以下是引用本文的既定格式:
凯撒,K. E. A. E.布拉斯韦尔和M. L.福克,2022年。美国国家科学基金会支持的社会环境研究:横切项目如何影响研究资助、发表和引用模式?生态与社会27(3):25。摘要
认识到人类对全球景观的持续统治,社会生态系统(SES)研究激增,需要跨学科合作。虽然跨学科研究在近50年前开始在学术环境中获得吸引力,但SES研究的正式框架直到20世纪90年代末才发展起来。美国国家科学基金会(NSF)于2001年启动了第一个专门用于SES跨学科研究的资助机制,而SES专用的自然人类耦合系统(CNH)项目则于2007年启动。我们使用了2000年至2015年NSF资助项目的数据,来考察SES研究是如何获得资助的,研究在哪里发表,以及SES研究的学术影响。尽管国家科学基金会有资助SES研究的特定项目,但这类研究也获得了非SES任务项目的资助(例如,生态系统科学占我们研究经费的19%,水文学占16%)。虽然NSF对SES研究的资助来源于跨项目,但大多数产品都发表在以生态科学为重点的期刊上。与传统学科项目(生态学[ES]占35%,水文学占27%)相比,耦合自然人类系统项目更有可能发表至少一篇高度跨学科的论文(生物科学[BE-CNH]占项目资助的70%,地球科学[GEO-CNH]占项目资助的48%)。这一结果突出了这些交叉项目在产生和广泛传播SES研究中的效用。我们发现BE-CNH和ES项目的被引数高于其他项目,这表明SES研究在这些NSF项目中具有更大的学术影响。通过我们的研究,我们认识到机构需要认可研究产品和成果超越”标准”同行评议的手稿,随着SES和跨学科研究和非传统研究产品(例如,流行的新闻文章,在线StoryMaps,研讨会,白皮书)继续增长,并对这些类型的研究项目的更广泛的社会影响重要。该项目表明,国家科学基金CNH项目资助的成果和成果对进一步推进SES研究具有重要意义,未来应得到重视和推广。介绍
人类已经改变了地球上的大部分景观(Hooke等人2012,Williams等人2015,Ellis等人2021),导致人们越来越多地认识到人类对全球环境系统影响的普遍性。这种意识促使我们需要一种新的框架,将人类、我们的制度结构和决策与环境系统作为一个相互联系的整体的组成部分结合起来。虽然不是第一个处理这些问题的学科,社会环境系统和耦合人类和自然系统框架(从今往后讨论”SES”,促进了对环境和人类系统之间的相互联系、反馈和驱动因素的理解(Liu等人2007,Bodin和Tengö 2012, Chen 2015, Turner等人2016)。
SES研究本质上是跨学科的,需要整合和融合来自多个学科的知识、概念和方法(Holzer等人2018年,美国国家科学院、美国国家工程院和医学研究所2005年,Serlet等人2020年)。我们目前面临的许多重大挑战(例如,气候变化、健康、污染)都嵌入在耦合的社会环境系统中,需要跨学科研究来推进对beplay竞技这些系统的控制和反馈的理解(莱德福德,2015)。跨学科研究工作面临着独特的挑战和紧张关系,这与所考虑问题的复杂性以及可能阻碍交流的视角、规范和语言的差异有关(Pohl和Hirsch Hadorn 2008, Lang等人2012,Pricope等人2020)。然而,跨学科越来越被认为是SES研究的标准方法(Chen 2015, Thompson等人2017,Serlet等人2020)。
在20多年来,SES首次被正式定义为一个分析框架(Berkes和Folke 1998年),这一概念的应用已经扩散到多个学科(Colding和Barthel, 2019年)。为了适应渔业、城市和林业等多种系统,对SES框架进行了修改,并为具有不同方法、背景和研究传统的研究人员提供了一个共同的基础,从而成为研究弹性和可持续性的组成部分(Folke 2006, Pickett et al. 2016, Partelow 2018)。此外,SES模型和框架支撑着大量的研究工作,如欧洲的长期社会-生态研究(LTSER)站点(Mauz等人2012年,Dick等人2018年)和一些长期生态研究(LTER)站点(特别是亚利桑那中部-凤凰城、巴尔的摩生态系统研究和新明尼阿波利斯-圣。(Redman et al. 2004)。
尽管SES框架作为一种理解耦合社会环境系统的方法日益突出,但专门针对这类综合研究的资助项目通常落后于科学界对该方法的应用。认识到这一点,美国环境研究的主要资助者之一的国家科学基金会(NSF)发起了一个项目,资助整合了社会和环境理解的研究。这个项目(以前耦合的自然人类系统[CNH];截至2020年,综合社会环境系统动力学[DISES];(美国国家科学基金2020),支持对耦合的人类自然或社会环境系统的人类和自然系统组成、过程、集成和相互作用的跨学科研究(美国国家科学基金2018,2020)。这是一个多部门的项目,自2007年以来由生物科学、地球科学和社会、行为和经济科学管理。在2007年之前,该项目是2001年至2005年在环境生物复杂性重点领域的一个特殊比赛。
国家科学基金会将跨学科研究作为一个资助目标,这为主要理事会(国家科学基金会的大型专题单位,包括那些以前命名的)提供了机会,以资助SES研究,除了交叉的CNH/DISES计划。例如,生物科学理事会内的生态系统科学(ES)集群接受以下方面的研究建议”被管理和干扰的生态系统……和人类控制环境”(https://beta.nsf.gov/funding/opportunities/ecosystem-science-cluster-0).虽然跨学科是一个更大的机构目标,但某些项目比其他项目更强调跨学科提案,合作项目往往只是两个主要研究人员(pi)或两个领域的整合(Kardes et al. 2014)。虽然更广泛的影响创造了机会,沟通的社会影响给定的建议,NSF的使命经常被认为是资助者”基本”或”基本”科学,排除那些被认为在本质上更实用或更以人类为中心的思想或领域。因此,SES和跨学科赠款提案的征集和资助存在明显的理事会和方案差异。随着NSF和其他资助机构继续通过新的和现有的资助机制来支持这些类型的研究工作,对他们来说,考虑他们资助的项目的结果如何与他们声明的目标保持一致,并可能重新评估他们的成功标准将是有价值的。为了建立成功的跨学科研究项目(例如,选择最适合研究人员开发和提交提案的项目),SES研究人员社区了解这些项目支持的资助模式和研究结果也是有价值的。
在这里,我们探索了国家科学基金会资助的SES研究的现状。具体来说,我们考察了NSF支持的由CNH项目和其他NSF项目(不专门针对社会和环境系统的整合)资助的SES研究,表征了这些项目资助的资金数量、跨学科性和产品的被引用率。使用关于NSF赠款的报告信息,我们询问:
1.资金
- 国家科学基金会资助SES研究的主要项目有哪些?
