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2013研究前沿
——自然科学和社会科学的前100个探索领域
herKingDavidA.Pendlebury2013年4月
“研究前沿”（ResearchFronts）的分析数据揭示了，不同研究者在探究相关的科学问题时会产生一定的关联，尽管这些研究人员的背景不同或来自不同的学科领域。
2013研究前沿 背景 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，政策制订者等需要掌握科研进展情况，以有限的资源来支持和推进科学进步。
对于他们来说，洞察科研动向，尤其是跟踪新兴专业领域的能力将对其工作意义重大。
为此，汤森路透编制“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办法，源自于课题之间存在的某种特定的共性。
这种共性有时在于实验数据，有时则在于方法，或者概念和假设，并反映在科学家在论文中引用其他科学家的工作这个基本学术行为之中。
汤森路透持续跟踪全球最重要的科研和学术文献。
这项工作的一部分是研究论文被引的模式和聚类，特别是成簇的论文频繁的一块被引用的情形。
当这样的一簇论文一块被引的情形达到一定的活跃度和连贯性时（这可以通过定量分析来检测），就形成一个“研究前沿”，而这簇一块被引用的论文在该“研究前沿”中有基础的“核心文献”的作用。
研究前沿的分析数据揭示了，不同研究者在探究相关的科学问题时会产生一定的关联，尽管这些研究人员 的背景不同或来自不同的学科领域。
例如您在本报告中将会读到一个结合了数学、计算机科学和工程学的研究前沿是如何形成的，因为其隐含的问题需要跨学科的知识来解决。
总的来说，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，每组核心文献的基本情况：如主要的论文、作者、研究机构等，都可以被查明和跟踪。
. 研究前沿分析代表几十年的文献计量学创新成果，这可追溯至EugeneGarfield博士创办引文索引的先驱工作和HenrySmall的推动。
今天，汤森路透继续将这种方法发扬光大，以观察和描绘科学的进程。
本报告的后记“研究前沿：探寻科学的结构”一文总结了研究前沿分析的历史演变。
汤森路透
3 2013研究前沿 排名前100的研究前沿 汤森路透将出版系列报告来介绍研究前沿及其在科研管理和科学政策制订过程中的应用。
本报告为系列的第一篇，介绍2013年排名最前的100个研究前沿，涉及自然科学和社会科学的10个大学科领域，代表了2013年的研究聚焦和关键的关注领域。
这些研究前沿指出的热点领域，以别的方式可能不容易识别出来，甚至那些在某个研究前沿领域据有中心地位的研究机构也未必意识到了其存在。
每位读者都会在这些研究前沿和进一步分析数据中找到自己感兴趣的地方。
报告将提到一些主导性的研究主题：气候变化，细胞信号传导，量子行为，能源研究，分析计算、可视化、建模，以及技术在推进科学发现和推动改变世界的创新方面有力的工具性作用。
如前所述，对于研究型大学、政府和企业研发机构的管理者、以及国家政策制订者而言，识别科学研究中萌生的新趋势特别重要。
管理人员和政府官员可以就那些支撑其实现机构或国家的目标的学科，来识别新生的专业领域，从而战略性的部署人力和物力，鼓励与在这些前沿领域中有杰出贡献的机构和研究者开展国际合作，以及对这些人员和机构做定标分析来评估其地位和绩效。
汤森路透的知识产权与科技事业部与世界各地研究机构建立合作伙伴，推介世界级研究与创新。
其研究前沿分析和对全球前100个研究前沿的报道，为辨析研究趋势而后识别战略性投资机会提供了一个独特的视角。
4 汤森路透 2013研究前沿 方法与数据说明 本报告报道了当前在自然科学与社会科学中引起兴趣和被深入研究的前100个专业领域。
设计前100个研究前沿的遴选过程时，目标是首先找出那些最活跃的，然后从中找出知识累积最快的。
因此，我们以目前EssentialScienceIndicators(ESI)数据库中的近8,000个研究前沿为起点，首先选出那些核心文献被引用的次数最多的研究前沿；再对上一步选出来的研究前沿，按核心文献的平均出版年排序，找出核心文献最新的研究前沿。
一个有很多新近的核心文献的研究前沿，通常提示这是一个快速发展，热门的专业领域。
因此，这份报告所列的前100个研究前沿—从10个大学科领域中的分别选出排名前10的研究前沿—代表了各大学科中的最大研究前沿中最热的，但不一定代表跨数据库（所有学科）的最热研究前沿：他们中的很多，其核心文献和施引文献的数量要小得多。
报告中所列的前100个研究前沿的具体遴选过程：就ESI数据库的21个学科，对每个学科按照总被引次数对研究前沿排序得出前10%最大的。
提取出来的研究前沿再通过其核心文献平均出版年份排序，得出各个大学科领域的前10个最新的。
在随后的表格中，会给出每个研究前沿的核心文献的文章数，被引用次数和平均出版年。
因为此次分析的核心文献是2007-2012年间的，核心文献平均出版年通常在2007-1012之间，例如平均出版年的值是2009.6，则表示平均的出版时间大约在2009年8月。
本报告就10个大学科领域，对每个大学科用表格给出其前10个研究前沿。
每次会从10个前沿中选取一个作更深入的讨论：该前沿的研究主题的梗概介绍，对其核心文献，或者施引文献，或者两者的数据分析，及其他数据分析来说明可以从哪些方面来分析和探析研究前沿。
表格阅读说明： 排名：按研究前沿的核心文献的平均出版年排序，即核心文献最新的排前面 研究前沿：每个大学科领域中的每个研究前沿的名称核心文献：对给定的某个研究前沿，其核心文献的篇数引用次数：核心文献的被引用次数，提示一个研究前沿的大小核心文献平均出版年：核心文献出版年平均值阴影栏：每个表单中，被选中做进一步数据分析和讨论的那个研 究前沿。
汤森路透
5 2013研究前沿 农业，植物学和动物学 排名123456789 研究前沿气候变化对农作物的影响基于分子进化分析的真菌全面分类拟南芥叶绿体RNA编辑茉莉酮酸的生物合成与信号转导植物病原卵菌RXLR效应蛋白与植物的免疫抑制被子植物系统发育分类群家畜中的耐甲氧苯青霉素金黄葡萄球菌（超级病菌）基因组选择与估计育种值蜂群崩溃症候群与东方蜜蜂微孢子虫 10 昆虫对Bt杀虫毒素转基因作物的抗性 来源:汤森路透EssentialScienceIndicators 核心文献321846334734173930 引用次数1,5371,3742,5782,5482,3402,2591,0712,2811,718 22 1,134 核心文献平均出版年2010.02010.02009.92009.92009.72009.72009.72009.62009.62009.6 茉莉酮酸的生物合成与信号转导——推进癌症研究 该研究前沿的研究对象是一类叫做茉莉酮酸的植物信号转导化合物，该类物质在植物面临压力和损伤的过程中起着调节植物基因表达的作用，同时也参与调节诸如根部生长、块茎形成、花的生长等通常的植物发育过程。
茉莉酮酸具有信号转导作用，例如在植物遇到病原体或者食草动物的侵害时，会启动植物的自卫反应。
在某些情况下，通过空气传播的茉莉酮酸还有着在植物间传递危害预警信息的作用。
最近的研究表明，茉莉酮酸对哺乳动物的癌细胞呈现毒性，诱导这类细胞程序性死亡。
这些发现引起了对茉莉酮酸的研究的增加，以考察其作为抗癌药物的潜力。
6 汤森路透 2013研究前沿 参与的国家与研究机构： 高被引核心文献的产出与引用 每个研究前沿会涉及两组文章：高被引的核心文献构成的该专业领域的基础文献，和对这组核心文献作频繁共引的施引文献集合。
研究前沿里的核心文献都是被引频次排名在前1%（与同领域和同出版年的文献相比）的文献。
由此，我们认为这些核心文献具有影响力，其作者、机构、国家在该领域做出了不可磨灭的贡献。
另一方面，施引文献反映了核心文献中的技术、数据、概念的被采纳利用，即使这些施引文献本 身并不是或者还未成为高被引论文。
下表的左侧总结了该领域的产出核心文献的国家与机构，反映高影响力的基础文献方面，右侧则对施引文献分析，反映领域的最新发展。
不出预料的是，二者分布存在相似，也有不同。
密歇根州立大学在产出核心文献和施引文献上都居于领先地位，而英国则是该领域知识的重要消费者，但并不是一个排名靠前的核心文献产出国。
排名核心文献来源国%核心文献来源机构 1美国(15) 45.5密歇根州立大学
(8) %施引文献来源国24.2美国(314) 2中国
(8) 24.2华盛顿州立大学
(7) 21.2德国(220) 3日本
(4) 12.1清华大学
(4) 12.1中国(158) 西班牙
