2020研究前沿热度指数.pdf

研究前沿热度指数中国科学院科技战略咨询研究院科睿唯安贡献度影响度核心论文份额施引论文份额核心论文被引频次份额施引论文被引频次份额科学技术是世界性的、时代性的，发展科学技术必须具有全球视野。当前，科技创新的重大突破和加快应用极有可能重塑全球经济结构，使产业和经济竞争的赛场发生转换。 2020 研究前沿报告遴选出十一大领域的 110 个热点前沿和 38 个新兴前沿，并对重要的前沿进行了解读分析。在2020 研究前沿报告的基础上， 2020 研究前沿热度指数报告用研究前沿热度指数来揭示世界主要国家在十一个领域的 110 个热点前沿和 38 个新兴前沿的研究活跃程度，观察世界主要国家在这些研究前沿中的表现和激烈较力的竞争格局。研究前沿热度指数是衡量研究前沿活跃程度的综合评估指标。由于研究前沿本身是由一簇共高被引的核心论文和后续引用核心论文的施引论文共同组成的，因此，在研究前沿热度指数的设计中，同时从核心论文和施引论文的数量和被引频次的份额角度，设计贡献度和影响度两个指标，二者加和构成研究前沿热度指数，逻辑模型如图 1 所示。图1 研究前沿热度指数逻辑模型研究前沿热度指数热点前沿新兴前沿 110 个 38 个 2020研究前沿热度指数 01（1）研究前沿热度指数可以针对特定研究前沿、特定学科或主题领域研究前沿群组和年度十一大学科领域研究前沿整体，测度相关国家、机构、实验室、团队以及科学家个人等的表现。本报告从十一大学科领域整体、各学科领域和特定研究前沿度量了国家研究前沿热度指数，揭示了各国在 2020 研究前沿报告的 148 个研究前沿的三个层面的基础研究活跃程度。国家研究前沿热度指数的计算方法如下：国家研究前沿热度指数国家研究前沿热度指数 = 国家贡献度 + 国家影响度国家贡献度和国家影响度国家贡献度是一个国家对研究前沿贡献的论文数量的相对份额，包括国家参与发表的核心论文占前沿中所有核心论文的份额，以及施引论文占前沿中所有施引论文的份额，具体计算方法如下：国家贡献度 = 国家核心论文份额 + 国家施引论文份额国家影响度是一个国家对研究前沿贡献的论文被引频次的相对份额，包括国家参与发表的核心论文的被引频次占前沿中所有核心论文的被引频次的份额，以及施引论文的被引频次占前沿中所有施引论文被引词频次的份额，具体计算方法为：国家影响度 = 国家核心论文被引频次份额 + 国家施引论文被引频次份额国家核心论文份额、国家施引论文份额、国家核心论文被引频次份额和国家施引论文被引频次份额，具体计算方法为：国家核心论文份额 = 国家核心论文数 / 前沿核心论文总数国家施引论文份额 = 国家施引论文数 / 前沿施引论文总数国家核心论文被引频次份额 = 国家核心论文被引频次 / 前沿核心论文被引频次国家施引论文被引频次份额 = 国家施引论文被引频次 / 前沿施引论文被引频次（2）国家研究前沿热度指数测度分析依次从研究前沿、领域到十一大学科领域整体进行，计算分析方法如下：研究前沿热度测度分析：对于一个研究前沿，根据国家研究前沿热度指数和指标计算方法，分别计算出所有参与国家的研究前沿热度指数，并进行排名和对比分析。领域研究前沿热度测度分析：对于一个学科或领域，分别对所有参与国家在领域内所有研究前沿的国家研究前沿热度指数得分进行加和，得到各国在某领域的国家研究前沿热度指数，并进行排名和对比分析。十一大学科领域研究前沿整体热度指数测度分析：对于由十一个领域的 148 个研究前沿构成的整体，分别对所有参与国家在各个领域的国家研究前沿热度指数得分进行加和，得到各国在十一大学科领域整体的国家研究前沿热度指数，并进行排名和对比分析。以上测度分析意在揭示主要国家在年度研究前沿整体的活跃格局，分析各国在某领域研究前沿和具体某个研究前沿的基础研究活跃程度，揭示各国研究活力来源。 2020研究前沿热度指数 021. 十一大学科领域整体国家研究前沿热度指数排名从十一大学科领域整体测度分析主要国家研究前沿热度指数得分和排名，观察发现如下态势特征。 1.1 美国整体仍最活跃，中国研究前沿热度指数稳居第二在十一大学科领域整体层面，美国最为活跃，研究前沿热度指数得分为 226.63 分，位居全球首位。中国以 151.29 分位居第二。