- 每个计划/董事会资助了多少项目?资助程度如何?
2.生产力
- 美国国家科学基金会资助的SES研究基金产生了多少手稿,不同的项目/理事会资助的基金之间有差异吗?
3.跨学科性
- 由nsf支持的SES研究产生的出版物的目标受众是哪些学科?这在不同的项目/董事会中有所不同吗?
- SES的研究成果在多大程度上可以被认为是跨学科的(单个出版物vs.由资助产生的出版物数量)?
4.学术影响
- 有多少nsf支持的SES工作被引用?学科交叉度与被引率的关系是什么?不同资助项目的引文率有何不同?
为了解决这些问题,我们收集了多个NSF董事会资助SES研究的基金的数据,使用NSF奖搜索来记录与每个基金相关的同行评议出版物的数量,并评估出版物的跨学科性和学术影响(使用引用作为代理指标,尽管有限,考虑到SES研究的特定资助机会有限(但在不断增加),以及该工作(及其资助)可能来自的学科的多样性,这些问题关系到SES跨学科研究的未来资助和成功,以及如何改进或调整报告机制,以突出SES研究人员的独特贡献。
方法
数据采集与清理
为了评估SES的资助方式,我们收集了具有可能的SES重点或组成部分的资助的数据。我们使用DimensionsPlus(数字科学2018)来查询美国国家科学基金会的拨款。DimensionsPlus是一个出版物、赠款、书籍、章节和会议程序的全面数据库。我们在2019年6月7日搜索了来自地球科学、生物科学、工程、计算机与信息科学与工程、社会、行为与经济科学理事会的12个资助项目的资助项目,这些项目可能包括SES资助(表A1.1)。我们将这些结果导出到包含9381个个人条目(授权或合作授权)的csv文件中。然后,我们通过只保留开始和结束日期在2000年至2015年之间的资助(n = 4170)并消除重复的合作资助来缩小这个列表,最终总共有3384项个人资助。然后,我们通过审查资助标题(保留那些包括人类和自然成分)来筛选以SES为重点的资助。我们包括了本科生研究体验(REU)网站和研究协作网络(RCNs),因为它们经常产生出版物,但我们没有包括研讨会、基础设施或教育规划的资金。这个过程给我们留下了9个项目的137个资助项目的数据集。
在整理了2000年至2015年间资助SES研究的资金清单后,我们使用了NSF奖搜索(https://www.nsf.gov/awardsearch/),记录每项拨款所产生的学术成果数目(即”本研究结果出版的出版物”).对于每一笔赠款,我们记录了不超过10个出版物的书目信息(标题、年份、作者、期刊)。如果有超过10篇论文入选该奖项,我们随机抽取了10篇论文(报道的论文总数范围为0 - 329篇,平均值为18篇,中位数为5篇)。未接受同行评议(很少被报道)的书籍或出版物不包括在我们的进一步分析中。然后,我们使用谷歌Scholar收集关于每个出版物的额外数据,包括被引用的数量和摘要的文本。如果我们无法使用谷歌Scholar找到给定的出版物,我们就从数据集中删除它。值得注意的是,我们在NSF奖励信息页面上遇到了一些不一致的情况(例如,尽管NSF奖励信息没有列出出版物,但与给定的资助编号相关的论文,标题/期刊信息与发表版本不同,会议摘要被列为出版物,相同的手稿被多次列出)。在这些情况下,我们做出了真诚的努力,以识别并纳入我们的最终数据集,排除那些我们在搜索中无法找到的论文,然后更新相关的总发表数。
学术影响和跨学科的指标
对于我们最终列表中的每一篇论文(n = 570篇,共2482篇报告),我们根据论文摘要和作者所属部门对每一篇论文的跨学科程度进行了编码。我们的跨学科代码有三个层次:”1”指出社会和自然科学的交叉学科,在社会和环境条件的测量或探索和/或作者从属包括跨这些学科的部门;”2”表示两个或多个不同领域(可能都属于自然科学或社会科学)之间的一般交叉学科;而且”3.”single-disciplinarity表示。尽管这种分类本质上是主观的,但我们控制了作者团队成员之间的差异:每个成员分别编码出版物的子集,然后切换子集进行第二次编码。一旦所有的出版物都被编码两次,我们就会讨论差异(其中很少有),以达成一致的评估。我们假设我们编码的大量出版物代表了NSF资助的与SES研究相关的项目、资助和相关出版物的多样性。
为了从另一个角度捕捉这些产品的跨学科性,我们评估了它们发表的期刊的跨学科性。我们将每一种期刊分类为自然科学、社会科学或跨学科/SES。对于在我们的数据集中有三个或三个以上出版物的期刊,我们收集了期刊的目标和范围,以确定该期刊是侧重于发表跨学科研究还是SES研究。我们根据他们是否明确使用这些日志来编码”跨学科”在它们的目标和范围(如《环境管理杂志》)中,隐含地提到了跨学科研究(如《全球环境变化》),或者根本没有提到跨学科性(如《地球物理研究快报》)。
