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1、2023研究前沿2023目录1目 录Contents背景和方法论1.背景 52.方法论 62.1 研究前沿的遴选与命名 62.2 研究前沿的分析及重点研究前沿的遴选和解读 7农业科学、植物学和动物学1.热点前沿及重点热点前沿解读 111.1 农业科学、植物学和动物学领域 Top10 热点前沿发展态势 111.2 重点热点前沿“植物肉与细胞培养肉的替代性研究”121.3 重点热点前沿“NLR 免疫受体介导的植物免疫机制”162.新兴前沿及重点新兴前沿解读 192.1 新兴前沿概述 192.2 重点新兴前沿“水果采摘机器人的识别与定位方法”19生态与环境科学1.热点前沿及重点热点前沿解读 211.

2、1 生态与环境科学领域 Top 10 热点前沿发展态势 211.2 重点热点前沿“土壤微塑料的环境归趋和生态毒理”231.3 重点热点前沿“基于自然的解决方案的理论与应用”262.新兴前沿及重点新兴前沿解读 292.1 新兴前沿概述 292.2 重点新兴前沿“人体组织中微塑料的检测与暴露”29地球科学1.热点前沿及重点热点前沿解读 311.1 地球科学领域 Top 10 热点前沿发展态势 311.2 重点热点前沿“CMIP6 模式高气候敏感度成因及影响研究”321.3 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”362.新兴前沿及重点新兴前沿解读 392.1 新兴前沿

3、概述 392.2 重点新兴前沿“汤加火山喷发全球影响研究”39研究前沿2023目录2临床医学1.热点前沿及重点热点前沿解读 411.1 临床医学领域 Top 10 热点前沿发展态势 411.2 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-地中海贫血”421.3 重点热点前沿“KRAS(G12C)抑制剂与肿瘤靶向治疗”442.新兴前沿及重点新兴前沿解读 482.1 新兴前沿概述 482.2 重点新兴前沿“猴痘感染暴发”48生物科学1.热点前沿及重点热点前沿解读 511.1 生物科学领域 Top 10 热点前沿发展态势 511.

4、2 重点热点前沿“空间转录组技术”521.3 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”562.新兴前沿及重点新兴前沿解读 592.1 新兴前沿概述 592.2 重点新兴前沿“铜死亡：铜诱导肿瘤细胞死亡机制”59化学与材料科学1.热点前沿及重点热点前沿解读 611.1 化学与材料科学领域 Top 10 热点前沿发展态势 611.2 重点热点前沿“海水电解催化剂”621.3 重点热点前沿“电催化合成过氧化氢”652.新兴前沿及重点新兴前沿解读 682.1 新兴前沿概述 682.2 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”69物理学1

5、.热点前沿及重点热点前沿解读 711.1 物理学领域 Top 10 热点前沿发展态势 711.2 重点热点前沿“笼目超导材料 AV3Sb5的特性研究”721.3 重点热点前沿“双场量子密钥分发”752.新兴前沿及重点新兴前沿解读 792.1 新兴前沿概述 792.2 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研究前沿2023目录3天文学与天体物理学1.热点前沿及重点热点前沿解读 811.1 天文学与天体物理学领域 Top 10 热点前沿发展态势 811.2 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”821.3 重点

6、热点前沿“重复快速射电暴的观测及性质研究”842.新兴前沿及重点新兴前沿解读 882.1 新兴前沿概述 882.2 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”88数学1.热点前沿及重点热点前沿解读 911.1 数学领域 Top 10 热点前沿发展态势 911.2 重点热点前沿“Onsager 猜想的证明”921.3 重点热点前沿“基于随机块模型的社区发现”95信息科学1.热点前沿及重点热点前沿解读 1011.1 信息科学领域 Top 10 热点前沿发展态势 1011.2 重点热点前沿“脉冲神经网络及其神经形态芯片”1021.3 重点热点前沿“生成式对抗网络

7、”105经济学、心理学及 其他社会科学1.热点前沿及重点热点前沿解读 1091.1 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 1091.2 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”1101.3 重点热点前沿“人工智能（AI）伦理”1132.新兴前沿及重点新兴前沿解读 1162.1 新兴前沿概述 1162.2 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附录 研究前沿综述：寻找科学的结构 118编纂委员会 127研究前沿2023背景与方法论4背景与方法论2023研究前沿2023背景与方法论51.背景科学研究的世界呈现出蔓延生长、不断

8、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

9、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

10、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、中国科学院文献情报中心和科睿唯安联合发布了2016 研究前沿、2017 研究前沿、2018 研究前沿、2019 研究前沿、2020 研究前沿、2021 研究前沿和

11、2022 研究前沿分析报告。这一系列报告引起了全球广泛的关注。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。引用核心论文的论文，也称引文。研究前沿2023背景与方法论62023 研究前沿分析报告反映了当前自然科学与社会科学的 11 大学科领域的 128 个研究前沿（包括110 个热点前沿

12、和 18 个新兴前沿）。我们将 ESI 数据库中 20 个学科的 12922 个研究前沿划分到 11个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 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ESI 学科前 10%的最具引文影响力的研究前沿，并按照大学科领域进行合并。然后根据

13、核心论文出版年的平均值重新排序，遴选出每个大学科领域中那些“最年轻”的研究前沿，并由各学科战略情报研究人员进行调整和归并。通过上述几个步骤在 11 个大学科领域分别选出若干个热点前沿。方法 2：首先按照 11 个大学科领域研究前沿中核心论文的篇均被引频次进行排序，选出超过本领域平均篇均被引频次的研究前沿，再根据核心论文出版年的平均值重新排序，由各学科战略情报研究人员判断这些研究前沿的研究主题是否显著促进了本领域的知识进步，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。因为每个领域具有不同的特点和引用行为，有些学科领域中的

14、很多研究前沿在总被引频次和篇均被引频次上会相对较少，所以从 11 大学科领域中分别遴选出的排名前10 的热点前沿，代表各大学科领域中最具影响力的研究前沿，但并不一定代表跨数据库（所有学科）中最大最热的研究前沿。2.1.2 新兴前沿的遴选一个研究前沿有很多新近发表的核心论文，通常提示其是一个快速发展的专业研究方向。为了选取新兴的前沿，组成研究前沿的基础文献即核心论文的时效性是优先考虑的因素。这就是为什么我们称其为新兴前沿。对 11 个大学科领域，为了识别新兴前沿，我们对研究前沿中的核心论文的出版年赋予了更多的权重或优先级，只有核心论文平均出版年在 2021 年 6 月之后的研究前沿才被考虑。将

15、11 个大学科领域对应的整个分析工作分为两个部分：研究前沿的遴选和命名由科睿唯安和中国科学院科技战略咨询研究院科技战略情报研究所合作完成，128 个研究前沿的核心论文及其施引论文的数据由科睿唯安提供；研究前沿的分析和重点研究前沿（包括重点热点前沿和重点新兴前沿）的遴选及解读由中国科学院科技战略咨询研究院科技战略情报研究所主持完成。此次分析基于2017-2022年的论文数据，数据下载时间为2023年3月。2.方法论 11个大学科领域分别为：1.农业科学、植物学和动物学；2.生态与环境科学；3.地球科学；4.临床医学；5.生物科学；6.化学与材料科学；7.物理学；8.天文学与天体物理学；9.数学；

16、10.信息科学；11.经济学、心理学及其他社会科学。2.1 研究前沿的遴选与命名研究前沿2023背景与方法论7每个 ESI 学科的研究前沿按被引频次从高到低排序，选取被引频次排在前 10%的研究前沿，然后由各学科战略情报研究人员经过调研和评审，遴选出每个 ESI学科中的新兴前沿，并将其整合到 11 大学科领域中，从而遴选出了 11 大学科领域的 18 个新兴前沿。从 11 大学科领域中共遴选出 18 个新兴前沿，并不按学科限定其遴选数量，因此这些新兴前沿在各个大学科领域中分布并不均匀，例如，2023 年数学领域没有遴选出新兴前沿，而临床医学领域选出了 5 个新兴前沿。通过以上两个流程，本报告突

17、出显示了 11 个高度聚合的大学科领域中的 110 个热点前沿和 18 个新兴前沿。2.1.3 研究前沿的命名由各学科战略情报研究人员，根据研究前沿的核心论文的研究主题、主要内容和特点等，对 128 个研究前沿逐一进行命名，并结合专家意见调整确定。2.2 研究前沿的分析及重点研究前沿的遴选和解读本报告在遴选的128个研究前沿的数据的基础上，由中国科学院科技战略咨询研究院的战略情报研究人员对 11 大学科领域的 110 个热点前沿的发展趋势进行了分析，并对31个重点研究前沿进行了详细的解读（见后续各章）。重点研究前沿包括重点热点前沿和重点新兴前沿两部分。研究前沿由一组高被引的核心论文和一组共同引

18、用核心论文的施引论文组成。核心论文来自于 ESI 数据库中的高被引论文，即在同学科同年度中根据被引频次排在前 1%的论文。这些有影响力的核心论文的作者、机构、国家在该领域做出了不可磨灭的贡献,本报告对其进行了深入分析和解读。同时，引用研究前沿核心论文的施引论文可以反映出核心论文所提出的技术、数据、理论在核心论文发表之后是如何被进一步发展的，即使这些引用核心论文的施引论文本身并不是高被引论文。本报告对相关内容也进行了一定程度的揭示。2.2.1 重点研究前沿的遴选2014 年设计了遴选重点研究前沿的指标年篇均被引频次(CPT)，2015 年在该指标的基础上，又增加了规模指标核心论文数（P）。（1）

19、核心论文数（P）ESI 数据库用共被引文献簇（核心论文）来表征研究前沿，并根据核心论文的元数据及其统计结果揭示研究前沿的发展态势，其中核心论文数（P）标志着研究前沿的大小，核心论文的平均出版年和论文的时间分布标志着研究前沿的进度。核心论文数（P）表达了研究前沿中知识基础的重要程度。在一定时间段内，一个研究前沿的核心论文数（P）越大，表明该前沿越活跃。（2）年篇均被引频次(CPT)遴选重点研究前沿的指标年篇均被引频次(CPT)的计算方法是用核心论文的总被引频次（C）除以核心论文数（P），再除以施引论文所发生的年数（T）。施引论文所发生的年数（T）指施引论文集合中最新发表的施引论文与最早发表的施引

20、论文的发表时间的差值。如最新发表的施引论文的发表时间为 2021 年，最早发表的施引论文的发表时间为 2017 年，则该施引论文所发生的年数为 5。年篇均被引频次(CPT)实际上是一个研究前沿的研究前沿2023背景与方法论8平均引文影响力和施引论文发生年数的比值，该指标越高代表该前沿越热或越具有影响力。它反映了某个研究前沿的引文影响力的广泛性和及时性，可以用于探测研究前沿的突现、发展以及预测研究前沿下一个时期可能的发展。该指标既考虑了某个研究前沿受到关注的程度，即核心论文的总被引频次，又考虑了该研究前沿受关注的时间长短，即施引论文所发生的年数。在研究前沿被持续引用的前提下，当两个研究前沿的 P

21、 和 T 值分别相等时，则 C 值较大的研究前沿的 CPT 值也较大，指示该研究前沿引文影响力较大。当两个研究前沿的 C 和 P 值分别相等时，则 T 值较小的研究前沿的 CPT 值会较大，指示该研究前沿在短期内受关注度较高。当两个研究前沿的 C 和 T 值分别相等时，P 值较小的研究前沿的 CPT 反而会较大，指示该研究前沿中核心论文的平均引文影响力较大。2023 研究前沿在重点研究前沿的遴选过程中，从每个大学科领域的 10 个热点前沿中，利用核心论文数（P）和 年篇均被引频次(CPT)指标，结合战略情报研究人员的专业判断，遴选出两个重点热点前沿。专业判断主要考虑该前沿是否对解决重大问题有重

22、要意义。一方面，选择核心论文数（P）最高的前沿，如果 P 最高的前沿已经在往年的研究前沿中解读过且核心论文没有显著变化，则选择 P 次高的前沿，依次类推。同时，用年篇均被引频次(CPT)指标结合专业判断遴选出一个重点热点前沿。综合这两种方法共遴选出 22 个重点热点前沿。从新兴前沿中，利用 CPT 指标结合战略情报研究人员的判断遴选出 9 个重点新兴前沿。因此从 128 个研究前沿中共遴选出 31 个重点前沿进行深入解读。2.2.2 研究前沿的分析和解读在报告遴选的 128 个研究前沿的数据基础上，综合分析 11 大学科领域的 110 个热点前沿的发展趋势，概括阐述新兴前沿的研究主题，并对 3

23、1 个重点研究前沿进行了详细的解读。（1）热点前沿分析及重点热点前沿的解读对于每个大学科领域，结合 Top10 热点前沿的核心论文的数量、被引频次、核心论文平均出版年，以及施引论文的年度变化，分析 Top10 热点前沿的发展趋势，包括覆盖的学科领域方向、前沿（群）分布特征及演变趋势。每个学科领域的第一张表展示本领域前 10 个热点前沿的核心论文的数量、被引频次以及核心论文平均出版年。每个领域的 10 个热点研究前沿中引用核心论文的论文（施引论文）的年度分布用气泡图的方式展示，气泡大小表示每年施引论文的数量。大部分研究前沿的施引论文每年均有一定程度的增长，因此气泡图也有助于对研究前沿发展趋势的理

24、解。对每个学科领域遴选出的两个重点热点前沿，深入分析解读其概念内涵、发展脉络、研究力量布局等，绘制核心论文被引频次分布曲线揭示被引频次较高的核心论文的研究内容、价值、影响。每个重点热点前沿的第一张表对该热点前沿的核心论文的产出国家/地区（本报告的中国数据包含了中国大陆、中国香港、中国澳门的数据）、机构活跃状况进行了统计分析，有助于揭示出哪些国家/地区、机构在该热点前沿中有较大贡献。第二张表则对该热点前沿的施引论文的产出国家/地区和机构进行了统计分析，有助于探讨哪些国家/地区、机构在该热点前沿的发展中进行了研究布局。（2）新兴前沿分析及重点新兴前沿的解读新兴前沿的核心论文及其施引论文数量较少，数

25、据统计分析意义不大。因此，主要由战略情报研究人员揭示新兴前沿的研究主题，并对重点新兴前沿的核心论文及相关信息进行内容方面的定性分析解读，籍此可以了解重点新兴前沿的基本概念、最新科研突破及未来发展前景。研究前沿2023背景与方法论92023研究前沿2023农业科学、植物学和动物学10农业科学、植物学和动物学2023研究前沿2023农业科学、植物学和动物学111.热点前沿及重点热点前沿解读1.1 农业科学、植物学和动物学领域 Top10 热点前沿发展态势农业科学、植物学和动物学领域居于前10的热点前沿分布广泛，涉及食品科学与工程、植物免疫调控、植物非生物胁迫响应机制、植物生长发育调控、植物基因组，

26、及动物营养等 6 个子领域（表 1）。其中，食品科学与工程子领域热点前沿数量最多，有 3 个，分别是植物肉与细胞培养肉的替代性研究、食品中益生菌的微胶囊化研究、食物蛋白生物活性肽的结构与功能。植物免疫调控子领域有热点前沿 2个，包括 NLR 免疫受体介导的植物免疫机制、植物细胞外囊泡的免疫调节功能。植物非生物胁迫响应机制子领域也有 2 个，分别是纳米颗粒提高作物镉耐受性和抗旱性的机制、干旱导致树木死亡的生理机制。植物基因组和动物营养子领域各有 1 个，分别研究作物泛基因组和提高水产动物免疫力的饲料添加剂研究。上述子领域的研究已经持续多年入选研究前沿报告。尤其值得注意的是，今年有多个热点前沿曾多

27、次连续入选 Top10 热点前沿，其中植物基因组子领域的作物泛基因组研究和植物免疫调控子领域的NLR 免疫受体介导的植物免疫机制研究，均从 2021 年起连续三年入选。而目前热度较高的植物肉与细胞培养肉的替代性研究则首次入选Top10 热点前沿。表 1农业科学、植物学和动物学领域 Top10 热点前沿排名热点前沿核心论文被引频次核心论文平均出版年1提高水产动物免疫力的饲料添加剂研究2215612020.32NLR 免疫受体介导的植物免疫机制4951602020.23植物肉与细胞培养肉的替代性研究5039612020.24纳米颗粒提高作物镉耐受性和抗旱性的机制2217902020.05食品中益生

28、菌的微胶囊化研究2017352019.96食物蛋白生物活性肽的结构与功能3431232019.87植物细胞外囊泡的免疫调节功能2120302019.88植物 RALF 肽介导的信号传导调控机理1816832019.89干旱导致树木死亡的生理机制1926492019.710作物泛基因组研究1728642019.4研究前沿2023农业科学、植物学和动物学0022 提高水产动物免疫力的饲料添加剂研究 NLR 免疫受体介导的植物免疫机制 植物肉与细胞培养肉的替代性研究 纳米颗粒提高作物镉耐受性和抗旱性的机制 食品中益生菌的微胶囊化研究 食物蛋白生物活性肽的结

29、构与功能 植物细胞外囊泡的免疫调节功能 植物 RALF 肽介导的信号传导调控机理 干旱导致树木死亡的生理机制 作物泛基因组研究图 1农业科学、植物学和动物学领域 Top10 热点前沿的施引论文1.2 重点热点前沿“植物肉与细胞培养肉的替代性研究”农业技术的进步和畜牧业的集约化提高了肉类生产的效益和产量，因此在发达国家，肉相对便宜且容易获得，但是密集的肉类生产对公共卫生、环境和动物福利造成了不利影响。联合国粮农组织曾预测，到 2050 年全球肉类需求将达到 4.55 亿吨，比 2005 年增长 76。因此，为了减少动物养殖带来的负面影响，学术界和工业界正在努力探索利用非动物来源材料生产肉类，尤其

30、是利用细胞培养工程和组织工程等技术，在体外培养动物肌肉组织作为食用材料，这类肉产品被称为细胞培养肉。2001年荷兰政府资助高校开展培养肉研究，2002 年美国国家航空航天局资助开展培养金鱼肉研究。2013年，荷兰科学家首次研发出可食用的培养肉，随后成立公司推动培养肉商业化生产。2019 年，南京农业大学科研人员利用猪肌肉干细胞培养出中国第一块细胞培养肉。随着技术的不断发展，细胞培养肉的成本也在逐步降低，2021 年以色列细胞肉公司 Future Meat Technologies（FMT）开发了一种在反应器中高密度培养动物细胞的技术，且开创了培养基过滤再生专利技术，将实验室培养鸡肉的价格从 2

31、019 年的150 美元/磅降到了 3.9 美元/磅。随着新技术的开发和成本的逐步降低，细胞培养肉的研发和生产将持续受到关注。该热点前沿共有 50 篇核心论文，包括 28 篇研究性论文和 22 篇综述性文章。综述性文章主要探讨了细胞培养肉商品化面临的技术研究前沿2023农业科学、植物学和动物学9511312141 43 45 47 495133323被引频次核心论文序号挑战、社会政治挑战和监管挑战，消费者对植物肉和细胞培养肉的认知和接受度，植物肉和细胞培养肉的生产方法，以及植物肉发展的历史、驱动力和制造等。研究性论文主要研究了消费者对植物肉和培养肉汉

32、堡的偏好，培养肉和肉牛养殖对气候变化影响的比较，植物肉制备的结构化潜力和理化性质等。这 50 篇核心论文中，被引频次最高的是 1 篇综述文章，被引用了 287 次（图 2），于2017 年发表在食品科学与技术趋 势（Trends in Food Science&Technology）上，作者来自瑞士联邦理工学院。该文系统综述了消费者对可持续蛋白质消费的认知和行为。在研究性论文中，被引频次最高的 1 篇论文被引用了 139 次，于2018年发表在 食欲（Appetite）上，作者来自加拿大萨斯卡切温大学。该文调查研究了消费者对牛肉、植物肉和培养肉汉堡的偏好性选择。结果显示，如果价格相等，65%的

33、消费者会购买牛肉汉堡，21%的人会购买植物肉汉堡，11%的人会买培养肉汉堡，4%的人不会购买。由这 2 篇高被引论文的研究内容可见，当前，植物肉和细胞培养肉的进一步研发和大规模商业化生产仍面临消费者选择偏好的问题，因此目前对此问题的关注度也比较高。图 2“植物肉与细胞培养肉的替代性研究”研究前沿中核心论文的被引频次分布曲线350300250200150100500研究前沿2023农业科学、植物学和动物学14核心论文 Top 产出国家和机构中（表 2），美国贡献率最高，贡献了11篇论文；中国也积极参与，贡献了 9 篇论文，排名第二。荷兰和英国并列第三。荷兰的瓦格宁根大学则在核心论文 Top 机构

34、中表现突出，名列第一。英国的巴斯大学名列第二。中国的东北农业大学和瑞士的苏黎世联邦理工学院、美国的塔夫茨大学、法国的国家农业食品与环境研究院并列第三。由此反映出，与其他国家相比，美国、中国、荷兰和英国对肉类替代品研究更为关注。表 2“植物肉与细胞培养肉的替代性研究”研究前沿中核心论文的 Top 产出国家和机构排名国家核心论文比例排名机构所属国家核心论文比例1美国1122.0%1瓦格宁根大学荷兰714.0%2中国918.0%2巴斯大学英国510.0%3荷兰816.0%3苏黎世联邦理工学院瑞士36.0%3英国816.0%3塔夫茨大学美国36.0%5瑞士48.0%3法国国家农业食品与环境研究院法国3

35、6.0%6德国36.0%3东北农业大学中国36.0%6意大利36.0%7麻省大学阿默斯特分校美国24.0%6法国36.0%7牛津大学英国24.0%6加拿大36.0%7密歇根州立大学美国24.0%10韩国24.0%7普渡大学美国24.0%10新西兰24.0%7肯塔基大学美国24.0%10芬兰24.0%7Aleph Farms Ltd以色列24.0%10以色列24.0%7以色列理工学院以色列24.0%10瑞典24.0%7帕尔马大学意大利24.0%美国中国荷兰英国意大利德国瑞士法国加拿大韩国新西兰芬兰以色列瑞典 核心论文 2222研究前沿2023农业科学、植物学和动物学1534

36、428589887979 施引论文 施引论文产出国家和机构中（表 3），核心论文产出最高的美国和中国同样施引论文产出量最多，且远领先于其他国家，表明中美两国在该研究方向上持续保持热情。英国、德国和荷兰也积极跟进，施引文献量上形成第二梯队。施引论文机构方面，荷兰的瓦格宁根大学贡献了 100 篇施引论文，领先于其他机构。中国进入 Top10 的 3 所机构，分别是江南大学、南京农业大学和中国农业科学院，分别排名第二、第七和第九。表 3“植物肉与细胞培养肉的替代性研究”研究前沿中施引论文的 Top10 产出国家和机构排名国家施引论文比例排名机构所属国家施引论文比例1美国3442

37、0.1%1瓦格宁根大学荷兰1005.8%2中国28516.7%2江南大学中国412.4%3英国1639.5%3麻省大学阿默斯特分校美国372.2%4德国1488.6%4赫尔辛基大学芬兰331.9%5荷兰1478.6%5苏黎世联邦理工学院瑞士291.7%6澳大利亚975.7%6牛津大学英国241.4%7意大利895.2%7南京农业大学中国231.3%8西班牙885.1%7巴斯大学英国231.3%9加拿大794.6%9奥胡斯大学丹麦221.3%9韩国794.6%9中国农业科学院中国221.3%9霍恩海姆大学德国221.3%美国 中国 英国 德国 荷兰 澳大利亚 意大利 西班牙 加拿大 韩国研究前沿

38、2023农业科学、植物学和动物学161.3 重点热点前沿“NLR 免疫受体介导的植物免疫机制”农田植物病害防治是农业发展中亟需攻克的重要课题，对粮食安全、生态安全、人民健康都有非常重要的意义。利用抗病基因进行抗病育种是防控植物病害最为有效的手段之一，其中最有利用价值且应用最广的一类是被称为 NLR 免疫受体的抗病基因，该类基因是植物免疫系统中最大的一类抗病基因。然而现实情况是，虽然距离 NLR 抗病基因被克隆已经将近 26 年了，但是学界对于 NLR 受体如何识别病原菌入侵以及如何启动抗病反应等问题还知之甚少，有很多重大科学问题值得研究。由此，NLR 免疫受体介导的植物免疫机制成为了植物免疫研

