全球科技前沿现状分析 基于汤森路透的科技论文和引文数据

0全 球 科 技 前 沿 现 状 分 析 基 于 汤 森 路 透 的 科 技 论 文 和引 文 数 据 1 研 究 前 沿 寻 找 并 描 述 科 学 的 结 构 研 究 前 沿 的 分 析 提 供 了 一 个 独 特 的 视 角 去 洞 悉 科 学 研 究 是 如 何 展 开的 ， 揭 示 了 不 同 研 究 者 因 探 究 科 学 问 题 产 生 的 关 联 性 。 汤 森 路 透 将 持 续 跟 踪 全 球 最 有 影 响 力 的 学 术 文 献 ， 不 断 丰 富 和 提 升分 析 方 法 以 观 察 和 记 录 科 学 研 究 的 发 展 过 程 。 为 科 学 政 策 的 制 定 者 、管 理 者 、 以 及 需 要 对 科 学 研 究 进 展 进 行 监 测 、提 供 支 持 、 推 动 研 究 进 步的 人 们 提 供 客 观 、 详 实 的分 析 数 据 与 结 果 。 1 2 Henry Small： 共 被 引 (co-citation)分 析的 创 始 人 “ 共 被 引 ” 是 一 种 新 的 文 献 耦 合 形 式 ， 即 两 篇 文 献 被 共 同 引 用 的 情形 。 两 篇 文 献 的 共 被 引 频 率 是 通 过 对 比 SCI中 施 引 文 献 列 表 并 计 算相 同 条 目 得 到 的 ； 共 被 引 文 献 形 成 的 网 络 能 够 用 来定 义 特 定 的 科 学 领 域 ； 共 被 引 文 献 聚 类 能 够 为 我 们 提 供一 种 全 新 的 视 角 来 探 索 科 学 的 结 构 。 Henry Small, “Co-Citation in the Scientific Literature: A New Measure of the Relationship Between Two Documents,” Journal of the American Society for Information Science, 24(4): 265-69, July/August 1973 2 3 共 被 引 ： 分 析 原 理 计 算 一 对 文 献 （ 或 作 者 或 期 刊 ） 被 第 三 方 同 时 引 用 的 次 数 。 越 多 的文 献 引 用 这 一 对 文 献 ， 它 们 之 间 的 相 关 性 就 越 强 。 这 种 关 系 是 动 态且 具 有 前 瞻 性 的 。 当 论 文 A和 论 文 B同 时 被 论 文 P引 用 ，A和 B很 有 可 能 具 有 研 究 主 题 方 面 的相 关 性 A PB 当 共 被 引 频 率 较 高 时 ， 即 形 成 了 一 组文 献 ， 它 们 之 间 具 有 研 究 主 题 方 面 的相 关 性 A BC 3 4 Small利 用 共 被 引 分 析 建 立 的 世 界 科学 图 景 H. Small, “Visualizing science by citation mapping,” Journal of the American Society for Information Science, 50(9): 799-813, 1999. 4 5 Essential Science Indicators(ESI)以 及研 究 前 沿 (Research Front)的 诞 生 5 6 汤 森 路 透 发 布 2013年 研 究 前 沿 报 告 Christopher King and David A. Pendlebury, Research Fronts 2013:A Survey of 100 Top Specialties in the Sciences and Social Sciences, April 2013 6 基 于 2007-2012年 的 文 献 ， 将 ESI数 据 库 中 21个 学 科 领 域 的 研 究 前 沿按 照 总 被 引 用 次 数 分 学 科 进 行 排 序 ， 并 提 取 排 在 前 10%的 研 究 前 沿 ； 提 取 出 来 的 研 究 前 沿 ， 再 通 过 其 核 心 文 献 的 平 均 出 版 年 份 进 行 排 序 ，选 取 前 十 位 “ 最 年 轻 ” 的 研 究 前 沿 ； 报 告 中 列 出 了 10个 领 域 中 的 10大 研 究 前 沿 ， 并 呈 现 了 这 些 研 究前 沿 背 后 核 心 文 献 的 数 量 、引 用 次 数 以 及 核 心 文 献 平 均出 版 年 。 