近日，中國科學(xué)院科技戰(zhàn)略咨詢研究院(以下簡稱戰(zhàn)略咨詢院)發(fā)布了《科學(xué)結(jié)構(gòu)圖譜2021》?；?012年至2017年10223個研究前沿中包含的高被引論文數(shù)據(jù)，研究人員構(gòu)建了科學(xué)結(jié)構(gòu)圖譜。他們發(fā)現(xiàn)，全球科學(xué)研究結(jié)構(gòu)穩(wěn)中有新，中國科研優(yōu)勢研究領(lǐng)域逐步穩(wěn)固，并與美國形成了明顯的互補關(guān)系。

“當(dāng)科學(xué)知識不斷發(fā)展變化時，科學(xué)結(jié)構(gòu)也會動態(tài)變化，發(fā)展演變過程形成了科學(xué)結(jié)構(gòu)的演化?？茖W(xué)結(jié)構(gòu)不僅可以宏觀反映整體科學(xué)的邏輯關(guān)系，而且可以微觀反映某個單一研究領(lǐng)域的知識結(jié)構(gòu)。”戰(zhàn)略咨詢院科技戰(zhàn)略情報研究所研究員王小梅表示。

全球涌現(xiàn)近百個新研究熱點

通過對比分析2012~2017年和2010~2015年的科學(xué)結(jié)構(gòu)圖，研究人員發(fā)現(xiàn)，科學(xué)研究結(jié)構(gòu)在總體穩(wěn)定的同時，也出現(xiàn)了一些新變化。

“目標導(dǎo)向的基礎(chǔ)研究與應(yīng)用研發(fā)結(jié)合更加緊密，應(yīng)用性牽引趨勢明顯，傳統(tǒng)意義上的基礎(chǔ)研究、應(yīng)用研究的邊界日趨模糊。”王小梅說。

研究人員發(fā)現(xiàn)，科學(xué)研究與工程結(jié)合并逐漸向應(yīng)用轉(zhuǎn)化的研究問題越來越多，如從催化到氫能、頁巖氣、熱能等新能源的研究，從柔性材料到可穿戴設(shè)備，環(huán)境與健康結(jié)合形成“環(huán)境治理”群組，3D、4D 打印技術(shù)以及智能電網(wǎng)、智慧城市快速發(fā)展，基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)研究更多地與臨床研究結(jié)合解決人類健康問題等。

研究中，科研人員也發(fā)現(xiàn)了一些新的聚焦群組，比如同天文學(xué)與粒子物理相關(guān)的“理論物理”，從催化基礎(chǔ)研究逐步發(fā)展到應(yīng)用研究的“先進能源”，與納米生命科學(xué)相關(guān)的“有機聚合物材料”，與機器學(xué)習(xí)相關(guān)的“深度學(xué)習(xí)”，氣候變化研究中出現(xiàn)了更多和極端氣候變化相關(guān)的研究，以及“頁巖氣”“化學(xué)生物的藥物研究”“物種保護”“腫瘤免疫治療”“腫瘤基因突變與靶向治療”“新發(fā)病毒傳染病”“藥物濫用”“文獻計量與期刊研究”等。

“在‘科學(xué)結(jié)構(gòu)2012~2017’中，出現(xiàn)了97個新興熱點研究領(lǐng)域。”王小梅介紹，熱點研究領(lǐng)域在醫(yī)學(xué)、生物科學(xué)和交叉學(xué)科分布較集中，分別有26個、13個和11個。兩個最大的新興熱點研究領(lǐng)域分別是“寨卡病毒”和“黑色素瘤治療”，分別包含125篇和64篇論文，發(fā)現(xiàn)新病毒以及新療法(技術(shù))的出現(xiàn)是形成新研究領(lǐng)域的主因。

