中國科學(xué)院-研究前沿

1、四、地球科學(xué)1. 熱點(diǎn)前沿及重點(diǎn)熱點(diǎn)前沿解讀22 1.1 地球科學(xué)領(lǐng)域 Top 10 熱點(diǎn)前沿發(fā)展態(tài)勢(shì)222. 1.3 重點(diǎn)熱點(diǎn)前沿“中國主要礦藏重金屬地理累積情況與環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)管控”261.2 重點(diǎn)熱點(diǎn)前沿“利用 CESM 模式和 RCP8.5 情景研究全球氣候變化”242.1 新興前沿概述28新興前沿及重點(diǎn)新興前沿解讀282.2 重點(diǎn)新興前沿“熱損傷對(duì)巖石力學(xué)特性的影響研究”29目錄 Contents一、方法論和數(shù)據(jù)說明 HYPERLINK l _TOC_250003 背景介紹02 HYPERLINK l _TOC_250002 方法論03 HYPERLINK l _TOC_250001 研究

2、前沿的遴選03 HYPERLINK l _TOC_250000 研究前沿的分析及重點(diǎn)研究前沿的遴選和解讀03二、農(nóng)業(yè)、植物學(xué)和動(dòng)物學(xué) 1. 熱點(diǎn)前沿及重點(diǎn)熱點(diǎn)前沿解讀061.1 農(nóng)業(yè)、植物學(xué)和動(dòng)物學(xué)領(lǐng)域 Top10 熱點(diǎn)前沿發(fā)展態(tài)勢(shì)062. 1.3 重點(diǎn)熱點(diǎn)前沿“無人機(jī)系統(tǒng)在作物表型分析中的應(yīng)用”091.2 重點(diǎn)熱點(diǎn)前沿“調(diào)控植物生長和抗性的茉莉酸信號(hào)傳導(dǎo)機(jī)制”082.1 新興前沿概述12新興前沿及重點(diǎn)新興前沿解讀122.2 重點(diǎn)新興前沿“水稻 OsAUX1 基因低磷條件下促進(jìn)根毛伸長的機(jī)理研究”12三、生態(tài)與環(huán)境科學(xué)1. 熱點(diǎn)前沿及重點(diǎn)熱點(diǎn)前沿解讀14 1.1 生態(tài)與環(huán)境科學(xué)領(lǐng)域 Top 1

3、0 熱點(diǎn)前沿發(fā)展態(tài)勢(shì)142. 1.3 重點(diǎn)熱點(diǎn)前沿“磷排放及藍(lán)藻水華的污染和健康風(fēng)險(xiǎn)”181.2 重點(diǎn)熱點(diǎn)前沿“內(nèi)分泌干擾物的環(huán)境特征、人體暴露與健康風(fēng)險(xiǎn)”162.1 新興前沿概述21新興前沿及重點(diǎn)新興前沿解讀212.2 重點(diǎn)新興前沿“環(huán)境污染物對(duì)腸道微生物菌群的影響”21八、物理學(xué)1. 熱點(diǎn)前沿及重點(diǎn)熱點(diǎn)前沿解讀54 1.1 物理學(xué)領(lǐng)域 Top 10 熱點(diǎn)前沿發(fā)展態(tài)勢(shì)542. 1.3 重點(diǎn)熱點(diǎn)前沿 “凝聚態(tài)物理中的馬約拉納費(fèi)米子研究”581.2 重點(diǎn)熱點(diǎn)前沿“新型深紫外非線性光學(xué)晶體材料的合成和性質(zhì)研究”562.1 新興前沿概述59新興前沿及重點(diǎn)新興前沿解讀592.2 重點(diǎn)新興前沿“B 介子

4、反常研究”60五、臨床醫(yī)學(xué)1. 熱點(diǎn)前沿及重點(diǎn)熱點(diǎn)前沿解讀30 1.1 臨床醫(yī)學(xué)領(lǐng)域 Top 10 熱點(diǎn)前沿發(fā)展態(tài)勢(shì)302. 1.3 重點(diǎn)熱點(diǎn)前沿“中樞神經(jīng)系統(tǒng)周細(xì)胞功能障礙在阿爾茨海默病中的作用”341.2 重點(diǎn)熱點(diǎn)前沿“英利昔單抗生物類似藥有效性和安全性”322.1 新興前沿概述36新興前沿及重點(diǎn)新興前沿解讀362.2 重點(diǎn)新興前沿“穩(wěn)定性冠脈病變行 PCI 的臨床效益”36六、生物科學(xué)1. 熱點(diǎn)前沿及重點(diǎn)熱點(diǎn)前沿解讀38 1.1 生物科學(xué)領(lǐng)域 Top 10 熱點(diǎn)前沿發(fā)展態(tài)勢(shì)382. 1.3 重點(diǎn)熱點(diǎn)前沿 “Cas13：一種靶向 RNA 的新型 CRISPR 系統(tǒng)”411.2 重點(diǎn)熱點(diǎn)前沿

5、“質(zhì)粒介導(dǎo)的多粘菌素抗性基因”402.1 新興前沿概述43新興前沿及重點(diǎn)新興前沿解讀432.2 重點(diǎn)新興前沿“環(huán)狀 RNA 作為癌癥新的生物標(biāo)志物”44七、化學(xué)與材料科學(xué)1. 熱點(diǎn)前沿及重點(diǎn)熱點(diǎn)前沿解讀46 1.1 化學(xué)與材料科學(xué)領(lǐng)域 Top 10 熱點(diǎn)前沿發(fā)展態(tài)勢(shì)462. 1.3 重點(diǎn)熱點(diǎn)前沿“分子機(jī)器”491.2 重點(diǎn)熱點(diǎn)前沿“界面光蒸汽轉(zhuǎn)化”482.1 新興前沿概述51新興前沿及重點(diǎn)新興前沿解讀512.2 重點(diǎn)新興前沿“遠(yuǎn)端遷移策略實(shí)現(xiàn)非活化烯烴的雙官能化”52九、天文學(xué)與天體物理學(xué) 1. 熱點(diǎn)前沿及重點(diǎn)熱點(diǎn)前沿解讀621.1 天文學(xué)與天體物理學(xué)領(lǐng)域 Top 10 熱點(diǎn)前沿發(fā)展態(tài)勢(shì)622

6、. 1.3 重點(diǎn)熱點(diǎn)前沿“對(duì)雙黑洞并合引力波事件的觀測(cè)和理論研究”661.2 重點(diǎn)熱點(diǎn)前沿“對(duì)雙中子星并合引力波事件 GW170817 的多信使觀測(cè)”642.1 新興前沿概述67新興前沿及重點(diǎn)新興前沿解讀672.2 重點(diǎn)新興前沿“基于 21 厘米超精細(xì)譜線觀測(cè)研究早期宇宙中的暗物質(zhì)”68十、數(shù)學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)與工程學(xué)1. 熱點(diǎn)前沿及重點(diǎn)熱點(diǎn)前沿解讀701.1 數(shù)學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)與工程學(xué)領(lǐng)域 Top 10 熱點(diǎn)前沿發(fā)展態(tài)勢(shì)702. 1.3 重點(diǎn)熱點(diǎn)前沿“電動(dòng)汽車用鋰離子電池的荷電狀態(tài)估計(jì)”741.2 重點(diǎn)熱點(diǎn)前沿“云計(jì)算環(huán)境中的數(shù)據(jù)安全研究”722.1 新興前沿概述75新興前沿及重點(diǎn)新興前沿解讀75

7、2.2 重點(diǎn)新興前沿“卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在磁共振圖像處理中的應(yīng)用”76十一、經(jīng)濟(jì)學(xué)、心理學(xué)及其他社會(huì)科學(xué)1. 熱點(diǎn)前沿及重點(diǎn)熱點(diǎn)前沿解讀781.1 經(jīng)濟(jì)學(xué)、心理學(xué)及其他社會(huì)科學(xué)領(lǐng)域 Top 10 熱點(diǎn)前沿發(fā)展態(tài)勢(shì)782. 1.3 重點(diǎn)熱點(diǎn)前沿“大腦功能結(jié)構(gòu)及連接模式的 fMRI 研究方法”811.2 重點(diǎn)熱點(diǎn)前沿“能源消耗及碳排放的分解分析方法”802.1 新興前沿概述83新興前沿及重點(diǎn)新興前沿解讀832.2 重點(diǎn)新興前沿“工業(yè) 4.0 及其影響”84附錄研究前沿綜述：尋找科學(xué)的結(jié)構(gòu)86編纂委員會(huì)962背景介紹科學(xué)研究的世界呈現(xiàn)出蔓延生長、不斷演化的景象?？蒲泄芾碚吆驼咧贫ㄕ咝枰莆湛蒲械倪M(jìn)展和動(dòng)