最后,我们计算了每一笔赠款产生的出版物的多样性指数。在我们的数据集中记录每个期刊的学术学科(例如,地球科学、生物学/生态学、人类健康;完整列表见表A.1.2),我们采用Shannon多样性指数(SDI;香农1948年),在控制论文总数差异的情况下,评估每一项资助的期刊学科的丰富程度和均匀程度。SDI通过在更广泛的学科中发表的手稿以及学科间更均衡的研究,为资助提供了更大的价值。例如,考虑四个假想资助项目的SDIs: A资助项目(总共10篇论文:3篇在地球科学期刊上,3篇在生物学/生态学上,4篇在人类健康方面;SDI = 1.089), Grant B(共10篇论文:8篇地球科学、1篇生物学/生态学和1篇人类健康;SDI = 0.639), Grant C(共6篇论文:2篇地学、2篇生物学/生态学和2篇人类健康;SDI = 1.099)、Grant D(共6篇论文:4篇地学,2篇生物学/生态学;SDI = 0.637)。 This measure allowed us to determine whether the products from a given grant are reaching various audiences by publishing different types of manuscripts, an assessment of interdisciplinarity at the grant rather than at the publication scale. To meet the data needs of the analysis, we used a subset of grants from the programs/directorates with the largest numbers of grants in our final dataset: Hydrology, Ecosystem Science (ES), Dynamics of Coupled Natural and Human Systems - Biological Sciences (BE-CNH), and Dynamics of Coupled Natural and Human Systems - Geological Sciences (GEO-CNH). We used the same SDI analysis to determine the evenness of interdisciplinary scores across papers within grants in each program.
我们强调,虽然我们的分析通过引用和出版物来评估研究的学术影响,但这些并不是学术或社会影响的唯一衡量标准(Bornmann 2012)。由于我们使用的是由NSF收集的公开报告信息,我们受到了NSF用于评估其基金的影响和绩效的措施的限制。
数据分析
为了查询、分析和可视化数据,我们使用R (3.6.2) tidyverse包ggplot2(3.3.2)和dplyr(1.0.2)。首先,计算每个项目资助的SES补助金数目。然后,我们通过拨款、项目和期刊来计算结果的发表、资助和引用的数量。通过创建汇总统计数据和分布,我们比较了授予程序的主要时刻(即平均值和标准差)。我们还统计了每项授权中来自跨学科编码的1、2、3个编码。
结果与讨论
资金
我们回顾了2000-2015年期间的资助情况,发现CNH项目资助了超过半数的SES项目(图2a,表1)”支持跨学科研究,研究人类和自然系统的过程,以及人类和自然系统在不同尺度上的复杂相互作用”(2018年国家科学基金),我们预计CNH项目将成为SES项目的主要资金来源。然而,许多SES项目是由NSF内部的其他项目资助的(例如:生态系统科学:19%,水文学:16%)。这些高比例可能是因为越来越多的人认识到在这些学科中研究SES的重要性,感受到获得CNH的挑战(因此,研究人员倾向于从其他项目为SES研究寻求资金),或者可能突出了对更多资金或额外的特殊项目的需求,如CNH(现在的DISES)。
虽然总奖助金的百分比和各计划总资助的百分比高度相关,但也有一些显著的差异。例如,CNH奖平均获得的资助比同等学科项目的资助要少(GEO-CNH奖平均比水文学奖少4.3万美元;BE-CNH平均比生态系统科学资助少17.7万美元;不同项目之间平均奖金数额的差异,对研究人员选择提交提案的地点和特定项目中可以完成的SES研究范围都有影响。
生产力
