2023 研究前沿2023 目录 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 11 1.2 重点热点前沿――“植物肉与细胞培养肉的替代性研究” 12 1.1 农业科学、植物学和动物学领域 Top10 热点前沿发展态势 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――“水果采摘机器人的识别与定位方法” 19 2.1 新兴前沿概述 19 1. 热点前沿及重点热点前沿解读 21 1.2 重点热点前沿――“土壤微塑料的环境归趋和生态毒理” 23 1.1 生态与环境科学领域 Top 10 热点前沿发展态势 1.3 重点热点前沿―― “‘基于自然的解决方案’的理论与应用” 21 26 2. 新兴前沿及重点新兴前沿解读 29 2.2 重点新兴前沿――“人体组织中微塑料的检测与暴露” 29 2.1 新兴前沿概述 地球科学 7 1. 热点前沿及重点热点前沿解读 1.3 重点热点前沿――“NLR 免疫受体介导的植物免疫机制” 生态与环境科学 6 29 1. 热点前沿及重点热点前沿解读 31 1.2 重点热点前沿――“CMIP6 模式高气候敏感度成因及影响研究” 32 1.1 地球科学领域 Top 10 热点前沿发展态势 1.3 重点热点前沿――“利用重力勘测和气候试验及其后继任务研究 陆地水储量变化” 31 36 2. 新兴前沿及重点新兴前沿解读 39 2.2 重点新兴前沿――“汤加火山喷发全球影响研究” 39 2.1 新兴前沿概述 39 1 研究前沿2023 目录 临床医学 1. 热点前沿及重点热点前沿解读 1.1 临床医学领域 Top 10 热点前沿发展态势 1.2 重点热点前沿――“CRISPR-Cas9 基因编辑和 shRNA 等新型基因疗法靶向 BCL11A 治疗镰状细胞病和 β- 地中海贫血” 1.3 重点热点前沿――“KRAS(G12C) 抑制剂与肿瘤靶向治疗” 48 48 1. 热点前沿及重点热点前沿解读 51 1.2 重点热点前沿――“空间转录组技术” 52 1.1 生物科学领域 Top 10 热点前沿发展态势 51 56 2. 新兴前沿及重点新兴前沿解读 59 2.2 重点新兴前沿――“铜死亡：铜诱导肿瘤细胞死亡机制” 59 59 1. 热点前沿及重点热点前沿解读 61 1.2 重点热点前沿――“海水电解催化剂” 62 2. 新兴前沿及重点新兴前沿解读 68 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――“电催化合成过氧化氢” 2.1 新兴前沿概述 2.2 重点新兴前沿――“高性能 HER 和 ORR 光催化剂的开发 及其在太阳能燃料合成中的应用” 61 65 68 69 1. 热点前沿及重点热点前沿解读 71 1.2 重点热点前沿――“笼目超导材料 AV3Sb5 的特性研究” 72 2. 新兴前沿及重点新兴前沿解读 79 2.2 重点新兴前沿――“基于 W 玻色子质量精确测量结果的理论研究” 79 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――“双场量子密钥分发” 2.1 新兴前沿概述 2 44 2.2 重点新兴前沿――“猴痘感染暴发” 2.1 新兴前沿概述 物理学 42 48 1.3 重点热点前沿――“第三代长读长测序技术解析人类基因组结构变异” 化学与材料科学 41 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 41 71 75 79 研究前沿2023 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领域 Top 10 热点前沿发展态势 1.2 重点热点前沿――“‘激光干涉仪引力波天文台’-‘欧洲引力波探测器’ 引力波瞬态目录 2 及其对致密天体性质的揭示” 1.3 重点热点前沿――“重复快速射电暴的观测及性质研究” 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――“俄德合作‘光谱 -RG’空间天文台上的 eROSITA 望远镜观测结果” 数学 82 84 88 88 88 91 1.2 重点热点前沿――“Onsager 猜想的证明” 92 1.1 数学领域 Top 10 热点前沿发展态势 91 95 1. 热点前沿及重点热点前沿解读 101 1.2 重点热点前沿――“脉冲神经网络及其神经形态芯片” 102 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――“生成式对抗网络” 经济学、心理学及 其他社会科学 81 1. 