10個(gè)大學(xué)科領(lǐng)域排名最前的100個(gè)熱點(diǎn)前沿和38個(gè)新興前沿

由中國科學(xué)院科技戰(zhàn)略咨詢研究院、中國科學(xué)院文獻(xiàn)情報(bào)中心與科睿唯安聯(lián)合舉辦的2018研究前沿發(fā)布暨研討會(huì)昨日上午在北京舉行，連續(xù)第五年攜手發(fā)布了《研究前沿》報(bào)告，同時(shí)發(fā)布了《2018研究前沿?zé)岫戎笖?shù)》報(bào)告。

《2018 研究前沿》報(bào)告仍然以文獻(xiàn)計(jì)量學(xué)中的共被引分析方法為基礎(chǔ)，基于科睿唯安的Essential Science Indicators (ESI) 數(shù)據(jù)庫中的10143 個(gè)研究前沿，遴選出了2018 年自然科學(xué)和社會(huì)科學(xué)的10 個(gè)大學(xué)科領(lǐng)域排名最前的100 個(gè)熱點(diǎn)前沿和38 個(gè)新興前沿。

1、農(nóng)業(yè)、植物學(xué)和動(dòng)物學(xué)

農(nóng)業(yè)、植物學(xué)和動(dòng)物學(xué)領(lǐng)域居于前10 的熱點(diǎn)前沿主要分布在植物基因網(wǎng)絡(luò)調(diào)控與基因組編輯、作物病蟲害防治、食品營養(yǎng)與安全、光合作用研究、植物根際微生物群落研究、水產(chǎn)動(dòng)物免疫研究、林木培育等方向上（表1）。在植物基因網(wǎng)絡(luò)調(diào)控與基因組編輯方向，“作物產(chǎn)量性狀的基因調(diào)控”、“植物中藥用化合物生物合成的基因調(diào)控”、“CRISPR/Cas9 基因編輯技術(shù)在作物基因組編輯中的應(yīng)用”成為熱點(diǎn)前沿，其中基因編輯技術(shù)及其在農(nóng)作物中的應(yīng)用在去年也是前10 熱點(diǎn)前沿之一。

作物病蟲害防治一直是農(nóng)業(yè)領(lǐng)域關(guān)注的重要問題，以往的研究前沿每年都有相關(guān)研究進(jìn)入前10 熱點(diǎn)前沿，如2014 年的“入侵害蟲的天敵生物防治”、2015 年的“害蟲Bt 抗性與生物防治”、2016 年的“害蟲天敵蝙蝠的白鼻綜合癥”和2017 年的“斑翅果蠅的入侵生物學(xué)研究”。今年又有“斑翅果蠅的入侵生物學(xué)和防治策略”躋身前10，該前沿在2017 年開展生物學(xué)的基礎(chǔ)上拓展了防治策略的研究。

食品營養(yǎng)與安全也持續(xù)受到關(guān)注，繼2014年“美國食源性疾病的統(tǒng)計(jì)和經(jīng)濟(jì)損失評(píng)價(jià)”，2015 年“高光譜成像和計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)在食品加工與檢測中的應(yīng)用”，2016 年“食品檢測中的高光譜成像技術(shù)”、“生鮮食品微生物污染的爆發(fā)與防控”和“營養(yǎng)物質(zhì)納米乳遞送系統(tǒng)”等成為前10 熱點(diǎn)前沿后，今年“食品和動(dòng)物飼料中霉菌毒素污染及其毒性研究”和“納米乳液研發(fā)及其在食品工業(yè)中的應(yīng)用”進(jìn)入前10 熱點(diǎn)前沿。