英国和德国的研究前沿热度指数得分分别为 77.81 和 73.86，排名第三和第四名。法国、加拿大、澳大利亚、荷兰、意大利和西班牙这 6 个国家的国家研究前沿热度指数约在 35-50 之间，排名第 5-10 名。排名第 12 位的日本研究前沿热度指数为 29.53。 03 2020研究前沿热度指数图2 十一领域整体层面的Top20国家研究前沿热度指数国家研究前沿热度指数由国家贡献度和国家影响度组成，表 1 可以看出国家研究前沿热度指数排名前四的国家在三个指标维度的排序完全一致。排名第 5-20 位的国家在三个指标维度的排序也基本稳定，只有个别位次略有不同。表1 十一领域整体层面的Top20国家研究前沿热度指数得分及排名国家国家研究前沿热度指数国家贡献度国家影响度得分排名得分排名得分排名美国 226.63 1 119.58 1 107.04 1 中国 151.29 2 90.70 2 60.59 2 英国 77.81 3 40.43 3 37.38 3 德国 73.86 4 37.54 4 36.32 4 法国 45.71 5 23.44 5 22.27 6 加拿大 44.04 6 21.66 6 22.38 5 美国中国英国德国法国加拿大澳大利亚荷兰意大利西班牙瑞士日本印度瑞典韩国丹麦巴西比利时俄罗斯波兰 226.63 151.29 77.81 73.86 45.71 44.04 41.71 41.06 38.09 37.80 33.83 29.53 22.58 22.47 21.79 17.57 17.38 15.58 13.44 13.27 2020研究前沿热度指数 04国家国家研究前沿热度指数国家贡献度国家影响度得分排名得分排名得分排名澳大利亚 41.71 7 20.31 8 21.40 7 荷兰 41.06 8 20.10 9 20.95 8 意大利 38.09 9 20.41 7 17.68 10 西班牙 37.80 10 19.21 10 18.59 9 瑞士 33.83 11 16.77 11 17.06 11 日本 29.53 12 16.17 12 13.35 12 印度 22.58 13 12.74 13 9.85 15 瑞典 22.47 14 11.02 15 11.45 13 韩国 21.79 15 11.56 14 10.23 14 丹麦 17.57 16 8.73 16 8.85 17 巴西 17.38 17 8.15 17 9.22 16 比利时 15.58 18 7.27 18 8.32 18 俄罗斯 13.44 19 6.91 19 6.53 21 波兰 13.27 20 6.13 21 7.14 19 表 2 比较了十一大领域整体层面的 T op5 国家在 2017、2018、2019 和 2020 四年的研究前沿热度指数得分及相对于美国的比例。四年的 T op5 国家排序完全一致。美国四年的得分分别为 281.11、227.39、204.89 和 226.63，得分最高且稳居首位，是名副其实的领头羊。中国四年以 118.84、118.38、139.68 和 151.29 分位居第 2，以每年美国为 100%，中国相对美国的得分比例在四年中分别为 42.28%、52.06%、68.18% 和 66.76%，前三年中国相对于美国的比例逐年增加，进步明显，2020 年相对于 2019 年基本相当。而英国、德国和法国在 2017-2020 年四年均排名第 3-5 名，相对于美国的比例变化较小。 281.11 227.39 118.84 118.38 96.9 78.62 90.98 75.12 60.08 51.2 美国美国中国中国英国英国德国德国法国法国 2017 年得分 2018 年得分研究前沿热度指数得分 2020研究前沿热度指数 051.2 美国七领域研究活跃度领先，中国四领域活跃度表现突出但短板依旧分领域比较来看，美国除了在农业科学、植物学和动物学领域、化学与材料科学领域、数学领域和信息科学领域排名第 2 之外，在其他七个领域的研究前沿热度指数得分均排名第 1，研究活跃度领先。