8、態(tài)，以有限的資源來支持和推進(jìn)科學(xué)進(jìn)步。對(duì)于他們而言，洞察科研動(dòng)向、尤其是跟蹤新興專業(yè)領(lǐng)域?qū)ζ涔ぷ骶哂兄卮蟮囊饬x。（為此，科睿唯安發(fā)布了“研究前沿” Research Fronts）數(shù)據(jù)和報(bào)告。定義一個(gè)被 稱作研究前沿的專業(yè)領(lǐng)域的方法，源自于科學(xué)研究之間存在的某種特定的共性。這種共性可能來自于實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，也可能來自于研究方法， 或者概念和假設(shè)，并反映在科學(xué)家在論文中引用其他科學(xué)家的工作這個(gè)學(xué)術(shù)行為之中。通過持續(xù)跟蹤全球最重要的科研和學(xué)術(shù)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(fā)現(xiàn)研究前沿。當(dāng)一簇高被引論文共同被引用的情形達(dá)到一定的活躍度和連貫性時(shí)，就

9、形成一個(gè)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(shù)據(jù)揭示了不同研究者在探究相關(guān)的科學(xué)問題時(shí)會(huì)產(chǎn)生一定的關(guān)聯(lián)，盡管這些研究人員的背景不同或來自不同的學(xué)科領(lǐng)域?？傊?，研究前沿的分析提供了一個(gè)獨(dú)特的視角來揭示科學(xué)研究的脈絡(luò)。研究前沿的分析不依賴于對(duì)文獻(xiàn)的人工標(biāo)引和分類（因?yàn)檫@種方法可能會(huì)有標(biāo)引分類人員判斷的主觀性），而是基于研究人員的相互引用而形成的知識(shí)之間和人之間的聯(lián)絡(luò)。這些研究前沿的數(shù)據(jù)連續(xù)記載了分散的研究領(lǐng)域的發(fā)生、匯聚、發(fā)展（或者是萎縮、消散），以及分化和自組織成更近的研究活動(dòng)節(jié)點(diǎn)。在演進(jìn)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(jī)構(gòu)等，

10、都可以被查明和跟蹤。通過對(duì)該研究前沿的施引論文的分析， 可以發(fā)現(xiàn)該領(lǐng)域的最新進(jìn)展和發(fā)展方向。2013 年科睿唯安發(fā)布了2013 研究前沿自然科學(xué)和社會(huì)科學(xué)的前100 個(gè)探索領(lǐng)域的白皮書。2014 年和 2015 年科睿唯安與中國科學(xué)院文獻(xiàn)情報(bào)中心成立的“新興技術(shù)未來分析聯(lián)合研究中心” 推出了2014 研究前沿和2015 研究前沿分析報(bào)告。2016 年、2017 年和 2018 年，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)中心和科睿唯安聯(lián)合發(fā)布了2016 研究前沿、2017 研究前沿和2018 研究前沿分析報(bào)告。這一系列報(bào)告引起了全球廣泛的關(guān)注。今年，在以往系列研究前沿報(bào)告的基礎(chǔ)上，推出

11、了2019 研究前沿分析報(bào)告。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 10587 個(gè)研究前沿，遴選出了 2019 年自然科學(xué)和社會(huì)科學(xué)的 10大學(xué)科領(lǐng)域排名最前的 100 個(gè)熱點(diǎn)前沿和 37 個(gè)新興前沿。019研究前沿方法論和數(shù)據(jù)說明02方法論選、整個(gè)分析工作分為兩個(gè)部分：研究前沿的遴137 個(gè)研究前沿的核心論文及其施引論文的數(shù)據(jù)提供由科睿唯安完成；研究前沿的分析和重點(diǎn)研究前沿（包括重點(diǎn)熱點(diǎn)前沿和重點(diǎn)新興前沿） 的遴選及解讀由中國科學(xué)院科技戰(zhàn)略咨詢研究院科技戰(zhàn)略情報(bào)研究所主持完成。此次分析基

12、于2013 2018 年的論文數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)下載時(shí)間為 2019 年 3 月。研究前沿的遴選2019 研究前沿分析報(bào)告反映了當(dāng)前自然科學(xué)與社會(huì)科學(xué)的 10 大學(xué)科領(lǐng)域的 137 個(gè)研究前沿（包括 100 個(gè)熱點(diǎn)前沿和 37 個(gè)新興前沿）。我們以 ESI 數(shù)據(jù)庫中的 10587 個(gè)研究前沿為起點(diǎn)，遴選目標(biāo)是要找到那些較為活躍或發(fā)展迅速的研究前沿。報(bào)告中所列的 137 個(gè)研究前沿的具體篩選過程如下：熱點(diǎn)前沿的遴選首先把 ESI 數(shù)據(jù)庫的 21 個(gè)學(xué)科劃分到 10 個(gè)高新興前沿的遴選一個(gè)有很多新近的核心論文的研究前沿，通常提示其是一個(gè)快速發(fā)展的專業(yè)研究方向。為了選取新興的前沿，組成研究前沿的基礎(chǔ)文獻(xiàn)即核

13、心論文的時(shí)效性是優(yōu)先考慮的因素。這就是為什么我們稱其為“新興前沿”。為了識(shí)別新興前沿， 我們對(duì)研究前沿中的核心論文的出版年賦予了更多的權(quán)重或優(yōu)先權(quán)，只有核心論文平均出版年在2017 年 6 月之后的研究前沿才被考慮， 將每個(gè)ESI 學(xué)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，然后各學(xué)科戰(zhàn)略情報(bào)研究人員經(jīng)過調(diào)研和評(píng)審，遴選出每個(gè) ESI 學(xué)科中的新興前沿，并將其整合到 10 大領(lǐng)域中，從而遴選出了 10 大領(lǐng)域的 37 個(gè)新興前沿， 這 37 個(gè)新興前沿最早的平均出版年是 2017.6。遴選不限定學(xué)科，因此 37 個(gè)新興前沿在 10 大學(xué)科領(lǐng)域中分布并不均勻，

14、生態(tài)與環(huán)境科學(xué)，地球科學(xué)，農(nóng)業(yè)、植物學(xué)和動(dòng)物學(xué)領(lǐng)域分別只有一個(gè)新興前沿，而化學(xué)與材料科學(xué)領(lǐng)域選出了 5 個(gè)新興前沿。通過以上兩種方法，這份報(bào)告突出顯示了 10度聚合的大學(xué)科領(lǐng)域中，然后對(duì)每個(gè)ESI 學(xué)科中的研究前沿的核心論文，按照總被引頻次進(jìn)行排序， 提取排在每個(gè) ESI 學(xué)科前 10% 的最具引文影響力個(gè)高度聚合的大學(xué)科領(lǐng)域中的37 個(gè)新興前沿。100個(gè)熱點(diǎn)前沿和的研究前沿 , 并將其整合到 10 大領(lǐng)域中， 以此數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，再根據(jù)核心論文出版年的平均值重新排序，遴選出每個(gè)領(lǐng)域中那些“最年輕”的研究前沿。通過上述幾個(gè)步驟在每個(gè)大學(xué)科領(lǐng)域分別選出 10 個(gè)熱點(diǎn)前沿，共計(jì) 100 個(gè)熱點(diǎn)前沿。因

15、為每個(gè)領(lǐng)域具有不同的特點(diǎn)和引用行為，有些學(xué)科領(lǐng)域中的很多研究前沿在核心論文數(shù)和總被引頻次上會(huì)相對(duì)較小，所以從 10 大學(xué)科領(lǐng)域中分別遴選出的排名前 10 的熱點(diǎn)前沿，代表各大領(lǐng)域中最具影響力的研究前沿，但并不一定代表跨數(shù)據(jù)庫（所有學(xué)科）中最大最熱的研究前沿。研究前沿的分析及重點(diǎn)研究前沿的遴選和解讀本報(bào)告在科睿唯安遴選的 137 個(gè)研究前沿?cái)?shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，由中國科學(xué)院科技戰(zhàn)略咨詢研究院的戰(zhàn)略情報(bào)研究人員對(duì) 10 大學(xué)科領(lǐng)域的 100 個(gè)熱點(diǎn)前沿的發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行了分析，并對(duì) 30 個(gè)重點(diǎn)研究前沿進(jìn)行了詳細(xì)的解讀（見第二至十一章）。重點(diǎn)研究前沿包括重點(diǎn)熱點(diǎn)前沿和重點(diǎn)新興前沿兩部分。2019研方究法前論沿

