2019 研究前沿 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 科睿唯安 中图科荸院科技战晌咨询研究院 中国科学院 C Clavate|科睿唯安
研究前沿 2019 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 科睿唯安
目录 Contents 、方法论和数据说明 1.背景介绍 2.方法论 2.1研究前沿的遴选 2.2研究前沿的分析 研究前沿的遴选和解读 、农业、植物学和动物学 1.热点前沿及重点热点前沿解读 1.1农业、植物学和动物学领域Top10热点前沿发展态势 1,2重点热点前沿—“调控植物生长和抗性的茉莉酸信号传导机制” 13重点热点前沿—“无人机系统在作物表型分析中的应用 2.新兴前沿及重点新兴前沿解读 2.1新兴前沿概述 22重点新兴前沿—“水稻OAU基因低磷条件下促进根毛伸长的机理研究 三、生态与环境科学 1.热点前沿及重点热点前沿解读 1.1生态与环境科学领域Top10热点前沿发展态势 12重点热点前沿—“内分泌干扰物的环境特征、人体暴露与健康风险” 1.3重点热点前沿 磷排放及蓝藻水华的污染和健康风险 2.新兴前沿及重点新兴前沿解读 2.1新兴前沿概述… 22重点新兴前沿—“环境污染物对肠道微生物菌群的影响”…21 四、地球科学 1.热点前沿及重点热点前沿解读. 1.1地球科学领域Top10热点前沿发展态势 12重点热点前沿—“利用CESM模式和RCP85情景研究全球气候变化” 13重点热点前沿—“中国主要矿藏重金属地理累积情况与环境风险管控” 2.新兴前沿及重点新兴前沿解读.… 2.1新兴前沿概述… 22重点新兴前沿—“热损伤对岩石力学特性的影响研究
目录 Contents 一、方法论和数据说明 1. 背景介绍 ....................................................................................................................... 02 2. 方法论........................................................................................................................... 03 2.1 研究前沿的遴选 .............................................................................................................................03 2.2 研究前沿的分析及重点研究前沿的遴选和解读 .........................................................................03 二、农业、植物学和动物学 1. 热点前沿及重点热点前沿解读 ......................................................................................... 06 1.1 农业、植物学和动物学领域 Top10 热点前沿发展态势 ............................................................06 1.2 重点热点前沿——“调控植物生长和抗性的茉莉酸信号传导机制” .....................................08 1.3 重点热点前沿——“无人机系统在作物表型分析中的应用” .................................................09 2. 新兴前沿及重点新兴前沿解读 ........................................................................................ 12 2.1 新兴前沿概述 .................................................................................................................................12 2.2 重点新兴前沿——“水稻 OsAUX1 基因低磷条件下促进根毛伸长的机理研究” ...................12 三、生态与环境科学 1. 热点前沿及重点热点前沿解读 ......................................................................................... 14 1.1 生态与环境科学领域 Top 10 热点前沿发展态势 .......................................................................14 1.2 重点热点前沿——“内分泌干扰物的环境特征、人体暴露与健康风险” .............................16 1.3 重点热点前沿——“磷排放及蓝藻水华的污染和健康风险” .................................................18 2. 新兴前沿及重点新兴前沿解读 ........................................................................................ 