2017研究前沿_94页-2mb

报告摘要

2017研究前沿总结

核心内容概述

《2017研究前沿》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) 数据库中的9690个研究前沿，筛选出10个大学科领域中的100个热点前沿和43个新兴前沿。报告采用共被引分析方法，通过核心论文和施引论文的引用模式分析，揭示各学科领域的发展趋势与重点研究方向。

方法论与数据说明

研究前沿遴选方法

热点前沿：通过筛选每个大学科领域中被引频次最高的10%的论文，再根据论文的平均出版年筛选出“最年轻”的研究前沿，共选出100个热点前沿。
新兴前沿：以核心论文的平均出版年为优先考虑因素，仅包括平均出版年在2015年6月之后的研究前沿，共选出43个新兴前沿。

重点研究前沿遴选指标

CPT指标：计算为总被引频次（C）除以核心论文数（P）再除以施引文献所发生的年数（T），即 $ CPT = \frac{C}{P \cdot T} $。
核心论文数（P）：表示研究前沿的规模，P值越大，表明该前沿越活跃。

重点研究前沿的解读

报告对每个大学科领域的27个重点研究前沿进行了深入分析和解读，包括10个热点前沿中的20个重点热点前沿和43个新兴前沿中的7个重点新兴前沿。

农业、植物学和动物学

热点前沿及重点热点前沿解读

Top10热点前沿发展态势

涉及植物基因组技术、植物营养机制、农业资源研究等。
其中，“植物基因组编辑技术及其在农作物中的应用研究”、“植物DNA甲基化的调控机理及其作用”、“子囊菌和半知菌的分类学与系统发育学”等为关键研究方向。

重点热点前沿——植物基因组编辑技术及其在农作物中的应用研究

技术背景：CRISPR技术的发展使基因组编辑技术更简便、经济，成为生物技术领域的重要突破。
核心论文：共44篇，主要来自美国（56.8%）、中国（34.1%）和日本（13.6%）。
施引论文：共309篇，主要来自美国（40.7%）、中国（23.6%）和德国（10.1%）。
研究趋势：该领域发展迅速，美国主导研究，中国表现强劲，研究方向集中于基因编辑技术的应用与优化。

重点热点前沿——植物DNA甲基化的调控机理及其作用

技术背景：DNA甲基化是表观遗传修饰的重要方式，影响基因表达与植物生长发育。
核心论文：共11篇，主要来自美国（90.9%）。
施引论文：共314篇，主要来自中国（48.0%）和美国（36.2%）。
研究趋势：美国在基础研究方面占主导地位，中国在后续跟进研究方面表现突出。

新兴前沿及重点新兴前沿解读

新兴前沿——树木年轮分析及其在环境气候变化研究中的应用

技术背景：树木年轮分析是一种研究环境变化的新兴方法，通过年轮的分子特征分析，实现对气候变化的高精度重建。
核心论文：共15篇，平均出版年为2015.7。
施引论文：共356篇，主要来自美国（36.9%）和中国（8.4%）。
研究趋势：该前沿具有较大的发展潜力，研究重点包括年轮特征分析和环境因素与年轮的相关性研究。

生态与环境科学

热点前沿及重点热点前沿解读

Top10热点前沿发展态势

涉及环境污染、全球变暖和土壤侵蚀等三大世界性问题。
其中，“2013年1月中国中东部重度雾霾形成机制”、“环境DNA宏条形码技术监测生物多样性”等为研究重点。

重点热点前沿——2013年1月中国中东部重度雾霾形成机制

研究背景：2013年1月中国中东部地区出现罕见的重度雾霾事件，引起全球关注。
核心论文：共22篇，全部来自中国。
施引论文：共662篇，主要来自中国（86.1%）和美国（29.1%）。
研究趋势：中国在该领域具有绝对主导地位，研究重点包括污染物来源分析、成因研究和治理对策。

重点热点前沿——环境DNA宏条形码技术监测生物多样性

技术背景：环境DNA宏条形码技术通过提取环境样本中的DNA，结合高通量测序技术，实现对生物多样性的高效监测。
核心论文：共42篇，主要来自美国（57.1%）、法国（23.8%）和英国（21.4%）。
施引论文：共356篇，主要来自美国（36.9%）和英国（16.7%）。
研究趋势：该技术正在成为生态学研究的重要工具，具有广泛应用前景。

地球科学

热点前沿及重点热点前沿解读

Top10热点前沿发展态势

主要集中在气候变化、地球化学、固体地球物理学和地质学领域。
包括“中国华北克拉通前寒武纪地质演化研究”、“页岩气储层孔隙系统类型及表征”等。

重点热点前沿——中国华北克拉通前寒武纪地质演化研究

研究背景：华北克拉通是世界上最古老的陆块之一，其前寒武纪地质演化记录了大陆地壳的早期发展和板块构造的演化过程。
核心论文：共48篇，全部来自中国，其中中国地质大学（北京）贡献了27篇（56.3%）。
施引论文：共314篇，主要来自中国（73.3%）和美国（26.7%）。
研究趋势：中国在该前沿中占据主导地位，研究重点包括克拉通的构造演化、成矿作用和板块运动机制。

其他领域简要总结

临床医学：重点研究前沿包括“放射性核素标记 PSMA PET 显像在前列腺癌诊疗中的作用”和“全外显子组测序在遗传疾病临床诊断中的应用”。
生物科学：重点研究前沿为“冷冻电镜技术在生物大分子三维结构解析中的应用”和“基于高通量的染色质构象捕获及其衍生技术应用”。
化学与材料科学：重点研究前沿包括“三价钴催化的碳氢键活化反应”和“基于非贵金属的双功能电解水催化剂”。
物理学：重点研究前沿为“希格斯玻色子轻子味破缺衰变和B介子半轻衰变”、“四夸克态和五夸克态的实验和理论研究”。
天文学与天体物理学：重点研究前沿为“双黑洞等双致密天体的形成及并合”。
数学、计算机科学与工程学：重点研究前沿为“二阶应变梯度理论及其应用”和“基于超级电容器的储能器件”。
经济学、心理学及其他社会科学：重点研究前沿包括“人类起源、进化和迁徙的基因组学研究”和“人乳头状瘤病毒（HPV）疫苗接种的社会调查”。

总结

《2017研究前沿》揭示了当前全球科学研究的主要方向与趋势，重点研究前沿涵盖多个领域，如植物基因组编辑、环境DNA技术、雾霾成因分析、克拉通地质演化等。报告基于共被引分析，以核心论文和施引论文的引用模式作为分析依据，避免了主观分类的偏差，提供了客观、系统的科研趋势分析。各领域研究前沿的发展态势显示，美国在多数领域占据主导地位，中国在多个前沿中表现出强劲的研究实力，尤其在植物基因组编辑和雾霾成因研究中贡献突出。