2 研究前沿 2022 目录 1 目 录 Contents 背景和方法论 1. 背景 5  2.1 研究前沿的遴选与命名 6 2. 方法论  2.2 研究前沿的分析及重点研究前沿的遴选和解读 农业科学、植物学 和动物学 7 1. 热点前沿及重点热点前沿解读 11 1.2 重点热点前沿——“新型冠状病毒对家养动物的感染及其传播” 12 1.1 农业科学、植物学和动物学领域 Top 10 热点前沿发展态势 1.3 重点热点前沿——“植物泛基因组研究与应用” 11 16 2. 新兴前沿及重点新兴前沿解读 19  2.2 重点新兴前沿——“缓解作物砷中毒的机理和方法研究” 19  2.1 新兴前沿概述 生态与环境科学 6 1. 热点前沿及重点热点前沿解读  1.1 生态与环境科学 Top 10 热点前沿发展态势 19 21 21  1.2 重点热点前沿——“COVID-19 疫情带来的固体废物和医疗废物污染及管理”22  1.3 重点热点前沿——“废水中新型冠状病毒的检测及基于废水的流行病学监测” 26 2. 新兴前沿及重点新兴前沿解读  2.1 新兴前沿概述  2.2 重点新兴前沿——“2019/2020 年澳大利亚特大森林火灾对生态系统 地球科学 30 30    的影响及气候相关驱动因素” 30 1. 热点前沿及重点热点前沿解读 33  1.2 重点热点前沿——“放射性碳测年校正曲线研究、数据集分析与应用” 34  1.1 地球科学 Top 10 热点前沿发展态势  1.3 重点热点前沿——“小行星地表特征和成分分析” 33 38 2. 新兴前沿及重点新兴前沿解读 42  2.2 重点新兴前沿——“埃及苏伊士湾油田储层多尺度表征” 42  2.1 新兴前沿概述 42 2 研究前沿 临床医学 1. 热点前沿及重点热点前沿解读 45  1.2 重点热点前沿——“NAFLD 遗传学研究以及疾病更名争议” 46  1.1 临床医学领域 Top 10 热点前沿发展态势  1.3 重点热点前沿——“COVID-19 患者干扰素应答失衡” 52  2.2 重点新兴前沿——“COVID-19 疫苗副作用和对突变株有效性”前沿群 53 55  1.2 重点热点前沿—— “新型冠状病毒中和抗体的发现和药物研发” 56  1.1 生物科学领域 Top 10 热点前沿发展态势 55 60 2. 新兴前沿及重点新兴前沿解读 61  2.2 重点新兴前沿——“AlphaFold 等人工智能预测蛋白质结构” 62  2.1 新兴前沿概述 61 1. 热点前沿及重点热点前沿解读 65  1.2 重点热点前沿——“纳米酶” 66  1.1 化学与材料科学领域 Top 10 热点前沿发展态势  1.3 重点热点前沿——“机器学习辅助的化学合成” 2. 新兴前沿及重点新兴前沿解读  2.1 新兴前沿概述  2.2 重点新兴前沿——“钙钛矿太阳能电池关键核心基础问题 物理学 52 1. 热点前沿及重点热点前沿解读  1.3 重点热点前沿——“新型冠状病毒 PCR 核酸检测” 化学与材料科学 50 2. 新兴前沿及重点新兴前沿解读  2.1 新兴前沿概述 生物科学 45 65 67 71 71    及其商业化实现技术” 71 1. 热点前沿及重点热点前沿解读 75  1.2 重点热点前沿——“磁性拓扑绝缘体 MnBi2Te4” 76  1.1 物理学领域 Top 10 热点前沿发展态势  1.3 重点热点前沿——“高效金属卤化物钙钛矿发光二极管” 75 79 2. 新兴前沿及重点新兴前沿解读 83  2.2 重点新兴前沿——“二维 MoSi2N4 材料的特性研究” 83  2.1 新兴前沿概述 83 目录 天文学与天体物理学 1. 热点前沿及重点热点前沿解读  1.1 天文学与天体物理学 Top 10 热点前沿发展态势  1.2 重点热点前沿——“基于‘帕克太阳探测器’和‘太阳轨道器’开展的 2. 新兴前沿及重点新兴前沿解读 93  2.2 重点新兴前沿——“GW190814 引力波事件中 2.6 倍太阳质量天体 90 93    的性质研究” 93 1. 热点前沿及重点热点前沿解读 95  1.2 重点热点前沿——“基于深度学习的高维偏微分方程数值算法” 96  1.1 数学领域 Top 10 热点前沿发展态势  1.3 重点热点前沿——“8 维及 24 维空间等体球体最密堆积问题” 95 100 2. 新兴前沿及重点新兴前沿解读 102  2.2 重点新兴前沿——“用于时间序列预测的递归神经网络方法” 102  2.1 新兴前沿概述 102 1. 热点前沿及重点热点前沿解读 105  1.2 重点热点前沿——“面向从头药物设计的深度学习方法研究” 106  1.1 信息科学领域 Top 10 热点前沿发展态势  1.3 重点热点前沿——“多智能体强化学习研究” 105 110 2. 