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2019年100个热点前沿和37个新兴前沿一览
时间: 2019-11-27 来源:未知 作者: admin

  中国网/中国发展门户网讯(记者王振红)11月26日,“2019研究前沿发布暨研讨会”在北京举行,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发布了《2019研究前沿》报告,报告对2019年全球科技发展布局和竞争结构提出了分析和解释,遴选出2019年十个高度聚合的大学科领域排名最前的100个热点前沿和37个新兴前沿。

  农业、植物学和动物学领域的Top10热点前沿主要分布在植物生理调控机制(包括茉莉酸信号传导、自噬、细胞壁纤维素合成、光形态发生等调控机理研究)、作物性状改良、除草剂抗性、植物活性物质结构和功能、农田土壤污染修复、家畜胃肠道消化及农用无人机等研究方向上。

  农业、植物学和动物学领域有1项研究即“水稻OsAUX1基因低磷条件下促进根毛伸长的机理研究”入选新兴前沿。该领域亮点前沿:“无人机系统在作物表型分析中的应用”。

  生态与环境科学领域的Top10热点前沿主要分布在环境科学和生态科学两个子领域,水体生态环境问题及多学科解决方案仍是研究前沿重要的关注点。环境科学子领域的热点前沿主要包括利用微生物的污水处理技术、水中污染物分析分离技术以及环境污染物的环境特征与风险研究前沿“内分泌干扰物的环境特征、暴露与健康风险”。生态科学子领域的热点前沿主要涉及宏观大尺度的生物圈和生态系统的变化与风险,包括“地表植被覆盖变化对气候的影响”“在全球尺度上对外来物种入侵的监测及影响分析”和“磷排放及蓝藻水华的污染和健康风险”。

  生态与环境科学领域有1项研究入选新兴前沿,即“环境污染物对肠道微生物菌群的影响”。该领域亮点前沿:“环境污染物对肠道微生物菌群的影响”。

  地球科学领域Top10热点前沿中6个属于固体地球物理学和地质学相关研究,包括:磁层多尺度任务科学研究进展,人工神经网络在预测太阳辐射中的应用,2016年新西兰凯库拉地震和2015年尼泊尔廓尔喀地震破裂带特征分析,地下流体注入诱发美国多地地震机理研究,利用好奇号开展盖尔陨石坑的岩石矿物学研究,欧洲和中东地区地震数据库与地面运动模型。3个热点前沿与气候变化有关,包括:利用CESM模式和RCP8.5情景研究全球气候变化,利用热带降雨测量任务和全球降水测量任务开展全球多地区降水分析,元古代时期大气和海洋的氧化作用。还有1个地球化学研究热点:中国主要城市表层土壤重金属污染来源与风险评估。

  地球科学领域有1项研究入选新兴前沿,即“热损伤对岩石力学特性的影响研究”。该领域亮点前沿:“中国主要城市表层土壤重金属污染来源与风险评估”。

  临床医学领域位的Top10热点前沿主要集中于慢病管理及新技术应用、疾病新机制发现、影像诊断新技术与安全性、肿瘤免疫疗法、生物技术药临床应用5个前沿群。“慢病管理及新技术应用”前沿群重点关注高血压降压治疗目标值与心血管事件风险关系、人工胰腺应用于1型糖尿病治疗、药物基因组学技术指导PCI术后抗血小板药物选择以及成年人支气管扩张症临床治疗研究;“疾病新机制发现”前沿群包括长链非编码RNA PV1在肿瘤中的功能和作用机制、周细胞在阿尔茨海默病中的作用2个热点前沿;“影像诊断新技术与安全性”前沿群包含基于PET的Tau蛋白成像技术应用于阿尔兹海默病等神经退行疾病研究以及磁共振含钆造影剂脑部沉淀危害研究2个热点前沿;“肿瘤免疫疗法”“生物技术药临床应用”则分别包含PD-1/L1抗体药肿瘤免疫治疗不良反应、英利昔单抗生物类似药临床疗效和安全性热点前沿。