通过LTER网络项目获得的资助产生的论文数量最高(平均每个资助产生161篇论文;图2 b)。这凸显了资助长期研究的价值,持久的研究基础设施和长期、一致、持续的数据集可以在生产力方面产生显著的回报(在无数其他好处中;利肯斯1989,林登梅尔等人2012)。虽然大多数项目支持的个人资助平均产生约10篇论文,但临界恢复力(CR)和水文项目支持的资助的平均生产力被少数产生大量论文的资助所扭曲,而大多数项目只产生少量或没有论文。
评估的一个主要挑战”生产力”SES研究的局限性在于只统计同行评议的出版物。SES研究,特别是当地利益相关者参与的跨学科项目,往往产生的工作面向学术界以外的受众,包括当地政策制定者、管理者和/或普通公众,例如流行的新闻文章、在线StoryMaps、白/灰文献、开放数据集和/或可视化、研讨会或事实说明。这种学术工作是一种极有价值的方式,可以将项目的结果传达给有望从研究中获益最多的个人,但学术界目前还没有一套广泛、更广泛的评估方法来承认和记录这些类型的贡献(Holzer et al. 2019)。事实上,这些贡献很少被记录在国家科学基金会奖搜索系统中。创造跨学科工作的过程本身可能为未来的工作提供有价值的见解,社会影响可能有重大的滞后时间(Arnott等人,2020年)。事实上,衡量SES研究成功的全新方法可能是必要的,以评估跨学科、可操作的或以地方为基础的科学对这些系统的无数有形和无形影响(Bornmann等人2012,Balvanera等人2017)。
影响
我们评估了每个项目的每篇论文的被引用数量,以评估NSF支持的SES研究在跨学科程度更高时是否具有更大的学术影响力。在大多数项目中,每篇论文的引用中位数是相似的,这表明在生物学和地球科学中,水文和CNH项目中的大多数SES工作都有类似的影响(图2c)。一些项目有一些高被引论文(CR:总论文= 41篇,人类,灾难和建筑环境(HDBE):总论文= 3篇),这夸大了平均被引数,通过平均值和中位数之间的差异说明(图2c)。总的来说,我们的结果显示,通过引用来评估,跨项目的论文具有类似的影响。与基于发表的同行评议文章数量来评估生产力的挑战类似,引用对于评估SES工作的真实社会影响或更广泛影响并不理想,因为它们不能反映非同行评议出版物的影响和NSF报告中没有包括的其他产出(例如,开放数据、代码和软件),也不能提供长期社会影响的衡量标准(Balvanera等人2017年,Arnott等人2020年)。
跨学科性
我们评估了CNH和传统项目之间的跨学科性是否不同。这样做的一个挑战是确定如何描述跨学科性。例如,一篇单独的论文可能有来自不同学科的作者和/或可能发表在拥有不同读者的期刊上。根据资助的规模,这些产品可能会在一系列学科和跨学科期刊上发表,为接触跨学科受众创造不同的途径。
为了了解SES研究的目标受众是什么学科,我们为每一份在NSF项目中发表的期刊确定了广泛的学科(自然科学、社会科学、跨学科/SES)。在评估所有拨款时,自然科学期刊在NSF项目中发表的论文占比最大(63%,表2)。CNH项目发表的跨学科和SES期刊的比例几乎是ES/Hydrology项目的两倍。在社会科学期刊上发表的论文仍然很低,只占跨项目发表论文的6%。考虑到社会科学在SES研究中的重要性,在社会科学期刊上发表的研究的比例很低,这令人意外。虽然我们没有信息来知道为什么会这样,但我们可以想象一些其他的场景。社会科学家可能会获得更大的拨款中的较小比例,限制他们在特定的社会科学媒体上发表研究成果的能力,他们的工作可能会有更多的时间密集(例如,进行和分析采访vs.模拟气候模拟),从而限制他们在拨款周期内发表尽可能多的文章的能力。或者他们的投入对集体资助目标至关重要,他们在开发独立研究产品方面有时间限制,这些产品将专门出现在社会科学期刊(而不是跨学科期刊)上。这也凸显了社会科学家除了拥有一个社会科学家之外,还需要扩大参与的范围”令牌”环境科学家团队中的社会科学家,这可能会增加他们在特定的社会科学期刊上发表更多文章的能力。无论如何,这一发现与CNH计划尤其相关,CNH计划专门寻求在自然-人类光谱的每一边以及综合成分的发现。
为了进一步了解出版物发行渠道,我们确定了出版物数量较高的期刊子集(即,这些期刊中出现了我们数据集中的三篇或三篇以上的出版物,n = 23),以确定这些项目触及的最常见的发行渠道和受众。在这一子集中,78%的期刊在其目标和范围中包括跨学科(明确或隐性),52%的期刊包括人类/社会机构和过程(图A1.1)。这些结果表明,具有跨学科或SES范围的期刊更有可能成为CNH资助的研究人员的目标。
为了深入了解资助SES研究的基金所产生的不同出版物主体,我们对ES、Hydro、GEO-CNH和BE-CNH项目的项目论文和基金规模的跨学科性进行了描述。在项目规模上,CNH项目中包含至少一篇高跨学科论文的SES资助比例很高(GEO-CNH: 49%, BE-CNH: 70%;相对而言,来自ES和水文项目的SES资助不太可能至少有一篇高度跨学科的论文(Hydro 27%: ES: 35%)。这一结果突出了这些交叉项目的重要性,以及在其征集中要求跨学科的提案和团队。
