2020研究前沿及分析解讀 9787030739780 中國科學院科技戰略諮詢研究院 中國科學院文獻情報中心 (

內容簡介
《2020研究前沿及分析解讀》以大數據和文獻計量學中的共被引分析方法為基礎，基於科睿唯安的Essential Science Indicators(ESI)資料庫中的11 626個研究前沿，首先，遴選出2020年自然科學和社會科學的十一大學科領域排名靠前的110個熱點前沿和38個新興前沿，重點選擇一些研究前沿進行了詳細的分析和解讀；然後利用研究前沿熱度指數評估和分析了主要活躍國家在研究前沿中的研究活躍程度、主要貢獻和發展潛力；最後，著重對中國和美國在148個研究前沿的參与情況進行了詳細的比較分析，以期在基礎前沿方向上掌握中國與美國的差距和了解各自的優勢。

精彩書評
本書為科技前沿領域方向的分析提供定量監測和專業分析相結合的情報基礎，為科技發展大勢的研判提供一定角度的證據，對科技管理者、科研人員和公眾具有重要的參考價值。

目錄

目錄CONTENTS
第1章 方法論和數據說明 1
1 1 背景介紹 1
1 2 方法論 2
第2章 農業科學、植物學和動物學 7
2 1 熱點前沿及重點熱點前沿解讀 7
2 2 新興前沿及重點新興前沿解讀 12
第3章 生態與環境科學 13
3 1 熱點前沿及重點熱點前沿解讀 13
3 2 新興前沿及重點新興前沿解讀 17
第4章 地球科學 19
4 1 熱點前沿及重點熱點前沿解讀 19
4 2 新興前沿及重點新興前沿解讀 23
第5章 臨床醫學 25
5 1 熱點前沿及重點熱點前沿解讀 25
5 2 新興前沿及重點新興前沿解讀 30
第6章 生物科學 33
6 1 熱點前沿及重點熱點前沿解讀 33
6 2 新興前沿及重點新興前沿解讀 37
第7章 化學與材料科學 39
7 1 熱點前沿及重點熱點前沿解讀 39
7 2 新興前沿及重點新興前沿解讀 42
第8章 物理學 45
8 1 熱點前沿及重點熱點前沿解讀 45
8 2 新興前沿及重點新興前沿解讀 49
第9章 天文學與天體物理學 51
9 1 熱點前沿及重點熱點前沿解讀 51
9 2 新興前沿及重點新興前沿解讀 56
第10章 數學 57
10 1 熱點前沿及重點熱點前沿解讀 57
第11章 信息科學 63
11 1 熱點前沿及重點熱點前沿解讀 63
第12章 經濟學、心理學及其他社會科學 69
12 1 熱點前沿及重點熱點前沿解讀 69
12 2 新興前沿及重點新興前沿解讀 73
第13章 2020研究前沿熱度指數 75
13 1 方法論 75
13 2 十一大學科領域整體國家研究前沿熱度指數排名 77
13 3 國家研究前沿熱度指數分領域分析 84
第14章 中美研究前沿科研實力比較研究 107
14 1 評價方法 108
14 2 中美在各領域的科研實力整體比較分析 109
14 3 中美在各主要領域具體前沿科研實力比較分析 114
14 4 討論 145
附錄 研究前沿綜述：尋找科學的結構 149