光合作用也一直是農(nóng)業(yè)和植物學(xué)領(lǐng)域的研究重點(diǎn)，2014 年“C4 光合作用的進(jìn)化及二氧化碳濃度對(duì)葉肉導(dǎo)度的影響”，2016 年“光合作用曝光蛋白復(fù)合物的結(jié)構(gòu)與功能”進(jìn)入前10 熱點(diǎn)前沿，今年該方向上亦有一個(gè)進(jìn)入前10 的熱點(diǎn)前沿“葉綠素?zé)晒膺b感在植物初級(jí)生產(chǎn)力模擬中的應(yīng)用”。在植物根系微生物群落研究方面，2014 年“利用DNA 測序研究根際微生物群落”，2017“叢枝菌根的共生關(guān)系及營養(yǎng)與信號(hào)機(jī)制研究”是前10 熱點(diǎn)前沿，今年“根際微生物群落及其與植物間的互作”又成為前10 熱點(diǎn)前沿之一。

另兩個(gè)前10 熱點(diǎn)前沿“飼料添加劑對(duì)魚類免疫力的增強(qiáng)作用”和“林木樹種混交對(duì)林分質(zhì)量和生產(chǎn)力的影響”所屬的水產(chǎn)動(dòng)物免疫研究、林木培育是新出現(xiàn)的熱點(diǎn)前沿研究方向。

表1 農(nóng)業(yè)、植物學(xué)和動(dòng)物學(xué)領(lǐng)域Top10熱點(diǎn)前沿

2、生態(tài)與環(huán)境科學(xué)

生態(tài)與環(huán)境科學(xué)的Top10 熱點(diǎn)前沿主要分布在生態(tài)科學(xué)和環(huán)境科學(xué)兩個(gè)子領(lǐng)域（表2）。

生態(tài)學(xué)子領(lǐng)域的研究前沿主要是關(guān)于生物多樣性研究及其監(jiān)測的“環(huán)境DNA 宏條形碼技術(shù)監(jiān)測生物多樣性”和“用于物種多樣性研究的系統(tǒng)發(fā)育方法”，關(guān)于生態(tài)系統(tǒng)相互作用和功能的“外來物種入侵的影響與管控”和“森林外生菌根真菌在森林土壤碳循環(huán)中的作用”，以及關(guān)于生態(tài)環(huán)境監(jiān)測的“土壤水分和陸地蒸散的遙感監(jiān)測”等前沿。其中，“環(huán)境DNA 宏條形碼技術(shù)監(jiān)測生物多樣性”是連續(xù)第2 年入選熱點(diǎn)研究前沿。

環(huán)境科學(xué)子領(lǐng)域的研究前沿主要是關(guān)于污染物的消除與控制技術(shù)，包括“氧化石墨烯清除水體放射性核素”、“利用過渡金屬與納米技術(shù)催化活化過硫酸鹽降解水中污染物”、“電子廢棄物中的金屬回收技術(shù)”，用于海水脫鹽的“電容去離子技術(shù)脫除水中鹽分”，以及新型污染物“抗生素抗性基因的來源與環(huán)境歸趨”等前沿。從發(fā)展態(tài)勢來看，水體環(huán)境問題是重要的關(guān)注點(diǎn)，氧化石墨烯、過渡金屬納米催化劑等納米技術(shù)成為污染物消除的主要技術(shù)手段，抗生素抗性基因、電子廢棄物等新興環(huán)境問題成為重要的熱點(diǎn)前沿問題。

表2 生態(tài)與環(huán)境科學(xué)領(lǐng)域Top10熱點(diǎn)前沿

3、地球科學(xué)

地球科學(xué)領(lǐng)域位居前10 位的熱點(diǎn)前沿仍然集中在氣候變化、地球化學(xué)、固體地球物理學(xué)和地質(zhì)學(xué)研究。

氣候變化研究熱點(diǎn)包括：基于CMIP5 模式的氣候敏感性分析，元古代時(shí)期大氣和海洋氧化研究，利用熱帶降雨測量任務(wù)和全球降水測量任務(wù)開展全球多地區(qū)降水分析。

