由中國科學院科技戰(zhàn)略咨詢研究院、中國科學院文獻情報中心與科睿唯安聯(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》報告，同時發(fā)布了《2018研究前沿熱度指數(shù)》報告。

《2018 研究前沿》報告仍然以文獻計量學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 個研究前沿，遴選出了2018 年自然科學和社會科學的10 個大學科領(lǐng)域排名最前的100 個熱點前沿和38 個新興前沿。

1、農(nóng)業(yè)、植物學和動物學

農(nóng)業(yè)、植物學和動物學領(lǐng)域居于前10 的熱點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)研究進入前10 熱點前沿，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研究”。今年又有“斑翅果蠅的入侵生物學和防治策略”躋身前10，該前沿在2017 年開展生物學的基礎(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)計和經(jīng)濟損失評價”，2015 年“高光譜成像和計算機視覺技術(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 熱點前沿后，今年“食品和動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”進入前10 熱點前沿。

光合作用也一直是農(nóng)業(yè)和植物學領(lǐng)域的研究重點，2014 年“C4 光合作用的進化及二氧化碳濃度對葉肉導度的影響”，2016 年“光合作用曝光蛋白復(fù)合物的結(jié)構(gòu)與功能”進入前10 熱點前沿，今年該方向上亦有一個進入前10 的熱點前沿“葉綠素熒光遙感在植物初級生產(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)與信號機制研究”是前10 熱點前沿，今年“根際微生物群落及其與植物間的互作”又成為前10 熱點前沿之一。

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

表1 農(nóng)業(yè)、植物學和動物學領(lǐng)域Top10熱點前沿

2、生態(tài)與環(huán)境科學

生態(tài)與環(huán)境科學的Top10 熱點前沿主要分布在生態(tài)科學和環(huán)境科學兩個子領(lǐng)域（表2）。

生態(tài)學子領(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 年入選熱點研究前沿。

環(huán)境科學子領(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，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前沿問題。

表2 生態(tài)與環(huán)境科學領(lǐng)域Top10熱點前沿

3、地球科學

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

氣候變化研究熱點包括：基于CMIP5 模式的氣候敏感性分析，元古代時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。

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

固體地球物理學和地質(zhì)學研究熱點包括：基于深度學習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，利用好奇號任務(wù)開展蓋爾隕石坑的巖石礦物學研究，地下流體注入誘發(fā)美國多地地震機理研究，基于GIS 的滑坡敏感性評價研究。

表3 地球科學領(lǐng)域Top10熱點前沿

4、臨床醫(yī)學

臨床醫(yī)學領(lǐng)域位居前10 位的熱點前沿主要集中于腫瘤靶向治療、慢性病治療新手段和標準、放射性核素標記成像診療應(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 抑制劑治療非小細胞肺癌和腎細胞癌、PSMA 小分子抑制劑靶向治療前列腺癌2 個熱點；慢性病治療新手段和標準方面包括高血壓降壓治療新目標值、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 個熱點前沿；放射性核素標記成像診療應(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險3 個熱點前沿。

表4 臨床醫(yī)學領(lǐng)域Top10熱點前沿

5、生物科學

生物科學領(lǐng)域位居前10 位的熱點前沿主要集中于mRNA 甲基化、DNA 甲基化介導的基因表達調(diào)控，病毒感染的生物學研究，細胞衰老的分子機制，腸道微生物對大腦和行為的影響，以及機體免疫反應(yīng)和疾病發(fā)生的機理等。

其中，“mRNA甲基化介導的基因表達調(diào)控”是2017 年mRNA甲基化熱點前沿的延續(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研究”成為熱點前沿，“寨卡病毒感染與防治”也成為新興前沿。

近年來，科學家在寨卡病毒關(guān)鍵藥物靶點方面取得重要突破，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 生物科學領(lǐng)域Top10熱點前沿

6、化學與材料科學

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

在有機化學領(lǐng)域，間位碳氫鍵活化連續(xù)第二年入選熱點前沿；光氧化還原催化雖然是第三次出現(xiàn)在《研究前沿》報告，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)太陽能電池兩個方向；鋰枝晶抑制研究也是第二次出現(xiàn)在《研究前沿》報告。

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

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

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

表6 化學與材料科學領(lǐng)域Top10熱點前沿

7、物理學

物理領(lǐng)域位居前10 位的熱點前沿主要集中于高能物理、凝聚態(tài)物理、理論物理和光學。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)奇特強子依然是今年的熱點前沿。

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)依然是今年的熱點前沿，量子熱力學、量子多體系統(tǒng)的非平衡動力學成為了新的熱點前沿。光學方面，雙光梳光譜學備受關(guān)注。

表7 物理學Top10熱點前沿

8、天文學與天體物理學

天文學與天體物理學領(lǐng)域位居前10 位的熱點前沿一直重點圍繞“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研究主題在2018 年成為熱點前沿，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，多項研究主題繼續(xù)體現(xiàn)出與觀測平臺高度相關(guān)的領(lǐng)域特點，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 年的熱點前沿之一。

表8 天文學與天體物理學領(lǐng)域Top10熱點前沿

9、數(shù)學、計算機科學與工程學

數(shù)學、計算機科學與工程學領(lǐng)域位居前10位的熱點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、遠程用戶認證、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。在計算機科學和工程學領(lǐng)域，遠程用戶認證相關(guān)研究再次入選熱點前沿，其余的熱點前沿則均為首次入選的熱點前沿。

表9 數(shù)學、計算機科學與工程學領(lǐng)域Top10熱點前沿

10、經(jīng)濟學、心理學及其他社會科學

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

醫(yī)療政策的評估和研究一直是近幾年來社會科學領(lǐng)域普遍關(guān)注的研究問題，繼“美國平價醫(yī)療法案的社會影響”持續(xù)成為2015 年和2017 年的Top10 熱點前沿，以及“人乳頭狀瘤病毒（HPV）疫苗接種的社會調(diào)查”成為2017年的熱點前沿后，2018 年，“醫(yī)生職業(yè)倦怠研究”、“醫(yī)療保險中醫(yī)院再入院率降低政策的效果評估”和“醫(yī)療資源分配與醫(yī)療可持續(xù)性”三項與醫(yī)療衛(wèi)生相關(guān)的主題躋身Top10 熱點前沿，進一步說明醫(yī)療衛(wèi)生領(lǐng)域持續(xù)得到社會的高度關(guān)注。

經(jīng)濟管理領(lǐng)域的研究方法一直是經(jīng)濟學、心理學及其他社會科學領(lǐng)域的熱點前沿之一，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)背景下的管理學問題研究”。

表10 經(jīng)濟學、心理學及其他社會科學領(lǐng)域Top10熱點前沿