精彩書摘
第1章 方法論和數據說明
1 1 背景介紹
科學研究的世界呈現蔓延生長、不斷演化的景象。科研管理者和政策制定者需要掌握科研的進展和動態，以有限的資源來支持和促進科學進步。對於他們而言，洞察科研動向，尤其是跟蹤新興專業領域，對其工作具有重大的意義。
為此，科睿唯安發布了「研究前沿」（Research Fronts）數據和報告。定義一個被稱作研究前沿的專業領域的方法，源自科學研究之間存在的某種特定的共性。這種共性可能來自實驗數據，也可能來自研究方法或者概念和假設，並反映在科學家在論文中引用其他科學家的工作這個學術行為之中。
通過持續跟蹤全球*重要的科研和學術論文，研究分析論文被引用的模式和聚類，特別是成簇的高被引論文頻繁地共同被引用的情況，可以發現研究前沿。當一簇高被引論文共同被引用的情形達到一定的活躍度和連貫性時，就形成一個研究前沿，而這一簇高被引論文便是組成該研究前沿的「核心論文」。研究前沿的分析數據揭示了不同研究者在探究相關的科學問題時會產生一定的關聯，儘管這些研究人員的背景不同或來自不同的學科領域。
總之，研究前沿的分析提供了一個獨*的視角來揭示科學研究的脈絡。研究前沿的分析不依賴對文獻的人工標引和分類（因為這種方法可能會有標引分類人員判斷的主觀性），而是基於研究人員的相互引用而形成的知識之間和人之間的聯絡。這些研究前沿的數據連續記載了分散的研究領域的發生、匯聚、發展（或者是萎縮、消散），以及分化和自組織成更近的研究活動節點。在演進的過程中，每組核心論文的基本情況，如主要的論文、作者、研究機構等，都可以被查明和跟蹤。通過對該研究前沿的施引論文的分析，可以發現該領域的*新進展和發展方向。
2013年，科睿唯安發布了《2013研究前沿——自然科學與社會科學的前100個探索領域》的白皮書。2014年和2015年科睿唯安與中國科學院文獻情報中心成立的「新興技術未來分析聯合研究中心」推出了《2014研究前沿》和《2015研究前沿》分析報告。2016年、2017年、2018年和2019年，中國科學院科技戰略諮詢研究院、中國科學院文獻情報中心和科睿唯安聯合發布了《2016研究前沿》《2017研究前沿》《2018研究前沿》和《2019研究前沿》分析報告。這一系列報告引起了全球廣泛的關注。2020年，在以往系列研究前沿報告的基礎上，推出了《2020研究前沿》分析報告。報告仍然以文獻計量學中的共被引分析方法為基礎，基於科睿唯安的Essential Science Indicators（ESI）資料庫中的11 626個研究前沿，遴選出了2020年自然科學和社會科學的十一大學科領域排名*前的110個熱點前沿和38個新興前沿。
1 2 方法論
整個分析工作分為兩個部分：研究前沿的遴選、148個研究前沿的核心論文及其施引論文的數據提供由科睿唯安負責完成；研究前沿的分析和重點研究前沿（包括重點熱點前沿和重點新興前沿）的遴選及解讀由中國科學院科技戰略諮詢研究院科技戰略情報研究所主持完成。此次分析基於2014～2019年的論文數據，數據下載時間為2020年3月。
1 2 1 研究前沿的遴選
《2020研究前沿》分析報告反映了當前自然科學與社會科學的十一大學科領域的148個研究前沿（包括110個熱點前沿和38個新興前沿）。我們以ESI資料庫中的11 626個研究前沿為起點，遴選目標是要找到那些較為活躍或發展迅速的研究前沿。報告中所列的148個研究前沿的具體遴選過程如下。
1 2 1 1 熱點前沿的遴選
首先把ESI資料庫的21個學科劃分到11a個高度聚合的大學科領域中，然後對每個ESI學科中的研究前沿的核心論文，按照總被引頻次進行排序，提取排在每個ESI學科前10%的*具引文影響力的研究前沿，並將其整合到十一大領域中，以此數據為基礎，再根據核心論文出版年的平均值重新排序，遴選出每個領域中那些「*年輕」的研究前沿。通過上述幾個步驟在每個大學科領域分別選出10個熱點前沿，共計110個熱點前沿。因為每個領域具有不同的特點和引用行為，有些學科領域中的很多研究前沿在核心論文數和總被引頻次上會相對較小，所以從十一大學科領域中分別遴選出的排名前10的熱點前沿，代表各大領域中*具影響力的研究前沿，但並不一定代表跨資料庫（所有學科）中*大*熱的研究前沿。
1 2 1 2 新興前沿的遴選
