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2018 研究前沿总结

一、方法论和数据说明

1. 背景介绍

科学研究不断演进，科研管理者和政策制定者需要掌握科研进展和动态，以支持科学进步。科睿唯安发布的“研究前沿”报告通过分析高被引论文的共被引模式，识别出研究前沿，提供了一个独特的视角来揭示科学研究的脉络。

2. 方法论

分析工作分为两个部分：研究前沿的遴选由科睿唯安完成，基于Essential Science Indicators (ESI)数据库；研究前沿的分析及重点前沿的遴选和解读由中国科学院科技战略咨询研究院完成。分析基于2012—2017年的论文数据。

2.1 研究前沿的遴选

• 热点前沿：根据总被引频次，每个ESI学科前10%的研究前沿被选为热点前沿，并整合到10个大学科领域中，再按核心论文的平均出版年重新排序，选出“最年轻”的研究前沿。
• 新兴前沿：基于核心论文的平均出版年，选取2016年6月之后的前沿，并按被引频次排序，最终确定新兴前沿。

2.2 研究前沿的分析及重点前沿的遴选和解读

• CPT指标：用于衡量研究前沿的平均引文影响力和施引文献发生年数，指标越高代表前沿越热或越具有影响力。
• 遴选过程：结合CPT指标和核心论文数量，以及战略情报研究人员的专业判断，最终遴选出31个重点前沿进行解读。

二、农业、植物学和动物学

1. 热点前沿及重点热点前沿解读

• Top10热点前沿：涵盖植物基因网络调控、作物病虫害防治、食品营养与安全、光合作用、根际微生物群落、水产动物免疫、林木培育等方向。
• 重点热点前沿：
  • “作物产量相关性状的遗传网络分析”：共有18篇核心论文，主要研究作物产量性状的基因调控网络，中国是核心论文的主要来源国，占66.7%。
  • “根际微生物群落及其与植物间的互作”：共有44篇核心论文，研究根际微生物与植物的相互作用机制，美国和德国是主要贡献国，占核心论文总数的约50%。

2. 新兴前沿及重点新兴前沿解读

• 新兴前沿：仅有一个方向入选，即“新型CRISPR基因编辑技术在植物基因组编辑中的应用”。
• 重点新兴前沿：
  • “新型CRISPR基因编辑技术在植物基因组编辑中的应用”：共有15篇核心论文，主要研究CRISPR/Cpf1系统在作物中的应用，该系统具有更高的特异性和效率，成为新一代基因编辑工具。

三、生态与环境科学

1. 热点前沿及重点热点前沿解读

• Top10热点前沿：包括外来物种入侵、水体污染物处理、抗生素抗性基因、环境DNA技术等方向。
• 重点热点前沿：
  • “利用过渡金属与纳米技术催化活化过硫酸盐降解水中污染物”：共有50篇核心论文，研究过硫酸盐活化剂在污染物处理中的应用，中国是主要贡献国，占74%。
  • “抗生素抗性基因的来源与环境归趋”：共有17篇核心论文，研究ARGs的传播和影响，中国和美国是主要贡献国，各占52.9%。

2. 新兴前沿及重点新兴前沿解读

• 新兴前沿：仅有一个方向入选，即“微生物燃料电池技术用于废水处理”。
• 重点新兴前沿：
  • “微生物燃料电池技术用于废水处理”：共有7篇核心论文，研究MFC技术在废水处理中的应用，具有较高的能量回收效率，是废水处理的前沿方向之一。

四、地球科学

1. 热点前沿及重点热点前沿解读

• Top10热点前沿：包括气候变化、地球化学、固体地球物理学和地质学等方向。
• 重点热点前沿：
  • “利用好奇号开展盖尔陨石坑的岩石矿物学研究”：共有26篇核心论文，研究火星盖尔陨石坑的地质特征和可能的古代水环境，美国是主要贡献国，占100%。

五、其他领域

• 临床医学：重点研究前沿包括高血压强化降压治疗和生物可吸收药物洗脱支架治疗冠心病。
• 生物科学：重点研究前沿包括TREM2基因变异与阿尔茨海默症、肠道微生物对大脑和行为的影响。
• 化学与材料科学：重点研究前沿包括间位选择性碳氢键活化和低共熔溶剂及其应用。
• 物理学：重点研究前沿包括外尔半金属特性研究和中微子振荡与轻惰性中微子研究。
• 天文学与天体物理学：重点研究前沿包括IceCube和Fermi对高能中微子和伽马射线的观测研究，以及基于多种观测数据优化暗能量模型。
• 数学、计算机科学与工程学：重点研究前沿包括面向5G的非正交多址接入和多智能体系统一致性研究。
• 经济学、心理学及其他社会科学：重点研究前沿包括睡眠与记忆巩固、大数据背景下的管理学问题研究和管理学研究的可靠性。

六、附录

• 研究前沿综述：报告通过共被引分析方法，识别出各学科领域中的研究前沿，并对其发展趋势、核心论文和施引论文进行了统计和分析。
• 编纂委员会：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和科睿唯安联合组成，负责报告的编纂和发布。

七、总结

《2018研究前沿》报告通过共被引分析方法，揭示了全球科学研究的热点和新兴方向。报告涵盖了10个大学科领域，共遴选了100个热点前沿和38个新兴前沿。研究前沿的分析提供了关于各领域研究进展和趋势的深入洞察，重点前沿的解读则展示了各领域中最具影响力的研究方向。报告强调了科学前沿的动态性和发展性，为科研管理者和政策制定者提供了重要的参考信息。