2020研究前沿_114页_3mb

2020研究前沿总结

核心内容

《2020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ESI数据库中11626个研究前沿，遴选并分析了11大学科领域中的110个热点前沿和38个新兴前沿。报告通过共被引分析法识别研究前沿，依据CPT指标（总被引频次/核心论文数/施引年数）和战略情报研究人员的专业判断，对研究前沿进行重点遴选和解读。

主要观点

• 研究前沿的识别基于文献引用网络，而非人工分类，避免主观偏见。
• 热点前沿代表了活跃、成熟的研究领域，而新兴前沿则反映了快速发展的研究方向。
• 重点前沿包括重点热点前沿和重点新兴前沿，分别代表了最具影响力和最具潜力的研究方向。
• 报告内容覆盖自然科学与社会科学，涵盖农业科学、生态与环境科学、地球科学、临床医学、生物科学、化学与材料科学、物理学、天文学与天体物理学、信息科学、经济学与心理学、以及社会科学等多个领域。

关键信息

一、农业科学、植物学和动物学

1.1 Top10热点前沿发展态势

农业科学、植物学和动物学领域的Top10热点前沿主要分布在以下子领域：

• 食品科学与工程（3个）：粮食加工方法、果蔬干燥加工、食品智能包装。
• 动物传染病（1个）：猪圆环病毒3型的鉴定与遗传特征分析。
• 植物生理（2个）：一氧化氮的生理作用、光诱导气孔动力学。
• 作物科学（2个）：小麦基因组和转录组研究、作物生长与重金属污染防治。
• 药用植物（1个）：植物提取物对疾病的治疗作用。
• 动物营养（1个）：昆虫粉作为新型可再生动物饲料资源的开发与利用。

1.2 重点热点前沿——“光诱导气孔动力学对光合作用和水分利用效率的影响”

• 该前沿涉及叶片气孔开闭机制及调控策略，关注光合作用和水分利用效率。
• 研究重点包括气孔导度变化、光遗传学操纵、关键基因调控及光照波动对光合作用的影响。
• 英国贡献最多，占核心论文的77.8%，埃塞克斯大学是该前沿的核心论文产出机构之一。
• 施引论文中，美国和中国表现突出，尤其在施引论文数量上，中国占比45%。

1.3 重点热点前沿——“生物炭和金属氧化物纳米粒子对作物生长和镉吸收的影响”

• 研究聚焦于生物炭和金属氧化物纳米粒子在土壤改良中的作用，尤其是镉污染治理。
• 核心论文主要来自巴基斯坦（100%）、韩国（38.9%）和中国（16.7%）。
• 中国在施引论文中贡献最大，占比44.8%，巴基斯坦和美国紧随其后。
• 重点研究包括生物炭与不同添加剂的协同作用、对作物生长和镉吸收的调控机制。

2.1 新兴前沿概述

• 该领域仅有一个新兴前沿：“可降解废弃物资源化利用生物学调控技术及机制研究”。
• 研究关注微生物转化、昆虫处理和生物学调控机制，对有机废弃物进行资源化利用。
• 核心论文数量较少，但施引论文显示该方向具有一定的研究热度。

2.2 重点新兴前沿——“可降解废弃物资源化利用生物学调控技术及机制研究”

• 研究内容包括微生物群落演替、昆虫处理机制和腐殖质呼吸作用。
• 核心论文全部来自巴基斯坦，且主要由费萨拉巴德政府学院和费萨拉巴德农业大学产出。
• 施引论文中，中国贡献最大，占比44.8%，显示该前沿在国际上的影响力。

二、生态与环境科学

1.1 Top10热点前沿发展态势

• 该领域Top10热点前沿集中在生态科学和环境科学两个子领域。
• 热点前沿包括：污水处理中的微塑料污染、全球尺度外来物种入侵、厌氧氨氧化技术、大气污染与边界层结构等。
• 污水处理厂微塑料污染是近年新增的热点前沿，与全球汞排放和全氟化合物研究共同构成环境科学的热点方向。

1.2 重点热点前沿——“全球尺度外来物种入侵的评估、影响与管理”

