科学
研究的世界呈现出蔓延生长、不断演化的景象。科研管理者和政策制定者需要掌握科研的进展和动态，以有限的资源来支持和推进科学进步。洞察科研动向，尤其是跟踪新兴专业领域将对其工作产生重大的意义。
科睿唯安（Clarivate Analytics）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办法，源自于科学研究之间存在的某种特定的共性。这种共性可能来自实验数据，也可能来自研究方法、概念或假设，并反映在科学家在论文中引用其他科学家的工作这个学术行为之中。
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文献的分析，可以发现该领域的最新进展和发展方向。
2013 年，Clarivate Analytics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，Clarivate Analytics 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，引起了全球广泛的关注。
2016 年，中国科学院科技战略咨询研究院战略情报研究所，继续在《2015研究前沿》的基础上，推出《2016 研究前沿》。报告仍然以文献计量学中的共被引分析方法为基础，基于 Clarivate Analytics 的 Essential Science Indicators（ESI）数据库中的 12 188个研究前沿，遴选出 2016 年自然科学和社会科学的 10个大学科领域排名最前的 100 个热点前沿和 80 个新兴前沿。
农业、植物学和动物学
农业、植物学和动物学领域Top10 热点前沿发展态势
农业、植物学和动物学领域 Top10 研究前沿主要分布在作物研究和食品研究两个子领域。
表 1.1 农业、植物学和动物学领域 Top10 热点前沿
图1.1 农业、植物学和动物学领域 Top10 热点前沿施引论文
其中作物研究子领域主要关注病虫害防控基础研究和作物改良基础研究，病虫害防控基础研究包括 4 个热点前沿“植物先天免疫机制”“子囊菌和半知菌的分类学与系统发育学”“细菌Ⅵ型分泌系统的结构与调控”和“害虫天敌蝙蝠的白鼻综合征”（表 1.1 和图 1.1）。其中“植物先天免疫机制”连续两年入选Top10 热点前沿。作物改良基础研究 2 个热点前沿“光合作用捕光蛋白复合物的结构与功能”和“田间高通量作物根系表型分析”进入 Top10 热点前沿。
另一个子领域食品研究主要集中在食品安全和食品营养方面，其中食品安全研究包括 2 个热点前沿“食品检测中的高光谱成像技术”和“生鲜食品微生物污染的爆发与防控”，其中“食品检测中的高光谱成像技术”在 2015 年也入选 Top10 热点前沿。食品营养研究中的 2 个热点前沿，即“抗氧化肽的分离与表征”和“营养物质纳米乳递送系统”跻身 Top10 热点前沿。
重点热点前沿——生鲜食品微生物污染的爆发与防控
食品微生物污染是受到广泛关注的全球公共卫生问题。过去几十年，各国因食品微生物引起的食源性疾病发病率均显著增加。食品微生物污染的相关研究，包括微生物污染来源、致病菌爆发流行趋势和社会经济影响、预防控制手段等，也成为近年食品安全领域的研究热点。
该热点前沿中的 23 篇核心论文主要围绕生鲜食品、鲜切叶菜中致病性微生物引起的食源性疾病的爆发风险、来源与防控策略。重点关注的致病性微生物是最常见、分布最普遍的沙门氏菌。微生物污染的原因分析覆盖了农产品生产链的全部环节，包括受污染水、土壤等种植环境，田间生产实践，以及生产加工环节。未来需要更全面、及时的环境评价及更多地研究病原体 - 农产品间生物学和生态学的相互作用来识别更好的预防策略。防控措施研究也涉及种植环境的消毒、合理的生产实践和产品的消毒包装。由于病原体的表面附着和内化作用，常规消毒方法效果不佳，二氧化氯、电解水、紫外线、常压低温等离子体、过氧化氢、有机酸、酸化次氯酸钠和臭氧等新兴技术具有很大的前景。在热点前沿中多篇论文聚焦在常压低温等离子体杀菌技术上。
从核心论文产出的国家和机构层面看（表1.2），美国、西班牙、比利时、爱尔兰、韩国、英国是核心论文的主要产出国。美国是该领域最重要的研发国家，贡献了 9篇核心论文，占核心论文总数的 39.1%；西班牙和比利时的研究成果也不容小觑，分别贡献了 6 篇和 5 篇核心论文，分别占核心论文总数的 26.1% 和 21.7%。施引论文的高产国家包括美国、西班牙、韩国、中国、比利时等国家（表1.3）。美国有 375 篇施引论文，占施引论文总数的 39.2%，远高于其他国家。排在第 2 位的西班牙贡献了101 篇施引论文。中国虽然没有核心论文产出，但是对核心论文的施引论文数量有66 篇，排第 4 位。施引论文的高产机构中，美国农业部、比利时根特大学、西班牙科学研究委员会、美国食品药品监督管理局（FDA）和佛罗里达大学排在高产机构的前5 位。排名前 10 位的机构中没有中国机构。