中國科研優(yōu)勢與美國存在互補性

研究人員選取中國、美國、英國、德國、法國、日本等有代表性的11個國家作為主要研究對象，分析了這些國家的科研活躍度。

研究發(fā)現(xiàn)，中國科研優(yōu)勢研究領(lǐng)域逐步穩(wěn)固，與美國優(yōu)勢領(lǐng)域存在明顯的互補性。“在科學(xué)結(jié)構(gòu)圖中，中國優(yōu)勢研究領(lǐng)域主要位于圖的上半部分偏右，涵蓋納米科技、計算機與工程，以及環(huán)境治理等，中國在位于圖下部的‘醫(yī)學(xué)’‘社會科學(xué)’‘經(jīng)濟與商業(yè)’‘生物科學(xué)’4個大類中所占份額相對較少。”王小梅說。

中國的研究領(lǐng)域覆蓋率上升。報告顯示，中國研究領(lǐng)域覆蓋率從世界排名第五位上升到第四位，且覆蓋率呈現(xiàn)顯著上升趨勢，從66.7%上升到72.0%。新增研究領(lǐng)域的覆蓋率也有小幅增長，從48.3%增長到49.5%。但中國仍有28%的研究領(lǐng)域沒有發(fā)表研究論文。

在政府資助產(chǎn)出的核心論文數(shù)量及分布方面，研究人員發(fā)現(xiàn)，2012年至2017年間，與其他國家相比，中國政府資助論文占發(fā)表核心論文的比例最高，達到81.4%。“這與中國科研的進步、政府科研經(jīng)費高投入有著密不可分的關(guān)系。”王小梅說。

不過，數(shù)據(jù)也顯示，中國政府資助產(chǎn)出的核心論文在各領(lǐng)域不均衡，主要集中在“納米科技”“無線通信與人工智能”“系統(tǒng)控制”等方向，其他方向資助發(fā)文量較少，尤其是“醫(yī)學(xué)”和“社會科學(xué)”方面較弱。

納米科技、環(huán)境生態(tài)領(lǐng)域交叉度最高

學(xué)科交叉點通常是科學(xué)新的生長點，最后可能導(dǎo)致科學(xué)發(fā)生革命性變化。《科學(xué)結(jié)構(gòu)圖譜2021》對交叉學(xué)科的情況也進行了分析。

研究人員界定，如果研究領(lǐng)域中一個學(xué)科的核心論文比例小于60%，該研究領(lǐng)域就屬于交叉學(xué)科。對研究領(lǐng)域的學(xué)科交叉性進行分析后，他們發(fā)現(xiàn)，納米科技及環(huán)境與生態(tài)領(lǐng)域的交叉度最高，其次是與智能決策和智能控制相關(guān)的研究。而臨床醫(yī)學(xué)與生物科學(xué)的學(xué)科交叉研究領(lǐng)域相對較少;天文學(xué)與物理學(xué)研究大類中的學(xué)科交叉研究領(lǐng)域最少。

王小梅介紹，納米科技及環(huán)境與生態(tài)領(lǐng)域中的交叉學(xué)科包括“鈣鈦礦材料與器件”“納米材料”“納米催化”“儲能材料與器件”“納米生命科學(xué)”“環(huán)境治理”“生態(tài)學(xué)”“低碳經(jīng)濟”等，智能決策和智能控制相關(guān)的交叉學(xué)科包括“無線通信與人工智能”“系統(tǒng)與控制”在內(nèi)的部分研究等，臨床醫(yī)學(xué)與生物科學(xué)的學(xué)科交叉研究領(lǐng)域主要集中在“腸道微生物”“傳染病”“社會醫(yī)學(xué)”“孤獨癥”“腫瘤基因”等。

《中國科學(xué)報》了解到，從2007年起，戰(zhàn)略咨詢院就開始周期性監(jiān)測科學(xué)研究結(jié)構(gòu)及其演變規(guī)律，此次是繼2009年、2012年、2015年、2017年之后第五次發(fā)布科學(xué)結(jié)構(gòu)圖譜?！犊茖W(xué)結(jié)構(gòu)圖譜2021》首次改進了原有“科學(xué)結(jié)構(gòu)圖譜”的研制方法，使用深度學(xué)習(xí)算法改進了網(wǎng)絡(luò)聚類及可視化算法。

關(guān)鍵詞： 科研 新變化 研究熱點 趨勢