摘" "要:盡早識(shí)別前沿交叉領(lǐng)域?qū)τ趪?guó)家科技競(jìng)爭(zhēng)力的提升和戰(zhàn)略技術(shù)布局至關(guān)重要。文章在系統(tǒng)梳理交叉領(lǐng)域與前沿領(lǐng)域概念的基礎(chǔ)上,明確界定前沿交叉領(lǐng)域的內(nèi)涵及關(guān)鍵特征,提出“三元交叉×要素交叉”多元交叉關(guān)系的理論釋義,通過比較現(xiàn)有方法體系,進(jìn)一步構(gòu)建基于多元交叉關(guān)系的前沿交叉領(lǐng)域識(shí)別路徑,從宏觀、微觀和中觀三個(gè)層面搭建前瞻性框架體系,其中宏觀層面從政策與戰(zhàn)略導(dǎo)向關(guān)注重點(diǎn)發(fā)展方向,中觀層面從領(lǐng)域動(dòng)態(tài)測(cè)度生長(zhǎng)機(jī)制,微觀層面則聚焦創(chuàng)新要素識(shí)別關(guān)鍵突破點(diǎn)。研究結(jié)果為開展前沿交叉領(lǐng)域識(shí)別與預(yù)測(cè)實(shí)證研究奠定基礎(chǔ),同時(shí)為國(guó)家和區(qū)域的科技戰(zhàn)略決策提供重要參考。
關(guān)鍵詞:前沿交叉領(lǐng)域;交叉創(chuàng)新;技術(shù)演化;識(shí)別路徑
中圖分類號(hào):G304" "文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A" "DOI:10.11968/tsyqb.1003-6938.2024068
Identification Methods and Pathway Framework for Frontier Interdisciplinary Fields
—— A Comparative Analysis Based on Related Fields
Abstract The early identification of frontier interdisciplinary fields is crucial for enhancing national scientific and technological competitiveness and optimizing strategic technological deployment. This study systematically reviews the concepts of interdisciplinary and frontier fields, clearly defines the connotation and key characteristics of frontier interdisciplinary fields and proposes a theoretical interpretation of \"triple intersection × element intersection\" within a multidimensional framework. By comparing existing methodological systems, the study further develops an identification pathway for frontier interdisciplinary fields based on multidimensional intersection relationships. A forward-looking framework is constructed at the macro, meso, and micro levels: the macro level emphasizes policy and strategic guidance to identify key development directions; the meso level measures growth mechanisms through dynamic analysis of fields; and the micro level focuses on identifying critical breakthroughs based on innovative elements. The theoretical framework and forward-looking pathway proposed in this study provide a solid foundation for empirical research on the identification and prediction of frontier interdisciplinary fields and offer significant reference value for national and regional science and technology strategic decision-making.
Key words frontier interdisciplinary domains; cross innovation; technological evolution; identification pathways
當(dāng)前,新的科學(xué)發(fā)現(xiàn)、新的技術(shù)突破以及重大集成創(chuàng)新不斷涌現(xiàn),知識(shí)融合進(jìn)一步發(fā)展,前沿交叉領(lǐng)域正成為推動(dòng)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的關(guān)鍵動(dòng)力并孕育著重大科技突破。通過將不同領(lǐng)域的理論、方法、技術(shù)等結(jié)合,前沿交叉領(lǐng)域不僅催生了諸如人工智能、量子信息、生命科學(xué)等一系列高技術(shù)產(chǎn)業(yè),也為解決能源危機(jī)、氣候挑戰(zhàn)等全球性問題提供了新的視角。一方面,前沿交叉領(lǐng)域可以突破傳統(tǒng)科學(xué)研究的界限,加速知識(shí)的生產(chǎn)與轉(zhuǎn)化;另一方面,交叉成果往往具有較高的不可替代性和技術(shù)價(jià)值,是提升國(guó)家創(chuàng)新水平與綜合國(guó)力的關(guān)鍵所在。然而,由于前沿交叉領(lǐng)域的特性,在形成初步交叉成果前難以捕捉和預(yù)測(cè),其識(shí)別與布局存在較大挑戰(zhàn)。前沿交叉領(lǐng)域通常具有較高的不確定性和前瞻性,發(fā)展路徑往往超出傳統(tǒng)科學(xué)研究框架和認(rèn)知。尤其是在全球科技競(jìng)爭(zhēng)日益激烈的背景下,盡早識(shí)別前沿交叉領(lǐng)域的科學(xué)前景和技術(shù)潛力,構(gòu)建系統(tǒng)化的戰(zhàn)略布局,不僅是實(shí)現(xiàn)科技領(lǐng)先的基礎(chǔ),也是搶占全球科技創(chuàng)新制高點(diǎn)的必由之路。因此,開展對(duì)前沿交叉領(lǐng)域識(shí)別的研究,不僅是科技管理和政策制定的重要步驟,同時(shí)也是實(shí)現(xiàn)潛在技術(shù)機(jī)會(huì)和提高創(chuàng)新能力的必要前提。