21 2.1 新兴前沿概述 .................................................................................................................................21 2.2 重点新兴前沿——“环境污染物对肠道微生物菌群的影响” .................................................21 四、地球科学 1. 热点前沿及重点热点前沿解读 ......................................................................................... 22 1.1 地球科学领域 Top 10 热点前沿发展态势 ...................................................................................22 1.2 重点热点前沿——“利用 CESM 模式和 RCP8.5 情景研究全球气候变化” ..........................24 1.3 重点热点前沿——“中国主要矿藏重金属地理累积情况与环境风险管控” .........................26 2. 新兴前沿及重点新兴前沿解读 ......................................................................................... 28 2.1 新兴前沿概述 .................................................................................................................................28 2.2 重点新兴前沿——“热损伤对岩石力学特性的影响研究” .....................................................29
五、临床医学 1.热点前沿及重点热点前沿解读 1.1临床医学领域Top10热点前沿发展态势… 1.2重点热点前沿 英利昔单抗生物类似药有效性和安全性” 1.3重点热点前沿—“中枢神经系统周细胞功能障碍在阿尔茨海默病中的作用 00246 2.新兴前沿及重点新兴前沿解读 2.1新兴前沿概述 2.2重点新兴前沿 稳定性冠脉病变行PC的临床效益” 六、生物科学 1.热点前沿及重点热点前沿解读 1.1生物科学领域Top10热点前沿发展态势… 1.2重点热点前沿—“质粒介导的多粘菌素抗性基因” 1.3重点热点前沿 Cas13:一种靶向RNA的新型 CRISPR系统 2.新兴前沿及重点新兴前沿解读 2.1新兴前沿概述 2.2重点新兴前沿—“环状RNA作为癌症新的生物标志物 七、化学与材料科学 1.热点前沿及重点热点前沿解读 1.1化学与材料科学领域Top10热点前沿发展态势 46 1.2重点热点前沿—“界面光蒸汽转化”… 1.3重点热点前沿—“分子机器 .49 2.新兴前沿及重点新兴前沿解读 2.1新兴前沿概述 2.2重点新兴前沿—“远端迁移策略实现非活化烯烃的双官能化”…52 八、物理学 1.热点前沿及重点热点前沿解读 1.1物理学领域Top10热点前沿发展态势 1.2重点热点前沿—“新型深紫外非线性光学晶体材料的合成和性质研究” 1.3重点热点前沿—“凝聚态物理中的马约拉纳费米子研究” 2.新兴前沿及重点新兴前沿解读 2.1新兴前沿概述 2.2重点新兴前沿—“B介子反常研究
五、临床医学 1. 热点前沿及重点热点前沿解读 ......................................................................................... 30 1.1 临床医学领域 Top 10 热点前沿发展态势 ...................................................................................30 1.2 重点热点前沿——“英利昔单抗生物类似药有效性和安全性” ............................................32 1.3 重点热点前沿——“中枢神经系统周细胞功能障碍在阿尔茨海默病中的作用” .................34 2. 新兴前沿及重点新兴前沿解读 ......................................................................................... 36 2.1 新兴前沿概述 .................................................................................................................................36 2.2 重点新兴前沿——“稳定性冠脉病变行 PCI 的临床效益” .....................................................36 六、生物科学 1. 热点前沿及重点热点前沿解读 ......................................................................................... 38 1.1 生物科学领域 Top 10 热点前沿发展态势 ...................................................................................38 1.2 重点热点前沿——“质粒介导的多粘菌素抗性基因” .............................................................40 1.3 重点热点前沿—— “Cas13：一种靶向 RNA 的新型 CRISPR 系统”.....................................41 2. 