中国在农业科学、植物学和动物学领域、化学与材料科学领域、数学领域和信息科学领域这四个领域排名第 1，在生态与环境科学领域、物理学领域和经济学、心理学及其他社会科学领域三个领域排名在第 2 名，表现突出，在生物科学领域和地球科学领域排名第 3 和第 5 名，但在临床医学领域和天文学与天体物理学领域仅分别排名第 12 名和第 8 名，短板依旧明显。 204.89 226.63 139.68 151.29 80.85 77.81 67.52 73.86 46.30 45.71 表2 十一领域整体层面的Top5国家2017、2018、2019和2020四年研究前沿热度指数得分国家研究前沿热度指数国家 2017 得分 2017 相对比例 2018 得分 2018 相对比例 2019 得分 2019 相对比例 2020 得分 2020 相对比例美国 281.11 100.00% 227.39 100.00% 204.89 100.00% 226.63 100.00% 中国 118.84 42.28% 118.38 52.06% 139.68 68.18% 151.29 66.76% 英国 96.9 34.47% 78.62 34.57% 80.85 39.46% 77.81 34.33% 德国 90.98 32.36% 75.12 33.04% 67.52 32.95% 73.86 32.59% 法国 60.08 21.37% 51.2 22.52% 46.30 22.60% 45.71 20.17% 美国美国中国中国英国英国德国德国法国法国 2019 年得分 2020 年得分研究前沿热度指数得分 2020研究前沿热度指数 06表3 十一领域整体及分领域层面的Top20国家研究前沿热度指数得分及排名十一领域农业科学、植物学和动物学生态与环境科学地球科学临床医学生物科学化学与材料科学物理学天文学与天体物理学数学信息科学经济学、心理学及其他社会科学国家得分排名得分排名得分排名得分排名得分排名得分排名得分排名得分排名得分排名得分排名得分排名得分排名美国 226.63 1 7.90 2 15.38 1 22.74 1 53.27 1 37.28 1 14.73 2 19.14 1 23.23 1 10.42 2 9.27 2 13.27 1 中国 151.29 2 15.16 1 11.92 2 5.55 5 7.10 12 12.87 3 39.49 1 12.43 2 6.80 8 15.98 1 14.97 1 9.03 2 英国 77.81 3 4.84 3 3.30 6 6.29 3 19.95 2 13.92 2 1.88 6 3.36 6 12.35 3 0.98 13 4.77 3 6.17 3 德国 73.86 4 3.47 7 4.47 3 6.14 4 17.89 3 10.22 4 2.81 4 6.22 4 14.95 2 2.01 6 1.52 11 4.15 4 法国 45.71 5 2.28 11 2.68 8 6.67 2 12.13 4 2.80 18 1.13 11 2.68 9 11.47 4 0.42 24 1.57 10 1.88 12 加拿大 44.04 6 3.70 6 2.55 9 5.05 6 10.37 5 6.26 7 0.91 13 2.47 11 5.28 12 1.28 12 3.83 4 2.35 9 澳大利亚 41.71 7 2.77 9 3.44 5 3.24 9 10.10 6 7.91 5 1.60 7 1.43 17 5.86 10 0.51 19 2.23 6 2.63 8 荷兰 41.06 8 1.48 15 2.46 10 3.24 8 9.38 7 7.34 6 1.22 9 2.85 8 9.07 6 0.41 25 0.45 21 3.14 6 意大利 38.09 9 3.93 4 1.62 14 2.83 10 7.95 9 5.67 9 0.58 16 2.94 7 9.58 5 0.47 22 0.51 19 2.02 11 西班牙 37.80 10 3.91 5 1.76 11 3.57 7 8.12 8 4.43 11 0.42 18 2.34 12 8.84 7 0.58 17 0.55 