學(xué)界已有研究探索不同領(lǐng)域的邊界及識(shí)別方法,尤其在交叉學(xué)科領(lǐng)域[1]、前沿技術(shù)領(lǐng)域[2]、科學(xué)與技術(shù)關(guān)聯(lián)互動(dòng)領(lǐng)域[3]等方面形成了一系列成熟的理論與實(shí)證成果,從整體視角描述領(lǐng)域內(nèi)科學(xué)與技術(shù)發(fā)展[4],或基于要素層面揭示科學(xué)與技術(shù)創(chuàng)新過程與規(guī)律[5]。盡管如此,現(xiàn)有研究多集中于單一領(lǐng)域的識(shí)別與演化分析,較少對(duì)識(shí)別路徑與策略進(jìn)行系統(tǒng)化探討,亟需深入討論前沿交叉領(lǐng)域涉及的相關(guān)概念,缺乏對(duì)前沿交叉領(lǐng)域前瞻識(shí)別方法以及多維度、多領(lǐng)域視角下識(shí)別方法的探索。為此,本文對(duì)前沿交叉領(lǐng)域相關(guān)概念進(jìn)行辨析,明確其內(nèi)涵與范疇,進(jìn)一步綜合對(duì)比當(dāng)前識(shí)別與預(yù)測(cè)方法的共性與異質(zhì)性,最終提出適用于前沿交叉領(lǐng)域識(shí)別的方法路徑,并梳理更加系統(tǒng)化的前瞻識(shí)別方法與視角,旨在為前沿交叉領(lǐng)域識(shí)別研究提供更前瞻的方法參照,同時(shí)也為相關(guān)政策的制定與完善提供對(duì)策建議。
1" "前沿交叉領(lǐng)域相關(guān)概念
1.1" " 交叉領(lǐng)域
“交叉”在辭海中的釋義是內(nèi)容交織或重復(fù),交叉領(lǐng)域則意指多學(xué)科、多技術(shù)或多領(lǐng)域之間知識(shí)、方法、技能的融合與互動(dòng)而形成的新領(lǐng)域。根據(jù)交叉類型的差異,當(dāng)前交叉領(lǐng)域研究對(duì)其概念的定義大致可以分為單一交叉、二元交叉與三元交叉三種類型(見表1)。其中,單一交叉包含科學(xué)領(lǐng)域內(nèi)部交叉、技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)部交叉以及產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域內(nèi)部交叉;二元交叉包含科學(xué)與技術(shù)領(lǐng)域間的交叉、科學(xué)與產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域間的交叉以及技術(shù)與產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域間的交叉;三元交叉則同時(shí)涉及科學(xué)領(lǐng)域、技術(shù)領(lǐng)域、產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域之間的交叉。
綜合來看,由于交叉類型的差異,交叉領(lǐng)域的概念之間存在廣泛交叉但又各有側(cè)重,并未形成統(tǒng)一的論述。單一交叉類型中,科學(xué)領(lǐng)域、技術(shù)領(lǐng)域與產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域的交叉僅從領(lǐng)域內(nèi)部發(fā)生,通過融合、重組、拓展等方式形成新的科學(xué)知識(shí)、技術(shù)與產(chǎn)業(yè),催生并演變出新的領(lǐng)域。這種類型的交叉更側(cè)重于推動(dòng)單一領(lǐng)域內(nèi)部的創(chuàng)新和發(fā)展。在二元交叉與三元交叉類型中,不同學(xué)科、技術(shù)和產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域之間的交叉關(guān)系則表現(xiàn)為更為復(fù)雜的交叉元關(guān)聯(lián)與互動(dòng)。可以發(fā)現(xiàn),非單一交叉類型不再局限于單一領(lǐng)域內(nèi)部的融合,而是跨越多領(lǐng)域邊界,涉及不同領(lǐng)域間的協(xié)同。因此,由于交叉領(lǐng)域的復(fù)雜性和多樣性,不同交叉類型的內(nèi)涵與范疇各有差異,且其互動(dòng)關(guān)系和發(fā)展路徑往往不易被傳統(tǒng)理論框架所涵蓋。如何有效識(shí)別和應(yīng)對(duì)這些復(fù)雜的交叉類型,成為當(dāng)前學(xué)術(shù)界和科技管理領(lǐng)域亟待解決的關(guān)鍵問題。
1.2" " 前沿領(lǐng)域
2017年,習(xí)近平總書記在“一帶一路”國(guó)際合作高峰論壇開幕式上指出“要堅(jiān)持創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展,加強(qiáng)在數(shù)字經(jīng)濟(jì)、人工智能、納米技術(shù)、量子計(jì)算機(jī)等前沿領(lǐng)域合作”。2021年,在中國(guó)科學(xué)院第二十次院士大會(huì)、中國(guó)工程院第十五次院士大會(huì)、中國(guó)科協(xié)第十次全國(guó)代表大會(huì)上,習(xí)近平總書記強(qiáng)調(diào)“瞄準(zhǔn)人工智能、量子信息、集成電路、先進(jìn)制造、生命健康、腦科學(xué)、生物育種、空天科技、深地深海等前沿領(lǐng)域”,“搶抓全球科技發(fā)展先機(jī),在基礎(chǔ)前沿領(lǐng)域奮勇爭(zhēng)先”。國(guó)家高度重視前沿領(lǐng)域發(fā)展,在科技與產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新等相關(guān)政策、工作會(huì)議中多次提及前沿領(lǐng)域。事實(shí)上,“前沿”這一概念最早用于防御陣地最前面的邊沿,泛指斗爭(zhēng)的第一線,現(xiàn)在已經(jīng)逐漸應(yīng)用于科學(xué)、技術(shù)、社會(huì)演化等不同圈層當(dāng)中,指的是處于某圈層中最靠前、最先進(jìn)、最接近未知或未開發(fā)區(qū)域的部分,可以用來形容科學(xué)、技術(shù)、產(chǎn)業(yè)等各個(gè)方面中最新的發(fā)展或突破。前沿領(lǐng)域通常代表某一圈層內(nèi)的高創(chuàng)新性和未解決的問題,涉及到尚未完全被理解或開發(fā)的技術(shù)和理論。根據(jù)涉及圈層的差異,當(dāng)前前沿領(lǐng)域研究對(duì)其概念的定義可大致分為四類(見表2)。
