近日，中國科學院科技戰略咨詢研究院（以下簡稱戰略咨詢院）發布了《科學結構圖譜2021》。基于2012年至2017年10223個研究前沿中包含的高被引論文數據，研究人員構建了科學結構圖譜。他們發現，全球科學研究結構穩中有新，中國科研優勢研究領域逐步穩固，并與美國形成了明顯的互補關系。
“當科學知識不斷發展變化時，科學結構也會動態變化，發展演變過程形成了科學結構的演化。科學結構不僅可以宏觀反映整體科學的邏輯關系，而且可以微觀反映某個單一研究領域的知識結構。”戰略咨詢院科技戰略情報研究所研究員王小梅表示。
全球涌現近百個新研究熱點
通過對比分析2012~2017年和2010~2015年的科學結構圖，研究人員發現，科學研究結構在總體穩定的同時，也出現了一些新變化。
“目標導向的基礎研究與應用研發結合更加緊密，應用性牽引趨勢明顯，傳統意義上的基礎研究、應用研究的邊界日趨模糊。”王小梅說。
研究人員發現，科學研究與工程結合并逐漸向應用轉化的研究問題越來越多，如從催化到氫能、頁巖氣、熱能等新能源的研究，從柔性材料到可穿戴設備，環境與健康結合形成“環境治理”群組，3D、4D 打印技術以及智能電網、智慧城市快速發展，基礎醫學研究更多地與臨床研究結合解決人類健康問題等。
研究中，科研人員也發現了一些新的聚焦群組，比如同天文學與粒子物理相關的“理論物理”，從催化基礎研究逐步發展到應用研究的“先進能源”，與納米生命科學相關的“有機聚合物材料”，與機器學習相關的“深度學習”，氣候變化研究中出現了更多和極端氣候變化相關的研究，以及“頁巖氣”“化學生物的藥物研究”“物種保護”“腫瘤免疫治療”“腫瘤基因突變與靶向治療”“新發病毒傳染病”“藥物濫用”“文獻計量與期刊研究”等。
“在‘科學結構2012~2017’中，出現了97個新興熱點研究領域。”王小梅介紹，熱點研究領域在醫學、生物科學和交叉學科分布較集中，分別有26個、13個和11個。兩個最大的新興熱點研究領域分別是“寨卡病毒”和“黑色素瘤治療”，分別包含125篇和64篇論文，發現新病毒以及新療法（技術）的出現是形成新研究領域的主因。
中國科研優勢與美國存在互補性
研究人員選取中國、美國、英國、德國、法國、日本等有代表性的11個國家作為主要研究對象，分析了這些國家的科研活躍度。
研究發現，中國科研優勢研究領域逐步穩固，與美國優勢領域存在明顯的互補性。“在科學結構圖中，中國優勢研究領域主要位于圖的上半部分偏右，涵蓋納米科技、計算機與工程，以及環境治理等，中國在位于圖下部的‘醫學’‘社會科學’‘經濟與商業’‘生物科學’4個大類中所占份額相對較少。”王小梅說。
中國的研究領域覆蓋率上升。報告顯示，中國研究領域覆蓋率從世界排名第五位上升到第四位，且覆蓋率呈現顯著上升趨勢，從66.7%上升到72.0%。新增研究領域的覆蓋率也有小幅增長，從48.3%增長到49.5%。但中國仍有28%的研究領域沒有發表研究論文。
在政府資助產出的核心論文數量及分布方面，研究人員發現，2012年至2017年間，與其他國家相比，中國政府資助論文占發表核心論文的比例最高，達到81.4%。“這與中國科研的進步、政府科研經費高投入有著密不可分的關系。”王小梅說。
不過，數據也顯示，中國政府資助產出的核心論文在各領域不均衡，主要集中在“納米科技”“無線通信與人工智能”“系統控制”等方向，其他方向資助發文量較少，尤其是“醫學”和“社會科學”方面較弱。
納米科技、環境生態領域交叉度最高
學科交叉點通常是科學新的生長點，最后可能導致科學發生革命性變化。《科學結構圖譜2021》對交叉學科的情況也進行了分析。
研究人員界定，如果研究領域中一個學科的核心論文比例小于60%，該研究領域就屬于交叉學科。對研究領域的學科交叉性進行分析后，他們發現，納米科技及環境與生態領域的交叉度最高，其次是與智能決策和智能控制相關的研究。而臨床醫學與生物科學的學科交叉研究領域相對較少；天文學與物理學研究大類中的學科交叉研究領域最少。
王小梅介紹，納米科技及環境與生態領域中的交叉學科包括“鈣鈦礦材料與器件”“納米材料”“納米催化”“儲能材料與器件”“納米生命科學”“環境治理”“生態學”“低碳經濟”等，智能決策和智能控制相關的交叉學科包括“無線通信與人工智能”“系統與控制”在內的部分研究等，臨床醫學與生物科學的學科交叉研究領域主要集中在“腸道微生物”“傳染病”“社會醫學”“孤獨癥”“腫瘤基因”等。
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