新兴前沿及重点新兴前沿解读 ......................................................................................... 43 2.1 新兴前沿概述 .................................................................................................................................43 2.2 重点新兴前沿——“环状 RNA 作为癌症新的生物标志物”...................................................44 七、化学与材料科学 1. 热点前沿及重点热点前沿解读 ......................................................................................... 46 1.1 化学与材料科学领域 Top 10 热点前沿发展态势 .......................................................................46 1.2 重点热点前沿——“界面光蒸汽转化” .....................................................................................48 1.3 重点热点前沿——“分子机器” .................................................................................................49 2. 新兴前沿及重点新兴前沿解读 ......................................................................................... 51 2.1 新兴前沿概述 .................................................................................................................................51 2.2 重点新兴前沿——“远端迁移策略实现非活化烯烃的双官能化” .........................................52 八、物理学 1. 热点前沿及重点热点前沿解读 ......................................................................................... 54 1.1 物理学领域 Top 10 热点前沿发展态势 .......................................................................................54 1.2 重点热点前沿——“新型深紫外非线性光学晶体材料的合成和性质研究” .........................56 1.3 重点热点前沿—— “凝聚态物理中的马约拉纳费米子研究” ................................................58 2. 新兴前沿及重点新兴前沿解读 ........................................................................................ 59 2.1 新兴前沿概述 .................................................................................................................................59 2.2 重点新兴前沿——“B 介子反常研究”......................................................................................60
九、天文学与天体物理学 1.热点前沿及重点热点前沿解读 1.1天文学与天体物理学领域Top10热点前沿发展态势 1.2重点热点前沿—“对双中子星并合引力波事件GW170817的多信使观测” 1.3重点热点前沿—“对双黑洞并合引力波事件的观测和理论研究” 266 2.新兴前沿及重点新兴前沿解读 2.1新兴前沿概述… 2.2重点新兴前沿 基于21厘米超精细谱线观测研究早期宇宙中的暗物质 十、数学、计算机科学与工程学 1.热点前沿及重点热点前沿解读 1.1数学、计算机科学与工程学领域Top10热点前沿发展态势 1.2重点热点前沿 云计算环境中的数据安全研究” 1.3重点热点前沿—“电动汽车用锂离子电池的荷电状态估计 2.新兴前沿及重点新兴前沿解读 2.1新兴前沿概述 0024556 2.2重点新兴前沿 卷积神经网络在磁共振图像处理中的应用 十一、经济学、心理学及其他社会科学 1.热点前沿及重点热点前沿解读 1.1经济学、心理学及其他社会科学领域Top10热点前沿发展态势… 1.2重点热点前沿—“能源消耗及碳排放的分解分析方法 1.3重点热点前沿 大脑功能结构及连接模式的fMR研究方法” 2.新兴前沿及重点新兴前沿解读 88888 2.1新兴前沿概述 2.2重点新兴前沿 工业4.0及其影响”… 附录研究前沿综述:寻找科学的结构 编纂委员会