7 地 球 科 学 研 究 前 沿 事 件 驱 动 7 8 地 球 科 学 研 究 前 沿排名 研 究 前 沿 核 心 文献 数 量 引 用 次数 核 心 文 献 的平 均 出 版 年1 中 南 亚 造 山 带 构 造 演 化 24 1,176 2010.12 全 球 地 面 异 戊 二 烯 排 放 和 气 候 25 1,300 2009.83 藏 南 锆 石 U-Pb定 年 方 法 研 究 45 2,521 2009.74 格 陵 兰 冰 芯 定 年 研 究 和 旧 石 器 中 晚 期 过渡 28 2,490 2009.65 纳 米 粒 子 在 大 气 中 的 成 核 和 生 长 33 1,835 2009.66 气 候 变 化 和 极 端 降 水 30 2,098 2009.5 7 格 陵 兰 冰 盖 质 量 ， 融 化 ， 和 运 动 25 1,627 2009.48 2008年 汶 川 地 震 研 究 38 2,326 2009.19 碳 排 放 和 北 极 地 区 的 空 气 污 染 17 1,090 2009.110 地 面 运 动 预 测 方 程 和 意 大 利 中 部 拉 奎 拉地 震 31 2,196 2009.0 8 9 地 震 驱 动 的 相 关 研 究 无 论 2008年 的 中 国 的 汶 川 地 震 ， 还 是 2009年 发 生 意 大 利 的 拉 奎 拉 地震 ， 均 激 发 一 批 重 要 研 究 文 献 的 产 生 。 具 有 讽 刺 意 味 的 是 ， 汶 川 从 未 被 认 为 处 在 地 震 高 发 带 上 。 随 后 的 研究 主 要 确 认 表 面 裂 度 等 一 些 专 业 指 标 ， 以 及 有 关 此 次 地 震 的 其 他 专业 数 据 ， 同 时 这 些 论 文 也 回 顾 了 在 印 度 以 及 美 国 西 部 处 于 同 一 地 震带 区 域 所 发 生 的 类 似 的 现 象 。 9 10 福 岛 地 震 核 电 站 泄 漏 相 关 研 究 以 下 两 个 研 究 课 题 的 引 用 未 排 在 前 10%， 但 符 合 及 时 、 快 速 的 特 征 ，因 此 定 义 为 热 点 领 域 。 前 沿 1 中 研 究 人 员 将 日 本 发 生 的 地 震 与 之 前 一 年 发 生 在 智 利 的 地 震关 联 在 了 一 起 。 两 次 地 震 具 有 相 似 的 应 力 轴 ， 并 且 两 者 均 为 巨 大 的隐 没 带 地 震 。 前 沿 2中 很 多 核 心 文 献 报 道 了 土 壤 、 水 、 大 气 中 同 位 素 铯 137、 碘131和 氙 133的 监 测 结 果 。 10研 究 前 沿 核 心 文 献数 量 引 用次 数 核 心 文 献 的平 均 出 版 年2011年 日 本 东 北 地 震 吉 2010年 马 乌 莱 地 震 41 1,003 2011.5福 岛 第 一 核 电 站 核 泄 漏 与 扩 散 18 253 2011.4 11 2014年 地 球 科 学 研 究 前 沿 与 2013年的 对 比2011年 东 日 本 大 地 震 与 海 啸 观 测 研 究藏 南 锆 石 的 地 质 年 代 学大 气 中 异 戊 二 烯 二 次 有 机 气 溶 胶 的 生 成 机 理 研究2013 研 究 前 沿 ：藏 南 锆 石 U-Pb定 年 方 法 研 究全 球 地 面 异 戊 二 烯 排 放 和 气 候 11 12 临 床 医 学 研 究 前 沿 学 术 与 工 业 界 共 同 关 注 12 13 临 床 医 学 研 究 前 沿排名 研 究 前 沿 核 心 文献 数 量 引 