2023年11月28日,中國科大學科技戰(zhàn)略咨詢研究院、中國科大學文獻情報中心與科睿唯安聯(lián)合發(fā)布的《2023研究前沿》報告和《2023研究前沿熱度指數(shù)》報告,選聘出2023年全球較為活躍或發(fā)展迅速的128個研究前沿,并對相關(guān)學科的發(fā)展趨勢和重點問題進行了研判。
報告選聘的128個研究前沿包括110個熱點前沿和18個新興前沿,囊括農(nóng)業(yè)科學、植物學和昆蟲學,生態(tài)與環(huán)境科學,月球科學,臨床醫(yī)學,生物科學,物理與材料科學,數(shù)學學,天文學與天體化學學,物理,信息科學,經(jīng)濟學、心理學及其他社會科學等11個高度聚合的大學科領(lǐng)域。
從科學領(lǐng)域具體熱度指數(shù)得分來看物理學理論前沿,中國在農(nóng)業(yè)科學、植物學和昆蟲學領(lǐng)域,生態(tài)與環(huán)境科學領(lǐng)域,物理與材料科學領(lǐng)域,信息科學領(lǐng)域和經(jīng)濟學、心理學及其他社會科學領(lǐng)域這5個領(lǐng)域研究前沿熱度指數(shù)得分排行世界第一。
110個熱點前沿和18個新興前沿具體如下:臨床醫(yī)學領(lǐng)域
臨床醫(yī)學領(lǐng)域TOP10熱點前沿集中于癌癥免疫醫(yī)治、靶向醫(yī)治和分子特異性PET成像,遺傳病基因醫(yī)治,以及新冠相關(guān)抗生素醫(yī)治和卡介苗評價等方面。病變免疫醫(yī)治、靶向醫(yī)治歷年來始終保持較高熱度,是去年熱點前沿的核心議程。
臨床醫(yī)學領(lǐng)域2023年榮獲的5個新興前沿主要涉及猴痘流行病學研究、黑色素瘤免疫醫(yī)治、托法替尼醫(yī)治的心血管風險、前列腺瘤聯(lián)合醫(yī)治、2型糖尿病診治5個方面,具體研究方向如表。
生物科學領(lǐng)域
生物科學領(lǐng)域高踞前十位的熱點前沿包括先導編輯技術(shù)、新型測序技術(shù)、人工智能預測蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)、人類全基因組泛癌剖析、阿爾茨海默病的血液生物標志物、外泌體的生物學功能和新型冠狀病毒(SARS-CoV-2)感染等研究方向。
生物科學領(lǐng)域有4項研究榮獲新興前沿,主要研究主題包括“愛潑斯坦-巴爾病毒(EBV)是造成多發(fā)性硬化癥的主要誘因”、“人類基因組的完整序列”、“銅死亡:銅誘導癌癥細胞死亡機制”和“色谷氨酸代謝:疾患醫(yī)治新靶向”。
物理與材料科學領(lǐng)域
物理與材料科學領(lǐng)域Top10熱點前沿主要分布在電物理、納米材料、有機物理、新興交叉等研究方向。電物理方向有4項,分別為海水電解催化劑、電催化硫酸根還原合成氨、陰離子交換膜燃料電板、電催化合成胺基化氫。納米材料方向有3項,分別為高熵合金催化劑、量子點發(fā)光晶閘管、二維晶體管。有機物理方向有2項,分別為人工分子機器和超分子黏合劑。新興交叉方向有1項,為機械物理。其中,人工分子機器和機械物理都是第二次入圍Top10熱點前沿。
物理與材料科學領(lǐng)域共有2項研究榮獲新興前沿,且均與能源的轉(zhuǎn)化和儲存相關(guān)。“高性能HER和ORR光催化劑的開發(fā)及其在太陽能燃料合成中的應(yīng)用”,主要涉及借助光催化劑,如共價有機框架化合物和金屬氧化物半導體(主要是BiVO4)等,通過氫還原反應(yīng)(HER)和氧還原反應(yīng)(ORR)將太陽能轉(zhuǎn)化為紅色燃料,如甲烷和氨水。而“聚合物介質(zhì)電容器的制備”主要涉及借助聚合物作為電容器的介質(zhì),調(diào)整其組成和結(jié)構(gòu),實現(xiàn)電容器能量密度和放電效率的同時提升。