從科學(xué)圈層的前沿領(lǐng)域來看,科學(xué)前沿側(cè)重于學(xué)科領(lǐng)域的創(chuàng)新和發(fā)展,尤其是那些處于快速發(fā)展中的研究主題或領(lǐng)域。這些領(lǐng)域有較強(qiáng)的理論探索性質(zhì),通常具備較強(qiáng)的前瞻性、戰(zhàn)略性、高價(jià)值、高成長(zhǎng)性,未來可能引起廣泛關(guān)注和深入研究的方向。與之相比,技術(shù)圈層的前沿領(lǐng)域則更強(qiáng)調(diào)技術(shù)創(chuàng)新,特別是能夠引領(lǐng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的新興技術(shù)。在許多國(guó)家的政策文件中,前沿技術(shù)被視為推動(dòng)科技進(jìn)步和產(chǎn)業(yè)發(fā)展的核心力量,通常與產(chǎn)業(yè)需求緊密相關(guān),且能夠推動(dòng)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和升級(jí)。產(chǎn)業(yè)圈層的前沿領(lǐng)域則是將前沿技術(shù)與產(chǎn)業(yè)需求結(jié)合,通過技術(shù)創(chuàng)新催生新的產(chǎn)業(yè)形態(tài)和商業(yè)模式。這一領(lǐng)域側(cè)重于技術(shù)應(yīng)用和市場(chǎng)變革,重點(diǎn)是尚未成熟的技術(shù)如何突破并滿足市場(chǎng)需求,從而引發(fā)經(jīng)濟(jì)和產(chǎn)業(yè)的顛覆性變化。與科學(xué)和技術(shù)的前沿不同,產(chǎn)業(yè)前沿更關(guān)注的是技術(shù)的市場(chǎng)化和實(shí)際應(yīng)用,強(qiáng)調(diào)對(duì)未來產(chǎn)業(yè)趨勢(shì)的預(yù)見和關(guān)鍵技術(shù)的引領(lǐng)作用。除了上述三個(gè)圈層外,包含藝術(shù)、文化、經(jīng)濟(jì)等在內(nèi)的其它前沿領(lǐng)域,不在本文研究范疇內(nèi),涉及社會(huì)發(fā)展各圈層的前沿問題與動(dòng)態(tài)??偟膩碚f,科學(xué)、技術(shù)和產(chǎn)業(yè)的前沿領(lǐng)域雖然在研究重點(diǎn)和表現(xiàn)形式上有所不同,但它們之間又存在著緊密的聯(lián)系和交叉。科學(xué)前沿為技術(shù)創(chuàng)新提供理論基礎(chǔ),技術(shù)前沿則為產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供動(dòng)力,而產(chǎn)業(yè)前沿則推動(dòng)著科技的應(yīng)用和市場(chǎng)化。各個(gè)圈層的前沿領(lǐng)域共同構(gòu)成了一個(gè)相互促進(jìn)、相互影響的創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)。
1.3" " 前沿交叉領(lǐng)域
學(xué)術(shù)界對(duì)交叉領(lǐng)域與前沿領(lǐng)域相關(guān)概念已經(jīng)基本達(dá)成共識(shí),但關(guān)于前沿交叉領(lǐng)域尚未形成統(tǒng)一認(rèn)知。杜建等認(rèn)為科學(xué)與技術(shù)交叉融合、互相轉(zhuǎn)化、協(xié)同發(fā)展反映的創(chuàng)新前沿即為前沿交叉領(lǐng)域[26]。張雪等提出學(xué)科交叉前沿的概念,認(rèn)為學(xué)科交叉與研究前沿的交集即為交叉前沿[27]。白如江等則提出前沿交叉是指兩個(gè)或兩個(gè)以上領(lǐng)域在知識(shí)生產(chǎn)或科學(xué)發(fā)現(xiàn)中產(chǎn)生交叉關(guān)聯(lián)的研究前沿[28]??偟膩砜?,現(xiàn)有研究對(duì)前沿交叉的界定基本從前沿與交叉的關(guān)聯(lián)入手,多是從單一交叉或二元交叉的視角理解前沿交叉領(lǐng)域,有待補(bǔ)充對(duì)前沿交叉領(lǐng)域概念與內(nèi)涵的系統(tǒng)闡述。
本文在沿用上述概念的基礎(chǔ)上,從系統(tǒng)視角思考前沿交叉領(lǐng)域的內(nèi)涵,將其從“前沿”和“交叉”兩個(gè)維度進(jìn)行解構(gòu),“前沿”凸顯其前瞻性、戰(zhàn)略性、高價(jià)值、高成長(zhǎng)性,而“交叉”則映射到科學(xué)、技術(shù)、產(chǎn)業(yè)以及三者關(guān)聯(lián)之下的多創(chuàng)新要素關(guān)聯(lián)邏輯之上。因此,前沿交叉領(lǐng)域事實(shí)上是具有知識(shí)關(guān)聯(lián)的科學(xué)、技術(shù)、產(chǎn)業(yè)相互滲透與融合形成的新領(lǐng)域,新領(lǐng)域在不同交叉視角下形成群體突破態(tài)勢(shì),關(guān)鍵核心技術(shù)不再是一兩門科學(xué)技術(shù),而是由交叉領(lǐng)域衍生出的科學(xué)、技術(shù)、產(chǎn)業(yè)集群。領(lǐng)域內(nèi)部以及不同領(lǐng)域之間的交叉形成了交叉區(qū)域,交叉區(qū)域中具有前瞻性、戰(zhàn)略性、高價(jià)值、高成長(zhǎng)性的部分稱為前沿交叉領(lǐng)域,前沿交叉領(lǐng)域內(nèi)部存在多種創(chuàng)新要素的交叉與科學(xué)、技術(shù)、產(chǎn)業(yè)三元交叉形成的復(fù)雜交叉關(guān)系。簡(jiǎn)而言之,前沿交叉領(lǐng)域的核心內(nèi)涵是“三元交叉×要素交叉”的多元交叉關(guān)系(見圖1)。
2" "前沿交叉領(lǐng)域識(shí)別方法分析與對(duì)比
2.1" " 交叉領(lǐng)域識(shí)別
交叉領(lǐng)域識(shí)別研究主要依托共詞分析、引文分析和文本挖掘等方法,對(duì)論文、專利、基金等多源異構(gòu)數(shù)據(jù)進(jìn)行深入解析,以發(fā)掘跨領(lǐng)域交叉主題并挖掘潛在創(chuàng)新機(jī)會(huì)[29]。現(xiàn)有交叉領(lǐng)域識(shí)別路徑可大致分為兩類:第一類主要基于“文獻(xiàn)交叉性測(cè)度-交叉文獻(xiàn)集合構(gòu)建-交叉主題識(shí)別”的研究思路,利用交叉測(cè)度指標(biāo)評(píng)估單篇文獻(xiàn)的跨領(lǐng)域交叉程度,進(jìn)而篩選并構(gòu)建高度交叉的文獻(xiàn)集合,并從中識(shí)別出跨領(lǐng)域交叉主題[30]。第二類則聚焦主題自身的交叉性評(píng)估,通過識(shí)別目標(biāo)領(lǐng)域中的所有主題,并對(duì)各主題的交叉程度進(jìn)行評(píng)估與排序后,識(shí)別出交叉程度較高的主題作為該領(lǐng)域的交叉主題[31]。盡管上述兩種識(shí)別路徑存在差異,但在具體識(shí)別方法的應(yīng)用上存在較多相似之處。交叉測(cè)度方面,大部分研究依賴基于引文的交叉測(cè)定指標(biāo)來量化文獻(xiàn)或主題的交叉程度[32],其中Rao-Stirling指數(shù)應(yīng)用最為廣泛[33]。主題識(shí)別方面,LDA及其拓展模型依舊占據(jù)主流地位[34]。近年來也有不少學(xué)者使用BERTopic、Sentence-BERT等深度學(xué)習(xí)模型進(jìn)行主題建模,以期提升交叉領(lǐng)域識(shí)別的精度[35]。除上述兩類常見的交叉領(lǐng)域識(shí)別路徑外,也有研究直接通過共詞網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)分析識(shí)別領(lǐng)域交叉主題[36]。如許海云等利用對(duì)應(yīng)分析方法識(shí)別學(xué)科-主題詞網(wǎng)絡(luò)中的交叉主題,研究顯示該方法能夠在保證信息覆蓋的同時(shí)減少遺漏,為跨學(xué)科交叉主題的識(shí)別提供了有效方案[37]。