文 次数 核 心 文 献 的平 均 出 版 年1 经 导 管 主 动 脉 瓣 植 入 术 50 2,818 2011.02 非 典 型 溶 血 性 尿 毒 症 综 合 征 和 补 体 激 活 36 1,939 2010.63 转 移 性 黑 色 素 瘤 对 BRAF抑 制 剂 获 得 耐 药性 机 制 36 4,777 2010.54 特 发 性 肺 纤 维 化 和 随 机 安 慰 剂 对 照 药 物试 验 38 2,269 2010.55 病 理 学 和 治 疗 非 酒 精 性 脂 肪 肝 34 1,978 2010.56 HER2阴 性 乳 腺 癌 患 者 结 合 与 不 结 合 贝 伐单 抗 的 化 疗 14 1,909 2010.5 7 用 Brentuximab Vedotin治 疗 霍 奇 金 淋 巴瘤 的 难 度 与 复 发 研 究 23 2,001 2010.48 L28B基 因 多 态 性 与 丙 型 肝 炎 患 者 的 治 疗 47 5,172 2010.39 间 变 性 淋 巴 瘤 激 酶 （ ALK） 抑 制 非 小 细 胞肺 癌 46 3,716 2010.310 全 球 国 家 和 区 域 评 估 ： 孕 产 妇 ， 新 生 儿和 儿 童 健 康 42 2,640 2010.3 13 14 BRAF抑 制 剂 的 前 途 与 困 境非 诚 勿 扰 2中 孙 红 雷 饰 演 的 男 主 角 患 黑 色 素 瘤 去 世 。 研 究发 现 ， 大 约 有 一 半 的 黑 色 素 瘤 患 者 体 内 某 种 负 责 编 码 BRAF酶 的 基 因 存 在 突 变 ， 而 该 酶激 活 后 会 引 发 癌 细 胞 的 扩 增 。 14 “ 转 移 性 黑 色 素 瘤 对 BRAF抑 制 剂 获 得耐 药 性 机 制 ” 该 研 究 前 沿 由 36篇 核 心 文献 组 成 ， 被 引 用 4,777次 ， 其 中 7篇 发 表于 2007-2009年 间 ， 而 其 他 29篇 均 发 表2010- 2012年 ， 显 示 了 该 领 域 研 究 步 伐加 快 的 征 象 15 制 药 公 司 的 积 极 参 与 下 表 重 点 分 析 了 该 研 究 前 沿 中 制 药 公 司 参 与 核 心 文 献 研 究 以 及 他 们资 助 核 心 文 献 的 情 况 。 可 以 看 到 ： 包 括 施 贵 宝 、 罗 氏 、 葛 兰 素 史 克 、默 克 、 诺 华 和 辉 瑞 等 在 内 的 全 球 知 名 药 企 都 有 在 该 前 沿 中 参 与 或 资助 研 究 。 15公 司 资 助 的 核心 文 献施 贵 宝 (Bristol Myers Squibb) 10 诺 华 (Norvatis) 7 罗 氏 (Hoffmann La Roche) 6 基 因 泰 克 (Genetech) 默 克 (Merck) 辉 瑞 (Pfizer) 帕 勒 克 斯 西 康 (Plexxikon) 3 千 年 制 药 (Millennium) 2公 司 核 心文 献施 贵 宝 (Bristol Myers Squibb) 8 帕 勒 克 斯 西 康 (Plexxikon) 7 罗 氏 (Hoffmann La Roche) 美 达 莱 (Medarex) 5 葛 兰 素 史 克 (GlaxoSmithKline) 3 基 因 泰 克 (Genetech) 诺 华 (Norvatis) 2 16 2014年 研 究 前 沿 ： 危 重 病 人 的 强 化胰 岛 素 治 疗 与 羟 乙 基 淀 粉 液 体 复 苏的 讨 论 合 理 控 制 危 重 病 患 者 的 血 糖 是 危 重 病 医学 的 常 规 工 作 之 一 。 Van Den Berne等 人在 2001年 最 早 提 出 强 化 胰 岛 素 治 疗 概 念（ 即 将 血 糖 控 制 在 4.4-6.1 mmol/L） 。 羟 乙 基 淀 粉 自 20世 纪 60年 代 便 广 泛 用 于多 种 危 重 病 的 复 苏 治 疗 。 