全球顶尖科学家跨国流动与世界科学中心的时空格局演化——基于诺贝尔自然科学类获奖者的分析
收稿日期: 2024-04-30
录用日期: 2024-08-07
网络出版日期: 2025-01-27
基金资助
国家自然科学基金项目(42301191)
国家自然科学基金项目(42001124)
国家社会科学基金重大项目(23&ZD330)
教育部人文社会科学研究项目(22YJC790042)
教育部人文社会科学研究项目(23JHQ060)
International mobility of leading global scientists and the spatiotemporal pattern evolution of the world science center: An analysis based on the Nobel laureates in natural sciences
Received date: 2024-04-30
Accepted date: 2024-08-07
Online published: 2025-01-27
顶尖科学家跨国流动是塑造世界科学格局的关键力量。论文基于1901—2023年全球诺贝尔自然科学类获奖者的出生、教育和工作履历数据,从人才成长的全阶段,揭示全球顶尖科学家跨国流动的时空动态,并以顶尖科学家流动为表征,解构世界科学中心的时空格局演化过程。研究发现:① 顶尖科学家跨国流动在教育阶段呈现来源的相对广泛性和流入的高度集聚性特征,工作阶段逐渐从欧洲内部流动转向跨大西洋流动,相较于教育阶段,工作阶段的流向进一步集聚,呈明显的“锥形”特征。② 以顶尖科学家为表征的世界科学中心存在转移现象,呈现由德国转移至美国的时空规律,转移的时间发生在1930—1940年间。③ 世界科学中心的转移往往以优势学科为先导,从单一学科突破走向学科均衡,相较于科学中心的转移,优势学科的转移时间更早,衰落时间更晚。④ 世界科学中心的转移存在前置和后置现象,表现为出生地集聚中心晚于工作获奖中心,而教育中心的转移和衰落均早于工作获奖中心。
侯纯光 , 杜德斌 , 覃雄合 , 李祺祥 . 全球顶尖科学家跨国流动与世界科学中心的时空格局演化——基于诺贝尔自然科学类获奖者的分析[J]. 地理研究, 2025 , 44(2) : 321 -341 . DOI: 10.11821/dlyj020240387
The mobility of leading scientists is a crucial factor in shaping the global scientific landscape. Drawing on the education and work resumes of Nobel laureates in natural sciences since 1901, this study explores the spatiotemporal dynamics of leading scientists' mobility throughout their careers and examines the spatiotemporal pattern evolution of the world science center, using their mobility as a lens. The findings reveal several key insights: (1) The international mobility of leading scientists during their education phase exhibits a relatively wide range of sources and a high concentration of destinations. During the work phase, mobility shifts from intra-European movement to transatlantic movement. Compared to the education phase, the flow during the work phase becomes even more concentrated, showing a distinct “cone-shaped” pattern; (2) A transfer of the world science center is evident, driven by the mobility of leading scientists, notably from Germany to the United States between 1930 and 1940. (3) The geographic transfer of the world science center is often led by dominant scientific disciplines, transitioning from single subject breakthroughs to a more balanced disciplinary landscape. Compared to the overall transfer of the science center, disciplinary shifts occur earlier and decline later. (4) A distinct “front and rear” phenomenon characterizes the geographic transfer of the world science center: Birthplace cluster centers typically lag behind awarding centers, suggesting that the world science center is not solely relying on local talents to cultivate, but gradually realizes independent talent cultivation on the basis of gathering talents from other scientific centers. Conversely, education centers precede and decline earlier than awarding centers. This shows that education center is a prerequisite for the formation of science center. In conclusion, this study underscores the intertwined relationship between mobility of leading scientists, the evolution of scientific disciplines, and the shifting geography of global scientific prominence, shedding light on the complex dynamics driving scientific progress.
表1 国家科学技术发展中的学科偏向类型划分Tab. 1 Classification of bias types in national science and technology development |
学科首位度 | 1.0≤Fd ≤1.1 | 1.2≤Fd ≤1.3 | 1.4≤Fd ≤1.5 | 1.6≤Fd |
---|---|---|---|---|
学科偏向类型 | 均衡型 | 一般偏向型 | 中度偏向型 | 高度偏向型 |
图6 1901—2023年主要国家诺贝尔自然科学类获奖者人数和占比比较Fig. 6 Comparison of the number and proportion of Nobel laureates in natural sciences in major countries from 1901 to 2023 |
表2 主要国家诺贝尔自然科学类的学科获奖比例与学科偏向类型Tab. 2 The proportion of disciplines and types of disciplinary biases of Nobel laureates in natural sciences |
排名 | 国家 | 化学获奖比例(%) | 物理学获奖比例(%) | 生理学/医学获奖比例(%) | 学科首位度 | 学科偏向类型 |
---|---|---|---|---|---|---|
1 | 美国 | 27.1 | 35.2 | 37.7 | 1.1 | 均衡型 |
2 | 英国 | 32.6 | 31.5 | 36.0 | 1.1 | 均衡型 |
3 | 德国 | 45.7 | 31.4 | 22.9 | 1.5 | 中度偏向型 |
4 | 法国 | 28.6 | 42.9 | 28.6 | 1.5 | 中度偏向型 |
5 | 瑞士 | 28.0 | 40.0 | 32.0 | 1.3 | 一般偏向型 |
6 | 日本 | 26.3 | 42.1 | 31.6 | 1.3 | 一般偏向型 |
7 | 瑞典 | 31.3 | 25.0 | 43.8 | 1.4 | 中度偏向型 |
8 | 俄罗斯 | 9.1 | 81.8 | 9.1 | 9.0 | 高度偏向型 |
9 | 荷兰 | 11.1 | 66.7 | 22.2 | 3.0 | 高度偏向型 |
10 | 丹麦 | 22.2 | 33.3 | 44.4 | 1.3 | 一般偏向型 |
11 | 加拿大 | 33.3 | 33.3 | 33.3 | 1.0 | 均衡型 |
12 | 奥地利 | 14.3 | 28.6 | 57.1 | 2.0 | 高度偏向型 |
13 | 意大利 | 14.3 | 42.9 | 42.9 | 1.0 | 均衡型 |
14 | 比利时 | 16.7 | 16.7 | 66.7 | 4.0 | 高度偏向型 |
15 | 以色列 | 100.0 | 0.0 | 0.0 | - | 高度偏向型 |
图12 以诺贝尔物理学、化学和生理学/医学获奖者为表征的世界科学中心转移周期注:N_Physics规律是根据诺贝尔物理学奖获得者的时空演变划分;N_Chemistry规律是根据诺贝尔化学奖获得者的时空演变划分;N_Physiology or Medicine规律是根据诺贝尔生理学/医学奖获得者的时空演变划分。 Fig. 12 The transfer cycle of world science centers characterized by the Nobel laureates in physics, chemistry, and physiology/medicine |
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