  临床医学领域今年有11项研究入选新兴前沿,主要涉及肿瘤免疫治疗、肿瘤分子分型和管理、心血管疾病危险因素和治疗以及丙肝抗病毒治疗几个方面。其中,免疫检查点与肿瘤免疫治疗、68Ga-PSMA PET/CT与前列腺癌管理以及DAAs药物与丙肝治疗等新兴前沿与往年研究前沿存在一定程度的关联。该领域亮点前沿:“中枢神经系统周细胞功能障碍在阿尔茨海默病中的作用”。

  生物科学领域位的Top10热点前沿包括:3个药物开发相关前沿:“诱导蛋白降解的小分子PROTACs”“3D打印医疗药物”和“绿色合成纳米颗粒在防治蚊媒疾病和癌症中的应用”,3个衰老相关的前沿:“衰老和年龄相关疾病中的细胞衰老:从机制到治疗”“DNA甲基化与衰老表观遗传时钟理论”和“一种新的细胞死亡模式—铁死亡”,2个合成生物学热点前沿:“Cas13:一种靶向RNA的新型CRISPR基因编辑系统”和“人工合成基因组”,1个探索细菌抗性基因耐药机制的前沿:“质粒介导的多粘菌素抗性基因”,1个新发现的具有实体瘤免疫的T细胞谱系相关前沿:“组织驻留记忆T细胞及其肿瘤免疫保护机制”。

  生物科学领域有6项研究入选新兴前沿, 3个癌症相关的前沿分别是“环状RNA作为癌症新的生物标志物”“用于疾病建模和药物筛选的肿瘤近生理类有机物培养系统”和“FOXO 蛋白转录因子在癌症中的新作用”,2个生物学基础研究的新兴前沿“巨型病毒的翻译机制”和“单细胞水平下的细胞谱系追踪”分别探讨了病毒的蛋白质翻译机制和细胞发育,此外还有1个检测结核病的前沿。该领域亮点前沿:“Cas13:一种靶向RNA的新型CRISPR系统”。

  化学与材料科学领域Top10热点前沿主要分布在有机合成、电化学合成、先进材料、机器学习在化学和材料科学中的应用等领域。与2013-2018年相比,2019年Top10热点前沿一半曾入选《研究前沿》报告,一半是首次进入,表现出既有延续又有发展的特点。在有机合成领域,碳氢键活化连续成为热点前沿,今年突出了与电化学的结合;碳氮键活化和钳形有机催化剂都是第二次进入《研究前沿》报告,分子机器是首次进入。在电化学合成领域,电化学合成氨首次进入《研究前沿》报告。在先进材料领域,钙钛矿材料和高能量密度聚合物纳米复合材料都是连续入选热点前沿,有机超长磷光材料和纳米材料蒸发水技术首次入选研究前沿。在大数据、人工智能背景下,近年来发展迅速的机器学习首次成为研究前沿。

  在化学与材料科学领域共有5项研究入选新兴前沿,主要涉及光催化剂、锌空气电池及半导体聚合物等材料类新兴前沿和非活化烯烃的官能化及含氧化合物的合成等有机化学反应领域的新兴前沿。该领域亮点前沿:“分子机器”。

  物理学领域位居的Top10热点前沿主要集中于凝聚态物理、光学、理论物理和高能物理。凝聚态物理方面聚焦在量子自旋液体、氮族二维材料、马约拉纳费米子和拓扑声子晶体,这4个热点前沿都是首次出现,都与拓扑物理学研究密切相关。光学方面,新型深紫外非线性光学晶体、金属纳米结构表面等离激元和光学原子钟成为了新的研究前沿。理论物理方面,量子力学模型Sachdev-Ye-Kitaev模型和周期性驱动量子系统备受关注。高能物理方面,对四夸克态和五夸克态奇特强子的研究已经连续三年位列热点前沿。