總體來看,交叉領(lǐng)域識(shí)別研究已經(jīng)取得顯著進(jìn)展,但仍然存在一些不足之處。一方面,大量研究基于單一來源的數(shù)據(jù)進(jìn)行交叉主題識(shí)別,難以全面捕捉交叉主題形成的復(fù)雜性。事實(shí)上,交叉主題的形成離不開多領(lǐng)域、多類型知識(shí)的融合,單一數(shù)據(jù)來源難以刻畫知識(shí)轉(zhuǎn)移和協(xié)同創(chuàng)新的完整過程,導(dǎo)致交叉領(lǐng)域的識(shí)別結(jié)果有所局限。另一方面,盡管不少研究證實(shí)現(xiàn)有的交叉測(cè)度與主題識(shí)別方法能夠較好地識(shí)別交叉主題,但面對(duì)跨領(lǐng)域交叉主題的復(fù)雜性與異構(gòu)性,未來仍需要引入多模態(tài)數(shù)據(jù)融合技術(shù),結(jié)合知識(shí)圖譜、時(shí)間序列分析等方法,以實(shí)現(xiàn)更精準(zhǔn)的跨領(lǐng)域交叉主題識(shí)別。
2.2" " 前沿領(lǐng)域識(shí)別
國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)前沿領(lǐng)域的識(shí)別進(jìn)行了多方面的探索與研究,經(jīng)過多年發(fā)展,面向前沿領(lǐng)域識(shí)別的方法主要分為定性方法和定量方法。定性方法依靠領(lǐng)域?qū)<业闹R(shí)背景與專業(yè)判斷,容易造成識(shí)別結(jié)果精準(zhǔn)性不高或認(rèn)知偏差等不可避免的問題[38]。定量方法作為識(shí)別前沿領(lǐng)域的重要手段,以某學(xué)科、某技術(shù)、某產(chǎn)業(yè)等的數(shù)據(jù)集作為測(cè)度基礎(chǔ),選取適當(dāng)?shù)淖R(shí)別指標(biāo)或模型,分析或跟蹤數(shù)據(jù)集的引用、文本語義等內(nèi)外部特征,對(duì)識(shí)別對(duì)象的前沿性進(jìn)行挖掘,以此揭示該領(lǐng)域的前沿趨勢(shì)[39]。
從數(shù)據(jù)來源角度來看,現(xiàn)有研究的前沿性測(cè)度主要包括基于單一數(shù)據(jù)來源與多數(shù)據(jù)來源兩個(gè)方面,通過提取數(shù)據(jù)特征計(jì)算前沿性指標(biāo)。單一數(shù)據(jù)來源的前沿領(lǐng)域識(shí)別以論文與專利為主,一般以論文識(shí)別科學(xué)前沿,以專利識(shí)別技術(shù)前沿。識(shí)別方法以引文分析法[40]、文本分析法[41]以及兩者結(jié)合使用[42]為主,其中引文分析主要包括直接引用[43]、共被引[44]與耦合分析[45]三類,文本分析則多為詞頻分析[46]、共詞分析[47]。多數(shù)據(jù)來源是指在前沿領(lǐng)域識(shí)別過程中將兩種或兩種以上不同的數(shù)據(jù)源融合使用,主要以論文、專利、基金數(shù)據(jù)為主,識(shí)別方法與思路仍與單一數(shù)據(jù)來源基本一致,不同之處在于多源數(shù)據(jù)的融合方法[48]及根據(jù)對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)的不同內(nèi)涵更加細(xì)粒度的劃分前沿領(lǐng)域的類型。綜合來看,無論是何種數(shù)據(jù)支撐,現(xiàn)有研究對(duì)前沿領(lǐng)域識(shí)別基本以多維指標(biāo)測(cè)算與機(jī)器學(xué)習(xí)算法為主要路徑。多維指標(biāo)的選擇存在很強(qiáng)的差異性,計(jì)算復(fù)雜很難復(fù)用,對(duì)于前沿性的解讀偏向新穎性[49]、關(guān)注度[50]、影響力[51]等方面居多。機(jī)器學(xué)習(xí)算法在前沿領(lǐng)域識(shí)別的應(yīng)用主要聚焦于主題聚類[52]、文本分類[53]以及時(shí)間序列模型[54]。
2.3" " 前沿交叉領(lǐng)域識(shí)別
已有研究針對(duì)前沿交叉領(lǐng)域的識(shí)別策略已展現(xiàn)出多元化的理論框架與實(shí)踐路徑,大致可歸為以下幾種思路:第一種是在前沿領(lǐng)域識(shí)別中設(shè)計(jì)交叉性指標(biāo)測(cè)算,認(rèn)為交叉性是表征前沿領(lǐng)域的關(guān)鍵要素,如以參考文獻(xiàn)的學(xué)科交叉度作為衡量研究前沿的一項(xiàng)測(cè)度指標(biāo)[55]、以交叉融合性作為新興技術(shù)多指標(biāo)量化識(shí)別的一個(gè)角度[56]、以學(xué)科交叉性識(shí)別突破性創(chuàng)新主題[57]等。第二種是在交叉領(lǐng)域識(shí)別中引入前沿性指標(biāo)的考量,強(qiáng)調(diào)具備生長(zhǎng)潛力的交叉領(lǐng)域技術(shù)需展現(xiàn)出前沿屬性。這通常通過嵌入“前沿性”、“關(guān)注度”及“新穎性”等關(guān)鍵指標(biāo)來實(shí)現(xiàn)[58],以此表明不同領(lǐng)域交叉融合所生成的新知識(shí)往往位于技術(shù)或理論的前沿[59]。以上兩種識(shí)別思路均為前沿與交叉之間復(fù)雜的概念融合,強(qiáng)調(diào)前沿性與交叉性之間的相互依存與表征關(guān)系。第三種是先識(shí)別交叉領(lǐng)域,再識(shí)別前沿領(lǐng)域,通過多層遴選、組合兩種或兩種以上方法確定前沿交叉領(lǐng)域,如融合前沿新興主題識(shí)別與交叉主題識(shí)別的方法發(fā)現(xiàn)某技術(shù)領(lǐng)域的前沿交叉主題[60]。以上三種前沿交叉領(lǐng)域識(shí)別思路主要是針對(duì)特定領(lǐng)域開展,嘗試探索特定領(lǐng)域的前沿交叉識(shí)別方法,產(chǎn)出豐碩的研究成果。但總體而言,尚未形成系統(tǒng)的理論框架與方法創(chuàng)新,視角有限且數(shù)據(jù)源單一,未能充分關(guān)聯(lián)多源異構(gòu)數(shù)據(jù),對(duì)科學(xué)、技術(shù)、產(chǎn)業(yè)等不同要素相互作用及動(dòng)態(tài)變化的關(guān)注有待提升。
2.4" " 識(shí)別方法的共性與異質(zhì)性
