描绘科学结构图谱，透析科学热点前沿

《科学结构图谱2021》形成了全球视野的科学结构图谱，可视化地展现了2012年至2017年的科学研究宏观结构及其内在关系，揭示了国际社会普遍关注的热点研究领域，分析了各个学科研究领域的演变情况。

科技创新已经成为推动经济社会发展的主要力量，新一轮科技革命和产业变革的重大历史机遇期，要求我们始终以全球视野科学研判好科技创新发展的趋势，抢占科技发展先机。

那么，新兴的科研热点在哪儿？科技创新发展有着怎样的趋势？科学领域间有什么内在联系？世界主要国家在不同研究领域的活跃程度怎样？

近日，中国科学院科技战略咨询研究院发布的《科学结构图谱2021》给出了答案，揭示了全球科学发展态势以及中国与世界主要国家的研究格局。

科学结构图谱能在海量文献中发现潜在趋势

随着科技创新进入多学科交叉融汇的阶段，面对海量科技文献，限于固有的专业认知体系，科研人员有时难以观察到不熟悉但相关的领域变化，也难以把握它们之间的复杂结构和相互影响，更难以发展隐藏在复杂关系下的潜在发展趋势。

“因此，文献计量界逐步发展出利用科技信息数据来揭示多维度关系的科学结构，科学结构图谱应运而生。”中国科学院科技战略咨询院研究员王小梅说。

所谓科学结构图谱，是指通过可视化技术，以直观形象的图谱形式展现高度抽象的科学研究的宏观结构，揭示了科学热点前沿间的关联关系与发展进程。

《科学结构图谱2021》形成了全球视野的科学结构图谱，可视化地展现了2012年至2017年的科学研究宏观结构及其内在关系，揭示了国际社会普遍关注的热点研究领域，分析了各个学科研究领域的演变情况。

中科院科技战略咨询研究院副院长张凤表示，新发布的科学结构图谱，在研究方法上做了改进，使用深度学习算法改进原有的网络聚类及可视化算法，支持更大量的数据分析。从结果看，聚类更加均匀、准确，揭示的科学结构更为细致，并在可视化细节揭示上也有较大改进。

科学研究结构布局总体稳定 前沿不断延伸

《科学结构图谱2021》显示，科学研究结构的布局总体稳定。科学研究领域数量持续扩大，科学研究前沿不断延伸，新兴研究领域不断涌现，学科交叉融合的现象越来越明显。全球热点研究前沿的焦点是人类可持续发展的重大问题，与能源、环境、人类健康、资源利用等可持续发展相关。新出现的先进能源、环境治理、纳米生命科学、海洋资源以及与能源、环境、生命健康等息息相关的新材料、新器件等热点研究前沿，正成为科技创新发展的强大驱动力。

同时，“目标导向的基础研究与应用研发结合更加紧密，应用性牵引趋势明显，传统意义上的基础研究、应用研究的边界日趋模糊。”王小梅指出。

研究结果显示，科学研究与工程结合逐渐向应用转化的研究问题越来越广，学科交叉研究领域主要集中在纳米科技及环境与生态以及与智能决策和智能控制相关的研究。天文学与物理学研究大类中的学科交叉研究领域最少。

不同国家在不同领域有不同的活跃度

科学结构图谱从国家科学研究的结构上反映了中国及世界主要国家在不同研究领域的活跃程度及其变化趋势。

在学科交叉研究领域，美国和中国是表现最好的两个国家，中国在与人工智能相关的工程技术领域、环境治理以及纳米科技相关学科的交叉研究中实力较强。而美国在生命科学、医学与环境生态学相关学科交叉研究中占据主导地位。

王小梅指出，值得注意的是，在对技术创新有影响的研究领域中，中国表现突出的“无线通信与人工智能”方向内的研究等领域，美国核心论文份额依旧能占很大的比例，而美国占优势的医学和生命科学领域中，中国鲜有论文被专利引用。