引言隨著社會(huì)的日益發(fā)展，物理學(xué)家的研究范圍越來(lái)越廣，他們涉及到生物物理學(xué)、化學(xué)物理學(xué)、甚至網(wǎng)絡(luò)科學(xué)的研究成果。但物理學(xué)家如何開(kāi)始他們的職業(yè)生涯，又如何繼續(xù)發(fā)展他們的職業(yè)生涯呢？

《自然·物理評(píng)論》今年1 月發(fā)表的一篇文章《物理學(xué)普查》分析了1985 年至2015 年發(fā)表的約560 萬(wàn)篇物理學(xué)論文，涉及135,877 名物理學(xué)家，發(fā)現(xiàn)大多數(shù)物理學(xué)家只研究了三個(gè)分支開(kāi)始其職業(yè)生涯，而物理學(xué)的不同分支不同的合作模式，導(dǎo)致子領(lǐng)域之間的論文產(chǎn)出和影響存在差異。

在過(guò)去的幾十年里，物理學(xué)家的研究范圍變得越來(lái)越多元化，從生物物理學(xué)、化學(xué)物理，到網(wǎng)絡(luò)科學(xué)研究成果。但這些分支是如何從傳統(tǒng)學(xué)科領(lǐng)域產(chǎn)生和發(fā)展的呢？物理學(xué)家如何開(kāi)始以及如何繼續(xù)發(fā)展他們的職業(yè)生涯？

《自然物理評(píng)論》今年1 月發(fā)表的一篇文章篩選并分析了1985 年至2015 年135,877 名物理學(xué)家發(fā)表的約560 萬(wàn)篇物理論文。這些物理學(xué)家在30年內(nèi)至少發(fā)表了5篇論文。文章指出，大多數(shù)物理學(xué)家只在三個(gè)分支開(kāi)始職業(yè)生涯，不同的物理學(xué)分支有不同的合作模式，導(dǎo)致子領(lǐng)域之間的論文產(chǎn)出和影響力存在差異。

論文題目：

進(jìn)行物理學(xué)普查

論文地址：

https://www.nature.com/articles/s42254-018-0005-3

本研究旨在通過(guò)物理研究網(wǎng)絡(luò)分析，窺探物理界內(nèi)部的發(fā)展生態(tài)。

在135,877名物理學(xué)家中，大多數(shù)物理學(xué)家（64%）在高能物理（HEP）、核物理（Nuclear）和凝聚態(tài)物理（CondMat）領(lǐng)域發(fā)表了第一篇論文。

每個(gè)分支的科學(xué)家比例差異很大。研究高能物理和跨學(xué)科物理的科學(xué)家數(shù)量相當(dāng)，但專門(mén)研究高能物理的科學(xué)家比例要高得多。跨學(xué)科物理學(xué)（Interdisc）包括應(yīng)用計(jì)算物理學(xué)，如計(jì)算生物物理學(xué)、復(fù)雜系統(tǒng)等。

圖1：各部門(mén)物理學(xué)家人數(shù)

圖2：專門(mén)從事某一研究領(lǐng)域的物理學(xué)家比例

我們的常識(shí)認(rèn)為，物理學(xué)的各個(gè)分支都是高度專業(yè)化的，我們自然地認(rèn)為物理學(xué)家只關(guān)注一個(gè)分支。然而，研究結(jié)果表明，大多數(shù)物理學(xué)家（63%）活躍于兩個(gè)或多個(gè)分支。那么這些分支的頻繁組合意味著什么呢？這些事會(huì)晚一些討論。

圖3：研究1、2、3、4+ 分支的物理學(xué)家比例。 37% 的物理學(xué)家只專注于一個(gè)分支

物理學(xué)家的誕生與成長(zhǎng)近幾十年來(lái)，各個(gè)學(xué)科領(lǐng)域的科學(xué)家數(shù)量也發(fā)生了不同的變化。分會(huì)的活動(dòng)與相關(guān)論文的發(fā)表、政府的資助支持以及重要的歷史事件密切相關(guān)。例如，20世紀(jì)80年代末，高能物理、核科學(xué)和凝聚態(tài)物質(zhì)是學(xué)術(shù)領(lǐng)頭羊，美國(guó)國(guó)防部的主要研究經(jīng)費(fèi)都流向這三個(gè)領(lǐng)域。 20世紀(jì)90年代日內(nèi)瓦大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)的研究為高能物理學(xué)注入了新的活力。由于ATLAS和緊湊第二線圈（CMS）研究成果的發(fā)表，2010年是物理學(xué)發(fā)展的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)。高能物理和核科學(xué)在2010年都經(jīng)歷了爆發(fā)式增長(zhǎng)。跨學(xué)科物理和天體物理學(xué)從20世紀(jì)80年代中期到2010年后穩(wěn)步發(fā)展。

