全球顶尖科学家成长的空间路径选择与区域角色

作者简介:
侯纯光(1990- ),男,安徽利辛人,博士,副教授,硕士生导师,研究方向为科技地理、城市与区域创新发展,E-mail:1570846532@qq.com,华中师范大学地理过程分析与模拟湖北省重点实验室(武汉 430079),华中师范大学城市与环境科学学院(武汉 430079);杜德斌(通讯作者)(1963- ),男,湖北宜昌人,教授,博士生导师,研究方向为世界地理、城市与区域创新发展,E-mail:dbdu@re.ecnu.edu.cn,华东师范大学全球创新与发展研究院(上海 200062);刘承良,华东师范大学全球创新与发展研究院(上海 200062)。

原文出处:
地理学报

内容提要:

顶尖科学人才的成长和培养是当前政府和学界关注的热点。本文基于诺贝尔物理学、化学、生理学/医学和经济学四大科学奖获得者的教育和工作履历数据,从人才成长的全阶段,解构1901-2022年间全球顶尖科学家成长的空间路径、区域角色与路径选择因素。主要结论为:①全球顶尖科学家成长的空间路径具有明显的机构群落效应,取得科研突破高度依赖少数科研机构;②教育阶段,全球顶尖科学家成长的教育中心具有显著的更迭演替现象,呈现来源的相对广泛性和流入的高度集聚性特征,美国、德国和英国占全球顶尖科学家求学流量的78.3%;③工作阶段,全球顶尖科学家工作的科学中心存在明显的地理转移现象,流向进一步收窄极化,被少数国家收割,美国成为最大“磁石国家”,占工作阶段顶尖科学家全球流量的53.7%;④全球顶尖科学家成长过程中的区域职能角色分化为出生型、教育型、促成型、出生兼教育型、教育兼促成型、全能型等6种,第二次世界大战后仅美国顺势发展为全能型;⑤全球顶尖科学家流动的影响机制有其一般性和特殊性,语言被广泛证实在一般人口跨国流动中起到重要作用,但对顶尖科学家迁移流动的影响并不显著,文化联系中的社会制度邻近性、政治环境以及高等教育是顶尖科学家流动迁移考虑的重要因素,而目的地的科学发展水平在动荡时期对顶尖科学家流动的影响并不显著。


期刊代号:K9
分类名称:地理
复印期号:2025 年 02 期

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       1 引言

       顶尖科学人才是国家能够在纷繁复杂的国际竞争中,准确预测科学发展趋势,在重大科学领域尽快取得突破性进展的中坚力量[1]。国家科学的快速发展依赖于顶尖科学人才的培养和集聚[2]。准确把握顶尖科学人才成长之规律是科学人才制度设计前瞻性和政策制定针对性的重要保障[3]。如何把握并遵循顶尖科学人才成长的时空规律,识别不同区域在顶尖科学人才成长过程中的角色变迁,揭示顶尖科学人才成长空间路径选择的多重影响因素,成为中国加快建设世界重要人才中心和创新高地亟待解决的重要问题。

       从出生到求学再到就业,人才成长的空间路径是人才成长过程中的种种经历组成的空间轨迹[4-5]。虽然每个顶尖科学家成长的空间路径不尽相同,但整体上可呈现一定的群体性特征[6-7]。在人才全球竞争的背景下,顶尖科学人才的成长和培养成为政府和学界关注的热点,但以往研究着重关注科学人才成长过程中的教育和管理问题[8-10],科学人才成长过程中突显的空间规律及空间过程被忽略。国家、城市和机构作为科学人才成长的空间载体,在科学人才成长过程中,不同尺度的空间载体衍生出不同的角色职能(出生、教育、工作)。地理学关注的人才流动更多地集中在职业阶段的空间流动[11-13],以顶尖科学人才成长的空间路径为媒介构建的人才链和人才成长空间路径网络,为研究不同区域在全球顶尖科学人才成长过程中发挥的职能作用提供了可能,能够很好地补充当前人文经济地理有关科学人才流动的相关研究。