16 3.26 5 瑞士 33.83 11 0.96 20 2.91 7 2.82 11 7.54 11 5.29 10 0.84 14 3.75 5 6.48 9 0.53 18 1.74 9 0.97 18 日本 29.53 12 1.24 17 0.91 21 2.05 14 7.68 10 1.70 23 1.16 10 6.34 3 5.85 11 0.28 30 1.35 12 0.97 19 印度 22.58 13 2.31 10 3.91 4 1.61 16 2.16 25 2.18 22 1.05 12 1.04 19 3.28 21 1.33 11 2.03 7 1.68 13 瑞典 22.47 14 0.21 42 1.67 13 1.33 17 5.18 14 6.05 8 0.22 21 1.78 14 4.47 14 0.12 42 0.25 29 1.21 16 韩国 21.79 15 1.59 14 0.98 19 1.23 20 3.90 19 2.56 19 2.14 5 2.32 13 3.46 19 0.76 16 1.87 8 0.98 17 丹麦 17.57 16 0.60 27 0.87 22 1.16 21 6.99 13 3.58 14 0.09 28 0.49 27 2.58 23 0.09 46 0.88 14 0.25 36 巴西 17.38 17 1.65 13 0.59 26 0.34 32 5.15 15 1.28 28 0.07 32 1.40 18 3.76 18 0.16 39 0.17 35 2.79 7 比利时 15.58 18 1.32 16 0.77 24 1.06 22 3.68 20 3.31 15 0.10 27 0.45 30 4.07 16 0.13 41 0.14 36 0.56 23 俄罗斯 13.44 19 0.93 21 0.49 28 0.77 27 3.59 21 0.82 32 0.16 22 1.68 15 2.98 22 1.69 7 0.20 32 0.14 47 波兰 13.27 20 1.08 19 0.37 32 0.10 42 4.00 18 1.37 26 0.08 30 0.91 20 4.77 13 0.32 29 0.08 40 0.19 43 2020研究前沿热度指数 07在十一大学科领域的 110 个热点前沿和 38 个新兴前沿中，美国研究前沿热度指数排名第 1 的前沿 79 个，占全部 148 个前沿的 53.38%，中国排名第 1 的前沿数为 42 个，约占 28.38%。英国 10 个前沿排名第 1，德国 4 个前沿排名第 1，法国 1 个前沿排名第 1（表 4）。十一大学科领域中，中国在化学与材料科学领域、信息科学领域、数学领域和农业科学、植物学和动物学领域等四个领域排名第 1 前沿数分别为 14 个、6 个、5 个和 5 个，占比为 87.50%、 60.00%、50.00% 和 45.45%，表现最为活跃。生态和环境科学领域中国有 4 个前沿排名第 1 ；生物科学领域中国有 3 个前沿排名第 1 ；物理学领域和经济学、心理学以及其他社会科学领域这两个领域中国分别有 2 个前沿排名第 1 ；地球科学领域中国有 1 个前沿排名第 1 ；临床医学领域和天文学与天体物理学领域中国没有排名第 1 的研究前沿。与中国相反，美国在化学与材料科学领域、数学领域、信息科学领域和农业科学、植物学和动物学领域排名第一的前沿较少，低于 20%，这四个领域也是中国高度活跃的领域。美国在天文学与天体物理学领域、物理学领域、临床医学领域，生物科学领域和地球科学领域等五个领域排名第一的前沿数均在 70% 以上，这五个领域是美国高度活跃的领域。美国在生态和环境科学领域和经济学、心理学及其他社会科学领域这两个领域分别有 45.45% 和 46.15% 的前沿排名第 1。美国和中国排名第一的前沿占 148 个前沿的约 80%，英国和德国的总和约占 10%，其他 10% 则由 11 个国家共享。