы же третьего уровня имеют наиболее фундаментальный характер и используются на практике далеко не сразу после их публикации. АХ, как и любая другая наука, требует проведения исследований на всех иерархических уровнях, причем ценность единичного исследования никак не связана с уровнем решаемых задач. На любом уровне можно найти как хорошие, так и плохие работы.
Исследования, относящиеся к одному и тому же уровню, в методологическом отношении имеют много общего. Для каждого уровня характерен специфический подход к
решаемым задачам, свои критерии оценки результатов и т. п. Важно знать, на каком уровне преимущественно проводятся химико-аналитические исследования в той или иной стране, какой уровень характерен для той или иной группы исследователей, работы какого уровня преимущественно публикует тот или иной научный журнал, и т. д.
Более детальная характеристика химико-аналитических исследований разного уровня и примеры соответствующих им статей, взятых из «Журнала аналитической химии» за 2010 г., приведены в табл. 1.
Конечно, граница между исследованиями разного уровня размыта, условна, даже субъективна; приведенные в табл. 1 классификационные критерии не вполне однозначны и, в отличие от индексов цитирования, не могут быть формализованы. Тем не менее, пользуясь этими критериями, эксперт может быстро и однозначно классифицировать подавляющее большинство химико-аналитических статей. Проверка показала, что результаты классификации некоторой выборки, полученные независимыми экспертами на основе вышеприведенных критериев, приблизительно совпадают.
Лишь немногие статьи можно с равным успехом отнести к двум смежным уровням (в подобных случаях мы обычно относили «спорную» статью к более высокому уровню). Естественно, неточно сформулированное название или неудачная аннотация могут привести к ошибочному отнесению единичной статьи, однако эти ошибки будут иметь случайный характер и практически не повлияют на результаты классификации большой выборки. Для повышения надежности выводов лучше классифицировать не одну, а несколько независимых выборок (например, выборки статей, взятых из разных журналов).
Таблица 1
Критерии классификации химико-аналитических исследований
Уровень исследований Основная проблематика Примеры (названия статей)
III - решение общих проблем анализа и АХ как науки Tеоретические основы АХ в целом (теория пробоотбора, теория идентификации, история и методология АХ, алгоритмы обработки данных, автоматизация и компьютеризация анализа). Развитие метрологических аспектов анализа. Сопоставление и теоретическое обобщение закономерностей, выявленных для разных методов анализа, разных реагентов, разных объектов анализа или определения. Организация аналитического контроля и оптимизация работы лабораторий «Химический анализ in vivo». «Оценка характеристик аналитических реагентов дифенил-аминового ряда квантовохимическими и хемометрическими методами». «Рекомендации по терминологии аналитической химии»
II - развитие отдельных методов анализа Физические и химические процессы, лежащие в основе единичного метода анализа. Границы применимости метода, изучение и устранение погрешностей, характерных для данного метода. Характеристические свойства веществ и зависимости «состав - свойство», характерные для данного метода, создание новых приборов, использующих эти зависимости «Ион-селективные электроды с чувствительностью в сильно разбавленных растворах». «Возможности и ограничения различных режимов капиллярного электрофореза»
I - решение конкретных аналитических задач Разработка и аттестация методики определения (или обнаружения) единичного аналита или группы однотипных аналитов в данном объекте. Оптимизация условий анализа. Изучение источников погрешностей и оценка границ применимости некоторой методики. Изучение особенностей анализа единичного объекта или применения единичного реагента «Сорбционно-каталитический метод определения гистамина в слюне». «Determination of simvastatin in tablet formulations by derivative UV-spectrophotometry»
Методика эксперимента. Источниками исходных данных служили шесть научных журналов, публикующих оригинальные статьи по АХ (3 российских и 3 международных журнала). В нашем распоряжении имелись названия, ключевые слова, рефераты, а в большинстве случаев и полные тексты статей. Выбор источников определяли следующие соображения: 1) доступность
журналов; 2) популярность журналов. Так, результаты исследований российских аналитиков публикуются именно в «Журнале аналитической химии» (ЖАХ), «Заводская лаборатория. Диагностика материалов» (ЗЛ) и «Аналитика и контроль» (АиК), а также в украинском журнале «Методы и объекты химического анализа» (МОХА); 3) высокий рейтинг журналов «Talanta» и «Analytica Chimica Acta» (ACA) и публикация ими результатов исследований по всем направлениям АХ. Отметим, что другие журналы (например, «Analytical Chemistry») более избирательны в отношении методов и объектов анализа. Существуют даже журналы, полностью посвященные какому-либо методу анализа («Lab on a Chip») либо только общеаналитическим проблемам (например, «ACQUAL»).