为了在资助规模下评估产品的跨学科性,我们计算了每个项目资助范围内论文跨学科性指数的多样性(图3)。在这些分布中,峰值SDI值越高,特定项目资助范围内论文的平均跨学科性丰富度和均匀度得分越高。换句话说,更高的SDI值意味着该基金在更广泛的跨学科和学科领域发表了文章,这表明该基金水平的跨学科成功,而不是发表水平。CNH项目的资助更有可能产生跨学科的论文,这凸显了将资助作为一个整体而不是单个产品的重要性(图3a)。这种高多样性得分产生的出版物深化了单个学科的工作,并建立了跨学科的联系。有趣的是,ES也有相对较高的比例的赠款,代表了一系列跨学科的产品。在水文项目中,有两种模式,即多学科发表和多学科交叉发表,表明SES水文项目提案的成果要么比ES更具有学科性,要么在整个学科交叉范围内发表论文。我们发现,在考虑跨学科指数时,CNH项目比传统学科项目具有更多样化的产品。
我们还通过计算产品发表期刊学科的SDI,在资助规模上评估了跨学科性(图3b;表A1.2)。SDI得分在各个资助项目之间的分布显示了一个一致的图景。每个项目相对较高的SDI得分表明,由资助产生的论文总体上发表在一组学科丰富度和均匀度较高的期刊上。ES显示了最严重的倾斜分布,表明在这个项目中获得资助的期刊学科的平均多样性更大。这些结果表明,无论资助项目是什么,SES资助项目都倾向于在不同的出版渠道发表稿件,包括专业期刊和跨学科期刊。在许多资助项目中,SDI值较低的第二个峰值表明,通过GEO-CNH和水文项目资助的一些资助项目的出版渠道较少。
虽然确定出版物的发行渠道与确定一个给定的团队在哪里传播他们的工作以及面向哪些受众相关,但我们也对评估哪些出版物受到科学界最关注感兴趣(图4)。跨学科性得分高的出版物在BE-CNH项目中被引用的数量最高。在所有跨学科水平上,GEO-CNH项目的出版物比BE-CNH出版物的高引用异常值更少。尽管被认定为SES资助,但水文项目中被引用最多的出版物是那些被归类为单一学科的出版物。除水文学专业外,高交叉学科组和低交叉学科组的论文总被引频次分布有所不同。在BE-CNH、GEO-CNH和ES项目中,高被引异常值的数量下降。这一结果可能表明,被引用率最高的出版物来自于高影响力跨学科期刊上发表的跨学科研究成果(例如,自然而且PNAS).虽然BE-CNH和ES赠款在每个类别中都有高被引用的论文,但GEO-CNH和水文赠款有许多论文被引用的很少或没有其他出版物。
结论
我们的工作表明,CNH项目在资助跨学科和SES项目方面做得更好,这些项目创造了跨学科产品,同时还经常深化学科知识。SES研究伴随着SES工作的跨学科性质带来了许多额外的挑战和要求。额外的财政资源对于建立成功的跨学科合作至关重要,这使得研究团队能够成功地从事SES研究,然而,以SES为重点的项目平均每项资助的资助少于同等学科的资助。这与其他研究结果相吻合,这些研究表明,资金支持更多的学科研究,而不是认知科学和教育研究之间的跨学科研究(Kwon 2017)。尽管各个项目的学术影响相对相似,但如果没有一致和广泛的报告和工具来评估产品和同行评议出版物之外的更广泛影响,评估SES研究的真正影响是具有挑战性的。
社会经济地位研究更多地发表在跨学科范围的期刊上,而不是那些聚焦较窄的期刊上。在项目规模上,通过CNH项目(与自然科学项目相比)资助的基金更有可能产生一篇高度跨学科的论文,突出了这些交叉项目的价值。跨学科工作面临的一个挑战是,需要同时深化某一领域的知识,同时扩大范围,吸收其他领域的知识。我们对某一特定资助项目的出版物的跨学科性变异性的分析表明,资助项目中的同行评议产品通常在从学科到跨学科主题的范围内具有代表性。分析从单个出版物到资助和项目规模的产品的跨学科性是必要的,以概括通过这些努力创造的知识的可变性。
资助和评估SES研究的未来
我们的发现引出了许多关于如何改善SES研究的资助和传播的问题。以下是社会经济研究所研究人员需要考虑的一些相关问题:
- 生态学是否有独特的规范或概念,使生态学项目能够在多样化和跨学科的期刊上创造更多的产品,并获得更多的引用?
- 其他领域可以采取什么策略来增加其研究产品的广度和跨学科性?
- 我们如何训练科学家有效地进行SES研究,包括并触及广泛的受众?
- 我们如何更好地量化SES研究(例如,Porter et al. 2006)产生的一系列产品的价值?
- NSF如何创建额外的跨领域项目来资助SES研究或扩大传统项目资助SES项目的程度?
- NSF如何更灵活地将研究界开展跨学科科学的新颖想法和方法纳入NSF的项目和激励结构(例如,美国国家科学院、美国国家工程院和医学研究所,2005)?