地球化學(xué)研究熱點(diǎn)包括：中國各地區(qū)煤中稀土元素地球化學(xué)特征，全球內(nèi)陸水域的CO2 排放研究。

固體地球物理學(xué)和地質(zhì)學(xué)研究熱點(diǎn)包括：基于深度學(xué)習(xí)的高分辨率遙感影像的場景分類，2015 年尼泊爾喜馬拉雅逆沖斷層的廓爾喀地震研究，利用好奇號(hào)任務(wù)開展蓋爾隕石坑的巖石礦物學(xué)研究，地下流體注入誘發(fā)美國多地地震機(jī)理研究，基于GIS 的滑坡敏感性評(píng)價(jià)研究。

表3 地球科學(xué)領(lǐng)域Top10熱點(diǎn)前沿

4、臨床醫(yī)學(xué)

臨床醫(yī)學(xué)領(lǐng)域位居前10 位的熱點(diǎn)前沿主要集中于腫瘤靶向治療、慢性病治療新手段和標(biāo)準(zhǔn)、放射性核素標(biāo)記成像診療應(yīng)用及副作用、小分子激酶抑制劑新藥療效、生物類似物療效與安全性分析5 個(gè)前沿群。

其中，腫瘤靶向治療方面包括PD-1/PD-L1 抑制劑治療非小細(xì)胞肺癌和腎細(xì)胞癌、PSMA 小分子抑制劑靶向治療前列腺癌2 個(gè)熱點(diǎn)；慢性病治療新手段和標(biāo)準(zhǔn)方面包括高血壓降壓治療新目標(biāo)值、生物可吸收藥物洗脫支架用于冠心病治療以及人工胰腺閉環(huán)控制糖尿病3 個(gè)熱點(diǎn)前沿；放射性核素標(biāo)記成像診療應(yīng)用及副作用前沿群則包括阿爾茲海默病F-18 標(biāo)記tau 靶向PET 成像、前列腺癌分子靶向治療及含釓造影劑腦部沉淀風(fēng)險(xiǎn)3 個(gè)熱點(diǎn)前沿。

表4 臨床醫(yī)學(xué)領(lǐng)域Top10熱點(diǎn)前沿

5、生物科學(xué)

生物科學(xué)領(lǐng)域位居前10 位的熱點(diǎn)前沿主要集中于mRNA 甲基化、DNA 甲基化介導(dǎo)的基因表達(dá)調(diào)控，病毒感染的生物學(xué)研究，細(xì)胞衰老的分子機(jī)制，腸道微生物對(duì)大腦和行為的影響，以及機(jī)體免疫反應(yīng)和疾病發(fā)生的機(jī)理等。

其中，“mRNA甲基化介導(dǎo)的基因表達(dá)調(diào)控”是2017 年mRNA甲基化熱點(diǎn)前沿的延續(xù)。寨卡病毒的研究在2017年入選新興前沿，今年“寨卡病毒感染的生物學(xué)研究”成為熱點(diǎn)前沿，“寨卡病毒感染與防治”也成為新興前沿。

近年來，科學(xué)家在寨卡病毒關(guān)鍵藥物靶點(diǎn)方面取得重要突破，為開發(fā)治療寨卡病毒的特效藥物奠定了重要基礎(chǔ)。

表5 生物科學(xué)領(lǐng)域Top10熱點(diǎn)前沿

6、化學(xué)與材料科學(xué)

化學(xué)與材料科學(xué)領(lǐng)域Top10 熱點(diǎn)前沿主要分布在有機(jī)合成、電池、納米技術(shù)、綠色化學(xué)、超快科學(xué)、自由基聚合等領(lǐng)域。與2013-2017 年相比，2018 年Top10 熱點(diǎn)前沿既有延續(xù)又有發(fā)展。

在有機(jī)化學(xué)領(lǐng)域，間位碳?xì)滏I活化連續(xù)第二年入選熱點(diǎn)前沿；光氧化還原催化雖然是第三次出現(xiàn)在《研究前沿》報(bào)告，但“鎳/ 光氧化還原協(xié)同催化”是首次出現(xiàn)。

