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《2017研究前沿》揭示全球热点与新兴前沿

供稿人:温一村  供稿时间:2018-5-18   关键字:2017研究前沿  热点前沿  新兴前沿  

中国科学院科技战略咨询研究院、中国科学院文献情报中心与科睿唯安公司于2017年在北京联合发布了《2017研究前沿》报告。报告基于科睿唯安的Essential Science Indicators (ESI) 数据库中的9690个研究前沿,遴选出了自然科学和社会科学的10个大学科领域排名最前的100个热点前沿和43个新兴前沿;利用重点研究前沿指标(CPT)在143个研究前沿中共遴选出27个重点前沿进行深入解读。

报告中的研究前沿是由一组高被引的核心论文和一组共同引用核心论文的施引文献组成。核心论文来自于ESI数据库中的高被引论文,即在同学科同年度中根据被引频次排在前1%的论文,同时,引用核心论文的施引文献可以反映出核心论文所提出的技术、数据、理论在发表之后是如何被进一步发展的。报告通过对143个热点前沿和新兴前沿作进一步分析,归纳了可能代表国际基础科学的重大前沿突破,具体包括:

农业、植物学和动物学领域——农业、植物学和动物学领域排名前 10的热点前沿主要包括植物基因组技术研究、植物营养机制研究、农业资源研究等。植物基因组技术相关研究中“植物基因组编辑技术及其在农作物中的应用研究”前沿是植物生物技术领域的重大突破,发展迅猛;植物营养机制中“植物中钾离子的吸收、传输与植物耐盐胁迫的生理机制和调控”是2015年的新兴前沿。关于微生物的研究前沿“子囊菌和半知菌的分类学与系统发育学”连续两年入选热点前沿前10。

生态与环境科学领域——环境污染问题是该领域的研究重点,有6 个热点前沿涉及到不同的污染问题,其中“海洋环境中的塑料微利污染”连续3年入选,“全球性汞污染”和“有机磷阻燃剂对环境和人类的影响” 连续2 年入选。

地球科学领域——地球科学领域位居前10 位的热点前沿仍然集中在气候变化、地球化学、固体地球物理学和地质学研究。气候变化研究方面的热点包括:末次间冰期CO2浓度升高对海洋环流的影响,大气中的碳黑在气候系统中的作用,大气气溶胶成核机理研究,尘埃及生物气溶胶在大气冰核核化过程中的作用。

临床医学领域——主要集中于心血管疾病诊疗、泌尿生殖系肿瘤诊疗新方法、传染病防控及全外显子基因测序研究。其中,心血管疾病诊疗方面的热点包括生物可吸收支架植入治疗冠心病、冠心病支架术后抗栓治疗最佳疗程、TMAO与心血管系统患病风险、房颤患者新型口服抗凝药用药安全性及远端缺血预处理改善心脏手术短期预后;泌尿生殖系肿瘤诊疗研究关注前列腺癌核素标记PSMA分子显像、肌层浸润性膀胱肿瘤辅助化疗有效性;传染病防控研究包括疟疾对青蒿素抗药机制、戊肝流行与防治2 个热点前沿。

生物科学领域——主要集中于RNA 相关研究和技术方法的突破与应用,前者主要包括环状RNA、mRNA和lncRNA等相关研究,技术方法的突破与应用包括冷冻电镜技术、3D 生物打印方法和脑结构的光学成像技术等。从研究内容上看,生物科学领域仍聚焦于生命科学与人类健康研究,“冷冻电镜技术在生物大分子三维结构解析中的应用”是2017年诺贝尔化学奖的主题。相比其他领域,生物科学领域的热点前沿核心论文的平均出版年最年轻,均是2014年以来。

化学与材料科学领域——前沿主要分布在太阳能电池、有机合成、纳米技术、超级电容器、自由基聚合、上转换发光等等方面。在太阳能电池领域,关于钙钛矿太阳能电池和聚合物太阳能电池的研究连年入选热点前沿或新兴前沿。在有机合成领域,碳氢键的活化反应也是连年入选,另外今年还突出了间位碳氢键的活化。在纳米技术领域,不仅继续有具体的前沿研究入选,而且首次出现宏观研究概念――纳米组装学。

物理学领域——主要集中于凝聚态物理、高能物理和光学。凝聚态物理方面,钇钡铜氧化物依然是今年的热点前沿,铁基超导体的向列相研究从2016年的新兴前沿变成了今年的热点前沿。黑磷的特性研究连续2年入选热点前沿,且该前沿2016年单年的施引论文数达到881篇,是十个热点前沿中最活跃的一个。高能物理方面,暗物质间接探测继续位列热点前沿。

天文学与天体物理学领域——涵盖重子声学振荡、高红移星系、太阳物理、系外行星搜寻及其性质研究、高能中微子和伽马射线、宇宙微波背景辐射、暗物质、超新星等研究主题,体现出与空间任务平台高度相关的特点。该领域的热点前沿长期保持相对稳定,与2016年和2015年的热点前沿相比,重子声学振荡、高红移星系、太阳物理、系外行星、超新星、暗物质等研究主题连年上榜,始终是天文学与天体物理学领域备受关注的热点科学问题。此外,与2017年诺贝尔物理学奖主题引力波研究密切相关的研究主题――“双黑洞等双致密天体的形成及并合”成为2017 年新兴前沿之一。

数学、计算机科学与工程领域——主要集中于应变梯度理论及其在材料和工程研究中的应用、多类偏微分方程(组)求解及其应用、传热优化理论、超级电容器、水合物法气体分离技术、选择性激光熔融金属加工技术以及基于生物特征的远程认证等领域。

经济学、心理学以及其他社会科学领域——该领域的研究前沿主要集中在心理学、社会学以及一些交叉学科的研究,例如“精神病患者的健康状况和物理干预措施研究”体现了心理学和临床医学之间的交叉,“人类起源、进化和迁徙的基因组学研究”则是用基因组学研究人类的起源、进化与迁徙,是遗传学与考古学的交叉。此外,一些经济、心理和社会科学中的研究方法及其应用也不断出现在近几年的热点前沿中。


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