(4) 4澳大利亚
(3)比利时
(3)德国
(3) 9.1中国科学院
(3);西班牙国家研究委员会
(3);9.1日本(131)杜克大学
(3);莱布尼兹植物生物化学研究所
(3);根特大学
(3);华盛顿大学
(3) 5韩国
(2)瑞士
(2) 湖南农业大学
(2)韩国建国大学
(2);6.1日本理化学研究所植物科学中心
(2)； 安特卫普大学
(2);洛桑大学
(2);内布拉斯加大学
(2);华盛顿大学
(2) 来源:汤森路透EssentialScienceIndicators 6.1英国(80) %施引文献来源机构 % 28.3马克斯普朗克化学生态学 5.1 研究所(57) 19.9中国科学院(45) 4.1 14.3密歇根州立大学(37) 3.3 11.8莱布尼兹植物生物化学研究2.6所(29) 7.2哥廷根大学(28) 2.5 汤森路透
7 2013研究前沿 生态与环境科学 排名123456 研究前沿海洋酸化和海洋生态系统生物多样性和生态系统功能红树林和气候变化土地利用变化的模型和影响施用生物质炭的技术和效果入侵物种的适应进化和近似贝叶斯计算
7 壶菌病和大规模两栖类动物灭绝
8 环境水和废水中的药物残留
9 群落生态学和系统发育比较生物学 10 气候变暖，改变的热生态位，与物种影响 来源:
汤森路透EssentialScienceIndicators 核心文献45431618411913502014 引用次数3,6533,1391,1212,3182,3001,2551,0033,8151,7991,244 核心文献平均出版年2009.62009.52009.52009.42009.42009.42009.32009.12009.12009.1 海洋酸化和海洋生态系统 该研究前沿主要研究人类使用化石燃料导致的大气二氧化碳含量增高，从而带来海洋化学成分变化，进而对脆弱的海洋生态系统及各种海洋生物的影响。
所有影响中，最显著的就是海水溶解大气的二氧化碳带来的酸化效应，这会直接影 响到海洋物种的生存，尤其是那些需要钙质以形成骨架或外壳的物种，继而会影响到环环相扣的海洋生命链。
这些研究试图评估人类导致的气候变暖对海洋产生的影响。
8 汤森路透 2013研究前沿 珊瑚礁系统研究： 澳大利亚的领跑地位 在海洋酸化和海洋生态系统这一研究前沿的45篇核心文献中，有9篇来自澳大利亚的科学家。
过去5年，澳大利亚在整个生态与环境科学领域的论文份额约为5.5%，而澳大利亚在海洋酸化和海洋生态系统研究前沿中却贡献了20%的核心文献，将近是前一比例的四倍。
另外，汤森路透的同期分析数据显示，按汤森路透收录的所有学科的全球高影响力学术期刊，来自澳大利亚的论文只占3.3%的份额。
由此明显可见，生态与环境科学是这个国家的重点领域，而在海洋酸化与海洋生态系统领域，特别是珊瑚礁系统研究方向，澳大利亚处于全球领跑地位。
位于汤斯维尔的詹姆斯库克大学的澳大利亚研究理事会珊瑚礁研究中心可以用来解释为什么澳大利亚能在此领域产生如此大的影响。
该中心是基于下述院所的合作伙伴关系：詹姆斯库克大学,昆士兰大学,澳大利亚海洋研究所,澳大利亚国立大学,西澳大利亚大学,以及大堡礁海洋公园管理局。
下面我们列出了海洋酸化与海洋生态系统领域的来自澳大利亚的9篇核心文献，以及这些文献的截止发稿的被引用次数、列出的澳大利亚作者姓名、和他们所在的研究机构。
. 引用次数澳大利亚作者 736
O.Hoegh-Guldberg,
P.Greenfield,
R.H.Bradbury 176
K.R.N.Anthony,
D.I.Kline,
G.Diaz-Pulido,
S.Dove,
O.Hoegh-Guldberg 141
G.De’ath,
J.M.Lough,
K.E.Fabricius 85 P.l.Munday,
D.L.Dixson,
J.M.Donelson,
G.P.Jones,
M.S.Pratchett 55
J.M.Pandolfi,
S.R.Connolly,
D.J.Marshall 题目/来源 “Coralreefsunderrapidclimatechangeandoceanacidification,”Science,318(5857):1737-1742.December14,2007 “Oceanacidificationcausesbleachingandproductivitylossincoralreefbuilders,”PNAS,105(45):17442-17446,November11,2008 “Decliningcoralcalcificationonthegreatbarrierreef,”Science,323(5910):116-119,January2,2009 “Oceanacidificationimpairsolfactorydiscriminationandhomingabilityofamarinefish,”PNAS,106
(6):1848-1852,February10,2009 “Projectingcoralreeffuturesunderglobalwarmingandoceanacidification,”Science,333(6041):418422,July22,2011 52
K.E.Fabricius,
S.Uthicke,
C.Humphrey,
S.Noonan,
G.De’ath,
J.M.Lough 48
D.L.Dixson,
P.L.Munday,
G.P.Jones 28
M.Byrne “Losersandwinnersincoralreefslimatizedtoelevatedcarbondioxideconcentrations,”NatureClimateChange,1
(3):165-169,June2011 “Oceanacidificationdisruptstheinnateabilityoffishtodetectpredatorolfactorycues,”EcologyLetters,13
(1):68-75,January2010 “Impactofoceanwarmingandoceanacidificationonmarineinvertebratelifehistorystages:vulnerabilitiesandpotentialforpersistenceinachangingocean,”OceanographyandMarineBiology:AnAnnualReview,49:1-42,2011 10
D.L.Dixon,
M.I.McCormick,
S.A.Watson,
P.L.Mundey “Near-futurecarbondioxidelevelsalterfishbehaviorbyinterferingwithneurotransmitterfunction,”NatureClimateChange,2
(3):201-204,March2012 来源:汤森路透EssentialScienceIndicators 来自澳大利亚的机构名称 UniversityofQueensland,Centreformarinestudies,St.Lucia,andAustralianNationalUniversity,ResourceManagementinAsiaPacificProgram,Canberra UniversityofQueensland,CentreforMarineStudies,andUniversityofQueensland,ARCCentreofExcellenceforCoralReefStudies,St.Lucia AustralianInstituteofMarineScience,Townsville JamesCookUniversity,ARCCentreofexcellenceforCoralReefStudies,Townsville,andJamesCookUniversity,SchoolofMarineandTropicalBiology,Townsville UniversityofQueensland,ARCCentreofExcellenceforCoralReefstudies,St.Lucia;UniversityofQueensland,SchoolofBiologicalSciences,St.Lucia;JamesCookUniversity,ARCCentreofExcellenceforCoralReefStudies,Townsville;andJamesCookUniversity,SchoolofMarineandTropicalBiology,Townsville AustralianInstituteofMarineScience,Townsville JamesCookUniversity,ARCCentreofExcellenceforCoralReefStudies,Townsville,andJamesCookUniversity,SchoolofMarineandTropicalBiology,Townsville UniversityofSydney,SchoolofMedicineandSchoolofBiologicalSciences,Sydney JamesCookUniversity,ARCCentreofExcellenceforCoralReefStudies,Townsville,andJamesCookUniversity,SchoolofMarineAndTropicalBiology,Townsville 汤森路透
