近日，中国科学院科技战略咨询研究院、中科院文献情报中心与Clarivate Analytics公司 (原汤森路透知识产权与科技事业部)联合发布全球《2016研究前沿》报告，并首次遴选发布中国表现卓越的30个研究前沿。这30个前沿覆盖8个领域，中国学者在化学、材料科学领域表现优异，在物理、生物、工程、数学、计算机等其他领域产出均衡，在禽流感病毒、聚合物太阳能电池、黑磷、外尔半金属和云制造等前沿主题上引领潮流。下面请看十大学科的详细分析。

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度。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. 遴选重点研究前沿指标 (CPT)

CPT是施引文献量即引用核心论文的文献数量 (C) 除以核心论文数 (P)，再除以施引文献所发生的年数 (T)。“施引文献所发生的年数”指施引文献集合中最新发表的施引文献与最早发表的施引文献的发表时间的差值。如最新发表的施引文献的发表时间为2014年，最早发表的施引文献的发表时间为2010年，则该施引文献所发生的年数为4。
美国在前沿引领度和潜在引领度2个指标都覆盖了60%以上的前沿，且在10 个领域中表现较为均衡，综合实力最强。中国、英国、德国、法国、日本五个国家则各有自身优势，其中英国入选通讯作者核心论文的前沿数最多，达90个；中国通讯作者核心论文获得第1名的前沿数最多，为30个。 中国的第1名覆盖率超过英国，仅次于美国，在8个领域都有中国通讯作者核心论文数第1名的前沿，仅缺席2个领域：地球科学领域和天文学和天体物理学领域。8个领域中，第1名的覆盖率最高的是数学、计算机科学和工程学领域，为53.8%，其次是化学和材料科学领域 (37.5%) 和农业、植物学和动物学领域 (20%)。

1.农业、植物学和动物学 在重点热点前沿“生鲜食品微生物污染的爆发与防控”中，美国研发技术领先，实力强大，发挥主导作用。另外西班牙、比利时、爱尔兰、韩国、英国也是核心论文的主要产出国。中国虽然没有核心论文产出，但是表现为积极参加该领域热点前沿的跟进研究，对核心论文的施引论文数量有66篇，排第4位。

在重点热点前沿“植物先天免疫机制”中，核心论文方面，中国是主要产出国，参与发表了5篇，占该前沿核心论文总量的41.7%。美国和英国各参与发表了4篇核心论文，占比分别为33.3%。中国科学院和北京生命科学研究所在此领域做出了重要贡献。施引论文方面，美国贡献169篇，占总施引论文量的34.3%，位居第一。中国位居第二，贡献106 篇，占比21.5%。其中中国科学院以30篇的成绩位列机构第三位。 中国在6个前沿有通讯作者核心论文入选，并在其中的“植物先天免疫机制”和“子囊菌和半知菌的分类学与系统发育学”2个前沿获得第1名，4个前沿获得2-3名，在农业、植物学和动物学领域的前沿引领度表现超过英、德、法三国，并直逼美国。

2.生态与环境科学 在重点热点前沿“海洋环境中的微塑料污染”中，以英国和美国为首的27个国家为该前沿贡献了核心论文。中国微塑料污染相关研究没有入选核心论文，但在该前沿的施引论文达到32篇，已经位于第11位。其中一篇是华东师范大学施华宏的研究小组2015年发表在Environmental Science & Technology上的论文“Microplastic Pollution in Table Salts from China”，被美国杂志Scientific American报道，产生较大的社会反响。

在重点热点前沿“生物多样性丧失对生态系统功能和生态系统服务的影响”中，美国参与了所有8篇核心论文，并贡献了531篇施引论文，占比为39.5%。中国参与了一篇核心论文，贡献了102篇施引论文。中国科学院以53篇施引论文在施引论文Top 10机构排在第2名。

