中科院：2021研究前沿_138页_8mb

2021研究前沿总结

核心内容概述

《2021研究前沿》报告由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联合发布，基于Essential Science Indicators™ (ESI) 数据库，分析了全球11大学科领域的研究趋势。报告通过共被引分析法，识别出110个热点前沿和61个新兴前沿，并从中遴选了31个重点前沿和2个前沿群进行深入解读。

报告强调了研究前沿的遴选与命名基于核心论文（高被引论文）和其施引论文的引用模式，结合**年篇均被引频次（CPT）和核心论文数量（P）**指标，评估研究前沿的活跃度和影响力。重点前沿的分析不仅揭示了科学问题的最新进展，还探讨了国家与机构在该领域的研究布局。

主要观点与关键信息

1. 研究前沿的遴选与分析方法

• 研究前沿的定义：通过分析高被引论文的引用模式，识别出具有连贯性和活跃度的研究主题。
• 核心论文：来自ESI数据库中在同学科同年度被引频次排在前1%的论文。
• 施引论文：引用核心论文的文献，用于分析研究前沿的进展与影响力。
• 遴选指标：
  • 年篇均被引频次（CPT）：反映研究前沿的平均影响力和时效性。
  • 核心论文数（P）：反映研究前沿的规模与活跃度。

2. 农业科学、植物学和动物学领域

热点前沿Top 10

• 食品科学与工程：3个热点前沿，包括植物抗氧化剂在肉制品中的应用、多功能食品智能包装膜、褪黑素在果实储藏中的应用。
• 植物基因组与编辑：3个热点前沿，包括茶树基因组研究、植物泛基因组研究、动植物碱基编辑器研究。
• 动物传染病：1个热点前沿，关于非洲猪瘟的流行病学和病毒学研究。
• 健康饮食：1个热点前沿，关于间歇性禁食对健康、衰老和疾病进程的影响。
• 植物进化与抗病研究：1个热点前沿，早期陆地植物进化和植物免疫受体NLR及其抗病机制。

重点热点前沿

• 植物泛基因组研究：

  • 核心论文：16篇，包括13篇研究性论文和3篇综述。
  • 主要研究对象：甘蓝型油菜、番茄、水稻、小麦、向日葵等。
  • 研究内容：基因组结构、多样性、抗病基因、水果风味基因、驯化历史等。
  • 被引频次最高论文：发表于《Nature》，由来自中国农业科学院、国际水稻研究所、上海交通大学等机构合作完成，被引252次。
  • 国家与机构贡献：
    • 国家：澳大利亚（56.3%）、中国（43.8%）、美国（37.5%）。
    • 机构：西澳大利亚大学（43.8%）、中国农业科学院（31.3%）。

• 动植物碱基编辑器研究：

  • 核心论文：46篇，其中42篇发表于《Nature》、《Science》等顶级期刊。
  • 研究内容：DNA碱基编辑器，尤其是胞嘧啶碱基编辑器（CBEs）和腺嘌呤碱基编辑器（ABEs）。
  • 被引频次最高论文：哈佛大学David Liu团队的论文，被引1174次。
  • 国家与机构贡献：
    • 国家：美国（69.6%）、中国（30.4%）。
    • 机构：哈佛大学（47.8%）、麻省理工学院（37.0%）、博德研究所（37.0%）。

新兴前沿

• 4个新兴前沿：

  1. 农田土壤铜污染的植物修复研究
  2. 植物抗胁迫的系统信号传导
  3. 提高植物抗非生物胁迫性的调节因子
  4. 产ACC脱氨酶根际促生菌对作物干旱胁迫的缓解作用

• 重点新兴前沿：

  • 产ACC脱氨酶根际促生菌对作物干旱胁迫的缓解作用：
    • 核心论文：6篇，研究内容包括PGPR对小麦和玉米的影响、与生物炭的联合应用等。
    • 应用前景：促进植物生长、延缓衰老、增强抗逆性。
    • 国家与机构贡献：美国和中国为主要贡献国，中国科学院、哈佛大学等机构贡献较多。

3. 生态与环境科学领域

热点前沿Top 10

• 环境科学子领域：

  • 新冠肺炎疫情相关环境研究（如病毒检测与传播、空气质量变化）
  • 全氟和多氟烷基化合物（PFAS）的分布、暴露、毒理和污染控制技术
  • 空气污染相关研究（如低成本传感器、气溶胶与大气边界层相互作用）
  • 微塑料污染及其对土壤生态系统的影响
  • 全球空气污染造成的死亡率和疾病负担估计

• 生态科学子领域：

  • 昆虫衰退现状、灭绝危机与驱动因素
  • 物种界定方法的改进

重点热点前沿

• 昆虫衰退现状、灭绝危机与驱动因素：

  • 核心论文：20篇，揭示全球昆虫多样性和生物量的下降趋势。
  • 被引频次最高论文：2017年荷兰奈梅亨大学发表于《Plos One》的论文，被引663次。
  • 国家与机构贡献：
    • 国家：美国（50%）、德国（40%）、英国（40%）、荷兰（30%）、澳大利亚（30%）。
    • 机构：奈梅亨大学（25%）、萨尔茨堡大学（20%）、德国生物多样性综合研究中心（15%）等。

• 全氟和多氟烷基化合物的分布、暴露、毒理和污染控制技术：

  • 核心论文：36篇，涵盖污染状况、毒理学研究、控制技术、替代品研究等。
  • 被引频次最高论文：2016年哈佛大学发表于《Environmental Science & Technology Letters》的论文，被引267次。
  • 国家与机构贡献：
    • 国家：美国（47.2%）、瑞典（22.2%）、中国（16.7%）。
    • 机构：科罗拉多矿业大学、美国环保局、斯德哥尔摩大学等。

4. 其他领域概述

• 地球科学：聚焦全球火灾排放评估、全球降水数据集研制与评估、火星地震探测等。
• 临床医学：涉及新冠肺炎病例临床特征、孕妇临床表现与母婴结局、病毒致脏器损伤、疫苗研发等。
• 生物科学：包括病原鉴定、病毒全基因组序列分析、刺突糖蛋白结构、主蛋白酶结构解析等。
• 化学与材料科学：非共价相互作用、化学动力学疗法、化学传感器在新冠检测中的应用等。
• 物理学：高压富氢化合物的高温超导性、反铁磁自旋电子学、无限层型镍氧化物的超导性等。
• 天文学与天体物理学：原初黑洞观测、暗物质关系、标量-张量引力修正理论、引力波事件等。
• 信息科学：视频动作识别的深度神经网络、无人机无线通信技术、医学影像在新冠检测中的应用等。
• 经济学、心理学及其他社会科学：新冠大流行的心理健康影响、机器人在旅游、营销、服务等领域的应用及促进作用、新冠恐惧量表的心理测量评估等。

结论

《2021研究前沿》报告系统地梳理了全球各学科领域的研究热点和新兴方向，揭示了科研进展的动态趋势。研究前沿的分析方法基于文献引用模式，避免了人工分类的主观性，更加客观地反映了科研的活跃程度和影响力。报告不仅展示了科研热点的分布，还分析了各国家和机构在不同前沿中的贡献，有助于科研管理者和政策制定者了解科研动态，合理分配资源，推动科学进步。