热点前沿及重点热点前沿解读 1.3 重点热点前沿――“基于随机块模型的社区发现” 信息科学 81 101 105 1. 热点前沿及重点热点前沿解读 109 1.2 重点热点前沿――“供应链风险管理及区块链技术在其中的应用” 110 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――“人工智能（AI）伦理” 109 113 2. 新兴前沿及重点新兴前沿解读 116 2.2 重点新兴前沿――“以人为本、可持续性和富有弹性的工业 5.0 发展” 116 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 116 118 127 3 研究前沿2023 背景与方法论 2023 背景与方法论 4 研究前沿2023 背景与方法论 1. 背景 科学研究的世界呈现出蔓延生长、不断演化的景 类人员判断的主观性），而是基于研究人员的相互引 动态，以有限的资源来支持和推进科学进步。对于他 的数据连续记载了分散的研究领域的发生、汇聚、发 象。科研管理者和政策制定者需要掌握科研的进展和 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 的共性。这种共性可能来自于实验数据，也可能来自 于研究方法，或者概念和假设，并反映在研究人员在 论文中引用其他同行的工作这一学术行为之中。 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 用而形成的知识之间和人之间的联络。这些研究前沿 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 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 2022 年，中国科学院科技战略咨询研究院、中国科学 引论文频繁地共同被引用的情况，可以发现研究前沿。 院文献情报中心和科睿唯安联合发布了《2016 研究前 当一簇高被引论文共同被引用的情形达到一定的活跃 沿》、《2017 研究前沿》、《2018 研究前沿》、《2019 引论文便是组成该研究前沿的“核心论文”。研究前 和《2022 研究前沿》分析报告。这一系列报告引起了 度和连贯性时，就形成一个研究前沿，而这一簇高被 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 研究前沿》、《2020 研究前沿》、《2021 研究前沿》 全球广泛的关注。2023 年，在以往系列研究前沿报告 的基础上，推出了《2023 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 12922 个研究前沿，遴选出了 2023 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 18 个新兴前沿。 ① 引用核心论文的论文，也称引文。 5 研究前沿2023 背景与方法论 2. 方法论 整个分析工作分为两个部分：研究前沿的遴选 沿的分析和重点研究前沿（包括重点热点前沿和重点 科技战略情报研究所合作完成，128 个研究前沿的核 研究院科技战略情报研究所主持完成。此次分析基于 和命名由科睿唯安和中国科学院科技战略咨询研究院 心论文及其施引论文的数据由科睿唯安提供；研究前 新兴前沿）的遴选及解读由中国科学院科技战略咨询 2017-2022 年的论文数据，数据下载时间为 2023 年 3 月。 2.1 研究前沿的遴选与命名 《2023 研究前沿》分析报告反映了当前自然科学 均篇均被引频次的研究前沿，再根据核心论文出版年 110 个热点前沿和 18 个新兴前沿）。我们将 ESI 数据 这些研究前沿的研究主题是否显著促进了本领域的知 与社会科学的 11 大学科领域的 128 个研究前沿（包括 库中 20 个学科的 12922 个研究前沿划分到 11 个高度 ② 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 128 个研究前沿的 具体遴选过程如下： 2.1.1 热点前沿的遴选 今年热点前沿的遴选用了两种方法。方法 1 沿用 往年的热点前沿和新兴前沿遴选方法。方法 2 在 2022 年数学领域和信息科学领域研究前沿遴选方法的基础 上，进行了微调和拓展应用。 方法 1：首先将每个 ESI 学科中的研究前沿，按 照核心论文的总被引频次进行排序，提取排在每个 的平均值重新排序，由各学科战略情报研究人员判断 识进步，并遴选出若干备选前沿。 结合上述两种方法，最终在 11 个大学科领域各 遴选出 10 个热点前沿，共计 110 个热点前沿。因为每 个领域具有