九、天文学与天体物理学 1. 热点前沿及重点热点前沿解读 ......................................................................................... 62 1.1 天文学与天体物理学领域 Top 10 热点前沿发展态势 ...............................................................62 1.2 重点热点前沿——“对双中子星并合引力波事件 GW170817 的多信使观测” ....................64 1.3 重点热点前沿——“对双黑洞并合引力波事件的观测和理论研究” .....................................66 2. 新兴前沿及重点新兴前沿解读 ......................................................................................... 67 2.1 新兴前沿概述 .................................................................................................................................67 2.2 重点新兴前沿——“基于 21 厘米超精细谱线观测研究早期宇宙中的暗物质”...................68 十、数学、计算机科学与工程学 1. 热点前沿及重点热点前沿解读 ......................................................................................... 70 1.1 数学、计算机科学与工程学领域 Top 10 热点前沿发展态势 ...................................................70 1.2 重点热点前沿——“云计算环境中的数据安全研究” .............................................................72 1.3 重点热点前沿——“电动汽车用锂离子电池的荷电状态估计” .............................................74 2. 新兴前沿及重点新兴前沿解读 ......................................................................................... 75 2.1 新兴前沿概述 .................................................................................................................................75 2.2 重点新兴前沿——“卷积神经网络在磁共振图像处理中的应用” .........................................76 十一、经济学、心理学及其他社会科学 1. 热点前沿及重点热点前沿解读 ......................................................................................... 78 1.1 经济学、心理学及其他社会科学领域 Top 10 热点前沿发展态势 ...........................................78 1.2 重点热点前沿——“能源消耗及碳排放的分解分析方法” .....................................................80 1.3 重点热点前沿——“大脑功能结构及连接模式的 fMRI 研究方法”........................................81 2. 新兴前沿及重点新兴前沿解读 ......................................................................................... 83 2.1 新兴前沿概述 .................................................................................................................................83 2.2 重点新兴前沿——“工业 4.0 及其影响”..................................................................................84 附录 研究前沿综述：寻找科学的结构 ............................................86 编纂委员会.....................................................................................96
方法论和数据说明 1.背景介绍 科学研究的世界呈现出蔓延生长、不断演不依赖于对文献的人工标引和分类(因为这种方 化的景象。科研管理者和政策制定者需要掌握法可能会有标引分类人员判断的主观性),而是 科研的进展和动态,以有限的资源来支持和推基于研究人员的相互引用而形成的知识之间和人 进科学进步。对于他们而言,洞察科研动向、之间的联络。这些研究前沿的数据连续记载了分 尤其是跟踪新兴专业领域对其工作具有重大的散的研究领域的发生、汇聚、发展(或者是菱缩、 消散),以及分化和自组织成更近的研究活动节 点。在演进的过程中,每组核心论文的基本情况 为此,科睿唯安发布了“研究前沿”如主要的论文、作者、研究机构等,都可以被查 ( Research Fronts)数据和报告。定义一个被明和跟踪。通过对该研究前沿的施引论文的分析, 称作研究前沿的专业领域的方法,源自于科学可以发现该领域的最新进展和发展方向 研究之间存在的某种特定的共性。