表 1.2 “生鲜食品微生物污染的爆发与防控”研究前沿中核心论文的 Top 产出国家和机构
表1.3 “生鲜食品微生物污染的爆发与防控”研究前沿中施引论文的 Top10 产出国家和机构
上述数据表明，美国在该领域研发领先，实力强大，发挥主导作用；比利时、西班牙在该领域的前沿研究中作用也较重大。中国则表现为积极参加该领域热点前沿的跟进研究。
重点热点前沿——植物先天免疫机制
植物先天免疫是植物免疫系统的重要组成部分，是植物抵御病害的重要屏障。在该免疫过程中，植物能通过细胞表面免疫受体和胞内免疫受体感受来源于病原微生物的分子，从而激活先天免疫，抵御病原物的侵染，因此，通过研究植物先天免疫可以为作物抗病育种提供重要靶标。长期以来，寻找植物细胞表面针对各种病原微生物相关分子的特异性识别受体，成为理解植物先天免疫反应的关键。
该热点前沿共有核心论文 12 篇，主要围绕在研究植物先天免疫调控中扮演重要作用的模式识别受体或调控受体的相关作用机制。其中，2010 年北京生命科学研究所研究人员发表在 Cell Host & Microbe的论文“Receptor-like Cytoplasmic Kinases Integrate Signaling from Multiple PlantImmune Receptors and Are Targeted by a Pseudomonas Syringae Effector”被引频次最高，达 179 次，该文发现了植物先天免疫信号传导重要新元件——寄主胞质内受体类似激酶丁香假单胞菌效应蛋白AvrPphB 的作用机制。以这些核心论文为代表的研究工作不断丰富和充实了植物先天免疫机制研究，为作物抗病育种奠定了重要的理论基础。
从国家和机构层面（表1.4）来看，共 7 个国家参与了该热点前沿核心论文的发表，其中中国是主要产出国，参与发表了 5 篇，占该前沿核心论文总量的41.7%。此外，美国和英国各参与发表了4 篇核心论文，占比分别为 33.3%。为这些国家发表论文做出重要贡献的机构分别是来自中国的中国科学院和北京生命科学研究所，来自英国的约翰·英纳斯研究中心及来自美国的得克萨斯农工大学。
表1.4 “植物先天免疫机制”研究前沿中核心论文的 Top 产出国家和机构
表1.5 “植物先天免疫机制”研究前沿中施引论文的 Top10 产出国家和机构
从后续不同国家和机构对该前沿的跟进情况（表1.5）来看，美国贡献了 169篇施引论文，占总施引论文量的 34.3%，位居第一。中国位居第二，贡献了 106 篇施引论文，占比为 21.5%。核心论文量位居第二的英国的施引论文量是 86 篇，占比为 17.4%，位居第三。在机构层面，英国的约翰·英纳斯研究中心以 54 篇施引论文名列第一，其次是德国的马普学会（33篇），排在第三的是中国科学院，有30篇。
综合分析热点前沿“植物先天免疫”机制的核心论文与施引论文的结果表明，中国、美国、英国和德国既是该热点前沿核心论文的重要产出国又是施引论文的重要国家。
本文摘编自由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、英国科睿唯安著《2016研究前沿及分析解读》第1、2章，内容有删减。
（本期编辑：安静）
2016研究前沿及分析解读
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、英国科睿唯安 著
北京：科学出版社 2017.03
ISBN 978-7-03-052209-2
《2016研究前沿及分析解读》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 Indica-tors(ESI) 数据库中的12188个研究前沿，首先，遥选出2016年自然科学和社会科学的10个大学科领域排名最前的100个热点前沿和80个新兴前沿，重点选择一些研究前沿进行详细统计分析和解读；其次，以高度概括的视角对美国、英国、德国、法国、中国和日本六国在180个前沿的基础贡献水平和潜在发展水平进行评估描述；最后，在10个领域分别展开中国和美国在100个热点前沿和80个新兴前沿参与情况的比较分析，以期较为全面地掌握中国与美国这一科技强国的差距与优势。
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