16、和數(shù)據(jù)說明研究前沿是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。核心論文來自于 ESI 數(shù)據(jù)庫中的高被引論文，即在同學(xué)科同年度中根據(jù)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(jī)構(gòu)、國家在該領(lǐng)域也做出了不可磨滅的貢獻(xiàn)，本報(bào)告也對(duì)其進(jìn)行了深入分析和解讀。同時(shí)，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(shù)、數(shù)據(jù)、理論在發(fā)表之后是如何被進(jìn)一步發(fā)展的，即使這些引用核心論文的施引論文本身并不是高被引論文。重點(diǎn)研究前沿的遴選指標(biāo)2014 年研究前沿設(shè)計(jì)了遴選重點(diǎn)研究前沿的CPT，2015 年在 CPT 指標(biāo)的基礎(chǔ)上，又增加了規(guī)模指標(biāo)，即核心論文數(shù)（P）。（1）核

17、心論文數(shù)（P）ESI 數(shù)據(jù)庫用共被引文獻(xiàn)簇（核心論文）來表征研究前沿，并根據(jù)文獻(xiàn)簇的元數(shù)據(jù)及其統(tǒng)計(jì)揭示研究前沿的發(fā)展態(tài)勢(shì)，其中核心論文數(shù)（P）總量標(biāo)志著研究前沿的大小，文獻(xiàn)簇的平均出版年和論文的時(shí)間分布標(biāo)志著研究前沿的進(jìn)展。核心論文數(shù)（P）表達(dá)了研究前沿中知識(shí)基礎(chǔ)的重要程度。在一定時(shí)間段內(nèi)，一個(gè)前沿的核心論文數(shù)（P）CPT 實(shí)際上是一個(gè)研究前沿的平均引文影響力和施引論文發(fā)生年數(shù)的比值，該指標(biāo)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(shí)性，可以用于探測(cè)研究前沿的突現(xiàn)、發(fā)展以及預(yù)測(cè)研究前沿下一個(gè)時(shí)期可能的發(fā)展。該指標(biāo)既考慮了某研究前沿受到關(guān)注的程度，即核心論文的總

18、被引頻次，又反映了該研究前沿受關(guān)注的年代趨勢(shì)，即施引論文所產(chǎn)生的年度。在研究前沿被持續(xù)引用的前提下，當(dāng)兩個(gè)研究前沿的 P 和 T 值分別相等時(shí)，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(dāng)兩個(gè)研究前沿的 C 和 P 值分別相等時(shí)，則T 值較小的研究前沿的 CPT 值相反會(huì)較大，指示該研究前沿在近期受關(guān)注度較高。當(dāng)兩個(gè)研究前沿的 C 和 T 值分別相等時(shí)，P 值較小的研究前沿的 CPT 反而會(huì)較大，指示該研究前沿中核心論文的平均引文影響力較大。2019 研究前沿在遴選重點(diǎn)研究前沿過程越大，表明該前沿越活躍。（2）CPT 指標(biāo)遴選重點(diǎn)研究前沿的指標(biāo)（CPT），

19、是核心論文的總被引頻次（C）除以核心論文數(shù)（P），再除以施引論文所發(fā)生的年數(shù)（T）?！笆┮撐乃l(fā)生的年數(shù)”指施引論文集合中最新發(fā)表的施引論文與最早發(fā)表的施引論文的發(fā)表時(shí)間的差值。如最新發(fā)表的施引論文的發(fā)表時(shí)間為 2017 年，最早發(fā)表的施引論文的發(fā)表時(shí)間為 2013 年，則該施引論文所發(fā)生的年數(shù)為 4。中，對(duì)每個(gè)大學(xué)科領(lǐng)域的 10 個(gè)“熱點(diǎn)前沿”用核心論文數(shù)（P）和 CPT 指標(biāo)結(jié)合戰(zhàn)略情報(bào)研究人員的專業(yè)判斷各遴選出一個(gè)“重點(diǎn)熱點(diǎn)前沿”，專業(yè)判斷主要考慮該前沿是否對(duì)解決重大問題有重要意義。一般首先選擇核心論文數(shù)（P）最高的兩個(gè)前沿，比較兩個(gè)前沿哪個(gè)是亟待解決的重大問題，例如“連續(xù)血糖監(jiān)測(cè)與人

20、工胰腺系統(tǒng)用于糖尿病管理”和“英利昔單抗生物類似藥有效性和安全性”，很明顯后者更有具迫切性，因此選擇后者。然后，用 CPT 指標(biāo)結(jié)合專業(yè)判斷再各遴選出一個(gè)“重點(diǎn)熱點(diǎn)前沿”。因此通過這兩種方法04共遴選出 20 個(gè)“重點(diǎn)熱點(diǎn)前沿”。對(duì)于 37 個(gè)“新興前沿”，利用 CPT 指標(biāo)結(jié)合戰(zhàn)略情報(bào)研究人員的判斷遴選出 10 個(gè)“重點(diǎn)新興前沿”。因此對(duì)于137 個(gè)研究前沿，共遴選出 30 個(gè)重點(diǎn)前沿進(jìn)行深入解讀。研究前沿的分析和解讀（1）熱點(diǎn)前沿分析及重點(diǎn)熱點(diǎn)前沿的解讀對(duì)于每個(gè)學(xué)科領(lǐng)域，第一張表展示各自的前10 個(gè)熱點(diǎn)前沿的核心論文的數(shù)量、被引頻次以及核心論文平均出版年，每個(gè)學(xué)科領(lǐng)域遴選出的重點(diǎn)熱點(diǎn)前沿在

21、表中用紫色底紋標(biāo)出。然后，對(duì)每個(gè)學(xué)科領(lǐng)域遴選出的重點(diǎn)熱點(diǎn)前沿進(jìn)行深入分析和解讀。因?yàn)榉治鰯?shù)據(jù)基于 2013 2018 年的論文，核心論文平均出版年份會(huì)介于 2013 2018 年之間。每個(gè)領(lǐng)域的 10 個(gè)研究前沿中引用核心論文的論文（施引論文）的年度分布用氣泡圖的方式展示?；诤诵恼撐模≒）遴選的重點(diǎn)熱點(diǎn)前沿用藍(lán)色氣泡表示，基于 CPT 指標(biāo)遴選的重點(diǎn)熱點(diǎn)前沿用紅色氣泡表示。氣泡大小表示每年施引論文的數(shù)量， 對(duì)于那些施引論文量大，而施引論文所發(fā)生的年數(shù)少的前沿，也就是 CPT 值的前兩種情況，可以從圖中直觀地看出哪些是重點(diǎn)熱點(diǎn)前沿。但是對(duì)于核心論文（P）較少的情況，則需要結(jié)合數(shù)據(jù)來看。大部分研

22、究前沿的施引論文每年均有一定程度的增長，因此氣泡圖也有助于對(duì)研究前沿發(fā)展態(tài)勢(shì)的理解。每個(gè)學(xué)科領(lǐng)域的第二張表對(duì)核心論文的國家、機(jī)構(gòu)活躍狀況進(jìn)行了分析，揭示出哪些國家、機(jī)構(gòu)在某重點(diǎn)熱點(diǎn)前沿中有較大貢獻(xiàn)。第三張表則對(duì)施引論文中的國家和機(jī)構(gòu)進(jìn)行了分析，探討機(jī)構(gòu)、國家在這些研究前沿的發(fā)展中的研究布局。（2）新興前沿分析及重點(diǎn)新興前沿的解讀新興前沿的體量（核心論文及其施引論文） 較小，因此，統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的分析意義不大。通過戰(zhàn)略情報(bào)研究人員對(duì)重點(diǎn)新興前沿的核心論文及相關(guān)信息進(jìn)行內(nèi)容方面的解讀，可以了解重點(diǎn)新興前沿的發(fā)展脈絡(luò)、研究力量布局，及發(fā)展前景。二、農(nóng)業(yè)、植物學(xué)和動(dòng)物學(xué)熱點(diǎn)前沿及重點(diǎn)熱點(diǎn)前沿解讀農(nóng)業(yè)、植物學(xué)

