2019研究前沿报告发布，快来看看哪些研究方向入选Top10热点前沿？
近期，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《2019研究前沿》分析报告。报告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EssentialScience Indicators(ESI)数据库中的10587个研究前沿，遴选出了2019年自然科学和社会科学的10大学科领域排名最前的100个热点前沿。
热点前沿的遴选办法
首先把ESI数据库的21个学科划分到10个高度聚合的大学科领域中，然后对每个ESI学科中的研究前沿的核心论文，按照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,并将其整合到10大领域中，以此数据为基础，再根据核心论文出版年的平均值重新排序，遴选出每个领域中那些“最年轻”的研究前沿。通过上述几个步骤在每个大学科领域分别选出10个热点前沿，共计100个热点前沿。因为每个领域具有不同的特点和引用行为，有些学科领域中的很多研究前沿在核心论文数和总被引频次上会相对较小，所以从10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。
一、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居于前10的热点前沿主要分布在植物生理调控机制、作物性状改良、除草剂抗性、植物活性物质结构和功能、农田土壤污染修复、家畜胃肠道消化及农用无人机等研究方向上。
植物生理调控机制一直是该领域的前沿研究方向，每年均有热点前沿，今年该方向上有4个热点前沿进入前10，分别是茉莉酸信号传导、自噬、细胞壁纤维素合成、光形态发生等调控机理研究，其中茉莉酸信号传导、自噬及细胞壁纤维素合成机理研究分别曾在2013年、2015年和2017是前10热点前沿。作物性状改良方向曾有两年进入前10热点前沿，2013年是通过转Bt基因提高抗虫性，2018年是利用CRISPR基因编辑技术改良作物性状，今年则是利用植物生物刺激剂促进蔬果作物生长和提高抗逆性。除草剂抗性研究方向曾在2015年有1个热点前沿“除草剂抗性及其遗传学原因”进入前10，今年进入前10的热点前沿是草甘膦除草剂的抗性研究。
植物活性物质结构和功能、农田土壤污染修复、家畜胃肠道消化及农用无人机是今年新出现的热点前沿研究方向，这4个方向上悬疑片进入前10的热点前沿分别是“植物活性多糖的结构和功能研究”、“生物炭对农田土壤重金属镉污染的修复作用”、“牛瘤胃微生物组与肠道甲烷排放研究”和“无人机系统在作物表型分析中的应用”。
二、生态与环境科学领域Top10热点前沿发展态势
生态与环境科学领域的Top10热点前沿主要分布在生态科学和环境科学两个子领域，水体生态环境问题及多学科解决方案仍是研究前沿重要的关注点。
具体来看，环境科学子领域的热点前沿主要涉及利用微生物的污水处理技术、水中污染物分析分离技术和环境污染物的环境特征与风险研究。其中，污水处理技术相关的前沿包括“活性污泥消化技术的机理、工艺与影响因素”、“厌氧氨氧化技术及在污水处理中的应用”及消化过程中“微生物种间电子转移的机理及应用”。水中污染物分析分离技术包括“利用纳米复合材料吸附去除水中有毒金属离子”、“金属有机框架材料去除水中污染物”及“用于液体中有毒物质及生物活性物质分析、分离的新型材料的制备与
功能”。环境污染物的环境特征与风险研究方向的前沿为“内分泌干扰物的环境特征、人体暴露与健康风险”。
生态科学子领域的热点前沿主要涉及宏观大尺度的生物圈和生态系统的变化与风险，包括3个前沿：“地表植被覆盖变化对气候的影响”、“在全球尺度上对外来物种入侵的监测及影响分析”和“磷排放及蓝藻水华的污染和健康风险”。
