Számít-e a földrajzi távolság? Városok közötti nemzetközi tudományos együttműködések változása

krtk blog Az ELTE Közgazdaság- és Regionális Tudományi Kutatóközpont blogja.

A 21. század a globalizáció korszaka. A telekommunikáció, az internet és a közlekedés fejlődésének köszönhetően a világ „kilapult”, a földrajzi távolság pedig egyre kevésbé jelent akadályt a mindennapokban. Globalizálódott a termelés, a szolgáltatások, a kereskedelem, a kultúra, a sport, és globalizálódott a tudomány is. A nagy indexelő adatbázisoknak köszönhetően a tudományos eredmények nem maradnak rejtve: egy ausztrál egyetemen elvégzett kutatás eredményei Norvégiában és Dél-Afrikában is egyaránt láthatók.

Ahogy újabb és újabb globális kihívásokkal szembesülünk (például a klímaváltozással, vagy aktuálisan a COVID-19 pandémiával), a kutatás is úgy lesz egyre összetettebb, szélesebb körű, és persze költségesebb. Napjainkban egy társadalomtudományi kutatás sem feltétlenül maradhat elszigetelve a nemzetközi trendektől, a természettudományi és az élettudományi kutatások pedig jellemzően nemzeteken átívelő projektek keretében zajlanak.

A tudomány egyik leglátványosabb jelenségévé a nemzetközi együttműködés vált.

Persze a nemzetközi tudományos együttműködések létrejöttének a globális, vagy több nemzetet is érintő problémák hatékonyabb megoldásán túl vannak prózaibb okai is. Egyrészt a nemzetközi együttműködésben készülő tudományos cikkek, amelyek az alapkutatás egyik végtermékének nevezhetők, jó eséllyel több hivatkozást vonzanak, mint a kizárólag hazai együttműködésből születő cikkek. A hivatkozások száma pedig fontos a kutatók egyéni karrierelőmenetele szempontjából.

A nemzetközi együttműködést elkerülhetetlenné teszi az a jelenség is, hogy egyes kutatólaborok felépítése és működtetése annyira költségessé vált, és olyan sok speciális szakértelemmel rendelkező kutató és mérnök munkáját igényli, amelyet egy-egy ország önmagában (kivétel ez alól az Egyesült Államok és Kína) nem is képes biztosítani. A 17 európai állam konzorciuma által finanszírozott, a svédországi Lundban felépülő Európai Neutronkutató Központ becsült költsége jelenleg 2,2 milliárd euró (350 millió euróval több, mint az eredetileg tervezett), és éves szinten mintegy 3000 kutatót fog fogadni.

És végül, a nemzetközi tudományos együttműködést az Európai Unió is ösztönözi. Az EU a 2021-2027-es időszakban indítja útjára az egész világ által irigyelve figyelt Horizon Europe kutatási és innovációs programot, amelynek költségvetése 100 milliárd euró. Sok esetben a program forrásaihoz való hozzáférés egyik alapfeltétele, hogy egy-egy intézmény ne önállóan, hanem más országokban található partnerintézményekkel konzorciumban pályázzon.

A nemzetközi tudományos együttműködések intenzitása és időbeli dinamikája

Az elmúlt évtizedekben tehát a nemzetközi tudományos együttműködések intenzitása – nem meglepő módon – jelentősen emelkedett. A növekedés természetesen nem minden tudományterületen hasonló: az orvostudományokban és a természettudományokban sokkal látványosabb (részecskefizikában már 5000 szerzős cikk is született), mint például a társadalomtudományokban. A nemzetközi tudományos együttműködések aránya a Web of Science által indexelt közleményekben 1990-ben 10 százalék körül alakult, míg 2011-re elérte a 25 százalékot.

A városok között létrejött tudományos együttműködések relatív erősségét vizsgálva szintén megerősítést nyer, hogy a városonként kibocsátott cikkek számával összehasonlítva a társszerős kapcsolatokból született cikkek száma az elmúlt évtizedekben jelentősen emelkedett (1.A ábra). Ez a megfigyelés lényegében azt a feltevést erősíti meg, miszerint a technológiai fejlődés vívmányai (és más tényezők is, amelyekről még szó lesz) támogatják a nemzetközi együttműködéséket, a térben egymástól messze elhelyezkedő szereplők virtuális közelebb hozását.

Az 1.B ábra ugyanakkor arra hívja fel a figyelmet, hogy a földrajzi távolság növekedésével párhuzamosan, bármely időszakot is választva, a kapcsolatok relatív erőssége csökken.