23、和動(dòng)物學(xué)領(lǐng)域 Top10 熱點(diǎn)前沿發(fā)展態(tài)勢(shì)2019研究前沿農(nóng)業(yè)、植物學(xué)和動(dòng)物學(xué)06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生理調(diào)控機(jī)制、作物性狀改良、除草劑抗性、植物活性物質(zhì)結(jié)構(gòu)和功能、農(nóng)田土壤污染修復(fù)、家畜胃腸道消化及農(nóng)用無人機(jī)等研究方向上（表 1）。植物生理調(diào)控機(jī)制一直是該領(lǐng)域的前沿研究方向，每年均有熱點(diǎn)前沿，今年該方向上有 4 個(gè)熱點(diǎn)前沿進(jìn)入前 10，分別是茉莉酸信號(hào)傳導(dǎo)、自噬、細(xì)胞壁纖維素合成、光形態(tài)發(fā)生等調(diào)控機(jī)理研究，其中茉莉酸信號(hào)傳導(dǎo)、自噬及細(xì)胞壁纖維素合成機(jī)理研究分別曾在 2013 年、2015 年和 2017是前 10 熱點(diǎn)前沿。作物性狀改良方向曾有兩年進(jìn)

24、入前 10 熱點(diǎn)前沿，2013 年是通過轉(zhuǎn) Bt 基因提高抗蟲性，2018 年是利用 CRISPR 基因編輯技術(shù)改良作物性狀，今年則是利用植物生物刺激劑促進(jìn)蔬果作物生長和提高抗逆性。除草劑抗性研究方向曾在 2015 年有 1 個(gè)熱點(diǎn)前沿“除草劑抗性及其遺傳學(xué)原因”進(jìn)入前 10，今年進(jìn)入前 10 的熱點(diǎn)前沿是草甘膦除草劑的抗性研究。植物活性物質(zhì)結(jié)構(gòu)和功能、農(nóng)田土壤污染修復(fù)、家畜胃腸道消化及農(nóng)用無人機(jī)是今年新出現(xiàn)的熱點(diǎn)前沿研究方向，這 4 個(gè)方向上進(jìn)入前 10 的熱點(diǎn)前沿分別是“植物活性多糖的結(jié)構(gòu)和功能研究”、“生物炭對(duì)農(nóng)田土壤重金屬鎘污染的修復(fù)作用”、“牛瘤胃微生物組與腸道甲烷排放研究” 和“無

25、人機(jī)系統(tǒng)在作物表型分析中的應(yīng)用”。表 1農(nóng)業(yè)、植物學(xué)和動(dòng)物學(xué)領(lǐng)域 Top10 熱點(diǎn)前沿排名熱點(diǎn)前沿核論心文被頻引次平核均心出論版文年1生物炭對(duì)農(nóng)田土壤重金屬鎘污染的修復(fù)作用2110952016.62植物自噬的分子調(diào)控機(jī)理研究2710382016.43植物光形態(tài)發(fā)生的調(diào)控機(jī)制3213772016.34植物活性多糖的結(jié)構(gòu)和功能研究259312016.35植物細(xì)胞壁中纖維素合成與結(jié)構(gòu)研究及其與木聚糖的互作1910342015.96植物生物刺激劑在促進(jìn)蔬果作物生長和提高抗逆性的作用158462015.97調(diào)控植物生長和防御的茉莉酸信號(hào)傳導(dǎo)機(jī)制4029562015.88牛瘤胃微生物組與腸道甲烷排放研究2

26、114642015.69草甘膦除草劑抗性研究1711302015.510無人機(jī)系統(tǒng)在作物表型分析中的應(yīng)用3124952015.3圖 1農(nóng)業(yè)、植物學(xué)和動(dòng)物學(xué)領(lǐng)域 TOP10 熱點(diǎn)前沿的施引論文201320142015201620172018生物炭對(duì)農(nóng)田土壤重金屬鎘污染的修復(fù)作用植物自噬的分子調(diào)控機(jī)理研究植物光形態(tài)發(fā)生的調(diào)控機(jī)制 植物活性多糖的結(jié)構(gòu)和功能研究植物細(xì)胞壁中纖維素合成與結(jié)構(gòu)研究及其與木聚糖的互作植物生物刺激劑在促進(jìn)蔬果作物生長和提高抗逆性的作用調(diào)控植物生長和防御的茉莉酸信號(hào)傳導(dǎo)機(jī)制 牛瘤胃微生物組與腸道甲烷排放研究草甘膦除草劑抗性研究無人機(jī)系統(tǒng)在作物表型分析中的應(yīng)用重點(diǎn)熱點(diǎn)前沿“調(diào)控植

27、物生長和防御的茉莉酸信號(hào)傳導(dǎo)機(jī)制”茉莉酸是存在于植物體內(nèi)的內(nèi)源生長調(diào)節(jié)物質(zhì)，也是植物在應(yīng)對(duì)病蟲侵害過程中產(chǎn)生的一類防衛(wèi)激素，可以幫助植物應(yīng)對(duì)病蟲害，提高植物抗性。植物一般通過核心轉(zhuǎn)錄因子 MYC 啟動(dòng)并級(jí)聯(lián)放大茉莉酸信號(hào)傳導(dǎo)途徑來防御病蟲侵害，但防御過度則會(huì)抑制植物的生長和發(fā)育，故還需要了解茉莉酸信號(hào)的消減機(jī)制，適時(shí)消減茉莉酸信號(hào)，以實(shí)現(xiàn)作物生長與防御之間的平衡。因此， 研究茉莉酸調(diào)控植物生長和抗性的機(jī)理是分子育等。其余 27 篇研究性論文主要是在探索和發(fā)現(xiàn)茉莉酸信號(hào)傳導(dǎo)通路中的調(diào)控因子，如 JAZ 蛋白、bHLH 類型轉(zhuǎn)錄因子等，及其調(diào)控的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)和發(fā)揮的調(diào)節(jié)作用。前 10 機(jī)構(gòu)的核心論文數(shù)

28、數(shù)量最多，有 8 篇，機(jī)構(gòu)有 2 個(gè)，分別是中。中中國科學(xué)院有 5 篇，10篇核心論文中國貢獻(xiàn)了產(chǎn)出國家和機(jī)構(gòu)21核心論文產(chǎn)出國家和機(jī)構(gòu)的統(tǒng)計(jì)分析顯示（表2），美國貢獻(xiàn)了 17 篇核心論文，是最大的產(chǎn)出國，約占論文總數(shù)的 42.5%；其次是中國，貢獻(xiàn)了 10 篇，占比為 25.0%。機(jī)構(gòu)中，美國的密歇根種和抗蟲新品種選育的重要基礎(chǔ)，一直以來都是植物學(xué)家和作物育種學(xué)家關(guān)注的熱點(diǎn)研究前沿。該前沿共有核心論文 40 篇，其中 13 篇是綜述性文章，主要綜述了茉莉酸的生物合成、代謝和信號(hào)傳導(dǎo)，信號(hào)傳導(dǎo)的冗余和特異性，傳導(dǎo)中轉(zhuǎn)錄因子的作用和功能，茉莉酸在植物生長發(fā)育中的作用，對(duì)葉片衰老和耐冷性的調(diào)節(jié)作用

29、，及茉莉酸傳導(dǎo)機(jī)制在權(quán)衡植物生長與防御中的應(yīng)用州立大學(xué)貢獻(xiàn)的核心論文占論文總數(shù)的 20.0%。其余量在 3-5 篇，來自中國的國科學(xué)院和清華大學(xué)，其與其他 4 個(gè)機(jī)構(gòu)并列第 2美國貢獻(xiàn)了17篇核心論文表 2“調(diào)控植物生長和防御的茉莉酸信號(hào)傳導(dǎo)機(jī)制”研究前沿中核心論文的 Top排名國家核論心文比例排名機(jī)構(gòu)國家核論心文比例1美國1742.5%1密歇根州立大學(xué)美國820.0%2中國1025.0%2西班牙國家研究委員會(huì)西班牙512.5%3英國717.5%2約翰英尼斯中心英國512.5%4德國615.0%2霍華休斯醫(yī)學(xué)研究所美國512.5%5法國512.5%2中國科學(xué)院中國512.5%5西班牙512.5