基于上述識(shí)別方法的分析研究,發(fā)現(xiàn)交叉領(lǐng)域與前沿領(lǐng)域的識(shí)別方法在核心思路上存在一定相似性,但在具體的測(cè)度指標(biāo)上,兩者存在明顯的差異性。交叉領(lǐng)域識(shí)別方法更側(cè)重于通過量化分析不同領(lǐng)域間的知識(shí)流動(dòng)與融合程度,如參考文獻(xiàn)的學(xué)科交叉度、技術(shù)的交叉融合性等,來揭示潛在的交叉點(diǎn)。而前沿領(lǐng)域識(shí)別方法則更多的關(guān)注科技的前沿性、關(guān)注度、新穎性等指標(biāo),以評(píng)估所測(cè)度的新知識(shí)、新技術(shù)是否處于發(fā)展的前沿。這種測(cè)度指標(biāo)上的差異,使得交叉領(lǐng)域與前沿領(lǐng)域的識(shí)別方法在識(shí)別結(jié)果上可能存在一定的互補(bǔ)性,不同方法間相互融合產(chǎn)生了現(xiàn)有的前沿交叉領(lǐng)域識(shí)別路徑。
差異性體現(xiàn)在具體測(cè)算指標(biāo)上,而共性則主要體現(xiàn)在三個(gè)方面:(1)就識(shí)別對(duì)象而言,無論何種識(shí)別方法,更多的研究成果均主要聚焦于通過論文或?qū)@膯我粩?shù)據(jù)源中挖掘信息。這不僅是因?yàn)檎撐暮蛯@强茖W(xué)研究和技術(shù)創(chuàng)新的主要載體,更因?yàn)閿?shù)據(jù)可獲取性與可解讀性,能夠直觀反映出不同領(lǐng)域間的知識(shí)流動(dòng)與融合情況以及當(dāng)前科技發(fā)展的最新動(dòng)態(tài)。(2)就識(shí)別的主要路徑而言,無論是前沿領(lǐng)域還是交叉領(lǐng)域,通常包括兩條路線:一是通過主題模型或其它機(jī)器學(xué)習(xí)模型分別尋找不同領(lǐng)域的主題,進(jìn)一步測(cè)算主題的前沿或交叉的程度,最終篩選中交叉或前沿程度高的共有主題作為識(shí)別結(jié)果;二是通過設(shè)定的指標(biāo)遴選高度交叉的文獻(xiàn),識(shí)別這些文獻(xiàn)的主題,取排在前序的主題作為識(shí)別結(jié)果。(3)在要素層面,交叉領(lǐng)域識(shí)別方法與前沿領(lǐng)域識(shí)別方法均以中觀層面的主題和微觀層面的文獻(xiàn)作為主要分析對(duì)象,未從宏觀層面及系統(tǒng)層面多維度建構(gòu)識(shí)別路徑。
3" "前沿交叉領(lǐng)域識(shí)別方法前瞻
前沿交叉領(lǐng)域的系統(tǒng)性與復(fù)雜性對(duì)傳統(tǒng)基于科學(xué)、技術(shù)或產(chǎn)業(yè)單一分析視角的領(lǐng)域識(shí)別方法提出挑戰(zhàn)。為適應(yīng)快速變化的交叉趨勢(shì),亟需在現(xiàn)有基礎(chǔ)上進(jìn)行理論與方法的拓展與深化,從多維度、多視角重點(diǎn)關(guān)注系統(tǒng)性識(shí)別框架的搭建,通過對(duì)不同層級(jí)識(shí)別對(duì)象、不同功能識(shí)別方法、不同性質(zhì)識(shí)別流程加以調(diào)配、改造與建構(gòu),更全面地描繪出前沿交叉領(lǐng)域識(shí)別路徑。在明晰前沿交叉領(lǐng)域基本內(nèi)涵與理念的基礎(chǔ)上,識(shí)別方法的研究需要從宏觀、中觀、微觀三個(gè)層級(jí)展開(見圖2)。這是因?yàn)榍把亟徊骖I(lǐng)域的多樣性和復(fù)雜性決定了其識(shí)別過程需要結(jié)合宏觀層面的戰(zhàn)略視野、中觀層面的領(lǐng)域特征,以及微觀層面的具體創(chuàng)新要素。這種分層次的分析框架有助于系統(tǒng)揭示“科學(xué)-技術(shù)-產(chǎn)業(yè)”多元交叉的復(fù)雜關(guān)聯(lián),并針對(duì)不同層級(jí)的關(guān)鍵問題制定更具針對(duì)性的識(shí)別策略。其中,宏觀層級(jí)對(duì)應(yīng)政策與戰(zhàn)略導(dǎo)向,通過外部環(huán)境識(shí)別前沿交叉領(lǐng)域;中觀層級(jí)對(duì)應(yīng)領(lǐng)域動(dòng)態(tài),通過領(lǐng)域演變趨勢(shì)與機(jī)制識(shí)別前沿交叉領(lǐng)域;微觀層級(jí)對(duì)應(yīng)的是創(chuàng)新要素,通過內(nèi)部的創(chuàng)新知識(shí)單元識(shí)別前沿交叉領(lǐng)域。
3.1" " 宏觀:政策與戰(zhàn)略導(dǎo)向
由于科技發(fā)展與產(chǎn)業(yè)需求的快速迭代與演變,前沿交叉領(lǐng)域的邊界與內(nèi)容也隨之持續(xù)調(diào)整,具有動(dòng)態(tài)變化的特性。因而針對(duì)前沿交叉領(lǐng)域的識(shí)別需要在政策導(dǎo)向與行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)的雙重路徑下進(jìn)行全面考量。通過系統(tǒng)性地分析宏觀層面的導(dǎo)向性信息,從前瞻性和戰(zhàn)略性的視角有效把握前沿交叉領(lǐng)域的脈動(dòng),深入分析各類因素之間的相互關(guān)系,在快速變化的環(huán)境中把握關(guān)鍵機(jī)遇與挑戰(zhàn)。前沿交叉領(lǐng)域的識(shí)別需要融入宏觀層面的特征和信息,以指導(dǎo)整體識(shí)別策略的制定和實(shí)施,具體可考慮以下幾個(gè)方面:
(1)構(gòu)建基于政策需求的前沿交叉領(lǐng)域識(shí)別框架。科學(xué)、技術(shù)、產(chǎn)業(yè)協(xié)同創(chuàng)新離不開政策對(duì)各系統(tǒng)的支持、分配與調(diào)節(jié),從宏觀尺度來看,國(guó)家及各地地方政府的科技發(fā)展戰(zhàn)略、產(chǎn)業(yè)政策以及社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展目標(biāo)等政策文件往往揭示了政府對(duì)特定領(lǐng)域的重視程度及未來發(fā)展方向。因此,實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)并動(dòng)態(tài)識(shí)別政策需求是識(shí)別前沿交叉領(lǐng)域的重要基礎(chǔ),有必要進(jìn)行政策數(shù)據(jù)建模,構(gòu)建具備多維度需求動(dòng)態(tài)感知能力的前沿交叉領(lǐng)域識(shí)別框架。在具體計(jì)量過程中,關(guān)注政策實(shí)踐-產(chǎn)業(yè)發(fā)展-科技創(chuàng)新的關(guān)聯(lián)探測(cè)與協(xié)同創(chuàng)新機(jī)制的發(fā)現(xiàn),引入政策文件結(jié)構(gòu)解析、政策重點(diǎn)內(nèi)容提取、政策網(wǎng)絡(luò)關(guān)系推演、政令任務(wù)分解、政策溢出量化評(píng)估等多角度智能處理內(nèi)容。同時(shí),針對(duì)識(shí)別出的領(lǐng)域,根據(jù)政策緊迫性、潛在效益、技術(shù)可行性等指標(biāo)進(jìn)行優(yōu)先級(jí)評(píng)估,與產(chǎn)業(yè)發(fā)展報(bào)告、市場(chǎng)調(diào)研數(shù)據(jù)及學(xué)術(shù)數(shù)據(jù)進(jìn)行交叉對(duì)比,更精準(zhǔn)的識(shí)別政策需求空間下的前沿交叉領(lǐng)域。