9 2013研究前沿 地球科学 排名 研究前沿 核心文献
1 中南亚造山带构造演化 24
2 全球地面异戊二烯排放和气候 25
3 藏南锆石U-Pb定年和矿床年代学 45
4 格陵兰冰芯定年和旧石器中晚期过渡 28
5 纳米粒子在大气中的成核和生长 33
6 气候变化和极端降水 30
7 格陵兰冰盖质量，融化，和运动 25
8 2008年汶川地震研究 38
9 黑碳排放和北极地区的空气污染 17 10 地面运动预测方程和
2009年意大利中部拉奎拉地震 31 来源:汤森路透EssentialScienceIndicators 引用次数 1,1761,3002,5212,490 1,8352,0981,6272,3261,0902,196 核心文献平均出版年 2010.12009.82009.72009.6 2009.62009.52009.42009.12009.12009.0 2008年汶川地震研究 该前沿是对2008年5月12日在中国四川发生的大地震的研究。
震级达到7.9级的汶川地震波及四个县，造成灾难性的破坏，致使90,000人遇难，400万人无家可归。
具有讽刺意味的是，对这个发生了30年来最具破坏性地震的地方， 人们在之前却没有认识到该地方存在的地震高风险。
随后的研究主要确认表面裂度等一些专业指标以及有关此次地震的其他专业数据，同时还有一些论文研究了印度、美国西部处于地震带区域所发生的类似现象。
10 汤森路透 2013研究前沿 事件驱动的研究前沿： 对福岛地震核电站泄漏的研究 强烈地震的发生会迅速激发一轮有关地震和地球物理学的研究。
学者们收集、分析地震相关数据，并将这些分析结果发表出来以期解读整个事件。
如上页的表中所显示的，无论2008年的中国汶川地震还是2009年发生的意大利拉奎拉地震，均激发一批重要研究文献的产生。
2011年3月11日发生在日本东北的9级大地震也不例外，在我们的数据中出现了两个对地震及其后果的研究前沿。
虽然这两个研究前沿的引用次数都不足以使之进入该领域研究的前10%，但是从其构成文献的平均发表年来看，却符合及时、快速的特征，因此将其归为热点领域。
这两个领域是： •2011年日本东北地震和2010年马乌莱地震•福岛第一核电站核泄漏与扩散 第一个研究前沿包括41篇迄今获得1003次引用的核心文献。
从引用的模式来看，研究人员将日本发生的地震与之前一年发生在智利的地震关联在了一起。
两次地震具有相似的应力轴，且均为巨大的俯冲带地震。
第二个研究前沿包括18篇核心文献，被引次数为253。
核心文献的平均出版年为2011年7-8月，为灾害发生仅几个月之后。
很多核心文献报道了土壤、水、大气中同位素铯137、碘131和氙133的监测结果。
在汤森路透WebofScience数据库检索有关日本东北地震、福岛核电站事故及其后果的文章获得882篇论文，其中284篇发表于2011年，598篇发表于2012年。
下表列出了在这些文献中出现频率最高的国家、机构及领域。
排名国家 % 排名机构 % 排名领域 % 1日本(388) 44.0
1 东京大学(76) 8.6
1 地球科学,多学科(198) 22.4 2美国(222) 25.2
2 京都大学(56) 6.3 2环境科学(157) 17.8 3中国(52) 5.9
3 日本东北大学(54) 6.1
3 核科学和技术(125) 14.2 4德国(51) 5.8
4 加州理工学院(29);北海道大学(29) 3.3 4地球化学和地球物理(117) 13.3 5法国(48) 5.4
5 日本原子能机构(24) 2.7
5 公共、环境和职业健康(62) 7.0 来源:汤森路透EssentialScienceIndicators 如前所述，在以上给出的论文统计数据的背后是现实中的灾难事件：15,000人罹难，6,000人受伤，3,000人下落不明。
人道主义精神要求我们缅怀逝者以及关心那些在灾难中遭受巨大痛苦与损失的人们。
灾后，科学工作者以积极的行动应对危机，不仅是发表研究论文，还积极在医疗、公共卫生、核工程、建筑工程、地球物理、化学工程，以及其他相关专业领域提供专业知识和分析，对日本及当地政府给予帮助。
汤森路透 11 2013研究前沿 临床医学 排名123 研究前沿经导管主动脉瓣植入术非典型溶血性尿毒症综合症和补体激活转移性黑色素瘤对BRAF抑制剂获得性耐药机制 核心文献503636
4 特发性肺纤维化和随机安慰剂对照药物试验 38
5 非酒精性脂肪肝的病理学和治疗 34
6 对HER2阴性乳腺癌的结合与不结合贝伐单抗的化疗 14
7 用BrentuximabVedotin治疗难治易复发的霍奇金淋巴瘤 23
8 丙型肝炎患者的IL28B基因多态性和治疗反应 47
9 非小细胞肺癌中的间变性淋巴瘤激酶（ALK）抑制 46 10 全球、国家和区域评估：孕产，新生和儿童健康 42 来源:汤森路透EssentialScienceIndicators 引用次数2,8181,9394,7772,2691,9781,9092,0015,1723,7162,640 核心文献平均出版年2011.02010.62010.52010.52010.52010.52010.42010.32010.32010.3 BRAF抑制剂的获得性抗药性 大约有一半的黑色素瘤与体内负责酶编码的BRAF基因的突变有关，而BRAF激活后会引发癌细胞的扩散。
在过去几年里，临床医学研究者在利用新的化合物来延长黑色素细胞瘤患者的生命方面取得了突破性进展，例如用 Vemurafenib抑制BRAF的生物活性，尽管随后一年左右一定比例的复发显示癌细胞对BRAF抑制剂产生了抗药性。
该研究前沿包括对BRAF突变的黑色素瘤的一般研究和治疗研究，而聚焦在BRAF的抗药性机制和持续抑制BRAF的辅助治疗方法。
12 汤森路透 2013研究前沿 BRAF抑制剂的前途与困难： 美国与全球制药工业共同关注的领域 年份 文献数量 2003 125 2004 218 2005 346 2006 378 2007 408 2008 480 2009 566 2010 757 2011 860 2012 1,252 论文总数=5,390 该研究前沿的核心文献共有
36篇，其中7篇发表于2007-2009年间，而其他29篇均发表于2010-2012年，显示该领域的研究步伐加快。
左图针对BRAF基因及其变异的文献做了更加长期与深入的分析。
2003-2012年汤森路透的WebofScience数据库共收录了这方面的论文5,390篇过去10年间，该领域年发表论文数增长了10倍。
下表总结了为核心文献的产出和引用做出重要贡献的国家与研究机构，施引文献反映的是该领域的最新进展。
无论是核心文献的产出还是引用，美国的表现都相当出色。
这种主导地位还体现在机构排名上。
除了来自澳大利亚墨尔本的彼得•马克卡伦癌症中心(PeterMacCallumCancerCentre)与跨国企业百时美施贵宝公司（BristolMyersSquibb），其他的研究机构均来自美国。
其中纪念斯隆凯特林癌症中心（MemorialSloanKetteringCancerCenter）以及麻省总医院（MassachusettsGeneralHospital）是该研究前沿的领军者。
排名核心文献产出国%核心文献产出机构 1美国(33) 91.7纪念斯隆凯特林癌症中心(13) 2澳大利亚(12)33.3南佛罗里达大学(11) 3法国
(7)德国(7)19.4加州大学洛杉矶分校(10) 4英国
(6)瑞士(6)16.7洛杉矶临床研究所
(9);麻省总医院
(9);范德堡大学
(9) 5加拿大
(5)意大利
(5) 13.9彼得•马克卡伦癌症中心