39、究领域的热点前沿，并不断取得新进展。该热点前沿共有 49 篇核心论文，包括 17 篇综述性文章和 32 篇研究性论文。研究性论文中有 21篇发表在细胞（Cell）、科学（Science）或自然（Nature）及其子刊上。综述性文章主要阐述了 NLR 激活的结构基础，NLR 的进化、组装和调节，NLR 的多样性和与病原体结合的多种策略，以及与其他受体在免疫中的联系等。研究性论文主要研究了 NLR 网络介导的对多种植物病原体的免疫及模式识别受体、病原体对 NLR 免疫受体复合物形成的诱导，以及细胞表面和细胞内受体对植物免疫的相互增强作用等。这 49 篇核心论文中，被引频次最高的是 1 篇综述文章，

40、被引用了 332 次（图 3），于2018年发表在 植物细胞（Plant Cell）上，作者来自英国牛津大学。该文系统综述了 25 年来抗性基因的克隆以及 9 种抗性机制，其中包括 NLR 与病原体的结合这一重要机制。在研究性论文中，被引频次最高的论文被引用了 292 次，于2019 年发表在科学（Science）上，作者来自清华大学、中国科学院、德国马普学会及德国科隆大学。该文重建了一种具有免疫力的植物 NLR 抗体复合物，用于研究植物 NLR 激活的生化机制。图 3“NLR 免疫受体介导的植物免疫机制”研究前沿中核心论文的被引频次分布曲线11312141 43 454

41、7 495133323被引频次核心论文序号350300250200150100500研究前沿2023农业科学、植物学和动物学17核心论文 Top 产出国家和机构中（表 4），中国、德国和美国贡献率较高，分别贡献了 22、21和 20 篇论文，占比均超过 40%。德国马普学会在 Top 机构中表现突出，核心论文产出名列第一，贡献率为 32.7%。英国生物技术和生物科学研究理事会以 24.5%的贡献率位列第二。中国科学院与德国的科隆大学则以 20.4%的贡献率并列第三。表 4“NLR 免疫受体介导的植物免疫机制”研究前沿中核心论文的 Top 产出国家和机构排名国家核心论文比例

42、排名机构所属国家核心论文比例1中国2244.9%1马普学会德国1632.7%2德国2142.9%2英国生物技术和生物科学研究理事会英国1224.5%3美国2040.8%3科隆大学德国1020.4%4英国1632.7%3中国科学院中国1020.4%5荷兰816.3%5东安格利亚大学英国816.3%6加拿大48.2%5清华大学中国816.3%7日本36.1%7霍华休斯医学研究所美国714.3%7澳大利亚36.1%8加州大学伯克利分校美国510.2%9法国24.1%8北卡罗来纳大学美国510.2%9瑞士24.1%10英属哥伦比亚大学加拿大48.2%9西班牙24.1%10圣路易斯华盛顿大学美国48.2

43、%9新加坡24.1%10图宾根大学德国48.2%10剑桥大学英国48.2%中国德国美国英国荷兰加拿大日本澳大利亚法国瑞士西班牙新加坡 核心论文 22222研究前沿2023农业科学、植物学和动物学18表 5“NLR 免疫受体介导的植物免疫机制”研究前沿中施引论文的 Top10 产出国家和机构排名国家施引论文比例排名机构所属国家施引论文比例1中国79939.2%1英国生物技术和生物科学研究理事会英国1306.4%2美国64031.4%2中国科学院中国1236.0%3英国24512.0%3中国农业科学院中国884.3%4德国23511.5%4马普学会德国874.3%5法国115

44、5.6%5南京农业大学中国763.7%6澳大利亚1085.3%6法国国家农业食品与环境研究院法国733.6%7加拿大1035.0%7东安格利亚大学英国693.4%8日本904.4%8法国国家科学研究中心法国653.2%9印度884.3%9中国农业大学中国452.2%10韩国824.0%10浙江大学中国442.2%施引论文产出国家和机构中（表 5），中国和美国施引论文产出量依然最多，远超其它国家，占比均超过了 30%，排名前两位。机构方面，英国生物技术和生物科学研究理事会排名第一。中国有 5 所机构进入 Top10，分别为中国科学院、中国农业科学院、南京农业大学、中国农业大学和浙江大学。施引论文

45、 7996402452358882韩国印度日本加拿大澳大利亚法国德国英国美国中国研究前沿2023农业科学、植物学和动物学192.新兴前沿及重点新兴前沿解读2.1 新兴前沿概述农业科学、植物学和动物学领域有1个方向入选新兴前沿，是“水果采摘机器人的识别与定位方法”（表6）。2.2 重点新兴前沿“水果采摘机器人的识别与定位方法”表 6农业科学、植物学和动物学领域的 1 个新兴前沿序号新兴前沿核心论文被引频次核心论文平均出版年1水果采摘机器人的识别与定位方法81982021.9采摘机器人是一种以水果或蔬菜为操作对象、兼有人类部分信息感知和肢体行动功能、可重复编程的柔性自动化或半

46、自动化设备，是综合了电子、机械、计算机、传感技术、控制技术、人工智能、仿生学和农业知识等多种学科交叉的智能机械。运用采摘机器人代替人力不但可以降低劳动强度，还可提高劳动效率，帮助解决劳动力稀缺的难题，因此受到农业人口较少的发达国家的重视，也成为了国际农业装备产业技术竞争焦点之一。对于采摘机器人，尤其是水果采摘机器人，由于自然条件下水果所处的背景十分复杂，被枝叶遮挡或者果实之间叠加的现象非常普遍，严重限制了机器视觉系统的识别，因此，水果采摘机器人的识别与定位方法成为研究热点。该新兴前沿共有核心论文 8篇，均是研究性论文，主要内容包括：实时检测香蕉束和香蕉茎的深度学习的轻量化神经网络模型开发，快速

47、准确识别香蕉果实、花序轴和花蕾的深度学习算法，荔枝主干采摘位置识别方法，荔枝采摘机器人的近距离协调控制策略，通过视觉检测获得香蕉果轴切割点的精准定位方法，及用于葡萄目标检测的卷积神经网络研究等。研究前沿2023生态与环境科学20生态与 环境科学2023生态与环境科学21研究前沿20231.热点前沿及重点热点前沿解读1.1 生态与环境科学领域 Top 10 热点前沿发展态势生态与环境科学领域的 Top 10热点前沿主要分布在生态科学和环境科学两个子领域（表 7 和图 4），针对新型环境问题、新型解决方案的研究方向是本年度的主要关注点。具体来看，环境科学子领域的热点前沿主要涉及微塑料、气候变化、臭

48、氧等新型环境问题，及新型水体污染控制技术、废水流行病学等新型解决方案或新的研究方向。微塑料污染相关研究是近 10 年来在研究前沿报告中多次呈现的重要前沿方向，相关主题在 2015-2017年、2020、2022 年多次入选热点前沿。2023 年微塑料相关的热点前沿有两个，分别是“环境微塑料颗粒对污染物的吸附”和“土壤微塑料的环境归趋和生态毒理”。此外，气候变化是当前全球关注的重大环境问题，二氧化碳捕获、甲烷减排是温室气体减排的热点，今年的两个相关热点前沿是“二氧化碳直接空气捕获的技术经济评估”和“全球甲烷排放趋势及来源”。近年，中国大气污染防治已取得阶段性成效，细颗粒物（PM2.5）浓度持续下

49、降，然而大气臭氧污染呈现快速上升和蔓延态势，多次出现大范围长时间臭氧污染，形势严峻。因应这一问题的“中国臭氧污染状况及健康风险”也是今年遴选出的热点前沿。利用过硫酸盐降解有机污染物相关研究曾在 2017 年、2018 年、2022 年分别入选热点前沿。今年的热点前沿“利用单原子催化剂活化过氧单硫酸盐”展现了具有超高性能、环境友好、结构/化学稳定、能最大化利用活性金属位点等优点的新兴单原子催化剂用于环境修复的高级氧化过程。“废水中新冠病毒的检测及基于废水的流行病学监测”连续第二年入选热点前沿。在后疫情时代，基于废水监测的流行病学研究是监测药物、病毒、超级细菌及跟踪COVID-19爆发的新型、低成

50、本解决方案。生态科学子领域的热点前沿主要涉及生物多样性、生态治理两个方面，具体包括“昆虫衰退现状、灭绝危机与驱动因素”、“全球河流生物多样性危机及水坝对其的影响”及“基于自然的解决方案的理论与应用”。其中，生物多样性相关研究持续多年成为研究热点，如“昆虫衰退现状、灭绝危机与驱动因素”是连续第三年入选热点前沿。基于自然的解决方案是一个综合利用生态系统多学科管理手段的新理念，其理论与方法研究及在众多领域的实践应用逐渐兴起。研究前沿2023生态与环境科学22表 7生态与环境科学领域 Top 10 热点前沿排名热点前沿核心论文被引频次核心论文平均出版年1利用单原子催化剂活化过氧单硫酸盐16182520

51、21.02废水中新冠病毒的检测及基于废水的流行病学监测3060502020.33二氧化碳直接空气捕获的技术经济评估610112020.04环境微塑料颗粒对污染物的吸附3957322019.65土壤微塑料的环境归趋和生态毒理4895182019.56昆虫衰退现状、灭绝危机与驱动因素1244492019.47中国臭氧污染状况及健康风险2358982019.18全球河流生物多样性危机及水坝对其的影响1435772019.19“基于自然的解决方案”的理论与应用1018362018.910全球甲烷排放趋势及来源918352018.9图 4生态与环境科学领域 Top10 热点前沿的施引论文20172018

52、20022 利用单原子催化剂活化过氧单硫酸盐 废水中新冠病毒的检测及基于废水的流行病学监测 二氧化碳直接空气捕获的技术经济评估 环境微塑料颗粒对污染物的吸附 土壤微塑料的环境归趋和生态毒理 昆虫衰退现状、灭绝危机与驱动因素 中国臭氧污染状况及健康风险 全球河流生物多样性危机及水坝对其的影响“基于自然的解决方案”的理论与应用 全球甲烷排放趋势及来源生态与环境科学23研究前沿20231.2 重点热点前沿“土壤微塑料的环境归趋和生态毒理”微塑料是指直径小于 5 mm 的塑料碎屑和颗粒，按照颗粒大小可以分为纳米塑料(1100 nm)、亚微米塑料(100 nm1m)和微米塑料(1m

53、5 mm)。微塑料的概念于 2004 年由英国科学家 Richard Thompson 首次提出，并逐渐成为全球环境领域的关注焦点。微塑料遍布全球环境，据研究报道海洋、湖泊、河流、土壤、大气中存在广泛而大量的微塑料，微塑料还在生物体及人体组织中被发现。微塑料粒径小、数量多、分布广，极易被生物吞食，在食物链中积累，并可在生物体组织中进一步富集，危害生物体健康。微塑料污染正成为整个地球表层生态系统最严重的威胁之一。关于塑料污染的国际行动已经启动，2022 年 3 月 2 日，在第五届联合国环境大会上，175 个联合国成员达成一致，制定一份具有法律约束力的国际协议以防治塑料污染。微塑料污染一直是研究

54、前沿报告中的热点。此前，海洋、陆地水体中的微塑料污染研究分别入选历年热点前沿。近来，土壤微塑料污染成为新的微塑料研究热点。本研究前沿共 48 篇核心论文，主要研究方向包括：（1）土壤微塑料的分析方法。（2）土壤微塑料的来源和分布特征，及在生物体特别是农作物中不同组织部位的分布和积图 5“土壤微塑料的环境归趋和生态毒理”研究前沿中核心论文的 被引频次分布曲线累。农田塑料地膜的使用带来严重的农田微塑料污染，中国微塑料污染分布也得到较多关注。（3）微塑料单独或叠加其他环境问题产生的生态环境影响，如微塑料与重金属镉、砷等的协同污染作用，微塑料作为抗性基因、细菌等污染物的载体，对农作物生长发育及生理功能

55、的影响，以及对土壤理化性质、土壤生态系统的影响。本前沿被引频次最高的一篇核心论文，综述了土壤中微塑料的分析方法和可能来源。土壤微塑料的分析方法晚于其他环境介质中的微塑料分析，仍需加强其方法和标准的研究。该文由德国波恩大学于2018 年发表在整体环境科学(Science of the Total Environment)，被引频次达到 522 次。此外，瑞士伯尔尼大学学者 Michael Scheurer 和 Moritz Bigalke 于 2018 年发表在环境科学与技术（Environmental Science&Technology）的论文发现90%的瑞士洪泛区土壤含有微塑料，其主要来源

56、于人类活动产生的塑料废物，并已通过风力扩散到了偏远地区。该论文被引用 462 次。被引频次核心论文序号600500400300200 939511312141 43 45 475133323研究前沿2023生态与环境科学24从核心论文的产出国家和机构来看（表 8），中国是该研究前沿核心论文的最大产出国，共34篇，占核心论文总数的 70.8%，远超其他国家。荷兰和德国分别排名第二、三位，核心论文占比分别为 20.8%和 18.8%。发文机构中，中国科学院和荷兰瓦格宁根大学分别以 10篇和 8 篇核心论文位居前两位。表 8“土壤微塑料的环境归趋和生态毒理

57、”研究前沿中核心论文的 TOP 产出国家和机构排名国家核心论文比例排名机构国家核心论文比例1中国3470.8%1中国科学院中国1020.8%2荷兰1020.8%2瓦格宁根大学荷兰816.7%3德国918.8%3南方边境学院墨西哥510.4%4墨西哥510.4%3西北农林科技大学中国510.4%5美国48.3%3柏林自由大学德国510.4%6智利36.3%6华东师范大学中国48.3%7西班牙24.2%6北京大学中国48.3%7英国24.2%8中国农业科学院中国36.3%7新西兰24.2%8南开大学中国36.3%10瑞士12.1%8哥廷根大学德国36.3%10意大利12.1%8浙江农林大学中国36

58、.3%10克罗地亚12.1%8中国农业大学中国36.3%10洪都拉斯12.1%8柏林-勃兰登堡高级生物多样性研究所德国36.3%10澳大利亚12.1%核心论文 34354中国智利荷兰西班牙英国新西兰瑞士意大利克罗地亚洪都拉斯澳大利亚德国墨西哥美国生态与环境科学25研究前沿2023从施引论文的产出国家和机构来看（表 9），中国仍是该前沿施引论文最多的国家，共有1567篇，占比超过一半。其次，美国和德国分别以 303 篇和 261 篇施引论文排名第二、三位。施引论文的 Top 10产出机构中，除排在第 9 位的荷兰瓦格宁根大学外，其余 9 家均来自中国，其中中国科学院和西北农

59、林科技大学表现不俗，施引论文数量分别达到 305 篇和 123 篇。从核心论文和施引论文数量来看，中国在该前沿研究中占据主导地位，贡献显著。表 9“土壤微塑料的环境归趋和生态毒理”研究前沿中施引论文 Top 产出国家和机构排名国家施引论文比例排名机构国家施引论文比例1中国156752.3%1中国科学院中国30510.2%2美国30310.1%2西北农林科技大学中国1234.1%3德国2618.7%3中国农业科学院中国692.3%4印度1916.4%4南开大学中国682.3%5澳大利亚1625.4%5南京大学中国652.2%6意大利1374.6%6华南农业大学中国642.1%7韩国1334.4%

60、7浙江大学中国622.1%8英国1314.4%8中国农业大学中国592.0%9西班牙1163.9%9瓦格宁根大学荷兰571.9%10加拿大1013.4%10华东师范大学中国531.8%中国美国德国印度澳大利亚意大利韩国英国西班牙加拿大931116101施引论文 研究前沿2023生态与环境科学261.3 重点热点前沿“基于自然的解决方案的理论与应用”根 据 世 界 自 然 保 护 联 盟（IUCN）2016年首次提出的定义，基于自然的解决方案（Nature-based Solutions，NbS）是保护、可持续管理和恢复自然的和被改变的生态系统的行动，

61、能有效和适应性地应对社会挑战，同时提供人类福祉和生物多样性效益。NbS 是应对全球生物多样性丧失和气候变化双重危机的必要手段，是实现可持续发展的必要机制，是促进保护和发展的关键工具。IUCN 提出了基于自然的解决方案的 8 大准则及 28 项指标，倡导依靠自然的力量和基于生态系统的方法，应对气候变化、防灾减灾、粮食安全、水安全、生态系统退化和生物多样性丧失等社会挑战。作为一个全新的概念，NbS一经提出，即迅速被国际社会所接纳。许多国家已经采取行动，将NbS 纳入国家气候战略。本研究前沿共10篇核心论文，主要的研究内容是 NbS 的内涵探讨、应用原则、实施框架、多学科实践的案例和经验、其价值与有

62、效性评估等。核心论文中被引频次最高的一篇论文是来自欧洲多国的科学家在整体环境科学(Science of the Total Environment)上合作发表的一篇论文，辨析了 NbS 与其他相近概念的含义，反思了其对科学、政策和实践的影响，提出了其实施的关键要素，确保多学科和跨学科知识的合理利用，强调将不同学科领域的从业者、政策制定者和科学家联系起来进行跨学科研究，来设计和实施基于自然的解决方案，且其实践应基于一套均衡、清晰、广泛接受和可实施的关键原则。该文发表于 2017 年，共被引用 370 次。图 6“基于自然的解决方案的理论与应用”研究前沿中核心论文的被引频次分布曲线被引频次核心论文

63、序号400350300250200345678910生态与环境科学27研究前沿2023本前沿的数据显示，英国及其他主要欧洲国家在该前沿的研究中起到了引领和主导作用。核心论文产出国家和机构的统计结果（表 10）表明，英国、瑞典、荷兰与德国等欧洲发达国家及其机构的核心论文产出数量较多。表 10“基于自然的解决方案的理论与应用”研究前沿中核心论文的 TOP 产出国家和机构排名国家核心论文比例排名机构国家核心论文比例1英国660.0%1牛津大学英国440.0%2瑞典440.0%2柏林洪堡大学德国330.0%3荷兰330.0%3亥姆霍兹联合会德国220.0%3德国330.0%3鹿特

64、丹伊拉斯姆斯大学荷兰220.0%5比利时220.0%英国 瑞典 荷兰 德国 比利时 核心论文 64332研究前沿2023生态与环境科学28表 11“基于自然的解决方案的理论与应用”研究前沿中施引论文的 Top 产出国家和机构排名国家施引论文比例排名机构国家施引论文比例1英国27623.5%1瓦格宁根大学荷兰544.6%2美国22719.3%2亥姆霍兹联合会德国514.3%3德国17014.5%3牛津大学英国453.8%4澳大利亚15813.4%4柏林洪堡大学德国373.1%5荷兰14812.6%5墨尔本大学澳大利亚322.7%6意大利14011.9%5乌得勒支大学荷兰322.7%7中国1321

65、1.2%7中国科学院中国292.5%8西班牙1008.5%8法国国家科学研究中心法国262.2%9加拿大937.9%9埃克塞特大学英国252.1%10瑞典897.6%10英属哥伦比亚大学加拿大242.0%从施引论文的产出国家和机构来看（表 11），英国仍是施引论文的最大产出国，其 276 篇施引论文约占施引论文总数的四分之一；美国、德国的施引论文数量排在第二、三位；中国贡献了 132 篇施引论文，排名第七。在施引论文的产出机构方面，荷兰瓦格宁根大学和德国亥姆霍兹联合会的施引论文数量位居前两位，均超过 50 篇，中国科学院有 29 篇施引论文，位列第七，是施引论文 Top10 产出机构中唯一的中

66、国机构。英国 美国 德国 澳大利亚 荷兰 意大利 中国 西班牙 加拿大 瑞典27622701321009389施引论文 生态与环境科学29研究前沿20232.新兴前沿及重点新兴前沿解读2.1 新兴前沿概述生态与环境科学领域有一个方向入选新兴前沿，即“人体组织中微塑料的检测与暴露”。表 12 生态与环境科学领域的 1 个新兴前沿序号新兴前沿核心论文被引频次核心论文平均出版年1人体组织中微塑料的检测与暴露22162022.02.2 重点新兴前沿“人体组织中微塑料的检测与暴露”如前文所述，微塑料是一种全球性污染物，在海洋、淡水、陆地土壤、沉积物、大气、生物体、食物和饮用水中被广

67、泛检出。更为严重的是，研究表明，微塑料可能通过空气、水或食物等多种途径进入人体，也可能通过特定的牙膏、化妆品等进入人体。该新兴前沿的两篇核心论文主要聚焦在人体组织中微塑料的定量检测和暴露研究。2022 年，荷兰科学家发表在国际环境（Environment International）上的一项研究中，来自荷兰阿姆斯特丹自由大学领导的研究团队首次在人体血液中发现了微塑料。22 位健康志愿者的血液样本中，80%的血液样本检测出微塑料。研究表明，塑料颗粒具有生物可利用性，可以被人体血液吸收。该论文目前已被引用 172 次。另一篇核心论文同样发表于 2022 年，由英国赫尔大学科学家在 整体环境科学（S

68、cience of the Total Environment）首次报道了在人类活体肺组织中检出了微塑料污染，微塑料甚至存在于肺部的深处。该新兴前沿进一步引发思考，人体内的这些微塑料接下来会到何处？能被清除吗？还是会聚集在某些器官内，甚至通过血脑屏障？因此需要继续关注人体中微塑料的暴露情况以及此类暴露的相关危害，确定微塑料是否会构成公共卫生 风险。研究前沿2023地球科学30地球科学2023地球科学31研究前沿20231.热点前沿及重点热点前沿解读1.1 地球科学领域 Top 10 热点前沿发展态势表 13地球科学领域 Top 10 热点前沿排名热点前沿核心论文被引 频次核心论文平均出版年1集

69、成卫星激光测高数据的海洋及森林测绘1514392020.02小行星地表特征和样本成分分析1519692019.73CMIP6 模式高气候敏感度成因及影响研究815092019.54气候变化对美国西部野火后森林恢复力的影响810372019.45高亚洲冰川质量变化的水文响应3153272019.36南极洲和格陵兰岛冰量损失对海平面变化的影响2641402019.37基于卫星遥感数据的城市热岛效应研究711522019.38全球海风和海浪测量与评估67492019.39多种地球系统模型的配置优化与进展研究3353822019.210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1018762

70、019.2地球科学是一门高度依赖观测技术的学科，2023 年地球科学领域 Top10 热点前沿中有 6 个属于地理学相关研究，3 个大气科学研究和 1 个行星地质学研究，且大多利用了地球系统模型和对地观测技术等先进的技术方法与模型，促进新的科学发现。CMIP6 模式高气候敏感度成因及影响研究、多种地球系统模型的配置优化与进展研究均通过不断优化地球系统模型，来更好地分析过去、现在和未来的气候变化，为研究全球变化提供有力的科学支撑。集成卫星激光测高数据的海洋及森林测绘、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、基于卫星遥感数据的城市热岛效应研究则体现了对地观测技术在获取全球表面和深部的

71、时空信息方面发挥的重要作用，有助于定量研究地球宜居性的动态演化。研究前沿2023地球科学32图 7地球科学领域 Top10 热点前沿的施引论文1.2 重点热点前沿“CMIP6 模式高气候敏感度成因及影响研究”全球气候模式是基于数学、物理、化学等自然定律编写的计算机程序，用来模拟地球气候系统各个圈层的相互作用和反馈过程。2012年发布的推动气候模拟的美国国家战略报告指出，气候模式是人类发展的最为复杂的模拟工具之一，是理解气候变化原因、评估其影响和预测预估其未来变化不可或缺的工具。正是依托气候模式的不断发展和完善，人类对气候变化的认知水平才取得了长足的进步，全球应对气候变化行动才有了坚实的科学基础

72、。为提高模拟结果的准确性，世界气候研究计划“耦合模拟工作组”自 1995 年起组织实施“国际耦合模型比较计划”（CMIP），目标是更好地了解过去、现在和未来的气候变化，强调共享、比较和分析全球气候模式结果以提供高质量气候信息，在模式试验制定、模式数据格式标准化、建立数据共享平台等方面发挥了至关重要的作用。目前最先进的 CMIP6 共有全球 28 家研究机构的 50 多个模式参加，重点解决地球系统如何响应外强迫变化，造成模式系统偏差的原因和后果是什么，以及如何在内部气候变率、可预测性和情景不确定性影响下预估未来气候变化等关键科学问题。但参加 CMIP6 的气候模式有 1/5 的平衡态气候敏感度达