新兴前沿及重点新兴前沿解读 113  2.2 重点新兴前沿——“可解释人工智能” 113  2.1 新兴前沿概述 经济学、心理学及 其他社会科学 85 86  2.1 新兴前沿概述 信息科学 85    日球层物理研究”  1.3 重点热点前沿——“计算机数字宇宙模型研究恒星、星系及宇宙演化” 数学 3 113 1. 热点前沿及重点热点前沿解读 115  1.2 重点热点前沿——“COVID-19 全球大流行下的金融市场波动” 116  1.1 经济学、心理学及其他社会科学领域 Top 10 热点前沿发展态势  1.3 重点热点前沿——“基于文献计量分析的经济管理领域科学图谱研究” 115 120 2. 新兴前沿及重点新兴前沿解读 124  2.2 重点新兴前沿——“COVID-19 疫苗接种的意向研究” 125  2.1 新兴前沿概述 附录 研究前沿综述：寻找科学的结构 编纂委员会 124 126 135 4 研究前沿 背景与方法论 背景与方法论 5 1. 背景 科学研究的世界呈现出蔓延生长、不断演化的景 象。科研管理者和政策制定者需要掌握科研的进展和 动态，以有限的资源来支持和推进科学进步。对于他 们而言，洞察科研动向、尤其是跟踪新兴专业领域对 其工作具有重大的意义。 为此，科睿唯安发布了“研究前沿”（Research Fronts）数据和报告。定义一个被称作研究前沿的专 业领域的方法，源自于科学研究之间存在的某种特定 以被查明和跟踪。通过对该研究前沿的施引论文① 的 分析，可以发现该领域的最新进展和发展方向。 2013 年科睿唯安发布了《2013 研究前沿――自 然科学和社会科学的前 100 个探索领域》白皮书。 2014 年和 2015 年科睿唯安与中国科学院文献情报中 心成立的“新兴技术未来分析联合研究中心”推出了 《2014 研究前沿 》和《2015 研究前 沿 》 分 析 报 告。 2016 年 至 2021 年， 中 国 科 学 院 科 技 战 略 咨 询 研 究 的共性。这种共性可能来自于实验数据，也可能来自 院、中国科学院文献情报中心和科睿唯安联合发布了 论文中引用其他同行的工作这一学术行为之中。 究前沿》、《2019 研究前沿》、《2020 研究前沿 》 于研究方法，或者概念和假设，并反映在研究人员在 通过持续跟踪全球最重要的科研和学术论文，研 究分析论文被引用的模式和聚类，特别是成簇的高被 引论文频繁地共同被引用的情况，可以发现研究前沿。 当一簇高被引论文共同被引用的情形达到一定的活跃 度和连贯性时，就形成一个研究前沿，而这一簇高被 引论文便是组成该研究前沿的“核心论文”。研究前 沿的分析数据揭示了不同研究者在探究相关的科学问 题时会产生一定的关联，尽管这些研究人员的背景不 同或来自不同的学科领域。 总之，研究前沿的分析提供了一个独特的视角来 揭示科学研究的脉络。研究前沿的分析不依赖于对文 献的人工标引和分类（因为这种方法可能会有标引分 类人员判断的主观性），而是基于研究人员的相互引 用而形成的知识之间和人之间的联络。这些研究前沿 的数据连续记载了分散的研究领域的发生、汇聚、发 展（或者是萎缩、消散），以及分化和自组织成更近 的研究活动节点。在演进的过程中，每组核心论文的 基本情况，如主要的论文、作者、研究机构等，都可 ① 引用核心论文的论文，也称引文。 《2016 研究前沿》、《2017 研究前沿》、《2018 研 和《2021 研究前沿 》分析报告。这一系列报告引起 了全球广泛的关注。2022 年，在以往系列研究前沿报 告的基础上，推出了《2022 研究前沿》分析报告。报 告仍然以文献计量学中的共被引分析方法为基础，基 于科睿唯安的 Essential Science IndicatorsTM (ESI) 数据 库中的 12610 个研究前沿，遴选出了 2022 年自然科学 和社会科学的 11 大学科领域排名最前的 110 个热点 前沿和 55 个新兴前沿。 6 研究前沿 2. 方法论 整个分析工作分为两个部分：研究前沿的遴选和 点新兴前沿）的遴选及解读由中国科学院科技战略咨 技战略情报研究所合作完成，165 个研究前沿的核心 于 2016-2021 年的论文数据，数据下载时间为 2022 年 命名由科睿唯安和中国科学院科技战略咨询研究院科 论文及其施引论文的数据提供由科睿唯安负责；研究 前沿的分析和重点研究前沿（包括重点热点前沿和重 询研究院科技战略情报研究所主持完成。此次分析基 3 月。 2.1 研究前沿的遴选与命名 《2022 研究前沿》分析报告反映了当前自然科 兴前沿。首先按照数学领域和信息科学领域研究前沿 括 110 个热点前沿和 55 个新兴前沿）。我们将 ESI 数 域平均篇均被引频次的研究前沿，然后根据研究前沿 学与社会科学的 11 大学科领域的 165 个研究前沿（包 据库中 20 个学科的 12610 个研究前沿划分到 11 个 ② 高度聚合的大学科领域，以此为基础遴选出较为活跃 或发展迅速的研究前沿。报告中所列的