美国个中国个英国个德国个法国个 79 42 10 4 1 研究前沿热度指数排名第一的前沿数 2020研究前沿热度指数 08表4 十一大领域整体层面的Top5国家在148个研究前沿中国家研究前沿热度指数得分排名第一的研究前沿数量和比例领域研究前沿数排名第一前沿数比例美国中国英国德国法国美国中国英国德国法国十一领域综合 148 79 42 10 4 1 53.38% 28.38% 6.76% 2.70% 0.68% 农业科学、植物学和动物学 11 1 5 2 0 0 9.09% 45.45% 18.18% 0.00% 0.00% 生态和环境科学 11 5 4 1 0 0 45.45% 36.36% 9.09% 0.00% 0.00% 地球科学 11 8 1 0 1 0 72.73% 9.09% 0.00% 9.09% 0.00% 临床医学 24 19 0 3 0 1 79.17% 0.00% 12.50% 0.00% 4.17% 生物科学 19 15 3 0 0 0 78.95% 15.79% 0.00% 0.00% 0.00% 化学与材料科学 16 1 14 0 1 0 6.25% 87.50% 0.00% 6.25% 0.00% 物理学 12 10 2 0 0 0 83.33% 16.67% 0.00% 0.00% 0.00% 天文学与天体物理学 11 10 0 0 1 0 90.91% 0.00% 0.00% 9.09% 0.00% 数学 10 2 5 0 1 0 20.00% 50.00% 0.00% 10.00% 0.00% 信息科学 10 2 6 1 0 0 20.00% 60.00% 10.00% 0.00% 0.00% 经济学、心理学及其他社会科学 13 6 2 3 0 0 46.15% 15.38% 23.08% 0.00% 0.00% 从排名前三的前沿数来看，美国大多数的前沿均排名前三（130 个，87.84%）。中国在接近一半的前沿排名前三（72 个， 48.65%），英国和德国在这个方面比较接近，分别有 40 个和 38 个前沿排名前三（约占研究前沿总数的 27.03% 和 25.68%）（表 5）。美国中国英国德国法国 130 72 40 38 16 个个个个个研究前沿热度指数排名前三的研究前沿数 2020研究前沿热度指数 09表5 十一领域整体层面的Top5国家在148个研究前沿中国家研究前沿热度指数排名前三的研究前沿数量和比例领域研究前沿数前三名前沿数比例美国中国英国德国法国美国中国英国德国法国十一领域综合 148 130 72 40 38 16 87.84% 48.65% 27.03% 25.68% 10.81% 农业科学、植物学和动物学 11 9 8 2 1 0 81.82% 72.73% 18.18% 9.09% 0.00% 生态和环境科学 11 9 8 1 2 2 81.82% 72.73% 9.09% 18.18% 18.18% 地球科学 11 9 2 3 5 4 81.82% 18.18% 27.27% 45.45% 36.36% 临床医学 24 23 4 10 7 5 95.83% 16.67% 41.67% 29.17% 20.83% 生物科学 19 17 6 9 6 0 89.47% 31.58% 47.37% 31.58% 0.00% 化学与材料科学 16 15 16 0 4 1 93.75% 100.00% 0.00% 25.00% 6.25% 物理学 12 12 9 1 3 0 100.00% 75.00% 8.33% 25.00% 0.00% 天文学与天体物理学 11 11 0 5 7 3 100.00% 0.00% 45.45% 63.64% 27.27% 数学 10 6 5 1 1 0 60.00% 50.00% 10.00% 10.00% 0.00% 信息科学 10 9 9 2 0 0 90.00% 90.00% 20.00% 0.00% 0.00% 经济学、心理学及其他社会科学 13 10 5 6 2 1 76.92% 38.46% 46.15% 15.38% 7.69% 分领域来看，十一个领域美国排名前三的前沿占比均超过 60%，也就是说美国在所有领域的研究活跃度均保持领先优势。