三、地球科学领域Top10热点前沿发展态势
地球科学领域Top10热点前沿中6个属于固体地球物理学和地质学相关研究，包括：磁层多尺度任务科学研究进展，人工神经网络在预测太阳辐射中的应用，大型地震复杂破裂过程及走滑机制研究，地下流体注入诱发美国多地地震机理研究，利用好奇号开展盖尔陨石坑的岩石矿物学研究，欧洲和中东地区地震数据库与地面运动模型。3个热点前沿与气候变化有关，包括：利用CESM模式和RCP8.5情景
研究全球气候变化，利用热带降雨测量任务和全球降水测量任务开展全球多地区降水分析，元古代时期大气和海洋的氧化作用。还有1个地球化学研究热点：中国主要矿藏重金属地理累积情况与环境风险管控。
四、临床医学领域Top10热点前沿发展态势
临床医学领域位居前10位的热点前沿主要集中于慢病管理及新技术应用、疾病新机制发现、影像诊断新技术与安全性、肿瘤免疫疗法、生物技术药临床应用5个前沿群。“慢病管理及新技术应用”前沿群重点关注高血压降压治疗目标值与心血管事件风险关系、人工胰腺应用于1型糖尿病治疗、药物基因组学技术指导PCI术后抗血小板药物选择以及成年人支气管扩张症临床治疗研究；“疾病新机制发现”前沿群包括长链非编码RNAPV1在肿瘤中的功能和作用机制、周细胞在阿尔茨海默病中的作用2个热点前沿；“影像诊断新技术与安全性”前沿群包含基于PET的Tau蛋白成像技术应用于阿尔兹海默病等神经退行疾病研究以及磁共振含钆造影剂脑部沉淀危害研究；“肿瘤免疫疗法”、“生物技术药临床应用”则分别包含PD-1/L1抗体药肿瘤免疫治疗不良反应、英利昔单抗生物类似药临床疗效和安全性热点前沿。
与往年相比，2019年临床医学Top10热点前沿体现出较明显的持续性，其中：英利昔单抗生物类似药临床应用、神经退行疾病Tau蛋白示踪剂成像、人工胰腺治疗糖尿病、高血压降压目标与风险、含钆造影剂脑沉积5个热点前沿与2018年热点前沿相同或相近，而两个肿瘤相关的热点前沿（长链非编码RNAPV1在肿瘤中作用、PD-1/L1肿瘤免疫治疗副作用）则分别与2018年度（长链非编码RNA与肿瘤进展及预后关系）、2017年度（抗PD-1药肿瘤免疫治疗产生免疫相关不良反应）新兴前沿具有较大的延续性。
五、生物科学领域Top10热点前沿发展态势
生物科学领域位居前10位的热点前沿包括：3个药物开发相关前沿，3个衰老相关的前沿，2个合成生物学热点前沿，1个探索细菌耐药机制的前沿，以及1个新发现的具有实体瘤免疫的T细胞谱系相关前沿。
其中3个药物开发相关前沿分别是：“诱导蛋白降解的小分子PROTACs”、“3D打印医疗药物”和“绿色合成纳米颗粒在防治蚊媒疾病和癌症中的应用”。3个衰老相关的前沿分别是：“衰老和年龄相关疾病中的细胞衰老：从机制到治疗”、“DNA甲基化与衰老表观遗传时钟理论”和“一种新的细胞死亡模式—铁死亡”；2018年与该类相关的有2个前沿分别是：“细胞衰老的分子机制”和“哺乳动物早期胚胎DNA甲基化的独特调控阶段”。2个合成生物学热点前沿“Cas13：一种靶向RNA的新型CRISPR基因编辑系统”和“人工合成基因组”。1个探索细菌抗性基因耐药机制的前沿为：“质粒介导的多粘菌素抗性基因”。1个新发现的具有实体瘤免疫的T细胞谱系相关前沿为：“组织驻留记忆T细胞及其肿瘤免疫保护机制”。
六、化学与材料科学领域Top10热点前沿发展态势
化学与材料科学领域Top10热点前沿主要分布在有机合成、电化学合成、先进材料、机器学习在化学和材料科学中的应用等领域。与2013-2018年相比，2019年Top10热点前沿一半曾入选《研究前沿》报告，一半是首次进入，表现出既有延续又有发展的特点。在有机合成领域，碳氢键活化连续成为热点前沿，今年突出了与电化学的结合；碳氮键活化和钳形有机催化剂都是第二次进入《研究前沿》报告，分子机器是首次进入。在电化学合成领域，电化学合成氨首次进入《研究前沿》报告。在先进材料领域，钙钛矿材料和高能量密度聚合物纳米复合材料都是连续入选热点前沿，有机超长磷光材料和纳米材料蒸发水技术首次入选研究前沿。近年来发展迅速的机器学习在化学研究中的应用方面的研究前沿首次入选该领域的Top10前沿。
