近日，中國科學院科技戰略咨詢研究院、中科院文獻情報中心與Clarivate Analytics公司 (原湯森路透知識產權與科技事業部)聯合發布全球《2016研究前沿》報告，并首次遴選發布中國表現卓越的30個研究前沿。這30個前沿覆蓋8個領域，中國學者在化學、材料科學領域表現優異，在物理、生物、工程、數學、計算機等其他領域產出均衡，在禽流感病毒、聚合物太陽能電池、黑磷、外爾半金屬和云制造等前沿主題上引領潮流。下面請看十大學科的詳細分析。

1. 核心論文數 (P)

ESI 數據庫用共被引文獻簇 (核心論文) 來表征研究前沿，并根據文獻簇的元數據及其統計揭示研究前沿的發展態勢，其中核心論文數 (P) 總量標志著研究前沿的大小，文獻簇的平均出版年和論文的時間分布標志著研究前沿的進度。核心論文數 (P) 表達了研究前沿中知識基礎的重要程度。在一定時間段內，一個前沿的核心論文數 (P) 越大，表明該前沿越活躍。

2. 遴選重點研究前沿指標 (CPT)

CPT是施引文獻量即引用核心論文的文獻數量 (C) 除以核心論文數 (P)，再除以施引文獻所發生的年數 (T)。“施引文獻所發生的年數”指施引文獻集合中最新發表的施引文獻與最早發表的施引文獻的發表時間的差值。如最新發表的施引文獻的發表時間為2014年，最早發表的施引文獻的發表時間為2010年，則該施引文獻所發生的年數為4。
美國在前沿引領度和潛在引領度2個指標都覆蓋了60%以上的前沿，且在10 個領域中表現較為均衡，綜合實力最強。中國、英國、德國、法國、日本五個國家則各有自身優勢，其中英國入選通訊作者核心論文的前沿數最多，達90個；中國通訊作者核心論文獲得第1名的前沿數最多，為30個。 中國的第1名覆蓋率超過英國，僅次于美國，在8個領域都有中國通訊作者核心論文數第1名的前沿，僅缺席2個領域：地球科學領域和天文學和天體物理學領域。8個領域中，第1名的覆蓋率最高的是數學、計算機科學和工程學領域，為53.8%，其次是化學和材料科學領域 (37.5%) 和農業、植物學和動物學領域 (20%)。

1.農業、植物學和動物學 在重點熱點前沿“生鮮食品微生物污染的爆發與防控”中，美國研發技術領先，實力強大，發揮主導作用。另外西班牙、比利時、愛爾蘭、韓國、英國也是核心論文的主要產出國。中國雖然沒有核心論文產出，但是表現為積極參加該領域熱點前沿的跟進研究，對核心論文的施引論文數量有66篇，排第4位。

在重點熱點前沿“植物先天免疫機制”中，核心論文方面，中國是主要產出國，參與發表了5篇，占該前沿核心論文總量的41.7%。美國和英國各參與發表了4篇核心論文，占比分別為33.3%。中國科學院和北京生命科學研究所在此領域做出了重要貢獻。施引論文方面，美國貢獻169篇，占總施引論文量的34.3%，位居第一。中國位居第二，貢獻106 篇，占比21.5%。其中中國科學院以30篇的成績位列機構第三位。 中國在6個前沿有通訊作者核心論文入選，并在其中的“植物先天免疫機制”和“子囊菌和半知菌的分類學與系統發育學”2個前沿獲得第1名，4個前沿獲得2-3名，在農業、植物學和動物學領域的前沿引領度表現超過英、德、法三國，并直逼美國。

2.生態與環境科學 在重點熱點前沿“海洋環境中的微塑料污染”中，以英國和美國為首的27個國家為該前沿貢獻了核心論文。中國微塑料污染相關研究沒有入選核心論文，但在該前沿的施引論文達到32篇，已經位于第11位。其中一篇是華東師范大學施華宏的研究小組2015年發表在Environmental Science & Technology上的論文“Microplastic Pollution in Table Salts from China”，被美國雜志Scientific American報道，產生較大的社會反響。