30、%2根特大學(xué)比利時(shí)512.5%5比利時(shí)512.5%7盧瓦爾河大學(xué)法國410.0%8加拿大410.0%7達(dá)芬奇大學(xué)法國410.0%8瑞士410.0%7圖爾大學(xué)法國410.0%10荷蘭37.5%10萊頓大學(xué)荷蘭37.5%10捷克37.5%10清華大學(xué)中國37.5%10加州大學(xué)伯克利分校美國37.5%排名國家施論引文比例排名機(jī)構(gòu)國家施論引文比例1美國57428.6%1中國科學(xué)院中國1185.9%2中國53026.4%2馬普學(xué)會(huì)德國713.5%3德國24512.2%3哥本哈根大學(xué)丹麥572.8%4英國1728.6%4法國國家科學(xué)研究中心法國522.6%5丹麥1055.2%4西班牙國家研究委員會(huì)西班牙5

31、22.6%6日本944.7%6丹麥科技大學(xué)丹麥502.5%7荷蘭924.6%6密歇根州立大學(xué)美國502.5%8法國874.3%8約翰英尼斯中心英國482.4%9西班牙844.2%9根特大學(xué)比利時(shí)472.3%10印度814.0%9加州大學(xué)伯克利分校美國472.3%重點(diǎn)熱點(diǎn)前沿“無人機(jī)系統(tǒng)在作物表型分析中的應(yīng)用”施引論文總數(shù)的 28.6%；中國排第從施引論文的產(chǎn)出國家和機(jī)差距，不到美國和中國的一半，為其次是德國的馬普學(xué)會(huì)，有 71 篇。574 篇施引論文美國貢獻(xiàn)了表 3“調(diào)控植物生長和防御的1施引26.4%學(xué)院占大；施論文產(chǎn)出國，貢獻(xiàn)了 574 篇，約以 118 篇施引論文遠(yuǎn)超其他機(jī)構(gòu)；德國排第

32、3，但與前 2 名有較245篇施引論文德國貢獻(xiàn)了引論文的 Top 產(chǎn)出國家和機(jī)構(gòu)3構(gòu)來看（表 32，貢獻(xiàn)了 530 篇，占比約為），美國是最大的245 篇。產(chǎn)出機(jī)構(gòu)中，中國科530 篇施引論文中國貢獻(xiàn)了茉莉酸信號(hào)傳導(dǎo)機(jī)制”研究前沿中2田間作物表型信息是作物品種特點(diǎn)、生長狀況的直觀表現(xiàn)，是反映作物產(chǎn)量和質(zhì)量的關(guān)鍵因素，也是揭示作物生長發(fā)育規(guī)律及其與環(huán)境關(guān)系的重要依據(jù)。因此，快速精確獲取大田作物的表型信息，監(jiān)測(cè)作物的生長狀況，對(duì)作物科學(xué)研究和作物品種選育具有重要意義。然而，目前較多采用的傳統(tǒng)田間試驗(yàn)取樣和車載高通量平臺(tái)測(cè)定作物性狀參數(shù)的方法耗時(shí)耗力，且空間覆蓋不全， 因此極大地限制了作物科學(xué)研究的

33、快速發(fā)展和作物育種的進(jìn)程。而以無人機(jī)為代表的近地遙感高通量表型平臺(tái)憑借機(jī)動(dòng)靈活、成本低、空間覆蓋廣的優(yōu)勢(shì)成為獲取田間作物表型信息的重要手段。合（如 3D 照片重應(yīng)用場(chǎng)景主要有單株樹木的檢測(cè)多時(shí)相估計(jì)、小6 篇核心論文德國貢獻(xiàn)了分析中的應(yīng)用”研究前沿中2占論文有 54 篇。此其他建）來估算作物或林木的表型。拍照，然后通過與其他方法相結(jié)大麥生物量的估算、植株高度的麥育種苗圃的高通量表型分析、1篇。機(jī)總數(shù)5 篇，約5 個(gè)機(jī)外，有 2 篇，與排第 2，有11 篇核心論文美國貢獻(xiàn)了表 4“無人機(jī)系統(tǒng)在作物表型核心論該前沿共有核心論文 31 篇，其中 12 篇是綜述性文章，主要綜述了用于作物表型分析的無人

34、機(jī)遙感的現(xiàn)狀與展望，用于林業(yè)研究和實(shí)踐的無人機(jī)遙感，用于作物表型分析的低空、高分辨率航空成像系統(tǒng)等。19 篇研究性論文主要是利用基于無人機(jī)的成像技術(shù)對(duì)田間作物或林木進(jìn)行航空和分類、田間玉米的表型分析、小麥作物密度的估計(jì)、追蹤作物季節(jié)性發(fā)育潛力的時(shí)間序列等。的 16.1%構(gòu)中，美國農(nóng)業(yè)部最多，有；德國的科隆大學(xué)構(gòu)并列第 6。來自中國的中國農(nóng)業(yè)大學(xué)5 篇核心論文中國貢獻(xiàn)了文的 Top 產(chǎn)出國家和機(jī)構(gòu)3核心論文產(chǎn)出國家和機(jī)構(gòu)的統(tǒng)計(jì)分析顯示（表4），美國是最大的產(chǎn)出國，有 11 篇，占論文總數(shù)的 35.5%；其次是德國，有 6 篇；中國名列第 3，排名國家核論心文比例排名機(jī)構(gòu)國家核論心文比例1美國11

35、35.5%1美國農(nóng)業(yè)部美國516.1%2德國619.4%2科隆大學(xué)德國412.9%3中國516.1%3亥姆霍茲聯(lián)合會(huì)德國39.7%4西班牙412.9%3西班牙國家研究委員會(huì)西班牙39.7%5瑞士39.7%3蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院瑞士39.7%6澳大利亞26.5%6墨爾本皇家理工大學(xué)澳大利亞26.5%6比利時(shí)26.5%6中國農(nóng)業(yè)大學(xué)中國26.5%6英國26.5%6巴塞羅那大學(xué)西班牙26.5%6津巴布韋26.5%6圣地亞哥德孔波斯特拉大學(xué)西班牙26.5%6芬蘭26.5%6康奈爾大學(xué)美國26.5%6法國26.5%6華盛頓州立大學(xué)美國26.5%6意大利26.5%其核心論文數(shù)量排名一樣，都是施引論文排名第

36、1西班牙國家研究委員會(huì)和中國；法國國家農(nóng)187篇施引論文中國貢獻(xiàn)了的 Top 產(chǎn)出國家和機(jī)構(gòu)3論文總數(shù)的 28.2%；其次是德國國的亥姆霍茲聯(lián)合會(huì)排第 3，有87 篇。機(jī)構(gòu)中，美國農(nóng)業(yè)部以第 5 名。197 篇施引論文德國貢獻(xiàn)了分析中的應(yīng)用”研究前沿中施引22 位，有 197 篇；中國排第 3最大產(chǎn)出國，有 399 篇，約占施引學(xué)院分別以 34 篇和 33 篇，排第 4 和科學(xué)研究院 56 篇，排名第 2；德1，有 1，與54 篇。90 篇第業(yè)科399 篇施引論文美國貢獻(xiàn)了表 5“無人機(jī)系統(tǒng)在作物表型論文從施引論文的產(chǎn)出國家和機(jī)構(gòu)來看（表 5），美國不僅是最大的核心論文產(chǎn)出國，還是施引論文的排

37、名國家施論引文比例排名機(jī)構(gòu)國家施論引文比例1美國39928.2%1美國農(nóng)業(yè)部美國906.4%2德國19713.9%2法國國家農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院法國564.0%3中國18713.2%3亥姆霍茲聯(lián)合會(huì)德國543.8%4澳大利亞1218.5%4西班牙國家研究委員會(huì)西班牙342.4%5英國1138.0%5中國科學(xué)院中國332.3%6西班牙1127.9%6聯(lián)邦科學(xué)與工業(yè)研究組織澳大利亞302.1%7法國886.2%7波恩大學(xué)德國282.0%8意大利866.1%7瓦格寧根大學(xué)暨研究中心荷蘭282.0%9加拿大815.7%9瑞典農(nóng)業(yè)科學(xué)大學(xué)瑞典271.9%10芬蘭483.4%10法國國家科學(xué)研究中心法國261.

