生物多样性-气候-健康（BCH）关联研究图谱：基于地平线欧洲科研项目的主题建模与网络分析

《Nature-Based Solutions》：Mapping the Biodiversity, Climate, and Health Nexus: an Analysis of Horizon Europe research projects

　　

摘要：全球日益受到生物多样性丧失、气候变化和人类健康三重相互关联危机的挑战，这些危机常被框定为“三重挑战”。生物多样性、气候与人类健康构成了一个紧密耦合的系统，其中一个领域的变化可能引发其他领域的连锁反应，这使得孤立的应对方式越来越难以为继。基于自然的解决方案（NBS）为应对这些相互依存关系提供了一条重要路径，因其利用生态过程解决社会挑战，同时有可能在生物多样性、气候韧性与人类福祉方面产生协同效益。本研究采用主题建模（Latent Dirichlet Allocation, LDA）与网络分析方法，对欧盟资助的地平线2020（Horizon 2020）与地平线欧洲（Horizon Europe）科研项目中生物多样性-气候-健康（BCH）关联的相关性进行了系统映射。研究人员从社区研究与开发信息服务（CORDIS）数据库中筛选出394个活跃项目作为分析语料库，通过LDA识别出九个主要主题领域，并根据项目对生物多样性、气候与健康维度的覆盖程度将其划分为低、中、高三个BCH相关性等级。结果显示，在158个兼具政策相关性的项目中，仅有28个项目（17.7%）完整涵盖了BCH三大维度，而双维度组合（尤其是气候-健康组合）更为常见。全面整合BCH的项目主要集中在生态系统服务、城市健康与基于自然的解决方案等主题领域，且更侧重于政策发展；相比之下，双维度项目则更强调实施层面。本研究通过对欧盟资助科研项目格局的系统实证评估，揭示了跨领域BCH研究方法的存在及其分布特征，表明尽管BCH相关主题在项目中广泛存在，但三大维度的同步整合仍相对少见。

论文解读：生物多样性-气候-健康（BCH）关联研究的格局与特征——基于地平线欧洲科研项目的实证分析

一、研究背景与问题提出

当前全球正面临生物多样性丧失、气候变化与人类健康威胁这三重相互交织的危机。生物多样性、气候与人类健康三者构成一个高度耦合的系统，任一领域的变化都会在其他领域引发连锁反应，传统的分部门应对策略因此日益失效。基于自然的解决方案（NBS）作为一种利用生态过程应对社会挑战的路径，有望在生物多样性保护、气候韧性与人类福祉方面产生多重协同效益，因而被视为应对上述相互依存关系的重要工具。

然而，尽管学界对生物多样性-气候-健康（BCH）关联的概念框架与治理模式已有较多探讨，但关于这一关联如何在受资助的科研项目中得到具体体现，尚缺乏系统性认识。现有文献分析主要关注BCH关系在学术论文中的概念化与报道情况，而受资助的科研项目提供了不同的经验视角——它们代表了具有明确目标、资源、合作伙伴与交付结构的研究活动。考察这一项目格局，可以揭示BCH相关研究究竟是主要聚焦于两两配对的关系，还是同时涵盖所有三个维度；这些项目呈现出哪些主题特征；以及跨越多个BCH维度的研究在组织架构上有何特点。此外，政策相关性也是一个值得关注的维度——研究能否为综合性的环境与健康决策提供证据支持，取决于其是否涉及政策层面的考量。

为此，本研究聚焦于欧盟两大旗舰科研资助计划——地平线2020（H2020）与地平线欧洲（HEU）——中具有潜在BCH与政策相关性的活跃项目，旨在回答以下核心问题：在这些项目中，生物多样性、气候与健康三个维度是如何被呈现的？不同维度组合的项目在主题、结构与政策相关特征上存在哪些差异？

二、关键技术方法

研究人员采用了以下主要技术方法开展分析：

1. 1.
   数据来源与整合：从欧盟委员会中央科研活动数据库CORDIS中，检索H2020与HEU两个资助计划的科研项目记录。通过五组互补的检索字符串（涵盖生态系统方法、气候变化、生物多样性、人类健康与政策等交叉组合），共获得1,211条初始记录，经去重并限定为截至2025年8月仍在进行的活跃项目后，最终纳入394个项目构成分析语料库。
2. 2.
   主题建模（LDA）：运用基于R语言tidytext包的隐含狄利克雷分配（Latent Dirichlet Allocation, LDA）主题模型，对每个项目的标题、目标与关键词合并后的文本进行无监督学习。通过比较主题数量K=3至15范围内的模型表现，依据主题连贯性得分选定九主题（K=9）作为最优解，从而识别出语料库中潜在的九个主要主题领域。
3. 3.
   BCH关联分类与政策相关性判定：基于LDA输出的项目-主题概率矩阵，设定γ≥0.10的阈值保留有意义的主题关联。根据各主题所对应的生物多样性、气候、健康与政策维度，将项目分为低（仅含一个BCH维度）、中（含两个维度）、高（含三个维度）三个BCH相关性等级，并单独判定政策相关性高低。
4. 4.
   网络分析：针对高BCH且高政策相关性的项目子集，构建了无向二分主题-项目网络，用于分析主题共现模式；同时构建国家层面共同参与网络，以考察国际合作的结构特征，采用度中心性与中介中心性等指标衡量各国在网络中的连接地位。