(8);墨尔本
(8);百时美施贵宝 来源:汤森路透EssentialScienceIndicators %施引文献来源国36.1美国(1,444)30.6德国(202)27.8英国(197)25.0意大利(172)22.2法国(153) %施引文献来源机构 % 61.5哈佛大学(148) 6.3 8.6纪念斯隆凯特林癌症中心(135)5.7 8.4德州大学
M.D.安德森癌 5.1 症中心(121) 7.3美国国家癌症研究所(91) 3.9 6.5麻省总医院(89) 3.8 下表则重点分析了该研究前沿的制药公司的情况，我们基于作者的机构地址，分析了制药公司产生的核心文献，以及施引文献的情况。
核心文献和施引 文献中的基金资助信息也用来生成了公司资助的排名，这是另一个可以揭示企业界的活动和兴趣的分析视角。
排名123 4
5 公司 核心文献公司 百时美施贵宝公司 帕勒克斯西康罗氏公司美达莱葛兰素史克
8 百时美施贵宝公司
7 诺华公司
5 罗氏公司
3 基因泰克公司,默克集团， 辉瑞，帕勒克斯西康 基因泰克公司,诺华公司
2 千年制药 资助的核心文献数 1076 3
2 核心文献数为36，而施引文献数为2,350来源:汤森路透EssentialScienceIndicators 公司百时美施贵宝公司基因泰克公司罗氏公司诺华公司帕勒克斯西康 葛兰素史克 施引文献公司46百时美施贵宝公司33辉瑞公司22葛兰素史克 18 罗氏公司, 诺华公司 15 默克集团, 资助的施引文献数 896153 47 38 汤森路透 13 2013研究前沿 生物科学 排名12 研究前沿DNA甲基化分析和遗传性缺失阿尔茨海默症的β淀粉样蛋白（Aβ）低聚物的毒性 核心文献2545
3 滤泡辅助性CD4T细胞（TFH）的分化与功能 38
4 人的β2肾上腺素G-蛋白偶联受体（GPCRs） 44
5 线性泛素链组装体复合物和核因子-kB（NF-kB）的激活 43
6 Lgr5受体表达的肠道干细胞 23
7 TET突变，5-羟甲基胞嘧啶（5hmC）的减少，恶性肿瘤 45
8 雷帕霉素靶蛋白（TOR）信号转导的抑制，延寿，老年病 30 HIV-1Vpu和VPX蛋白以及
9 SAMHD1和BST-2/Tetherin的抑制因素 48 10 线粒体去乙酰化酶和代谢调节 32 来源:汤森路透EssentialScienceIndicators 引用次数3,1532,5882,7606,2613,7492,6996,1123,1523,7603,395 核心文献平均出版年2011.02010.62010.52010.42010.42010.32010.22010.12009.92009.9 β2肾上腺素G-蛋白偶联受体（GPCRs） 在细胞通讯中G-蛋白偶联受体（GPCRs）扮演重要的作用。
GPCRs调节跨细胞膜的分子信号转导和启动多种细胞反应，参与了涉及味觉、嗅觉、视觉，以及对多种荷尔蒙和神经递质的反应的生化机制。
因此，它是很理想的一类靶标，制药工业对它也表现出超乎寻常的兴趣。
该领域中的前 沿论文主要研究GPCR家族成员的结构与功能，而这个家族的成员超过了800个。
其中β2肾上腺素受体尤其引人注目，为了改进面向多种疾病的药物设计，通过X-射线、结晶学技术以及其他方法，研究人员研究了该受体的精确分子结构。
14 汤森路透 2013研究前沿 激动人心的研究赢得诺贝尔奖 年份核心文献热点论文 20073 NA 2008
7 NA 2009
2 NA 2010
4 2 2011 13
5 2012 15
7 去年10月，瑞典皇家科学院宣布了2012年诺贝尔化学奖得主：斯坦福大学的BrianK.Kobilka以及杜克大学的RobertJ.Lefkowitz。
为他们赢得奖项的是他们对G-蛋白偶联受体的生物化学研究（也称7TM，seven-transmembrane）。
通常情况下，诺贝尔奖会颁给那些在二十或三十年前发表的科学发现。
事实上，Lefkowitz第一次为该领域做出重要贡献是1970年。
1984年Kobilka加入到Lefkowitz在杜克大学的实验室，以博士后的身份成为研究团队的一员，他所在的研究团队在1986年成功克隆了β2肾上腺素受体。
1989年Kobilka在斯坦福大学组建了自己的实验室。
两位赢得诺奖的工作在同行中可说是不新鲜的“新闻”。
该研究前沿之所以引人注目在于它的庞大规模与时效。
44篇核心文献被2,500篇论文引用了6,000多次，而且这44篇核心文献中的32篇是最近三年出版的。
这显示了该专业领域的核心文献在不断更新。
还值得一提的是，2010年11月1日以后发表的30篇核心文献中，有17篇成为了热点论文，这意味着这些论文按照被引频次不仅跻身全球前1%的行列（核心文献均进入前1%），而且在同领域、同时期的论文中位列前0.1%。
左图显示该研究前沿2012年的核心文献近半数排入全球热点论文行列（热点论文是在当时的最近两年中，可以跻身相同领域全球前0.1%的论文，这里统计了2010年11月1日到2012年10月31日之间的情况，但是没有提供2007-2009的数据，因此标记为NA,即NotAvailable）。
这些热点论文中有一篇发表在2011年9月的Nature上，研究了β2肾上腺素受体在激活状态下的三维结构。
该三元复合体活性状态下的高清图片被诺贝尔奖顾问组成员SaraSnogerupLinse认为和圣杯的发现具有同等分量。
在这44篇核心文献中有14篇出自Kobilka，这并不奇怪（有2篇出自Lefkowitz）。
该领域的另一位杰出人物，供职于加州LaJolla的斯克里普斯研究所（ScrippsResearchInstitute）的RaymondC.Stevens有13篇核心文献。
这两位领军人物有2篇合作论文，所以加起来贡献了25篇核心论文，占到44篇的一半以上。
下表根据核心文献和施引文献两个方面，总结了该领域领先的机构与国家。
排名 核心文献产出国 %核心文献产出机构 1美国(31) 2英国(11) 3德国
(7) 4丹麦
(4)法国
(4)韩国
(4) 70.5斯坦福大学(14)25.0斯克里普斯研究所(13)15.9MRC分子生物学实验室(7)9.1加州大学圣迭戈分校
(6) 5澳大利亚
(3)日本
(3) 6.8密歇根大学
(5) 来源:汤森路透EssentialScienceIndicators 施引文献% %施引文献产出机构 % 产出国 31.8美国(1,106) 44.9斯克里普斯研究所(69) 2.8 29.5德国(340) 13.8京都大学(58) 2.4 15.9英国(282) 11.4哥本哈根大学(57) 2.3 13.6法国(191) 7.8法国科学研究院46) 1.9 莫纳什大学(46) 斯坦福大学(46) 11.4日本(141) 5.7北卡罗莱纳大学(40) 1.6 汤森路透 15 2013研究前沿 化学与材料科学 排名 研究前沿
1 优化的可见光光催化制氢
2 钌或铑催化的氧化的C-H键激活
3 聚集诱导发光的特征和化合物
4 有机合成中的光致氧化还原催化
5 手性膦小分子催化不对称反应
6 纳米孔DNA测序
7 小分子溶液加工的体异质结型太阳能电池
8 氮掺杂石墨烯
9 卷辊加工的聚合物太阳能电池 10 硅纳米线组成锂离子电池阳极材料 来源:汤森路透EssentialScienceIndicators 核心文献引用次数 43 1,620 46 1,900 47 1,989 32 1,945 35 1,927 33 1,914 31 1,841 26 2,364 35 3,969 50 2,896 核心文献平均出版年 2011.2 2011.0 2010.9
2010.52010.52010.52010.52010.42010.32010.3 聚合物太阳能电池的加工 近期有大量的研发致力于利用基于有机聚合物的太阳能电池来把太阳光转化为电力。
这种技术不同于相对成熟的基于硅的太阳能电池，但由于其潜在的低成本、低污染特性，聚合物太阳能电池极具研究前景，虽然其光转化效率与耐用性还有待改善。
这个研究前沿主要讨论生产聚合物太阳 能电池的卷辊方法——实际上是将这些电池“印刷”在薄片上。
最终，这项技术将使大规模生产成为可能，由此实现该技术所承诺的重量轻和柔软的太阳能电池，这将可以应用在为移动设备供电，和为发展中国家的边远地区提供电力。
16 汤森路透 2013研究前沿 卷辊研究： 丹麦技术大学（TechnicalUniversityofDenmark）的FredrikC.Krebs 丹麦技术大学（TechnicalUniversityofDenmark）Risø可持续能源国家实验室的能源转化和储存系教授Krebs是该领域总共35篇核心文献中的31篇的作者。