73、到5以上，超过了 IPCC 第六次评估报告认为很可能（超过 90%概率）的 2-5范围，即“过热”。2002020212022 集成卫星激光测高数据的海洋及森林测绘 小行星地表特征和样本成分分析 CMIP6 模式高气候敏感度成因及影响研究 气候变化对美国西部野火后森林恢复力的影响 高亚洲冰川质量变化的水文响应 南极洲和格陵兰岛冰量损失对海平面变化的影响 基于卫星遥感数据的城市热岛效应研究 全球海风和海浪测量与评估 多种地球系统模型的配置优化与进展研究 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地球科学33研究前沿2023学术界针对 CMIP6 模式高气候敏感度的

74、原因及影响开展了广泛研究。在本热点前沿中，美国劳伦斯利弗莫尔国家实验室、英国利兹大学、伦敦帝国理工学院等机构在地球物理研究通讯（Geophysical Research Letters）上 合 作 发 表的“Causes of Higher Climate Sensitivity in CMIP6 Models”一 文被引频次最高，研究发现在 CMIP6模式中，大气中二氧化碳含量突然增加四倍会导致温度响应大幅增加，其主要原因是低云水含量和覆盖率会随着全球变暖而急剧下降，更多的太阳短波辐射能够到达地面，进一步加剧了升温，即云辐射的正反馈过程，最终造成较高的气候敏感度。由美国国家大气研究中心主导完

75、成的“High Climate Sensitivity in the Community Earth System Model Version 2”一文同样发表在地球物理研究通讯上，研究确定了 CESM2 模式下的平衡态气候敏感度为 5.3K，而云辐射是造成这种变化的原因，通过云反馈影响平衡态气候敏感度的过程也会影响气溶胶的辐射强迫。图 8“CMIP6 模式高气候敏感度成因及影响研究”研究前沿中核心论文的被引频次分布曲线被引频次核心论文序号500450400350300250200345678研究前沿2023地球科学34这 次 出 现“过 热”现 象 的CMIP6 模式，

76、多来自在模式物理过程方案研制方面居国际领先地位的、传统的优势研发中心，例如美国国家大气研究中心、英国气象局哈德莱气候中心、日本东京大学和德国马普学会等。这些机构在参加 CMIP6 的模式版本中，更新了CMIP5 中重要的物理过程方案，例如采用了新的包含气溶胶-云相互作用的更为复杂的物理方案，结果产生了过强的冷却效应。此外，瑞士也积极参与研究，苏黎世联邦理工学院表现突出。表 14“CMIP6 模式高气候敏感度成因及影响研究”研究前沿中核心论文的 Top 产出国家和机构排名国家核心论文比例排名机构所属国家核心论文比例1美国787.5%1美国国家大气研究中心美国562.5%2英国675.0%2苏黎世

77、联邦理工学院瑞士450.0%3瑞士562.5%3利兹大学英国337.5%4德国337.5%3英国气象局英国337.5%5法国225.0%5美国国家航空航天局美国225.0%5日本225.0%5爱丁堡大学英国225.0%5瑞典225.0%5东京大学日本225.0%8加拿大112.5%5斯德哥尔摩大学瑞典225.0%8澳大利亚112.5%5马普学会德国225.0%8中国112.5%5法国国家科学研究中心法国225.0%8荷兰112.5%8丹麦112.5%核心论文 765322211111美国英国瑞士德国法国日本瑞典加拿大澳大利亚中国荷兰丹麦地球科学35研究前沿2023从施引论文的角度看（表 15）

78、，美国和英国仍是表现最好的两个国家，核心论文贡献排名第八的中国积极跟进，施引论文量排名上升到第三位。在 Top 施引论文产出机构中，中国科学院排名第五。表 15“CMIP6 模式高气候敏感度成因及影响研究”研究前沿中施引论文的 Top 产出国家和机构排名国家施引论文比例排名机构所属国家施引论文比例1美国52648.8%1美国国家大气研究中心美国12611.7%2英国25223.4%2美国能源部美国11010.2%3中国21119.6%3法国国家科学研究中心法国1039.6%4德国17416.1%4美国国家航空航天局美国948.7%5法国12811.9%5中国科学院中国878.1%6加拿大999

79、.2%6美国国家海洋与大气管理局美国807.4%7澳大利亚908.3%7英国气象局英国787.2%8挪威767.1%8哥伦比亚大学美国746.9%9瑞典746.9%9亥姆霍兹联合会德国676.2%10瑞士726.7%10索邦大学法国666.1%施引论文 52625220767472美国英国中国德国法国加拿大澳大利亚挪威瑞典瑞士研究前沿2023地球科学361.3 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”地球重力场可以反映地球物质的分布特性。在几年或更短时间尺度上，大气圈、水圈和浅层地下水等物质的迁移与交换会造成地球质量重新分布，进而导致地球重力场

80、发生变化。因此，利用稳态或时变的重力场信号可以了解地球圈层的物质迁移情况，特别是陆地水储量及其变化信息，对研究全球气候变化具有十分重要的意义。美德合作的“重力勘测和气候试验”是本世纪卫星重力探测计划的代表性任务之一，于 2002 年 3月发射，利用两颗卫星之间的距离变化与距离变化率精确监测地球系统的质量迁移及变化，开辟了地球重力场时变研究的新时代。通过跟踪液态水、冰和固体地球的连续运动，提供关于全球地下水、干旱和含水层储量变化等的测量数据，帮助提高环境监测及预报的准确性，其应用成果也扩展到海洋学、冰川学、水文学、地震学等领域。2018年任务结束后，为满足对更长时间序列观测、更高空间分辨率、更高

81、测量精度的需求，美德发射了“重力勘测和气候试验后续任务”，持续监测地下水量、大型湖泊和河流水量、土壤湿度、冰盖和冰川，以及海平面变化，绘制全球水循环图。本热点前沿包含的 10 篇核心论文重点聚焦利用卫星数据开展的全球气候变化、地下水储量变化、全球质量变化、格陵兰岛和南极洲冰盖损失等方向的研究。其中，由美国国家航空航天局和马里兰大学合作完成的“Emerging Trends in Global Freshwater Availability”一文被引频次最高，达 655 次，发表在自然（Nature）上。该研究利用“重力勘测和气候试验”任务 2002 至 2016 年观测数据，评估了陆地淡水储量

82、的变化趋势及其成因，确定了陆地储水量发生显著变化的区域，明确揭示了人类活动对全球水循环的影响，为评价和预测人为影响和气候变化对水和粮食安全的威胁提供了参考。基于卫星数据还取得了一些重要研究发现，例如：随着地下水抽取量不断攀升，美国有 1/3 的大型地下水盆地正在迅速枯竭；格陵兰岛和南极洲的冰盖消融速度极大地超出以往估计；区分出水的质量变化和海洋温度变化对海平面变化的影响程度；通过计算得出冰盖融化及地下水枯竭对地球旋转造成的影响，并帮助确定大地震发生时的瞬时质量变化。地球科学37研究前沿2023图 9“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”研究前沿中核心论文的被引频次分布曲线被引

83、频次核心论文序号7006005004003002008109表 16 可以看出，作为卫星任务的研发国，美国和德国的核心论文产出数量最多，负责卫星数据处理和产品发布的美国国家航空航天局喷气动力实验室、德国亥姆霍兹联合会下属波茨坦地学研究中心和美国德克萨斯大学也在核心论文产出机构排名中靠前。表 16“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”研究前沿中核心论文的 Top 产出国家/地区和机构排名国家/地区核心论文比例排名机构所属国家核心论文比例1美国880.0%1美国国家航空航天局美国770.0%2德国770.0%2加州理工学院美国660.0%3法国440.0%3

84、德克萨斯大学奥斯汀分校美国550.0%4荷兰330.0%4亥姆霍兹联合会德国330.0%4中国330.0%4柏林工业大学德国330.0%6加拿大220.0%6法国国家科学研究中心法国220.0%7澳大利亚110.0%6清华大学中国220.0%7中国台湾110.0%6布列塔尼-卢瓦尔大学法国220.0%7奥地利110.0%6乌得勒支大学荷兰220.0%6雷恩第一大学法国220.0%6中国科学院中国220.0%6萨斯喀彻温大学加拿大220.0%研究前沿2023地球科学38从施引论文（表 17）的角度看，中国积极跟进该前沿方向的研究，施引论文量排名第一，而美国、德国次之。在 Top 施引论文产出机构

85、中，中国科学院表现最为突出，美国国家航空航天局和加州理工学院分列第二、三位。表 17“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”研究前沿中施引论文的 Top 产出国家和机构排名国家施引论文比例排名机构所属国家施引论文比例1中国56141.8%1中国科学院中国20615.4%2美国49837.1%2美国国家航空航天局美国14010.4%3德国20415.2%3加州理工学院美国886.6%4英国1289.5%4亥姆霍兹联合会德国806.0%5澳大利亚1078.0%5法国国家科学研究中心法国775.7%6法国997.4%6武汉大学中国654.8%7加拿大906.7%7德克萨斯大学奥斯汀分

86、校美国614.5%8荷兰886.6%8法国研究与发展研究所法国453.4%9印度644.8%9图卢兹大学法国423.1%10意大利533.9%10北京师范大学中国392.9%中国美国德国英国澳大利亚法国加拿大荷兰印度意大利 核心论文 施引论文 56079990886453111233478加拿大奥地利荷兰澳大利亚中国中国台湾法国德国美国地球科学39研究前沿20232.2 重点新兴前沿“汤加火山喷发全球影响研究”2.新兴前沿及重点新兴前沿解读2.1 新兴前沿概述地球科学领域有 1 项研究入选新兴前沿，即“汤加火山喷发全球影响研究”。表 18地球科学领域的 1 个新兴前沿序号

87、新兴前沿核心论文被引频次核心论文平均出版年1汤加火山喷发全球影响研究173282022.02022 年 1 月 14 日，位于南太平洋汤加俯冲带弧后区域的汤加-洪阿哈阿帕伊岛火山（HTHH）海底火山喷发，喷发指数(VEI)高达6 级。火山喷发释放了巨大能量，火山主体大部分坠入海洋，在海水输运和大气共振作用下引发了全球性海啸，在几到数十个小时内迅速扩张至环太平洋沿岸地区，导致太平洋沿岸国家相继发布海啸预警；海啸信号随后到达了大西洋、印度洋、加勒比海等区域，甚至距离火山喷发源 1.8 万千米的地中海，也出现了小振幅远场海啸。地球表面的突然运动引起的大气波会通过大气传播到上层大气，最终引起移动电离层

88、的扰动（TID)。这种变化过去已经在地震、海啸、火山爆发、地下核爆炸等情景下被监测到。卫星观测数据显示，HTHH 火山喷发释放的巨大能量将岩石碎屑抛向高空，产生了高达58km 的火山羽流，达到了大气中间层，同时伴有每小时 20 万次闪电。多种传感器均监测到了这一喷发的全球性特征，例如，日本本土的气压计在火山喷发后 3 天观测到4 次大气压力波的过境扰动。除了波及全球的大气压力波与海啸，此次爆炸产生的多频段大气共振足以传播到达电离层并引发可探测的电子密度波动。该新兴前沿共有 17 篇核心论文，内容主要聚焦对 HTHH 火山喷发引发的大气波和全球地震声学观测以及海啸和电离层扰动的全球传播观测等。其

89、中 2022 年 7月发表在科学(Science)上的“Atmospheric waves and global seismoacoustic observations of the January 2022 Hunga eruption,Tonga”一文被引频次最高，达110 次。研究团队观测到了本次汤加火山喷发所引发的大气波动 6 天内环绕地球 4 圈，论文对汤加火山喷发所引发的波动和地震声学进行了观测和分析，揭示了大气兰姆波对海啸的传播速度的助推作用。研究还指出，本次的汤加火山喷发是有仪器测量以来地球大气层附近的“最大爆炸”。研究前沿2023临床医学临床医学2023研究前沿2023临床医

90、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 热点前沿发展态势临床医学领域位居前十位的热点前沿集中于肿瘤免疫治疗、靶向治疗和分子特异性 PET 成像，遗传病基因治疗，以及新冠相关药物治疗和疫苗评价等方面。肿瘤免疫治疗、靶向治疗历年来一直保持较高热度，是今年热点前沿的核心议题。此外，基因治疗经过多年发展和应用，今年首次出现了基因治疗应用于临床的热点前沿，预计未来会涌现出更多的相关热点研究。随着新冠疫情进入尾声，临床医学领域针对新冠病毒及其感染的研究热度也较前两年有所降低，且关注点发生变化。前两年以新冠病毒感染的临床表现、并发症、发病机制研究为主，去年开始新冠药物治疗和疫苗评

91、价成为新的热点前沿，今年 4 个新冠热点前沿均聚焦于药物治疗和疫苗评价，是去年热点的延续。表 19临床医学领域 Top 10 热点前沿排名热点前沿核心论文被引频次核心论文平均出版年1早期服用抗病毒药物可有效降低新冠病毒感染重症率和死亡率39722021.32新冠病毒感染重症患者的抗凝治疗1221312021.13成纤维细胞活化蛋白特异性 pet/ct 用于肿瘤成像3225892021.04新冠病毒疫苗 CHADOX1 接种后出现血栓形成和血小板减少424822021.05BCMA CAR-T 疗法用于治疗复发或难治性多发性骨髓瘤26322021.06CRISPR/CAS9 基因编辑和 shRN

92、A 等新型基因疗法 靶向 BCL11A 治疗镰状细胞病和-地中海贫血24792021.07新冠病毒疫苗的安全性和有效性4130142020.88KRAS(G12C)抑制剂与肿瘤靶向治疗3156652020.59PD-L1 制剂治疗非小细胞肺癌的效果和安全性420902020.310肠道菌群状态影响黑色素瘤抗 PD-1 免疫疗法效果26101372019.741研究前沿2023临床医学图 10临床医学领域 Top10 热点前沿的施引论文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-地中海贫血”镰状细胞病和-地中海贫血是全

93、球最常见的单基因遗传病，都是因血红蛋白 亚基（HBB）基因突变导致血红蛋白异常，进而引发溶血性贫血，严重时可危及生命。目前临床上异体骨髓移植虽能根治，但费用巨大、难以配型且存在并发症风险，只有少数患者通过该方法实现治愈，大部分患者只能依靠常规输血等辅助支持疗法，无法有效治愈。因此在分子水平上纠正致病基因表达的基因治疗就成为有效治疗镰状细胞病和 地贫的新方向。基因治疗主要包含基因替代疗法，RNA 沉默疗法（RNAi）以及基因编辑等技术方案。其中 CRISPR-Cas9 作为新一代基因编辑技术，凭借其高效、简便、成本低等优势，短短几年内发展成为最主流的基因编辑系统，并荣获 2020 年度诺贝尔化学

94、奖，引发基因治疗新一轮研究热潮。临床发现胎儿血红蛋白（HbF）表达水平较高可以降低异常血红蛋白聚合和红细胞变形，进而改善镰状细胞病和 地贫临床症状。BCL11A 是成人红细胞中的一种转录因子，能抑制红细胞 珠蛋白表达和 HbF 生成，因此其表达下调诱导 HbF 生成成为镰状细胞病和 地贫基因治疗的新靶点。“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-地中海贫血”热点前沿包括 2 篇核心论文，2020 年 12 月同时在线发表于新英格兰医学杂志（The New England Journal of Medicine）。两

95、者都是通过特异性下调红系细 早期服用抗病毒药物可有效降低新冠病毒感染重症率和死亡率 新冠病毒感染重症患者的抗凝治疗 成纤维细胞活化蛋白特异性 pet/ct 用于肿瘤成像 新冠病毒疫苗 CHADOX1 接种后出现血栓形成和血小板减少 BCMA CAR-T 疗法用于治疗复发或难治性多发性骨髓瘤 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-地中海贫血 新冠病毒疫苗的安全性和有效性 KRAS(G12C)抑制剂与肿瘤靶向治疗 PD-L1 制剂治疗非小细胞肺癌的效果和安全性 肠道菌群状态影响黑色素瘤抗 PD-1 免疫疗法效果200

96、202021202242研究前沿2023临床医学胞 BCL11A 表达，实现 珠蛋白重激活，诱导胎儿血红蛋白生成，来治疗镰状细胞病或-地中海贫血的临床试验，但研究方法不同。其中被引频次更高的论文是萨拉坎农癌症研究所、德国雷根斯 堡 大 学、CRISPR Therapeutics公司、Vertex Pharmaceuticals 公司 等 合 作 的“CRISPR-Cas9 Gene Editing for Sickle Cell Disease and-Thalassemia”，利 用 CRISPR-Cas9 靶向 BCL11A 红系特异性增强 子，编 辑 自 体 CD34+细 胞，实现降低红

97、系细胞 BCL11A 蛋白表达，是世界首次报道经同行评议的 CRISPR 基因编辑治疗遗传性贫血的案例。另一篇论文是哈佛大学医学院和蓝鸟生物公司 等 合 作 的“Post-Transcriptional Genetic Silencing of BCL11A to Treat Sickle Cell Disease”，则利用靶向BCL11A mRNA 的 BCH-BB694 慢病毒载体，将基因沉默工具短发夹RNA（shRNA）转导入自体 CD34+细胞，敲低 BCL11A mRNA 水平。这两项研究均论证了靶向 BCL11A基因治疗策略的有效性，证明CRISPR-Cas9 和 shRNA 技术

98、实现镰状细胞病和-地中海贫血功能性治愈的可能性，是基因治疗从基础研究向临床应用转化的成功案例，但尚需更多患者进一步验证其有效性和安全性。该热点前沿的核心论文 Top 产出国家中，美国贡献了全部 2 篇核心论文，在基因疗法临床研究方面占据绝对优势，其他参与的国家主要分布在欧洲和北美，如意大利、德国、英国、希腊、加拿大分别贡献 1 篇核心论文。施引论文方面，美国贡献率近一半，远超其他国家，其后依次为中国、意大利、英国、德国，其中中国以 60 篇论文位列第二。Top产出机构中，美国 9 家机构上榜，哈佛大学位列榜首，Top10 机构中还有 2 家法国机构和 1 家中国机构，中国科学院是唯一上榜的中国

99、 机构。表 20“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-地中海贫血”研究前沿中施引论文 Top 产出国家和机构排名国家施引论文比例排名机构所属国家施引论文比例1美国20649.3%1哈佛大学美国419.8%2中国6014.4%2美国国立卫生研究院美国317.4%3意大利5012.0%3波士顿儿童医院美国194.5%4英国368.6%4丹纳-法伯癌症研究所美国174.1%5德国348.1%4法国国家健康与医学研究所法国174.1%6法国245.7%6巴黎西岱大学法国163.8%7日本163.8%7博德研究所美国153.6%8荷兰16

100、3.8%7中国科学院中国153.6%9加拿大153.6%7麻省理工学院美国153.6%10印度133.1%10圣朱迪儿童研究医院美国143.3%10斯坦福大学美国143.3%10宾夕法尼亚大学美国143.3%43研究前沿2023临床医学1.3 重点热点前沿“KRAS(G12C)抑制剂与肿瘤靶向治疗”KRAS 是人类肿瘤中最常突变的癌基因之一，在细胞生长信号通路调控方面发挥重要作用。KRAS突变后，其蛋白持续活化，导致不受控制的细胞生长和肿瘤发生。已经发现 KRAS 存在多种突变形式，其中 G12C 突变发生率最高。KRAS(G12C)特指 KRAS 第 12 位甘氨酸 Gly 突变为半胱氨酸

101、Cys。近几年随着 KRAS(G12C)抑制剂的研发取得重大突破，终于打破了长期以来 KRAS 蛋白不可成药的瓶颈。多种 KRAS(G12C)抑制剂相继进入临床试验，并且显示出良好的抗肿瘤效果，其中安进公司研发的索托拉西布（Sotorasib，研发代号AMG510）于 2021 年首先获准在美国上市。但在临床持续用药过程中，KRAS(G12C)抑制剂出现明显的耐药性，限制了其进一步发挥作用，也对研发新一代更有效的 KRAS 抑制剂带来挑战。因此深入研究其耐药机制，有效降低耐药性也是KRAS 抑制剂研发的重要方向。“KRAS(G12C)抑 制 剂 与 肿瘤靶向治疗”热点前沿包括 31篇核心论文，

102、研究内容聚焦在KRAS(G12C)抑制剂（如索托拉西布、阿达格拉西布、ARS-1620 等）的抗肿瘤机制、临床试验，研发过程、耐药性和耐药机制，以及RAS 蛋白调控机制、RAS 突变频率、RAS 靶向治疗前景等方面。其中十余篇论文都与首批获准上市的 KRAS(G12C)抑制剂索托拉西布和阿达格拉西布（Adagrasib，研发代号 MRTX849）相关。在 24 篇非综述性论文中，被引频次最高的两篇分别讨论了索托拉西布的抗肿瘤免疫机制（699 次）和治疗晚期实体肿瘤的期临床试验（563次），可见其作为首个获准上市的KRAS(G12C)抑制剂广受关注，起到业界引领的作用。施引论文 20660503

103、6342416161513美国中国意大利英国德国法国日本荷兰加拿大印度44研究前沿2023临床医学图 11“KRAS(G12C)抑制剂与肿瘤靶向治疗”研究前沿中核心论文的被引频次分布曲线该热点前沿核心论文 Top 产出国家中，美国贡献率达到 90.3%，遥遥领先于其他国家，反映了其在该前沿领域的主导和领先地位。Top 产出机构也绝大部分来自美国，前三位分别是哈佛大学、纪念斯隆凯特琳癌症中心和米拉蒂医疗股份有限公司，其中米拉蒂公司就是阿达格拉西布的研发者；另有两家澳大利亚机构上榜。表 21“KRAS(G12C)抑制剂与肿瘤靶向治疗”研究前沿中核心论文 Top 产出国家和机构排名国家核心论文比例排

104、名机构所属国家核心论文比例1美国2890.3%1哈佛大学美国825.8%2日本412.9%1纪念斯隆凯特琳癌症中心美国825.8%2澳大利亚412.9%3米拉蒂医疗股份有限公司美国722.6%4英国39.7%4纽约大学美国619.4%4奥地利39.7%4萨拉坎农研究所美国619.4%4法国39.7%6丹纳-法伯癌症研究所美国516.1%636823292430 31381712被引频次核心论文序号900800700600500400300200100045研究前沿2023临床医学排名国家核心论文比例排名机构所属国家核心论文比例7

105、加拿大26.5%6康奈尔大学美国516.1%7比利时26.5%6加州大学旧金山分校美国516.1%7巴西26.5%9安进公司美国412.9%7韩国26.5%9加州大学欧文分校美国412.9%7德国26.5%9伊丽莎白女王医院澳大利亚412.9%7意大利26.5%9阿德莱德大学澳大利亚412.9%9辉瑞制药公司美国412.9%美国日本澳大利亚英国奥地利法国加拿大比利时巴西韩国德国意大利2844333222222 核心论文 施引论文方面，美国贡献率近一半，反映其在 KRAS(G12C)抑制剂研究领域关注度较高。中国以593 篇位列第二，该领域的研究也相当活跃。施引论文 Top10 产出机构大部分来

106、自美国，其他来自法国、中国和加拿大。中国上榜机构分别是中国科学院和上海交通大学，说明其相关研究已形成一定规模。46研究前沿2023临床医学表 22“KRAS(G12C)抑制剂与肿瘤靶向治疗”研究前沿中施引论文的 Top 产出国家和机构排名国家施引论文比例排名机构所属国家施引论文比例1美国118044.1%1哈佛大学美国1636.1%2中国59322.2%2丹纳-法伯癌症研究所美国993.7%3意大利2127.9%3加州大学旧金山分校美国943.5%4德国1877.0%4纪念斯隆凯特琳癌症中心美国873.3%5英国1796.7%5美国国立卫生研究院美国803.0%6日本1626.1%6法国国家健

107、康与医学研究所法国662.5%7法国1264.7%7中国科学院中国602.2%8西班牙1204.5%8多伦多大学加拿大592.2%9加拿大1124.2%9上海交通大学中国532.0%10瑞士803.0%10康奈尔大学美国511.9%美国中国意大利德国英国日本法国西班牙加拿大瑞士87011280 施引论文 47研究前沿2023临床医学表 23临床医学领域新兴前沿排名新兴前沿核心论文被引频次核心论文平均出版年1猴痘感染暴发107842022.02Relatlimab+Nivolumab 双免疫联合疗法治疗黑色素瘤疗效22862022.03托法替尼治疗类风