随着SES研究的发展,我们应该扩大对研究产品和成果的认可”标准”同行评议的手稿。在进行我们的分析时,同行评议的出版物是NSF奖励搜索系统中对SES研究资助最一致的报道和发现结果。这一报告可能是因为研究人员的评估系统主要计算和奖励这些类型的贡献。为了确保SES研究的稳健未来,我们需要建立一种报告文化和系统,并在对研究人员的评估中包括其他产品和结果(Bell等人2011年,Huutoniemi 2016年,Arnott等人2020年)。共同开发和跨学科的SES研究产品,如流行的新闻文章、在线StoryMaps、研讨会、白/灰文献、事实说明、开放数据集和分析代码等,应该被重视而不是”临时演员”而是作为有价值的成果。这些类型的产品是特别重要的,并日益期望作为跨学科研究的结果,其中包括利益相关者的知识。明确地考虑这些类型的研究产品如何在多学科、跨学科和跨学科研究中得到重视,不仅有利于研究人员,而且有助于加强与利益相关者和社区的联系和沟通。通过改变我们对在高影响力期刊上发表的同行评议文章之外的产品的评价方式,我们将鼓励基于解决方案的SES研究,除了研究职业之外,还将对社区和环境产生积极影响。
我们对国家科学基金会CNH项目资助结果的分析表明,这些资助机制对进一步开展SES研究非常重要。NSF CNH计划,以及其他为SES研究指定的资助机制和研究计划(例如,NSF海岸线和人(CoPe)、欧洲长期生态系统和社会生态研究基础设施、USGS气候适应科学中心、国家大气研究创新计划等),孵化了SES领域从一个概念模型到一个蓬勃发展的跨学科研究领域(莱德福特,2015)。这些项目对跨学科SES研究的推进至关重要,使得NSF对该领域的持续支持和发展势在必行。事实上,这些研究支持机制提供的合法性和支持使研究人员能够承担风险,从而使SES蓬勃发展。
作者的贡献
所有的作者(K.E.K, A.E.B, M.L.F.)都对该手稿的想法产生、方法、数据分析、写作和编辑做出了同等的贡献。
致谢
本文使用了2019年6月7日获得的数据,数据来自Digital Science的Dimensions平台,可在app.dimensions.ai.根据与科罗拉多大学博尔德分校的许可协议,只允许订阅数据源访问。作者感谢美国国家科学基金会(NSF, United States;通过美国地质调查局(USGS)与凯撒签订的G17AC000218合作协议,获得了美国西北气候适应科学中心(NW CASC)的1940006号和2102126号。其内容完全由作者负责,并不一定代表NW中国航天科技集团公司或美国地质调查局的观点。本手稿提交出版时,有一项谅解,即美国政府有权为政府目的复制和分发重印本。
数据可用性
支持这项研究结果的数据和代码可以在dataverse.harvard.edu并将在接受后可访问。
文献引用
Arnott, J. C., C. J. Kirchhoff, R. M. Meyer, A. M. Meadow, A. T. Bednarek, 2020。资助可行动的科学:公共科学资助者可以为促进可持续性和科学的社会契约做些什么。环境可持续性的当前观点42:38-44。https://doi.org/10.1016/j.cosust.2020.01.006
巴尔瓦内拉,P., T. M.道,T. A.加德纳,B. Martín-López, A. V. Norström, C. I. Speranza, M. Spierenburg, E. M. Bennett, M. Farfan, M. Hamann, J. N. Kittinger, T. Luthe, M. Maass, G. D. Peterson和G. peres - verdin。2017.更成功的基于地方的社会-生态系统可持续性研究的关键特征:生态系统变化和社会(PECS)方案的观点。生态学报22(1):14。https://doi.org/10.5751/ES-08826-220114
贝尔,S., B.肖和A.博阿斯,2011。评估环境研究对政策影响的真实方法。研究评价20(3):227 - 237。https://doi.org/10.3152/095820211X13118583635792
F. Berkes和C. Folke,编辑。1998.连接社会和生态系统:建立复原力的管理实践和社会机制。剑桥大学出版社,英国剑桥。
博丹,O。,而且M. Tengö. 2012. Disentangling intangible social-ecological systems. Global Environmental Change 22(2):430-439.https://doi.org/10.1016/j.gloenvcha.2012.01.005
Bornmann l . 2012。衡量研究的社会影响。人们越来越少地只对科学影响进行评估——我们应该致力于量化科学对社会日益重要的贡献。EMBO 13:673 - 676报告。https://doi.org/10.1038/embor.2012.99
波恩曼,L., W.马克思,A. Y. Gasparyan和G. D. Kitas, 2012。期刊影响因子和替代指标的多样性、价值和局限性。风湿病学国际32(7):1861 - 1867。https://doi.org/10.1007/s00296-011-2276-1
陈,j . 2015。人类和自然系统的耦合。生物科学65(6):539。https://doi:10.1093/biosci/biv066
Colding, J.和S. Barthel, 2019年。20年后的社会生态系统话语探索。生态与社会24(1):2。https://doi.org/https://doi.org/10.5751/ES-10598-240102
迪克,J., D. E.奥伦斯坦,J. M.霍尔泽,C.沃纳,A-。L. Achard, C. Andrews, N. Avriel-Avni, P. Beja, N. Blond, J. Cabello, C. Chen, R. Díaz-Delgado, G. V. Giannakis, S. Gingrich, Z. Izakovicova, K. Krauze, N. Lamouroux, S. Leca, V. Melecis, K. Miklós, M. Mimikou, G. Niedrist, C. Piscart, C. Postolache, A. Psomas, M. Santos-Reis, U. Tappeiner, K. Vanderbilt,和G. Van Ryckegem。社会生态学研究提供了什么?25个国际LTSER平台的文献调查。中国环境科学学报。https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2017.11.324