这种共性可 能来自于实验数据,也可能来自于研究方法 2013年科睿唯安发布了《2013研究前沿一自 或者概念和假设,并反映在科学家在论文中引 然科学和社会科学的前100个探索领域》的白皮书 用其他科学家的工作这个学术行为之中 2014年和2015年科睿唯安与中国科学院文献情报 中心成立的“新兴技术未来分析联合研究中心 通过持续跟踪全球最重要的科研和学术推出了《2014研究前沿》和《2015研究前沿》分 论文,研究分析论文被引用的模式和聚类,特析报告。2016年、2017年和2018年,中国科学院 别是成簇的高被引论文频繁地共同被引用的情科技战略咨询研究院、中国科学院文献情报中心 ,可以发现研究前沿。当一簇高被引论文共和科睿唯安联合发布了《2016研究前沿》、《2017 同被引用的情形达到一定的活跃度和连贯性研究前沿》和《2018研究前沿》分析报告。这 时,就形成一个研究前沿,而这一簇高被引论系列报告引起了全球广泛的关注。今年,在以往 文便是组成该研究前沿的“核心论文”。研究系列研究前沿报告的基础上,推出了《2019研究 前沿的分析数据揭示了不同研究者在探究相关前沿》分析报告。报告仍然以文献计量学中的共 的科学问题时会产生一定的关联,尽管这些研被引分析方法为基础,基于科睿唯安的 Essential 究人员的背景不同或来自不同的学科领域。 Science Indicators(ES)数据库中的10587个研究前 沿,遴选出了2019年自然科学和社会科学的10 总之,研究前沿的分析提供了一个独特的 学科领域排名最前的100个热点前沿和37个新 视角来揭示科学研究的脉络。研究前沿的分析兴前沿
02 研究前沿 2019 方法论和数据说明 一、方法论和数据说明 1. 背景介绍 科学研究的世界呈现出蔓延生长、不断演 化的景象。科研管理者和政策制定者需要掌握 科研的进展和动态，以有限的资源来支持和推 进科学进步。对于他们而言，洞察科研动向、 尤其是跟踪新兴专业领域对其工作具有重大的 意义。 为 此， 科 睿 唯 安 发 布 了“ 研 究 前 沿” （Research Fronts）数据和报告。定义一个被 称作研究前沿的专业领域的方法，源自于科学 研究之间存在的某种特定的共性。这种共性可 能来自于实验数据，也可能来自于研究方法， 或者概念和假设，并反映在科学家在论文中引 用其他科学家的工作这个学术行为之中。 通过持续跟踪全球最重要的科研和学术 论文，研究分析论文被引用的模式和聚类，特 别是成簇的高被引论文频繁地共同被引用的情 况，可以发现研究前沿。当一簇高被引论文共 同被引用的情形达到一定的活跃度和连贯性 时，就形成一个研究前沿，而这一簇高被引论 文便是组成该研究前沿的“核心论文”。研究 前沿的分析数据揭示了不同研究者在探究相关 的科学问题时会产生一定的关联，尽管这些研 究人员的背景不同或来自不同的学科领域。 总之，研究前沿的分析提供了一个独特的 视角来揭示科学研究的脉络。研究前沿的分析 不依赖于对文献的人工标引和分类（因为这种方 法可能会有标引分类人员判断的主观性），而是 基于研究人员的相互引用而形成的知识之间和人 之间的联络。这些研究前沿的数据连续记载了分 散的研究领域的发生、汇聚、发展（或者是萎缩、 消散），以及分化和自组织成更近的研究活动节 点。在演进的过程中，每组核心论文的基本情况： 如主要的论文、作者、研究机构等，都可以被查 明和跟踪。通过对该研究前沿的施引论文的分析， 可以发现该领域的最新进展和发展方向。 2013 年科睿唯安发布了《2013 研究前沿—自 然科学和社会科学的前100个探索领域》的白皮书。 2014 年和 2015 年科睿唯安与中国科学院文献情报 中心成立的“新兴技术未来分析联合研究中心” 推出了《2014 研究前沿》和《2015 研究前沿》分 析报告。2016 年、2017 年和 2018 年，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 和科睿唯安联合发布了《2016 研究前沿》、《2017 研究前沿》和《2018 研究前沿》分析报告。这一 系列报告引起了全球广泛的关注。今年，在以往 系列研究前沿报告的基础上，推出了《2019 研究 前沿》分析报告。报告仍然以文献计量学中的共 被引分析方法为基础，基于科睿唯安的 Essential Science Indicators (ESI) 数据库中的 10587 个研究前 沿，遴选出了 2019 年自然科学和社会科学的 10 大学科领域排名最前的 100 个热点前沿和 37 个新 兴前沿
研究前沿 方法论和数据说明 2019 2.方法论 2.1.2新兴前沿的遴选 整个分析工作分为两个部分:研究前沿的遴 个有很多新近的核心论文的研究前沿,通 选、137个研究前沿的核心论文及其施引论文的数常提示其是一个快速发展的专业研究方向。为了 据提供由科睿唯安完成;研究前沿的分析和重点选取新兴的前沿,组成研究前沿的基础文献即核 研究前沿(包括重点热点前沿和重点新兴前沿)心论文的时效性是优先考虑的因素。这就是为什 的遴选及解读由中国科学院科技战略咨询研究院么我们称其为“新兴前沿”。为了识别新兴前沿, 科技战略情报研究所主持完成。此次分析基于我们对研究前沿中的核心论文的出版年赋予了更 2013-2018年的论文数据,数据下载时间为2019多的权重或优先权,只有核心论文平均出版年在 2017年6月之后的研究前沿才被考虑,将每个 ES学科的研究前沿按被引频次从高到低排序 2.1研究前沿的遴选 取被引频次排在前10%的研究前沿,然后各学 《2019研究前沿》分析报告反映了当前自然科战略情报研究人员经过调研和评审,遴选出每 科学与社会科学的10大学科领域的137个研究前个ES学科中的新兴前沿,并将其整合到10大领 沿(包括100个热点前沿和37个新兴前沿)。我域中,从而遊选出了10大领域的37个新兴前沿, 们以ES数据库中的10587个研究前沿为起点,遴这37个新兴前沿最早的平均出版年是2017.6。遵 选目标是要找到那些较为活跃或发展迅速的研究选不限定学科,因此37个新兴前沿在10大学科 前沿。