108、湿关节炎患者的心血管风险41882022.04第二代雄激素受体抑制剂联合 ADT 治疗转移性激素敏感性前列腺癌42082021.85Tirzepatide 治疗 2 型糖尿病效果146882021.72.2 重点新兴前沿“猴痘感染暴发”既往猴痘在西非和中非区域呈地方性流行。自 2022 年 5 月英国报道第 1 例猴痘病例以来，欧美地区多个国家相继暴发非典型性猴痘疫情，引起世界范围的广泛关注。世界卫生组织于 2022 年 7 月 23 日针对猴痘疫情的快速扩散情况发布了最高级别警报，宣布在全球多个国家和地区发生的猴痘疫情已经构成“国际关注的突发公共卫生 事件”。“猴痘感染暴发”重点新兴前沿包含

109、 10 篇核心论文，以病例报道为主，包括病毒感染的流行病学调查、临床表现、病毒检测等，其中发表在欧洲监测(Eurosurveillance)上的 5 篇论文分别报道了欧洲返回澳大利亚墨尔本后出现生殖器皮疹症状的猴痘病例、2022 年 4 月至 5 月英国猴痘的人际传播情况、针对 2022 年 5月至 6 月西班牙 12 例患者临床样本的猴痘病毒 DNA 检测、葡萄牙2022 年 4 月 29 日 至 5 月 23 日 间猴痘确诊病例的流行病学调查以及意大利通过性接触传播猴痘的流行病学、临床和病毒学特征分析等内容。此外，发表在新英格兰医学杂 志（The New England Journal o

110、f Medicine）上的论文通过对 16个国家 43 个地点诊断出的 528 例感染者进行分析发现性接触是猴痘的主要传播途径，皮疹、粘膜病变、发热、嗜睡和淋巴结病变是常见的临床表现，但猴痘病毒致死率较低。研究表明，男同性恋者、双性恋者和其他男男性行为者（尤其是出现水疱或脓疱皮疹等症状）是当前感染猴痘病毒的高危人群，性接触是主要传播途径，皮疹、粘膜病变、发热、嗜睡和淋巴结病变是常见临床表现，少数患者也可伴有直肠疼痛和阴茎水肿。提高卫生专业人员对猴痘感染的快速、正确识别和诊断是当前遏制疫情蔓延的有效途径。2.新兴前沿及重点新兴前沿解读2.1 新兴前沿概述临床医学领域 2023 年入选的 5个新兴

111、前沿主要涉及猴痘流行病学研究、黑色素瘤免疫治疗、托法替尼治疗的心血管风险、前列腺癌联合治疗、2 型糖尿病治疗 5 个方面，具体研究方向如表 23 所示。综合CPT 指标、前沿发展潜力及科技情报研究人员的判断，最终选取“猴痘感染暴发”前沿作为重点分析对象。48研究前沿2023临床医学2023研究前沿2023生物科学50生物科学2023研究前沿2023生物科学511.热点前沿及重点热点前沿解读1.1 生物科学领域 Top 10 热点前沿发展态势生物科学领域位居前十位的热点前沿包括先导编辑技术、新型测序技术、人工智能预测蛋白质结构、人类全基因组泛癌分析、阿尔茨海默病的血液生物标志物、外泌体的生物学功

112、能和新型冠状病毒（SARS-CoV-2）感染等研究方向。其中，基因编辑技术是历年来生物科学领域研究前沿的热门主题，近年来，该技术取得了重要进展，每年都会涌现新的生长点，连续多年入选研究前沿。今年入选的先导编辑（Prime Editing）技术则将基因编辑提升到了一个新的水平。新型测序技术近年来不断更新和提升，单细胞 RNA 测序技术入选 2020 年生物科学领域的新兴前沿。2023 年，具有长读长特点的第三代测序技术、空间转录组技术和细胞通讯分析技术等新型测序技术和辅助技术进入热点前沿。人工智能（AlphaFold 等）预测蛋白质结构在 2022 年为生物科学领域的新兴前沿，2023 年发展成

113、为热点前沿。这一重大技术飞跃将加速新药开发、推动基础科学研究，引领生物学领域的一场全新革命。全基因组泛癌分析在 2021 年入选生物科学领域的新兴前沿之后，2023年成为热点前沿。阿尔茨海默病的研究，关注早期阿尔茨海默病新的血液生物标志物的发现。外泌体生物学功能的研究首次入选热点前沿。此外，新冠病毒感染相关的两个热点前沿分别是“中和抗体水平预测新冠疫苗的免疫保护效力”和“新冠肺炎危重病的遗传机制”。表 24生物科学领域 Top10 热点前沿排名热点前沿核心论文被引频次核心论文平均出版年1中和抗体水平预测新冠疫苗的免疫保护效力524062021.42AlphaFold 等人工智能预测蛋白质结构4

114、61062021.03阿尔茨海默病的血液生物标记物2529742020.54空间转录组技术3046622020.45新冠肺炎危重病的遗传机制317122020.36细胞通讯分析技术412612020.07人类全基因组泛癌分析832802019.68先导编辑技术44113052019.49第三代长读长测序技术解析人类基因组结构变异1188782018.910外泌体的生物学功能5110952018.8研究前沿2023生物科学52图 12生物科学领域 Top10 热点前沿的施引论文1.2 重点热点前沿“空间转录组技术”空间转录组（Spatial Transcriptomics）是一种从空间层面上分析

115、和描述特定细胞类型的表达谱，以了解器官、组织和病理状态之间表达差异的技术。空间转录组测序技术已成为了继单细胞测序技术之后的另一个生物技术研究热点。在 2020 年和 2022 年被自然-方法（Nature Methods）期刊评为值得关注的 7 大年度技术之一。2023 年 6 月 26 日，世界经济论坛发布了2023 年十大新兴技术报告，空间组学技术被评选为未来最有潜力对世界产生极大影响的十大新兴技术之一。空间转录组学时代已到来，空间组学开启生物医学新篇章，被誉为“生命科学”的下一个风口。“空间转录组技术”热点前沿包括 30 篇核心论文，多数聚焦于新技术的提出，包括原位测序技术（ISS）：S

116、TARmap 和 ExSeq，原位杂交技术（ISH）：smFISH、seqFISH+、MERFISH、osmFISH；原位捕获技术：Slide-Seq、HDST、Stereo-seq、DBiT-seq、Seq-Scope等。其中，2019 年发表在科学（Science）期刊上的论文“Slide-seq:A scalable technology for measuring genome-wide expression at high spatial resolution”被引最高，达到 631 次。Slide-seq 技术利用基因测序来绘制详细的三维组织图谱，并不需要专门的成像设备，不仅可以揭

117、示组织中存在哪些细胞类型，而且还能揭示它们的空间位置和 功能。2002020212022 中和抗体水平预测新冠疫苗的免疫保护效力 AlphaFold 等人工智能预测蛋白质结构 阿尔茨海默病的血液生物标记物 空间转录组技术 新冠肺炎危重病的遗传机制 细胞通讯分析技术 人类全基因组泛癌分析 先导编辑技术 第三代长读长测序技术解析人类基因组结构变异 外泌体的生物学功能研究前沿2023生物科学53由于空间转录组数据包含多个层次的信息，因此需要根据组织学经验和生物信息学工具以及算法一起进行分析。在分析方法方面，4 篇核心论文提出了对空间转录组数据样本进行分群聚类的方法，如 SpaG

118、CN 和 BayeSpace 等。另外 6 篇核心论文开发了单细胞转录组和空间转录组联合分析的方法和算法（包括 Giotto、RCTD、MIA、SPOTlight、Cell2location 等），对空间转录组数据进行去卷积分析，以此来提高空间转录组的分辨率。还有核心论文提出新的统计分析方法 SPARK 可用于解析转录组空间表达模式。此外，人工智能（AI）有助于从空间分辨转录组学中识别组织亚结构，由中国科学院的研究人员发表的一篇核心论文开发了一个图注意自动编码器框架STAGATE，通过集成空间信息和基因表达轮廓，来学习低维潜嵌件，进而准确地识别空间域。目前，空间转录组技术已被广泛应用于发育、神

119、经、肿瘤等领域。该前沿中的多篇核心论文介绍了空间转录组技术在生理、发育和疾病机制研究中已取得的成果。例如，用空间转录组技术绘制了皮肤鳞状细胞癌的肿瘤微环境，以及利用空间转录组学研究不同状态癌细胞的关系。空间转录组技术结合常规的单细胞测序技术、原位技术和其他组学技术，可实现细胞异质性研究，并定位到组织的空间位置，为疾病研究提供更精准的研究方向，对深入理解疾病致病机理以及靶向治疗具有重要意义。图 13“空间转录组测序技术”研究前沿核心论文的被引频次分布曲线636823292430259712被引频次核心论文序号70060050040

120、03002001000研究前沿2023生物科学54表 25“空间转录组技术”研究前沿中核心论文的 Top 产出国家和机构排名国家核心论文比例排名机构所属国家核心论文比例1美国2583.3%1哈佛大学美国1136.7%2中国516.7%2麻省理工学院美国930.0%2瑞典516.7%3博德研究所美国826.7%4以色列310.0%4霍华休斯医学研究所美国723.3%4德国310.0%5斯坦福大学美国413.3%4英国310.0%5瑞典皇家理工学院瑞典413.3%7西班牙26.7%5丹纳-法伯癌症研究所美国413.3%8丹麦13.3%8加州理工学院美国310.0%8俄罗斯13.3%8亥姆霍兹联合会

121、德国310.0%8法国13.3%8卡罗林斯卡学院瑞典310.0%8日本13.3%8澳大利亚13.3%从核心论文的产出国家和机构来看，美国贡献了该前沿 83.3%的核心论文，在该领域处于领先地位，中国和瑞典并列第二。Top 产出机构有 7 家来自美国，其中，哈佛大学贡献的核心论文数最多，占比超过三分之一。另外 3 家机构分别是瑞典皇家理工学院、卡罗林斯卡学院，以及德国亥姆霍兹联合会（表25）。美国中国瑞典以色列德国英国西班牙丹麦俄罗斯法国日本 澳大利亚2555333211111 核心论文 研究前沿2023生物科学55从施引论文的分布来看（表26），美国是最活跃的国家，参与发表了 1149 篇施引

122、论文，占比超过一半。其次是中国，积极跟进该研究方向并参与发表了 427 篇施引论文。施引论文的前十名产出机构中，美国机构占 6 家，排名前五的机构均来自美国，中国科学院以86 篇施引论文排名第六。表 26“空间转录组技术”研究前沿中施引论文的 Top 产出国家和机构排名国家施引论文比例排名机构所属国家施引论文比例1美国114953.1%1哈佛大学美国25011.6%2中国42719.7%2麻省理工学院美国1386.4%3英国23911.0%3斯坦福大学美国1105.1%4德国1928.9%4博德研究所美国1074.9%5瑞典1054.9%5霍华休斯医学研究所美国984.5%6澳大利亚944.3

123、%6中国科学院中国864.0%7日本884.1%7亥姆霍兹联合会德国693.2%8瑞士853.9%8剑桥大学英国632.9%9加拿大843.9%9卡罗林斯卡学院瑞典592.7%10法国803.7%10约翰霍普金斯大学美国562.6%9280美国中国英国德国瑞典澳大利亚日本瑞士加拿大法国 施引论文 研究前沿2023生物科学561.3 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”以不经过扩增的单分子测序和长读长为标志的 DNA 测序技术被称为第三代测序技术。因其测序时DNA 分子无需 PCR 扩增，实现了对每一条 DNA 分子的单独测序，也

124、称为单分子测序技术。目前已经实现商业化的长读长测序平台主要有牛津纳米孔科技公司（Oxford Nanopore）的 纳 米 孔 测 序 平 台（Nanopore）和美国太平洋生物公司（Pacific Biosciences，PacBio）开发的单分子实时（SMRT）测序平台。第三代长读长测序技术已在结构变异（Structural variations）检测和人类医学研究中大显身手，并逐渐向群体规模的结构变异研究迈进，持续引爆基因组遗传变异研究的热点。相比于二代测序，三代测序平台将读长提升了万倍，但错误率、成本及样本要求都较高，科学家陆续开发出新的算法、软件、数据库等配套的工具和技术。该研究前沿

125、的 11 篇核心论文中，一半涉及研究新的第三代长读长测序配套工具和技术。其中 Minimaps2 是美国博德研究所的李恒教授在 2018 年发表在 生物信息学（Bioinformatics）上的一款针对三代数据开发的比对工具，该文已有2681次的被引量，在该研究前沿中引文影响力最高。另外一类是从头组装分析工具，将组装基因组和参考基因进行比较进而检测结构变异。Canu 是美国国立人类基因组研究所(NHGRI)用JAVA语言写的三代数据组装工具，专门组装三代测序数据（同时适用于 PacBio 或 Oxford Nanopore 序列），相关论文于2017年发表在 基因组研究(Genome Rese

126、arch)上，被引频次达到 2616 次。此外，核心论文中还介绍了 Racon、Flye、Wtdbg2 等工具对组装结果进行优化，其中 Wtdbg2 相比于 Canu 等软件，运行速度快了 10 倍左右，比 Flye 分析速度提升了 5 倍。核心论文还涉及群体规模的第三代长读长测序检测结构变异在人类研究中的应用情况，包括：发现新的结构变异，助力结构变异金标准建立，获得大规模测序数据并揭示结构变异在人类表型中的作用，挖掘结构变异群体特征和探究人类群体环境适应性。图 14“第三代长读长测序技术解析人类基因组结构变异”研究前沿核心论文的被引频次分布曲线78被引频次核心论文序号3

127、000250020000研究前沿2023生物科学57从核心论文的分布来看，美国贡献了 90.9%的核心论文，在该前沿领域占据绝对优势。Top产出机构中，核心论文数超过 2 篇的 9 家机构全部来自美国。博德研究所、麻省理工学院和哈佛大学均参与发表 6 篇核心论文，并列首位。表 27“第三代长读长测序技术解析人类基因组结构变异”研究前沿中核心论文的 Top 产出国家和机构排名国家核心论文比例排名机构所属国家核心论文比例1美国1090.9%1博德研究所美国654.5%2中国327.3%1麻省理工学院美国654.5%2澳大利亚327.3%1哈佛大学美国654.5%2德国327.

128、3%4南加利福尼亚大学美国327.3%5英国218.2%4霍华休斯医学研究所美国327.3%5韩国218.2%4密西根大学美国327.3%5加拿大218.2%4华盛顿大学美国327.3%8奥地利19.1%4约翰霍普金斯大学美国327.3%8马来西亚19.1%4圣路易斯华盛顿大学美国327.3%8荷兰19.1%8克罗地亚19.1%8土耳其19.1%8新加坡19.1%8西班牙19.1%美国中国德国英国韩国荷兰加拿大奥地利土耳其新加坡西班牙澳大利亚马来西亚克罗地亚 核心论文 1111研究前沿2023生物科学58从施引论文的分布来看，美国和中国是两个最活跃的国家，分别贡献了 23

129、79 篇和 1834 篇施引论文（表 28）。Top10 机构中，5 家机构来自美国，中国和法国分别有 2家，另外 1 家来自德国。施引论文数最多的机构是中国科学院，发表了 362 篇施引论文；此外，中国农业科学院排名第五，共发表 197 篇施引论文。表 28“第三代长读长测序技术解析人类基因组结构变异”研究前沿中施引论文 Top 产出国家和机构排名国家施引论文比例排名机构所属国家施引论文比例1美国237937.7%1中国科学院中国3625.7%2中国183429.0%2法国国家科学研究中心法国2614.1%3英国80612.8%3美国农业部美国2133.4%4德国72111.4%4哈佛大学美

130、国2123.4%5法国4527.2%5中国农业科学院中国1973.1%6澳大利亚4427.0%6美国国立卫生研究院美国1532.4%7加拿大3615.7%7马普学会德国1412.2%8日本3475.5%8康奈尔大学美国1382.2%9荷兰2694.3%9法国国家农业食品与环境研究院法国1342.1%10瑞士2373.8%10约翰霍普金斯大学美国1282.0%瑞士荷兰日本加拿大法国德国英国中国美国澳大利亚237269347360618342379 施引论文 研究前沿2023生物科学592.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领域有 4 项研究入选新兴前沿，

131、主要研究主题包括“爱泼斯坦-巴尔病毒（EBV）是导致多发性硬化症的主要原因”、“人类基因组的完整序列”、“铜死亡：铜诱导肿瘤细胞死亡机制”和“色氨酸代谢：疾病治疗新靶点”。综合 CPT 指标、前沿发展潜力及科技情报研究人员的判断，最终选取“铜死亡：铜诱导肿瘤细胞死亡机制”前沿重点分析。2.2 重点新兴前沿“铜死亡：铜诱导肿瘤细胞死亡机制”表 29生物科学领域新兴前沿序号新兴前沿核心论文被引频次核心论文平均出版年1爱泼斯坦-巴尔病毒（EBV）是导致多发性硬化症的主要原因23342022.02人类基因组的完整序列105612021.73铜死亡：铜诱导肿瘤细胞死亡机制149082021.64色氨酸代

132、谢：疾病治疗新靶点124042021.6铜是所有生物体必需的矿物质营养素，是诸多生物过程的基础元素，包括线粒体呼吸、铁吸收、抗氧化、解毒过程等。最近报道称，铜也具有信号传导的作用，可在外部刺激下调节或触发几种生物途径。还有一些证据表明，铜可能在癌症疾病的病因、发生发展、严重程度和进展中发挥作用，目前已发现多种癌症患者的血清和肿瘤组织中的铜含量发生了显著改变。因此对铜的研究具有十分重要的意义，它也可能成为具有潜力的抑制癌症发生的靶点。2022年3月，科学（Science）上 发 表 了 题 为“Copper induces cell death by targeting lipoylated T

133、CA cycle proteins”的研究论文，发现了铜死亡（Cuproptosis）是一种由过量铜引起的新型死亡形式。短短一年间，该论文被引用359次。铜死亡是一种不同于当前已知细胞死亡机制的新型细胞死亡方式，胞内铜通过刺激线粒体相关蛋白的硫辛酰化聚集过程，促进铁硫簇蛋白的降解，导致蛋白质毒性应激，最终导致细胞死亡。这一重大发现无疑为铜代谢失衡尤其是铜过载相关疾病的治疗提供了崭新的视角。此外，该新兴前沿中的多篇核心论文分别分析了黑色素瘤、肾细胞癌和肝细胞癌等癌症中铜死亡相关基因（CRGs）的分子改变和临床相关性，探索铜死亡在相关疾病发展过程中的潜在机制。铜死亡新机制的发现也为未来以铜为靶点的

134、新药开发扩宽了道路。同时深入研究不同病理背景下铜死亡相关调控通路，对相关疾病的临床治疗具有重大的研究价值和转化意义。研究前沿2023化学与材料科学60化学与材料科学2023研究前沿2023化学与材料科学611.热点前沿及重点热点前沿解读1.1 化学与材料科学领域 Top 10 热点前沿发展态势化学与材料科学领域 Top 10热点前沿主要分布在电化学、纳米材料、有机化学、新兴交叉等研究方向。电化学方向有 4 项，分别为海水电解催化剂、电催化硝酸根还原合成氨、阴离子交换膜燃料电池、电催化合成过氧化氢。纳米材料方向有3项，分别为高熵合金催化剂、量子点发光二极管、二维晶体管。有机化学方向有 2 项，分

135、别为人工分子机器和超分子粘合剂。新兴交叉方向有 1 项，为机械化学。其中，人工分子机器和机械化学都是第二次入选 Top 10 热点前沿。表 30化学与材料科学领域 Top 10 热点前沿排名热点前沿核心论文被引频次核心论文平均出版年1海水电解催化剂1120032020.02高熵合金催化剂1321192019.93电催化硝酸根还原合成氨1326732019.84量子点发光二极管1323912019.75机械化学1630952019.66阴离子交换膜燃料电池1530962019.57二维晶体管1026922019.58电催化合成过氧化氢3977282019.49人工分子机器1732402019.4

136、10超分子粘合剂1329872019.4研究前沿2023化学与材料科学62图 15化学与材料科学领域 Top10 热点前沿的施引论文1.2 重点热点前沿“海水电解催化剂”鉴于海水在自然界中数量丰富且成本低廉，海水电解不仅是一种生产清洁氢能的可行方法，而且对海水淡化也具有重要意义。然而，与析氧反应同时发生的析氯反应极大地影响了海水电解的整体性能。因此，海水电解的实施需要高效、耐用的电催化剂，特别是阳极催化剂，以保证析氧反应免受氯化物 腐蚀。该前沿的 11 篇核心论文涉及阳极析氧催化剂和阴极析氢催化剂，重点是析氧催化剂。研究人员使用镍、铁、钴等活性元素制备催化剂，实现了常温、碱性、工业电流密度条件

137、下长时间高效电解海水，超过了商业铱基催化剂的表现。被引频次最高的一篇论文来自中国华中师范大学和美国休斯敦大学。在这篇论文中，研究人员组装了使用镍基阳极和阴极纳米催化剂的电解槽，在60 C的碱性天然海水中，以 1.608 伏和 1.709 伏的低电压分别输出 500 和 1000 毫安/平方厘米的电流密度。2002020212022 海水电解催化剂 高熵合金催化剂 电催化硝酸根还原合成氨 量子点发光二极管 机械化学 阴离子交换膜燃料电池 二维晶体管 电催化合成过氧化氢 人工分子机器 超分子粘合剂研究前沿2023化学与材料科学63图 16“海水电解催化剂”研究前沿中核心论文的

138、被引频次分布曲线如表 31 所示，在该前沿中，美国贡献了 6 篇核心论文，其中 5 篇来自休斯敦大学。中国贡献了 4 篇核心论文，其中 2 篇来自华中师范大学与休斯敦大学的合作。德国贡献了 3 篇核心论文，全部来自柏林工业大学。表 31“海水电解催化剂”研究前沿中核心论文 Top 产出国家/地区和机构排名国家/地区核心论文比例排名机构所属国家核心论文比例1美国654.5%1休斯顿大学美国545.5%2中国436.4%2柏林工业大学德国327.3%3德国327.3%3华中师范大学中国218.2%4新加坡19.1%4中国台湾19.1%4英国19.1%4澳大利亚19.1%4爱尔兰19.1%14251

139、03611978被引频次核心论文序号450400350300250200150100500研究前沿2023化学与材料科学64OOOOOOONHNHNHHNHNHNHHNNHH在施引论文方面，如表 32 所示，中国在总量上遥遥领先，远超位列第二和第三的美国和韩国，而且施引论文前十机构也均来自中国，显示出很强的研究集群优势。表 32“海水电解催化剂”研究前沿中施引论文 Top 产出国家和机构排名国家施引论文比例排名机构所属国家施引论文比例1中国91274.8%1中国科学院中国14111.6%2美国1219.9%2青岛科技大学中国443.6%3韩国907.4%3郑州大学中国363.0%4澳大利亚49

140、4.0%4中国石油大学中国352.9%5德国443.6%5武汉理工大学中国312.5%5英国443.6%6北京化工大学中国272.2%7印度433.5%7深圳大学中国262.1%8日本292.4%8苏州大学中国252.0%9新加坡231.9%9天津大学中国242.0%10加拿大211.7%10吉林大学中国231.9%核心论文 美国中国德国新加坡中国台湾英国澳大利亚爱尔兰64311111研究前沿2023化学与材料科学651.3 重点热点前沿“电催化合成过氧化氢”作为一种高价值的环保型氧化剂，过氧化氢被广泛用于废水处理、化学品合成等过程。但是，当前工业上合成过氧化氢需使用高能耗的蒽醌工艺，成本高昂

141、，不适合于现场按需制备。通过两电子氧还原反应或者两电子水氧化反应电催化合成过氧化氢，可以实现按需现场合成，是一种富有前景的替代过程。然而，研发用于该过程的廉价、高效、高选择性的电催化剂仍具挑战。该前沿的 39 篇核心论文涉及催化剂研究和电极设计，主要是前者。研究人员不仅研究了用于氧还原反应的金属单原子（例如，钴、钼）、碳基材料等催化剂类型，还研究了用于水氧化反应的金属氧化物（例如，BiVO4）等催化剂类型。被引频次最高的一篇论文来自美国斯坦福大学和美国 SLAC 国家加速器实验室。在这篇论文中，研究人员通过表面氧化方法，显著提高了碳纳米管电催化合成过氧化氢的活性和选择性。21232943444

142、44990121912中国美国韩国澳大利亚德国英国印度日本新加坡加拿大 施引论文 研究前沿2023化学与材料科学66图 17“电催化合成过氧化氢”研究前沿中核心论文的被引频次分布曲线如表 33 所示，在该前沿中，中国和美国分别贡献了 20 和 14 篇核心论文，位居前两位，数量明显多于榜单上的其他国家。具体到机构层面，美国能源部国家实验室（包括 SLAC 国家加速器实验室、劳伦斯伯克利国家实验室、布鲁克海文国家实验室等）贡献了 9 篇核心论文，位列第一。美国斯坦福大学、中国科学院、加拿大卡尔加里大学紧随其后。表 33“电催化合成过氧化氢”研究前沿中核心论文的 Top 产出国家和机构排名国家核心