在重點熱點前沿“生物多樣性喪失對生態系統功能和生態系統服務的影響”中，美國參與了所有8篇核心論文，并貢獻了531篇施引論文，占比為39.5%。中國參與了一篇核心論文，貢獻了102篇施引論文。中國科學院以53篇施引論文在施引論文Top 10機構排在第2名。

生態與環境科學領域有2項研究入選新興前沿，“內吸性殺蟲劑 (新煙堿和氟蟲腈) 對非目標生物及環境的影響”和“水結構、離液性和親液性：使用、濫用及其生物學意義”。 除美國外，英國的前沿引領度最為突出，在5個前沿進入前3。中國和日本雖然引領的前沿數較少，但是中國的“土壤和沉積物重金屬污染”熱點前沿，日本的“福島核事故對環境的影響”熱點前沿在前沿引領度和潛在引領度2個指標上都是第1名。

3.地球科學 在重點熱點前沿“全球變暖趨緩 (hiatus 現象)”中，從國家和機構層面看，美國占據絕對領先優勢，中國貢獻了4篇核心論文，與德國并列排名世界第6位。其中中國科學院、中國海洋大學各參與了2篇論文工作。施引論文方面，中國積極跟進，產出280篇，世界排名第5。

在重點熱點前沿“內陸水體和海洋的碳循環”中，美國是主要研究國家，瑞典在該領域的研究實力很強，英國、加拿大、德國等也是該領域的積極參與者。中國雖然在核心論文排行榜上籍籍無名，但施引論文數量排名迅速攀升，一定程度上反映出中國對相關領域研究的重視和關注。

地球科學領域有2項研究入選新興前沿，“2012年夏洛特皇后群島地震斷層帶研究” 和“基于GEOTRACES 等計劃開展的北大西洋和南大洋痕量元素組成研究”。 中國在該領域的基礎貢獻無法與其他5國相比，只在“氣候系統模式研究”熱點前沿的前沿引領度排名第2。但在潛在發展指標方面，中國與英國和德國差距不大。

4.臨床醫學 在重點熱點前沿“直接抗病毒藥物 (DAAs) 治療丙型肝炎”中，以美國最為活躍，貢獻了35篇 (92.1%) 核心論文及645篇 (48.4%) 施引論文，遠超其他國家。核心論文和施引論文產出機構Top 10里，美國分別占據9個和6個名額，充分享有該前沿研究的核心、優勢、主導地位。中國未進入前10位。

在重點熱點前沿“免疫檢查點抑制劑抗PD-1抗體治療惡性黑色素瘤”中，美國參與了全部核心論文發表 (100%)，一半以上的施引論文 (55.2%) 也有美國研究者參與，充分體現其在該前沿研究中的絕對優勢。法國、加拿大、德國、澳大利亞等國家也表現活躍，而中國以236篇論文位居施引論文Top 10的第9名，為世界黑色素瘤治療領域貢獻了中國的聲音。

臨床醫學領域有21項研究入選今年的新興前沿： 在臨床醫學領域，美國的表現最為突出，英國、德國和法國在該領域也有上乘表現。中國和日本在該領域無法與其他4國相比，中國僅參與4個前沿，遠遠少于其他4國，雖然中國在其中的3個前沿收獲前3名，但也只是在個別前沿點上的優勢，并沒有表現出面上的競爭優勢。潛在引領度方面，中國略優于法國和日本，雖然在2-3名的前沿數與法國和日本相當，但卻收獲兩個第1名：“長鏈非編碼RNA MALA T1促進癌細胞的增殖和轉移”和“禽流感病毒的流行病學、病理學和遺傳學研究”，表現出較強的潛在研究實力。 5.生物科學 在重點熱點前沿“巨噬細胞起源、發育分化的分子機制”中，美國在該熱點前沿的研究中占據重要地位，核心論文數量最多，有18 篇，占該前沿核心論文總數的85.7%；其次是英國和法國，均為7篇，各占1/3。中國未進入前十。從施引論文來看，中國發展較快，以75篇施引論文數量排名第9。

在重點熱點前沿“T細胞的分化、功能與代謝”中，美國在該研究領域占據絕對優勢地位。在39篇核心論文中，美國擁有38篇，占比為97.4%，排名第一。同時，美國也是施引論文數量最多的國家，以1411篇位列首位。中國在該前沿領域跟進速度較快，以250篇施引論文排名第2。