38、8%10荷蘭483.4%10康奈爾大學(xué)美國261.8%10瑞士483.4%新興前沿及重點(diǎn)新興前沿解讀新興前沿概述表 6農(nóng)業(yè)、植物學(xué)和動(dòng)物學(xué)領(lǐng)域的 1 個(gè)新興前沿農(nóng)業(yè)、植物學(xué)和動(dòng)物學(xué)領(lǐng)域有 1 個(gè)方向入選新興前沿，即“水稻 OsAUX1 基因低磷條件下促進(jìn)根毛伸長的機(jī)理研究”。序號(hào)新興前沿核論心文被頻引次平核均心出論版文年1水稻 OsAUX1 基因低磷條件下促進(jìn)根毛伸長的機(jī)理研究4472017.8重點(diǎn)新興前沿“水稻 OsAUX1 基因低磷條件下促進(jìn)根毛伸長的機(jī)理研究”農(nóng)田土壤中營養(yǎng)元素的高效利用一直是農(nóng)業(yè)領(lǐng)域關(guān)注的重要研究課題，而根的一些性狀，如根角度和根毛長度會(huì)影響作物對(duì)于土壤中營養(yǎng)元素的攝取

39、，尤其是一些固定在土壤中的營養(yǎng)元素， 如磷元素。其中根毛長度會(huì)受到生長素濃度的影響，生長素濃度梯度的維持又依賴于極性運(yùn)輸。OsAUX1 基因正是目前發(fā)現(xiàn)的重要的水稻生長素運(yùn)輸基因，在低磷條件下能夠運(yùn)送生長素，促進(jìn)根毛伸長。因此“水稻 OsAUX1 基因低磷條件下促進(jìn)根毛伸長的機(jī)理研究”成為了一個(gè)重點(diǎn)新興前沿。該新興前沿有 4 篇核心論文，其中 3 篇均于2018 年發(fā)表在自然通訊上，另 1 篇于 2017 年發(fā)表在美國科學(xué)院院刊上。這些論文研究發(fā)現(xiàn)：OsAUX1 蛋白會(huì)在低磷條件時(shí)將生長素從根尖部位移動(dòng)到根的分生區(qū)，進(jìn)而促進(jìn)根毛伸長，促進(jìn)根對(duì)磷元素的吸收；生長素合成、轉(zhuǎn)運(yùn)和應(yīng)答途徑中的相關(guān)組分

40、，如低磷條件下生長素誘導(dǎo)根毛表達(dá)的若干轉(zhuǎn)錄因子，在根毛生長中發(fā)揮關(guān)鍵促進(jìn)作用； 低磷條件下，生長素促進(jìn)根毛伸長的信號(hào)傳導(dǎo)途徑與活性氧（ROS）介導(dǎo)的根毛伸長之間在分子水平上具有關(guān)聯(lián)性。農(nóng)業(yè)、植物學(xué)和動(dòng)物學(xué)研究前沿 20191314中污染物分析分離技術(shù)包括“利用納米復(fù)合材料表 7生態(tài)與環(huán)境科學(xué)領(lǐng)域 Top 10 熱點(diǎn)前沿排名熱點(diǎn)前沿核論心文被頻引次平核均心出論版文年1活性污泥消化技術(shù)的機(jī)理、工藝與影響因素2912942016.72利用納米復(fù)合材料吸附去除水中有毒金屬離子3819242016.13用于液體中有毒物質(zhì)及生物活性物質(zhì)分析、分離的新型材料的制備與功能44456220164金屬有機(jī)框架材料

41、去除水中污染物23188420165地表植被覆蓋變化對(duì)氣候的影響1175120166在全球尺度上對(duì)外來物種入侵的監(jiān)測(cè)及影響分析4134342015.97微生物種間電子轉(zhuǎn)移的機(jī)理及應(yīng)用1813212015.98厭氧氨氧化技術(shù)及在污水處理中的應(yīng)用1612142015.99內(nèi)分泌干擾物的環(huán)境特征、人體暴露與健康風(fēng)險(xiǎn)4430432015.510磷排放及藍(lán)藻水華的污染和健康風(fēng)險(xiǎn)3829452015.5圖 2生態(tài)與環(huán)境科學(xué)領(lǐng)域 Top10 熱點(diǎn)前沿的施引論文201320142015201620172018活性污泥消化技術(shù)的機(jī)理、工藝與影響因素利用納米復(fù)合材料吸附去除水中有毒金屬離子用備于與液功體能中有毒物

42、質(zhì)及生物活性物質(zhì)分析、分離的新型材料的制金屬有機(jī)框架材料去除水中污染物地表植被覆蓋變化對(duì)氣候的影響在全球尺度上對(duì)外來物種入侵的監(jiān)測(cè)及影響分析 微生物種間電子轉(zhuǎn)移的機(jī)理及應(yīng)用厭氧氨氧化技術(shù)及在污水處理中的應(yīng)用內(nèi)分泌干擾物的環(huán)境特征、人體暴露與健康風(fēng)險(xiǎn)磷排放及藍(lán)藻水華的污染和健康風(fēng)險(xiǎn)1.2 重點(diǎn)熱點(diǎn)前沿“內(nèi)分泌干擾物的環(huán)境特征、人體暴露與健康風(fēng)險(xiǎn)”內(nèi)分泌干擾物 (endocrine disrupting chemicals， 簡稱 EDCs) 又稱環(huán)境雌激素，是指可干擾人類或動(dòng)物體內(nèi)激素的合成、分泌、輸送、結(jié)合、反應(yīng)和代謝過程， 給生物體帶來異常影響的一種外源性化學(xué)物質(zhì)。這類物質(zhì)會(huì)影響人類或動(dòng)物的

43、生殖能力，危害發(fā)育或健康，即使具有極低的含量，也能使生物體的內(nèi)分泌失衡，從而產(chǎn)生異常影響。EDCs 主要通過工業(yè)排放、農(nóng)業(yè)排污以及廢物燃燒和排放進(jìn)入環(huán)境。人類和動(dòng)物可能通過攝入食物、灰塵和水、吸入空氣中的氣體和顆粒物以及皮膚接觸而發(fā)生污染物的暴露。EDCs 也可以通過胎盤和母乳從孕婦轉(zhuǎn)移到發(fā)育中的胎兒或嬰幼兒體內(nèi)。主要的 EDCs 包括殺蟲劑與除草劑等農(nóng)藥、雙酚 A 類、烷基苯酚類化合物、鄰苯二甲酸鹽類、溴化阻燃劑及二噁英類等物質(zhì)。內(nèi)分泌干擾物的研究主要涉及環(huán)境科學(xué)和生物科學(xué)兩大領(lǐng)域。在環(huán)境科學(xué)領(lǐng)域，內(nèi)分泌干擾物的研究主要集中在其來源、環(huán)境分布、主要環(huán)境過程與風(fēng)險(xiǎn)研究。在生物科學(xué)領(lǐng)域，其研究主

44、要集中在生態(tài)毒理學(xué)研究、個(gè)方向：水體與土壤中內(nèi)分泌干擾物的來源、環(huán)境歸趨、污染特征及生態(tài)毒理學(xué)；大規(guī)模人群樣本中內(nèi)分泌干擾物的人體暴露監(jiān)測(cè)及跟蹤；內(nèi)分泌干擾物對(duì)健康和發(fā)育的影響。其中，關(guān)注的內(nèi)分泌干擾物集中于增塑劑鄰苯二甲酸鹽類和在全球農(nóng)業(yè)、環(huán)境和化工行業(yè)引起廣泛爭議的草甘膦除草劑。內(nèi)分泌干擾物對(duì)孕婦、胎兒及嬰幼兒發(fā)育障礙與疾病的風(fēng)險(xiǎn)研究、兒童與母嬰體內(nèi)內(nèi)分泌干擾物暴露的監(jiān)測(cè)是研究的熱點(diǎn)。核心論文中， 美國 Benbrook 咨詢公司的“美國和全球草甘膦除草劑的使用趨勢(shì)”是被引頻次最高的一篇論文， 被引頻次為 204 次。統(tǒng)計(jì)分析核心論文產(chǎn)出的國家和機(jī)構(gòu)（表8）， 44 篇核心論文中 25 篇

