12月8日，中国科学院科技战略研究所、中国科学院文献信息中心和柯睿维安向全球联合发布了《2021研究前沿报告》和《2021研究前沿热点指数报告》。
《研究前沿2021》报告选取并展示了农业科学、植物学与动物学、生态与环境科学、地球科学、临床医学、生物科学、化学与材料科学、物理学、天文学与天体物理学、数学、信息科学、经济学、心理学及其他社会科学等11个高度聚合的主要学科中活跃或发展迅速的110个热点前沿和61个新兴前沿，并客观反映了相关性。《2021研究前沿热度指数》报告显示，2021年，在11个主要学科的整体水平上，美国仍然是最活跃的；中国继续排名第二，与美国的差距进一步缩小；英国、德国和意大利分别排名第三、第四和第五。1.农业科学、植物学和动物学领域Top10热点主要分布在食品科学与工程、植物基因组与编辑、动物传染病、健康饮食、植物进化、植物抗病研究等六个子领域。其中食品科学与工程、植物基因组、编辑领域最多，有三个热点前沿。此外，2021年，首次有了关于饮食模式的研究，即间歇性禁食对健康、衰老和疾病进展的影响。注:表中黄色标记为关键热点前沿。农业、植物学和动物学领域的四个方向被选为新兴前沿，重点是农田土壤污染修复和植物抗逆性研究。2.生态学和环境科学领域Top10热点主要分布在生态科学和环境科学两个子领域，主要关注全球生态环境问题和与新冠肺炎疫情相关的生态环境问题。生态环境科学领域的两个方向被选为新兴前沿，即“气候和环境因素对新冠肺炎疫情的影响”和“大气二氧化氮水平与新冠肺炎死亡率上升有关”。3.地球科学领域十大热点中有四个属于地理相关研究，三个属于地质学，三个属于大气科学研究。从研究主题来看，地球科学领域的10大热点前沿更侧重于全球气候变化。其中，利用地球系统模型开展的气候敏感性评估、全球气候变化研究等课题，自2015年以来已4次入选《研究前沿》报告，显示了地球科学对人类活动和气候变化研究的持续关注。地球科学领域的一项研究被选为新兴前沿，即“Insight关于火星地震探测的研究”。4.临床医学领域十大热点关注新型冠状病毒、肿瘤免疫和靶向治疗。新冠肺炎疫情的突然爆发是现代医学面临的重大挑战，相关研究迅速成为国际临床医学研究热点，在2021年临床医学热点Top10中占据6席，成为绝对主流。研究课题涉及新冠肺炎病例的临床特征、CT诊断、药物治疗、肺外表现和并发症，以及对母婴的影响。然而，肿瘤免疫和联合靶向治疗是多年来研究前沿的核心课题，在新冠肺炎研究热的冲击下持续保持高烧。今年选出的29个临床医学新兴前沿都是新冠肺炎的研究。新冠肺炎的疫情是对全球科学事业的重大考验。世界各国生物医学科学家顺势而为，开展各种科研项目和长期科研项目，为疫情防控提供科技支撑。5.生物科学领域Top10热点聚焦新型冠状病毒的致病机理、Remdesivir抑制冠状病毒的机理、基于图像的深度学习的疾病自动识别与诊断。脑科学、肿瘤发生与治疗、抑郁症发病机制、药物作用机制的研究，是历年来生物科学前沿的核心课题。生物学领域的11项研究被选为新兴前沿，主要研究课题包括新型冠状病毒相关课题、全基因组癌症分析、人类粘蛋白折叠基因组的机制、人工智能在肽治疗中的应用等。6.化学和材料科学
Top10热点主要分布在有机合成、先进材料、生物化学等。与2013-2020年相比，2021年的10大热点有超过一半是首次入选，就连之前出现过的研究课题今年也有了研究方向的转移。在化学和材料科学领域，共有三项研究入选新兴前沿，均为首次进入新兴前沿。7.物理学Top10侧重于凝聚态物理、高能物理、理论物理和光学。物理领域的一项研究被选为新的前沿，即“无限层氧化镍的超导性研究”。8.天文学和天体物理学十大热门话题包括引力波、快速射电爆发、黑洞与暗物质的关系、中子星的性质、星系地图、寻找系外行星、恒星和行星系统的形成等等。黑洞、暗物质、恒星和行星系统的形成等“一黑二暗三起源”相关的研究课题依然突出。总的来说，引力波的观测和发现以及由此引发的相关研究在天文学和天体物理学领域产生了深远的影响，许多热点前沿都与此有关。天文学和天体物理学的两项研究被选为新兴前沿领域。9.数学领域数学领域的10大热点主要集中在两相各向异性变分问题、光孤子传输特性的解析研究、基于深度卷积神经网络的医学图像分析算法等方面。首次选择了统计学领域中非线性时间序列的复杂网络分析。10.信息科学领域信息领域Top10热点主要集中在6G通信、植物分类与疾病检测、心电分类、心律失常自动诊断等方向。与深度学习相关的话题占据了今年10大热点最前沿的大部分话题。“基于无人机的无线通信技术”是2020年热点前沿“无人机无线通信网络、传输安全及轨迹优化研究”的延续和拓展。其他前沿课题首次入选。在信息科学领域，一项研究被选为新的前沿，“通过医学图像检测和诊断新冠肺炎的深度神经网络研究”。1.经济学、心理学和其他社会科学领域2021年Top10中经济学、心理学等社会科学的热点前沿主要集中在心理学、社会学和经济管理领域，并呈现出较强的跨学科性质。此外，Top10热点前沿还突出了新技术在经济学、心理学和社会科学中的应用。经济学、心理学和其他社会科学的7项研究被选为新兴前沿，其中4项与新冠肺炎疫情有关，即新冠肺炎疫情恐惧量表的测量和评估、医务人员心理健康问题的调查以及新冠肺炎疫情对金融市场的影响。来源:中国科学院科技战略咨询研究所、中国科学院文献信息中心、柯睿维安
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