143、论文比例排名机构所属国家核心论文比例1中国2051.3%1美国能源部国家实验室美国923.1%2美国1435.9%2斯坦福大学美国717.9%3加拿大717.9%3中国科学院中国615.4%4韩国615.4%3卡尔加里大学加拿大615.4%5德国512.8%5莱斯大学美国512.8%6澳大利亚410.3%6清华大学中国410.3%2333719293997被引频次核心论文序号8007006005004003002001000研究前沿2023化学与材料科学67排名国家核心论文比例排名机构所属国家核心论文比例7沙特阿拉伯37.7%7阿卜杜勒阿齐兹国王大学

144、沙特阿拉伯37.7%7英国37.7%7电子科技大学中国37.7%7丹麦37.7%7柏林工业大学德国37.7%10西班牙25.1%7河南大学中国37.7%10新加坡25.1%7阿德莱德大学澳大利亚37.7%10意大利25.1%在施引论文方面，如表 34 所示，中国在总量上遥遥领先，美国、澳大利亚分列第二、三位。在施引论文前十机构中，除美国能源部国家实验室位列第六外，其余均为中国机构，显示出了中国对该研究方向的高关注度。202中国美国加拿大韩国德国澳大利亚沙特阿拉伯英国丹麦西班牙新加坡意大利 核心论文 研究前沿2023化学与材料科学682.新兴前沿及重点新兴前沿解读2.1 新

145、兴前沿概述在化学与材料科学领域共有 2项研究入选新兴前沿，且均与能源的转化和存储相关。“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”，主要涉及利用光催化剂，如共价有机框架表 34“电催化合成过氧化氢”研究前沿中施引论文 Top 产出国家和机构排名国家施引论文比例排名机构所属国家施引论文比例1中国225672.8%1中国科学院中国49215.9%2美国38812.5%2清华大学中国1304.2%3澳大利亚1916.2%3哈尔滨工业大学中国923.0%4韩国1745.6%4天津大学中国892.9%5德国1534.9%5南开大学中国832.7%6日本1133.6%6美国能源

146、部国家实验室美国822.6%7英国1083.5%7苏州大学中国732.4%8印度1073.5%8郑州大学中国702.3%9加拿大953.1%9北京化工大学中国682.2%10新加坡923.0%10大连理工大学中国652.1%10电子科技大学中国652.1%225638831081079592中国美国韩国德国日本英国印度加拿大新加坡澳大利亚 施引论文 研究前沿2023化学与材料科学69表 35化学与材料科学领域新兴前沿序号新兴前沿核心论文被引频次核心论文平均出版年1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81952021.92聚合物介质电容器的

147、制备62452021.72.2 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”利用人工光合作用收集太阳能燃料，在全球应对气候变化、环境污染和能源危机的任务中具有重要价值。鉴于可扩展性和成本效益等因素，在各种各样通过人工光合作用获取太阳能燃料的反应中，太阳能驱动的水裂解制氢反应(HER)和利用地球丰富的水和氧气进行人工光合成 H2O2的双电子氧还原反应(ORR)受到了众多研究者的关注。在该新兴前沿方向中，主要探讨了高性能 HER 和 ORR 光催化剂的制备和优化路径，以实现太阳能燃料（氢气和双氧水）的高效、快速制取。其中，针对 HER 光催化剂制取氢气均围

148、绕提高共价有机框架化合物（COF）稳定性和提升电子离域能力两方面展开：中国科学院福建物质结构研究所采用将 COF 中的 N-酰腙连接基元（H-COF）不可逆氧化环化形成芳香性的恶二唑连接基元（ODA-COF）的策略，实现了 COF 化学稳定性和 电子离域能力的同时提高，制备的 ODA-COF 应用于光催化制氢可产生比不经修饰的H-COF 4 倍多的氢气；由于碳碳双键连接单元具有良好的稳定性且利于电子离域，青岛科技大学基于Knoevenagel 反应，制备了高结晶性的碳碳双键连接的共轭 COF（苯并二噻唑结构）材料，利用其光催化制氢的产氢速率可达 15.1 mmol h-1 g-1。针对 ORR

149、 光催化制取 H2O2研究，该新兴前沿方向主要涉及COF 和无机 BiVO4两种光催化材料的制备及其在 H2O2合成中的应用。中国的三峡大学和澳大利亚的斯威本科技大学首次实验证明基于联吡啶的共价有机框架光催化剂（表示为 COF-TfpBpy）可以在不存在牺牲试剂或缓冲液的情况下光催化生成 H2O2；而北京理工大学则开发了一种部分氟化、无金属、亚胺连接的二维三嗪共价有机框架（TF50-COF）光催化剂，实现了1739mol h-1 g-1的H2O2产率；此外，浙江大学和日本中央大学利用无机Mo 掺杂的多面 BiVO4（Mo:BiVO4）制备了高效整体光催化 H2O2生成系统，该系统可显著增强电荷

150、分离并可抑制电荷载流子的快速捕获和复合，在全光谱下表观量子产率为1.2%，太阳能到化学的转化效率为0.29%，创下了无机半导体系统的新纪录。化合物和金属氧化物半导体（主要是 BiVO4）等，通过氢还原反应（HER）和氧还原反应（ORR）将太阳能转化为绿色燃料，如氢气和双氧水。而“聚合物介质电容器的制备”主要涉及利用聚合物作为电容器的介质，调整其组成和结构，实现电容器能量密度和放电效率的同时提高。研究前沿2023物理学70物理学2023研究前沿2023物理学711.热点前沿及重点热点前沿解读1.1 物理学领域 Top 10 热点前沿发展态势物理领域位居前 10 位的热点前沿主要集中于凝聚态物理、

151、理论物理、高能物理、光学和量子物理。凝聚态物理方面的热点前沿有 4 个，新型超导材料的研究表现突出，包括笼目超导材料 AV3Sb5、无限层型镍酸盐以及富氢化物。此外，过渡金属硫化物的莫尔超晶格成为了新出现的热点前沿。理论物理方面的热点前沿有 2 个，分别聚焦黑洞信息佯谬与纠缠熵以及量子场论中的散射振幅研究。高能物理方面的热点前沿有 2 个，部分子分布函数是新出现的热点前沿，子反常磁矩的测量连续 2 年入选热点前沿。光学和量子物理各有 1 个新出现的热点前沿，分别关注 AlGaN深紫外发光二极管和双场量子密钥分发。表 36物理学领域 Top 10 热点前沿排名热点前沿核心论文被引频次核心论文平均

152、出版年1笼目超导材料 AV3Sb5的特性研究4531212021.22黑洞信息佯谬与纠缠熵研究4532772020.93量子场论中的散射振幅研究4232512020.24无限层型镍酸盐的超导电性研究2219812020.25高压下富氢化物的高温超导电性研究2642222020.16过渡金属硫化物的莫尔超晶格研究1218172020.17 子反常磁矩的测量3458452019.68AlGaN 深紫外发光二极管1119572019.39双场量子密钥分发3158252019.210部分子分布函数研究2031402019.2研究前沿2023物理学72图 18物理学领域 Top10 热点前沿的施引论文1

153、.2 重点热点前沿“笼目超导材料 AV3Sb5的特性研究”笼目晶格是一种由顶点共享的三角形构成的晶格结构，拥有平带、范霍夫奇点和狄拉克锥等独特的电子结构，已成为研究电子关联、拓扑物态、几何阻挫等的全新平台。具有笼目晶格的材料拥有丰富的物理现象，如已观察到的量子自旋液体、磁性外尔费米子、巨型反常霍尔效应等，已成为凝聚态物理研究的热点。笼目材料之前的研究主要集中在其磁性和拓扑性质等方面，近年来，笼目材料的超导特性研究引起了研究人员的广泛关注，其中，代表性材料就是钒基笼目超导材料 AV3Sb5（A 为碱金属元素 K，Rb 或 Cs）。2019 年，美 国 加 州大学圣芭芭拉分校等发现并合成了 KV3

154、Sb5、RbV3Sb5和 CsV3Sb5。2020 年，美国加州大学圣芭芭拉分校等发现 CsV3Sb5具有超导性，掀起了研究笼目超导材料特性的 热潮。从引文影响力看（图 19），45 篇核心论文中被引频次最高的论文是 2020 年加州大学圣芭芭拉分校等发现 CsV3Sb5具有超导性的研究，被引频次为 207 次。此外，加州大学圣芭芭拉分校等 2019 年发现 AV3Sb5材料、普林斯顿大学等 2021 年发现 KV3Sb5中的非常规手性电荷序、德国马克斯普朗克微观结构物理研究所等 2020 年在KV3Sb5中发现巨型反常霍尔效应等研究，也获得了广泛的引用。20020202

155、12022 笼目超导材料 AV3Sb5的特性研究 黑洞信息佯谬与纠缠熵研究 量子场论中的散射振幅研究 无限层型镍酸盐的超导电性研究 高压下富氢化物的高温超导电性研究 过渡金属硫化物的莫尔超晶格研究 子反常磁矩的测量 AlGaN 深紫外发光二极管 双场量子密钥分发 部分子分布函数研究研究前沿2023物理学73图 19“笼目超导材料 AV3Sb5的特性研究”研究前沿中核心论文的被引频次分布曲线在这个热点前沿中，中国和美国表现最活跃，是核心论文的主要产出国家（表 37）。45 篇核心论文中，中国贡献 32 篇，占核心论文总量的 71.1%，美国参与的有 25篇，占核心论文总量的55.6%。德国、瑞士

156、等也有不错的表现。核心论文Top 机构中，来自中国的有 6 所，美国的有 4 所，德国和瑞士各 1 所。参与核心论文最多的机构是中国科学院，其次为加州大学圣芭芭拉分校和中国人民大学。表 37“笼目超导材料 AV3Sb5的特性研究”研究前沿中核心论文的 Top 产出国家和机构排名国家核心论文比例排名机构所属国家核心论文比例1中国3271.1%1中国科学院中国2351.1%2美国2555.6%2加州大学圣芭芭拉分校美国1635.6%3德国817.8%3中国人民大学中国920.0%3瑞士817.8%4波士顿学院美国817.8%5印度48.9%5维尔茨堡大学德国715.6%6新加坡36.7%6松山湖材

157、料实验室中国613.3%6日本36.7%7劳伦斯伯克利国家实验室美国613.3%6加拿大36.7%7保罗谢勒研究所瑞士613.3%53545997被引频次核心论文序号250200150100500研究前沿2023物理学74排名国家核心论文比例排名机构所属国家核心论文比例9韩国24.4%9南京大学中国511.1%9以色列24.4%9普林斯顿大学美国511.1%9意大利24.4%9北京理工大学中国511.1%该前沿施引论文 Top 产出国家/地区（表 38）中，中国和美国仍是最活跃的国家/地区，远超其他国家/地区。德国、日本、瑞士积

158、极跟进。施引论文总量排名前 10的机构中，中国和美国机构的表现也很活跃，来自中国的机构有4家，美国有 3 家。此外，德国、瑞士和日本各有 1 家。表 38“笼目超导材料 AV3Sb5的特性研究”研究前沿中施引论文的 Top 产出国家/地区和机构排名国家/地区施引论文比例排名机构所属国家施引论文比例1中国21259.1%1中国科学院中国11231.2%2美国13337.0%2加州大学圣芭芭拉分校美国3910.9%3德国5615.6%3中国人民大学中国298.1%4日本4312.0%4松山湖材料实验室中国277.5%5瑞士298.1%5南京大学中国267.2%中国美国德国瑞士印度新加坡日本加拿大韩

159、国以色列意大利2224882532333 核心论文 研究前沿2023物理学75排名国家/地区施引论文比例排名机构所属国家施引论文比例6新加坡164.5%6马普学会德国236.4%6韩国164.5%6普林斯顿大学美国236.4%8加拿大133.6%8劳伦斯伯克利国家实验室美国226.1%8印度133.6%9保罗谢勒研究所瑞士205.6%10法国92.5%10东京大学日本185.0%10英国92.5%10以色列92.5%10中国台湾92.5%1.3 重点热点前沿“双场量子密钥分发”当前，量子信息已成为世界主要国家科技发展的聚焦点。量子通信是量子信息的主要领域之一，是量子物理、信息技术和密码技术的融

160、合和创新。量子通信有多个研究方向，其中，初步进入实用化的方向是量子密钥分发（QKD）。基于量子力学原理，QKD 理论上可以实现无条件的安全通信。QKD 通过对量子态的制备、传输和检测来实现密钥的安全分发，这些方法的规则称为 QKD 协议。研究人员提出了多种 QKD 协议，从首个 QKD协议（BB84 协议）、诱骗态 QKD到测量设备无关 QKD，来不断提高 QKD 的安全性。要实现 QKD 的实际应用，安全传输距离和成码率是目前研究人员关注的重点。有研究表明，无中继器的 QKD 或者经典光纤通信系统，都存在通信距离的上限。量子中继器是克服这一限制的方案之一，但尚在进一步研发中。2018年，东芝

161、欧洲研究所基于单光子干涉的思想，提出了双场量子密钥分发（TF-QKD），打破了无中继 QKD的距离和成码率限制，同时，TF-施引论文 中国美国德国日本瑞士新加坡韩国加拿大印度法国英国以色列中国台湾29研究前沿2023物理学76QKD 也是测量设备无关的，具有和测量设备无关 QKD 一样的安全性。TF-QKD 成为了近年来量子密钥分发研究的热点方向。TF-QKD的改进协议研究以及基于 TF-QKD的实验正在不断取得突破。从引文影响力看（图 20），该前沿的 31 篇核心论文中被引频次最高的 3 篇论文均于 2017 年发表，分别为中国科学技术大学等通过

162、“墨子号”实现 1200 千米的星地量子密钥分发、英国约克大学等发现的传输距离和成码率的限制以及中国科学技术大学等实现 1200千米的量子纠缠分发，被引频次分别为 578、521 和 431 次。随后是东芝欧洲研究所 2018 年提出的双场量子密钥分发，被引频次为 384次。清华大学 2018 年提出的相位调制 QKD、发送-不发送 TF-QKD（SNS-TF-QKD）等改进协议，以及中国科学技术大学等 2021 年实现511千米的现场TF-QKD等论文，也获得了较高的引用。图 20“双场量子密钥分发”研究前沿中核心论文的被引频次分布曲线在这个热点前沿中（表 39），中国的表现最活跃，参与了

163、31 篇核心论文中的 23 篇，占核心论文总量的 74.2%。美国、英国、加拿大和日本积极参与。核心论文贡献最多的机构是中国科学院，清华大学、英国约克大学、济南量子技术研究院等紧随其后。核心论文 Top产出机构中，来自中国的有 7 家，英国 2 家，美国、日本和加拿大各有 1 家。24620112130 327192997被引频次核心论文序号7006005004003002001000研究前沿2023物理学77表 39“双场量子密钥分发”研究前沿中核心论文的 Top 产出国家和机构排名国家核心论文比例排名机构所属国家核心论文比例

164、1中国2374.2%1中国科学院中国1858.1%2美国722.6%2清华大学中国825.8%3英国622.6%3约克大学英国516.1%4加拿大412.9%3济南量子技术研究院中国516.1%4日本43.2%5上海微小卫星工程中心中国412.9%6澳大利亚26.5%5数据通信科学技术研究所中国412.9%6新加坡26.5%5康宁公司美国412.9%6西班牙26.5%8东芝集团日本39.7%9奥地利13.2%8利兹大学英国39.7%9马来西亚13.2%8多伦多大学加拿大39.7%9意大利13.2%8北京邮电大学中国39.7%9丹麦13.2%8西安卫星测控中心中国39.7%9俄罗斯13.2%9瑞

165、士13.2%9捷克13.2%2376442221111111 核心论文 美国英国 加拿大丹麦 俄罗斯澳大利亚马来西亚意大利新加坡 西班牙中国瑞士捷克日本奥地利研究前沿2023物理学78表 40“双场量子密钥分发”研究前沿中施引论文 Top 产出国家和机构排名国家施引论文比例排名机构所属国家施引论文比例1中国123447.1%1中国科学院中国34913.3%2美国40215.3%2北京邮电大学中国1084.1%3英国30711.7%3中南大学中国762.9%4德国1927.3%4南京邮电大学中国732.8%5加拿大1435.5%5约克大学英国652.5%6意大利1264.8%6清华大学中国622

166、.4%7日本1144.4%7新加坡国立大学新加坡612.3%8奥地利913.5%8南京大学中国602.3%9印度903.4%9南安普顿大学英国582.2%10新加坡863.3%10麻省理工学院美国562.1%10上海交通大学中国562.1%分析该热点前沿施引论文的国家和机构（表 40）可以发现，中国仍是最活跃的国家，施引论文数量远超其他国家。美国、英国、德国也积极跟进。施引论文总量排名前 10 的机构中，中国机构表现也非常活跃，有 7 家，英国有 2 家，美国和新加坡各 1 家。929086美国英国加拿大印度新加坡德国中国日本奥地利意大利 施引论文

167、研究前沿2023物理学792.新兴前沿及重点新兴前沿解读2.1 新兴前沿概述物理学领域有 1 项研究入选新兴前沿，即“基于 W 玻色子质量精确测量结果的理论研究”。表 41物理学领域的 1 个新兴前沿序号新兴前沿核心论文被引频次核心论文平均出版年1基于 W 玻色子质量精确测量结果的理论研究253772022.02.2 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”W 玻色子是传递弱力的基本粒子，1983 年被欧洲核子研究中心发现，是标准模型取得重大成功的标志之一。W 玻色子的质量是标准模型的重要基本参数，国际上多个实验对其进行过测量，测量精度不断提高。2022 年，美国费米国家加速

168、器实验室对撞机探测器（CDF）合作组发布了迄今为止对W 玻色子质量的最精确测量，比标准模型的预期结果偏高了 7 个标准偏差。在粒子物理领域，高于 5个标准偏差通常意味着新的发现，如果实验结果是正确的，就需要引入新物理来修正标准模型。因此，这一结果激起了物理学家的极大兴趣。这个新兴前沿包含了 25 篇高被引论文，美国、意大利、瑞士、中国、日本等是参与核心论文较多的国家。被引频次最高的论文是CDF 合作组 2022 年对 W 玻色子质量的最新测量结果，被引频次为60 次。其他论文对该结果可能存在的新物理进行了理论研究。研究前沿2023天文学与天体物理学80天文学与天体 物理学2023研究前沿202

169、3天文学与天体物理学81天文学与天体物理学领域位居前十位的热点前沿涉及引力波观测和理论、原初黑洞、宇宙再电离时期观测、快速射电暴、弱引力透镜巡天、弦论与宇宙学、银河系恒星晕等研究主题。总体来看，引力波相关研究仍是表现最为突出的研究主题，观测发现和理论研究并举，涌现出“激光干涉仪引力波天文台”和“欧洲引力波探测器”引力波观测活动阶段成果、基于 GW170817引力波事件观测约束中子星性质、原初黑洞性质及引力波观测、黑洞阴影和四维 Einstein-Gauss-Bonnet引力理论等多个热点前沿。快速射电暴事件的观测和理论研究再次上榜。2020 年的新兴前沿弦论沼泽地猜想与宇宙学进入 2023 年

170、热点前沿行列。大型科学任务平台产出依旧瞩目，除两大引力波探测器外，“盖亚”发布阶段成果榜上有名。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 热点前沿发展态势表 42 天文学与天体物理学领域 Top 10 热点前沿排名热点前沿核心论文被引频次核心论文平均出版年1“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28992021.02“盖亚”早期数据发布 324852021.03黑洞阴影和四维 Einstein-Gauss-Bonnet 引力理论3632902020.34对宇宙再电离时期的观测研究4555292019.85重

171、复快速射电暴的观测及性质研究4869642019.66原初黑洞性质及引力波观测4862412019.27弦论沼泽地猜想与宇宙学2333222019.28弱引力透镜巡天观测1229482019.29基于 GW170817 引力波事件观测约束中子星性质3591582019.010银河系恒星晕的起源与演化观测1327962018.9研究前沿2023天文学与天体物理学82“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“盖亚”早期数据发布 3 黑洞阴影和四维 Einstein-Gauss-Bonnet 引力理论 对宇宙再电离时期的观测研究 重复快速射电暴的

172、观测及性质研究 原初黑洞性质及引力波观测 弦论沼泽地猜想与宇宙学 弱引力透镜巡天观测 基于 GW170817 引力波事件观测约束中子星性质 银河系恒星晕的起源与演化观测引力波被形象地描述为时空的“涟漪”，由宇宙中如致密天体碰撞并合这样剧烈变化的物理过程产生。2015 年，美国“激光干涉仪引力波天文台”（LIGO）首次直接探测到了引力波，印证了爱因斯坦百年前提出的理论预言，并自此开启了引力波天文学的新时代。欧洲“室女座引力波探测器”（Virgo）和日本“神冈引力波探测器”（KAGRA）先后于 2017 年和 2020 年加入引力波探测行列，三者构成了全球引力波探测器网络，协同合作开展关于致密双星

173、并合、连续引力波和爆发引力波的探测、定位和表征。对相同天体物理源的协同观测可以提升观测认知，特别是通过从地球表面不同地点通过三角测量来定位其 方向。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”包括 2 篇核心论文，论述了对 LIGO 和 Virgo 在第三次观测前半段（O3a，2019 年 4 月-10月）开展联合观测的情况、获得的引力波瞬态目录 2（GWTC-2）及其反映出的致密天体总体性质，质量分布、自旋分布、并合速率的红移演化等。O3a 运行于 2019年 4 月 1 日至 10 月 1 日，在此前公布的引力波瞬态目录 1（GWTC-1

174、）列出的 11 个已确认事件的基础上新增了 39 个引力波事件，使GWTC-2中事件总数达到了50个。O3a 的发现涵盖了广泛天体物理参数，这些参数分别与双黑洞并合、图 21 天文学与天体物理学领域 Top10 热点前沿的施引论文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”2002020212022研究前沿2023天文学与天体物理学83双中子星并合以及中子星黑洞并合事件的理论值一致。O3a 运行期间还发现了一些特别有趣的引力波事件：有史以来第二例观测到的双中子星并合，质量绝对不相等的双黑洞并合，总质量约为 15

175、0 倍太阳质量的超重双黑洞并合等。2 篇核心论文都是由来自全球 200 余家科研机构的科学家合作完成的，充分体现出大科学计划的国际合作特点，鉴于参与国家和机构众多，不再一一列举。从 施 引 论 文 角 度 来 看，美国的施引论文量遥遥领先，占比45.6%；英国、德国、中国位列第2-4位，比例接近。施引论文产出机构中，德国马普学会位列第一，意大利国家核物理研究院、美国加州理工学院、中国科学院紧随其后。施引论文 Top 10 机构中，美国机构三家，德国、意大利、中国、法国、澳大利亚、日本、英国各一家。表 43“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”研

176、究前沿中施引论文 Top 产出国家和机构排名国家施引论文比例排名机构所属国家施引论文比例1美国34645.6%1马普学会德国11314.9%2英国18224.0%2意大利国家核物理研究院意大利10513.9%3德国17222.7%3加州理工学院美国9312.3%4中国16021.1%4中国科学院中国9112.0%5意大利12015.8%5法国国家科学研究中心法国8110.7%6法国9212.1%6西北大学美国618.0%7西班牙8811.6%7莫纳什大学澳大利亚567.4%8日本8611.3%7东京大学日本567.4%9荷兰8310.9%9麻省理工学院美国547.1%10澳大利亚8010.6%

177、9伯明翰大学英国547.1%研究前沿2023天文学与天体物理学842007 年，科学家在分析澳大利亚帕克斯（Parkes）望远镜的历史存档观测数据时，首次发现了快速射电暴（FRB）这一神秘的天文现象。快速射电暴是在射电波段宇宙中最剧烈的爆发现象，其电磁辐射脉冲的持续时间通常只有几毫秒，却能够释放出相当于太阳在一整年内释放的能量，但其物理起源未知，是天文学领域研究热点之一。根据观测性质，天文学家目前普遍认为快速射电暴与致密天体，特别是具有强磁场的致密天体爆发活动等有关。快速射电暴可以发出多个频率的射电波，可能在任何时间出现在天空中的任何位置。截至2023 年 7 月，全球观测到的快速射电暴事件已