(2)評(píng)估行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)以識(shí)別前沿交叉領(lǐng)域的市場(chǎng)導(dǎo)向。無論是基礎(chǔ)研究、技術(shù)研發(fā)還是產(chǎn)業(yè)發(fā)展,核心要義是實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí),將科學(xué)技術(shù)成果轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)力。前沿交叉領(lǐng)域的定位需要結(jié)合市場(chǎng)需求變化、行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)態(tài)勢(shì)等多方面因素,關(guān)注各行業(yè)在特定時(shí)期的動(dòng)態(tài)特征和未來發(fā)展方向,以便及時(shí)把握技術(shù)創(chuàng)新的機(jī)遇。因此,前沿交叉領(lǐng)域的識(shí)別可以利用行業(yè)報(bào)告、市場(chǎng)調(diào)查和社交媒體等數(shù)據(jù),系統(tǒng)分析行業(yè)發(fā)展的短期波動(dòng)和長(zhǎng)期趨勢(shì),識(shí)別技術(shù)應(yīng)用的痛點(diǎn)和瓶頸,揭示市場(chǎng)需求端所需要的技術(shù)交叉點(diǎn)及潛在創(chuàng)新機(jī)會(huì)。此外,分析不同行業(yè)間的聯(lián)系與相互影響也有助于發(fā)掘被傳統(tǒng)行業(yè)所忽視的前沿領(lǐng)域,也為跨域合作提供新的視角。
(3)追蹤科研資助與市場(chǎng)投資方向??蒲匈Y助和市場(chǎng)投資的資金流向本質(zhì)上是重要科技與經(jīng)費(fèi)資源的分配情況,直接反映了相關(guān)主體對(duì)某些領(lǐng)域的關(guān)注和重視程度。通過分析追蹤這些資金的流向,可以揭示出哪些學(xué)科和技術(shù)領(lǐng)域正在獲得優(yōu)先支持,從而指引研究者和企業(yè)聚焦于未來的發(fā)展熱點(diǎn)。其次,高額投資一般意味著對(duì)交叉領(lǐng)域市場(chǎng)潛力的認(rèn)可,同時(shí)反映出產(chǎn)學(xué)研交叉合作關(guān)聯(lián)。因此,前沿交叉領(lǐng)域識(shí)別可以從國(guó)家與地方政府的科研資金投入、企業(yè)研發(fā)支出、以及風(fēng)險(xiǎn)投資與市場(chǎng)融資等方面著手,構(gòu)建資金流向與領(lǐng)域發(fā)展之間的關(guān)系模型,從事前資金投入、事中成果產(chǎn)出與事后市場(chǎng)效應(yīng)的時(shí)間鏈發(fā)現(xiàn)前沿交叉領(lǐng)域形成與發(fā)展路徑。
3.2" " 中觀:領(lǐng)域動(dòng)態(tài)
前沿交叉領(lǐng)域是科學(xué)、技術(shù)和產(chǎn)業(yè)在知識(shí)關(guān)聯(lián)基礎(chǔ)上相互滲透、融合發(fā)展而形成的新興領(lǐng)域,呈現(xiàn)出高度的跨領(lǐng)域交互性和創(chuàng)新復(fù)雜性。由于跨領(lǐng)域交叉創(chuàng)新過程涉及的要素豐富且關(guān)聯(lián)方式多樣,從科學(xué)、技術(shù)或產(chǎn)業(yè)單一維度出發(fā)難以實(shí)現(xiàn)對(duì)前沿交叉領(lǐng)域的精準(zhǔn)識(shí)別。為此,有必要引入系統(tǒng)性交叉思維,以多源數(shù)據(jù)為基礎(chǔ),從“科學(xué)-技術(shù)-產(chǎn)業(yè)”協(xié)同創(chuàng)新的視角重定向前沿交叉領(lǐng)域。未來前沿交叉領(lǐng)域識(shí)別需要進(jìn)一步探索以下內(nèi)容:
(1)遴選高代表性多模態(tài)融合數(shù)據(jù)建模前沿交叉領(lǐng)域。數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的前沿交叉領(lǐng)域識(shí)別要求選擇具備高度代表性和可操作性的多模態(tài)融合數(shù)據(jù),以準(zhǔn)確建模領(lǐng)域相關(guān)要素及其交叉創(chuàng)新過程。前沿交叉領(lǐng)域的形成與發(fā)展依賴于科學(xué)、技術(shù)與產(chǎn)業(yè)之間的協(xié)同推動(dòng),因此,選擇適當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)以表征三者及其關(guān)系至關(guān)重要。目前,學(xué)術(shù)界普遍采用學(xué)術(shù)論文和專利文獻(xiàn)代理科學(xué)與技術(shù)[61],但對(duì)產(chǎn)業(yè)的表征尚缺乏統(tǒng)一的方案。一些研究嘗試通過專利文獻(xiàn)建模產(chǎn)業(yè)發(fā)展[62],這一方法在研究單一產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域時(shí)雖具有一定可行性,但從“科學(xué)-技術(shù)-產(chǎn)業(yè)”的協(xié)同創(chuàng)新視角來看,專利文獻(xiàn)在同時(shí)建模技術(shù)與產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域時(shí)缺乏足夠的區(qū)分能力。此外,盡管有研究使用經(jīng)濟(jì)或產(chǎn)業(yè)數(shù)據(jù)進(jìn)行產(chǎn)業(yè)表征,這些數(shù)據(jù)通常只能反映總體發(fā)展趨勢(shì),難以深入挖掘具體的創(chuàng)新細(xì)節(jié)。利用企業(yè)或產(chǎn)品數(shù)據(jù)進(jìn)行產(chǎn)業(yè)表征是一種相對(duì)有效的方法,但在數(shù)據(jù)獲取方面仍面臨限制。因此,如何選擇并獲取合適的數(shù)據(jù)以有效表征科學(xué)、技術(shù)與產(chǎn)業(yè)之間的關(guān)系,成為前沿交叉領(lǐng)域識(shí)別中亟待解決的基礎(chǔ)性問題。