Вначале были отобраны выпуски каждого журнала, относящиеся к одному и тому же году (2010). Специальные выпуски, содержащие материалы научных конференций, не рассматривались. Исключали статьи, относящиеся к разделам «Реклама», «Хроника», «Объявления», «Письма в редакцию», «Колонка главного редактора». В случае многоаспектного журнала ЗЛ для классификации отбирали статьи из раздела «Анализ веществ»; статьи других разделов (например, «Механические испытания») исключали. Таким способом составили 6 выборок, суммарно содержащих 1330 статей. Затем были составлены 2 дополнительные выборки, содержащие 577 статей из ЖАХ за другие годы (1980 и 1995). Все выборки охарактеризованы в табл. 2. Обычно их классифицировали, учитывая лишь названия и аннотации статей. В тех случаях, когда отнести статью к тому или иному уровню по этим данным не удавалось, просматривали весь текст. После классификации выборки число статей каждого типа выражали в процентах, принимая за 100 % объем данной выборки.
Результаты наукометрического анализа. В табл. 3 приведены результаты, характеризующие распределение статей, опубликованных в каждом из 6-ти журналов в 2010 г., по уровню исследований.
Из данных, приведенных в табл. 3, следует:
1. Характер распределения статей по уровню исследований в разных журналах и даже в разных выпусках одного и того же журнала в качественном отношении однотипен.
2. Некоторое несовпадение количе-
ственных характеристик, полученных для разных выборок, показывает, что при изучении уровня химико-аналитических исследований методами наукометрического анализа основная трудность - формирование репрезентативных выборок. Выходом является формирование как можно большего числа выборок близкого объема (статьи из разных журналов) и проверка однотипности выявленных распределений. Только после этого можно проводить расчет усредненных характеристик. Использование статей из единственного журнала может привести к ошибочным выводам даже в том случае, если таких статей будет очень много.
Таблица 2 Характеристики классифицируемых выборок
Журнал (название, издатель, место издания, язык) Год, том / число выпусков Общее число статей Число ото- бранных статей
Журнал аналитической химии МАИК (Москва), Pleiades (N. Y.), русский, английский 1980, т. 35 / 12 434 361
1995, т. 50 / 12 282 216
2010, т. 65 / 12 229 180
Заводская лаборатория. Диагностика материалов ТЕСТ-ЗЛ (Москва), русский 2010, т. 76 / 12 194 67
Аналитика и контроль УГТУ (Екатеринбург), русский 2010, т. 14 / 4 27 22
Методы и объекты химического анализа КНУ (Киев), украинский, английский, русский 2010, т. 5 / 4 29 22
Talanta Elsevier (Amsterdam), английский 2010, т. 80-83 / 15 872 857
Analytica Chimica Acta Elsevier (Amsterdam), английский 2010, т. 657-663 / 12* 184 182
Примечание: * - указано число использованных выпусков. Всего в 2010 г. издано 30 выпусков.