178、达 675 例。在观测上，虽然大多数快速射电暴被观察为单一事件，但其中一小部分被观测到在不同的时间尺度上重复，因此可将快速射电暴分为重复和非重复快速射电暴两类。在重复爆发的活跃期，天文学家可以有准备地实施定位和监测，有助于精确定位和搜寻多波段对应体和宿主星系，从而可能解决快速射电暴的起源与演化等科学问题。天文学家于 2016 年发现首例重复快速射电暴 FRB 20121102A，后续的系列观测将其定位至一个低金属含量的矮星系，还首次发现 FRB 20121102A 具有致密的持续射电源，在射电波段具有显著超出银河系内射电天体的亮度，FRB 20121102A 中的持续射电源同快速1.3 重点热

179、点前沿“重复快速射电暴的观测及性质研究”美国澳大利亚荷兰西班牙意大利德国日本法国中国英国34609288868380 施引论文 研究前沿2023天文学与天体物理学85图 22“重复快速射电暴的观测及性质研究”研究前沿中核心论文的被引频次分布曲线射电暴间应必然存在联系。中国科研机构利用 500 米口径球面射电望远镜（FAST）“中国天眼”，对首例重复快速射电暴FRB 20121102A 开展探测，累积捕捉到大量的高信噪比脉冲。2019年，中国国家天文台牵头的国际研究团队利用“中国天眼”，发现了迄今为止唯一一例持续活跃的重复快速射电暴 FRB 20190520B。之后该团队通

180、过组织多台国际设备天地协同观测，综合射电干涉阵列、光学、红外望远镜以及空间高能天文台的数据，将 FRB 20190520B 定位于一个距离地球 30 亿光年的贫金属的矮星系，确认近源区域拥有目前已知的最大电子密度，并发现了迄今第二个快速射电暴持续射电源对应体。未来“中国天眼”有望在快速射电暴领域取得更多重要发现。热点前沿“重复快速射电暴的观测及性质研究”包括 48 篇核心论文，内容涉及对首例重复快速射电暴 FRB 20121102A 和首例持续活跃快速射电暴 FRB 20190520B 事件的观测发现、性质研究以及对其宿主星系的定位等研究。其他重要研究主题还包括基于以上观测发现的快速射电暴理论

181、模型研究等。50045040035030025020039294273被引频次核心论文序号美国阿雷西博天文台（Arecibo Observatory）、加拿大“加拿大氢强度测绘实验”（CHIME）、“中国天眼”等作为快速射电暴事件的重要观测平台，其相关国家和研究机构都在核心论文和施引论文的产出中表现良好，美国更是在该研究前沿中贡献了超过 90%的核心 论文。研究前沿2023天文学与天体物理学86表 44“重复快速射电暴的观测及性质研究”研究前沿中核心论文的 Top 产出国家和机构排名国家核心论文比例排名机构

182、所属国家核心论文比例1美国4491.7%1西弗吉尼亚大学美国2245.8%2加拿大2245.8%2麦吉尔大学加拿大1939.6%3德国2143.8%3马普学会德国1837.5%4荷兰1735.4%3美国国家射电天文台美国1837.5%5澳大利亚1122.9%5荷兰射电天文学研究所荷兰1531.3%6中国1020.8%5加州理工学院美国1531.3%7英国918.8%7阿姆斯特丹大学荷兰1429.2%8日本714.6%7加拿大国家研究委员会加拿大1429.2%9俄罗斯612.5%9多伦多大学加拿大1327.1%10智利510.4%10圆周理论物理研究所加拿大1122.9%10瑞典510.4%10

183、美国国家航空航天局美国1122.9%10南非510.4%10麻省理工学院美国1122.9%10印度510.4%美国澳大利亚俄罗斯德国英国瑞典加拿大中国智利荷兰日本南非印度44110655 核心论文 研究前沿2023天文学与天体物理学87表 45“重复快速射电暴的观测及性质研究”研究前沿中施引论文的 Top 产出国家和机构排名国家施引论文比例排名机构所属国家施引论文比例1美国60153.7%1中国科学院中国17715.8%2中国29426.3%2马普学会德国14512.9%3澳大利亚20918.7%3联邦科学与工业研究组织澳大利亚12511.2%4德国20718.5%4加州

184、理工学院美国11910.6%5英国19117.1%5阿姆斯特丹大学荷兰1099.7%6加拿大18616.6%6西弗吉尼亚大学美国1039.2%7荷兰17415.5%7西澳大利亚大学澳大利亚998.8%8意大利11810.5%8加州大学伯克利分校美国948.4%9日本11510.3%9多伦多大学加拿大928.2%10南非1019.0%10意大利国家天体物理研究所意大利897.9%从施引论文角度来看，美国的施引论文最多，产出了超过一半的施引论文。相对核心论文，中国在施引论文方面表现更佳，表现出良好发展态势。澳大利亚、德国、英国的施引论文排名位列第 3-5 位。施引论文 Top10 产出机构中，中国

185、科学院产出了较多的研究成果，施引论文数量位居首位。德国的马普学会和澳大利亚的联邦科学与工业研究组织也积极跟进该研究方向，施引论文数分列第二和第三位，美国研究机构在 Top10 中也占据了 三席。美国中国英国意大利澳大利亚加拿大日本德国荷兰南非60091101 施引论文 研究前沿2023天文学与天体物理学88天文学与天体物理学领域有 2项研究入选新兴前沿，分别是“俄德合作光谱-RG空间天文台上的eROSITA望远镜观测结果”和“事件视界望远镜对人马座 A*超大质量黑洞的观测”，下面选择前者进行重点解读。2.新兴前沿及重点新兴前沿解读2.1 新兴前沿概述

186、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”于 2019 年 7 月 13 日 发 射 的“光谱-RG”（Spektr-RG）空间天文台是一项俄德合作空间天体物理学任务，旨在从距离地球 150 万千米远的地月系统拉格朗日 L2 点以X 波段研究宇宙，绘制 X 波段可观测宇宙中的所有大质量结构。“光谱-RG”搭载了两台科学仪器，分别是俄罗斯科学院空间研究所制造的 ART-XC 望远镜和德国马克斯 普朗克地外物理研究所制造的 eROSITA 望远镜。两台望远镜将扫描天球，获得不同能量范围（eROSITA 覆盖 0.2-8 keV，ART-XC覆盖 4-3

187、0 keV）的全天 X 射线图谱。eROSITA 于 2019 年 12 月正式开始对整个天空开展巡天观测，计划对天球开展 8 次完整的扫描，每次扫描为期 6 个月，持续进行至 2023年底，随后还将开展定点观测。但是在 2022 年 2 月，由于俄德终止空间合作，eROSITA 被调整为安全模式，科学任务运行暂停，对已获得的科学数据的分析工作仍在继续。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”共包括 6 篇核心论文，分别论述了“光谱-RG”任务，ART-XC 和 eROSITA 望远镜的性能及首批科学成果，eROSITA 望远镜地面测试和空间运行情况，以及

188、eROSITA 望远镜在校准和测试阶段开展的最终赤道深度巡天（eFEDS）取得的系列科学成果，包括星系团目录、活动星系核目录、X 射线目录、点源对应物的识别和表征等。驱动宇宙分裂的神秘暗能量性质是当今天文学和物理学领域最令人兴奋的问题之一，其答案有望成为物理学领域发生根本性变革的起点。星系团是宇宙中最大的坍缩天体，其形成和演化受到引力（即暗物质）的支配，大尺度分布和数密度则取决于宇宙的几何形状（即暗能量）。对星系团的 X 射线观测可提供关于宇宙膨胀速率、可见物质质量比以及原初涨落振幅的信息。eROSITA 将通过 X 射线全天巡天观测，为更好了解暗能量、暗物质、黑洞以及迄今尚未观测到的新现象提

189、供新见解。表 46 天文学与天体物理学领域新兴前沿序号新兴前沿核心 论文被引 频次核心论文平均出版年1俄德合作“光谱-RG”空间天文台上的 eROSITA 望远镜观测结果63442021.72事件视界望远镜对人马座 A*超大质量黑洞的观测72802022.0研究前沿2023天文学与天体物理学892023研究前沿2023数学90数学2023研究前沿2023数学911.热点前沿及重点热点前沿解读1.1 数学领域 Top 10 热点前沿发展态势数学领域位居前十位的热点前沿主要集中于扩展物理信息神经网络、Onsager 猜想的证明、非线性时间分数阶反应扩散方程、样本均数最优估计方法研究、二阶能量稳定

190、BDF 数值格式、非线性动力学系统收敛性研究、基于随机块模型的社区发现、基于深度学习的高维偏数值算法、回归不连续性设计、贝叶斯多层次模型及应用研究等研究方向。与往年相比，2023 年 Top 10 热点前沿既有延续又有发展。偏微分方程性质及求解研究以及非线性系统方向的多个热点前沿连续多年入选该领域的热点前沿或新兴前沿，Onsager 猜想的证明是该领域亮点研究成果的突出 代表。表 47数学领域 Top 10 热点前沿排名热点前沿核心论文被引频次核心论文平均出版年1扩展物理信息神经网络88602020.12Onsager 猜想的证明42942019.53非线性时间分数阶反应扩散方程3427082

191、019.14样本均数最优估计方法研究29622019.05二阶能量稳定 BDF 数值格式3425342018.66非线性动力学系统收敛性研究1212702018.47基于随机块模型的社区发现75612018.48基于深度学习的高维偏微分方程数值算法734482018.39回归不连续性设计710522018.310贝叶斯多层次模型及应用研究1494442018.0研究前沿2023数学92在流体动力学中，欧拉（Euler）方程是一组支配无黏性流体运动的方程，由数学家 Euler 在 1757 年提出。方程组各方程分别代表质量守恒（连续性）、动量守恒及能量守恒，对应零黏性及无热传导项的 Navier

192、-Stokes 方程。Euler 方程是流体力学的基本方程，因而其应用也非常广泛。在农业、地球科学、生命科学、航空航天等领域，Euler 方程都有着十分重要的意义。以航空航天为例，飞行器的设计需要考虑其空气动力学结构，而空气作为流体，则会遵循以 Euler 方程为代表的流体动力学基本原理。1949 年，诺贝尔化学奖得主、挪威裔物理化学家 Lars Onsager 在研究湍流现象时，形式推导出一个关于三维不可压 Euler 方程的弱解是否能保持能量守恒的猜想：对于1/3，任意具有空间 Hlder-连续性的解都会保持能量守恒；而反过来，对于 1/3，则可能存在具有空间 Hlder-连续性但能量不守

193、恒的解。换言之，Onsager 猜想认为三维不可压 Euler 方程发生反常耗散的空间 Hlder 连续性的临界指标是 1/3。Onsager 猜想中正面陈述部分（即 1/3 的情形）在 1994 年由Gregory Eyink取得部分进展，同年，Peter Constantin、鄂维南和 Edriss Titi 完成了该部分的证明。Onsager猜想中的反面陈述部分也取得了一系列重要进展。2009 年，Camillo De Lellis 和 Lszl Szkelyhidi,Jr.将凸积分方法应用到研究 Euler 方程具有低正则性的解的非唯一性上来，并在 2014 年证明了 Onsager猜

194、想对于 1/10 成立。在此后的一系列工作中，这一方法被不断改进，Hlder 指标 的范围也不断被扩大。2018-2019 年，Philip Isett和 Tristan Buckmaster 等 分 别 证 明了 Onsager 猜想的反面陈述部分对1/3 成立。目前，=1/3 的端点情形仍是一个公开问题。图 23 数学领域 Top10 热点前沿的施引论文1.2 重点热点前沿“Onsager 猜想的证明”扩展物理信息神经网络 Onsager 猜想的证明 非线性时间分数阶反应扩散方程 样本均数最优估计方法研究 二阶能量稳定 BDF 数值格式 非线性动力学系统收敛性研究 基于随机块模型的社区发现

195、 基于深度学习的高维偏微分方程数值算法 回归不连续性设计 贝叶斯多层次模型及应用研究2002020212022部分内容来自北京国际数学研究中心童嘉骏教授撰写的“反常耗散”一文。研究前沿2023数学93热点研究前沿“Onsager 猜想的证明”包括 4 篇核心论文。其中被引频次最高的 2 篇核心论文即Philip Isett 以 及 Tristan Buckmaster等学者对 Onsager 猜想中的反面陈述部分的最终证明。其他两篇核心论文聚焦在基于凸积分的分析框架应用于包括三维不可压 Navier-Stokes 方程在内的其他众多流体方程问题，从而构造非唯一的解或者具有

196、特殊能量函数的解。这一系列研究工作的主要贡献人员 Philip Isett、Tristan Buckmaster 以 及 Vlad Vicol 也因此荣获 2019 年克雷研 究奖。图 24“Onsager 猜想的证明”研究前沿中核心论文的被引频次分布曲线02001234从该前沿核心论文的产出国家和机构来看（表 48），系列研究工作的核心贡献人员主要来自美国，所在机构包括普林斯顿大学、纽约大学、加州理工学院和德克萨斯大学奥斯汀分校。来自瑞士、德国的研究机构，包括瑞士洛桑联邦理工学院、苏黎世大学以及德国莱比锡大学也积极参与了该热点前沿的研究工作。表 48“Onsager 猜

197、想的证明”研究前沿中核心论文的 Top 产出国家和机构排名国家核心论文比例排名机构所属国家核心论文比例1美国4100.0%1普林斯顿大学美国375.0%2瑞士250.0%2纽约大学美国250.0%3德国125.0%3加州理工学院美国125.0%3莱比锡大学德国125.0%3德克萨斯大学奥斯汀分校美国125.0%3洛桑联邦理工学院瑞士125.0%3苏黎世大学瑞士125.0%被引频次核心论文序号研究前沿2023数学94从该研究前沿的施引论文情况来看（表 49），美国依然占据领先地位，贡献了超过三分之一的施引论文。德国和中国等国家也在该前沿积极跟进。施引论文 Top 产出机构中，美国、德国的研究机构

198、分别占据 4 席和 3 席。参与度居于前列的典型机构包括法国国家科学研究中心、德国莱比锡大学、美国普林斯顿大学、美国纽约大学以及中国科学院等。表 49“Onsager 猜想的证明”研究前沿中施引论文的 Top 产出国家和机构排名国家施引论文比例排名机构国家施引论文比例1美国5935.1%1法国国家科学研究中心法国116.5%2德国3722.0%1莱比锡大学德国116.5%3中国3621.4%1普林斯顿大学美国116.5%4瑞士1710.1%4纽约大学美国95.4%5法国169.5%5中国科学院中国84.8%6英国148.3%5捷克共和国科学院捷克84.8%7意大利116.5%5伊利诺伊大学芝加

199、哥分校美国84.8%8捷克106.0%8洛桑联邦理工学院瑞士74.2%9波兰74.2%9柏林工业大学德国63.6%10以色列63.6%9德州农工大学美国63.6%10西班牙63.6%9比勒费尔德大学德国63.6%9剑桥大学英国63.6%9魏茨曼科学研究所以色列63.6%421美国瑞士德国 核心论文 研究前沿2023数学951.3 重点热点前沿“基于随机块模型的社区发现”随着社交网络、生物网络等复杂网络研究的兴起，社区发现已成为网络科学的核心任务之一。社区通常被定义为网络中的一组节点，这些节点之间的相互连接比与其他节点的相互连接更为紧密。传统上，虽然已有多种社区发现方法，但不仅缺乏有效的统计模型

200、，其在处理大规模或多层次社区结构时也面临诸多挑战。而随机图模型，例如Erds-Rnyi 模型，在描述实际社区结构能力方面也常存在局限。在此背景下，随机块模型（SBM）应运而生，它通过为节点分配至不同的“块”或社区，可以利用特定的概率矩阵描述不同社区之间的连接。此外，随机块模型还能基于网络异构性整合节点和边的各种属性，可作为社区发现的重要统计框架，为解析网络社区结构提供更为灵活、精确和系统的方法。当前，为了适应更多不同类型的网络数据和更加复杂的社区结构，在大规模网络、模型扩展与细化、计算效率与算法、多层网络与动态社区发现等方面，随机块模型正逐渐取得突破，发展成为一种多面向工具，并被广泛应用于社交

201、网络、生物信息学、市场分析、推荐系统、安全检测、疾病传播和流行病学研究等多个学科领域。“基于随机块模型的社区发现”重点热点前沿，共包含 7 篇核心论文，作为 2023 年研究前沿数学领域中统计方向的代表，该热点前沿体现了随机块模型研究当前及未来的关键突破方向：随机块模型在社区发现应用时信息论和计算阈值边界、不同恢复精度要求及其算法，通过动态随机块模型对时态网络的统计聚类研究，关注随机块模型及其变种的高效网络交叉验证算法，用于动态网络社区发现的全局谱聚类检测方法，用于社区发现和结构识别优化问题的随机块模型半定规划（Semidefinite Programming,SDP），用于随机块模型社区发现

202、的统计机器学习方法等。该热点前沿被引频次最高的论文出自普林斯顿大学应用与计算数学系的Emmanuel Abbe 教授，被引频次高达 224 次，论文介绍了随机块模型在社区发现中的最新进展，重点讨论了从数据中恢复真实社区结构的信息论阈值和计算阈值，以及如精确恢复、部分恢复和弱恢复等的各种恢复需求，还介绍了为实现这些目标而开发的算法及开放性问题。美国法国中国意大利以色列德国英国波兰瑞士捷克西班牙59361476 施引论文 研究前沿2023数学96从该研究前沿核心论文产出国家来看（表 50），美国占据绝对优势地位，组成该前沿的 7 篇核心论文中，有 6 篇来自美国，占比高达 8

203、5.7%。除美国外，还有一篇核心论文来自法国。从核心论文产出机构来看，排名第一的 3 家机构均来自美国，分别为普林斯顿大学、密西根大学和卡内基梅隆大学，均贡献 2 篇核心论文。另外，在发表一篇核心论文的 8 家机构中，除美国的加州大学洛杉矶分校、弗吉尼亚大学、匹兹堡大学 3 家机构外，其他 5 家机构均来自法国，显示出美国和法国在该前沿领域的国际领先地位。图 25“基于随机块模型的社区发现”研究前沿中核心论文的被引频次分布曲线25020034567被引频次核心论文序号研究前沿2023数学97表 50“基于随机块模型的社区发现”研究前沿中核心论文的 Top 产出国家和机构排

204、名国家核心论文比例排名机构所属国家核心论文比例1美国685.7%1普林斯顿大学美国228.6%2法国114.3%1密西根大学美国228.6%1卡内基梅隆大学美国228.6%4巴黎西岱大学法国114.3%4里昂大学法国114.3%4加州大学洛杉矶分校美国114.3%4克莱蒙-奥弗涅大学法国114.3%4索邦大学法国114.3%4弗吉尼亚大学美国114.3%4法国国家科学研究中心法国114.3%4匹兹堡大学美国114.3%美国法国61从该研究前沿施引论文的角度看（表 51），美国仍保持领先地位，产出施引论文 168 篇，贡献率超过 50%。值得关注的是，中国在该前沿领域正积极跟进，产出施引论文10

205、1篇，以明显优势占据次席。施引论文 Top 产出机构中，美国有7 家机构上榜，数量最多，核心论文产出中表现抢眼的卡内基梅隆大学、普林斯顿大学、密西根大学仍榜上有名。法国有 3 家机构上榜，其中法国国家科学研究中心在施引论文产出中表现比较突出。核心论文 研究前沿2023数学98美国德国日本中国意大利比利时法国澳大利亚伊朗英国加拿大新加坡496281396表 51“基于随机块模型的社区发现”研究前沿中施引论文的 Top 产出国家和机构排名国家施引论文比例排名机构所属国家施引论文比例1美国16852.5%1卡内基梅隆大学美国216.6%2中国10131.6%2法国国家科学研究中

206、心法国154.7%3法国288.8%2普林斯顿大学美国154.7%4英国268.1%2密西根大学美国154.7%5德国144.4%5宾夕法尼亚大学美国123.8%6意大利134.1%6加州大学戴维斯分校美国113.4%7澳大利亚92.8%7法国国家农业食品与环境研究院法国92.8%7加拿大92.8%7斯坦福大学美国92.8%7日本92.8%7加州大学伯克利分校美国92.8%10比利时61.9%7巴黎-萨克雷大学法国92.8%10伊朗61.9%10新加坡61.9%施引论文 研究前沿2023数学992023研究前沿2023信息科学100信息科学2023研究前沿2023信息科学1011.热点前沿及重

207、点热点前沿解读1.1 信息科学领域 Top 10 热点前沿发展态势信息科学领域位居前十位的热点前沿主要集中于人工智能基础理论方法、6G 通信、人-机交互、类脑智能、医学信息处理等方向（表52）。人工智能基础理论方法方面的热点前沿有 5 个，生成式对抗网络、宽度学习系统、用于边缘计算的联邦学习成为新的热点前沿，可解释人工智能从去年的新兴前沿成为今年的热点前沿；强化学习相关前沿多次出现在热点前沿中，本期重点是推动强化学习解决真实世界问题的 MuZero 算法。6G 通信方面的热点前沿有两个，深度学习在物理层通信中的应用首次成为热点前沿，可重构智能超表面是从去年的新兴前沿进入到今年的热点前沿。在人-

208、机交互方面，下一代VR/AR 实时全息近眼显示方法首次成为热点前沿。在类脑智能方面，脉冲神经网络及其神经形态芯片首次出现。在医学信息处理方面，用于脑电信号分析的卷积神经网络首次成为热点前沿。表 52信息科学领域 Top 10 热点前沿排名热点前沿核心论文被引频次核心论文平均出版年1用于边缘计算的联邦学习2236822020.22宽度学习系统610532020.03可重构智能超表面3293722019.74下一代 VR/AR 实时全息近眼显示方法34572019.35可解释人工智能429002019.06脉冲神经网络及其神经形态芯片1329312018.67深度学习在物理层通信中的应用13294

209、92018.58生成式对抗网络8150512018.49MuZero 强化学习算法636072018.310用于脑电信号分析的卷积神经网络925312018.2研究前沿2023信息科学102图 26信息科学领域 Top10 热点前沿的施引论文人工智能芯片发展有两大主流方向：支持人工神经网络的深度学习加速器和支持脉冲神经网络的类脑芯片。前者通过计算机硬件来加速深度学习的训练过程，实现自然语言处理、计算机视觉和强化学习等应用，如谷歌的 TPU、英特尔的Gaudi2 等。而后者通过借鉴人类大脑的工作机理，利用大规模神经形态器件、芯片和系统支持源自神经科学的脉冲神经网络（SNN），从 而 实 现 类

210、脑 智 能，如 IBM 的TrueNorth、英特尔的 Loihi 等。因此，兼具生物合理性和计算高效性的脉冲神经网络是实现类脑智能的基础。由于算法和模型的差别，人工智能芯片通常只支持人工神经网络或者脉冲神经网络，难以发挥计算机和神经科学两个领域的交叉优势。中国清华大学开发的异构融合芯片“天机芯”则整合了这两种方法，为通用人工智能的开发提供了混合、协同的平台。2002020212022 用于边缘计算的联邦学习 宽度学习系统 可重构智能超表面 下一代 VR/AR 实时全息近眼显示方法 可解释人工智能 脉冲神经网络及其神经形态芯片 深度学习在物理层通信中的应用 生成式对抗网络

211、 MuZero 强化学习算法 用于脑电信号分析的卷积神经网络1.2 重点热点前沿“脉冲神经网络及其神经形态芯片”研究前沿2023信息科学103图 27“脉冲神经网络及其神经形态芯片”研究前沿中核心论文的被引频次分布曲线391078被引频次核心论文序号8007006005004003002001000在该前沿的13篇核心论文中，主要涉及 SNN 的训练方法和神经形态硬件两个方面。在 SNN 的训练方法方面，包括将传统深度网络转换为 SNN、转换前的约束训练、反向传播的脉冲变体以及脉冲时间依赖可塑性（STDP）的生物动机变体等。在神经形态芯片方面，主要包括英特尔公司 2017

212、 年推出的Loihi，相关论文被引频次排名第一；2019年清华大学开发的“天机芯”，相关论文被引频次排名第四；以及 2018 年耶鲁大学提出的一种神经形态计算系统。2019 年美国普渡大学的 Kaushik Roy 等人在自然（Nature）上发表的综述文章也受到了较高的关注（被引频次排名第二），文章概述了神经形态计算在算法和硬件方面的发展，以及神经形态计算的主要挑战和发展前 景等。如表 53 所示，美国贡献了该领域一半以上的核心论文，瑞士和德国分列第二、三位。在机构层面，有8家机构均贡献了2篇核心论文，包括普渡大学、加州大学圣芭芭拉分校、瑞士苏黎世联邦理工学院、中国清华大学等 6 所大学，以