一个人在这么窄的领域内占据如此大比例的核心文献份额，可能会有人疑问这个领域是不是只是被他自己所关注。
但是，当看到引用这些核心文献的4,525篇论文中有95%是来自Krebs团 队以外的研究者时，疑问就会消除。
这是一个被广泛关注的研究课题，而数据表明Krebs及其团队居于该研究领域的核心地位。
下表列出了这些核心文献中被引用最多的5篇，作者均为Krebs和他的同事，最后一篇论文是他们与丹麦企业MekoprintA/S的研究人员合作完成的。
引用次数630 593 作者M.ensen,
K.Norrman,
F.C.Krebs
F.C.Krebs 414
F.C.Krebs,
S.A.yan,
J.Alstrup 289
F.C.Krebs,
T.Tromholt,M.ensen 287
F.C.Krebs,M.ensen,
K.Norrman,
O.Hagemann,
J.Alstrup,
T.D.Nielsen,
J.Fyenbo,
K.Larsen,
J.Kristensen 来源:汤森路透EssentialScienceIndicators 题目/文献出处 相关机构 “Stability/degradationofpolymersolarcells,”SolarEnergyMaterialsandSolarCells,92
(7):686-714,July2008 丹麦技术大学 “Fabricationandprocessingofpolymersolarcells:AreviewofprintingandCoatingtechniques,”SolarEnergyMaterialsandSolarCells,93
(4):394-412,April2009 丹麦技术大学 “Aroll-to-rollprocesstoflexiblepolymersolarcells:Modelstudies,manufactureandoperationalstabilitystudies,”JournalofMaterialsChemistry,19(30):5442-5451,2009 丹麦技术大学 “Upscalingofpolymersolarcellfabricationusingfullroll-to-rollprocessing,”Nanoscale,2
(6):873-886,2010 “pleteprocessforproductionofflexiblelargeareapolymersolarcellsentirelyusingscreenprinting-firstpublicdemonstration,”SolarEnergyMaterialsandSolarCells,93
(4):422-441,April2009 丹麦技术大学 丹麦技术大学，和MekoprintA/S,Støvring,Denmark(Fyenbo,Larsen,andKristensen) 2011年4月汤森路透访谈了Krebs，内容发表在汤森路透的在线资源“科学瞭望”（ScienceWatch）上。
访谈是关于他们的快速流传的论文，该文描述他们的发明在现实世界的应用（
F.C.Krebs,
T.D.Nielsen,
J.Fyenbo,
M.Wadstrom,
M.S.Pedersen,“Manufacture,integrationanddemonstrationofpolymersolarcellsinalampforthe‘LightingAfrica’initiative,”Energy&EnvironmentalScience,3
(5):512-525,2010）。
“点亮非洲”（LightingAfrica）行动是国际金融公司和世界银行的一个联合项目，以支持全球的照明工业为非洲撒哈拉沙漠以南地区数百万没有电网接入的居民，开发买得起的、清洁和高效的现代照明和能源解决方案。
（世界资源研究所,“ACompilationofGreenEconomyPolicies,Programs,andInitiativesfromAroundtheWorld.TheGreenEconomyinPractice:InteractiveWorkshop1,February11th,2011,”page5;/green_pilation_2011-02.pdf） Krebs告诉“科学瞭望”：“向任何感兴趣的人展示科研成果，而不是仅在学术期刊上发表论文（因为大众仍然难以获知），在我看来对建立科研成果的可信度是必要的。
如果认为只要完成实验室开发申请专利，然后这个发明就会广为应用，就太天真了。
任何科技开发的成果都需要在现实世界作适应性改造，实验室开发阶段的完成，相比最终的推广应用和造福社会，还只算全程的10%到20%。
” (/dr/fbp/2011/11aprfbp/11aprfbpKreb/) 汤森路透 17 2013研究前沿 物理 排名 研究前沿
1 掺碱金属的铁硒超导体
2 自旋-轨道耦合的玻色-爱因斯坦凝聚
3 直接探测暗物质的实验
4 马约拉纳费米子的证据
5 顶夸克的前后向不对称
6 量子模拟与囚禁离子
7 铁基超导体中的节点间隙结构
8 全息费米面及其量子纠缠熵
9 解释量子不和谐 10 拓扑绝缘体 来源:
汤森路透EssentialScienceIndicators 核心文献49484844483636374145 引用次数 2,0001,7523,2852,8872,2132,0171,8632,6433,6508,957 核心文献平均出版年 2011.22011.12010.62010.62010.62010.52010.42010.12010.02009.9 掺碱金属的铁硒超导体 从1986年发现铜酸盐的高温超导特性（这个发现为
J.Bednorz和
K.AlexMuller赢得1987年的诺贝尔物理学奖），到后来发现其他高温超导体，其间是一个漫长而曲折的过程。
在近年，是2006-2008年对铁基化合物超导特性的发现，继而2010年在铁磷族元素化合物中用硒取代了砷，并且在硒层和铁层之间使用钾，铷，铯，或铊的夹层。
这类结构被称为铁硫族化合物超导体家族。
超导性—材料以零电阻导电的特性—具有非常广阔的应用前景。
磁共振成像（MRI）与核磁共振（NMR）仪器中的强大电磁铁只是已有技术的一个例子。
展望未来的应用前景包括低损耗甚至零损耗的长距离输电线路，和电磁推进技术的进一步发展，例如“磁悬浮”列车利用电磁技术来实现高速运行。
18 汤森路透 2013研究前沿 处在最前沿的中国科学家 汤森路透的分析师经常被问到一个问题：什么时候中国科学界会产生土生土长的诺贝尔奖得主？这是个不可能回答的问题，因为没有人知道未来会有什么重大发现，或者诺贝尔奖委员会如何从过去发表的研究中选出他们的得奖者。
但是不管怎样，中国的崛起，按其在汤森路透收录的国际高影响学术期刊论文中占全球产出的份额变动，是过去30年里科研结构里发生的最重大事件。
从世界论文产出份额角度看，世界格局已经发生了重要变化。
根据汤森路透ScienceCitationIndex（WebofScience）的数据，中国在1983年的全文份额仅有0.6%，而现在则占到全球的差不多 13%，仅次于美国的29%。
当然，论文产出的数量，或者占全球论文的份额，不一定代表科研的影响力（以被引用次数来度量），但通常来说，论文的产出能力和质量之间，终究是存在一定的相关性的。
上页表中排名第一的研究前沿是关于一类新的超导材料，下表中对该领域49篇核心文献的产出国和产出机构分析显示出中国在这个凝聚态物理中的前沿领域占据优势地位。
该表还给出了这个研究前沿中发表核心文献数量最多的科学家的名单，而他们都来自中国研究机构。
排名123 核心文献产出国中国(3家0) 美国(15)德国
(7) %核心文献产出机构61.2中国科学院(15)30.6中国人民大学(13)14.3中国科技大学
(8) 4日本
(5)摩尔多瓦
(5)瑞士
(5) 10.2浙江大学
(7) 5法国
(4) 8.2奥格斯堡大学
(6) %核心文献作者 % 30.6陈根富,中国人民大学
(9) 18.4 26.5陈仙辉,中国科学技术大学
(8) 16.3 16.3何俊宝,中国人民大学
(7);王笃明,中国人民大学(7)14.3应剑俊,中国科学技术大学
(7) 14.3王向锋,中国科学技术大学
(6) 12.2 12.2董持衡,浙江大学
(5);方明虎,浙江大学
(5); 10.2 胡江平,中国科学院
(5); 王爱峰,中国科学技术大学
(5); 王杭栋,浙江大学
(5);张猛,中国科学技术大学
(5) 来源:汤森路透EssentialScienceIndicators 探寻希格斯玻色子的研究呢?