美国在物理学领域和天文学与天体物理学领域排名前三的前沿占比 100%；在生物科学领域，临床医学领域和信息科学领域三个领域占比接近或达到 90% 以上；农业科学、植物学和动物学领域、生态和环境科学领域和地球科学领域均为 81.82%；经济学、心理学及其他社会科学领域占比为 76.92%；最低的是数学领域，占比为 60%。中国，数学领域排名前三的前沿占比为 50%，也就是说中国在数学领域一半的前沿排名前三。图 3 以数学领域为中间点，中国在下方五个领域超过一半的前沿排名前三。上方五个领域排名前三的前沿都低于一半。 2020研究前沿热度指数 10图3 中国和美国在148个前沿中国家研究前沿热度指数排名前三名的研究前沿数量比例下方五个领域中，化学与材料科学领域，中国全部的前沿均排名前三，信息科学领域中国 90% 的前沿排名前三，物理学领域、农业科学、植物学和动物学领域和生态与环境科学领域 75.00%、72.73% 和 72.73% 的前沿排名前三。上方五个领域中，中国在经济学、心理学以及其他社会科学领域和生物科学领域分别有 31.58% 和 38.46% 的前沿排名前三。地球科学领域和临床医学领域分别有 18.18% 和 16.67% 的前沿排名前三。在天文学和天体物理领域没有前沿排名前三。天文学与天体物理学临床医学物理学经济学、心理学及其他社会科学生物科学农业科学、植物学和动物学生态和环境科学地球科学化学与材料科学数学信息科学美国 0.00% 20.00% 40.00% 60.00% 80.00% 100.00% 中国 100.00% 16.67% 18.18% 31.58% 38.46% 50.00% 72.73% 72.73% 75.00% 90.00% 100.00% 95.83% 81.82% 89.47% 76.92% 60.00% 81.82% 81.82% 100.00% 90.00% 93.75% 0.00% 2020研究前沿热度指数 11英国在天文学和天体物理学领域、临床医学领域、生物科学领域和经济学、心理学及其他社会科学领域这四个领域排名前三的前沿占比为 40.00%-50.00% 之间。地球科学领域，英国 27.27% 的前沿排名前三（图 4）。这 5 个领域恰是中国相对较弱的领域。英国在其他 6 个领域排名前三的前沿占比均低于 20.00%，其中化学与材料科学领域英国没有排名前三的前沿。德国在天文学和天体物理学领域，排名前三的研究前沿比例最高，为 63.64%。其次为地球科学领域，45.45% 的前沿排名前三。经济学、心理学及其他社会科学领域、临床医学领域、物理学领域和化学与材料科学领域这四个领域德国的排名前三的前沿占比为 25.00%-31.58% 之间。其他 5 个前沿占比在 20% 以下，其中信息科学领域德国没有排名前三的前沿。图4 英国和德国在148个前沿中国家研究前沿热度指数排名前三名的研究前沿数量比例天文学与天体物理学临床医学物理学经济学、心理学及其他社会科学生物科学农业科学、植物学和动物学生态和环境科学地球科学化学与材料科学数学信息科学 45.45% 63.64% 29.17% 45.45% 31.58% 15.38% 10.00% 9.09% 18.18% 25.00% 25.00% 41.67% 27.27% 47.37% 46.15% 10.00% 18.18% 9.09% 8.33% 20.00% 0.00% 0.00% 0.00% 10.00% 20.00% 30.00% 40.00% 50.00% 60.00% 70.00% 英国德国 2020研究前沿热度指数 122. 国家研究前沿热度指数分领域分析细观各国在具体研究前沿热度指数的得分和排名，探讨各国特定领域和特定研究前沿的活跃程度，发现各国科技创新活力来源基础研究竞争优势。 2.1 农业科学、植物学和动物学领域：中国研究前沿的活跃度增强成为第一，美国第二，英国、意大利和西班牙分列第三、第四和第五农业科学、植物学和动物学领域，中国的研究前沿热度指数得分为 15.16，排名第 1，表现最活跃。美国得分为 7.90 分，排名第 2。英国得分为 4.84 分，排名第 3。其次是意大利和西班牙。从表 6 可以看出，中国、美国和英国在七个指标上均排名一致，均是中国排名第 1，美国排名第 2。