Таблица 3 Распределение статей 2010 года по уровню исследований
Название журнала Объем выборки (число статей) Доля статей (%)
I уровень II уровень III уровень
ЖАХ 180 24,4 69,5 6,1
ЗЛ 67 7,5 B6,5 6,0
АиК 22 9,1 72,7 1B,2
МОХА 22 45,4 27,3 27,3
Talanta 857 7,9 B4,3 7,B
ACA 182 25,B 5B,B 15,4
Суммарно 1330 13,2 77,B 9,0
3. Большинство (60-80 %) публикаций в рассмотренных журналах (кроме МОХА) связано с исследованиями второго уровня, направленными на развитие отдельных методов анализа. Особенно велика доля таких публикаций в журналах Talanta и ЗЛ. Обычно статьи второго уровня превалируют и в МОХА [16], дополнительная проверка показала, что 2010 год дал случайное отклонение, проявившееся ввиду малого объема соответствующей выборки.
4. Исследования первого уровня, направленные на решение частных задач, в изученных выборках представлены в меньшей степени, чем работы второго уровня. Как правило, они составляют 10-20 % от общего объема рассмотренных статей. Это не означает, что исследования первого уровня проводятся реже, чем второго. По нашему мнению, решением частных задач занимается подавляющее большинство исследователей как в вузах и НИИ, так и в контрольноаналитических лабораториях. Однако результаты этих исследований сегодня далеко не всегда публикуются в научных журналах. Так, в журнале ЗЛ, который специально создавался для публикации результатов прикладных исследований и обмена практическим опытом, доля статей первого уровня в 2010 г. составляла менее 10 % от общего числа статей. Многие аналитики не публикуют результаты этих исследований в научных журналах. Это объясняется необходимостью сохранения коммерческой тайны, а также низкой научной значимостью многих исследований первого уровня при всей их практической полезности. Кроме того, сами журналы неохотно публикуют результаты исследований первого уровня.
5. Доля статей, содержащих результаты исследований третьего уровня, невелика. Она превышает 20 %-ный уровень лишь в случае небольшого журнала МОХА. Вызывает удивление то, что доля фундаментальных общеаналитических работ особенно мала (порядка 6 % от общего числа публикаций) в наиболее престижном для российских аналитиков ЖАХ. Для проверки этого неожиданного результата были проведены дополнительные срезы публикаций ЖАХ.
Динамика публикаций. В табл. 4 сопоставлены результаты анализа публикаций ЖАХ в разные годы (всего три среза). Видно, что приведенные в табл. 3 данные за 2010 г. не являются случайным исключением. Доля общеаналитических публикаций в ЖАХ в 1995 г. была примерно такой же. Во времена СССР эта доля была несколько выше, но также небольшой. В 1980 г. она, по нашим данным, составляла около 10 %, а в 1960-х гг., по данным А.К. Бабко, - около 9 % [4]. Таким образом, доля фундаментальных исследований в области АХ остается приблизительно постоянной. Однако делать серьезные выводы на основании анализа
публикаций из одного журнала опасно. Как подчеркивал Ю.А. Золотов, выводы из данных наукометрического анализа следует делать очень осторожно, особенно если исследователь располагает лишь единичными выборками малого объема [17]. По-видимому, динамика общеаналитических публикаций требует дополнительного изучения на более обширном и материале.
Таблица 4
Динамика публикаций «Журнала аналитической химии» с учетом уровня исследований
Год Объем выборки (число статей) Доля статей, %
I уровень II уровень III уровень
19B0 361 35,2 54,3 10,5
1995 216 3B,9 53,2 7,9
2010 1B0 24,4 69,4 6,1
Суммарно 757 33,7 57,6 B,7
Заключение. Полученные результаты показали, что априорные представления о характере научных исследований и тенденциях их развития не всегда согласуются с результатами наукометрического анализа. В частности, считается, что для современного этапа в развитии АХ, в отличие от предшествующих, наиболее важны и характерны фундаментальные исследования третьего уровня [11; 14; 18]. Действительно, соответствующие журнальные публикации появились только в XX в. (работы школы Оствальда). Во времена Лавуазье могла появиться статья с названием «Анализ гипса путем взвешивания» (первый уровень исследований), но не могла появиться статья «Способы повышения точности количественного анализа» (третий уровень). Однако проведение общеаналитических исследований и постепенное усиление их значимости еще не означает доминирования соответствующих публикаций. Судя по нашим данным, журналы публикуют относительно немного фундаментальных работ, и их доля в последние десятилетия не растет, по крайней мере если судить об этом по публикациям ЖАХ. Это не удивительно: исследования третьего
уровня слабо поддерживаются научными фондами (тематика таких заявок не входит в списки «приоритетных направлений» прикладной науки). Не актуальны фундаментальные исследования и для заказчиков (коммерческих структур). Поэтому исследования третьего уровня и в России, и за рубежом развиваются медленно и не доминируют в структуре журнальных публикаций.