生态与环境科学领域有2项研究入选新兴前沿，“内吸性杀虫剂 (新烟碱和氟虫腈) 对非目标生物及环境的影响”和“水结构、离液性和亲液性：使用、滥用及其生物学意义”。 除美国外，英国的前沿引领度最为突出，在5个前沿进入前3。中国和日本虽然引领的前沿数较少，但是中国的“土壤和沉积物重金属污染”热点前沿，日本的“福岛核事故对环境的影响”热点前沿在前沿引领度和潜在引领度2个指标上都是第1名。

3.地球科学 在重点热点前沿“全球变暖趋缓 (hiatus 现象)”中，从国家和机构层面看，美国占据绝对领先优势，中国贡献了4篇核心论文，与德国并列排名世界第6位。其中中国科学院、中国海洋大学各参与了2篇论文工作。施引论文方面，中国积极跟进，产出280篇，世界排名第5。

在重点热点前沿“内陆水体和海洋的碳循环”中，美国是主要研究国家，瑞典在该领域的研究实力很强，英国、加拿大、德国等也是该领域的积极参与者。中国虽然在核心论文排行榜上籍籍无名，但施引论文数量排名迅速攀升，一定程度上反映出中国对相关领域研究的重视和关注。

地球科学领域有2项研究入选新兴前沿，“2012年夏洛特皇后群岛地震断层带研究” 和“基于GEOTRACES 等计划开展的北大西洋和南大洋痕量元素组成研究”。 中国在该领域的基础贡献无法与其他5国相比，只在“气候系统模式研究”热点前沿的前沿引领度排名第2。但在潜在发展指标方面，中国与英国和德国差距不大。

4.临床医学 在重点热点前沿“直接抗病毒药物 (DAAs) 治疗丙型肝炎”中，以美国最为活跃，贡献了35篇 (92.1%) 核心论文及645篇 (48.4%) 施引论文，远超其他国家。核心论文和施引论文产出机构Top 10里，美国分别占据9个和6个名额，充分享有该前沿研究的核心、优势、主导地位。中国未进入前10位。

在重点热点前沿“免疫检查点抑制剂抗PD-1抗体治疗恶性黑色素瘤”中，美国参与了全部核心论文发表 (100%)，一半以上的施引论文 (55.2%) 也有美国研究者参与，充分体现其在该前沿研究中的绝对优势。法国、加拿大、德国、澳大利亚等国家也表现活跃，而中国以236篇论文位居施引论文Top 10的第9名，为世界黑色素瘤治疗领域贡献了中国的声音。

临床医学领域有21项研究入选今年的新兴前沿： 在临床医学领域，美国的表现最为突出，英国、德国和法国在该领域也有上乘表现。中国和日本在该领域无法与其他4国相比，中国仅参与4个前沿，远远少于其他4国，虽然中国在其中的3个前沿收获前3名，但也只是在个别前沿点上的优势，并没有表现出面上的竞争优势。潜在引领度方面，中国略优于法国和日本，虽然在2-3名的前沿数与法国和日本相当，但却收获两个第1名：“长链非编码RNA MALA T1促进癌细胞的增殖和转移”和“禽流感病毒的流行病学、病理学和遗传学研究”，表现出较强的潜在研究实力。 5.生物科学 在重点热点前沿“巨噬细胞起源、发育分化的分子机制”中，美国在该热点前沿的研究中占据重要地位，核心论文数量最多，有18 篇，占该前沿核心论文总数的85.7%；其次是英国和法国，均为7篇，各占1/3。中国未进入前十。从施引论文来看，中国发展较快，以75篇施引论文数量排名第9。

在重点热点前沿“T细胞的分化、功能与代谢”中，美国在该研究领域占据绝对优势地位。在39篇核心论文中，美国拥有38篇，占比为97.4%，排名第一。同时，美国也是施引论文数量最多的国家，以1411篇位列首位。中国在该前沿领域跟进速度较快，以250篇施引论文排名第2。