Ez arra enged következtetni, hogy a térben egymástól távolabb elhelyezkedő szereplők kevésbé alakítanak ki együttműködéséket egymással. A 2014-2016-os időszakban a legerősebb 750 (a 3000-ből az első negyedbe tartozó) városkapcsolat átlagtávolsága 3120 km volt, míg a leggyengébb 750 kapcsolathoz több mint 6000 km társult. Figyelembe véve a különböző kapcsolaterősség-kategóriákhoz tartozó távolságértékeket az is világossá válik, hogy a legerősebb kapcsolatok döntően az ugyanazon kontinensen elhelyezkedő szereplők között jönnek létre (pl. tisztán európai városok közötti együttműködések). Végső soron megállapítható, hogy a nemzetközi tudományos együttműködések intenzitásának általános növekedése mellett a földrajzi közelség továbbra is befolyásolja az együttműködések relatív erejét. Vagyis a távolság számít a kapcsolatok létrejötténél. Közelebbi partnerekkel könnyebben és gyakrabban valósul meg együttműködés.

Nagy tudomány: intenzívebb együttműködés nagyobb távolságról

Az előzőkben a városokban keletkezett összes cikk vs. a nemzetközi együttműködésben elkészült cikk alapján kerestünk magyarázatot a távolság hatására. A tudományos közleményeknek azonban létezik egy speciális típusa: a gyakran hivatkozott vagy nagy hatású cikkek. Ezek a cikkek a hivatkozottságuk alapján, egy-egy tudományterületen a legfelső egy százalékba tartoznak. Ebben a meghatározásban kulcsfontosságú a tudományterület kifejezés, hiszen az összes nagy hatású cikk 49 százaléka az élettudományok területen keletkezik, míg 25 százalékuk természettudományokban. Továbbá a gyakran hivatkozott cikkek 7 százaléka multidiszciplináris folyóiratokban jelenik meg, amelyek valójában döntően élettudományi és természettudományi cikkeket publikálnak.

A gyakran hivatkozott cikkek több mint 80 százaléka tehát két tudományterületre sorolható be.

Érdemes ezeket az átfogó tudományterületeket alaposabban megvizsgálni, tudományágakra bontani. A természettudományok esetében a gyakran hivatkozott cikkek többségét elsősorban fizika (pl. részecskefizika, asztrofizika), vegyészet és anyagtudományok tudományágakban készült cikkek adják, míg az élettudományok esetében a belgyógyászat, az onkológia, a kardiológia, a sejtbiológia tudományágak a főbb kibocsátók. Kerüljön szóba bármely itt felsorolt tudományág, egy tényező egészen bizonyos: a kutatások ezeken a területeken roppant költségesek. A részecskefizika, vagy az asztrofizika hatalmas infrastrukturális hátteret igényel, a műszerek és a laborok elkészítése kiemelt nemzeti vagy nemzetközi programok keretében történhet csak meg.

Az onkológiai, a kardiológiai kutatások, ha nem is igényelnek olyan hatalmas infrastruktúrát (legalábbis egy földrajzi helyen), mint a korábban vázoltak, adott esetben sok ország több száz kutatójának közreműködésével, több ezer beteg bevonásával történnek. A teljes emberi genomot feltáró Human Genome Project vagy a neurológiai kutatások egyik zászlóshajója, a Human Brain Project méretüket és költségüket tekintve a részecskefizika kutatásokhoz mérhetők. Ezek a projektek a „nagy tudomány” (Big Science) kategóriába tartoznak, legfontosabb jellemzőjük (a hatalmas költségvonzatuk mellett) pedig az, hogy általában széles nemzetközi összefogást igényelnek.

A 2.A ábrán azt látjuk, hogy a 2014-2016-os időszakban a 3000 nagy hatású kapcsolatból képzett  Jaccard index érték messze nagyobb, mint az összes cikk vonatkozásában. A következtetés tehát az, hogy a „nagy tudomány” projektek, illetve a komplexebb, nagyobb léptékű kutatások szélesebb nemzetközi összefogást igényelnek. Az is látszik, hogy a hasonló relatív erősségű kapcsolatok nagyobb földrajzi távolság mellett is létrejönnek (2.B ábra). Míg az összes kapcsolat esetében a 750 legerősebb kapcsolat átlagtávolsága 3120 km volt, addig a top 750 nagy hatású kapcsolat esetében az átlagtávolság 5340 km-re emelkedett. 