三、研究结果

3.1 主题识别与特征描述

九主题LDA模型识别出的主题包括：循环经济、气候与环境政策（T1）；海洋生物多样性与生态系统服务政策（T2）；气候、环境与健康政策影响（T3）；气候恢复与沿海基于自然的解决方案（T4）；基于自然的气候适应与韧性政策（T5）；土壤健康、生物多样性与生态系统管理政策（T6）；可持续能源系统与排放（T7）；城市气候与健康政策（T8）；水、食物、气候管理与健康（T9）。这些主题可归为三大集群：生物多样性与生态系统管理类（T2、T4、T6）、气候变化相关类（T1、T5、T7）、健康维度类（T3、T8、T9）。政策相关术语广泛分布于多个主题中，而非局限于单一的政策专题。

3.2 BCH与政策相关性评估

在394个项目中，中等BCH相关性最为普遍（196项，占49.7%），低BCH相关性次之（165项，占41.9%），高BCH相关性仅有33项（占8.4%）。政策相关性方面，296个项目（75.1%）被判定为高政策相关性。进一步筛选出兼具中/高BCH与高政策相关性的项目共158项，其中中等BCH项目130项（82.3%），高BCH项目28项（17.7%）。

3.3 政策相关BCH项目的主题构成

在158个政策相关项目中，气候是最常见的单一维度（100%），健康维度出现在73.4%的项目中，生物多样性维度占44.3%。维度组合方面，气候-健康组合最为常见（88项，占55.7%），其次是生物多样性-气候组合（42项，占26.6%），三者全包含的高BCH项目仅28项（17.7%），且未发现生物多样性-健康组合而不涉及气候的项目。主题分布对比显示，高BCH项目在海洋生物多样性与生态系统服务政策、城市气候与健康政策、土壤健康与生态系统管理政策等主题上占比更高，而中等BCH项目则在基于自然的气候适应与韧性政策、循环经济等主题上更为突出。主题共现分析表明，最强共现对为海洋生物多样性与生态系统服务政策（T2）与城市气候与健康政策（T8），两者在8个项目中共同出现。

3.4 BCH项目的结构特征

中等与高BCH项目在平均经费（754万欧元 vs. 641万欧元）、联盟规模（19家 vs. 17.57家机构）、参与国数量（9.38个 vs. 8.68个）及组织类型多样性（3.82种 vs. 3.71种）等方面差异不大。协调机构方面，研究机构（REC）与高等教育机构（HES）在两类项目中均占主导地位，但私营营利组织（PRC）在高BCH项目中担任协调人的比例（17.9%）显著高于中等BCH项目（5.4%）。参与机构的分布也呈现类似趋势：高BCH项目中PRC占比（24.4%）略高于中等BCH项目（21.2%），而公共机构（PUB）在中等BCH项目中占比更高（14.3% vs. 6.1%）。

地理分布方面，项目协调集中在西班牙、意大利、德国、法国等西欧与南欧国家，但参与机构的分布更为广泛。国家共同参与网络由81个国家组成单一连通组件，密度达0.417。西班牙与德国的中介中心性最高（均为0.069），葡萄牙与南非虽参与项目数较少，却占据相对较强的连接位置，分别位列第五与第十位。

四、讨论与结论

本研究表明，尽管BCH相关主题在H2020与HEU项目中广泛存在，但同时涵盖生物多样性、气候与健康三个维度的项目仅占少数，两两配对式的呈现更为普遍。中等与高BCH项目之间的区别主要源于主题取向而非项目结构特征——项目规模、经费水平、联盟构成等结构性指标差异有限，而主题组合上的差异更为显著。基于自然的解决方案（NBS）虽在BCH研究中扮演重要角色，但不应将其等同于完全的BCH整合；高BCH关联同样可以通过生态系统服务、生物多样性管理、城市健康等非NBS主导的主题组合实现。

研究还发现，科研领导权集中于少数西欧国家，但合作网络整体连通性良好，部分参与项目较少的国家（如葡萄牙、南非）在连接不同国家参与者方面发挥着不成比例的关键作用。私营机构在高BCH项目中参与度更高，而公共机构在中等BCH项目中更为突出，这引发了关于知识共同生产与政策转化之间关系的进一步思考。

研究结论指出，通过系统性地评估欧盟资助科研项目中生物多样性、气候与健康维度的呈现方式，本研究超越了以往偏重概念讨论的局限，揭示了跨领域BCH研究方法的实际存在及其分布特征。结果表明，同时涵盖三大维度的项目在所分析的语料库中仍属较小群体，这为未来科研资助战略与跨学科合作方向提供了重要的实证依据。