生物科学领域有18项研究入选新兴前沿： 美国的通讯作者核心论文覆盖生物科学领域的26个前沿，且在20个前沿位于第1名，其他6个前沿则是2-3名。中国只有6个前沿有通讯作者核心论文，全部是前3名，其中3个前沿排在第1名。在潜在引领度方面，中国的表现超过英国，收获18个前3名，其中5个第1名。而英国12个前沿都是2-3名。 6.化学与材料科学 在重点热点前沿“白光LED用荧光粉”中，中国大陆以59.1%的比例，占据第1名。德国和美国分别位列第3和第4名。核心论文机构列表中，中国科学院遥遥领先，其次是台湾大学和中国地质大学。

施引论文方面，中国贡献了1641篇施引论文，以61.8%的比例位于施引论文的第1梯队。韩国以339篇施引论文位居第2。美国、日本、印度、德国等贡献的施引论文介于128-172篇，属于第3梯队。Top 10施引论文机构中，中国共有9家机构入选。在中国内地的8家机构中，中国科学院贡献了366篇施引论文，位列Top 10机构的榜首。中国科学院长春应用化学研究所在化学领域顶级刊物Chemical Society Reviews上发表综述文章。华南理工大学的综述文章被引超过500次，在核心论文中被引频次最高。

在重点热点前沿“钠离子电池”中，无论施引论文还是核心论文，研究主要出自中国、美国、韩国和日本等国家。排名前列的机构包括中国科学院、日本的京都大学、中国的中南大学和韩国科学技术院。中国在该领域的主要研究机构有中国科学院、中南大学、南开大学等。中国科学院物理研究所胡勇胜教授的研究成果是核心论文之一。

化学与材料科学领域有22项研究入选新兴前沿： 化学与材料科学领域是中国唯一在2个指标都超过美国的一个领域。在前沿引领度方面，中国的表现略超美国，中国入选通讯作者核心论文的22个前沿，21个进入前3，美国则是19个前沿都位于前3名，美国和中国都得到12个第1名。

潜在引领度方面，中国则拉大了与美国的距离，表现出强大的实力，全部参与和引领了32个前沿，且25个 (75%) 的前沿都是第1名，而美国仅仅收获6个第1。 7.物理学 在重点热点前沿“暗物质间接探测之银河系中心伽玛射线超出研究”中，美国表现最活跃，是核心论文的主要产出国家。49篇核心论文中，美国参与的有33篇，占核心论文总量的67.3%。法国、荷兰、印度和中国等也有不错的表现。核心论文的通讯作者中，有25位来自美国，中国和荷兰各有3位。施引论文方面，美国也是最活跃的国家，法国、中国和意大利紧随其后。施引论文机构排名中，中国科学院列第7位。

在重点热点前沿“单层/多层黑磷的特性及其应用”中，核心论文方面，美国最为活跃，参与的核心论文有17篇，占核心论文总量的68.0%，紧随其后的是中国和荷兰。施引论文方面，中国是最活跃的国家，参与的施引论文有283篇，占总施引论文总量的43.6%。其后是美国，参与了238篇施引论文，占总施引论文总量的36.7%。机构排名中，中国科学院的施引论文最多，为64篇，占施引论文总量的9.9%。其后是新加坡国立大学、中国科学技术大学和新加坡南洋理工大学。

物理学领域有10项研究入选新兴前沿： 前沿引领度方面，德国表现更为突出，第1名的前沿数为4个，超过其他4国。中国在“自旋轨道耦合超冷原子体系”，英国在“自驱动粒子的集群运动研究” 的前沿引领度都是第1名。而从进入前3名的前沿数来看，中国达到7个，与英国和德国相当。

潜在引领度方面，中国排在前3名的前沿数与德国和英国的一样都为9个，但中国在2个热点前沿 “单层/多层黑磷的特性及其应用”和“超表面 (metasurfaces) 特性研究及超表面器件设计” 都获得第1名。英国在“新软引力子定理研究”新兴前沿获得第1名。 8.天文学与天体物理学 在重点热点前沿“基于“普朗克”卫星 (Planck) 等对宇宙微波背景辐射的探测”中，从核心论文的产出国家和机构来看，参与实施Planck任务的美国、欧洲空间局成员国及合作国表现最为抢眼。美国参与发表了95.2%的核心论文。美国加州大学伯克利分校、加州理工学院分别位列机构排名的第1、第3位。加拿大、德国、英国紧随美国之后，且参与发表论文比例都在85%以上，反映出本研究领域具有紧密的国际合作态势。施引论文方面，美国仍居首位，其次为英国和德国。中国在两方面均未进入前十。

