2023研究前沿热度指数

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快速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。《2023研究前沿》报告遴选出十一大学科领域的110个热点前沿和18个新兴前沿，并对重要的前沿进行了解读分析。在《2023研究前沿》报告的基础上，《2023研究前沿热度指数》报告继续采用研究前沿热度指数来揭示世界主要国家/地区（本报告的中国数据包含了中国大陆、中国香港、中国澳门的数据）在十一大学科领域的110个热点前沿和18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研究产出贡献和影响力表现，以及激烈较力的竞争格局。 1.方法论 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，分别从核心论文和施引论文的数量和被引频次份额的角度，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。 利用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、乃至十一大学科领域研究前沿整体，测度相关国家/地区、机构、团队以及科学家个人等的表现。本报告利用国家/地区研究前沿热度指数，从十一大学科领域整体、各学科领域和特定研究前沿三个层面，测度揭示了各国在《2023研究前沿》报告的128个研究前沿的基础研究活跃程度。 国家/地区核心论文份额=国家/地区核心论文数/前沿核心论文总数 国家/地区施引论文份额=国家/地区施引论文数/前沿施引论文总数 国家/地区核心论文被引频次份额=国家/地区核心论文被引频次/前沿核心论文被引频次 国家/地区施引论文被引频次份额=国家/地区施引论文被引频次/前沿施引论文被引频次 （1）国家/地区研究前沿热度指数的计算方法如下： （2）国家/地区研究前沿热度指数的测度分析依次从研究前沿层面、学科领域层面到十一大学科领域整体层面进行，计算分析方法如下： ①国家/地区研究前沿热度指数 国家/地区研究前沿热度指数=国家/地区贡献度+国家/地区影响度 ①研究前沿热度测度分析：对于一个研究前沿，根据国家/地区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/地区在该研究前沿层面的国家/地区研究前沿热度指数，并进行排名和对比分析。 ②国家/地区贡献度和国家/地区影响度 国家/地区贡献度是一个国家/地区对研究前沿贡献的论文数量的相对份额，包括该国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： ②学科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/地区在该领域内所有研究前沿的国家/地区研究前沿热度指数得分进行加和，得到各国在该学科领域层面的国家/地区研究前沿热度指数，并进行排名和对比分析。 国家/地区贡献度=国家/地区核心论文份额+国家/地区施引论文份额 国家/地区影响度是一个国家/地区对研究前沿贡献的论文被引频次的相对份额，包括国家/地区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频次的份额，具体计算方法为： ③十一大学科领域研究前沿整体热度指数测度分析：对于由十一个学科领域的128个研究前沿构成的整体，分别对所有参与国家/地区在各个学科领域的国家/地区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层面的国家/地区研究前沿热度指数，并进行排名和对比分析。 国家/地区影响度=国家/地区核心论文被引频次份额+国家/地区施引论文被引频次份额 以上测度分析意在揭示主要国家/地区在年度研究前沿整体的活跃格局，分析各国在某学科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。 ③国家/地区核心论文份额、国家/地区施引论文份额、国家/地区核心论文被引频次份额和国家/地区施引论文被引频次份额的具体计算方法分别为： 2.国家研究前沿热度指数十一大学科领域整体分析 从十一大学科领域整体层面，测度分析主要国家研究前沿热度指数得分，探讨各国在十一大学科领域整体层面研究前沿中的活跃程度，发现各国基础研究整体发展态势和相对表现。 2.1美国整体排名第一，中国排名第二，英、德、法继续排名第三至第五 在十一大学科领域整体层面，美国的研究前沿热度指数得分为207.71分，位居全球首位。中国以135.81分位居第二。英国和德国的研究前沿热度指数得分分别为89.41和81.58，排名第三和第四，领先第五名的法国20分以上（图2）。 意大利、加拿大、西班牙、澳大利亚和日本的研究前沿热度指数得分约在38-50之间，排名第六至第十名。排名第10位的日本研究前沿热度指数得分为38.65。荷兰和瑞士与日本得分接近，其后的韩国得分与前述三国有将近10分的差距。 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是十一大学科领域Top15国家研究前沿热度指总体得分、分项得分及排名。排名前五的国家 在国家研究前沿热度指数、国家贡献度、国家影响度三项得分排名顺序一致。排名第六至十五位的国家的三项得分排名多数也基本一致。 2.2美国在六个领域得分最高，中国在五个领域得分最高 分领域比较来看，美国在地球科学领域、临床医学领域、生物科学领域、物理学领域、天文学与天体物理学领域和数学领域这6个领域的研究前沿热度指数得分排名第一，其他5个领域排名第二，表明其基础研究活跃程度整体较强。 八名（表2）。 临床医学领域和天文学与天体物理学领域一直是中国热度指数得分较低的领域，我们从历史的角度来对比一下2017-2023年的七年中这两个领域的研究前沿热度指数变化。