• 研究聚焦于外来物种入侵的评估、影响及管理，尤其关注全球尺度的生态影响。
• 核心论文主要来自英国（64.7%）、南非（61.8%）和澳大利亚（50.0%）。
• 施引论文中，美国、英国和澳大利亚是主要贡献者。
• 南非斯坦陵布什大学、捷克科学院和布拉格查尔斯大学是该前沿的主要产出机构。

1.3 重点热点前沿——“厌氧氨氧化技术及在污水处理中的应用”

• 厌氧氨氧化技术是一种高效、环保的生物脱氮技术，在污水处理中具有重要应用价值。
• 核心论文主要来自中国（50.0%）、美国（17.9%）和荷兰（17.9%）。
• 施引论文中，中国贡献最大，占比57.5%，北京工业大学和哈尔滨工业大学是主要机构。
• 该技术已形成多个工艺，如部分亚硝化-厌氧氨氧化联合工艺，相关论文被引频次较高。

2.1 新兴前沿概述

• 该领域有一个新兴前沿：“生物柴油中混合组分和添加剂对柴油机性能和排放的影响”。
• 研究关注生物柴油的混合组分、添加剂对柴油机性能和排放的影响。

2.2 重点新兴前沿——“生物柴油中混合组分和添加剂对柴油机性能和排放的影响”

• 研究聚焦于乙醇、水、丙酮等与生物柴油的混合，以及纳米添加剂和含氧添加剂对性能和排放的影响。
• 该前沿具有较大的应用前景，是当前绿色能源研究的重要方向。

三、地球科学

1.1 Top10热点前沿发展态势

• 该领域Top10热点前沿中，地质学相关研究占7个，包括滑坡敏感性分析、天然气水合物研究、卫星反射率数据分析等。
• 人工智能和天基探测平台被广泛应用于地质学研究，显示出技术对地球科学的推动作用。
• 气候变化和海洋科学方向也占据一定比重。

1.2 重点热点前沿——“天然气水合物成藏特征和开采工艺研究”

• 天然气水合物（可燃冰）是后石油时代的潜在替代能源，具有分布广、储量大、污染低等优点。
• 开采方法主要包括降压法、热激发法、化学抑制剂法等，但目前仍处于实验研究阶段。
• 美国、印度、日本、中国等国对天然气水合物研究高度重视，美国地质调查局是核心论文的主要产出机构之一。

2.1 新兴前沿概述

• 该领域有一个新兴前沿：“生物柴油中混合组分和添加剂对柴油机性能和排放的影响”。

四、其他领域

报告还涵盖了临床医学、生物科学、化学与材料科学、物理学、天文学与天体物理学、信息科学、经济学、心理学及其他社会科学等领域的研究前沿。

• 临床医学中，“深度学习在眼科领域应用”和“阿尔茨海默病tau PET影像诊断”是重点前沿。
• 生物科学中，“星形胶质细胞与神经退行性疾病的关系”和“小分子PROTACs对蛋白质的靶向降解”是研究热点。
• 化学与材料科学中，“有机室温磷光材料”和“氮杂环卡宾催化”是重点研究方向。
• 物理学中，“转角双层石墨烯”和“二维范德瓦尔斯异质结”是前沿研究。
• 天文学与天体物理学中，“盖亚”绘制银河系三维地图和“快速射电暴观测”是重点方向。
• 信息科学中，“无线移动边缘计算”和“AlphaGoZero强化学习算法”是研究前沿。
• 经济学与社会科学中，“循环经济和可持续性商业模式创新”和“人工智能对区块链智慧合约的推动”是新兴前沿。

五、总结

《2020研究前沿》报告全面反映了全球科研的最新动态，重点突出11大学科领域中最具影响力的110个热点前沿和38个新兴前沿。研究前沿的遴选和解读基于文献引用网络和CPT指标，强调研究的活跃度和跨学科影响力。报告揭示了不同国家和地区在科研领域的研究布局和贡献度，强调了中国在多个前沿领域的重要地位。同时，报告也为科研管理者和政策制定者提供了重要的决策依据。