農(nóng)業(yè)科學、植物學和昆蟲學領(lǐng)域
農(nóng)業(yè)科學、植物學和昆蟲學領(lǐng)域穩(wěn)居前10的熱點前沿分布廣泛,涉及乳品科學與工程、植物免疫調(diào)控、植物非生物脅迫響應(yīng)機制、植物生長發(fā)育調(diào)控、植物基因組及植物營養(yǎng)等6個子領(lǐng)域。
農(nóng)業(yè)科學、植物學和昆蟲學領(lǐng)域有1個方向入圍新興前沿,是“水果采摘機器人的辨識與定位方式”。
生態(tài)與環(huán)境科學領(lǐng)域
生態(tài)與環(huán)境科學領(lǐng)域的Top10熱點前沿主要分布在生態(tài)科學和環(huán)境科學兩個子領(lǐng)域,針對新型環(huán)境問題、新型解決方案的研究方向是本年度的主要關(guān)注點。
具體來看,環(huán)境科學子領(lǐng)域的熱點前沿主要涉及微塑膠、氣候變化、臭氧等新型環(huán)境問題,及新型底泥污染控制技術(shù)、廢水流行病。
生態(tài)科學子領(lǐng)域的熱點前沿主要涉及生物多樣性、生態(tài)整治兩個方面,具體包括“昆蟲衰退現(xiàn)況、滅絕危機與驅(qū)動誘因”、“全球湖泊生物多樣性危機及大壩對其的影響”及“‘基于自然的解決方案’的理論與應(yīng)用”。
生態(tài)與環(huán)境科學領(lǐng)域有一個方向入圍新興前沿,即“人體組織中微塑膠的檢查與曝露”。
月球科學領(lǐng)域
月球科學領(lǐng)域是一門高度依賴觀測技術(shù)的學科,2023年月球科學領(lǐng)域Top10熱點前沿中有6個屬于地理學相關(guān)研究,3個大氣科學研究和1個行星地質(zhì)學研究,且大多借助了月球系統(tǒng)模型和對地觀測技術(shù)等先進的技術(shù)技巧與模型,促使新的科學發(fā)覺。
月球科學領(lǐng)域有1項研究榮獲新興前沿,即“湯加火山噴發(fā)全球影響研究”。
化學學領(lǐng)域
化學學領(lǐng)域高踞前10位的熱點前沿主要集中于匯聚態(tài)化學、理論化學、高能化學、光學和量子化學。匯聚態(tài)化學方面的熱點前沿有4個,新型超導材料的研究表現(xiàn)突出,包括籠目超導材料、無限層型鎳絡(luò)合物以及富絡(luò)合物。據(jù)悉,過渡金屬絡(luò)合物的莫爾超晶格成為了新出現(xiàn)的熱點前沿。理論化學方面的熱點前沿有2個,分別聚焦黑洞信息佯謬與糾纏熵以及量子場論中的散射振幅研究。高能化學方面的熱點前沿有2個,部份子分布函數(shù)是新出現(xiàn)的熱點前沿,μ子反常磁矩的檢測連續(xù)2年榮獲熱點前沿。光學和量子化學各有1個新出現(xiàn)的熱點前沿,分別關(guān)注AlGaN深紫外發(fā)光晶閘管和雙場量子秘鑰分發(fā)。
化學學領(lǐng)域有1項研究榮獲新興前沿,即“基于W玻骰子質(zhì)量精確檢測結(jié)果的理論研究”。
天文學與天體化學學領(lǐng)域
天文學與天體化學學領(lǐng)域高踞前十位的熱點前沿涉及引力波觀測和理論、原初黑洞、宇宙再電離時期觀測、快榴彈電暴、弱引力透鏡巡天、弦論與宇宙學、銀河系星體暈等研究主題。總體來看,引力波相關(guān)研究仍是表現(xiàn)最為突出的研究主題,觀測發(fā)覺和理論研究并舉,涌現(xiàn)出“激光干涉儀引力波天文臺”和“歐洲引力波偵測器”引力波觀測活動階段成果、基于引力波風波觀測約束中子星性質(zhì)、原初黑洞性質(zhì)及引力波觀測、黑洞陰影和四維-Gauss-引力理論等多個熱點前沿。快榴彈電暴風波的觀測和理論研究再度入選。2020年的新興前沿弦論沼澤地猜測與宇宙學步入2023年熱點前沿行列。小型科學任務(wù)平臺產(chǎn)出仍然矚目,除兩大引力波偵測器外,“蓋亞”發(fā)布階段成果榜上有名。