在重点热点前沿“基于“斯隆数字巡天” (SDSS) 等多项巡天项目的重子声学振荡相关研究”中，美国在该前沿的表现最为突出，参与发表全部7篇核心论文。澳大利亚斯威本科技大学表现突出，位列Top产出机构第1名。施引论文方面，美国参与贡献最多，占全部施引论文的33.6%，其次为英国、中国和德国。

天文学与天体物理学领域的2个新兴前沿分别是“罗塞塔 (Rosetta) 探测器对彗星67P/丘留莫夫-格拉西缅科的观测研究”和“恒星、星系形成理论与观测研究”。 前沿引领度方面，英国、德国和在该领域有较强的实力，分别参与了8个、6个和7个前沿，并在6个、5个和4个前沿获得前3名。中国仅在1个热点前沿“基于‘郭守敬望远镜’ (LAMOST)、‘日内瓦- 哥本哈根巡天’ (GCS)、‘斯隆数字巡天’ (SDSS) 等观测对星系结构、成分和演化的研究”有通讯作者核心论文，并排名第2。潜在引领度方面，美国包揽所有12个前沿的第1名，德国、中国和法国分别在5个、4个和4个前沿中获得2-3名。

9.数学、计算机科学与工程学 在重点热点前沿“物联网、云制造及其相关信息服务技术”中，核心论文中，美国和中国的研究都占到了70%以上，而且美中之间还存在着广泛的合作，说明美国和中国在该领域占有较大优势。值得一提的是，华人科学家的表现特别抢眼，全部38篇核心论文中有36篇论文的通讯作者是华人科学家，其中又以许立达教授的影响最大。同样的，排名前5名的研究机构也全部来自中国和美国，分别是美国的欧道明大学、中国科学院、北京航空航天大学、上海交通大学、中国科学技术大学和美国的印第安纳大学与普渡大学印第安纳波利斯联合分校。施引论文方面，排名前2位依然是中国和美国。

在重点热点前沿“测量设备无关型量子密钥分配研究”中，目前研究主要集中在加拿大、西班牙、瑞士、英国、美国、德国、日本、中国、法国、奥地利、比利时、挪威和新加坡等国家。中国科技大学完成了3篇核心论文，清华大学与中国科技大学合作完成了3篇论文，中国科学院上海微系统与信息技术研究所参与了其中的2篇论文。

数学、计算机科学与工程学领域有3项研究入选新兴前沿，分别是“基于临床应用的磁共振脑成像算法优化”、“混合动力电动客车的能量管理策略”和“城市热岛的缓解”。 前沿引领度和潜在引领度方面，中国都是第1名前沿数最多的国家，通讯作者核心论文有7个前沿是第1名，而通讯作者施引论文则是12个前沿排名第1。超过美国，成为该领域第1名最多的国家。

10.经济学、心理学及其他社会科学 在重点热点前沿“美国医疗改革的影响与成效”中，哈佛大学在核心论文和施引论文中均遥遥领先。

在重点热点前沿“基于数据包络分析法的环境与能源效率评价”中，35篇核心论文中，中国参与的论文有20篇，占所有论文的一半以上 (57.1%)，其次是美国、日本、韩国、新加坡、澳大利亚。其中，南京航空航天大学贡献了10篇，排名世界Top机构的第1名，江西财经大学和北京理工大学，分别以4篇和3篇的论文数排在第6和第7位。

施引论文方面，中国内地有7个机构入围，分别是厦门大学、南京航空航天大学、北京理工大学、江西财经大学、中国科学院、闽江学院和中国科学技术大学，其中厦门大学以38篇施引论文数位居榜首，排在第二的是美国的新墨西哥矿业大学。


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