1、全球科技前沿现状分析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基于汤森路透的科技论文和引文数据岳卫平 博士汤森路透知识产权与科技2014年9月26日第四十六期高校领导进修班，国家教育行政学院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。2Henry Small：共被引(co-cit
2、ation)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,
3、24(4):265-69,July/August 19733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。1.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APB2.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ABC4Small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 Inform
4、ation Science,50(9):799-813,1999.5Essential Science Indicators(ESI)以及研究前沿(Research Front)的诞生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 20137 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
5、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。地球科学研究前沿地球科学研究前沿事件驱动事件驱动8地球科学研究前沿排排名名研究前沿研究前沿核心文核心文献数量献数量引用次引用次数数核心文献的核心文献的平均出版年平均出版年1中南亚造山带构造演化241,1762010.12全球地面异戊二烯排放和气候251,3002009.83藏南锆石U-Pb定年方法研究452,5212009.74格陵兰冰芯定年研究和旧石器
6、中晚期过渡282,4902009.65纳米粒子在大气中的成核和生长331,8352009.66气候变化和极端降水302,0982009.57格陵兰冰盖质量，融化，和运动251,6272009.482008年汶川地震研究382,3262009.19碳排放和北极地区的空气污染171,0902009.110地面运动预测方程和意大利中部拉奎拉地震312,1962009.09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
7、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。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。11研究前沿研究前沿核心文献核心文献数量数量引用引用次数次数核心文献的核心文献的平均出版年平均出版年2011年日本东北地震吉2010年马乌莱地震411,0032011.5福岛第一核
8、电站核泄漏与扩散182532011.42014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12临床医学研究前沿临床医学研究前沿学术与工业界共同关注学术与工业界共同关注13临床医学研究前沿排排名名研究前沿研究前沿核心文核心文献数量献数量引文次引文次数数核心文献的核心文献的平均出版年平均出版年1经导管主动脉瓣植入术502,8182011.02非典型溶血性尿毒症综合征和补体激活361,9392010.63转移性黑色素瘤对BRAF抑制剂获得
9、耐药性机制364,7772010.54特发性肺纤维化和随机安慰剂对照药物试验382,2692010.55病理学和治疗非酒精性脂肪肝341,9782010.56HER2阴性乳腺癌患者结合与不结合贝伐单抗的化疗141,9092010.57用Brentuximab Vedotin治疗霍奇金淋巴瘤的难度与复发研究232,0012010.48L28B基因多态性与丙型肝炎患者的治疗475,1722010.39间变性淋巴瘤激酶（ALK）抑制非小细胞肺癌463,7162010.310全球国家和区域评估：孕产妇，新生儿和儿童健康422,6402010.314BRAF抑制剂的前途与困境非诚勿扰2中孙红雷饰演的男主
10、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。15“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。16公司公司资助的核资助的核心文献心文献施贵宝(Brist
11、ol 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公司公司核心核心文献文献施贵宝(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)22014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
12、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 Medicine2008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。17物理研究前沿物理研究前沿处在最前沿的中国科学家处在最前沿的中国科学家18物理学研究前沿排排名名研究前沿研究前沿核心文核心
13、文献数量献数量引文次引文次数数核心文献的核心文献的平均出版年平均出版年1碱掺杂铁硒超导体492,0002011.22自旋-轨道耦合玻色-爱因斯坦凝聚481,7522011.13暗物质直接探测实验483,2852010.64马约拉纳费米子证明442,8872010.65顶夸克前后不对称482,2132010.66量子模拟与被困离子362,0172010.57交点间隙结构的铁基超导体361,8632010.48全息费米面及其量子纠缠熵372,6432010.19解释量子不和谐413,6502010.010 拓扑绝缘体458,9572009.919高温超导材料碱掺杂铁硒超导体1986发现铜酸盐的高温
14、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)未来未来更多超导材料的发现20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。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。21排名排名国家国家%机构机构%科学家科学家%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)
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)10.222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
16、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
17、。”22铁基高温超导荣获2013年度国家自然科学奖一等奖23获奖五人合影（从左至右：王楠林、陈仙辉、赵忠贤、闻海虎、方忠）24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
18、的准确性。242014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
19、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。2
20、014年：高能量转换效率聚合物太阳能电池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
21、与排放物监测 家族企业管理与绩效研究 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31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。32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。3232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
22、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33知识产权与科技：激励发现 推动创新创新生命周期创新生命周期政府机构政府机构高等院校高等院校研究人员研究人员企业企业律师事务所律师事务所 商业化商业化应用研究应用研究计划 基础研究基础研究资助DISCOVERDEVELOPDELIVER研究 合作研究 开发保护应用知识产权创造3334汤森路透预测2014诺贝尔奖得主：4位华裔入选34钱泽南钱泽南张首晟张首晟杨培东杨培东邓青云邓青云352014年汤森路透中国引文桂冠奖颁奖典礼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研究前沿报告发布暨科学家论坛（北京香格里拉饭店，（北京香格里拉饭店，2014年年10月月27日）日）35谢谢！数据来源：Web of Science,Essential Science Indicators(ESI),Journal Citation Reports,InCites 访问地址： 技术支持热线：400 8822 031