七、物理学领域Top10热点前沿发展态势
物理学领域位居前10位的热点前沿主要集中于凝聚态物理、光学、理论物理和高能物理。凝聚态物理方面聚焦在量子自旋液体、氮族二维材料、马约拉纳费米子和拓扑声子晶体，这4个热点前沿都是首次出现，都与拓扑物理学研究密切相关。光学方面，新型深紫外非线性光学晶体、金属纳米结构表面等离激元和光学原子钟成为了新的研究前沿。理论物理方面，量子力学模型Sachdev-Ye-Kitaev模型和周期性驱动量子系统备受关注。高能物理方面，对四夸克态和五夸克态奇特强子的研究已经连续三年位列热点前沿。
八、天文学与天体物理学领域Top10热点前沿发展态势
天文学与天体物理学领域位居前10位的热点前沿涵盖了引力波、原行星盘、快速射电暴、哈勃常数、高能中微子、伽马射线、宇宙流体动力学模拟、宇宙早期暗淡星系等研究主题。引力波无疑是2019年最为亮眼的研究主题，涌现出“对双中子星并合引力波事件GW170817的多信使观测”、“对双黑洞并合引力波事件的观测和理论研究”和“标量-张量引力修正理论及引力波事件的影响”3个热点前沿。同时，天文学与天体物理学领域的热点前沿依旧体现出与空间科学任务平台高度相关的特点，哈勃常数、高能中微子和伽马射线、宇宙早期暗淡星系等长期备受关注的研究主题再次上榜。
九、数学、计算机科学与工程学领域Top10热点前沿发展态势
数学、计算机科学与工程学领域位居前10位的热点前沿主要集中于高阶非线性薛定谔方程孤子解求解及应用、基于多种理论的决策方法研究、时滞系统稳定性分析方法、无人机中继网络的部署和轨迹优化、云计算环境中的数据安全、非正交多路访问网络、水下瞬态空化湍流的数值模拟、高温构件寿命预测及可靠性评估、电动汽车用锂离子电池的荷电状态估计、Ga2O3材料生长及器件研制等主题的研究。与2013-2018年相比，2019年Top10热点前沿既有延续又有发展。非线性方程求解及其应用问题连续多年入选本领域的热点前沿或新兴前沿。决策方法研究、时滞系统稳定性分析方法研究、电动汽车用锂离子电池状态估计也是历年研究前沿中的重要研究主题。其余的热点前沿均为首次入选。
十、经济学、心理学及其他社会科学领域Top10热点前沿发展态势
2019年经济学、心理学及其他社会科学领域位居前10位的热点前沿主要集中在心理学、商业经济、能源经济一些研究方法上，其中心理学领域有“智能手机成瘾的原因及对人身心健康的负面影响”、“识别大脑功能结构及连接模式对理解个体注意力等认知和行为的研究”、“社会隔离（孤立）对人身心健康的影响”。在商业经济领域，“大数据分析在商业管理中的应用”继2018年之后再次成为Top10热点前沿，此外，一些新出现的经济模式成为了热点前沿，包括“基于共享社会经济的预测问题研究”、“共享经济的若干问题研究”、“在线众筹背景下投资者行为研究”等。
在研究方法方面，“偏好最小二乘结构方程模型（PLS-SEM）及其应用”继2017年，再一次进入经济学、心理学及其他社会科学Top10热点前沿。除此以外，2019年热点前沿中另外两个与方法相关的热点前沿集中在能源与环境经济领域，分别是：“能源及碳排放的结构分解分析方法”和“多区域投入产出模型在世界经济和资源环境研究中的应用”，这是自2013年研究前沿分析以来投入产出方法第三次出现在Top10热点前沿中，前两次分别在2013年和2014年的Top10热点前沿中，应用领域主要是在温室气体排放等相关问题中。
报告来源：科睿唯安官网