事实上，在我们的数据库中，探测希格斯玻色子是当前最热的研究前沿。
该前沿由38篇发表于2012年的核心文献与相应的施引文献构成。
在物理学的研究前沿中，该研究前沿按被引频次位于第78百分位。
这是令人震惊的好成绩，因为其核心文献都发表于去年，按截止到去年年底统计被引次数的办法，这些核心文献能得到引用的时间相对来说还非常短。
因为本报告的研究前沿遴选方法是先按被引频次选取第90百分位以上的（前10%的），然后按核心文献的新近程度二次排序（这样得到的是最大的中的最新的），所以探测希格斯玻色子的研究前沿才没有上榜。
但是，假如我们调换遴选方法中的两步：先按核心文献的新近程度，后按其被引频次遴选—这样可以找出最热的，但不一定是最大的研究前沿—则希格斯玻色子的研究就会不仅在物理学领域，而且在整个的科学与社会科学领域浮到顶部。
汤森路透在将来的研究前沿报告中，将同样关注热门的和逐步兴起的研究前沿的遴选和特征分析。
汤森路透 19 2013研究前沿 天文与天体物理 排名 研究前沿
1 伽利略宇宙学
2 哈勃超深空探测极端红移星系
3 eV量级的惰性中微子
4 赫歇尔空间天文台和初始性能
5 开普勒天文望远镜和寻找太阳系外行星
6 中子星的观测和核对称能源
7 大规模的早型星系的演变
8 费米大型望远镜检测到的伽玛射线源 太阳光学望远镜
Hinode(Solar-B)及太阳动力学天文
9 台（SDO）的数据 10 超新星Ia型光变曲线和暗能量 来源:汤森路透EssentialScienceIndicators 核心文献34314194718188 2419 引用次数1,5842,4152,4721,4564,2111,5361,7241,531 3,0235,920 核心文献平均出版年2010.72010.32010.22010.22010.02009.92009.62009.5 2009.42009.2 开普勒天文望远镜和探索太阳系外的行星 2009年NASA发射的开普勒天文望远镜以17世纪德国天文学家JohannesKepler而得名。
该望远镜围绕太阳运转，其传感器被调适为可以观测高达150,000颗的银河系星。
开普勒望远镜的任务是：在靠近母恒星的“适居带”里扫描类地行星的存在证据，“适居带”即大气条件有可能允许水存在的地带。
候选行星在母恒星前面运转通过时该恒星的光芒会短时间变暗，由此暴露行星的存在。
开普勒望远镜的设备会捕捉和记录恒星光芒的变暗，并以3次这样的变暗来确认一个候选行星的存在。
迄今开普勒望远镜已找到了1200颗类似地球行星的候选者。
这个研究前沿的论文涉及对开普勒太空望远镜计划的一般研究，及之前的由法国和巴西在2006年联合发射的CoRoT太空望远镜。
研究前沿中的47篇核心文献讨论了数据采集流程以及几个被观测到的行星的具体特性。
. 20 汤森路透 2013研究前沿 寻找系外行星： 一个持续增长的领域 下表基于汤森路透2007-2012年收录的论文列出了几组数据：1）该研究前沿中核心文献数量；2）引用核心文献的施引文献数量；3）引用第一代施引文献的第二代施引文献数量。
下图则展现 了研究活动如何从一组相对较小的核心文献迅速扩展开。
这些证据显示，对系外行星的寻找是一个增长的领域，而被证实存在的系外行星的数量快速增长也反映出这一点。
出版年 核心文献数引用核心文献的文献数 2007
5 53 2008
4 161 2009
6 235 2010 11 412 2011 17 594 2012*
4 593 总计 47 2048 *
包括期刊在2012年接收然后在2013年发表的文章来源:汤森路透EssentialScienceIndicators 第二代施引文献的数量 312626421158173620905919 系外行星研究：后续的施引文献 一小批核心文献如何引发扩大的后续文献发表和引用 2500 200015001000 二代施引文献数量一代施引文献数量核心文献数量 500
0 2007 2008 2009 2010 2011 2012 来源:汤森路透EssentialScienceIndicators 汤森路透 21 2013研究前沿 数学，计算机科学与工程 排名12 研究前沿高能可充电锂-空气电池非线性分数阶微分方程的边界值问题
3 生物柴油燃料燃烧的化学动力学反应机制
4 非局部铁摩辛柯梁理论和碳纳米管
5 受约束的全变分图像去噪与恢复
6 石墨烯晶体管
7 分析新一代
DNA测序数据
8 纳米流体传热
9 二氧化碳捕获中的钙循环过程 10 差分进化算法和Memetic计算 来源:汤森路透EssentialScienceIndicators 核心文献4947 引用次数2,0061,172 49 1,555 39 1,480 49 2,741 16 2,270
6 2,025 40 1,928 36 1,562 30 1,351 核心文献平均出版年
2010.82010.22010.02009.82009.72009.72009.62009.62009.62009.6 受约束的全变分图像去噪与恢复 这个研究前沿中的核心文献提出各种方法和算法来修复或恢复各种信号、图像和视频信息，面向的情形可能是稀疏的数据源，或者噪音和模糊部分需要修正，或者需要补充丢失的数据。
这些技术的应 用包括医学图像处理和情报收集。
具体例如在充满噪音的视频中追踪运动物体，由卫星观测来定位地面物体，无人驾驶飞机的控制，和在CT扫描中使用最小的放射剂量。
22 汤森路透 2013研究前沿 关键人物： 多篇核心文献的作者 这是个汇集数学、计算机科学和工程学的领域，因其跨学科性而被选中作进一步讨论。
无论是按传统的期刊学科划分来考察核心文献，还是按文献作者所在机构的专业系别，都可以得出：核心文献有一半来自数学，而另外一半则大约对半分别来自计算机科学与工程两个方向。
揭示这类情 形里研究人员之间的关联是共被引文献聚类分析的强项：研究人员攻关的是具有共性的问题，虽然从这些研究人员的背景，可能看不出他们属于同一个“无形学院”。
下表给出了这个“无形学院”的主要成员，他们发表了这个研究前沿的最多的核心文献。
核心文献数
7 研究者StanleyOsher 职位 ProfessorofMathematicsandDirectorofAppliedMathematics;also,DirectorofSpecialProjects,InstituteforPureandAppliedMathematics
5 Jian-fengCai AssistantProfessorofmathematics
5 EmmanuelJ.Candès SimonsChairinMathematicsandStatistics, ProfessorofMathematicsandofStatistics, AndProfessorofElectricalEngineering
5 MárioA.t.Figueiredo ProfessorofElectricalandComputer Engineering
5 ZuoweiShen TanChinTuanCentennialProfessor 来源:汤森路透EssentialScienceIndicators 机构加州大学洛杉矶分校 爱荷华大学斯坦福大学 里斯本技术大学新加坡国立大学 汤森路透 23 2013研究前沿 经济学，心理学以及其他社会科学 排名1234 研究前沿城市政策变化和全球治理问题家族企业的创业精神和绩效工作记忆的训练与可塑性以权责发生制为基础的收入管理和会计违规
5 以病人为中心的医疗，基本保健，和责任界定
6 社会学习策略和决策
7 二氧化碳排放的投入产出分析
8 对再认启发的研究
9 消费者在线评论，社交网络，和在线显示的广告 10 金融危机，流动性，和公司治理 来源:
汤森路透EssentialScienceIndicators 核心文献引用次数 42 898 30 1,051 21 1,177 17 1,148 32 1,240 39 3,642 49 1,630 28 1,280 37 1,609 37 1,595 核心文献平均出版年
2010.42009.92009.82009.8 2009.72009.62009.62009.62009.52009.4 次贷危机，流动性和信用，公司治理 这次选出作进一步分析的这个研究前沿，考察了决定市场流动性和信用的制度安排和金融体制等系列复杂问题—特别是这些要素同时承受压力是如何引发了2008年的全球金融危机。
从对次贷危机后的银行信用紧缩的分析，到就现金持有量和风险假定等公司治理问题的一般研究，这个前沿的研究致力于厘清导致这场影响至今犹存的全球经济衰退的复杂动力机制。
24 汤森路透 2013研究前沿 2008年金融危机引发的研究热潮 该研究前沿有37篇核心文献，主要发表于2009年及以后。