在電池領(lǐng)域，鈣鈦礦太陽能電池連年入選熱點(diǎn)前沿，今年側(cè)重在無鉛鈣鈦礦太陽能電池和串聯(lián)太陽能電池兩個(gè)方向；鋰枝晶抑制研究也是第二次出現(xiàn)在《研究前沿》報(bào)告。

在納米技術(shù)方面，光電材料、二維材料和復(fù)合材料各有一項(xiàng)入選。在綠色化學(xué)領(lǐng)域，低共熔溶劑成為研究熱點(diǎn)。

在超快科學(xué)領(lǐng)域，依托自由電子激光大科學(xué)裝置的“串行飛秒晶體學(xué)”入選熱點(diǎn)前沿。

在自由基聚合領(lǐng)域，“光引發(fā)的活性自由基聚合”連續(xù)第二年入選熱點(diǎn)前沿。

表6 化學(xué)與材料科學(xué)領(lǐng)域Top10熱點(diǎn)前沿

7、物理學(xué)

物理領(lǐng)域位居前10 位的熱點(diǎn)前沿主要集中于高能物理、凝聚態(tài)物理、理論物理和光學(xué)。高能物理方面，B 介子稀有衰變、中微子振蕩、四夸克和五夸克態(tài)奇特強(qiáng)子依然是今年的熱點(diǎn)前沿。

凝聚態(tài)物理方面聚焦在外爾半金屬和自旋-軌道耦合的莫特絕緣體。理論物理方面，全息原理在凝聚態(tài)物理的應(yīng)用、多體局域化系統(tǒng)依然是今年的熱點(diǎn)前沿，量子熱力學(xué)、量子多體系統(tǒng)的非平衡動(dòng)力學(xué)成為了新的熱點(diǎn)前沿。光學(xué)方面，雙光梳光譜學(xué)備受關(guān)注。

表7 物理學(xué)Top10熱點(diǎn)前沿

8、天文學(xué)與天體物理學(xué)

天文學(xué)與天體物理學(xué)領(lǐng)域位居前10 位的熱點(diǎn)前沿一直重點(diǎn)圍繞“一黑、兩暗、三起源”（即黑洞，暗物質(zhì)和暗能量，以及宇宙起源和演化、天體起源和演化和地外生命起源）問題展開，研究主題包括引力波和黑洞、雙中子星并合、暗物質(zhì)暈、宇宙學(xué)參數(shù)、星系形成演化、高能中微子和伽馬射線、宇宙早期暗淡星系、重子聲學(xué)振蕩、系外行星等。

在2016 年首次直接探測到引力波、2017 年首次探測到雙中子星并合產(chǎn)生的引力波這一重大科學(xué)突破背景下，引力波和黑洞的探測與模擬、雙中子星并合過程及噴射物研究兩個(gè)研究主題在2018 年成為熱點(diǎn)前沿，與之相關(guān)的雙黑洞等雙致密天體的形成及并合研究主題曾為2017年的新興前沿。

此外，多項(xiàng)研究主題繼續(xù)體現(xiàn)出與觀測平臺(tái)高度相關(guān)的領(lǐng)域特點(diǎn)，例如基于“普朗克”探測器（Planck）和“威爾金森微波各向異性探測器”（WMAP）任務(wù)觀測數(shù)據(jù)開展宇宙學(xué)參數(shù)研究的2 篇論文以6585 次的被引頻次形成2018 年的熱點(diǎn)前沿之一。

表8 天文學(xué)與天體物理學(xué)領(lǐng)域Top10熱點(diǎn)前沿

9、數(shù)學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)與工程學(xué)