埃利斯,e.c, N.戈蒂耶,K. K.戈德维克,R. B.伯德,N. Boivin, S. Díaz, D. Q.富勒,J. L.吉尔,J. O.卡普兰,N.金斯顿,H.洛克,C. N. H.麦克迈克尔,D.兰科,T. C.里克,M. R.肖,L.斯蒂芬斯,J. C。斯文宁和j·e·m·沃森,2021年。人类在至少12000年的时间里塑造了大部分的陆地自然环境。PNAS 118(17)。https://doi.org/https://doi.org/10.1073/pnas.2023483118
Folke, c . 2006。弹性:社会-生态系统分析视角的出现。全球环境变化16(3):253-267。https://doi.org/10.1016/j.gloenvcha.2006.04.002
霍尔泽、J. M.、N.卡蒙和D. E.奥伦斯坦。耦合社会生态系统的跨学科研究评价方法。生态指标85:808 - 819。https://doi.org/10.1016/j.ecolind.2017.10.074
Hooke, r.l.b., j.f. Martín-Duque,和J. Pedraza, 2012。人类改造土地:综述。GSA今天22(12):4到10。https://doi.org/10.1130/GSAT151A.1
Huutoniemi, k . 2016。跨学科作为学术问责:跨学科质量控制的前景。社会认识论30(2):163 - 185。https://doi.org/10.1080/02691728.2015.1015061
Kardes, H., A. Sevincer, M. H. Gunes和M. Yuksel, 2014。研究资助的复杂网络分析:美国国家科学基金会资助的一个案例研究。编辑F. Can, T. Özyer和F. Polat,第163-187页。社会网络分析的应用现状。社交网络中的课堂讲稿。施普林格可汗,瑞士。https://doi.org/10.1007/978-3-319-05912-9_8
Kwon, S., G. E. A Solomon, J. Youtie和A. L. Porter, 2017。具体领域之间知识流动的衡量标准:跨学科对影响和资金的影响。《公共科学图书馆•综合》12 (10):e0185583。https://doi.org/10.1371/journal.pone.0185583
Lang, d.j., A. Wiek, M. Bergmann, M. Stauffacher, P. Martens, P. Moll, M. Swilling和C. J. Thomas。2012。可持续发展科学的跨学科研究:实践、原则和挑战。可持续性科学7:25-43。https://doi.org/10.1007/s11625-011-0149-x
Ledford, h . 2015。如何解决世界上最大的问题。自然525:308 - 311。https://doi.org/10.1038/525308a
利肯斯,g.e., 1999。自然科学,科学的本质:哈伯德布鲁克的长期生态学研究。《美国哲学学会学报》143:558-572。https://www.jstor.org/stable/3181988
林登梅尔,D. B., G. E. Likens, A. Andersen, D. Bowman, C. M. Bull, E. Burns, C. R. Dickman, A. A. Hoffmann, D. A. Keith, M. J. Liddell, A. J. Lowe, D. J. Metcalfe, S. R. Phinn, J. russell - smith, N. Thurgate和G. M. Wardle。长期生态学研究的价值。南国生态37:745 - 757。
刘杰,T. Dietz, S. R. Carpenter, M. Alberti, C. Folke, E. Moran, A. N. Pell, P. Deadman, T. Kratz, J. Lubchenco, E. Ostrom, Z. Ouyang, W. Provencher, C. L. Redman, S. H. Schneider和W. W. Taylor. 2007。人类和自然系统耦合的复杂性。科学:317:1513 - 1516。https://doi.org/https://doi.org/10.1126/science.1144004
Mauz, I., T. Peltola, C. Granjou, S. van Bommel和A. Buijs, 2012。科学愿景如何重要:欧洲正在建设的三个长期社会生态学研究(LTSER)平台的见解。环境科学与政策19-20 - 90-99。https://doi.org/10.1016/j.envsci.2012.02.005
国家公共行政学院。2004.国家科学基金:面向未来的治理与管理。纳帕,华盛顿特区,美国
国家科学院,国家工程院和医学研究所,2005。促进跨学科研究。执行摘要,第2页。美国国家科学院出版社,华盛顿特区。https://doi.org/10.17226/11153
国家科学基金,2018。项目征集NSF 18-503:自然与人类耦合系统动力学(CNH)。国家科学基金会,亚历山大,弗吉尼亚州,美国。
国家科学基金,2020年。项目征集20-579:综合社会环境系统动力学(DISES)。国家科学基金会,亚历山大,弗吉尼亚州,美国。
Partelow, s . 2018。社会-生态系统框架的综述:应用、方法、修改和挑战。生态与社会23(4):36。https://doi.org/10.5751/ES-10594-230436
Pickett, s.t. A, m.l. Cadenasso, D. L. Childers, m.j. Mcdonnell和W. Zhou. 2016。城市生态科学的演变与未来:城市中的、城市中的、城市的生态学。生态系统健康与可持续发展2(7):e01229。https://doi.org/10.1002/ehs2.1229
Pricope, n.g., L. Cassidy, A. E. Gaughan, J. D. Salerno, F. R. Stevens, J. Hartter, M. Drake和P. Mupeta-Muyamwa。2020.解决社会生态系统跨学科研究的整合挑战。社会与自然资源33:418-431。https://doi.org/10.1080/08941920.2019.1680783
Pohl, C.和G. Hirsch Hadorn, 2008。跨学科研究的方法论挑战。自然科学Sociétés 16(2):111-121。https://doi.org/10.1051/nss:2008035