45、來自美國，占論文總數(shù)的56.8%。德國有 8 篇核心論文，列第 2 位。加拿大與法國各有 6 篇核心論文，并列第 3 位。中國、瑞典和英國分別貢獻(xiàn)了 4 篇核心論文，并列第 6 名。核心論文的主要產(chǎn)出機(jī)構(gòu)也來自美國、加拿大、德國和英國。其中，美國西奈山伊坎醫(yī)學(xué)院、心制、衛(wèi)文論文的和疾病預(yù)防控校等機(jī)構(gòu)的核的核心論文和究。、馬薩諸塞大學(xué)阿默斯特分生部下屬的國立衛(wèi)生研究院重要機(jī)構(gòu)主導(dǎo)了該前沿的研數(shù)都排在前列。美國以最多 6 篇核心論文加拿大、法國各貢獻(xiàn)了4 篇核心論文英國貢獻(xiàn)了63對(duì)內(nèi)分泌系統(tǒng)的作用機(jī)響等方面。 該熱點(diǎn)前沿的核心美國貢獻(xiàn)了25篇核心論文中國貢獻(xiàn)了4 篇核心論文16對(duì)疾病和健康的影有

46、44 篇，集中在三最多 2美國制中心論8 篇核心論文德國貢獻(xiàn)了4 篇核心論文瑞典貢獻(xiàn)了6表 8“內(nèi)分泌干擾物的環(huán)境特征、人體暴露與健康風(fēng)險(xiǎn)”研究前沿中核心論文的 Top 產(chǎn)出國家和機(jī)構(gòu)出在該生研究160 篇施引論文西班牙貢獻(xiàn)了36 位但施引論文數(shù)排第 2 位，顯哈佛大學(xué)（107 篇）和美國國立353 篇施引論文中國貢獻(xiàn)了2排名國家核論心文比例排名機(jī)構(gòu)國家核論心文比例1美國2556.8%1西奈山伊坎醫(yī)學(xué)院美國511.4%2德國818.2%2英屬哥倫比亞大學(xué)加拿大49.1%3加拿大613.6%2波鴻魯爾大學(xué)德國49.1%3法國613.6%2美國國立衛(wèi)生研究院美國49.1%5丹麥511.4%2麻省大

47、學(xué)阿默斯特分校美國49.1%6中國49.1%2美國疾病預(yù)防控制中心美國49.1%6瑞典49.1%7倫敦大學(xué)國王學(xué)院英國36.8%6英國49.1%7Benbrook 咨詢公司美國36.8%9挪威24.5%7布朗大學(xué)美國36.8%9韓國24.5%7密歇根大學(xué)美國36.8%9西班牙24.5%7明尼蘇達(dá)大學(xué)美國36.8%美國疾病預(yù)防控制中心（109 篇）、院（78 篇）。我國核心論文數(shù)排第前沿積極追趕的態(tài)勢(shì)。衛(wèi)示從施引論文的來源國家和機(jī)構(gòu)來看（表 9），美國是施引論文的最主要來源國，貢獻(xiàn)了 872 篇論文，占施引論文總數(shù)的 39.3%；中國貢獻(xiàn)了 353 篇施引論文，占 15.9%，排第 2 位；西班

48、牙有 160 篇施引論文，占 7.2%。施引論文的 10 家 TOP 來源機(jī)構(gòu)中，美國占 6 家，排在前 3 位的都是美國機(jī)構(gòu)，包括美國貢獻(xiàn)了872 篇施引論文1表 9“內(nèi)分泌干擾物的環(huán)境特征、人體暴露與健康風(fēng)險(xiǎn)”研究前沿中施引論文 Top 產(chǎn)出國家和機(jī)構(gòu)排名國家施論引文比例排名機(jī)構(gòu)國家施論引文比例1美國87239.3%1美國疾病預(yù)防控制中心美國1094.9%2中國35315.9%2哈佛大學(xué)美國1074.8%3西班牙1607.2%3美國國立衛(wèi)生研究院美國783.5%4德國1376.2%4密歇根大學(xué)美國693.1%5法國1305.9%5法國國家健康與醫(yī)學(xué)研究所法國663.0%6加拿大1275.7

49、%5西奈山伊坎醫(yī)學(xué)院美國663.0%7英國1125.0%7哥本哈根大學(xué)丹麥592.7%8丹麥1014.6%8CIBER 公司西班牙572.6%9韓國873.9%9中國科學(xué)院中國562.5%10意大利813.7%10紐約州立大學(xué)奧爾巴尼分校美國502.3%1.3 重點(diǎn)熱點(diǎn)前沿“磷排放及藍(lán)藻水華的污染和健康風(fēng)險(xiǎn)”水華是淡水水體中藻類大量繁殖的一種自然生態(tài)現(xiàn)象，是水體富營養(yǎng)化的特征之一。生活及工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)排放的大量含磷、氮的廢污水進(jìn)入水體后， 在特殊環(huán)境和氣象條件下可導(dǎo)致藍(lán)藻的爆發(fā)性生長，形成藍(lán)藻水華，使水體呈現(xiàn)藍(lán)色或綠色。藍(lán)藻水華產(chǎn)生的毒素可危害飲用水安全和水生動(dòng)植物安全， 導(dǎo)致嚴(yán)重的生態(tài)災(zāi)害，并帶

50、來嚴(yán)重的健康風(fēng)險(xiǎn)和經(jīng)濟(jì)損失，是目前全世界關(guān)注的重大生態(tài)環(huán)境問題之一。主要的藍(lán)藻種類包括微囊藻、魚腥藻和束絲藻等。藍(lán)藻水華的研究方向主要涉及其發(fā)生機(jī)理與成因、生態(tài)與健康風(fēng)險(xiǎn)、監(jiān)控預(yù)警技術(shù)、控制策略與方法等。 38 篇該熱點(diǎn)前沿的核心論文有 38 篇該熱點(diǎn)前沿的核心論文有 38 篇，主要集中在四個(gè)方向：（1）全球或區(qū)域性的營養(yǎng)物質(zhì)負(fù)荷及其他因素對(duì)藍(lán)藻水華爆發(fā)的影響，特別是磷元素的生產(chǎn)、消費(fèi)、輸送、儲(chǔ)存、環(huán)境循環(huán)及影響。（2）不同藍(lán)藻菌種的物種多樣性、生長代謝、遺傳及毒素產(chǎn)生等生態(tài)學(xué)研究，特別是對(duì)微囊藻的生態(tài)學(xué)研究。（3） 有毒藍(lán)藻的健康風(fēng)險(xiǎn)研究，特別是微囊藻毒素的毒理學(xué)、流行病學(xué)及檢測(cè)研究。（4）

51、以控制磷為重點(diǎn)、針對(duì)具體區(qū)域如伊利湖的藍(lán)藻水華綜合控制策略研究。國自然環(huán)境肯色大學(xué)8 篇核心論文英國貢獻(xiàn)了論文的 Top 產(chǎn)出國家和機(jī)構(gòu)2排第 1 和 2 位。中國科學(xué)院來自美國。美國海德堡大列第 7 名。8 篇核心論文中國貢獻(xiàn)了染和健康風(fēng)險(xiǎn)”研究前沿中2來自美國，的核心論文分別有 8 篇和 7 篇，12 家 Top 機(jī)構(gòu)中，29 篇核心論文美國貢獻(xiàn)了表 10 “磷排放及藍(lán)藻水華的污110 家學(xué)和阿研究理事會(huì)和另外 4 家美國機(jī)構(gòu)并、英核心統(tǒng)計(jì)分析 38 篇核心論文產(chǎn)出的國家和機(jī)構(gòu)（表 10），美國是最重要的核心論文產(chǎn)出國，有 29 篇核心論文，占論文總數(shù)的 76.3%。中國和英國各有 8 篇

52、核心論文，占論文總數(shù)的 21.1%，并列第 2 位。核心論文的主要產(chǎn)出機(jī)構(gòu)也排名國家核論心文比例排名機(jī)構(gòu)國家核論心文比例1美國2976.3%1海德堡大學(xué)美國821.1%2英國821.1%2阿肯色大學(xué)美國718.4%2中國821.1%3俄亥俄州立大學(xué)美國615.8%4加拿大718.4%3北卡羅來納大學(xué)教堂山分校美國615.8%5澳大利亞410.5%5俄勒岡州立大學(xué)美國513.2%5荷蘭410.5%5美國國家海洋和大氣管理局美國513.2%7新西蘭25.3%7中國科學(xué)院中國410.5%7奧地利25.3%7英國自然環(huán)境研究理事會(huì)英國410.5%7卡內(nèi)基科學(xué)研究所美國410.5%7田納西大學(xué)美國410