意大利和西班牙在几个指标上排名略有波动。研究前沿热度指数得分美国英国意大利西班牙中国 7.90 4.84 3.93 3.91 15.16 13 2020研究前沿热度指数表6 农业科学、植物学和动物学领域Top5国家研究前沿热度指数及分指标得分与排名指标名称得分排名中国美国英国意大利西班牙中国美国英国意大利西班牙国家研究前沿热度指数 15.16 7.90 4.84 3.93 3.91 1 2 3 4 5国家贡献度 8.97 3.88 2.56 2.09 2.02 1 2 3 4 5国家核心论文份额 4.53 2.31 1.86 1.41 1.44 1 2 3 6 5国家施引论文份额 4.44 1.57 0.70 0.68 0.58 1 2 3 4 6国家影响度 6.19 4.02 2.28 1.84 1.89 1 2 3 5 4国家核心论文被引频次份额 4.41 3.08 1.74 1.48 1.59 1 2 3 5 4国家施引论文被引频次份额 1.77 0.94 0.54 0.36 0.31 1 2 3 7 9 表7 农业科学、植物学和动物学领域热点前沿和新兴前沿基本信息类型和序号前沿名核心论文被引频次核心论文平均出版年热点前沿1 不同加工处理方法对粮食淀粉结构和功能特性的影响 20 669 2018 热点前沿2 果蔬干燥方法及其对干制品品质的影响 23 725 2017.8 热点前沿3 猪圆环病毒3型的鉴定与遗传特征分析 20 863 2017.7 热点前沿4 食品智能包装薄膜的制备与表征 22 905 2017.6 热点前沿5 植物中一氧化氮生理作用的调控机理 24 962 2017.4 热点前沿6 光诱导气孔动力学对光合作用和水分利用效率的影响 18 1344 2017.3 热点前沿7 小麦基因组和转录组研究 9 967 2017.3 热点前沿8 植物提取物及其治疗作用研究 15 946 2017.2 热点前沿9 生物炭和金属氧化物纳米粒子对作物生长和镉吸收的影响 18 1426 2017.1 热点前沿10 昆虫粉作为新型可再生动物饲料资源的开发和利用 35 1888 2017 新兴前沿1 可降解废弃物资源化利用生物学调控技术及机制研究 5 81 2019 2020研究前沿热度指数 14在该领域的 11 个前沿中，中国在热点前沿 1、 2、3、4 和新兴前沿 1 等 5 个前沿的研究前沿热度指数得分排名第 1。美国只在热点前沿 8 排名第 1。英国则在热点前沿 6 和 7 排名第 1。意大利在热点前沿 10 排名第 1。西班牙在热点前沿 5 排名第 1。排名前三的前沿，美国 9 个，中国 8 个，英国和意大利各 3 个，西班牙 2 个。中国在热点前沿 5 排名在第 2 位，在热点前沿 6 和 9 排名第 3 位。美国在热点前沿 9 和 10 排名分别为第 11 和第 4 名，在热点前沿 8 排名第 1，其他 9 个前沿均排名第 2-3 名。表8 农业科学、植物学和动物学领域Top5国家11个前沿的国家研究前沿热度指数及排名国家研究前沿热度指数排名中国美国英国意大利西班牙中国美国英国意大利西班牙领域汇总 15.16 7.90 4.84 3.93 3.91 1 2 3 4 5 热点前沿1 2.60 0.52 0.03 0.03 0.04 1 3 12 15 10 热点前沿2 2.17 0.59 0.03 0.06 0.01 1 3 20 17 26 热点前沿3 1.69 0.47 0.06 0.29 0.26 1 2 11 3 4 热点前沿4 1.24 0.32 0.19 0.20 0.30 1 3 7 6 4 热点前沿5 0.87 0.66 0.21 0.05 1.35 2 3 7 16 1 热点前沿6 0.75 1.45 1.91 0.05 0.08 3 2 1 14 10 热点前沿7 1.37 1.91 1.97 0.80 0.50 4 2 1 10 15 热点前沿8 0.18 1.53 0.31 0.99 0.84 16 1 10 3 6 热点前沿9 0.87 0.13 0.03 0.04 0.03 3 11 18 16 19 热点前沿10 0.13 0.26 0.07 1.43 0.48 10 4 18 1 2 新兴前沿1 3.29 0.05 0.03 0.03 1 3 4 7 注：相应序号的热点前沿和新兴前沿的前沿名称等基本信息见表 7。 