报告中所列的137个研究前沿的具体筛选领域中分布并不均匀,生态与环境科学,地球科 过程如下 学,农业、植物学和动物学领域分别只有一个新 兴前沿,而化学与材料科学领域选出了5个新兴 2.1.1热点前沿的遴选 首先把ES数据库的21个学科划分到10个高 度聚合的大学科领域中,然后对每个ES学科中的 通过以上两种方法,这份报告突出显示了10 研究前沿的核心论文,按照总被引频次进行排序 个高度聚合的大学科领域中的100个热点前沿和 提取排在每个ES学科前10%的最具引文影响力37个新兴前沿。 的研究前沿,并将其整合到10大领域中,以此数 据为基础,再根据核心论文出版年的平均值重新2.2研究前沿的分析及重点研究前沿的 排序字,进选出每个领域中那些“最年轻”的研究遴选和解读 前沿。通过上述几个步骤在每个大学科领域分别 选出10个热点前沿,共计100个热点前沿。因为 本报告在科睿唯安遴选的137个研究前沿数 每个领域具有不同的特点和引用行为,有些学科据的基础上,由中国科学院科技战略咨询研究院 领域中的很多研究前沿在核心论文数和总被引频的战略情报研究人员对10大学科领域的100个热 次上会相对较小,所以从10大学科领域中分别遴点前沿的发展趋势进行了分析,并对30个重点研 选出的排名前10的热点前沿,代表各大领域中最究前沿进行了详细的解读(见第二至十一章)。 具影响力的研究前沿,但并不一定代表跨数据库重点研究前沿包括重点热点前沿和重点新兴前沿 (所有学科)中最大最热的研究前沿 两部分
03 研究前沿 方法论和数据说明 2019 2. 方法论 整个分析工作分为两个部分：研究前沿的遴 选、137 个研究前沿的核心论文及其施引论文的数 据提供由科睿唯安完成；研究前沿的分析和重点 研究前沿（包括重点热点前沿和重点新兴前沿） 的遴选及解读由中国科学院科技战略咨询研究院 科技战略情报研究所主持完成。此次分析基于 2013 － 2018 年的论文数据，数据下载时间为 2019 年 3 月。 2.1 研究前沿的遴选 《2019 研究前沿》分析报告反映了当前自然 科学与社会科学的 10 大学科领域的 137 个研究前 沿（包括 100 个热点前沿和 37 个新兴前沿）。我 们以 ESI 数据库中的 10587 个研究前沿为起点，遴 选目标是要找到那些较为活跃或发展迅速的研究 前沿。报告中所列的 137 个研究前沿的具体筛选 过程如下： 2.1.1 热点前沿的遴选 首先把 ESI 数据库的 21 个学科划分到 10 个高 度聚合的大学科领域中，然后对每个 ESI 学科中的 研究前沿的核心论文，按照总被引频次进行排序， 提取排在每个 ESI 学科前 10% 的最具引文影响力 的研究前沿 , 并将其整合到 10 大领域中， 以此数 据为基础，再根据核心论文出版年的平均值重新 排序，遴选出每个领域中那些“最年轻”的研究 前沿。通过上述几个步骤在每个大学科领域分别 选出 10 个热点前沿，共计 100 个热点前沿。因为 每个领域具有不同的特点和引用行为，有些学科 领域中的很多研究前沿在核心论文数和总被引频 次上会相对较小，所以从 10 大学科领域中分别遴 选出的排名前 10 的热点前沿，代表各大领域中最 具影响力的研究前沿，但并不一定代表跨数据库 （所有学科）中最大最热的研究前沿。 2.1.2 新兴前沿的遴选 一个有很多新近的核心论文的研究前沿，通 常提示其是一个快速发展的专业研究方向。为了 选取新兴的前沿，组成研究前沿的基础文献即核 心论文的时效性是优先考虑的因素。这就是为什 么我们称其为“新兴前沿”。为了识别新兴前沿， 我们对研究前沿中的核心论文的出版年赋予了更 多的权重或优先权，只有核心论文平均出版年在 2017 年 6 月之后的研究前沿才被考虑，将每个 ESI 学科的研究前沿按被引频次从高到低排序， 选取被引频次排在前 10% 的研究前沿，然后各学 科战略情报研究人员经过调研和评审，遴选出每 个 ESI 学科中的新兴前沿，并将其整合到 10 大领 域中，从而遴选出了 10 大领域的 37 个新兴前沿， 这 37 个新兴前沿最早的平均出版年是 2017.6。遴 选不限定学科，因此 37 个新兴前沿在 10 大学科 领域中分布并不均匀，生态与环境科学，地球科 学，农业、植物学和动物学领域分别只有一个新 兴前沿，而化学与材料科学领域选出了 5 个新兴 前沿。 通过以上两种方法，这份报告突出显示了 10 个高度聚合的大学科领域中的 100 个热点前沿和 37 个新兴前沿。 2.2 研究前沿的分析及重点研究前沿的 遴选和解读 本报告在科睿唯安遴选的 137 个研究前沿数 据的基础上，由中国科学院科技战略咨询研究院 的战略情报研究人员对 10 大学科领域的 100 个热 点前沿的发展趋势进行了分析，并对 30 个重点研 究前沿进行了详细的解读（见第二至十一章）。 重点研究前沿包括重点热点前沿和重点新兴前沿 两部分
2019 研究前沿 方法论和数据说明 研究前沿是由一组高被引的核心论文和一组 CPT=(C/Pm≈、C 共同引用核心论文的施引论文组成。核心论文来 P·T 自于ES|数据库中的高被引论文,即在同学科同 CPT实际上是一个研究前沿的平均引文影响 年度中根据被引频次排在前1%的论文。这些有力和施引论文发生年数的比值,该指标越高代表 影响力的核心论文的作者、机构、国家在该领域该前沿越热或越具有影响力。它反映了某研究前 也做出了不可磨灭的贡献,本报告也对其进行了沿的引文影响力的广泛性和及时性,可以用于探 深入分析和解读。同时,引用这些核心论文的施测研究前沿的突现、发展以及预测研究前沿下 引论文可以反映出核心论文所提出的技术、数个时期可能的发展。该指标既考虑了某研究前沿 据、理论在发表之后是如何被进一步发展的,即受到关注的程度,即核心论文的总被引频次,又 使这些引用核心论文的施引论文本身并不是高反映了该研究前沿受关注的年代趋势,即施引论 被引论文。 文所产生的年度。 2.2.1重点研究前沿的遴选 在研究前沿被持续引用的前提下,当两个研 2014年研究前沿设计了遴选重点研究前沿的前沿的P和T值分别相等时,则C值较大的研 指标CPT,2015年在CPT指标的基础上,又增加前沿的CPT值也随之较大,指示该研究前沿引 了规模指标,即核心论文数(P)。 