德 国 耶 拿 大 学 的 Reinhart K作 为 通 讯 作者 发 表 在 New England Journal of Medicine 2008年 的 论 文 对 重 症 脓 毒 症进 行 强 化 胰 岛 素 治 疗 的 意 义 以 及 羟 乙 基淀 粉 （ HES 200/0.4） 液 体 复 苏 治 疗 的 安全 性 提 出 了 质 疑 。 16 17 物 理 研 究 前 沿 处 在 最 前 沿 的 中 国 科 学家 17 18 物 理 学 研 究 前 沿排名 研 究 前 沿 核 心 文献 数 量 引 文 次数 核 心 文 献 的平 均 出 版 年1 碱 掺 杂 铁 硒 超 导 体 49 2,000 2011.22 自 旋 - 轨 道 耦 合 玻 色 - 爱 因 斯 坦 凝 聚 48 1,752 2011.13 暗 物 质 直 接 探 测 实 验 48 3,285 2010.64 马 约 拉 纳 费 米 子 证 明 44 2,887 2010.65 顶 夸 克 前 后 不 对 称 48 2,213 2010.66 量 子 模 拟 与 被 困 离 子 36 2,017 2010.57 交 点 间 隙 结 构 的 铁 基 超 导 体 36 1,863 2010.4 8 全 息 费 米 面 及 其 量 子 纠 缠 熵 37 2,643 2010.19 解 释 量 子 不 和 谐 41 3,650 2010.010 拓 扑 绝 缘 体 45 8,957 2009.9 18 19 高 温 超 导 材 料 碱 掺 杂 铁 硒 超 导 体1986发 现 铜 酸 盐的 高 温 超 导特 性 (1987年 诺 贝 尔 物理 学 奖 ) 2006-2008确 认 铁 基 化合 物 存 在 超导 现 象 2010硒 取 代 砷 的铁 磷 族 元 素化 合 物 ， 形成 铁 硫 族 化 合 物 超 导 体家 族 (2013年 研 究 前 沿 ) 未 来 更 多 超 导 材料 的 发现 19磁 共 振 成 像 （ MRI） 与 核磁 共 振 （ NMR） 仪 器“ 磁 悬 浮 ” 列 车 超 导 材 料 能 够 在 没 有 电 阻 的 状 态 下 产 生 电 流 ， 具 有 非 常 广阔 的 应 用 前 景 。 20 处 在 最 前 沿 的 中 国 科 学 家 下 表 列 举 了 产 生 超 导 材 料 领 域 的 49篇 核 心 文 献 的 国 家 和 机 构 ， 可 以看 到 在 机 构 和 科 学 家 方 面 ， 中 国 在 凝 聚 态 物 理 领 域 均 占 有 主 导 优 势 。 20排 名 国 家 % 机 构 % 科 学 家 %1 中 国 (30) 61.2 中 国 科 学 院 (15) 30.6 陈 根 富 ， 人 民 大 学 (9) 18.42 美 国 (15) 30.6 人 民 大 学 (13) 26.5 陈 仙 辉 ， 中 国 科 学 技 术 大 学 (8) 16.33 德 国 (7) 14.3 中 国 科 技 大 学 (8) 16.3 何 俊 宝 ， 人 民 大 学 (7)王 笃 明 ， 人 民 大 学 (7)应 剑 俊 ， 中 国 科 学 技 术 大 学 (7) 14.34 日 本 (5)摩 尔 多 瓦 (5)瑞 士 (5) 10.2 浙 江 大 学 (7) 14.3 王 向 锋 ， 中 国 科 学 技 术 大 学 (6) 12.25 法 国 (4) 8.2 奥 格 斯 堡 大 学 (6) 12.2 董 持 衡 ， 浙 江 大 学 (5)方 明 虎 ， 浙 江 大 学 (5)胡 江 平 ， 中 国 科 学 院 (5)王 爱 峰 ， 中 国 科 学 技 术 大 学 (5)王 杭 栋 ， 浙 江 大 学 (5)张 猛 ， 中 国 科 学 技 术 大 学 (5) 10.2 21 铁 基 高 温 超 导 荣 获 2013年 度 国 家 自 然 科学 奖 一 等 奖截至2013年1月4日，铁基超导体的8篇代表性论文SCI共他引3801次， 20篇主要论文共SCI他引5145次。相关成果被众多国际知名学术刊物专门评述或作为亮点跟踪报道。