12月8日，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与科睿唯安联合向全球发布了《2021研究前沿》报告和《2021研究前沿热度指数》报告。报告遴选展示了110个热点前沿和61个新兴前沿，覆盖自然科学和社会科学的11大学科领域，是连续第八年发布《研究前沿》系列报告。
研究方法：
定义“研究前沿”的方法，源于科学研究之间存在的某种特定共性，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中。对于研究前沿的分析，为科研人员提供了一个独特的视角来揭示科学研究的脉络。在今年的报告中，约三分之一的研究前沿与新型冠状病毒肺炎（COVID-19，简称新冠肺炎）相关。临床医学领域位居前十位的热点前沿中有六个与新冠肺炎相关，生物科学领域位居前十位的热点前沿有三个与新冠肺炎相关，在这些领域的研究将对全球抗击新冠疫情产生深远的影响。报告显示：在11大学科领域整体层面，美国仍是最为活跃的国家，中国继续排名第二，中美之间的差距在缩小
以下重点介绍生物科学领域研究前沿与热点：
生物科学领域位居前十位的热点前沿主要集中于新型冠状病毒（SARS-CoV-2）的致病机理研究、瑞德西韦抑制冠状病毒的机制研究、卡介苗诱导的训练免疫、肿瘤相关成纤维细胞对肿瘤免疫应答的影响、大脑海马神经元再生和星状胶质细胞功能多样性、脂蛋白 (a)与心血管疾病风险、抑郁症相关基因座研究以及基于图像的深度学习自动识别和诊断疾病等主题。在与新冠肺炎的战斗中，科学家在与病毒赛跑，新型冠状病毒致病机理相关研究迅速成为生物科学领域的热点，通过对病原、关键靶点及受体的确定，为后续疫情防控和药物及疫苗研究等奠定了工作基础。2021年的相关热点前沿包括“新冠肺炎病原的鉴定、病毒全基因组序列分析和ACE2 受体识别”和“新型冠状病毒刺突糖蛋白的结构、功能和抗原性”。“瑞德西韦抑制冠状病毒的机制研究”热点前沿研究证实瑞德西韦可以强效抑制冠状病毒属的复制，包括一些引起人畜共患疾病如中东呼吸综合征 MERS 和 SARS 的冠状病毒。临床医学领域中与之相关的热点前沿是“瑞德西韦治疗新冠肺炎研究”。
脑科学研究、
肿瘤发生和治疗研究、抑郁症发病机制和药物作用机制研究等是历年生物科学领域研究前沿的核心议题。脑科学方面包括 2 个热点前沿“成年人类大脑海马神经元再生研究”和“大脑星形胶质细胞异质性和功能多样性”，其中热点前沿“大脑星形胶质细胞异质性和功能多样性”是 2020 年热点前沿“星形胶质细胞与神经退行性疾病以及大脑衰老的关系”的发展和延续。
此外，“肿瘤相关成纤维细胞在肿瘤免疫治疗中作用”热点前沿则与 2020年的热点前沿“基于 MicroRNA 的肿瘤治疗”相关。“全基因组关联研究确定抑郁症相关的基因座”热点前沿与 2020 年的“氯胺酮抗抑郁作用机制的研究”热点前沿一样都关注抑郁症主题。2021生物科学领域 Top 10 热点前沿
2021生物科学领域 Top10 热点前沿的施引论文
下面我们共同回顾2019-2020年神经科学都有哪些研究热点以及发展如何：
2020
2020年生物科学领域位居 Top10 位的热点前沿集中在神经系统疾病、肠道微生物与人体疾病、耐药菌、抑郁症、肿瘤相关基础研究、蛋白质靶向降解和碳酸酐酶抑制剂等方向。其中神经系统疾病是最大的前沿群，包括“星形胶质细胞与神经退行性疾病以及大脑衰老的关系”、“纳米粒介导的脑内药物传递系统”和“神经系统疾病中的淋巴通路”3 个热点前沿。
2020生物科学领域 Top 10 热点前沿
2020生物科学领域 Top10 热点前沿的施引论文
重点热点前沿——“星形胶质细胞与神经退行性疾病以及大脑衰老的关系”