文影响力较大。 (1)核心论文数(P) 当两个研究前沿的C和卩值分别相等时,则 ES数据库用共被引文献簇(核心论文)来表T值较小的研究前沿的CP值相反会较大,指示 该研究前沿在近期受关注度较高。 征研究前沿,并根据文献簇的元数据及其统计揭 示研究前沿的发展态势,其中核心论文数(P)总 当两个研究前沿的C和T值分别相等时,P 量标志着研究前沿的大小,文献簇的平均出版年值较小的研究前沿的CP反而会较大,指示该研 和论文的时间分布标志着研究前沿的进展。核心究前沿中核心论文的平均引文影响力较大。 论文数(P)表达了研究前沿中知识基础的重要程 度。在一定时间段内,一个前沿的核心论文数(P) 《2019研究前沿》在遴选重点研究前沿过程 越大,表明该前沿越活跃。 中,对每个大学科领域的10个“热点前沿”用核 心论文数(P)和CPT指标结合战略情报研究人员 (2)CPT指标 的专业判断各遴选出一个“重点热点前沿”,专 遴选重点研究前沿的指标(CP),是核心论业判断主要考虑该前沿是否对解决重大问题有重 文的总被引频次(C)除以核心论文数(P),再要意义。一般首先选择核心论文数(P)最高的两 除以施引论文所发生的年数(T)。“施引论文所个前沿,比较两个前沿哪个是亟待解决重大问题, 发生的年数”指施引论文集合中最新发表的施引例如“连续血糖监测与人工胰腺系统用于糖尿病 论文与最早发表的施引论文的发表时间的差值。管理”和“英利昔单抗生物类似药有效性和安全 如最新发表的施引论文的发表时间为2017年,最性”,很明显后者更有具迫切性,因此选择后者。 早发表的施引论文的发表时间为2013年,则该施然后,用CPT指标结合专业判断再各遴选出一个 引论文所发生的年数为4。 “重点热点前沿”。因此通过这两种方法共遴选
04 研究前沿 2019 方法论和数据说明 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论文组成。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。这些有 影响力的核心论文的作者、机构、国家在该领域 也做出了不可磨灭的贡献，本报告也对其进行了 深入分析和解读。同时，引用这些核心论文的施 引论文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，即 使这些引用核心论文的施引论文本身并不是高 被引论文。 2.2.1 重点研究前沿的遴选 2014 年研究前沿设计了遴选重点研究前沿的 指标 CPT，2015 年在 CPT 指标的基础上，又增加 了规模指标，即核心论文数（P）。 （1）核心论文数（P） ESI 数据库用共被引文献簇（核心论文）来表 征研究前沿，并根据文献簇的元数据及其统计揭 示研究前沿的发展态势，其中核心论文数（P）总 量标志着研究前沿的大小，文献簇的平均出版年 和论文的时间分布标志着研究前沿的进展。核心 论文数（P）表达了研究前沿中知识基础的重要程 度。在一定时间段内，一个前沿的核心论文数（P） 越大，表明该前沿越活跃。 （2）CPT 指标 遴选重点研究前沿的指标（CPT），是核心论 文的总被引频次（C）除以核心论文数（P），再 除以施引论文所发生的年数（T）。“施引论文所 发生的年数”指施引论文集合中最新发表的施引 论文与最早发表的施引论文的发表时间的差值。 如最新发表的施引论文的发表时间为 2017 年，最 早发表的施引论文的发表时间为 2013 年，则该施 引论文所发生的年数为 4。 CPT 实际上是一个研究前沿的平均引文影响 力和施引论文发生年数的比值，该指标越高代表 该前沿越热或越具有影响力。它反映了某研究前 沿的引文影响力的广泛性和及时性，可以用于探 测研究前沿的突现、发展以及预测研究前沿下一 个时期可能的发展。该指标既考虑了某研究前沿 受到关注的程度，即核心论文的总被引频次，又 反映了该研究前沿受关注的年代趋势，即施引论 文所产生的年度。 在研究前沿被持续引用的前提下，当两个研 究前沿的 P 和 T 值分别相等时，则 C 值较大的研 究前沿的 CPT 值也随之较大，指示该研究前沿引 文影响力较大。 当两个研究前沿的 C 和 P 值分别相等时，则 T 值较小的研究前沿的 CPT 值相反会较大，指示 该研究前沿在近期受关注度较高。 当两个研究前沿的 C 和 T 值分别相等时，P 值较小的研究前沿的 CPT 反而会较大，指示该研 究前沿中核心论文的平均引文影响力较大。 《2019 研究前沿》在遴选重点研究前沿过程 中，对每个大学科领域的 10 个“热点前沿”用核 心论文数（P）和 CPT 指标结合战略情报研究人员 的专业判断各遴选出一个“重点热点前沿”，专 业判断主要考虑该前沿是否对解决重大问题有重 要意义。一般首先选择核心论文数（P）最高的两 个前沿，比较两个前沿哪个是亟待解决重大问题， 例如“连续血糖监测与人工胰腺系统用于糖尿病 管理”和“英利昔单抗生物类似药有效性和安全 性”，很明显后者更有具迫切性，因此选择后者。 然后，用 CPT 指标结合专业判断再各遴选出一个 “重点热点前沿”。因此通过这两种方法共遴选