著名理论物理学家，美国佛罗里达大学Peter Hirschfeld教授说：“一个或许本不该让我惊讶的事实就是，居然有如此多的高质量文章来自北京，他们确确实实已进入了这个（凝聚态物理强国）行列”；美国斯坦福大学Steven Kivelson教授说：“让人震惊的不仅是这些成果出自中国，重要的是它们并非出自美国。”（腾讯新闻综合科学网报道）正 如 科 学 杂 志 在 一 篇 题 为 新 超 导 体 将 中 国 物 理 学 家 推 到 最 前 沿 的 文章 中 所 说 ： “ 如 洪 流 般 不 断 涌 现 的 研 究 结 果 标 志 着 在 凝 聚 态 物 理 领 域 ， 中国 已 经 成 为 一 个 强 国 。 ” 21 22 铁 基 高 温 超 导 荣 获 2013年 度 国 家 自 然 科学 奖 一 等 奖 22获 奖 五 人 合 影 （ 从 左 至 右 ： 王 楠 林 、陈 仙 辉 、 赵 忠 贤 、 闻 海 虎 、 方 忠 ） 23 探 寻 希 格 斯 玻 色 子 的 研 究 呢 ? 探 测 希 格 斯 玻 色 子 是 当 前 最 热 的 研 究前 沿 。 该 前 沿 由 38 篇 发 表 于 2012 年 的核 心 文 献 与 相 应 的 施 引 文 献 构 成 。 Franois Englert和 Peter Higgs在 做 出 这 项 发 现 时 都 是 年 轻 科 学家 。 1964年 ， 他 们 分 别 独 立 地 提 出 一 项 理 论 ， 用 于 挽 救 当 时 濒临 崩 溃 的 标 准 模 型 。 几 乎 半 个 世 纪 之 后 ， 2012年 7月 4日 ， 他 们两 人 都 出 席 了 位 于 日 内 瓦 的 欧 洲 核 子 中 心 (CERN)举 行 的 发 布会 ， 会 上 科 学 家 们 宣 布 他 们 发 现 了 希 格 斯 粒 子 的 存 在 ， 从 而终 于 证 实 了 当 年 这 两 位 科 学 家 预 言 的 准 确 性 。 23 24 2014年 物 理 学 领 域 的 研 究 前 沿希 格 斯 玻 色 子 观 测中 国 的 施 引 文 献 量 也 比 较 多 ， 这 从 一 定 程 度 上 反 映出 中 国 对 该 研 究 前 沿 的 关 注 与 跟 进 ， 中 国 科 学 院 是主 要 参 与 机 构 之 一 。碱 金 属 掺 杂 铁 硒 超 导 体 AxFe2-ySe2拓 扑 莫 特 绝 缘 体 24 25 农 业 ， 植 物 学 和 动 物 学 茉 莉 酮 酸 的 生 物 合 成 与 信 号 转 导 推 进 癌 症研 究 25 26 生 态 与 环 境 科 学生 态 与 环 境 科 学 是 这 个 国 家 的 重 点 领 域 ， 而 在海 洋 酸 化 与 海 洋 生 态 系 统 领 域 ， 特 别 是 珊 瑚 礁系 统 研 究 方 向 ， 澳 大 利 亚 处 于 全 球 领 跑 地 位 。在 海 洋 酸 化 和 海 洋 生 态 系 统 这 一 研 究 前 沿 的 45 篇 核 心 文 献 中 ， 有 9 篇 来 自 澳 大 利 亚 的 科 学 家 。过 去 5 年 ， 澳 大 利 亚 在 整 个 生 态 与 环 境 科 学 领域 的 论 文 份 额 约 为 5.5%， 而 澳 大 利 亚 在 海 洋 酸化 和 海 洋 生 态 系 统 研 究 前 沿 中 却 贡 献 了 20% 的核 心 文 献 ，2014： 海 洋 酸 化 对 海 洋 生 态 系 统 的 影 响 26 27 化 学 与 材 料 科 学 聚 合 主 要 讨 论 生 产 聚 合 物 太 阳 电 池 能 电 池 的 卷 辊 方 法 实 际 上 是 将 这些 电 池 “ 印 刷 ” 在 薄 片 上 。 最 终 ， 这项 技 术 将 使 大 规 模 生 产 成 为 可 能 ， 由此 实 现 该 技 术 所 承 诺 的 重 量 轻 和 柔 软的 太 阳 能 电 池 ， 这 将 可 以 应 用 在 为 移动 设 备 供 电 ， 和 为 发 展 中 国 家 的 边 远地 区 提 供 电 力 。 物 太 阳 能 电 池 的 加 工 。 