生物科學領域有18項研究入選新興前沿： 美國的通訊作者核心論文覆蓋生物科學領域的26個前沿，且在20個前沿位于第1名，其他6個前沿則是2-3名。中國只有6個前沿有通訊作者核心論文，全部是前3名，其中3個前沿排在第1名。在潛在引領度方面，中國的表現超過英國，收獲18個前3名，其中5個第1名。而英國12個前沿都是2-3名。 6.化學與材料科學 在重點熱點前沿“白光LED用熒光粉”中，中國大陸以59.1%的比例，占據第1名。德國和美國分別位列第3和第4名。核心論文機構列表中，中國科學院遙遙領先，其次是臺灣大學和中國地質大學。

施引論文方面，中國貢獻了1641篇施引論文，以61.8%的比例位于施引論文的第1梯隊。韓國以339篇施引論文位居第2。美國、日本、印度、德國等貢獻的施引論文介于128-172篇，屬于第3梯隊。Top 10施引論文機構中，中國共有9家機構入選。在中國內地的8家機構中，中國科學院貢獻了366篇施引論文，位列Top 10機構的榜首。中國科學院長春應用化學研究所在化學領域頂級刊物Chemical Society Reviews上發表綜述文章。華南理工大學的綜述文章被引超過500次，在核心論文中被引頻次最高。

在重點熱點前沿“鈉離子電池”中，無論施引論文還是核心論文，研究主要出自中國、美國、韓國和日本等國家。排名前列的機構包括中國科學院、日本的京都大學、中國的中南大學和韓國科學技術院。中國在該領域的主要研究機構有中國科學院、中南大學、南開大學等。中國科學院物理研究所胡勇勝教授的研究成果是核心論文之一。

化學與材料科學領域有22項研究入選新興前沿： 化學與材料科學領域是中國唯一在2個指標都超過美國的一個領域。在前沿引領度方面，中國的表現略超美國，中國入選通訊作者核心論文的22個前沿，21個進入前3，美國則是19個前沿都位于前3名，美國和中國都得到12個第1名。

潛在引領度方面，中國則拉大了與美國的距離，表現出強大的實力，全部參與和引領了32個前沿，且25個 (75%) 的前沿都是第1名，而美國僅僅收獲6個第1。 7.物理學 在重點熱點前沿“暗物質間接探測之銀河系中心伽瑪射線超出研究”中，美國表現最活躍，是核心論文的主要產出國家。49篇核心論文中，美國參與的有33篇，占核心論文總量的67.3%。法國、荷蘭、印度和中國等也有不錯的表現。核心論文的通訊作者中，有25位來自美國，中國和荷蘭各有3位。施引論文方面，美國也是最活躍的國家，法國、中國和意大利緊隨其后。施引論文機構排名中，中國科學院列第7位。

在重點熱點前沿“單層/多層黑磷的特性及其應用”中，核心論文方面，美國最為活躍，參與的核心論文有17篇，占核心論文總量的68.0%，緊隨其后的是中國和荷蘭。施引論文方面，中國是最活躍的國家，參與的施引論文有283篇，占總施引論文總量的43.6%。其后是美國，參與了238篇施引論文，占總施引論文總量的36.7%。機構排名中，中國科學院的施引論文最多，為64篇，占施引論文總量的9.9%。其后是新加坡國立大學、中國科學技術大學和新加坡南洋理工大學。

物理學領域有10項研究入選新興前沿： 前沿引領度方面，德國表現更為突出，第1名的前沿數為4個，超過其他4國。中國在“自旋軌道耦合超冷原子體系”，英國在“自驅動粒子的集群運動研究” 的前沿引領度都是第1名。而從進入前3名的前沿數來看，中國達到7個，與英國和德國相當。

