特刊 | Sharpless二次诺奖的数据分析与启发

（1）对论文全文文本中的主题与催化剂演化的计算分析结果表明，Sharpless提出点击化学理念的核心是为了导向简单性的链接功能，而实现方法上的简单性是缘于Sharpless对反应性和机理本质的长期研究，通过机理解释对反应进行有效地介入。表1说明Sharpless研究主题的多样性，其中反应机制和研究策略在文本中出现的比例最高。从表2 可以看出Sharpless研究论文中的主题演化，从早期关注实验过程、机制到关注合成策略、反应特征，发展为最后关注功能和应用。特别是在第三个时间切片中，也就是从Sharpless获得第一次诺贝尔化学奖开始，“室温”和“水”作为新的主题词出现在聚类中。从2013年开始，有7个主题与功能导向的点击化学有关。而与选择性和反应性有关的反应机理，是主题演化过程中最稳定的聚类。图1呈现的是Sharpless在研究过程中使用催化剂的变化，催化剂也逐渐导向简单性。

表1  Sharpless研究论文中的主题分布

表2  Sharpless研究论文中的主题演化

图1 Sharpless使用催化剂的趋势图

（2）对Sharpless合作网络中的认知内容进行计算分析结果表明，其研究的新颖性不在于链接新的复杂化合物，而是在已有的、简单的小分子化合物之间建立新的链接。

 图2  Sharpless研究生涯中形成的认知-社会网络

（3）对研究文献和引证文献进行链接分析的结果均非常一致地表明，点击化学在其它领域的功能性的拓展，源于其简单性。图3是研究文献形成的概念共现聚类图，蓝绿色聚类为反应性和立体选择性，黄色聚类为点击化学，天蓝色聚类为反应类别，紫色聚类为点击化学在生物医学中的应用。令人惊讶的是，“water”作为特殊的网络节点，链接起原本互不关联5个聚类中的概念与方法网络。

图3 链接强度为50(a), 200(b), 400(c)时研究文献形成的概念共现网络图

令人惊讶的是，当我们对引证文献（引用Sharpless的文献）进行链接分时，引证文献中的概念也聚集为5个相同的类别，分别对应于合成方法（红色）、点击化学在分子生物学中（蓝绿色）和高分子化学（蓝色）中的应用。如图4所示，这意味着点击化学在其它领域建立起了新的链接性，连接5个不同聚类的是“活性”与“反应性”。

图4  链接强度为50(a), 200(b), 400(c)时引证文献形成的概念共现网络图

（4）相比第一个诺奖成果的影响领域（37个），Sharpless第二次诺奖成果的影响领域（103个）几乎涵盖了整个自然科学以及部分人文社会科学（图5）。点击化学以及它对生物学、医药学、材料学，乃至几乎整个自然科学和人文社会科学（表3）的影响，是因为化学学科的独特性——基于化学键而实现的链接。因而在学科交叉兴起的今天，单一学科的独特性依然值得重视。特别是在生物学、医药学等飞速发展的今天，化学学科的基础性、重要性和核心位置依然不可淡化。

图5  Sharpless第二次诺奖成果（b）与第一次诺奖成果（a）引证文献的领域分布对比

表3 引用次数小于15的引证文献研究领域分布

以上相关成果以“Research strategies in click chemistry: Measuring its cognitive contents and knowledge flow”为题，发表于Chinese Chemical Letters期刊。文章的通讯作者为华东师范大学化学学院的姜雪峰教授，第一作者为华东师范大学哲学系的朱晶教授。

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