A „nagy tudomány” tehát intenzívebb nemzetközi együttműködést igényel olyan szereplőktől, akik nagyobb földrajzi távolságban is elhelyezkedhetnek egymáshoz képest (nemcsak alapvetően a szomszédos országokban). A 2.B ábra ugyanakkor arra is felhívja a figyelmet, hogy még a roppant komplex kutatási projektek esetében is érvényesül a távolság hatás, tehát a földrajzilag egymáshoz közelebb elhelyezkedő városok között erősebb az együttműködés, mint az egymástól távolabbiak között.

A nemzetközi tudományos együttműködések földrajzi vetülete

Általánosságban vizsgálva a tudományos kapcsolatokat, vagy csak a gyakran hivatkozott cikkeket előállító kapcsolatokra fókuszálva, három dolog egyértelműn kijelenthető:

• a nemzetközi együttműködések az utóbbi évtizedekben erősödtek,
• hasonló intenzitású kapcsolatok egymástól messzebb elhelyezkedő szereplők között is létrejönnek,
• ám a földrajzi távolság továbbra is korlátozó tényező maradt.

A nemzetközi tudományos együttműködések földrajzi mintázata újabb sarkalatos tényezőkre hívja fel a figyelmet, különösen úgy, ha ezt a mintázatot különböző időpontokban szemléljük. A 3. A, B, C ábrán pirossal jelöltük az erős kapcsolatokat (tehát a top 750 kapcsolatot a Jaccard index értéke alapján), három különböző évtizedben, 1994-1996-ban, 2004-2006-ban és 2014-2016-ban. A 3.A ábra azt mutatja, hogy az első időszakban a relatív legerősebb kapcsolatok alapvetően nyugat-európai – nyugat-európai, észak-amerikai – észak-amerikai, illetve nyugat-európai – észak-amerikai városok között jöttek létre. A 3.B ábra szerint a legerősebb nemzetközi együttműködésekben a nyugat-európai és észak-amerikai városok között létrejött kapcsolatok aránya emelkedett, és bár a nyugat-európai – nyugat-európai kapcsolatok tömege maradt a legnagyobb, aránya némileg csökkent.

A 21. század első évtizedének közepén viszont változás történt: az észak-amerikai városok kiszorultak a legerősebb kapcsolatokból, helyettük a top 750-en együttműködés között ismét a nyugat-európai – nyugat-európai kapcsolatok aránya nőtt meg, kiegészülve kelet-európai, latin-amerikai és afrikai városokkal ezekben a kapcsolatokban.

A legnagyobb relatív erősségű 750 nagy hatású kapcsolatban (3.D ábra) – némileg meglepő módon – az észak-amerikai városok aránya csak 8% körül alakul, nem sokkal megelőzve a latin-amerikai városokat ezekben a kapcsolatokban (7,7%), és messze lemaradva a kelet-európai városoktól (20,4%).

A legerősebb nemzetközi tudományos együttműködések földrajzi mintázata tehát az intra-európai kapcsolatok túlsúlyát mutatja domináns nyugat-európai, de növekvő kelet-európai részvétellel. Az észak-amerikai városok száma a kapcsolatokban egy dinamikus emelkedés után jelentősen lecsökkent. Az ázsiai (alapvetően kínai, japán és dél-koreai) városok száma a top kapcsolatokban pedig még a közel-keleti városok számát sem éri el.

Politika, gazdaság, verseny

A nemzetközi tudományos együttműködések mintázatának két sarkaltos kérdése, hogy az észak-amerikai városok (alapvetően az egyesült államokbeli városok) miért szorultak ki a relatív legerősebb együttműködésekből, és miért nem jelenik meg közöttük több ázsiai város. Ezekre a kérdésekre csak akkor tudunk válaszolni, ha a nem hagyjuk figyelmen kívül az elmúlt két évtized legfontosabb nemzetközi politikai és gazdasági eseményeit. Mint láttuk, a 21. század első évtizedének közepéig, az észak-amerikai városok egyre erősebb együttműködéseket építettek ki nyugat-európai városokkal, majd a periódus közepén a folyamat megtorpant, sőt a kapcsolatokban markáns gyengülés történt.

Ennek a folyamatnak az oka pedig alapvetően az egyre mélyülő és bővülő európai integráció.