类似于地球科学领域里大地震的例子，这是又一个“事件驱动”型研究前沿的例证。
当然，2008年金融界经历的震荡程度相当于地震、海啸和核泄漏加在一起了。
针对这个研究前沿中引用的 发表在2008年金融危机后的28篇核心文献的833篇施引文献，可以总结出引领对这一事件的研究的国家、机构和个人。
施引文献的年度分布为:2009年45篇，2010年132篇，2011年285篇，2012年356篇（及2013年至截稿前的15篇）。
排名
1 国家美国(493) %机构59.2美国国家经济研究局(86) 2英国(93)3中国(64)4德国(50)5法国(43) 荷兰(43)6意大利(36) 11.2哈佛大学(35)7.7纽约大学(31)6.0芝加哥大学(29)5.2宾夕法尼亚大学(24) 4.3国际货币基金组织(20) 7加拿大(34) 4.1纽约联邦储备银行(19) 8瑞士(31)9澳大利亚(24) 3.7麻省理工学院(17)2.9康奈尔大学(16);普林斯顿大学.(16) 来源:汤森路透EssentialScienceIndicators %排名研究人员（机构） 10.3 1ViralV.Acharya (纽约大学,国家经济研究局,伦敦商学院) 4.2 2HyunSongShin(普林斯顿大学) 3.7 3ChenLin(香港中文大学) 3.5 4=MurilloCampello(康奈尔大学,国家经济研究局) 2.9 4=VictoriaIvanshina(哈佛大学) 2.4 4=ArvindKrishnamurthy (西北大学,国家经济研究局) 2.3 4=LucLaeven(国际货币基金组织) 2.1 4=YueMa(香港岭南大学) 1.9 4=PhillipE.Strahan(波士顿学院,国家经济研究局) 施引文献9 8766 6 6 66 汤森路透 25 研究前沿：探寻科学的结构 后记——DAVIDA.PENDLEBURY 1955年EugeneGarfield博士提出建立科学引文索引这一概念时，他强调了引文索引区别于传统的学科分类索引的几个优点。
1由于引文索引包含其所收录的每篇文章的参考文献信息，用户在检索时就可以从一篇已知感兴趣的文献找出其后发表的引用了该已知文献的论文。
更重要的是，无论是查找更新的施引文献还是更早的被引文献，基于引文索引的检索都更有效率，更能够得到有用的结果，这是因为参考文献引用是基于研究人员对相关文献的了解和判断，而文献分类标引人员比不上论文作者了解每篇文章的内容。
Garfield将这些作者称作“标引大军”，并把引文索引这一发明称作“思想的关联性的索引”。
他视引用为特定主题、概念和方法的标志：“引用精准而明确的代表一个主题，不需要额外解释，也不受术语变化的影响。
”2此外，引文索引生来是跨学科的，不受来源文献覆盖范围局限的影响。
引文所揭示出来的联系不局限于一个或几个领域——而会自然而然的延伸和遍布整个研究世界。
由于交叉学科领域已是公认的诞生新发现的沃土，引文索引就更显出其独特的优势。
诺贝尔奖得主JoshuaLederberg是Garfield这一思想的早期支持者之
一，他看到了把引文索引用在他所从事的遗传学领域会带来特别好处，而遗传学与生物化学、统计学、农业、医学交叉。
虽然ScienceCitationIndex（现在的WebofScience）历经了很多年才被图书情报界和学术界充分接受，但其思想的力量和实施的效用是无可否认的。
今年是icsCitationIndex诞生50周年，而该引文索引是次年正式面世的ScienceCitationIndex的原型。
3 虽然ScienceCitationIndex本来和主要的用途是信息检索，但几乎从一开始，Garfield就知道这些数据也可以被用来分析科研本身。
首先，他意识到论文的被引频次可用于确定“影响力”显著的文献，而这些文献可以与特定的专业方向关联。
进而， 他还领悟到在包含海量论文信息和论文间引用关联信息的数据库里，存在有意义的，也许是复杂的，科学的结构。
在他1963年的论文“CitationIndexesforSociologicalandHistoricalResearch”（引文索引用于社会和历史研究）中，他提出引证分析提供了定义一个科研领域的客观方法。
4这个论断，与前述的引文索引是有效的信息检索方法，是基于同一逻辑基础：引用来自科学家的专业判断和科学家群体的自组织行为，和其知识之间以及人之间的联系。
在1964年，Garfield与同事IrvingH.Sher及RichardJ.Torpie一起发表了其首个科学史研究，该研究就发现DNA的科研历程和科学结构，从论文间的引用联系，制作了沿时间线的研究之间的影响和承接关系图。
5在Garfield看来，引文数据是能找到的建立和描绘真实的科学结构和地貌的最好材料。
那个时候，除了就特定的论文数据集绘制历史图谱，还无法就科学整个结构来分析和制图。
Garfield并不是唯一追求这个愿景的人。
同时期的物理学、科学史学家DerekJ.deSollaPrice也在探究科学研究事业的特征和结构。
这位耶鲁大学的教授用科学计量方法来度量科研活动，在他的1961年和1963年的2本有影响的书里，展示了不论按科学家人数还是论文数，科学从17世纪晚期以来都有指数级的增长。
6,7他不知疲倦的头脑对任何关于科研活动的统计数据都是急于获取，审核和考察的。
Price与Garfield就是在这时相识的。
Price,这位裁缝的儿子，不久后开始拿到数据，他曾对此戏言道“在ISI机房的材料库地板上捡数据”。
8在1965年，Price发表了“Networksofscientificpapers”(科学论文的网络)一文，文中使用引文数据来描述他所提出的“thescientificresearchfront”(科学研究前沿)的性质。
9在此之前，他使用术语“researchfront”是取其通常的含义，即科研中有引领性的工作，或者好比煤矿开采中的采煤工作面。
而在这篇文章中，以N-射线研究 26 汤森路透 2013研究前沿 为例（该研究领域的生命周期很短)，他赋予了“researchfront”（研究前沿）特定的含义：一组在年度分布和相互引用关联网络方面显示出发表密集度和时间动态特征的文章。
Price观察到研究前沿是建立在新近发表的文献上，而这些文献之间存在紧密的联系网络。
“科学的整个研究前沿从来都不...象织毛衣那样有一整条正在被编织中的边。
相反，处处是断了的线头和被分割成的小条小块…这些生长的条代表了可以被客观定义的学科主题，其内容随着时间推移，可能有很大改变，也可能保持知识的整体性。
如果能得出这些条的性质，就可能导出一种描绘当前科学文献的结构的方法。
而如果能够建立这种结构的地形图，就可能可以对各个期刊，事实上也可以对各个国家、作者和各篇论文，基于其在图上占据的位置，在该个条的战略居中程度，得到关于其交叉重叠和相对重要性的提示。
”10（515页） 时间推移到了1972年，年轻的科学史学者HenrySmall离开纽约的美国物理学会，加入到费城的美国科技信息所（ISI）。
他加入的最初动机是希望可以利用ScienceCitationIndex数据及其大量的文章题目和关键词信息。
到了ISI后，Small的研究方向很快从词转向了引用，其原因和当初抓住和激励过Garfield和Price的一样：引文分析的力量和发展潜力吸引了他。
Small在1973年发表了关于共被引分析的论文，其开创意义可以和Garfield在1955年介绍科学的引文索引的论文并论。
这篇题为“Co-citationinthescientificliterature:Anewmeasureofrelationshipbetweentwodocuments”（科学文献中的共引，一种新的度量两篇文献间关系的方法）的论文，开创了描绘科学的特别结构的 新纪元。
11Small用两篇文章同时被引用的次数，换句话说，其共被引频次，来度量其相近程度。
Small以当时新发表的粒子物理学领域的文献为例来阐明其分析方法。
在发现了共引模式提示“学科观念的相似性”和“思想的关联或并生”后，他建议那些频繁被引用的论文（反映关键的概念、方法和实验）可以用作共引分析的起点，而共引分析可以是一种揭示某个专业领域的人际的和知识间的联系结构的客观方法。
像Price的研究前沿包含较小的一组紧密联系的近期文章一样，Small发现共引分析得出的专业领域是科学研究中自然形成的组织单元，而非传统定义的较大的学科方向。
Small也看到利用共引分析来揭示科学知识的演进（好比拍摄电影而非抓拍某个时间点）的潜力。
“关键文献间的引用关系模式可以用来建立某个研究领域的结构图，这幅结构图会随着时间的推移而发生变化，通过研究这种不断变化的结构，共引分析可以帮助我们跟踪科学的进展，以及评估各专业领域的相互关系。