波特,a.l., j.d. Roessner, a.s. Cohen和M. Perreault。2006。跨学科研究:意义、指标和培养。研究评价15(3):187 - 195。https://doi.org/https://doi.org/10.3152/147154406781775841
雷德曼,c.l., J. M.格罗夫和L. H.库比。2004。将社会科学融入长期生态研究(LTER)网络:生态变化的社会维度和社会变化的生态维度。7:161.171生态系统。https://doi.org/https://doi.org/10.1007/s10021-003-0215-z
Serlet, A. J., G. A. López Moreira M., G. Zolezzi, G. Wharton, F. Hölker, A. M. Gurnell, K. Tockner, W. Bertoldi, C. Bruno, S. C. Jähnig, J. Lewandowski, M. T. Monaghan, M. C. Rillig, M. Rogato, M. Toffolon, S. D. Veresoglou, C. Zarfl. 2020。SMART研究:面向欧洲跨学科河流科学。环境科学前沿29:63。https://doi.org/10.3389/fenvs.2020.00063
香农,c.e., 1948年。通讯的数学理论贝尔系统技术期刊27(3):379-423。https://doi.org/https://doi.org/10.1002/j.1538-7305.1948.tb01338.x
汤普森硕士、S.欧文、J. M.林赛、G. S.伦纳德和S. J.克罗宁。跨学科研究的科学家和利益相关者视角:早期态度、期望和紧张关系。环境科学与政策74:30-39。https://doi.org/10.1016/j.envsci.2017.04.006
特纳、B. L.、K. J.埃斯勒、P.布里奇沃特、J.图克斯伯里、N.西塔斯、B.亚伯拉罕、F. S.查平、R. R.乔杜里、P.克里斯蒂、S.迪亚兹、P.费斯、C. N.纳普、J.克莱默、R. Leemans、M.帕尔默、D.彼得里、J.皮特曼、J. Sarukhán、R.沙克尔顿、R.塞德勒、B.范·威尔根和H.穆尼。社会环境系统(SES)研究:我们学到了什么,我们如何在未来的研究项目中使用这些信息。环境可持续性的当前观点19:160-168。https://doi.org/10.1016/j.cosust.2016.04.001
Williams, M., J. Zalasiewicz, P. K. Haff, C. Schwägerl, A. D. Barnosky和E. C. Ellis. 2015。人类世生物圈。世回顾2(3):196 - 219。https://doi.org/10.1177/2053019615591020
表1
表1。NSF项目资助SES研究的资助总数,总出版物,以及资助的总和平均资助金额包括在本分析中。
程序 | 数量的资助 | 占总拨款的百分比 | 论文从项目 | 占论文总数的百分比 | 每个项目资助(1000美元) | 占总资金的百分比 | 每项拨款的平均资助额 |
生物科学(BE-CNH) | 37 | 27.01% | 361 | 14.54% | 24690美元 | 26.87% | 667297美元 |
关键弹性(CR) | 5 | 3.65% | 41 | 1.65% | 2390美元 | 2.60% | 478000美元 |
EPSCOR | 2 | 1.46% | 39 | 1.57% | 1300美元 | 1.41% | 650000美元 |
生态系统科学(ES) | 26 | 18.98% | 407 | 16.39% | 18480美元 | 20.11% | 710769美元 |
地球科学-CNH (GEO-CNH) | 35 | 25.55% | 411 | 16.55% | 19870美元 | 21.63% | 567714美元 |
人类、灾难和建筑环境(HDBE) | 2 | 1.46% | 3. | 0.12% | 1330美元 | 1.45% | 665000美元 |
水文(水电) | 22 | 16.06% | 96 | 3.87% | 16390美元 | 17.84% | 745000美元 |
长期生态研究(LTER) | 7 | 5.11% | 1125 | 45.31% | 6930美元 | 7.54% | 990000美元 |
机器学习(毫升) | 1 | 0.73% | 0 | 0% | 500美元 | 0.54% | 500000美元 |
总计 | 137 | 100% | 2483 | 100% | 91880美元 | 100% | 670657美元 |
表2
表2。美国国家科学基金会资助的SES研究按项目发表的期刊类别。
程序 | 自然科学期刊,计数(%) | 社会科学期刊,计(%) | 跨学科和SES期刊,计数(%) | 格兰特总数 |
BE-CNH | 82 (50.6) | 15 (9.26) | 65 (40.1) | 162 |
西文 | 77 (70.6) | 7 (6.42) | 25 (22.9) | 109 |
GEO-CNH | 96 (65.8) | 7 (4.79) | 43 (29.5) | 146 |
水文 | 29 (80.6) | 1 (2.78) | 6 (16.7) | 36 |
所有程序 | 327 (63.0) | 33 (6.36) | 159 (30.6) | 519 |
表3
表3。通过NSF项目资助SES研究的产品的跨学科性。在我们研究的所有赠款中,我们将与赠款相关的同行评议手稿编码为“1”(跨社会和自然科学跨学科)、“2”(在社会或自然科学内部跨学科,但不是跨社会或自然科学跨学科)或“3”(非跨学科)。
程序 | 至少有一篇论文编码为“1”,数量(%) | 至少有一篇论文被编码为“2”,数量(%) | 至少有一篇论文被编码为“3”,数量(%) | 格兰特总数 |
BE-CNH | 26日(70.3) | 15 (40.5) | 16 (43.2) | 37 |
西文 | 9 (34.6) | 8 (30.8) | 16 (61.5) | 26 |
GEO-CNH | 17 (48.6) | 12 (34.3) | 12 (34.3) | 35 |
水文 | 6 (27.3) | 7 (31.8) | 7 (31.8) | 22 |
所有程序 | 66 (48.2) | 48 (35.0) | 60 (43.9) | 137 |