(2)AI驅(qū)動(dòng)的系統(tǒng)性交叉情境下前沿交叉領(lǐng)域量化判定方法。目前,前沿交叉領(lǐng)域量化判定的基本思路是將同時(shí)具備交叉性與前沿性特征的領(lǐng)域視為前沿交叉領(lǐng)域。其中,領(lǐng)域交叉性通常采用基于引證關(guān)系的指標(biāo)進(jìn)行測(cè)度[63],這一方法對(duì)領(lǐng)域建模所需的數(shù)據(jù)有較高要求,即必須具備引證關(guān)系數(shù)據(jù)。然而,在系統(tǒng)性交叉情境中,科學(xué)、技術(shù)與產(chǎn)業(yè)的表征數(shù)據(jù)不一定能夠滿足這一要求,因此亟需構(gòu)建更具數(shù)據(jù)適應(yīng)性的領(lǐng)域交叉性判定方法。此外,隨著人工智能和大模型等新技術(shù)的快速發(fā)展,如何將這些技術(shù)應(yīng)用于前沿交叉領(lǐng)域的判定也成為關(guān)鍵問題。特別是在采用大模型處理大規(guī)模異構(gòu)數(shù)據(jù)時(shí),如何有效整合科學(xué)、技術(shù)與產(chǎn)業(yè)的多維信息,以準(zhǔn)確識(shí)別前沿交叉領(lǐng)域,仍需深入探索。因此,除了傳統(tǒng)的引證關(guān)系外,基于人工智能算法、機(jī)器學(xué)習(xí)模型等新技術(shù)的方法,可能為交叉領(lǐng)域的判定提供新的思路和工具。在前沿性判定過程中,關(guān)于單一科學(xué)、技術(shù)或產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域內(nèi)部與三者之間是否能夠采用相同的交叉性判定方法也需進(jìn)一步探索。同樣,在判定領(lǐng)域前沿性時(shí),科學(xué)、技術(shù)與產(chǎn)業(yè)的內(nèi)部交叉領(lǐng)域以及三者交叉創(chuàng)新領(lǐng)域之間可能存在顯著差異。針對(duì)這一問題,有必要基于大模型的能力,構(gòu)建系統(tǒng)性交叉情境下的前沿交叉領(lǐng)域量化判定方法,以實(shí)現(xiàn)更精確的領(lǐng)域識(shí)別,并進(jìn)一步明確前沿交叉領(lǐng)域識(shí)別的具體目標(biāo)。
(3)區(qū)分前沿交叉領(lǐng)域類型與形成機(jī)制差異。在系統(tǒng)性交叉思維的框架下,前沿交叉領(lǐng)域的形成可能由科學(xué)、技術(shù)或產(chǎn)業(yè)的單一主導(dǎo)驅(qū)動(dòng),亦可源于兩者或三者的協(xié)同創(chuàng)新。這種形成上的差異使得前沿交叉領(lǐng)域可能存在多種類型,這不僅影響前沿交叉領(lǐng)域的本質(zhì)特征,也決定了在進(jìn)行前沿交叉領(lǐng)域識(shí)別時(shí)所需關(guān)注的變量、采用的方法及數(shù)據(jù)類型隨之產(chǎn)生差異。因此,開展前沿交叉領(lǐng)域識(shí)別有必要區(qū)分前沿交叉領(lǐng)域類型,在深入探究不同類型前沿交叉領(lǐng)域形成機(jī)制的基礎(chǔ)上,構(gòu)建針對(duì)性和個(gè)性化的前沿交叉領(lǐng)域識(shí)別方法。具體而言,不同類型的前沿交叉領(lǐng)域在創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)因素、市場(chǎng)需求和技術(shù)轉(zhuǎn)化等方面表現(xiàn)出不同的特征。如科學(xué)主導(dǎo)型的前沿交叉領(lǐng)域可能更多依賴于基礎(chǔ)研究的進(jìn)展,而技術(shù)主導(dǎo)型領(lǐng)域則可能強(qiáng)調(diào)技術(shù)創(chuàng)新與市場(chǎng)需求的緊密結(jié)合。對(duì)于這樣的多樣性,識(shí)別方法需具備靈活性,能夠動(dòng)態(tài)調(diào)整識(shí)別參數(shù)以適應(yīng)不同領(lǐng)域的特征和要求。
3.3" " 微觀:創(chuàng)新要素
具體到微觀層面,涉及前沿交叉領(lǐng)域識(shí)別可操作層面更加細(xì)粒度的內(nèi)容模塊,需要探測(cè)領(lǐng)域內(nèi)部復(fù)雜關(guān)系與動(dòng)態(tài)交互,從高價(jià)值性、高成長(zhǎng)性的視角揭示潛在交叉信號(hào)。這一過程涉及多維度的創(chuàng)新要素分析,既包括學(xué)科間的知識(shí)轉(zhuǎn)移與技術(shù)融合,也涵蓋了產(chǎn)業(yè)鏈的協(xié)同創(chuàng)新。由于交叉領(lǐng)域的特性導(dǎo)致單一維度的分析無法全面捕捉動(dòng)態(tài)變化,因此有必要構(gòu)建以弱信號(hào)挖掘與復(fù)雜關(guān)系網(wǎng)絡(luò)為核心的識(shí)別路徑,以便盡早把握創(chuàng)新機(jī)遇,實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)識(shí)別、快速布局、靈活應(yīng)對(duì)的高質(zhì)量交叉創(chuàng)新。因此,未來前沿交叉領(lǐng)域識(shí)別在微觀層面的探索可考慮以下內(nèi)容:
(1)聚焦前沿交叉領(lǐng)域的早期萌芽弱信號(hào)特征。前沿交叉領(lǐng)域融合創(chuàng)新過程復(fù)雜,領(lǐng)域間不同創(chuàng)新要素的相互作用促使不同程度融合創(chuàng)新的產(chǎn)生與發(fā)展,其發(fā)展必然經(jīng)歷萌芽期、成長(zhǎng)期、成熟期、穩(wěn)定期等時(shí)間階段,為了及時(shí)捕捉突破性融合創(chuàng)新機(jī)會(huì),盡早開展技術(shù)布局以謀求前沿交叉領(lǐng)域的優(yōu)勢(shì)地位,必須瞄準(zhǔn)前沿交叉領(lǐng)域形成的萌芽階段,對(duì)早期弱信號(hào)的探測(cè)識(shí)別技術(shù)進(jìn)行創(chuàng)新,以體現(xiàn)出戰(zhàn)略視角和價(jià)值視角。具體而言,這些信號(hào)可能包括科學(xué)界、技術(shù)界與產(chǎn)業(yè)界之間的初步合作、界內(nèi)交叉與跨界交叉的項(xiàng)目孵化以及技術(shù)融合的初步跡象等。交叉形成的信號(hào)僅僅代表著不同領(lǐng)域間開始嘗試打破邊界,并不意味著真正形成交叉領(lǐng)域,從開始交叉到形成交叉領(lǐng)域創(chuàng)新還需要一段時(shí)間的發(fā)展,因此,如何界定交叉程度、判斷交叉領(lǐng)域形成的標(biāo)志性特征,也是需要深入探討的問題。通常,現(xiàn)有研究認(rèn)為學(xué)科合作愈加緊密、科學(xué)與技術(shù)互動(dòng)頻繁等情況下代表著交叉已達(dá)到一定規(guī)模和影響力,對(duì)應(yīng)到科學(xué)、技術(shù)、產(chǎn)業(yè)三元交叉的語境中,交叉程度的判斷不僅限于簡(jiǎn)單的疊加,而是表現(xiàn)出復(fù)雜的互動(dòng)關(guān)聯(lián),形成新的交叉領(lǐng)域邊界。對(duì)于以上信號(hào)的特征提取是實(shí)現(xiàn)前沿交叉領(lǐng)域精準(zhǔn)識(shí)別的核心要義。