       在人才全球竞争日趋激烈的背景下,科学人才的成长与流动成为当前学界关注的热点[14-15]。学界有关科学人才成长流动的研究主要集中在流动、机制和管理3个维度:①科学人才成长的流动维度[16-20]。有关科学人才成长流动的研究主要聚焦在学术流动性、知识流动性和权利不平等等议题[16-17]。Fahey等在对学术流动性(科学人才)特刊的介绍中指出,早期的范式与科学人才流失、增益或流动的争论相关,不足以捕捉流动的社会和文化动态,建议在认识论(科学知识与流动之间的联系)、本体论(流动对科学人才个体生活的影响)和伦理(科学人才流动政策背后的假设)层面上考察科学人才流动的复杂性[18]。Bilecen等强调当前科学人才流动研究需要重点关注国际学术流动的动态以及国家内部和跨国之间的不平等性[19]。科学人才的流动决策、流动经验、流动轨迹和流动结果的差异性反映了当今科学人才流动的多重性、碎片性和复杂性[20]。②科学人才成长路径选择的机制维度[20-21]。人力资本理论将科学人才成长路径看作是科学人力资本不断交易的过程,也是科学人力资本的再生产过程,其首要动力源于科学人才对人力资本边际效益最大化的追求(跨国求学和求职)[22]。需求层次理论认为人的需求由生理需求到价值需求不同层次构成,在满足物质需求的基础上,科学人才对自我价值的追求是科学人才成长路径选择的客观要求[23]。二元劳动力市场[24]、世界体系[25]、新经济地理[26]等相关批判与结构主义理论主要从中观和宏观的视角出发,更加注重经济、文化、社会和政治结构以及各种正式与非正式制度对科学人才成长路径选择的影响,科学家的私人社会关系、学缘、业缘等个人情感因素在一定程度上影响着科学家流动迁移的选择,这些批判结构性理论突破了理性经济人的流动假设。③科学人才成长的管理维度[27-28]。管理的作用和目的是破解阻碍科学人才培养和集聚的种种桎梏,科学人才成长的管理维度主要聚焦于教育管理和制度政策两个层面,科学人才成长的教育管理主要关注科学人才成长过程中的教育课程设置、教育方法、培养模式以及科学人才培养的绩效评估等几个方面[27,29-30]。科学人才成长的制度政策主要关注政府在吸引、集聚和引导科学人才合理流动方面实施的包括引才政策、平台搭建、制度构建等政策举措[31-32]。

       总结回顾已有研究,一方面,科学人才成长过程中凸显的空间规律及空间过程被无意地抽象或者回避,地理学关注的科学人才流动更多地集中在职业阶段的空间流动,对科学人才成长阶段的空间路径规律刻画不足,难以揭示各国和地区在科学人才成长过程中的位置变迁和角色演化,有待从科学人才成长的全阶段,拓宽研究的时空跨度,对全球视域下科学人才成长轨迹的历史性和地理性规律进行挖掘,探究各国和地区在科学人才成长过程中的位置变迁和角色演化。另一方面,相较于一般人口跨国流动影响机制,科学人才的跨国流动的影响机制具有其特殊性,一般人口流动决策中,基本的经济、物质和生活需求是其首要追求,但是科学人才流动特别是顶尖科学人才流动的内在动力可能着重追求施展才能和自我价值的实现,科研平台和科研环境可能是其主要考量的因素。因此,需要从人口流动类别视角,对顶尖科学家这一特殊群体成长流动的影响机制进行挖掘,丰富人口跨国流动的影响机制研究。综上,本文聚焦于全球视野,借助数据挖掘技术,以诺贝尔四大科学奖(物理学、化学、生理学/医学、经济学)获得者从出生到教育再到工作取得科研突破(获奖)之间的成长历程为时间周期,探索1901年之后的100多年来,全球顶尖科学家成长的空间路径、区域角色与路径选择因素,为中国着力培养拔尖创新人才,聚天下英才而用之提供学理支撑。

       2 研究方法与数据处理

       2.1 履历分析下的科学人才成长路径解析过程

       科学人才成长路径研究的一个主要难点在于搜集能够表征科学人才成长空间路径的流数据,显然传统的统计数据无法追踪科学人才成长的空间过程。顶尖科学家的履历、传记和人生点滴详细记录了其成长的时空历程,信息量极为丰富。通过科学人才的履历、传记和人生点滴数据追踪科学人才成长的空间轨迹,并探寻科学人才成长轨迹的时空规律是近年来科学人才流动研究的新趋势[6,17,21]。本文顶尖科学家成长的空间轨迹数据采集主要分为3个过程:①借助数据挖掘技术,从诺贝尔奖官网、维基百科、Web of Science数据库提取诺贝尔四大科学奖获得者的教育和工作履历数据;②根据顶尖科学家的教育履历和工作履历所对应的地址信息,通过编写程序利用Google map API为机构所在城市进行经纬度赋值,将顶尖科学家成长的空间路径信息匹配到城市和国家尺度,构建完整的横纵向研究数据;③通过数据清洗、数据编码、成长路径网络关系矩阵建构,分别以城市和国家为节点,构建顶尖科学家成长路径的时空动态数据库(图1)。

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