2019研究前沿报告

1、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222. 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”261.2 重点热点前沿“利用CESM 模式和 RCP8.5 情景研究全球气候变化”242.1 新兴前沿概述28新兴前沿及重点新兴前沿解读282.2 重点新兴前沿“热损伤对岩石力学特性的影响研究”29目录 Contents一、方法论和数据说明 1. 背景介绍022. 方法论032.1 研究前沿的遴选032.2 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061.1 农业、植物学和动物学领域 Top10 热点前沿发展态势062. 1.3 重点热点前沿“无人机系统在作物表型分析中的应用”091.2 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”082.1 新兴前沿概述12新兴前沿及重点新兴前沿解读122.2 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

2、态与环境科学领域 Top 10 热点前沿发展态势142. 1.3 重点热点前沿“磷排放及蓝藻水华的污染和健康风险”181.2 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”162.1 新兴前沿概述21新兴前沿及重点新兴前沿解读212.2 重点新兴前沿“环境污染物对肠道微生物菌群的影响”21八、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542. 1.3 重点热点前沿 “凝聚态物理中的马约拉纳费米子研究”581.2 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”562.1 新兴前沿概述59新兴前沿及重点新兴前沿解读592.2 重点新兴前沿“B 介子反常研究”60五、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302. 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”341.2 重点热点前沿“英利昔单抗生物类似药有效性和安全性”322.1 新兴前沿概述36新兴前沿及重点新兴前沿解读362.2 重点新兴前沿“稳定性冠脉病变行PCI 的临床效

3、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382. 1.3 重点热点前沿 “Cas13：一种靶向RNA 的新型 CRISPR 系统”411.2 重点热点前沿“质粒介导的多粘菌素抗性基因”402.1 新兴前沿概述43新兴前沿及重点新兴前沿解读432.2 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462. 1.3 重点热点前沿“分子机器”491.2 重点热点前沿“界面光蒸汽转化”482.1 新兴前沿概述51新兴前沿及重点新兴前沿解读512.2 重点新兴前沿“远端迁移策略实现非活化烯烃的双官能化”52九、天文学与天体物理学 1. 热点前沿及重点热点前沿解读621.1 天文学与天体物理学领域 Top 10 热点前沿发展态势622. 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”661.2 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”642.1 新兴前沿概述67新

4、兴前沿及重点新兴前沿解读672.2 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701.1 数学、计算机科学与工程学领域 Top 10 热点前沿发展态势702. 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”741.2 重点热点前沿“云计算环境中的数据安全研究”722.1 新兴前沿概述75新兴前沿及重点新兴前沿解读752.2 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781.1 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782. 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”811.2 重点热点前沿“能源消耗及碳排放的分解分析方法”802.1 新兴前沿概述83新兴前沿及重点新兴前沿解读832.2 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9621. 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

5、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

6、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 1

7、0587 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。019研究前沿方法论和数据说明02方法论和数研据究说前明沿 20192. 方法论选、整个分析工作分为两个部分：研究前沿的遴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2.1.2 新兴前沿的遴选一个有很多新近的核心论文的

8、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 1003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% 的最具引文影响力个高度聚合的大学科领域中的37 个新兴前沿。100个热点前沿和的研究前沿 , 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。2.2 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研方究法前论

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