科學(xué)結(jié)構(gòu)圖譜能在海量文獻(xiàn)中發(fā)現(xiàn)潛在趨勢(shì)，透析科學(xué)熱點(diǎn)前沿

《科學(xué)結(jié)構(gòu)圖譜2021》形成了全球視野的科學(xué)結(jié)構(gòu)圖譜，可視化地展現(xiàn)了2012年至2017年的科學(xué)研究宏觀結(jié)構(gòu)及其內(nèi)在關(guān)系，揭示了國(guó)際社會(huì)普遍關(guān)注的熱點(diǎn)研究領(lǐng)域，分析了各個(gè)學(xué)科研究領(lǐng)域的演變情況。

科技創(chuàng)新已經(jīng)成為推動(dòng)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的主要力量，新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革的重大歷史機(jī)遇期，要求我們始終以全球視野科學(xué)研判好科技創(chuàng)新發(fā)展的趨勢(shì)，搶占科技發(fā)展先機(jī)。

那么，新興的科研熱點(diǎn)在哪兒?科技創(chuàng)新發(fā)展有著怎樣的趨勢(shì)?科學(xué)領(lǐng)域間有什么內(nèi)在聯(lián)系?世界主要國(guó)家在不同研究領(lǐng)域的活躍程度怎樣?

近日，中國(guó)科學(xué)院科技戰(zhàn)略咨詢(xún)研究院發(fā)布的《科學(xué)結(jié)構(gòu)圖譜2021》給出了答案，揭示了全球科學(xué)發(fā)展態(tài)勢(shì)以及中國(guó)與世界主要國(guó)家的研究格局。

科學(xué)結(jié)構(gòu)圖譜能在海量文獻(xiàn)中發(fā)現(xiàn)潛在趨勢(shì)

隨著科技創(chuàng)新進(jìn)入多學(xué)科交叉融匯的階段，面對(duì)海量科技文獻(xiàn)，限于固有的專(zhuān)業(yè)認(rèn)知體系，科研人員有時(shí)難以觀察到不熟悉但相關(guān)的領(lǐng)域變化，也難以把握它們之間的復(fù)雜結(jié)構(gòu)和相互影響，更難以發(fā)展隱藏在復(fù)雜關(guān)系下的潛在發(fā)展趨勢(shì)。

“因此，文獻(xiàn)計(jì)量界逐步發(fā)展出利用科技信息數(shù)據(jù)來(lái)揭示多維度關(guān)系的科學(xué)結(jié)構(gòu)，科學(xué)結(jié)構(gòu)圖譜應(yīng)運(yùn)而生。”中國(guó)科學(xué)院科技戰(zhàn)略咨詢(xún)?cè)貉芯繂T王小梅說(shuō)。

所謂科學(xué)結(jié)構(gòu)圖譜，是指通過(guò)可視化技術(shù)，以直觀形象的圖譜形式展現(xiàn)高度抽象的科學(xué)研究的宏觀結(jié)構(gòu)，揭示了科學(xué)熱點(diǎn)前沿間的關(guān)聯(lián)關(guān)系與發(fā)展進(jìn)程。

《科學(xué)結(jié)構(gòu)圖譜2021》形成了全球視野的科學(xué)結(jié)構(gòu)圖譜，可視化地展現(xiàn)了2012年至2017年的科學(xué)研究宏觀結(jié)構(gòu)及其內(nèi)在關(guān)系，揭示了國(guó)際社會(huì)普遍關(guān)注的熱點(diǎn)研究領(lǐng)域，分析了各個(gè)學(xué)科研究領(lǐng)域的演變情況。

中科院科技戰(zhàn)略咨詢(xún)研究院副院長(zhǎng)張鳳表示，新發(fā)布的科學(xué)結(jié)構(gòu)圖譜，在研究方法上做了改進(jìn)，使用深度學(xué)習(xí)算法改進(jìn)原有的網(wǎng)絡(luò)聚類(lèi)及可視化算法，支持更大量的數(shù)據(jù)分析。從結(jié)果看，聚類(lèi)更加均勻、準(zhǔn)確，揭示的科學(xué)結(jié)構(gòu)更為細(xì)致，并在可視化細(xì)節(jié)揭示上也有較大改進(jìn)。

科學(xué)研究結(jié)構(gòu)布局總體穩(wěn)定 前沿不斷延伸

《科學(xué)結(jié)構(gòu)圖譜2021》顯示，科學(xué)研究結(jié)構(gòu)的布局總體穩(wěn)定?？茖W(xué)研究領(lǐng)域數(shù)量持續(xù)擴(kuò)大，科學(xué)研究前沿不斷延伸，新興研究領(lǐng)域不斷涌現(xiàn)，學(xué)科交叉融合的現(xiàn)象越來(lái)越明顯。全球熱點(diǎn)研究前沿的焦點(diǎn)是人類(lèi)可持續(xù)發(fā)展的重大問(wèn)題，與能源、環(huán)境、人類(lèi)健康、資源利用等可持續(xù)發(fā)展相關(guān)。新出現(xiàn)的先進(jìn)能源、環(huán)境治理、納米生命科學(xué)、海洋資源以及與能源、環(huán)境、生命健康等息息相關(guān)的新材料、新器件等熱點(diǎn)研究前沿，正成為科技創(chuàng)新發(fā)展的強(qiáng)大驅(qū)動(dòng)力。

同時(shí)，“目標(biāo)導(dǎo)向的基礎(chǔ)研究與應(yīng)用研發(fā)結(jié)合更加緊密，應(yīng)用性牽引趨勢(shì)明顯，傳統(tǒng)意義上的基礎(chǔ)研究、應(yīng)用研究的邊界日趨模糊。”王小梅指出。

研究結(jié)果顯示，科學(xué)研究與工程結(jié)合逐漸向應(yīng)用轉(zhuǎn)化的研究問(wèn)題越來(lái)越廣，學(xué)科交叉研究領(lǐng)域主要集中在納米科技及環(huán)境與生態(tài)以及與智能決策和智能控制相關(guān)的研究。天文學(xué)與物理學(xué)研究大類(lèi)中的學(xué)科交叉研究領(lǐng)域最少。

不同國(guó)家在不同領(lǐng)域有不同的活躍度

科學(xué)結(jié)構(gòu)圖譜從國(guó)家科學(xué)研究的結(jié)構(gòu)上反映了中國(guó)及世界主要國(guó)家在不同研究領(lǐng)域的活躍程度及其變化趨勢(shì)。

在學(xué)科交叉研究領(lǐng)域，美國(guó)和中國(guó)是表現(xiàn)最好的兩個(gè)國(guó)家，中國(guó)在與人工智能相關(guān)的工程技術(shù)領(lǐng)域、環(huán)境治理以及納米科技相關(guān)學(xué)科的交叉研究中實(shí)力較強(qiáng)。而美國(guó)在生命科學(xué)、醫(yī)學(xué)與環(huán)境生態(tài)學(xué)相關(guān)學(xué)科交叉研究中占據(jù)主導(dǎo)地位。

王小梅指出，值得注意的是，在對(duì)技術(shù)創(chuàng)新有影響的研究領(lǐng)域中，中國(guó)表現(xiàn)突出的“無(wú)線通信與人工智能”方向內(nèi)的研究等領(lǐng)域，美國(guó)核心論文份額依舊能占很大的比例，而美國(guó)占優(yōu)勢(shì)的醫(yī)學(xué)和生命科學(xué)領(lǐng)域中，中國(guó)鮮有論文被專(zhuān)利引用。

記者 陸成寬