Авторы благодарят профессоров В. И. Раз-умова, В. П. Корзун и И.В. Власову за их замечания и советы при подготовке статьи к печати.
ЛИТЕРАТУРА
[1] Хайтун С. Д. Наукометрия. Состояние и перспективы. М. : Наука, 1988. С. 38-146.
[2] Налимов В. В., Мульченко З. М. Наукометрия. Изучение развития науки как информационного процесса. М. : Наука, 1969. С. 5-7.
[3] Braun T., Bujdoso E., Schubert A. Literature of analytical chemistry: a scientometric evaluation. Boca Raton : CRC Press, 1987. 259 p.
[4] Бабко А. К. Успехи аналитической химии в СССР за 50 лет // Заводская лаборатория. Диагностика материалов. 1967. Т. 33. № 10. С. 1189-1207.
[5] Стромберг А. Г., Ориент И. М., Свищен-ко Н. М. Развитие аналитической химии в 1955-1981 годы: наукометрическое исследование // Журн. аналит. химии. 1984. Т. 39. № 9. С. 1704-1707.
[6] Ориент И. М. Наукометрическое исследование книг по аналитической химии // Журн. ана-лит. химии. 1983. Т. 38. № 7. С. 1319-1324.
[7] Архипов Д. Б., Березкин В. Г. Развитие аналитической химии во второй половине XX столетия (наукометрический анализ) // Журн. аналит. химии. 2002. Т. 57. № 7. С. 699-703.
[8] Braun T., Glanzel W, Schubert A. National research efforts in analytical chemistry, 19811985 // TrAC Trends in Analytical Chemistry. 1989. Vol. 8. № 9. P. 316-318.
[9] Valcarcel M. Spanish analytical chemistry on the verge of the XXI century // TrAC Trends in Analytical Chemistry. 1993. Vol. 12. № 1. P. 9-13.
[10] Берёзкин В. Г., Сидоренко Н. А, Архипов Д. Б. Как нас цитируют. Российская аналитическая химия в зеркале Science Citation Index: 19912004 // Журн. аналит. химии. 2007. Т. 62. № 1. С. 100-110.
[11] Золотов Ю. А., Вершинин В. И. История и методология аналитической химии. М. : Академия, 2007. С. 386-394.
[12] Кузнецов В. И. Диалектика развития химии. М. : Наука. 1973. 327 с.
[13] Развитие концепции структурных уровней в биологии. М. : Наука, 1972. 392 с.
[14] Кузнецов В. И. Аналитическая химия: ее место в системе наук, особенности и тенденции развития // Журн. аналит. химии. 1992. Т. 47. № 1. С. 20-33.
[15] Вершинин В. И. Методологические проблемы аналитической химии и история ее развития // Успехи аналитической химии. К 75-летию академика Ю.А. Золотова : сб. М. : Наука. 2007. С. 168-181.
[16] Вершинин В. И. Итоги трех лет издания журнала «Методы и объекты химического анализа» // Журн. аналит. химии. 2010. Т. 65. № 3. С. 325-330.
[17] Золотов Ю.А. Наукометрические исследования // Журн. аналит. химии. 2003. Т. 58. № 10. С. 1013-1014.
[18] Цукерман А.М. Развитие методов химического анализа. Становление химии как науки. Всеобщая история химии. М. : Наука. 1983. С. 120.