  物理学领域有2项研究入选新兴前沿,一个聚焦理论物理领域量子多体系统研究的新方法,即“基于无时序相关函数的量子多体系统研究”,一个侧重于高能物理领域探索新物理的模型研究,即“B介子反常研究”。该领域亮点前沿:“新型深紫外非线性光学晶体材料的合成和性质研究”。

  天文学与天体物理学领域的Top10热点前沿涵盖了引力波、原行星盘、快速射电暴、哈勃常数、高能中微子、伽马射线、宇宙流体动力学模拟、宇宙早期暗淡星系等研究主题。引力波无疑是2019年最为亮眼的研究主题,涌现出“对双中子星并合引力波事件GW170817的多信使观测”“对双黑洞并合引力波事件的观测和理论研究”和“标量-张量引力修正理论及引力波事件的影响”3个热点前沿。此外,天文学与天体物理学领域的热点前沿依旧体现出与空间科学任务平台高度相关的特点,哈勃常数、高能中微子和伽马射线、宇宙早期暗淡星系等长期备受关注的研究主题再次上榜。

  天文学与天体物理领域有3项研究入选新兴前沿,分别是“昴星团望远镜主焦点相机战略计划及其巡天观测发现”“基于21厘米超精细谱线观测研究早期宇宙中的暗物质”和“基于引力波多信使观测约束中子星的质量、半径和状态方程”。该领域亮点前沿:“基于21厘米超精细谱线观测研究早期宇宙中的暗物质”。

  数学、计算机科学与工程学领域位的Top10热点前沿主要集中于高阶非线性薛定谔方程孤子解求解及应用、基于多种理论的决策方法研究、时滞系统稳定性分析方法、无人机中继网络的部署和轨迹优化、云计算环境中的数据安全、非正交多路访问网络、水下瞬态空化湍流的数值模拟、高温构件寿命预测及可靠性评估、电动汽车用锂离子电池的荷电状态估计、Ga2O3材料生长及器件研制等主题的研究。与2013-2018年相比,2019年Top 10热点前沿既有延续又有发展。非线性方程求解及其应用问题连续多年入选本领域的热点前沿或新兴前沿。决策方法研究、时滞系统稳定性分析方法研究、电动汽车用锂离子电池状态估计也是历年研究前沿中的重要研究主题。其余的热点前沿均为首次入选的热点前沿。

  数学、计算机科学与工程领域有5项研究入选新兴前沿,分别是数学领域的“时间分数阶发展方程求解”“基于最小二乘的迭代参数估计算法及其应用”和“马尔可夫跳跃系统的H-infinity控制”,计算机科学领域的“卷积神经网络在磁共振图像处理中的应用”以及工程学领域的“工业传感器网络及智能城市”。该领域亮点前沿:“卷积神经网络在磁共振图像处理中的应用”。

  经济学、心理学及其他社会科学领域位的Top10热点前沿主要集中在心理学、商业经济、能源经济一些研究方法上。心理学领域热点前沿包括“智能手机成瘾的原因及对人身心健康的负面影响”“识别大脑功能结构及连接模式对理解个体注意力等认知和行为的研究”“社会隔离(孤立)对人身心健康的影响”。在商业经济领域,“大数据分析在商业管理中的应用”继2018年之后再次成为Top10热点前沿,此外,一些新出现的经济模式成为了热点前沿,包括“基于共享社会经济的预测问题研究”“共享经济的若干问题研究”“在线众筹背景下投资者行为研究”等。在研究方法方面,“偏好最小二乘结构方程模型(PLS-SEM)及其应用”继2017年之后再一次进入经济学、心理学及其他社会科学Top10热点前沿,“能源及碳排放的结构分解分析方法”和“多区域投入产出模型在世界经济和资源环境研究中的应用”集中在能源与环境经济领域的投入产出发放研究。

  经济学、心理学及其他社会科学领域有2项研究入选新兴前沿,即“多属性(目标)决策的一些新模型”和“工业4.0及其影响”。该领域亮点前沿:“工业4.0及其影响”。