圖4：1985年至2015年各部門(mén)相對(duì)發(fā)展速度

圖5：顯示了物理學(xué)每個(gè)分支的演變?？v軸為時(shí)間軸，橫軸為各分支論文占比。

陪伴效應(yīng)年輕學(xué)者后來(lái)的成功往往與他們?cè)缙讷@得高質(zhì)量的指導(dǎo)密切相關(guān)。這包括與知名科學(xué)家合作并在他們的簽名下發(fā)表論文。超過(guò)90% 的物理學(xué)家與具有該領(lǐng)域發(fā)表經(jīng)驗(yàn)的科學(xué)家一起發(fā)表第一篇論文。導(dǎo)師效應(yīng)在高能物理、核物理和凝聚態(tài)物理領(lǐng)域尤為顯著。其他分支的研究人員通常是經(jīng)驗(yàn)豐富的科學(xué)家，特別是在跨學(xué)科和天體物理學(xué)領(lǐng)域。在接受傳統(tǒng)領(lǐng)域的指導(dǎo)后，他們繼續(xù)探索新領(lǐng)域。

圖6：各分支物理學(xué)家沒(méi)有導(dǎo)師陪同的比例

論文產(chǎn)量和影響力與研究團(tuán)隊(duì)的規(guī)模有關(guān)。論文產(chǎn)量和被引用次數(shù)通常是我們衡量物理學(xué)家研究水平的指標(biāo)。由于分支機(jī)構(gòu)之間存在較大差異，需要考慮所屬分支機(jī)構(gòu)的整體發(fā)展和獨(dú)特的合作特點(diǎn)，例如研究組的規(guī)模。

圖7：研究小組規(guī)模及各分支論文數(shù)量

高能物理學(xué)家、核物理學(xué)家和天體物理學(xué)家更喜歡大型研究小組。尤其是2000年以后，這三個(gè)領(lǐng)域的爆發(fā)，部分歸功于ATLAS等大型研究組項(xiàng)目的研究成果。

大型研究小組帶來(lái)高論文產(chǎn)出。數(shù)據(jù)顯示，從1985年到2015年，高能物理領(lǐng)域年均論文數(shù)量增長(zhǎng)了10倍，核物理和天體物理領(lǐng)域的論文數(shù)量增長(zhǎng)了3倍。其他六個(gè)分會(huì)的論文數(shù)量近30年來(lái)相對(duì)穩(wěn)定。

本文采用累計(jì)引用次數(shù)來(lái)衡量一個(gè)分支的影響力。從論文數(shù)量和引用數(shù)量來(lái)看，高能物理學(xué)是最有影響力的分支。

圖8

因此，評(píng)價(jià)學(xué)者的科研水平，除了論文數(shù)量和被引次數(shù)外，我們參考的指標(biāo)還應(yīng)該考慮到他們所屬的子領(lǐng)域以及分支之間的巨大差異。

諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)的偏好諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)的很大一部分獎(jiǎng)勵(lì)給了學(xué)科領(lǐng)域，例如物理學(xué)家最活躍的分支凝聚態(tài)物理和高能物理。但自1985年以來(lái)，跨學(xué)科物理學(xué)和等離子體物理學(xué)領(lǐng)域就再也沒(méi)有頒發(fā)過(guò)諾貝爾獎(jiǎng)?？鐚W(xué)科物理學(xué)領(lǐng)域被排除在諾貝爾獎(jiǎng)之外，是因?yàn)?9世紀(jì)諾貝爾獎(jiǎng)學(xué)科之間的嚴(yán)格劃分（物理學(xué)獎(jiǎng)、化學(xué)獎(jiǎng)、生理學(xué)獎(jiǎng)等）對(duì)于跨學(xué)科領(lǐng)域的評(píng)價(jià)并不友好。

圖9：年度諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)各分支分布

結(jié)論：物理學(xué)的各個(gè)分支從來(lái)都不是單獨(dú)存在的，而是相互補(bǔ)充、相互發(fā)展的。大多數(shù)科學(xué)家探索多個(gè)分支，結(jié)合多個(gè)分支的知識(shí)，并產(chǎn)生新的發(fā)現(xiàn)。這是科學(xué)研究的一個(gè)關(guān)鍵過(guò)程。找到科學(xué)家研究之間的重疊對(duì)于發(fā)現(xiàn)分支之間的聯(lián)系很重要?？紤]到分支之間的巨大差異，用論文產(chǎn)量和影響力來(lái)衡量分支的重要性并判斷研究資源配置的方法論也值得進(jìn)一步討論和思考。

作者：吳雨桐編輯：張爽