2.2 生态与环境科学领域：美国在研究前沿的研究活跃度领先，中国位居第二，德国、印度和澳大利亚分列第三、第四和第五生态与环境科学领域，美国的研究前沿热度指数得分为 15.38，排名第 1，表现最活跃。中国得分为 11.92，排名第 2。德国排名第 3，得分为 4.47，与前两名的得分差距显著。印度和澳大利亚分别排名第 4 和第 5 名。中国和美国在六个指标上均排名一致，均是美国第 1，中国第 2，只有国家施引论文份额中国排名第 1，美国排名第 2。结果显示在该领域，与美国相比，中国开展了更多的跟进研究，但较高影响力的重要成果方面仍不及美国。 2020研究前沿热度指数 15表9 生态与环境科学领域Top5国家研究前沿热度指数及分指标得分与排名指标名称得分排名美国中国德国印度澳大利亚美国中国德国印度澳大利亚国家研究前沿热度指数 15.38 11.92 4.47 3.91 3.44 1 2 3 4 5国家贡献度 8.35 7.14 2.04 2.23 1.80 1 2 4 3 5国家核心论文份额 5.12 3.46 1.31 1.22 1.11 1 2 3 4 5国家施引论文份额 3.23 3.68 0.72 1.00 0.68 2 1 5 3 6国家影响度 7.03 4.78 2.44 1.68 1.64 1 2 3 4 5国家核心论文被引频次份额 5.48 3.46 1.99 1.33 1.29 1 2 3 5 6国家施引论文被引频次份额 1.55 1.31 0.45 0.35 0.35 1 2 3 5 6 表10 生态与环境科学领域热点前沿和新兴前沿基本信息类型和序号前沿名核心论文被引频次核心论文平均出版年热点前沿1 污水处理厂中微塑料污染的发生、归趋、检测与消除 16 1292 2017.4 热点前沿2 电容去离子技术及在海水淡化中的应用 23 1991 2017.1 热点前沿3 全球尺度外来物种入侵的评估、影响与管理 34 2751 2017 热点前沿4 森林火灾的趋势、影响因素与森林更新机制 15 1786 2016.9 美国中国德国印度澳大利亚 15.38 11.92 4.47 3.91 3.44 研究前沿热度指数得分 2020研究前沿热度指数 16类型和序号前沿名核心论文被引频次核心论文平均出版年热点前沿5 天气模式和边界层结构对大气气溶胶污染的影响 12 963 2016.8 热点前沿6 全球汞排放的时空特征与趋势 19 1557 2016.5 热点前沿7 生态位模型及开发工具 17 2491 2016.4 热点前沿8 微生物种间电子转移的机理及应用 18 1909 2016.4 热点前沿9 厌氧氨氧化技术及在污水处理中的应用 28 2799 2016.3 热点前沿10 全氟化合物的环境行为与毒理研究 14 1322 2016.3 新兴前沿1 生物柴油中混合组分和添加剂对柴油机性能和排放的影响 14 208 2018.9 在该领域 11 个前沿中，美国在热点前沿 1 、 4 、6 、7 和 10 等 5 个前沿的研究前沿热度指数得分均排名第 1。中国在热点前沿 2 、5 、8 和 9 等 4 个前沿排名第 1 。印度在新兴前沿 1 上排名第 1 。中国在热点前沿 1 、6 、10 和新兴前沿 1 等 4 个前沿上排名第 2-3 名。美国在热点前沿 2 、5 、 8 和 9 等 4 个前沿上排名第 2-3 名。德国在热点前沿 5 和 7 排名第 3 名，澳大利亚在热点前沿 3 和 4 上排名第 2 。表11 生态与环境科学领域Top5国家11个前沿的国家研究前沿热度指数及排名国家研究前沿热度指数排名美国中国德国印度澳大利亚美国中国德国印度澳大利亚领域汇总 15.38 11.92 4.47 3.91 3.44 1 2 3 4 5 热点前沿1 0.65 0.52 0.37 0.02 0.31 1 2 5 23 7 热点前沿2 0.77 1.51 0.45 0.07 0.56 2 1 7 11 5 热点前沿3