刚刚联合发布了最新一期《自然》杂志《自然索引》增刊《五大科学国家》。
《自然》杂志于2014年11月首次发布，以追踪研究结果。对于每个国家/地区或机构至少有一位作者的文章，该国家/地区或机构的计数为1。无论一篇文章有多少作者都是如此，也就是说同一篇文章可以促成多个国家/地区或机构的统计。自2018年6月以来，自然索引收录的期刊数量从68种增加到82种。
为了统计一个国家、地区、地域或机构对一篇文章的贡献，并保证不被多次统计，Nature Index使用“份额”作为指标。每篇文章的总可用份额为1，由每个作者平均分享:如果一篇论文有10个作者，每个作者将获得0.1，这也是由研究人员来自的机构和国家计算的。
两个机构A+B之间的双边合作分数(CS)是双方各自在参与论文中所占份额的总和。双边合作可以指任何两个机构或国家/地区在自然索引追踪的期刊上合作撰写至少一篇文章。
最新数据显示，中国排名前十的院校分别是:中国科学院、中国科学院大学、中国科学技术大学、北京大学、清华大学、南京大学、浙江大学、复旦大学、上海交通大学、中山大学。
在中国的合作关系中，排名前十的国家是:
《自然索引2022 Big 5》最新增刊基于《自然索引》数据库，涵盖2015年至2021年间发表的研究论文(2021年的数据代表2020年10月至2021年9月期间)。本增刊展示了五个国家(美国、中国、德国、英国和日本)的研究成果，并探讨了这些国家之间的合作实例。
本补充资料中的表格显示了2021年前五个国家中根据其在不同主题中的份额排名的顶级机构，以及根据2020年至2021年调整后的份额变化排名的顶级机构。
五强合作网络
《自然》展示了前五名国家(美、中、德、英、日)的10个最大合作伙伴的关系。虽然合作关系最强的都在前五名之列，但不一定是彼此最大的合作伙伴。例如，日本是个例外。德、美、英与法国的合作比与日本的合作多。
图片来源:自然指数。
在自然指数中，排名前五的国家有三个组合的国际机构合作得分最高。2021年各机构合作方在联合文章中的份额相加计算出合作分数。在美国领先的国际合作中，哈佛大学贡献了大部分合作分数。
图片来源:自然指数。
中国天津大学在排名前五的国家中位列前50之外，但它是中国最重要的国际合作机构之一，它与新加坡国立大学的密切联系产生了2021年的最高合作分数。另一个合作分数较高的中国机构是中国科学院。
图片来源:自然指数。
来自德国的马克斯·普朗克科学研究所在全球五大机构中排名第三。它与法国国家科学研究中心有着富有成效的合作关系。同时，这个法国机构与其他德国机构形成合作关系。
图片来源:自然指数。
英国和自己的伙伴地理距离并不远，主要在德国和法国。
图片来源:自然指数。
类似于哈佛大学主导的美国国际合作，在日本，东京大学是这个国家国际合作的关键参与者。
图片来源:自然指数。
中美关系如何影响大型科研项目？
虽然近年来中美关系日益紧张，但两国的合作研究一直保持灵活空。随着年轻科学家在日益紧张的政治局势下进入该行业，人们越来越担心大型国际项目的机会可能会减少。这种共同努力不仅对加速科学进步很重要，而且对加强国家间的联系也很重要。
中美之间的合作研究关系仍然密切。在《自然索引》评选的82种自然科学期刊中，两国互为最重要的合作伙伴。2015年至2020年间，中国和美国合作撰写的论文数量从3412篇跃升至5213篇，超过《自然》指数中的任何其他伙伴国家。但自2018年以来，中美合著文章的同比增长放缓。
“中国和美国联合发布的数据仍在上升，尽管这两年已经稳定下来，”英国德蒙特福特大学专门研究跨境知识生产的经济学家郑旺说。
这些合作通常源于年轻的中国研究人员在美国科研体系中度过的时光，然后形成他们回国后保持的关系。
经过近40年的合作，中国南京大学的天文学家武星·郑和马萨诸塞州剑桥市哈佛-史密森纳天体物理中心的射电天文学家马克·里德发表了他们最新的联合成果，一份非常详细的银河系可视化图像。“如果你能飞出银河系并拍下照片回来，这就是你所看到的，”里德说。
来源:《科学美国人》2020卷334期
竞争也是促进创新的关键，尤其是在新兴研究领域。例如，量子科学受益于中国和美国的巨额投资，因为每个国家都在争夺主导地位。
虽然起步相对缓慢，但随着2016年世界上第一颗量子卫星“墨子号”的发射，中国跃居量子保密通信的前沿。该卫星与中国的几个地面站进行协调，并使用量子纠缠粒子来提供潜在的不可破解的通信。2020年，中国合肥科技大学物理学家潘建伟领导的卫星运行团队，描述了距离约1200公里的青海德令哈和新疆南山的地面站之间墨子的量子信息传输方法(J. Yin等Nature 582，501–505；2020)。
得益于IBM、谷歌、微软等科技公司的重大投入，美国正通过NASA的国家空量子实验室计划等计划竞相开发类似技术，并在量子计算领域长期保持领先地位。2020年，潘建伟团队声称量子计算机“第九章”可以与谷歌的Sycamore系统竞争，这也加速了两国的竞争。
参考:https://www.nature.com/collections/djdhcibbdh