Időrendben haladva, 2004-ben az Európai Unió történetének legnagyobb bővítése során nyolc kelet-és kelet-közép-európai, valamint két mediterrán ország vált a Közösség tagjává, akiket 2007-ben további két kelet-európai ország követett. A csatlakozás után az új tagországok is hozzáférhetnek az EU strukturális és kohéziós alapjaihoz, kutatóik pedig részt vehetnek a Közösség kutatás-fejlesztési projektjeiben. Mindez a kelet-közép-európai országok kutatói infrastruktúrájának minőségi fejlődését hozta magával, a kutatóknak extra jövedelemhez jutottak, a közösségi ösztönzők pedig segítettek a kapcsolatok elmélyülésében.

Szintén lendületet adott a pán-európai tudományos együttműködések erősödésnek, hogy a Közösség a 2000-es évek közepén létrehozta az Európai Kutatási Térséget (EKT) azzal a céllal, hogy a nemzetállamok szintjén széttöredezett kutatási rendszereket integrálja. Az EKT működését támogatja a 2009-től az EU-s jogban is elismert Európai Kutatási Infrastruktúra Konzorcium, amelynek keretében nemzetközi szinten is versenyképes és látható, illetve a nemzetállamok szintjén túlságosan költséges infrastruktúra-fejlesztések valósulnak meg. Összességében ezek a mechanizmusok az európai uniós szereplők tudományos együttműködését fokozták, az EU-n kívüli szereplők részvételét a kapcsolatokban pedig errodálták.

Meg kell jegyezni, hogy a magyar kutatók számára az európai kutatókkal történő együttműködés alapvető fontosságú lesz a következő évtizedben. A legnagyobb hazai alapkutatási program, az OTKA hét éves költségvetése (a 2019-es keretösszegből levezetve) mindössze a 0,13 százaléka a Horizon Europe büdzséjének, márpedig utóbbiban nagy valószínűséggel csak akkor tudnak hazai kutatók is sikeresen részt venni, ha a nemzetközi együttműködéseiket tovább mélyítik, sőt újabbakat hoznak létre.

A magyar városok aktív részvétele a nemzetközi, főleg európai tudományos együttműködésekben tehát nagy valószínűséggel erősödni fog.

Az ázsiai városok részvétele a tudományos kapcsolatokban világviszonylatban is az egyik leggyengébb, bár kétségtelen, hogy például a kínai tudománypolitika komoly energiát mozgósít a tudományos nagyhatalmakkal való együttműködés erősítésére. Az Egyesült Államok pedig nem feltétlenül partner ebben, különösen, ha a nagy tudomány projektekről van szó. Sőt, ezen a területen az Egyesült Államok még hagyományos partnereit, a nyugat-európai országokat is inkább versenytársnak tekinti. A nagyon sikeres nemzetközi (egyébként amerikai kezdeményezésű) Human Genome Project után az Egyesült Államok önálló agykutatási projektet indított (BRAIN Initiative), amire a válasz egy pán-európai agykutatási projekt lett (Human Brain Project). Az Európai Neutronkutató Központ létrejöttének pedig az adott nagy lökést, hogy az Egyesült Államok kategorikusan visszautasított az európaiak hozzáférést a 2000-es évek közepén épített Oak Ridge-i Nemzeti Laboratórium neutron forrásához.

A nemzetközi tudományos együttműködések intenzitása tehát folyamatosan emelkedett az elmúlt évtizedekben, az együttműködésekben résztvevő szereplők nagyobb távolságokra elhelyezkedő partnerekkel is erős kapcsolatokat alakítanak ki, igaz a földrajzi távolság, mint korlátozó faktor továbbra sem szűnt meg. Látni kell ugyanakkor, hogy a tudományos kapcsolatokat (az egyéni és intézményi döntéseken és preferenciákon túl) nemcsak a távolság befolyásolja, hanem nemzeti és nemzetközi politikai és gazdasági tényezők is. A jövőben pedig azt is érdemes lesz feltárni, hogy a COVID-19 legyőzésére tett erőfeszítéseknek köszönhetően a tudományos együttműködések tovább mélyülnek, vagy éppen ellenkezőleg, a kutatók mozgásának korlátozása miatt az együttműködések relatíve visszaesnek.

A kutatásról és eredményeiről bővebben a következő tanulmányban lehet olvasni:

Csomós G, Vida ZV, Lengyel B (2020) Exploring the changing geographical pattern of international scientific collaborations through the prism of cities. PLoS ONE 15(11): e0242468

Címlapkép: Getty Images