53、.5%7懷特州立大學(xué)美國410.5%7美國農(nóng)業(yè)部美國410.5%排第 2勢(shì)。257篇施引論文加拿大貢獻(xiàn)了的 Top 產(chǎn)出國家和機(jī)構(gòu)3學(xué)的論文數(shù)分別為 108 篇和 81究中發(fā)揮主導(dǎo)作用，中國呈追趕419 篇施引論文中國貢獻(xiàn)了染和健康風(fēng)險(xiǎn)”研究前沿中施引2其中，美國農(nóng)業(yè)部和俄亥俄州立大和 3 位。數(shù)據(jù)顯示，美國在該前沿的研879 篇施引論文美國貢獻(xiàn)了表 11 “磷排放及藍(lán)藻水華的污1篇，態(tài)論文從施引論文的來源國家和機(jī)構(gòu)來看（表 11），美國貢獻(xiàn)了 879 篇施引論文，仍是施引論文的最大來源國，其施引論文占論文總數(shù)的 43.1%；中國學(xué)者參與了 419 篇施引論文，占 20.5%，排第 2 位；加

54、拿大有 257 篇施引論文，占12.6%，排第 3 位。施引論文來源機(jī)構(gòu)中，除了排名第一的中國科學(xué)院（151 篇） 和排名第 8 的英國自然環(huán)境研究理事會(huì)（54 篇），其他 8 所機(jī)構(gòu)均來自美國。排名國家施論引文比例排名機(jī)構(gòu)國家施論引文比例1美國87943.1%1中國科學(xué)院中國1517.4%2中國41920.5%2美國農(nóng)業(yè)部美國1085.3%3加拿大25712.6%3俄亥俄州立大學(xué)美國814.0%4英國1527.5%4密歇根大學(xué)美國743.6%5德國1115.4%5美國地質(zhì)調(diào)查局美國713.5%6澳大利亞894.4%6美國國家海洋和大氣管理局美國683.3%7巴西874.3%7明尼蘇達(dá)大學(xué)美國

55、643.1%8荷蘭773.8%8英國自然環(huán)境研究理事會(huì)英國542.6%9法國693.4%9密歇根州立大學(xué)美國462.3%9波蘭693.4%10美國環(huán)保局美國442.2%新興前沿及重點(diǎn)新興前沿解讀新興前沿概述表 12生態(tài)與環(huán)境科學(xué)領(lǐng)域的 1 個(gè)新興前沿生態(tài)與環(huán)境科學(xué)領(lǐng)域有 1 個(gè)方向入選新興前沿，即“環(huán)境污染物對(duì)腸道微生物菌群的影響”。序號(hào)新興前沿核論心文被頻引次平核均心出論版文年1環(huán)境污染物對(duì)腸道微生物菌群的影響5812017.6重點(diǎn)新興前沿“環(huán)境污染物對(duì)腸道微生物菌群的影響”人體和動(dòng)物腸道中存在著種類和數(shù)量龐大的微生物菌群。腸道微生物菌群已被證實(shí)對(duì)人類和動(dòng)物的生理健康非常重要。他們參與許多生

56、理功能的調(diào)節(jié)，如消化食物、合成維生素和氨基酸， 在能量代謝和儲(chǔ)存、免疫系統(tǒng)調(diào)節(jié)、生長和神經(jīng)發(fā)育中發(fā)揮著非常重要的作用。許多疾病的發(fā)生與腸道微生物菌群組成的改變相關(guān)。腸道微生物菌群已經(jīng)成為近年最熱門的研究領(lǐng)域之一。腸道微生物菌群對(duì)藥物、飲食甚至環(huán)境污染物都非常敏感。近期的科學(xué)研究發(fā)現(xiàn)，環(huán)境污染物可以通過各種途徑進(jìn)入人體或動(dòng)物體內(nèi)并與腸道微生物菌群相互作用。暴露于不同環(huán)境污染物會(huì)改變腸道微生物菌群的組成、導(dǎo)致能量代謝紊亂、影響營養(yǎng)吸收和免疫系統(tǒng)的功能，對(duì)人體和動(dòng)物健康產(chǎn)生多種潛在的不利影響，甚至導(dǎo)致中毒癥狀的產(chǎn)生。該新興研究前沿的主要內(nèi)容為研究常見農(nóng)藥如除草劑阿特拉津、殺菌劑抑霉唑等對(duì)模式生物小鼠

57、和斑馬魚腸道微生物菌群的改變及其對(duì)生物體代謝、免疫等功能的影響。四、地球科學(xué)熱點(diǎn)前沿及重點(diǎn)熱點(diǎn)前沿解讀地球科學(xué)領(lǐng)域 Top 10 熱點(diǎn)前沿發(fā)展態(tài)勢(shì)2019研究前沿地球科學(xué)22地球科學(xué)領(lǐng)域 Top10 熱點(diǎn)前沿中 6 個(gè)屬于固體地球物理學(xué)和地質(zhì)學(xué)相關(guān)研究，包括：磁層多尺度任務(wù)科學(xué)研究進(jìn)展，人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在預(yù)測(cè)太陽輻射中的應(yīng)用，大型地震復(fù)雜破裂過程及走滑機(jī)制研究，地下流體注入誘發(fā)美國多地地震機(jī)理研究，利用好奇號(hào)開展蓋爾隕石坑的巖石礦物學(xué)研究，歐洲和中東地區(qū)地震數(shù)據(jù)庫與地面運(yùn)動(dòng)模型。3 個(gè)熱點(diǎn)前沿與氣候變化有關(guān)，包括：利用 CESM 模式和 RCP8.5 情景研究全球氣候變化，利用熱帶降雨測(cè)量任務(wù)和全

58、球降水測(cè)量任務(wù)開展全球多地區(qū)降水分析， 元古代時(shí)期大氣和海洋的氧化作用。還有 1 個(gè)地球化學(xué)研究熱點(diǎn)：中國主要礦藏重金屬地理累積情況與環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)管控。表 13地球科學(xué)領(lǐng)域 Top 10 熱點(diǎn)前沿排名熱點(diǎn)前沿核論心文被頻引次平核均心出論版文年1利用 CESM 模式和 RCP8.5 情景研究全球氣候變化812122016.52磁層多尺度任務(wù)科學(xué)研究進(jìn)展1113372016.33利用熱帶降雨測(cè)量任務(wù)和全球降水測(cè)量任務(wù)開展全球多地區(qū)降水分析2112612016.34人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在預(yù)測(cè)太陽輻射中的應(yīng)用25121620165大型地震復(fù)雜破裂過程及走滑機(jī)制研究4929592015.96地下流體注入誘發(fā)美國多地

59、地震機(jī)理研究2622902015.87中國主要礦藏重金屬地理累積情況與環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)管控3428462015.78利用好奇號(hào)開展蓋爾隕石坑的巖石礦物學(xué)研究2319252015.79元古代時(shí)期大氣和海洋的氧化作用2926012015.610歐洲和中東地區(qū)地震數(shù)據(jù)庫與地面運(yùn)動(dòng)模型1614812015.5圖 3地球科學(xué)領(lǐng)域 Top10 熱點(diǎn)前沿的施引論文人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在預(yù)測(cè)太陽輻射中的應(yīng)用大型地震復(fù)雜破裂過程及走滑機(jī)制研究地下流體注入誘發(fā)美國多地地震機(jī)理研究中國主要礦藏重金屬地理累積情況與環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)管控利用好奇號(hào)開展蓋爾隕石坑的巖石礦物學(xué)研究 元古代時(shí)期大氣和海洋的氧化作用歐洲和中東地區(qū)地震數(shù)據(jù)庫與地面運(yùn)動(dòng)模

60、型利用熱帶降雨測(cè)量任務(wù)和全球降水測(cè)量任務(wù)開展全球多地區(qū)降水分析利用 CESM 模式和 RCP8.5 情景研究全球氣候變化磁層多尺度任務(wù)科學(xué)研究進(jìn)展201320142015201620172018重點(diǎn)熱點(diǎn)前沿“利用 CESM 模式和 RCP8.5 情景研究全球氣候變化”氣候變化是近年受到全球各界普遍關(guān)注的熱點(diǎn)科研主題和重大政治議題。地球系統(tǒng)模式為理解過去氣候與環(huán)境演變機(jī)理、預(yù)估未來潛在全球變化情境提供了重要的科學(xué)量化工具。作為目前世界上功能最先進(jìn)、使用最廣泛的新一代地球系統(tǒng)模式之一，通用地球系統(tǒng)模式（CESM）由大氣、 海洋、陸地、海冰、陸冰等幾大模塊組成，同時(shí)考慮大氣化學(xué)、生物地球化學(xué)和人文過