2017-2023年，中国在临床医学领域的研究前沿热度指数排名分别为第10、13、9、12、1、4、9名，其中2021年和2022年由于新冠肺炎疫情的研究比重较大，大幅提升了中国在临床医学领域的排名，但2023年回到了2019年的水平。中国在天文学与天体物理学领域七年的排名分别为第11、19、11、8、8、7、8名，2020-2023年这四年基本上保持在第8名左右。 中国在农业科学、植物学和动物学领域，生态与环境科学领域，化学与材料科学领域，信息科学领域和经济学、心理学及其他社会科学领域这5个领域均排名第一，在物理领域和数学领域排名第二，在生物科学领域排名第三，在地球科学领域、临床医学领域和天文学与天体物理学领域分别排名第五、第九和第 在十一大学科领域的110个热点前沿和18个新兴前沿中，美国研究前沿热度指数排名第一的前沿数为69个，占全部128个前沿的一半以上（53.91%）。中 国 排 名 第 一 的 前 沿 数 为31个， 占 将 近 四 分 之 一（24.22%）。英国8个前沿排名第一，德国7个前沿排名第一，法国没有排名第一的研究前沿（表3）。 排名第一的前沿为8个，远远超过美国的3个；在农业科学、植物学和动物学领域和经济学、心理学及其他社会科学领域，排名第一的前沿数略超美国；在生态与环境科学领域中该指标与美国持平，排名第一的前沿数均为4个；在生物科学领域、物理学领域、天文学与天体物理学领域、数学领域和信息科学领域这5个领域排名第一的前沿数均少于美国；在地球科学领域和临床医学领域，中国均没有前沿排名第一。 十一大学科领域中，中国在化学与材料科学领域 在十一大学科领域的110个热点前沿和18个新兴前沿中，美国研究前沿热度指数排名前三的前沿数为105个，占全部128个前沿的82.03%。中国研究前沿热度指数排名前三的前沿数为68个，超过全部128 个前沿的一半（53.13%）。英国、德国和法国分别有42个、39个和14个前沿排名前三，分别占32.81%,30.47%和10.94%（表4）。 45.00%，其中占比最高的是化学与材料科学领域，其次为信息科学领域，农业科学、植物学和动物学领域和数学领域，分别为100.00%、90.00%、81.82%和80.00%。中国在物理学领域的排名前三的前沿占为63.64%， 在 经 济 学、 心 理 学 以 及 其 他 社 会 科 学领域和生态和环境科学领域排名前三的前沿占比均为45.45%，在生物科学领域、地球科学领域、临床医学领域和天文学和天体物理领域分别有35.71%、27.27%、20.00%和16.67%的前沿排名前三（图3）。 分领域来看，美国在十一大学科领域中排名前三的前沿占比均超过45.00%。美国在物理领域、数学领域和地球科学3个领域排名前三的前沿占比均为100%；在化学与材料科学领域和临床医学领域占比分别为91.67%和93.33%；占比最低的是经济学、心理学以及其他社会科学领域为45.45%；其他5个领域占比在63.64%-85.71%之间。 英国在十一个领域排名前三的前沿占比均没有超过55%。英国在经济学、心理学以及其他社会科学领域、生物科学领域、天文学与天体物理学领域和地球科学领域这4个领域排名前三的前沿占比在45.45%-54.55%之间，在除化学与材料科学领域之外的其他6个领域排名前三的前沿占比在9.09%-40.00%，而在化学与材料科学领域英国没有排名前三的前沿（图4）。 75.00%，在物理学领域和生态和环境科学领域该指标上分别为54.55%和45.45%，在其他8个领域排名前三的前沿占比在10.00%-30.00%之间。 法国在地球科学领域和信息科学领域排名前三的前沿占比分别为27.27%和20.00%，在农业科学、植物学和动物学领域、化学与材料科学领域和物理学领域没有前沿排名前三，其他7个领域占比在7.14%-18.18%之间。 德国在天文学和天体物理学领域占比最高，达到 3.国家研究前沿热度指数分领域分析 从特定学科或主题领域和特定研究前沿层面，测度分析主要国家研究前沿热度指数得分，探讨各国在特定领域和特定研究前沿中的活跃程度，发现各国基础研究主要领域和研究方向的竞争优势。 3.1农业科学、植物学和动物学领域：中国优势明显，美国排名第二，德国、法国和英国分列第三、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13.74，排名第一，表现最活跃。美国得分为10.89分，排名第二。德国得分为4.30，排名第三，法国和英国的得分接近，分列第四和第五名。从表5可以看出，在除国家核心论文被引频 次份额之外的6个指标上，均是中国排名第一、美国排名第二；在国家核心论文被引频次份额方面，中国排名第二、美国排名第一。德国、法国和英国在几个指标上排名略有波动。 在该领域的11个前沿中，中国在热点前沿2、5、6、10和新兴前沿1这5个前沿的研究前沿热度指数得分均排名第一，在热点前沿7和8这2个前沿排名在第二位，在热点前沿3和4排名第三位，在热点前沿1和9排在第十和第六名。 第6-9名（表7）。 德国在热点前沿2和8排名第三，在4个前沿排名在第四至七名，在4个前沿排名在第12-24名，新兴前沿1为空白。法国在热点前沿9排名第二，在热点前沿5排名第三，在5个前沿排名第四至九名，在热点前沿4排名第11名，在其他3个前沿排名第22名。英国在热点前沿3排名第二，在5个前沿排名第四至九名，在其他5个前沿排名第13-26名。 美国在热点前沿3、7、8和9这4个前沿排名第一，在热点前沿2和10排名分别为第二名，在热点前沿6和新兴前沿1排名第三名，其他3个前沿排名分别在 3.2生态与环境科学领域：中国排名第一，美国位居第二，英国、德国和荷兰分列第三、第四和第五 生态与环境科学领域，中国的研究前沿热度指数得分为15.65，排名第一；美国得分为12.48，排名第二；英国得分为8.35，排名第三；德国和荷兰 得分接近，分别为6.68和6.38，排名第四和第五。中国、美国和英国在7个指标上排名均分别为第一至三名（表8）。 英国在热点前沿9排名第一，在热点前沿8和新