长期以来，人们将治疗神经系统疾病，理解神经作用机制的焦点都集中在神经元上。然而近年来，人们越来越认识到神经胶质细胞（如小胶质细胞和星形胶质细胞）可能在驱动神经系统疾病（包括神经退行性疾病例如阿尔兹海默病、帕金森疾病、脑外伤以及脊髓损伤等）以及大脑衰老过程中起关键作用。该热点前沿对小胶质细胞和星形胶质细胞的功能提出了新见解，加深了人们对衰老和老年疾病中神经元 - 神经胶质相互作用机制的理解。星形胶质细胞能够参与一系列人类神经变性疾病或大脑损伤的发生，比如，激活小胶质细胞后会释放三种关键的因子，从而起到推动神经毒性反应（杀死神经元）的星形胶质细胞的形成。小胶质细胞在衰老过程中促进星形胶质细胞活化。反应性星形胶质细胞失去了正常功能的能力，产生补体成分，并释放一种杀死神经元和少突胶质细胞的毒性因子，星形胶质细胞对衰老反应基因的上调可导致正常衰老过程中易感脑区的认知功能下降，使老年脑更易受损伤。这些新见解为神经退行性疾病的新疗法的开发提供了机会，具有非常重要的意义。从核心论文的国家分布看，美国是最大的核心论文贡献国，其中斯坦福大学贡献的核心论文数量最多，同时论文的影响力也最大，其中一篇论文被引频次达到 922 次。“星形胶质细胞与神经退行性疾病以及大脑衰老的关系”研究前沿中核心论文的 Top 产出国家和机构
“星形胶质细胞与神经退行性疾病以及大脑衰老的关系”研究前沿中施引论文 Top 产出国家和机构
2019
2019年，与神经科学相关的研究前沿归类于临床医学领域：2019临床医学领域 Top 10 热点前沿
2019临床医学领域 Top10 热点前沿的施引论文
重点热点前沿——“中枢神经系统周细胞功能障碍在阿尔茨海默病中的作用”
周细胞是散在分布于血管内皮细胞与基膜之间的一种扁平而有突起的细胞。在中枢神经系统内，周细胞与血管内皮细胞、基膜、神经胶质细胞和神经元共同构成神经血管单元，共同维持中枢神经系统的正常形态和功能。中枢神经系统周细胞可通过收缩松弛来调控脑血流量，并在形成维持血脑屏障、稳定新生血管和吞噬清除代谢产物等方面发挥重要作用。随着神经科学研究的深入，作为血管神经单元重要组成部分的周细胞，其功能障碍与多种中枢神经系统疾病的发病和预后密切相关，并有可能成为临床治疗的新靶点，因而研究热度不断攀升。阿尔茨海默病作为最常见的神经退行性疾病，也和中枢神经系统周细胞功能障碍密不可分，具体机制涉及血脑屏障受损、局部脑血流量降低、β 淀粉样蛋白和 tau 蛋白代谢异常等方面。“中枢神经系统周细胞功能障碍在阿尔茨海默病中的作用”热点前沿包括 14 篇核心论文，研究内容主要涉及阿尔茨海默病的细胞机制和分子机制、周细胞的重要功能和信号途径等领域。其中有研究表明阿尔茨海默病患者脑组织内 PDGFRβ周细胞丢失与纤维蛋白原渗漏、氧合度下降、纤维状 β 淀粉样蛋白异常沉积有关。还有研究表明周细胞变性导致神经血管解耦合、脑供氧不足和代谢应激，与阿尔茨海默病等中枢神经系统疾病发生有关。另有研究发现周细胞是调节脑血流量的主要调节者，神经元活动和神经递质谷氨酸激发信号释放，使周细胞松弛，从而扩张毛细血管，调节脑血流量。该热点前沿核心论文TOP产出国家和机构中，美国参与贡献率最高，达 71.4%，其中南加利福尼亚大学领先优势明显，参与发表了 6 篇核心论文，占比 42.9%，在产出机构中排名第 1；英国和塞尔维亚分别以 4 篇和 2 篇核心论文位列产出国家第 2名和第 3 名。中国贡献的 1 篇核心论文来自第三军医大学。“中枢神经系统周细胞功能障碍在阿尔茨海默病中的作用”研究前沿中核心论文的 Top 产出
国家和机构
施引论文产出最多的国家为美国（567 篇，47.3%），其后依次为英国、中国、德国和加拿大，其中中国以 133 篇论文位列第 3；Top10 产出机构中，美国 6 家机构上榜，其他 4 家机构分别来自法国和英国。哈佛大学（54 篇）、南加利福尼亚大学（48 篇）和法国国家健康与医学研究所（46 篇）居前三位。
“中枢神经系统周细胞功能障碍在阿尔茨海默病中的作用”研究前沿中施引论文的 Top 产出
国家和机构
以上内容均来自科睿唯安历年发布研究前沿，完整报告请见：
http://webapp.icarebj.com/clarivate/research_fronts_2021/reg.htm