潛在引領度方面，中國排在前3名的前沿數與德國和英國的一樣都為9個，但中國在2個熱點前沿 “單層/多層黑磷的特性及其應用”和“超表面 (metasurfaces) 特性研究及超表面器件設計” 都獲得第1名。英國在“新軟引力子定理研究”新興前沿獲得第1名。 8.天文學與天體物理學 在重點熱點前沿“基于“普朗克”衛星 (Planck) 等對宇宙微波背景輻射的探測”中，從核心論文的產出國家和機構來看，參與實施Planck任務的美國、歐洲空間局成員國及合作國表現最為搶眼。美國參與發表了95.2%的核心論文。美國加州大學伯克利分校、加州理工學院分別位列機構排名的第1、第3位。加拿大、德國、英國緊隨美國之后，且參與發表論文比例都在85%以上，反映出本研究領域具有緊密的國際合作態勢。施引論文方面，美國仍居首位，其次為英國和德國。中國在兩方面均未進入前十。

在重點熱點前沿“基于“斯隆數字巡天” (SDSS) 等多項巡天項目的重子聲學振蕩相關研究”中，美國在該前沿的表現最為突出，參與發表全部7篇核心論文。澳大利亞斯威本科技大學表現突出，位列Top產出機構第1名。施引論文方面，美國參與貢獻最多，占全部施引論文的33.6%，其次為英國、中國和德國。

天文學與天體物理學領域的2個新興前沿分別是“羅塞塔 (Rosetta) 探測器對彗星67P/丘留莫夫-格拉西緬科的觀測研究”和“恒星、星系形成理論與觀測研究”。 前沿引領度方面，英國、德國和在該領域有較強的實力，分別參與了8個、6個和7個前沿，并在6個、5個和4個前沿獲得前3名。中國僅在1個熱點前沿“基于‘郭守敬望遠鏡’ (LAMOST)、‘日內瓦- 哥本哈根巡天’ (GCS)、‘斯隆數字巡天’ (SDSS) 等觀測對星系結構、成分和演化的研究”有通訊作者核心論文，并排名第2。潛在引領度方面，美國包攬所有12個前沿的第1名，德國、中國和法國分別在5個、4個和4個前沿中獲得2-3名。

9.數學、計算機科學與工程學 在重點熱點前沿“物聯網、云制造及其相關信息服務技術”中，核心論文中，美國和中國的研究都占到了70%以上，而且美中之間還存在著廣泛的合作，說明美國和中國在該領域占有較大優勢。值得一提的是，華人科學家的表現特別搶眼，全部38篇核心論文中有36篇論文的通訊作者是華人科學家，其中又以許立達教授的影響最大。同樣的，排名前5名的研究機構也全部來自中國和美國，分別是美國的歐道明大學、中國科學院、北京航空航天大學、上海交通大學、中國科學技術大學和美國的印第安納大學與普渡大學印第安納波利斯聯合分校。施引論文方面，排名前2位依然是中國和美國。

在重點熱點前沿“測量設備無關型量子密鑰分配研究”中，目前研究主要集中在加拿大、西班牙、瑞士、英國、美國、德國、日本、中國、法國、奧地利、比利時、挪威和新加坡等國家。中國科技大學完成了3篇核心論文，清華大學與中國科技大學合作完成了3篇論文，中國科學院上海微系統與信息技術研究所參與了其中的2篇論文。

數學、計算機科學與工程學領域有3項研究入選新興前沿，分別是“基于臨床應用的磁共振腦成像算法優化”、“混合動力電動客車的能量管理策略”和“城市熱島的緩解”。 前沿引領度和潛在引領度方面，中國都是第1名前沿數最多的國家，通訊作者核心論文有7個前沿是第1名，而通訊作者施引論文則是12個前沿排名第1。超過美國，成為該領域第1名最多的國家。

10.經濟學、心理學及其他社會科學 在重點熱點前沿“美國醫療改革的影響與成效”中，哈佛大學在核心論文和施引論文中均遙遙領先。

在重點熱點前沿“基于數據包絡分析法的環境與能源效率評價”中，35篇核心論文中，中國參與的論文有20篇，占所有論文的一半以上 (57.1%)，其次是美國、日本、韓國、新加坡、澳大利亞。其中，南京航空航天大學貢獻了10篇，排名世界Top機構的第1名，江西財經大學和北京理工大學，分別以4篇和3篇的論文數排在第6和第7位。

施引論文方面，中國內地有7個機構入圍，分別是廈門大學、南京航空航天大學、北京理工大學、江西財經大學、中國科學院、閩江學院和中國科學技術大學，其中廈門大學以38篇施引論文數位居榜首，排在第二的是美國的新墨西哥礦業大學。


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