论和数明2019 出20个“重点热点前沿”。对于37个“新兴前沿”,对于那些施引论文量大,而施引论文所发生的年 利用C丌T指标结合战略情报研究人员的判断遴选数少的前沿,也就是CPT值的前两种情况,可以 出10个“重点新兴前沿”。因此对于137个研究从图中直观地看出哪些是重点热点前沿。但是对 前沿,共遴选出30个重点前沿进行深入解读。 于核心论文(P)较少的情况,则需要结合数据来 看。大部分研究前沿的施引论文每年均有一定程 2.2.2研究前沿的分析和解读 度的增长,因此气泡图也有助于对研究前沿发展 (1)热点前沿分析及重点热点前沿的解读 态势的理解。 对于每个学科领域,第一张表展示各自的前 每个学科领域的第二张表对核心论文的国家、 10个热点前沿的核心论文的数量、被引频次以及机构活跃状况进行了分析,揭示出哪些国家、机 核心论文平均出版年,每个学科领域遴选出的重点构在某重点热点前沿中有较大贡献。第三张表则 热点前沿在表中用紫色底纹标出。然后,对每个学对施引论文中的国家和机构进行了分析,探讨机 科领域遴选出的重点热点前沿进行深入分析和解构、国家在这些研究前沿的发展中的研究布局 读。因为分析数据基于2013-2018年的论文,核 论文平均出版年份会介于2013-2018年之间 (2)新兴前沿分析及重点新兴前沿的解读 新兴前沿的体量(核心论文及其施引论文) 每个领域的10个研究前沿中引用核心论文的较小,因此,统计数据的分析意义不大。通过战 论文(施引论文)的年度分布用气泡图的方式展示。路情报研究人员对重点新兴前沿的核心论文及相 基于核心论文(P)遴选的重点热点前沿用蓝色气关信息进行内容方面的解读,可以了解重点新兴 泡表示,基于CPT指标遴选的重点热点前沿用红前沿的发展脉络、研究力量布局,及发展前景。 色气泡表示。气泡大小表示每年施引论文的数量
05 研究前沿 方法论和数据说明 2019 出 20 个“重点热点前沿”。对于 37 个“新兴前沿”， 利用 CPT 指标结合战略情报研究人员的判断遴选 出 10 个“重点新兴前沿”。因此对于 137 个研究 前沿，共遴选出 30 个重点前沿进行深入解读。 2.2.2 研究前沿的分析和解读 （1）热点前沿分析及重点热点前沿的解读 对于每个学科领域，第一张表展示各自的前 10 个热点前沿的核心论文的数量、被引频次以及 核心论文平均出版年，每个学科领域遴选出的重点 热点前沿在表中用紫色底纹标出。然后，对每个学 科领域遴选出的重点热点前沿进行深入分析和解 读。因为分析数据基于 2013 － 2018 年的论文，核 心论文平均出版年份会介于 2013 － 2018 年之间。 每个领域的 10 个研究前沿中引用核心论文的 论文（施引论文）的年度分布用气泡图的方式展示。 基于核心论文（P）遴选的重点热点前沿用蓝色气 泡表示，基于 CPT 指标遴选的重点热点前沿用红 色气泡表示。气泡大小表示每年施引论文的数量， 对于那些施引论文量大，而施引论文所发生的年 数少的前沿，也就是 CPT 值的前两种情况，可以 从图中直观地看出哪些是重点热点前沿。但是对 于核心论文（P）较少的情况，则需要结合数据来 看。大部分研究前沿的施引论文每年均有一定程 度的增长，因此气泡图也有助于对研究前沿发展 态势的理解。 每个学科领域的第二张表对核心论文的国家、 机构活跃状况进行了分析，揭示出哪些国家、机 构在某重点热点前沿中有较大贡献。第三张表则 对施引论文中的国家和机构进行了分析，探讨机 构、国家在这些研究前沿的发展中的研究布局。 （2）新兴前沿分析及重点新兴前沿的解读 新兴前沿的体量（核心论文及其施引论文） 较小，因此，统计数据的分析意义不大。通过战 略情报研究人员对重点新兴前沿的核心论文及相 关信息进行内容方面的解读，可以了解重点新兴 前沿的发展脉络、研究力量布局，及发展前景
农业植物学和动物学 1.热点前沿及重点热点前沿解读 11农业、植物学和动物学领域Top10热点前沿发展态势 农业、植物学和动物学领域居于前10的热点抗虫性,2018年是利用 CRISPR基因编辑技术改良 前沿主要分布在植物生理调控机制、作物性状改作物性状,今年则是利用植物生物刺激剂促进蔬 良、除草剂抗性、植物活性物质结构和功能、农果作物生长和提高抗逆性。除草剂抗性研究方向 田土壤污染修复、家畜胃肠道消化及农用无人机曾在2015年有1个热点前沿“除草剂抗性及其遗 等研究方向上(表1) 传学原因”进入前10,今年进入前10的热点前沿 是草甘膦除草剂的抗性研究 植物生理调控机制一直是该领域的前沿研究 方向,每年均有热点前沿,今年该方向上有4个 植物活性物质结构和功能、农田土壤污染修 热点前沿进入前10,分别是茉莉酸信号传导、自复、家畜胃肠道消化及农用无人机是今年新出现 噬、细胞壁纤维素合成、光形态发生等调控机理的热点前沿研究方向,这4个方向上进入前10的 研究,其中茉莉酸信号传导、自噬及细胞壁纤维热点前沿分别是“植物活性多糖的结构和功能研 素台成机理研究分别管在2013年、205年和2017究”、“生物炭对农田土壤重金属铜污染的修复 是前10热点前沿。作物性状改良方向曾有两年进作用”、“牛瘤胃微生物组与肠道甲烷排放研究 入前10热点前沿,2013年是通过转Bt基因提高和“无人机系统在作物表型分析中的应用
研究前沿 2019 农业、植物学和动物学 06 二、农业、植物学和动物学 1. 热点前沿及重点热点前沿解读 1.1 农业、植物学和动物学领域 Top10 热点前沿发展态势 农业、植物学和动物学领域居于前 10 的热点 前沿主要分布在植物生理调控机制、作物性状改 良、除草剂抗性、植物活性物质结构和功能、农 田土壤污染修复、家畜胃肠道消化及农用无人机 等研究方向上（表 1）。 植物生理调控机制一直是该领域的前沿研究 方向，每年均有热点前沿，今年该方向上有 4 个 热点前沿进入前 10，分别是茉莉酸信号传导、自 噬、细胞壁纤维素合成、光形态发生等调控机理 研究，其中茉莉酸信号传导、自噬及细胞壁纤维 素合成机理研究分别曾在 2013 年、2015 年和 2017 是前 10 热点前沿。作物性状改良方向曾有两年进 入前 10 热点前沿，2013 年是通过转 Bt 基因提高 抗虫性，2018 年是利用 CRISPR 基因编辑技术改良 作物性状，今年则是利用植物生物刺激剂促进蔬 果作物生长和提高抗逆性。除草剂抗性研究方向 曾在 2015 年有 1 个热点前沿“除草剂抗性及其遗 传学原因”进入前 10，今年进入前 10 的热点前沿 是草甘膦除草剂的抗性研究。 植物活性物质结构和功能、农田土壤污染修 复、家畜胃肠道消化及农用无人机是今年新出现 的热点前沿研究方向，这 4 个方向上进入前 10 的 热点前沿分别是“植物活性多糖的结构和功能研 究”、“生物炭对农田土壤重金属镉污染的修复 作用”、“牛瘤胃微生物组与肠道甲烷排放研究” 和“无人机系统在作物表型分析中的应用