數(shù)學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)與工程學(xué)領(lǐng)域位居前10位的熱點(diǎn)前沿主要集中在基于二階梯度彈性理論、非線性發(fā)展方程求解、遠(yuǎn)程用戶認(rèn)證、D 數(shù)理論的決策方法、決策粗糙集模型、混沌圖像加密算法、自適應(yīng)控制系統(tǒng)、時(shí)滯系統(tǒng)穩(wěn)定性、面向5G的非正交多址接入、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)等領(lǐng)域。

與2013-2017 年相比，2018 年Top10 熱點(diǎn)前沿既有延續(xù)又有發(fā)展。應(yīng)變梯度理論研究連續(xù)多年入選本領(lǐng)域的熱點(diǎn)前沿或新興前沿。非線性發(fā)展方程求解及其應(yīng)用問題也始終是歷年研究前沿中的重要研究主題。在計(jì)算機(jī)科學(xué)和工程學(xué)領(lǐng)域，遠(yuǎn)程用戶認(rèn)證相關(guān)研究再次入選熱點(diǎn)前沿，其余的熱點(diǎn)前沿則均為首次入選的熱點(diǎn)前沿。

表9 數(shù)學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)與工程學(xué)領(lǐng)域Top10熱點(diǎn)前沿

10、經(jīng)濟(jì)學(xué)、心理學(xué)及其他社會(huì)科學(xué)

2018 年經(jīng)濟(jì)學(xué)、心理學(xué)及其他社會(huì)科學(xué)領(lǐng)域位居前10 位的熱點(diǎn)前沿主要分布在心理學(xué)、社會(huì)學(xué)和經(jīng)濟(jì)管理學(xué)領(lǐng)域，其中40% 的熱點(diǎn)前沿集中在心理學(xué)領(lǐng)域，包括“睡眠與記憶鞏固”、“精神分裂癥的干預(yù)與訓(xùn)練治療”、“社會(huì)階層以及社會(huì)問題導(dǎo)致的心理、行為研究與干預(yù)”、“網(wǎng)絡(luò)游戲成癮的DSM-5 模型”。

醫(yī)療政策的評(píng)估和研究一直是近幾年來社會(huì)科學(xué)領(lǐng)域普遍關(guān)注的研究問題，繼“美國平價(jià)醫(yī)療法案的社會(huì)影響”持續(xù)成為2015 年和2017 年的Top10 熱點(diǎn)前沿，以及“人乳頭狀瘤病毒（HPV）疫苗接種的社會(huì)調(diào)查”成為2017年的熱點(diǎn)前沿后，2018 年，“醫(yī)生職業(yè)倦怠研究”、“醫(yī)療保險(xiǎn)中醫(yī)院再入院率降低政策的效果評(píng)估”和“醫(yī)療資源分配與醫(yī)療可持續(xù)性”三項(xiàng)與醫(yī)療衛(wèi)生相關(guān)的主題躋身Top10 熱點(diǎn)前沿，進(jìn)一步說明醫(yī)療衛(wèi)生領(lǐng)域持續(xù)得到社會(huì)的高度關(guān)注。

經(jīng)濟(jì)管理領(lǐng)域的研究方法一直是經(jīng)濟(jì)學(xué)、心理學(xué)及其他社會(huì)科學(xué)領(lǐng)域的熱點(diǎn)前沿之一，例如2014 年的“多區(qū)域投入產(chǎn)出分析工具”、2016 年的“數(shù)據(jù)包絡(luò)分析方法”以及2017 年的“偏最小二乘結(jié)構(gòu)方程模型在商業(yè)研究中的應(yīng)用”；2018 年，經(jīng)濟(jì)管理領(lǐng)域的研究方法主要集中在決策分析和大數(shù)據(jù)背景下的研究方法和研究范式的變革，即“群體決策一致性的模糊語言建?！焙汀按髷?shù)據(jù)背景下的管理學(xué)問題研究”。

表10 經(jīng)濟(jì)學(xué)、心理學(xué)及其他社會(huì)科學(xué)領(lǐng)域Top10熱點(diǎn)前沿