213、及瑞士和法国的 2 家科研机构。研究前沿2023信息科学104对施引论文的分析显示（表54），中国和美国是该前沿后续研究最活跃的国家，韩国、英国、德国和瑞士也积极跟进。在施引机构层面，中国科学院和清华大学的表现非常突出，位列 Top10 机构前两位，另有 4 所中国大学进入 Top 机构榜单。韩国虽不是核心论文 Top产出国，但首尔国立大学在施引论文机构层面表现抢眼。施引机构中的清华大学、苏黎世联邦理工学院、苏黎世大学、法国国家科研中心和普渡大学也是该前沿的核心论文的主要产出机构，可见其在该研究方向上的深入性和持续性。排名国家核心论文比例排名机构国家核心论文比例1美国969.2%1普渡大学美国

214、215.4%2瑞士430.8%1加州大学圣芭芭拉分校美国215.4%3德国323.1%1苏黎世联邦理工学院瑞士215.4%4法国215.4%1苏黎世大学瑞士215.4%4伊朗215.4%1弗雷德里希米歇尔生物医学研究所瑞士215.4%4中国215.4%1法国国家科学研究中心法国215.4%7新加坡17.7%1清华大学中国215.4%7英国17.7%1图卢兹第三大学法国215.4%7澳大利亚17.7%表 53“脉冲神经网络及其神经形态芯片”研究前沿中核心论文的 Top 产出国家和机构943222111美国瑞士法国伊朗中国新加坡英国澳大利亚德国 核心论文 研究前沿2023信息科学105表 54“脉

215、冲神经网络及其神经形态芯片”研究前沿中施引论文的 Top 产出国家和机构1.3 重点热点前沿“生成式对抗网络”2014 年，Ian J.Goodfellow 等人开创性地提出了生成式对抗网络(Generative Adversarial Networks,GAN)。此后，GAN 热潮席卷 AI 领域顶级会议，高质量论文不断涌现。图灵奖得主 Yann LeCun 曾评价 GAN 是“20 年来机器学习领域最酷的想法”。6456中国美国韩国英国德国瑞士法国日本新加坡西班牙 施引论文 排名国家施引论文比例排名机构国家施引论文比例1中国64138.2%1中国

216、科学院中国985.8%2美国42725.5%2清华大学中国764.5%3韩国1539.1%3首尔国立大学韩国543.2%4英国1408.4%4苏黎世联邦理工学院瑞士523.1%5德国1166.9%5苏黎世大学瑞士523.1%6瑞士1026.1%6法国国家科学研究中心法国452.7%7法国724.3%7北京大学中国432.6%8日本704.2%8浙江大学中国392.3%9新加坡674.0%9普渡大学美国362.1%10西班牙563.3%10复旦大学中国352.1%10华中科技大学中国352.1%研究前沿2023信息科学1068 篇核心论文中美国贡献 3篇，加拿大和中国各贡献 2 篇，韩国、西班牙

217、、日本等国家各贡献1 篇。在核心论文产出机构方面，加拿大蒙特利尔大学贡献 2 篇，其他机构均贡献 1 篇。其中，美国Google 公司贡献的 1 篇核心论文“Generative Adversarial Networks”的引文影响力在该前沿占据绝对领先地位。从施引论文的角度来看（表图 28“生成式对抗网络”研究前沿中核心论文的被引频次分布曲线12563478被引频次核心论文序号000080006000400020000GAN 的基本原理是让生成器和判别器两个神经网络相互对抗，从而学习到数据的分布。GAN 能够在不使用标注数据的情况下进行生成任务的学习。当前，GAN 在计

218、算机视觉、自然语言处理等领域取得了令人惊叹的成果，比如：图像生成、图像风格迁移、图像修复、图像数据增强、图像超分辨率恢复、文本生成、语音生成、视频生成等。热 点 前 沿“生 成 式 对 抗 网络”包含 8 篇核心论文，内容涵盖生成式对抗网络研究概述、全局/局部一致图像补全、场景识别数据库等。其中，“谷歌大脑”(Google Brain)的科学家 Ian J.Goodfellow 发表于美国计算机协会通讯（Communications of the ACM）期刊上的论文“Generative Adversarial Networks”是生成式对抗网络的开山之作，被引次数高达12747 次（图 2

219、8）。该论文介绍了生成式对抗网络的原理、架构和最新应用，强调了 GAN 的关键特性：（1）GAN 是基于博弈论的生成模型，生成器和判别器之间的对抗性，使得 GAN 具有更高的生成能力和判别能力；（2）GAN 可以产生适用于各种场景的高质量、多样化样本；（3）GAN 具有一定的鲁棒性，可以处理不同尺度和形状的输入数据。文章还讨论了 GAN 面临的挑战和问题，如模式崩溃、训练不稳 定等。研究前沿2023信息科学10755），施引论文产出最多的为中国，参与了 6458 篇，占比达到总量的54.4%。其次为美国，其参与发表的施引论文占比超过 20%。从施引机构上看，中国机构表现非常突出，占据了施引论文

220、的全部Top10机构。其中，中国科学院最为活跃、排名第一，清华大学、浙江大学、武汉大学等 9 所知名大学进入榜单。表 55“生成式对抗网络”研究前沿中施引论文的 Top 产出国家和机构排名国家施引论文比例排名机构国家施引论文比例1中国645854.4%1中国科学院中国7476.3%2美国242020.4%2清华大学中国2442.1%3英国8577.2%3浙江大学中国2121.8%4韩国7696.5%4武汉大学中国2041.7%5德国4804.0%5上海交通大学中国1831.5%6加拿大4754.0%6西安电子科技大学中国1831.5%7澳大利亚4563.8%7电子科技大学中国1801.5%8日

221、本4503.8%7北京大学中国1741.5%9印度3763.2%9哈尔滨工业大学中国1591.3%10法国3002.5%10北京航空航天大学中国1531.3%中国美国韩国德国加拿大澳大利亚日本印度法国英国64582420857769480475456450376300 施引论文 研究前沿2023经济学、心理学及其他社会科学108经济学、心理学及其他社会科学2023研究前沿2023经济学、心理学及其他社会科学1091.热点前沿及重点热点前沿解读1.1 经济学、心理学及其他社会科学领域 Top 10 热点前沿发展态势经济学、心理学及其他社会科学领域位居前 10 位的热点前沿体现了经济社会向数字化、

222、绿色化转型发展的趋势。“供应链风险管理及区块链技术在其中的应用”、“消费者对在线订餐服务的使用和接受研究”和“人工智能（AI）伦理”3个热点前沿侧重数字化、智能化对经济社会的改变和影响分析。绿色可持续发展也是该领域热点前沿中另一个突出的主题，有 3 个前沿方向与之相关，包括“绿色能源消费和经济政策的不确定性研究”、“土地利用效率及可持续发展问题”、“绿色创新与环境绩效”。“运动心理学研究”是唯一一个入选前 10 的心理学领域的热点前沿。此外，“儿童和青少年体育锻炼干预措施研究”也成为 2023 年热点前沿。“双向固定效应回归模型在因果关系和反向关系中的应用”和“资产定价模型的选择因素分析”两个

223、热点前沿重点聚焦在相关模型在经济学或社会学领域的应用。表 56经济学、心理学及其他社会科学领域 Top 10 热点前沿序号热点前沿核心论文被引频次核心论文平均出版年1绿色能源消费和经济政策的不确定性研究3919612021.42土地利用效率及可持续发展问题1713392020.83供应链风险管理及区块链技术在其中的应用2533772020.54双向固定效应回归模型在因果关系和反向关系中的应用1018542020.55消费者对在线订餐服务的使用和接受研究4227832020.46绿色创新与环境绩效35852020.37儿童和青少年体育锻炼干预措施研究1653862019.88资产定价模型的选择因

224、素分析1315862019.59运动心理学研究768642019.410人工智能（AI）伦理47382019.3研究前沿2023经济学、心理学及其他社会科学110图 29经济学、心理学及其他社会科学领域 Top10 热点前沿的施引论文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”新冠疫情、地缘政治和绿色转型引发全球供应链重塑，企业供应链在实际运行过程中出现大量诸如需求不确定、信息不对称以及供应商不稳定等随机因素，这些因素导致供应链管理中存在巨大风险。企业更加注重获得预期利润的可能性以及如何应对各种风险问题，在此背景下，供应链风险管理研究再度成为热点，从供应链的弹性、可持续性、适

225、应性等角度开展了具体 分析。在具体技术应用方面，区块链技术去中心化的架构、透明化的数据流通、高安全性的数据保护以及智能合约的自动化操作等成为供应链风险管理研究中的热门问题。例如，相关研究在信息透明度和可追溯性、合同和支付的自动化、库存管理和物流优化、反欺诈和保护知识产权等方面进行了区块链技术的应用探索，以实现更高效、更安全和更可靠的供应链运作。2002020212022 绿色能源消费和经济政策的不确定性研究 土地利用效率及可持续发展问题 供应链风险管理及区块链技术在其中的应用 双向固定效应回归模型在因果关系和反向关系中的应用 消费者对在线订餐服务的使用和接受研究 绿色创新

226、与环境绩效 儿童和青少年体育锻炼干预措施研究 资产定价模型的选择因素分析 运动心理学研究 人工智能（AI）伦理研究前沿2023经济学、心理学及其他社会科学111图 30“供应链风险管理及区块链技术在其中的应用”研究前沿核心论文被引频次分布曲线该热点前沿共有 25 篇核心论文（图 30），主 要 发 表 在 2020-2021 年，其中 4 篇从供应链的概念与度量、重构性、弹性、涟漪效应等方面进行分析，9 篇重点研究疫情对供应链带来的风险及后疫情时代的发展及建议，12 篇聚焦于区块链技术在供应链的可追溯性、打击假冒伪劣产品、信息披露等方面的应用研究。其中被引频次最高的论文是柏林经济与法律学院发表

227、于交通研究 E 部分（Transportation Research Part E）上的分析疫情对全球供应链影响的论文，被引频次为 467 次。该论文通过构建仿真模型来检查和预测流行病爆发对全球供应链的影响，探索流行病传播速度、上下游中断时间、设施关闭开放时间等因素对供应链影响的差 异性。热点前沿核心论文中有 14 篇来自德国，占所有论文的 56%。中国贡献了 10 篇论文，排名第 2。从机构层面看，在 7 家 Top 机构中，有 4 家是法国机构，其他 3 家机构分别是核心论文产出最高的德国的柏林经济与法律学院、排名第二中国的香港理工大学和东华大学（表57）。20131

228、22322249189876被引频次核心论文序号500450400350300250200150100500研究前沿2023经济学、心理学及其他社会科学112表 57“供应链风险管理及区块链技术在其中的应用”研究前沿中核心论文 Top 产出国家和机构排名国家核心论文比例排名机构所属国家核心论文比例1德国1456.0%1柏林经济与法律学院德国1248.0%2中国1040.0%2香港理工大学中国624.0%3美国728.0%3法国国立矿业电信研究院法国312.0%4法国416.0%3大西洋矿业电信学院法国312.0%5意大利28.0%3布列塔尼-卢瓦尔大学法国312.0%5英

229、国28.0%6东华大学中国28.0%7俄罗斯14.0%6法国国家科学研究中心法国28.0%7摩洛哥14.0%7巴西14.0%7加拿大14.0%从施引论文来看，中国以 646篇施引论文位居首位，是位居第二位美国的 2 倍多，英国、印度、法国分别位列第三至第五位。在产出机构层面，香港理工大学施引论文最多，其次是印度管理学院和印度理工学院。华南理工大学、中国科学院、台湾大学分别位列第七、八、九位。德国 中国 美国 法国 意大利 英国 俄罗斯 摩洛哥 巴西 加拿大 1 核心论文 研究前沿2023经济学、心理学及其他社会科学113表 58“供应链风险管理及区块链技术在其中的应用”研

230、究前沿中施引论文 Top 产出国家/地区和机构排名国家/地区施引论文比例排名机构所属国家/地区施引论文比例1中国64636.8%1香港理工大学中国1045.9%2美国31918.2%2印度管理学院印度553.1%3英国29116.6%3印度理工学院印度432.4%4印度23013.1%4柏林经济与法律学院德国372.1%5法国1528.7%5利物浦大学英国352.0%6德国1237.0%6悉尼科技大学澳大利亚321.8%7澳大利亚1106.3%7华南理工大学中国311.8%8伊朗804.6%8中国科学院中国301.7%9意大利794.5%9国立工业工程学院印度281.6%10中国台湾714.0

231、%9台湾大学中国台湾281.6%1.3 重点热点前沿“人工智能（AI）伦理”当前，以深度学习为核心的新一代人工智能技术取得了极大的成功，大模型的发展令人工智能在下游任务的性能体现出极强的应用赋能潜力。人工智能新技术正在不断刷新着人们的认知极限，颠覆性地重塑着人类生活、工作和交流的方式，与人类社会融合为一。但是，在人工智能产业保持高速发展态势的同时，人工智能技术自身发展面临诸多困境。人工智能所带来的隐私泄露、偏见歧视、责权归属、技术滥用等伦理问题已引起各界的广泛关注，人工智能伦理成为无法绕开的重要议题。因此，如何确保人工智能研发及应用符合人类伦理，让人工智能更好地造福社会并被公众信任是管理主体和

232、研发主体等利益相关方近年关注的热点研究 问题。中国美国英国印度法国德国澳大利亚伊朗意大利中国台湾 施引论文 79646研究前沿2023经济学、心理学及其他社会科学114图 31“人工智能（AI）伦理”研究前沿中核心论文的被引频次分布曲线该热点前沿共有 4 篇核心论文，主要从人工智能伦理的治理准则、规则方法、行动路径、政策评估等方面开展研究。其中被引频次最高的论文是瑞士苏黎世联邦理工学院学者发表于自然机器智能(Nature Machine Intelligence)上 的关于“人工智能道德准则的全球格局”论文，主要绘制并分析了世界主要国家有关人工智能伦

233、理的原则和指南，揭示了全球人工智能治理在透明度、正义和公平、非恶意、责任和隐私等五项道德原则方面呈现出的全球趋同态势。被引频次第二、第三的论文都发表于思维与机器（Minds and Machines）期刊，分别从人工智能伦理分析框架、指南评价等方面分析了当前人工智能给社会带来的核心机遇和风险。第四篇重点探讨了人工智能伦理如何从原则向实践推进的方法及工具，2020 年发表于科学与工程伦理学（Science and Engineering Ethics）。在热点前沿核心论文 Top 产出国家中，瑞士、德国、英国各发表2 篇核心论文。从机构层面看，苏黎世联邦理工学院、牛津大学产出较为突出，各发表 2

234、 篇核心论文。此外，欧美国家机构间开展了较为紧密的合作，牛津大学、阿兰图灵研究所、格勒诺布尔大学、法国国家科学研究中心、荷兰代夫特工业大学、英国爱丁堡大学、德国慕尼黑工业大学、意大利都灵大学等机构致力于该前沿的研究，合作完成了相关论文。从施引论文来看，英国以 144篇施引论文位居首位，美国 132 篇位列其后，德国、澳大利亚、荷兰分别位列第三至第五位。在产出机构层面，英国的牛津大学施引论文最多，阿兰图灵研究所、伦敦大学学院和加拿大的多伦多大学也积极跟进该方向的研究。1432被引频次核心论文序号400350300250200150100500研究前沿2023经济学、心理学及其他社会科学115表

235、59“人工智能（AI）伦理”研究前沿中施引论文 Top 产出国家和机构排名国家施引论文比例排名机构所属国家施引论文比例1英国14424.5%1牛津大学英国356.0%2美国13222.5%2阿兰图灵研究所英国193.2%3德国9616.4%3伦敦大学学院英国183.1%4澳大利亚569.5%4多伦多大学加拿大162.7%5荷兰488.2%5慕尼黑工业大学德国132.2%6加拿大406.8%5剑桥大学英国132.2%7意大利386.5%7代夫特工业大学荷兰122.0%8中国345.8%7哈佛大学美国122.0%9瑞士325.5%9帝国理工学院英国111.9%10法国305.1%10斯坦福大学美国

236、91.5%10阿姆斯特丹大学荷兰91.5%10波恩大学德国91.5%10屯特大学荷兰91.5%英国美国德国澳大利亚荷兰加拿大意大利中国瑞士法国84038343230 施引论文 研究前沿2023经济学、心理学及其他社会科学1162.新兴前沿及重点新兴前沿解读2.1 新兴前沿概述经济学、心理学及其他社会科学领域有 1 项研究入选新兴前沿，即“以人为本、可持续性和富有弹性的工业 5.0 发展”。表 60经济学、心理学及其他社会科学领域新兴前沿序号新兴前沿核心论文被引频次核心论文平均出版年1以人为本、可持续性和富有弹性的工业 5.0 发展104162021.62.2 重点新兴前沿

237、“以人为本、可持续性和富有弹性的工业 5.0 发展”工业革命的演进推动了所有社会子系统的变革性发展。然而，随着可持续发展、以人为本、碳达峰/碳中和等社会发展理念的引入，制造系统与范式已难以适应创新社会的需求。工业 5.0 作为一个新兴的概念，旨在将工人的福祉置于制造系统的核心，从而实现超越就业和经济增长之外的社会目标，促进人类的全面发展、可持续发展。自欧盟工业 5.0 白皮书发布以来，关于工业 5.0 的研究热度快速增长，成为新兴研究前沿。欧 盟 委 员 会 提 出 工 业 5.0 的三个核心要素，分别是以人为 本（Humancentric）、可 持续（Sustainability）和 富 有

238、 弹 性（Resilience）。具体定义为：工业5.0要求工业生产必须尊重和保护地球生态，将工人的利益置于生产过程的中心位置，进而使工业可以实现就业和增长以外的社会目标，成为社会稳定和繁荣的基石。围绕工业5.0 相关内容，学者主要从工业 4.0与 5.0 间的比较研究、技术维度、应用维度等方面开展研究分析。从比较研究角度，部分学者从概念转变、框架对比、转变原因等方面开展了工业 4.0 和工业 5.0 之间的比较研究。并指出工业 4.0 和工业 5.0 之间最重要的区别是生产过程中人与机器之间的关系。在工业5.0阶段，最重要的核心是“人”，更加重视人工与技术的结合，并注重人工所需技能和培训的可

239、持续性。工业 5.0 的提出是为了实现超智能社会和生态价值可持续发展的目标，它将促进工业命运共同体的构建，并促进社会的稳定和可持续性发展。从技术维度来看，工业 5.0：关于赋能技术和潜在应用的调查等研究指出，诸如物联网、云计算、人工智能等赋能技术在创新中与认知技能和发展理念相结合，从而实现先进知识在技术间的流动，并在技术支持下实现价值驱动的工业 5.0 模式。在应用维度方面，学者们提出从工业革命的演变角度来看，工业5.0 虽未得到广泛认可，但已开始萌芽，工业 5.0 的实施不可能一蹴而就，它需要以现实的工业发展需求为指导。工业 5.0 概念可能将在如智能制造、医疗卫生、供应链管理、航运、工程教

240、育和智慧城市等场景获得率先实施与倡导。研究前沿2023经济学、心理学及其他社会科学1172023研究前沿2023附录：研究前沿综述：寻找科学的结构118附录研究前沿综述：寻找科学的结构 作者：David Pendlebury2023研究前沿2023附录：研究前沿综述：寻找科学的结构119Eugene Garfield 1955 年 第 一次提出科学引文索引概念之际，即强调了引文索引区别于传统学科分类索引的几点优势1。因为引文索引会对每一篇文章的参考文献做索引，检索者就可以从一些已知的论文出发，去跟踪新近出版的引用了这些已知论文的论文。此外，无论是顺序或回溯引用论文，引文索引都是高产与高效的。因

241、为引文索引是基于研究人员自身的见多识广的判断，并反映在他们文章的参考文献中，而图书情报索引专家对出版物的内容并不如作者熟悉只靠分类来做索引。Garfield 将这些作者称作“引文索引部队”，同时他认为这种索引是一张“创意联盟索引”。他认为引文是各种思想、概念、主题、方法的标志：“引文索引可以精确地、毫不模糊地呈现主题，不需要过多的解释，并对术语的变化具备免疫力2。”除此之外，引文索引具有跨学科属性，打破了来源文献覆盖范围的局限性。引文所呈现出的联系不局限于一个或几个领域这种联系遍布整个研究世界。对科学而言，自从学科交叉被公认为研究发现的沃土，引文索引便呈现出独特的优势。诺贝尔奖得主 Joshu

242、a Lederberg 是 Garfield 这一思想较早的支持者，他在自己的遗传学研究领域与生物化学、统计学、农业、医学的交叉互动中受益匪浅。Science Citation Index(现在的 Web of Science)创 建 于 1964 年，2023年已有 57 个年头3。虽然 Science Citation Index 经过很多年才被图书情报人员以及学术圈完全认可，但是引文索引理念的影响力以及它在操作过程中产生的实质作用是无法被否认的。虽然 Science Citation Index 的主要用途是信息检索，但是从其诞 生 之 初，Garfield 就 很 清 楚 他的数据可以

243、被利用来分析科学研究本身。首先，他意识到论文的被引频次可以界定“影响力”显著的论文，而这些高被引论文的聚类分析结果可以指向具体的领域。不仅如此，他还深刻理解到大量的论文之间的引用与被引用揭示了科学的结构，虽然它极其复杂。他发表于 1963 年的一篇论文“Citation Indexes for Sociological and Historical Research”，论述了利用引文分析客观探寻研究前沿的方法4。这篇文章背后的逻辑与利用引文索引进行信息检索的逻辑如出一辙：引文不仅仅体现了智力活动之间的相互连接，还体现了研究者社会属性的相互联系，它是研究人员做出的智力判断，反映了学术领域学者行为

244、的高度自治与自律。Garfield 在 1964 年与同事 Irving H.Sher 及 Richard J.Torpie 第一次将引文关系佐证下指向的具备影响力的相关理论按时期进行线性描述，制作出 DNA 的发现过程及其结构研究的一幅科学历史脉络图5。Garfield 清楚地看到引文数据是呈现科学结构的最好素材。到目前为止，除了利用引文数据绘制了特定研究领域的历史图谱外，尚未出现一幅展示更为宏大的科学结构的 图谱。在这个领域 Garfield 并不孤独。同期，物理学、科学史学家Derek J.de Solla Price 也在试图探寻科学研究的本质与结构。作为耶鲁大学的教授，他首先使用科学

245、计量方法对科学研究活动进行了测量，并且分别于 1961 年与 1963 年出版了两本颇具影响的书，证明了为什么 17 世纪以来无论是研究人员数量还是学术出版数量都呈现指数增长态势6,7。但是在他的工作中鲜有对科学研究活动本身的统计分析，因为在他不知疲倦的探究之路上，获取、质询、解读研究活动的想法还没有提上日程。Price与 Garfield 正是在此时相识了。Price，这位裁缝的儿子，收到了来自 Garfield 的数据，他这样描述当时的情景：“我从 ISI 计算机房的剪裁板上取得了这些数据”8。1965 年，Price 发表了“科学研究论文网络”一文，文中利用了大量的引文分析数据描述他所定

246、义的”科学研究前沿”的本质9。之前，他使用“研究前沿”这个词语时采用的是其字面意思，即某些卓越科学家在最前沿所进行的领先研究。但是在这篇论文中，他以 N-射线研究为例(该研究领域的生命周期研究前沿2023附录：研究前沿综述：寻找科学的结构120很短)，基于按时间顺序排列的论文及其互引模式构成的网络，从出版物的密度以及不同时期活跃度的角度对研究前沿进行了描述。Price观察到研究前沿是建立在新近发表的“高密度”论文上，这些论文之间呈现出联系紧密的网状关系图。“研究前沿从来都不是像编织那样一行一行编出来的。相反，它常常被漏针编织成小块儿或者小条儿。这些条被客观描述成主题，对主题的描述虽然随着时间推

247、移会发生巨大变化，但是作为智力活动的内在含义保持了相对稳定性。如果有人想探寻这种条的本质，也许就会指向一种勾勒当前科学论文地形图的方法。这种地形图形成过程中，人们可以通过期刊在地图中的位置以及在条中的战略中心地位来识别期刊(实际上是国家、个人或单篇论文)的共同及各自相对的重要 性”10。时 间 到 了 1972 年，年 轻 的科学史学者 Henry Small 离开位于纽约的美国物理学会，加入费城的美国科技信息所，他加入的最初动机是希望可以利用 Science Citation Index 的数据以及题名和关键词的价值。但是很快他就调整了方向，把注意力从“文字”转向了“文章间相互引用行为”，这

248、种转变背后的动机与 Garfield和 Price 不谋而合：引文的力量及其 发 展 潜 力。1973 年，Small 在Garfield1955 年介绍引文思想论文的基础上，开拓出了自己全新的方 向，发 表 了 论 文“Co-citation in the scientific literature:A new measure of relationship between two documents”，这篇论文介绍了一种新的研究方法“共被引分析”，将描述科学学科结构的研究带入了一个新的时期11。Small 利用两篇论文被共同被引用的次数来描述这两篇论文的相似程度，换句话说就是统计“共被引频

249、率”来确认相似度。他利用当时新发表的粒子物理领域的论文分析来阐述自己的方法。Small发现，这些通过“共被引”联系在一起的论文常常在研究主题上有高度的相似度，是相互关联的思想集合。他认为基于论文被引用频率的分析，可以用来寻找领域中关键的概念、方法和实验，是进行“共被引分析”的起点。前者用客观的方式揭示了学科领域的智力、社会和社会认知结构。像 Price 做研究前沿的研究一样，Small 将最近发表的通过引用关系紧密编织在一起的论文聚成组，接着通过“共被引”分析，发现分析结果指向了自然关联在一起的“研究单元”，而不是传统定义的“学科”或较大的领域。Small 将“共被引分析”比作一部完整的电影，

250、而不是一张孤立的图片，以表达他对该方法潜力的极大信任。他认为，通过重要论文间的相互引用模式分析，可以呈现某个研究领域的结构图，这幅结构图会随着时间的推移而发生变化，通过研究这种不断变化的结构，“共被引分析”可以帮助我们跟踪科学研究的进展，以及评估不同研究领域的相互影响程度。还有一位值得注意的科学家是俄罗斯研究信息科学的 Irina V.Marshakova-Shaikevich。她也在 1973年提出了“共被引分析”的思想12。但是 Small 与 Marshakova-Shaikevich并不了解彼此的工作，因此他们的工作可以被看作是相互独立、不谋而合的研究。科学社会学家 Robert K.