(2)構(gòu)建“多元交叉×要素交叉”的復(fù)雜高階網(wǎng)絡(luò)。面向復(fù)雜的經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展需求,前沿交叉領(lǐng)域融合創(chuàng)新離不開科學(xué)界、技術(shù)界與產(chǎn)業(yè)界的自主創(chuàng)新支撐與三元交叉協(xié)同推動(dòng)。根據(jù)前述內(nèi)容,多元交叉涉及單一交叉、二元交叉和三元交叉等不同交叉形式,要素交叉則涉及創(chuàng)新要素間的復(fù)雜關(guān)系,因此前沿交叉領(lǐng)域的識(shí)別必須構(gòu)建復(fù)雜高階網(wǎng)絡(luò),識(shí)別各種交叉元。為此,有必要基于科學(xué)、技術(shù)、產(chǎn)業(yè)與理論、方法、工具等創(chuàng)新要素間的多維交叉關(guān)系挖掘前沿交叉領(lǐng)域融合創(chuàng)新特征與規(guī)律,不僅要整合來自不同領(lǐng)域和層面的數(shù)據(jù),還要采用先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)分析與數(shù)據(jù)挖掘技術(shù),揭示各種交叉元之間的關(guān)系和互動(dòng)模式。如引入大模型訓(xùn)練歷史數(shù)據(jù),實(shí)現(xiàn)交叉元潛在關(guān)系的自動(dòng)識(shí)別,并以圖論、社交網(wǎng)絡(luò)分析方法等構(gòu)建以交叉元(如研究機(jī)構(gòu)、研究人員、研究問題、研究方法等)為節(jié)點(diǎn),以關(guān)系強(qiáng)度為邊的圖形結(jié)構(gòu)。除了網(wǎng)絡(luò)中心性、聚類系數(shù)等基礎(chǔ)指標(biāo)計(jì)算,關(guān)注網(wǎng)絡(luò)的演化特性,從時(shí)間序列角度動(dòng)態(tài)分析交叉元之間的互動(dòng)變化,識(shí)別交叉元的穩(wěn)定性與變化趨勢(shì)等。
(3)實(shí)施交叉驗(yàn)證的多元互證機(jī)制。前沿交叉領(lǐng)域的識(shí)別需要一個(gè)系統(tǒng)化步驟,以確保對(duì)交叉元的精準(zhǔn)識(shí)別與評(píng)估。在實(shí)施前沿交叉領(lǐng)域識(shí)別的過程中,設(shè)計(jì)一套多元互證機(jī)制,充分利用不同層面數(shù)據(jù)的互補(bǔ)優(yōu)勢(shì),結(jié)合宏觀、中觀、微觀層面的交叉識(shí)別路徑,通過多樣化的分析方法對(duì)識(shí)別結(jié)果進(jìn)行多角度、多層次的驗(yàn)證。在不同階段設(shè)置反饋機(jī)制,形成對(duì)前沿交叉領(lǐng)域的綜合評(píng)估,明確識(shí)別出的領(lǐng)域、潛在的創(chuàng)新機(jī)會(huì)以及研究的不足之處。
4" "結(jié)語
前沿交叉領(lǐng)域在當(dāng)前科技創(chuàng)新和技術(shù)突破中具有不可替代的重要作用,是學(xué)科融合與知識(shí)協(xié)同發(fā)展的關(guān)鍵載體。當(dāng)前不同領(lǐng)域的識(shí)別方法及其改進(jìn)日益受到研究人員關(guān)注,但傳統(tǒng)方法無法支撐前沿交叉領(lǐng)域的精準(zhǔn)前瞻識(shí)別,存在數(shù)據(jù)源應(yīng)用不充分,欠缺系統(tǒng)性識(shí)別方法與工具等不足。本文從交叉領(lǐng)域與前沿領(lǐng)域的核心概念入手,對(duì)其相關(guān)概念進(jìn)行詳細(xì)辨析,并進(jìn)一步明確了前沿交叉領(lǐng)域的概念內(nèi)涵,為深入理解和研究該領(lǐng)域提供了重要的理論支撐。在此基礎(chǔ)上,對(duì)前沿交叉領(lǐng)域的識(shí)別方法進(jìn)行分析與對(duì)比,具體而言,從交叉領(lǐng)域識(shí)別、前沿領(lǐng)域識(shí)別以及前沿交叉領(lǐng)域識(shí)別三個(gè)角度展開探討,通過梳理現(xiàn)有研究成果與方法實(shí)踐,總結(jié)了不同識(shí)別路徑的共性與異質(zhì)性。在共性方面,各類識(shí)別方法均重視領(lǐng)域特征的動(dòng)態(tài)演化以及論文或?qū)@膯我粩?shù)據(jù)源中挖掘信息;而在異質(zhì)性方面,交叉領(lǐng)域與前沿領(lǐng)域的識(shí)別方法主要在測(cè)度指標(biāo)上存在差異,使得在識(shí)別結(jié)果上可能存在一定的互補(bǔ)性,不同方法間相互融合產(chǎn)生現(xiàn)有的前沿交叉領(lǐng)域識(shí)別路徑。通過系統(tǒng)的分析,本文揭示了識(shí)別方法的理論邏輯,也為實(shí)踐中方法的優(yōu)化提供了參考。
未來更加精準(zhǔn)地識(shí)別前沿交叉領(lǐng)域,需要從不同視角剖析其背后的發(fā)展機(jī)制,從宏觀政策與戰(zhàn)略導(dǎo)向、領(lǐng)域動(dòng)態(tài)、創(chuàng)新要素等層級(jí)拓展識(shí)別思路。因此,本文提出了多維視角下的前沿交叉領(lǐng)域的前瞻性識(shí)別思路,基于宏觀、中觀和微觀三個(gè)層面構(gòu)建了完整的分析視角。宏觀層面聚焦政策、行業(yè)、市場(chǎng)、資源等不同層級(jí)的交叉領(lǐng)域?qū)?,識(shí)別前沿交叉領(lǐng)域發(fā)展重點(diǎn);中觀層面注重領(lǐng)域動(dòng)態(tài)與趨勢(shì)的分析,探索系統(tǒng)性交叉思維視角下的交叉識(shí)別方法,識(shí)別前沿交叉領(lǐng)域生長(zhǎng)機(jī)制;微觀層面則以創(chuàng)新要素為關(guān)注點(diǎn),探索跨域交叉元早期弱信號(hào),識(shí)別前沿交叉領(lǐng)域關(guān)鍵突破點(diǎn)。這一框架不僅為前沿交叉領(lǐng)域的識(shí)別提供了科學(xué)依據(jù),也為資源優(yōu)化配置與政策制定提供了實(shí)踐指引。未來研究可在此識(shí)別框架的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步加強(qiáng)動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)分析,探索基于大數(shù)據(jù)和人工智能技術(shù)的前沿交叉領(lǐng)域識(shí)別模型。同時(shí),可將理論框架應(yīng)用于具體領(lǐng)域或區(qū)域的實(shí)踐案例,驗(yàn)證其可操作性與適用性,以為全球科技競(jìng)爭(zhēng)和創(chuàng)新政策制定提供更加精準(zhǔn)的決策依據(jù)。
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作者簡(jiǎn)介:李曉妍,女,南京大學(xué)信息管理學(xué)院博士后,研究方向:產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)情報(bào)、知識(shí)產(chǎn)權(quán)分析與評(píng)價(jià);馬亞雪,南京大學(xué)信息管理學(xué)院博士后, 研究方向:科學(xué)學(xué)與科技創(chuàng)新探測(cè)。