科学研究的世界呈现出蔓延生长、不断演化的景象。科研管理者和政策制定者需要掌握科研进展和动态,以有限的资源支持和推进科学进步。对他们而言,洞察科研动向,尤其是跟踪新兴专业领域对其工作具有重大意义。
为此,科睿唯安发布了“研究前沿”(ResearchFronts)数据和报告。定义一个被称作研究前沿的专业领域的方法,源自于科学研究之间存在的某种特定的共性。这种共性可能来自于实验数据,也可能来自于研究方法或者概念和假设,并反映在研究人员在论文中引用其他同行的工作这一学术行为之中。
研究前沿的分析提供了一个独特的视角来揭示科学研究的脉络。研究前沿的分析不依赖于对文献的人工标引和分类(因为这种方法可能会带有标引分类人员判断的主观性),而是基于研究人员的相互引用而形成的知识之间和人之间的联络。这些研究前沿的数据连续记载了分散的研究领域的发生、汇聚、发展(或者是萎缩、消散),以及分化和自组织成更近的研究活动节点。在演进的过程中,每组核心论文的基本情况,如主要的论文、作者、研究机构等,都可以被查明和跟踪。通过对该研究前沿的施引论文的分析,可以发现该领域的最新进展和发展方向。
二、《2023研究前沿》方法论
(一)研究前沿的遴选与命名
《2023研究前沿》报告反映了当前自然科学与社会科学的十一大学科领域的128个研究前沿(包括110个热点前沿和18个新兴前沿)。我们将ESI数据库中20个学科的12922个研究前沿划分到11个高度聚合的大学科领域(分别为农业科学、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),以此为基础遴选出较为活跃或发展迅速的研究前沿。报告中所列的128个研究前沿的具体遴选过程如下。
热点前沿的遴选。2023年热点前沿的遴选采用了两种方法。方法1沿用往年的热点前沿和新兴前沿遴选方法;方法2在2022年数学领域和信息科学领域研究前沿遴选方法的基础上,进行了微调和拓展应用。
方法1首先将每个ESI学科中的研究前沿按照核心论文的总被引频次进行排序,提取排在每个ESI学科前10%的最具引文影响力的研究前沿,并按照大学科领域进行合并。然后根据核心论文出版年的平均值重新排序,遴选出每个大学科领域中那些“最年轻”的研究前沿,并由各学科战略情报研究人员进行调整和归并。通过上述几个步骤在十一大学科领域分别选出若干个热点前沿。
方法2首先按照十一大学科领域研究前沿中核心论文的篇均被引频次进行排序,选出超过本领域平均篇均被引频次的研究前沿,再根据核心论文出版年的平均值重新排序,由各学科战略情报研究人员判断这些研究前沿的研究主题是否显著促进了本领域的知识进步,并遴选出若干备选前沿。
新兴前沿的遴选。一个研究前沿有很多新近发表的核心论文,通常提示其是一个快速发展的专业研究方向。为了选取新兴的前沿,组成研究前沿的基础文献即核心论文的时效性是优先考虑的因素。这就是为什么我们称其为新兴前沿。
对十一大学科领域,为了识别新兴前沿,我们对研究前沿中的核心论文的出版年赋予了更多的权重或优先级,只有核心论文平均出版年在2021年6月之后的研究前沿才被考虑。将十一大学科领域对应的每个ESI学科的研究前沿按被引频次从高到低排序,选取被引频次排在10%的研究前沿,然后由各学科战略情报研究人员经过调研和评审,遴选出每个ESI学科中的新兴前沿,并将其整合到十一大学科领域中,从而遴选出了十一大学科领域的18个新兴前沿。
从十一大学科领域中共遴选出18个新兴前沿,并不按学科限定其遴选数量,因此这些新兴前沿在各个大学科领域中分布并不均匀。例如,2023年数学领域没有遴选出新兴前沿,而临床医学领域选出了5个新兴前沿。
通过以上两个流程,本报告突出显示了11个高度聚合的大学科领域中的110个热点前沿和18个新兴前沿。
研究前沿的命名。由各学科战略情报研究人员根据研究前沿的核心论文的研究主题、主要内容和特点等,对128个研究前沿逐一进行命名,并结合专家意见调整确定。
(二)研究前沿的分析及重点研究前沿的遴选和解读
本报告在遴选的128个研究前沿的数据的基础上,由中国科学院科技战略咨询研究院战略情报研究人员对十一大学科领域的110个热点前沿的发展趋势进行分析,并对31个重点研究前沿进行详细解读。重点研究前沿包括重点热点前沿和重点新兴前沿两部分。
重点研究前沿的遴选。2014年设计了遴选重点研究前沿的指标——年篇均被引频次(CPT),2015年在该指标的基础上又增加了规模指标——核心论文数(P)。
当两个研究前沿的C和T值分别相等时,P值较小的研究前沿的CPT值反而会较大,指示该研究前沿中核心论文的平均引文影响力较大。
《2023研究前沿》在重点研究前沿的遴选过程中,从每个大学科领域的10个热点前沿中,利用P和CPT值,结合战略情报研究人员的专业判断,遴选出两个重点热点前沿。专业判断主要考虑该前沿是否对解决重大问题有重要意义。一方面,选择P值最高的前沿,如果P值最高的前沿已经在往年的研究前沿中解读过且核心论文没有显著变化,则选择P值次高的前沿,以此类推。同时,用CPT指标结合专业判断遴选出一个重点热点前沿。综合这两种方法共遴选出22个重点热点前沿。从新兴前沿中,利用CPT指标结合战略情报研究人员的判断遴选出9个重点新兴前沿。因此从128个研究前沿中共遴选出31个重点前沿进行深入解读。
研究前沿的分析和解读。在报告遴选的128个研究前沿的数据基础上,综合分析十一大学科领域的110个热点前沿的发展趋势,概括阐述新兴前沿的研究主题,并对31个重点研究前沿进行了详细的解读。
热点前沿分析及重点热点前沿的解读。对于每个大学科领域,结合Top10热点前沿的核心论文的数量、被引频次、核心论文平均出版年以及施引论文的年度变化,分析Top10热点前沿的发展趋势,包括覆盖的学科领域方向、前沿(群)分布特征及演变趋势。
每个学科领域的图表展示本领域前10个热点前沿的核心论文的数量、被引频次以及核心论文平均出版年。每个领域的10个热点研究前沿中引用核心论文的论文(施引论文)的年度分布用气泡图的方式展示,气泡大小表示每年施引论文的数量。大部分研究前沿的施引论文每年均有一定程度的增长,因此气泡图也有助于对研究前沿发展趋势的理解。
对每个学科领域遴选出的两个重点热点前沿,深入分析解读其概念内涵、发展脉络、研究力量布局等,绘制核心论文被引频次分布曲线揭示被引频次较高的核心论文的研究内容、价值、影响。
每个重点热点前沿的第一张表对该热点前沿的核心论文的产出国家/地区(本报告的中国数据包含中国内地、中国香港、中国澳门的数据)、机构活跃状况进行了统计分析,有助于揭示出哪些国家/地区、机构在该热点前沿中有较大贡献。第二张表则对该热点前沿的施引论文的产出国家/地区和机构进行了统计分析,有助于探讨哪些国家/地区、机构在该热点前沿的发展中进行了研究布局。