天文學與天體化學學領(lǐng)域有2項研究榮獲新興前沿。
物理領(lǐng)域
物理領(lǐng)域高踞前十位的熱點前沿主要集中于擴充化學信息神經(jīng)網(wǎng)路、猜想的證明、非線性時間分數(shù)階反應(yīng)擴散多項式、樣本均數(shù)最優(yōu)恐怕方式研究、二階能量穩(wěn)定BDF數(shù)值格式、非線性動力學系統(tǒng)收斂性研究、基于隨機塊模型的社區(qū)發(fā)覺、基于深度學習的高維偏數(shù)值算法、回歸不連續(xù)性設(shè)計、貝葉斯多層次模型及應(yīng)用研究等研究方向。與以往相比,2023年Top10熱點前沿既有延續(xù)又有發(fā)展。偏微分等式性質(zhì)及求解研究以及非線性系統(tǒng)方向的多個熱點前沿連續(xù)多年入圍該領(lǐng)域的熱點前沿或新興前沿,推測的證明是該領(lǐng)域亮點研究成果的突出代表。
信息科學領(lǐng)域
信息科學領(lǐng)域高踞前十位的熱點前沿主要集中于人工智能基礎(chǔ)理論技巧、6G通訊、人-機交互、類腦智能、醫(yī)學信息處理等方向。人工智能基礎(chǔ)理論技巧方面的熱點前沿有5個,生成式對抗網(wǎng)路、寬度學習系統(tǒng)、用于邊沿估算的聯(lián)邦學習成為新的熱點前沿,可解釋人工智能從今年的新興前沿成為明年的熱點前沿;加強學習相關(guān)前沿多次出現(xiàn)在熱點前沿中,本期重點是促使強物理習解決真實世界問題的算法。6G通訊方面的熱點前沿有兩個,深度學習在化學層通訊中的應(yīng)用首次成為熱點前沿,可構(gòu)建智能超表面是從今年的新興前沿步入到明年的熱點前沿。在人-機交互方面,下一代VR/AR實時全息近眼顯示方式首次成為熱點前沿。在類腦智能方面,脈沖神經(jīng)網(wǎng)路及其神經(jīng)形態(tài)芯片首次出現(xiàn)。在醫(yī)學信息處理方面,用于腦聯(lián)通號剖析的頻域神經(jīng)網(wǎng)路首次成為熱點前沿。
經(jīng)濟學、心理學及其他社會科學領(lǐng)域
經(jīng)濟學、心理學及其他社會科學領(lǐng)域高踞前10位的熱點前沿彰顯了經(jīng)濟社會向數(shù)字化、綠色化變革發(fā)展的趨勢?!肮?yīng)鏈風險管理及區(qū)塊鏈技術(shù)在其中的應(yīng)用”、“消費者對在線外賣服務(wù)的使用和接受研究”和“人工智能(AI)倫理”3個熱點前沿注重數(shù)字化、智能化對經(jīng)濟社會的改變和影響剖析。紅色可持續(xù)發(fā)展也是該領(lǐng)域熱點前沿中另一個突出的主題,有3個前沿方向與之相關(guān)物理學理論前沿,包括“綠色能源消費和經(jīng)濟新政的不確定性研究”、“土地借助效率及可持續(xù)發(fā)展問題”、“綠色創(chuàng)新與環(huán)境績效”。個入圍前“運動心理學研究”是惟一一10的心理學領(lǐng)域的熱點前沿。據(jù)悉,“兒童和中學生體育鍛練干預舉措研究”也成為2023年熱點前沿。
經(jīng)濟學、心理學及其他社會科學領(lǐng)域有1項研究榮獲新興前沿,即“以人為本、可持續(xù)性和富于彈性的工業(yè)5.0發(fā)展”。