一個有很多新近的核心論文的研究前沿，通常提示其是一個快速發展的專業研究方向。為了選取新興的前沿，組成研究前沿的基礎文獻（即核心論文）的時效性是優先考慮的因素。這就是我們稱其為「新興前沿」的原因。為了識別新興前沿，我們對研究前沿中的核心論文的出版年賦予了更多的權重或優先權，只有核心論文平均出版年在2018年6月之後的研究前沿才被考慮，將每個ESI學科的研究前沿按被引頻次從高到低排序，選取被引頻次排在前10%的研究前沿，然後各學科戰略情報研究人員經過調研和評審，遴選出每個ESI學科中的新興前沿，並將其整合到十一大領域中，從而遴選出了十一大領域的38個新興前沿，這38個新興前沿*早的平均出版年是2018 6。遴選不限定學科，因此38個新興前沿在十一大學科領域中分佈並不均勻，例如，數學領域和信息科學領域沒有新興前沿入選，生態與環境科學、地球科學、天文學與天體物理學等領域分別只有1個新興前沿，而化學與材料科學領域則選出了6個新興前沿。
通過以上兩種方法，本報告突出顯示了11個高度聚合的大學科領域中的110個熱點前沿和38個新興前沿。
1 2 2 研究前沿的分析及重點研究前沿的遴選和解讀
本報告在科睿唯安遴選的148個研究前沿數據的基礎上，由中國科學院科技戰略諮詢研究院的戰略情報研究人員對十一大學科領域的110個熱點前沿的發展趨勢進行了分析，並對31個重點研究前沿進行了詳細的解讀（見第2～12章）。重點研究前沿包括重點熱點前沿和重點新興前沿兩部分。
研究前沿由一組高被引的核心論文和一組共同引用核心論文的施引論文組成。核心論文來自ESI資料庫中的高被引論文，即在同學科同年度中根據被引頻次排在前1%的論文。這些有影響力的核心論文的作者、機構、國家在該領域也做出了不可磨滅的貢獻，本報告也對其進行了深入分析和解讀。同時，引用這些核心論文的施引論文可以反映出核心論文所提出的技術、數據、理論在發表之後是如何被進一步發展的，即使這些引用核心論文的施引論文本身並不是高被引論文。
1 2 2 1 重點研究前沿的遴選
2014年研究前沿設計了遴選重點研究前沿的指標CPT，2015年在CPT指標的基礎上，又增加了規模指標，即核心論文數（P）。
1）核心論文數
ESI資料庫用共被引文獻簇（核心論文）來表徵研究前沿，並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佈標志著研究前沿的進度。P值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P值越大，表明該前沿越活躍。
2）CPT指標
CPT，是核心論文的總被引頻次（C）除以P，再除以施引論文所發生的年數（T）。「施引論文所發生的年數」指施引論文集合中*新發表的施引論文與*早發表的施引論文的發表時間的差值。如*新發表的施引論文的發表時間為2019年，*早發表的施引論文的發表時間為2015年，則該施引論文所發生的年數為4。
CPT實際上是一個研究前沿的平均引文影響力和施引論文發生年數的比值。該指標越高，代表該前沿越熱或越具有影響力。它反映了某研究前沿的引文影響力的廣泛性和及時性，可以用於探測研究前沿的突現、發展及預測研究前沿下一個時期可能的發展。該指標既考慮了某研究前沿受到關注的程度，即核心論文的總被引頻次，又反映了該研究前沿受關注的年代趨勢，即施引論文所發生的年度。
在研究前沿被持續引用的前提下，當兩個研究前沿的P值和T值分別相等時，則C值較大的研究前沿的CPT值也隨之較大，指示該研究前沿引文影響力較大。
當兩個研究前沿的C值和P值分別相等時，則T值較小的研究前沿的CPT值會較大，指示該研究前沿在短期內受關注度較高。
當兩個研究前沿的C值和T值分別相等時，則P值較小的研究前沿的CPT反而會較大，指示該研究前沿中核心論文的平均引文影響力較大。
《2020研究前沿》在遴選重點研究前沿過程中，對每個大學科領域的10個熱點前沿用P和CPT指標結合戰略情報研究人員的專業判斷各遴選出一個重點熱點前沿，專業判斷主要考慮該前沿是否對解決重大問題有重要意義。首先選擇P值*大的前沿，如果P值*大的前沿已經在往年的研究前沿中解讀過，就選擇P值次大的前沿進行解讀。然後，用CPT指標結合專業判斷再各遴選出一個重點熱點前沿。因此，通過這兩種方法共遴選出22個重點熱點前沿。對於38個新興前沿，利用CPT指標結合戰略情報研究人員的判斷遴選出9個重點新興前沿。因此對於148個研究前沿，共遴選出31個重點前沿進行深入解讀。
1 2 2 2 研究前沿的分析和解讀
1）熱點前沿分析及重點熱點前沿的解讀
對於每個學科領域，第一張表展示各自的前10個熱點前沿的核心論文的數量、被引頻次及核心論文平均出版年，每個學科領域遴選出的重點熱點前沿在表中用綠色底紋標出。然後，對每個學科領域遴選出的重點熱點前沿進行深入分析和解讀。因為分析數據基於2014～2019年發表的論文，所以核心論文平均出版年份會介於2014～2019年。
每個領域的10個研究前沿中引用核心論文的論文（施引論文）的年度分佈用氣泡圖的方式展示。基於P值遴選的重點熱點前沿用藍色氣泡表示，基於CPT指標遴選的重點熱點前沿用紅色氣