卷 辊 研 究 ： 丹 麦 技 术 大 学 （ Technical University of Denmark） 的 可 持 续 能 源国 家 实 验 室 的 能 源 转 化 和 储 存 系 教 授 Fredrik C. Krebs, 是 该 领 域 总 共 35 篇 核心 文 献 中 的 31 篇 的 作 者 。 2014年 ： 高 能 量 转 换 效 率 聚 合 物 太 阳能 电 池 27 28 经 济 学 ， 心 理 学 以 及 其 他 社 会 科 学 次 贷 危 机 ， 流 动 性 和 信 用 ， 公 司 治 理 2008 年 金 融 危 机 引 发 的 研 究 热 潮 , 该 研 究 前 沿有 37 篇 核 心 文 献 ， 主 要 发 表 于 2009 年 及 以 后 。类 似 于 地 球 科 学 领 域 里 大 地 震 的 例 子 ， 这 是 又一 个 “ 事 件 驱 动 ” 型 研 究 前 沿 的 例 证 28 29 在 2013年 出 现 过 的 研 究 前 沿 伽 利 略 宇 宙 论 及 伽 利 略 场 研 究 赫 歇 尔 空 间 天 文 台 任 务 、 科 学 仪 器 性 能 表 现 及 观 测 计 划 致 密 双 星 （ 中 子 星 /黑 洞 ） 合 并 理 论 及 观 测 方 法 研 究 费 米 伽 玛 射 线 空 间 望 远 镜 搭 载 的 大 天 区 望 远 镜 的 观 测 结 果 及 其 性 能 表 现 通 过 实 验 室 探 测 、 天 文 观 测 、 推 导 和 拟 合 等 多 种 手 段 研 究 中 微 子 和 反 中 微子 生 物 柴 油 燃 料 发 动 机 使 用 性 能 与 排 放 物 监 测 家 族 企 业 管 理 与 绩 效 研 究 29 30 汤 森 路 透 全 球 最 大 的 智 能 信 息 服 务 提供 商 ， 为 商 务 与 专 业 人 士 提供 全 球 顶 尖 的 信 息 解 决 方 案 。300 个 城 市100 多 个 国 家全 球 业 务 由 专 业 人 士为 专 业 人 士 服 务 强 大 的 品 牌 30我 们 拥 有 金 融 、 法 律 、税 务 与 会 计 、 知 识 产权 与 科 技 领 域 的 专 业人 员 团 队 ， 服 务 于 全球 五 大 专 业 市 场 。 31 汤 森 路 透 服 务 的 五 大 专 业 市 场 智 能 信 息 将 专 家 的 智 慧 、 对 行 业 的 深 刻 理 解 和 创 新 的 技 术 整 合 在 一 起 ， 为决 策 者 提 供 采 取 行 动 所 必 需 的 知 识 ， 帮 助 他 们 更 快 地 作 出 更 好 的 决 策 。 31 31世 界 98%的 律师 行 信 赖 Westlaw法 律 全 球 50多 万专 业 用 户金 融全 美 前 100 家 会计 事 务 所 ， 99家使 用 Checkpoint 税 务与 会 计 路 透 新 闻 每 天送 达 10亿 多 人传 媒知 识 产 权与 科 技全 球 2千 多 万研 究 人 员 使 用 32 知 识 产 权 与 科 技 ： 激 励 发 现 推 动 创新 创 新 生 命 周 期 政 府 机 构高 等 院 校研 究 人 员 企 业律 师 事 务 所 商 业 化应 用 研 究计 划 基 础 研 究资 助DISCOVER DEVELOP DELIVER 研 究 合 作 研 究 开 发 保 护应 用知 识 产 权创 造 32 33 汤 森 路 透 预 测 2014诺 贝 尔 奖 得 主 ： 4位 华 裔 入 选 33钱 泽 南张 首 晟 杨 培 东 邓 青 云 34 2014年 汤 森 路 透 中 国 引 文 桂 冠 奖 颁 奖 典 礼 2014研 究 前 沿 报 告 发 布 暨 科 学 家 论 坛（ 北 京 香 格 里 拉 饭 店 ， 2014年 10月 27日 ） 34 35 谢 谢 ！ 数 据 来 源 ： Web of Science, Essential Science Indicators (ESI), Journal Citation Reports, InCites 技 术 支 持 热 线 ： 400 8822 031