251、Merton 将这种现象称作“共同发现”，这在科学史上是非常常见的现象，而很多人却没有意识到这种常见现象的存在13,14。Small 与Marshakova-Shaikevich 都将“共被引分析”与“文献耦合”现象进行了对比，后者是 Myer Kessler 于1963 年阐释的思想15。“文献耦合”也是用来度量两篇论文研究内容相似程度的方法，该方法基于两篇论文中出现相同参考文献的频次来度量它们的相似程度，即如果两篇论文共同引用了同一篇参考文献，他们的研究内容就可能存在相似关系，相同的参考文献越多，相似度越大。“共被引分析”则是“文献耦合”分析的“逆”方向：不用两篇文章共同引用的参考文献频次

252、做内容相似度研究的线索，而是将“共同被引用”的参考文献聚类，通过“共被引分析”度研究前沿2023附录：研究前沿综述：寻找科学的结构121量这些参考文献的相似度。“文献耦合”方法所判断两篇文章之间的相似度是“静态”的，因为当文章发表后，其文后的参考文献不会再发生变化，也就是说两篇论文之间的相似关系被固定下来了；但是“共被引”分析是一个逆过程，你永远无法预知哪些论文会被未来发表的论文“共同被引用”，它会随着研究的发展发生动态的变化。Small更倾向于使用“共被引分析”，他认为这样的逆过程能够反映科学活动、科学家认知随着时间发生的 变化16。接下来的一年，即 1974 年，Small 与位于费城 D

253、rexel University的 Belver C.Griffith 共同发表了两篇该领域里程碑式的著作，阐释了利用“共被引分析”寻找“研究单元”的方法，并且利用“研究单元”间的相似度做图呈现研究工作的结构17,18。虽然此后该方法有过一些重大的调整，但是它的基本原理与实施方式从来没有改变过。首先遴选高被引论文合集作为“共被引分析”的种子。将这样的高被引论文合集限定在一定规模范围内，这些论文被假定可以作为其相关研究领域关键概念的代表论文，对该领域起着重要的影响作用，作为寻找这些论文的线索，“被引用历史”成为关键点，利用引用频次建立的统计分析模型可以证明这些论文的确具有学科代表性与稳定性。一旦

254、这样的合集被筛选出来，就要对该合集做“共被引”扫描。合集中，同时被同一篇论文引用的论文被结成对，称作“共被引论文对”，当然会出现很多结不成对的“0”结果。当很多“共被引论文对”被找到时，接下来会检查这些“共被引论文对”之间是否存在“手拉手”的关系，举例来说：如果通过“共被引扫描“发现了“共被引论文对 A和 B”、“共被引论文对 C 和 D”、“共被引论文对 B 和 C”，那么由于论文 B 和 C 的共被引出现，“共被引论文对 A 和 B”与“共被引论文对 C 和 D”就被联系到一起了。我们就认为两个“共被引论文对”出现了一次交叉或者“拉手”。因为这一次交叉，就将这两个“共被引论文对”合并聚成簇

255、，也就是说两个“共被引论文对”间只需要一次“拉手”就能形成联系。通过调高或调低共被引强度阈值可以得到规模大小不同的“聚类”或者“群”。阈值越低，越多的论文得以聚类，形成的“群”越大，阈值过低则会形成不间断的“论文链”。如果调高阈值，就可以形成离散的专业领域，但是如果相似度阈值设得太高，就会形成太多分裂的“孤岛”。在构建研究前沿方法中采用的“共被引相似度”计量方法以及共被引强度阈值随着时间的推移有所不同。今天我们采用余弦相似性(cosine similarity)方法计量“共被引相似度”，即用共被引频次除以两篇论文的引用次数的平方根。而“共被引强度”最小阈值是相似度0.1 的余弦，不过这个值是可

256、以逐渐调高的，一旦调高就会将大的“聚类”变小。通常如果研究前沿聚类核心论文超过最大值 50 时，我们就会这样做。反复试验表明这种做法能产生有意义的研究前沿。现在我们做个总结，研究前沿是由一组高被引论文和引用这些论文的相关论文组成的，这些高被引论文的共被引相似度强度位于设定的阈值之上。事实上，研究前沿聚类应该同时包含两个组成部分，一部分是通过共被引找到的核心论文，这些论文代表了该领域的奠基工作；另外一部分就是对这些核心论文进行引用的施引论文，它们中最新发表的论文反映了该领域的新进展。研究前沿的名称则是从这些核心论文或施引论文的题名总结来的。ESI 数据库中研究前沿的命名主要是基于核心论文的题名。

257、有些前沿的命名也参考了施引论文。因为正是这些施引论文的作者通过共被引决定了重要论文的对应关系，也是这些施引论文作者赋予研究前沿以意义。研究前沿的命名并不是通过算法来进行的，仔细地、一篇一篇通过人工探寻这些核心论文和施引论文，无疑会对研究前沿工作本质的描述更加精确。Garfield 这 样 评 价 Small 与研究前沿2023附录：研究前沿综述：寻找科学的结构122Griffith 的工作，“他们的工作是我们的飞行器得以起飞的最后一块理论基石”21。Garfield一位实干家，他将自己的理论研究工作转化成了数据库产品，无论是信息检索还是分析领域都受益良多。这个飞行器以 1981 年出版的 IS

258、I 科学地图：生物化学和分子生物学(ISI Atlas of Science:Biochemistry and Molecular Biology,1978/80)而宣告起飞22，可以说这本书所呈现的工作与 Small 的工作有着内在的联系。这本书分析了102个研究前沿，每一个前沿都包括一张图谱，包含了前沿背后的核心论文，以及多角度展示这些论文间的相互关系。每一组核心论文被详细列出，并且给出它们的被引用次数，那些重要的施引论文也会在清单中，还会基于核心论文的被引用次数给出每个前沿的相关权重。伴随这些分析数据的还有来自各前沿专业领域的专家撰写的综述。书的最后，是这 102 个研究前沿汇总在一起的

259、巨大图谱，显示出他们之间的相似关系。这绝对是跨时代的工作，但对于市场来说无异于一场赌博，这就是 Garfield 的个性写真。Small 与 Griffith 1974 年 共 同发表的第二篇论文中，可以看到对不同研究前沿相似度的度量19。通过共被引分析构建的研究前沿及其核心论文，是建立在这些论文本身的相似度基础上的。同样，用这种方法形成的不同研究前沿之间的相似度也是可以描述的，从而发现那些彼此联系紧密的研究前沿。在他们的研究前沿图谱中，Small与 Griffith 通过不同角度剖析、缩放数据以期接近这两个维度的研究 方向。对 Small 与 Griffith 的 工 作，尤其是从以上两个维

260、度解析通过共被引分析聚类论文图谱的工作，Price 认为“看上去这是非常深奥的工作，也是革命性的突破。”。他强调“他们的发现似乎预示着科学研究存在内在的结构与秩序，需要我们进一步去发现、辨识、诊断。我们惯常用分类、主题词的方式去描述它，看上去与它自然内在的结构是背道而驰的。如果我们真想发现科学研究结构的话，无疑需要分析海量的科学论文，生成巨型地图。这个过程是动态的，不断随着时间而变化，这使得我们在第一时间就能捕捉到它的进展与特性。”20在出版了另一本书和一系列综述性期刊之后23,24，ISI Altas of Science 作为系列出版物终止于上世纪 80 年代。出于商业考虑，那时还有更优先

261、的事情需要做。但是 Garfield 与 Small 继续执着地行走在科学图谱这条道路上，他们几十年来做了各种研究与实验。1985年,Small 发表了两篇论文介绍他关于研究前沿定义方法的重要修正：分数共被引聚类法(Fractional Co-Citation Clustering)25。根据引用论文的参考文献的多少，通过计算分数被引频次调整领域内平均引用率差异，籍此消除整体计数给高引用领域(如生物医药领域)带来的系统偏差。随着方法的改进，数学显得愈发重要，而在整数计数时代，数学曾被忽视。他还提出基于相似度可以将不同研究前沿聚类，这超越了单个研究前沿聚组的工作26。同年，Garfield与 S

262、mall 发 表 了“The geography of science:disciplinary and national mappings”，阐述了他们研究的新进展。该论文汇集了 Science Citation Index 与 Social Sciences Citation Index 数据，勾勒出全球该领域的研究状况，从全球的整体图出发，他们还进一步探索了更小分割单位的研究图谱27。这些宏-聚类间的关系与具体研究内容同样重要。这些关联如同丝线，织出了科学之网。接下来的几年里，Garfield 致力于发展他的科学历史图谱，并在Alexander I.Pudovkin 与 Vladimir

263、 S.Istomin 的协助下，开发了 HistCite这一软件工具。HistCite 不仅能够基于引用关系自动生成一组论文的历史图谱，提供某一特定研究领域论文发展演化的缩略图，还可以帮助识别相关论文，这些相关论文有可能在最初检索时没有被检索到，或者没有被识别出来。因此，HistCite 不仅是一个科学历史图谱的分析软件，也是帮助论文检索的研究前沿2023附录：研究前沿综述：寻找科学的结构123工具28,29。Small 继续完善着他的共被引分析聚类方法，并且试图基于某个学科领域前沿之间呈示的认知关系图谱探索更多的细节内容30,31。背后的驱动力是对科学统一性的强烈兴趣。为了显示这种统一性，S

264、mall展示了通过强大的共被引关系，如何从一个研究主题漫游到另一个主题，并且跨越了学科界限，甚至从经济学跨越到天体物理学32,33。对此 Small 与 E.O.Wilson 有类似的看法，后者在 1998 年出版的名为Consilience:The Unity of Knowledge的一书中表达了类似的思想34。上个世纪 90 年代早期，Small 发展了 Sci-Map,这是一个基于个人电脑的论文互动图形系统35。后来的数年中，他将研究前沿的研究数据放 到 了 Essential Science Indicators(ESI)数据库中。Essential Science Indicato

265、rs(ESI)主要用来做研究绩效分析。ESI 中的研究前沿，以及有关排名的数据每两个月更新一次。这时候，Small 对虚拟现实软件产生了极大的兴趣，因为这类软件可以产生模拟真实情况的三维虚拟图形，可以实时处理海量数据36,37。例如，上世纪 90 年代末期，Small 领导了一个科学论文虚拟图形项目，在桑迪亚国家实验室成功开发了共被引分析虚拟现实软件 VxInsight38,39。由于桑迪亚国家实验室高级研究经理 Charles E.Meyers 富有远见的支持，在动态实时图形化学术论文领域，该研究无疑迈出了巨大的一步，这也是一个未来发展迅速的领域。该软件可以将论文的密度及显著特征用山形描绘出

266、来。可以放大、缩小图形的比例尺，允许用户通过这样的比例尺缩放游走在不同层级学科领域。基础数据的查询结果被突出显示，一目了然。事实上，上世纪 90 年代末期对于科学图谱研究来说是一个转折点，之后，有关如何界定研究领域，以及领域间关系的可视化研究都得到了迅猛发展。全球现在有很多学术中心致力于科学图谱的研究，他们使用的方法与工具不尽相同。印第安纳大学的 Katy Borner 教授在其 2010 年出版的一本书：Atlas of Science Visualizing What We Know 中对该领域过去 10 年取得的进展做了总结，当然这本书的名字听上去似曾相识40。从共被引聚类生成科学图谱诞

267、生，到今天这个领域如此繁荣，大约经历了 25 年的时间。很有意思的是，引文思想从产生到 Science Citation Index 的商业成功也大约经历了 25 年。当我们回顾这个进程时，清楚地看到相对于它们所处的时代来说两者都有些超前。如果说 Science Citation Index 面临的挑战来自于图书馆界根深蒂固的传统思想与模式(进一步说就是来自研究人员检索论文的习惯性行为)，那么，科学图谱，作为一个全新的领域，之所以迟迟未被采纳，其原因应归为，在当时的条件下，缺乏获取研究所需的大量数据的渠道，并受到落后的数据存储、运算、分析技术的限制。直到上实际 90 年代，这些问题才得到根本解

268、决。目前正以前所未有的速度为分析工作提供海量的分析数据，个人计算机与软件的发展也使个人计算机可以胜任这些分析工作。今天，我们利用 Web of Science 进行信息检索、结果分析、研究前沿分析、图谱生成，以及科学活动分析，它不仅拥有了用户，还拥有了忠诚的拥趸与宣传者。Garfield 与 Small 辛 勤 播 种，很多年后这些种子得以生根、发芽，在很多领域迸发出勃勃生机。有人这样定义什么是了不起的人生“在人生随后的岁月中，将年轻时萌发的梦想变成现实”。从这个角度说，他们两人不仅开创了信息科学的先锋领域，而且成就了他们富有传奇的人生。科睿唯安将继续支持并推进这个传奇的持续发展。研究前沿20

269、23附录：研究前沿综述：寻找科学的结构1241 Eugene Garfield.Citation indexes for science:a new dimension in documentation through association of ideas.Science,122(3159):108-111,1955.2 Eugene Garfield.Citation Indexing:its Theory and Application in Science,Technology,and Humanities.NewYork:John Wiley&Sons,1979,3.3 Genet

270、ics Citation Index.Philadelphia:Institute for Scientific Information,1963.4 Eugene Garfield.Citation indexes in sociological and historic research.American Documentation,14(4):289-291,1963.5 Eugene Garfield,Irving H.Sher,Richard J.Torpie.The Use of Citation Data in Writing the History of Science.Phi

271、ladelphia:Institute for Scientific Information,1964.6 Derek J.de Solla Price.Science Since Babylon.New Haven:Yale University Press,1961.See also the enlarged edition of19757 Derek J.de Solla Price.Little Science,Big Science.NewYork:Columbia University Press,1963.See also the edition Little Science,B

272、ig Science.and Beyond,1986,including nine influential papers by Price in addition to the original book8 Derek J.de Solla Price.Foreword.in Eugene Garfield,Essays of an Information Scientist,Volume 3,1977-1978,Philadelphia:Institute For Scientific Information,1979,v-ix.9 Derek J.de Solla Price.Networ

273、ks of scientific papers:the pattern of bibliographic references indicates the nature of thescientific research front.Science,149(3683):510-515,1965.10 ibid.11 Henry Small.Co-citation in scientific literature:a new measure of the relationship between two documents.Journal ofthe American Society for I

274、nformation Science,24(4):265-269,1973.12 Irena V.Marshakova-Shaikevich.System of document connections based on references.Nauchno Tekhnicheskaya,Informatsiza Seriya 2,SSR,Scientific and Technical Information Serial of VINITI,6:3-8,1973.13 Robert K.Merton.Singletons and multiples in scientific discov

275、ery:a chapter in the sociology of science.Proceedings of the American Philosophical Society,105(5):470-486,1961.14 Robert K.Merton.Resistance to the systematic study of multiple discoveries in science.Archives Europennes de Sociologie,4(2):237-282,1963.15 Myer M.Kessler.Bibliographic coupling betwee

276、n scientific papers.American Documentation,14(1):10-25,1963.16 Henry Small.Cogitations on co-citations.Current Contents,10:20,march 9,1992.参考文献研究前沿2023附录：研究前沿综述：寻找科学的结构12517 Henry Small,Belver C.Griffith.The structure of scientific literatures i:Identifying and graphing specialties.Science Studies,4

277、(1):17-40,1974.18 Belver C.Griffith,Henry g.Small,Judith A.stonehill,sandra Dey.The structure of scientific literatures II:Toward a macro-and microstructure for science.Science Studies,4(4):339-365,1974.19 ibid.20 See note 8 above.21 Eugene Garfield.Introducing the ISI Atlas of Science:Biochemistry

278、and Molecular Biology,1978/80.Current Contents,42,5-13,October 19,1981 reprinted in Eugene Garfield,Essays of an Information Scientist,Vol.5,1981-1982,Philadelphia:Institute for Scientific Information,1983,279-28722 ISI Atlas of Science:Biochemistry and Molecular Biology,1978/80,Philadelphia:Institu

279、te for Scientific Information,1981.23 ISI Atlas of Science:Biotechnology and Molecular Genetics,1981/82,Philadelphia:Institute for Scientific Information,1984.24 Eugene Garfield.Launching the ISI Atlas of Science:for the new year,a new generation of reviews.Current Contents,1:3-8,January 5,1987.repr

280、inted in Eugene Garfield,Essays of an Information Scientist,vol.10,1987,Philadelphia:Institute for Scientific Information,1988,1-625 Henry Small,ED Sweeney.Clustering the Science Citation Index using co-citations.I.A comparison of methods.Scientometrics,7(3-6):391-409,1985.26 Henry Small,ED Sweeney,

281、Edward Greenlee.Clustering the Science Citation Index using co-citations.II.Mapping science.Scientometrics,8(5-6):321-340,1985.27 Henry Small,Eugene Garfield.The geography of science:disciplinary and national mappings.Journal of Information Science,11(4):147-159,1985.28 Eugene Garfield,Alexander I.P

282、udovkin,Vladimir S.Istomin.Why do we need algorithmic historiography?.Journal of the American Society for Information Science and Technology,54(5):400-412,2003.29 Eugene Garfield.Historiographic mapping of knowledge domains literature.Journal of Information Science,30(2):119-145,2004.30 Henry Small.

283、The synthesis of specialty narratives from co-citation clusters.Journal of the American Society for Information Science,37(3):97-110,1986.31 Henry Small.Macro-level changes in the structure of cocitation clusters:1983-1989.Scientometrics,26(1):5-20,1993.32 Henry Small.A passage through science:cross

284、ing disciplinary boundaries.Library Trends,48(1):72-108,1999.33 Henry Small.Charting pathways through science:exploring Garfields vision of a unified index to science.In Blaise Cronin and Helen Barsky Atkins,editors,The Web of Knowledge:A Festschrift in Honor of Eugene Garfield,Medford,研究前沿2023附录：研究

285、前沿综述：寻找科学的结构126NJ:American Society for Information Science,2000,449-473.34 Edward O.Wilson.Consilience:The Unity of Knowledge,New York:Alfred A.Knopf,1998.35 Henry small.A Sci-MAP case study:building a map of AIDs Research.Scientometrics,30(1):229-241,1994.36 Henry Small.Update on science mapping:cr

286、eating large document spaces.Scientometrics,38(2):275-293,1997.37 Henry Small.Visualizing science by citation mapping.Journal of the American Society for Information Science,50(9):799-813,1999.38 George S.Davidson,Bruce Hendrickson,David K.Johnson,Charles E.Meyers,Brian N.Wylie.Knowledge mining with

287、 Vxinsight:discovery through interaction.Journal of Intelligent Information Systems,11(3):259-285,1998.39 Kevin W.Boyack,Brian N.Wylie,George S.Davidson.Domain visualization using Vxinsight for science and technology Management.Journal of the American Society for Information Science and Technology,5

288、3(9):764-774,2002.40 Katy Brner.Atlas of Science:Visualizing What We Know,Cambridge,MA:MIT Press,2010.研究前沿2023编纂委员会127编纂委员会专家指导委员会：主任侯建国副主任周琪常进执行副主任潘教峰翟立新刘细文王利委员于渌李国杰方荣祥李永舫姚檀栋翟明国王赤喻树迅 李晋闵张凤张晓林刘清何国威肖立业程代展朱祯 高彩霞单保慈赵冰张建玲刘会贞田野史建波施一 张正斌张雯何畅张双南田志喜石正丽步文博姜雪峰 刘安安朱朝东王亚韡马琰铭宋成詹成周强总体组：科睿唯安David Pendlebury 岳卫平王娜郭

289、杨黄庭颖马亚鹏孙敏熊洋王振王思茗危期 中国科学院科技战略咨询研究院冷伏海周秋菊杨帆前沿解读组（前沿命名与重点前沿解读分析）：农业科学、植物学和动物学袁建霞 生态与环境科学邢颖 地球科学范唯唯杨帆 临床医学冀玉静李军莲李赞梅李阳 生物科学周秋菊 化学与材料科学边文越张超星 物理学黄龙光 天文学与天体物理学王海名韩淋 数学王海名孙震 信息科学王海霞白如江 经济学、心理学及其他社会科学王文君英文翻译组：袁建霞邢颖周秋菊范唯唯王海名杨帆李赞梅李军莲 冀玉静边文越张超星黄龙光韩淋王海霞孙震白如江 李阳Christopher M.King 岳卫平王娜郭杨黄庭颖 马亚鹏王文君孙敏熊洋王振王思茗危期数据支持组

290、：科睿唯安 中国科学院科技战略咨询研究院王小梅李国鹏中国科学院科技战略咨询研究院简介2015 年 11 月，中国科学院被确定为党中央、国务院、中央军委直属的首批 10 家第一类高端智库建设试点单位之一，并明确试点的重点任务是建设中国科学院科技战略咨询研究院（以下简称战略咨询院）。2016 年 1 月，战略咨询院开始组建，其定位是中国科学院学部发挥国家科学技术方面最高咨询机构作用的研究和支撑机构，是中国科学院率先建成国家高水平科技智库的重要载体和综合集成平台，并集成中国科学院院内外以及国内外优势力量建设智库型研究院。战略咨询院的主要任务是发挥中国科学院集科研院所、学部、教育机构为一体的优势，从科

291、技规律出发研判科技发展的趋势和突破方向，从科技影响的角度研究经济社会发展和国家安全重大问题，聚焦科技发展战略、科技和创新政策、生态文明与可持续发展战略、预测预见分析、战略情报等领域，汇聚国内外优秀人才，建设开放合作的战略与政策国际研究网络，为国家宏观决策提供科学依据和咨询建议。中国科学院文献情报中心简介中国科学院文献情报中心是中国科学院直属事业法人单位。该中心立足中国科学院，面向全国，负责全院文献情报服务的组织、管理和协调，全院科技文献资源保障体系建设，公共文献信息服务的建设和管理，为科研人员提供自然科学的高技术领域的科技文献信息资源保障和战略情报研究服务，并开展科学交流与科学文化传播服务。该中心是国际图书馆协会联合会（IFLA）的重要成员，同时也是图书馆电子信息联盟（EIFL）和开放获取知识库联盟（COAR）的重要成员。科睿唯安简介科睿唯安是全球领先的信息服务提供商。我们为全球用户提供信息与洞见，帮助他们改变观点、改善工作，让世界变得更加美好。我们的解决方案基于先进的技术与深厚的行业积淀，涵盖学术研究和政府机构，生命科学与健康，知识产权各个领域。如需了解更多信息，请访问 https:/