值得一提的是，1973年，俄罗斯信息科学家IrinaV.Marshakova–Shaikevich也提出了“共引分析”的思想。
12由于Small和Marshakova-Shaikevich并不了解彼此的工作，这是一个彼此独立而并行获得科学发现的一个实例。
科学社会学家RobertK.Merton将此称作“多次发现”，并说明在科学发展的历史上，这种现象比大多数人所料想的要更为多见。
13,14Small和Marshakova-Shaikevich都将“共引分析”与MyerKessler在1963年提出的“文献耦合”15作了对比。
文献耦合按引用了相同的参考文献的频次来度量论文主题的相似度：如果两篇论文引用了同一篇参考文献，则其 汤森路透 27 2013研究前沿 所研究的内容可能相似。
“共引分析”是“文献耦合”分析的反方向：不是按其引用了相同的参考文献来建立论文间的相似关系，而是按其被相同的施引文献所引用将论文聚集到一起。
论文一经发表，其所引用的参考文献是固定的，所以“文献耦合”方法所得出的论文相似关系是静态的；而随新的施引文献的发表，按照“共引分析”得出的相似关系会随之动态改变。
Small谈到与“文献耦合”相比，他更倾向于使用“共引分析”，因为他“要寻找一种度量方法，以反映科学界的主动的和与时俱进的认识”。
16 在接下来的1974年，Small与费城的DrexelUniversity的BelverC.Griffith共同发表了两篇具有里程碑意义的论文，为应用共引分析界定前沿领域和按其相似程度来生成分布图奠定了基础。
17,18虽然Small和Griffith的方法在之后有重大的调整，但其总体思路和内在原理保持不变。
第一步工作，是遴选出一批高被引的文献作为“共引分析”的种子。
将共引分析限制在较小数量的高被引文献上，理由是假定了这些高被引文献的被引用的历史标志着这些文献是有影响力的，可能能够代表特定的领域，或者说研究前沿的关键概念。
（论文按被引频次呈双曲型分布的特征，也说明遴选高被引论文的做法是稳健的，遴选结果是有代表性的。
）把高被引文献收集起来之后，就要看哪些之间有共被引，当然很多时候两篇文献是没有共被引过的，而找出的有共被引的两篇文献就产生一个“共被引对”。
进而可以把找出来的共被引对连接起来，办法是单线聚类：只要有一个共被引连接，就可以把两个共被引对连上（例如：共被引对A和
B，与共被引对C和
D，如果文献B和文献C也构成共被引对，则以上两个对连上）。
通过调高或调低对共被引对的共被引强度的度量，有可能得出不同大小规模的论文聚类。
阈值越低，越多的论文会得以聚类到一起形成大的群，但过低的阈值会导致大量链条出现。
调高阈值则会得出离散的专业领域，而太高的阈值导致 过度的离散，会形成很多分散的“孤岛”。
多年以来，对基于共被引的度量文献相似度的办法，以及在确定研究前沿时采用的共被引强度的阈值，都经历有演变。
如今，我们所采用的是余弦相似度（cosinesimilarity），算法是将两篇文章的共被引的频次，除以两篇文章分别的被引频次之积的平方根。
共被引强度的最小阈值设定为按余弦相似度的度量值0.1。
同时，我们对每个研究前沿设定一个最大核心文献数为50，如果一个大的文献集群超过了这个规模，我们就逐步提高阈值来将这个大集群拆解得小一些。
通过反复调试，我们发现用这个办法得到的研究前沿具有一致的意义。
小结一下，研究前沿是由一组其共被引度高于一个设定的相似强度阈值的高被引论文，和一组相应的施引文件所组成。
事实上，对一个研究前沿的理解应该包括两部分：共被引的核心文献代表这个专业领域的基础，而施引文献则反映了该领域的新近工作和引导发展方向的部分。
研究前沿的名称是由施引文献的文章题目总结得出的。
这些施引文献的作者对核心文献的共引决定了核心文献间的组对，也是他们为分析出的研究前沿的内容赋予了意义。
对研究前沿的命名不完全是基于算法程序的，我们对这些施引文献作了仔细的人工考察，来提高命名的准确度。
在Small与Griffith于1974年共同发表的第二篇论文19中，介绍了对不同的研究前沿也可以度量之间的相似度。
好比共引分析得出的核心文献基于其相似性形成了一个前沿领域的核心，共引分析也可以用来定义研究前沿间的远近关系。
在他们的研究前沿图谱中，Small和Griffith使用了多维的标度，将相似性以二维图上的邻近关系图示出来。
28 汤森路透 2013研究前沿 Price对Small和Griffith的工作大为赞赏，在他看来，利用共引分析将科学文献聚类继而制作出二维图谱“可能看上去相当的难以理解”，但是“其蕴含的意义是革命性的”。
他指出：“这些发现启示我们，科学研究中天然存在某种秩序在等待人们去认识了解，我们用主题词等做的标引分类几乎肯定会有异于这种自然形成的秩序。
而如果我们能够明确解释这种秩序，我们就将能够对全部的科学论文创建某种巨型地图，继而随时更新这个地图，来随时划分和监测科学的进展。
”20Garfield的评价则是：“Small和Griffith的工作是让我们的飞机起飞所需要的最后一个理论铆钉”21Garfield这位实干家把这些基础研究的发现转化成让检索和分析工作得以受益的信息产品，在1981年起飞的飞机是“ISIAtlasofScience:ABiochemistryandMolecularBiology，1978/80”（ISI科学地图：生物化学和分子生物学，1978/80）22。
这本书报道了102个研究前沿，对每个研究前沿给出了核心文献的图谱，以多维尺度展示核心文献之间的关系。
对每个研究前沿也给出了含被引频次的核心文献列表，和含以引用核心文献篇数来表征的相关度权重的主要施引文献列表。
伴随每个研究前沿数据，还有一位该领域专家撰写的简短述评。
书的最后提供了一张折叠式插页大图，图上按研究前沿的相似关系标出了所有102个研究前沿。
这是大胆的开创性的工作，冒着不为市场接受的巨大风险，但这也正是Garfield的典型风格。
“ISIAltasofScience”的后续工作包括另外一本书和一系列综述期刊，但在上世纪80年代后期停顿了下来，因为当时从商业上考虑要让位于更优先的产品和项目。
但Garfield和Small在80年代及以后，都在继续科学图谱的研究和试验。
在1985年,Small发表了两篇论文介绍他关于研究前沿的定义方法的重要修正：分数共被引聚类法（FractionalCo-CitationClustering）25。
通过引入分数的被引频次计数（基于施引文献的总参考文献数），Small得以调校算法，来补偿不同学科的平均引用量的差异，从而消除原先的全数统计办法会偏向生物医学等引用文献多的学科的倾向。
方法调校的结果，是象数学这 样的学科，按以往的整数计数来引用次数时未得到充分的呈现，而今则较强的凸显出来。
他还展示了不同科学前沿按相似度的聚类可以在相对于单个前沿的聚类的更高层次上开展。
26同一年，Small和Garfield在论文“Thegeographyofscience:disciplinaryandnationalmappings”（科学地理学：学科和国家图谱）中总结了这些进展，该文章结合了ScienceCitationIndex（科学引文索引）与SocialSciencesCitationIndex（社会科学引文索引）的数据，给出一张科学的全球图谱，以及对应于全球图谱的某些标出部分的较低层级的子图。
27“这些宏观聚类间的联系与每个类的所含内容是同等重要的”，他们特别指出：“这些联系让科学维系为一个有机整体。
” 在接下来的几年里，Garfield致力于发展科学历史图谱，并在AlexanderI.Pudovkin与VladimirSIstomin的协助下，开发了HistCite软件工具。
HistCite不仅能够自动生成一组文献的基于引用关系的历史图谱，从而就某一特定研究主题得到其上下游文献演进历史的缩略图，还可以帮助找出相关文献，这些相关文献有可能是在最初检索时没有被检索到的。
因此，HistCite不仅是一个科学史分析和科学图谱绘制工具，也是一个文献检索工具。
28,29 Small则继续完善他的共引分析聚类方法，并且对专业图谱上的各研究前沿之间的知识联系做结合上下文的仔细分析。
30,31Small持续探寻整个科学的统一性。
为了展示这种整体统一性，Small展示了从一个研究主题到另一主题之间可以找到强的共引联系，这种联系可以穿越学科的边界，甚至从经济学到天体物理学。
32,33对此，Small持有和
E.O.Wilson在1998年出版的“Consilience:TheUnityofKnowledge”（殊途同归：知识的统一性）一书中表达的类似的观点。
在上世纪90年代早期，Small开发了SCI-MAP，一个基于个人电脑的可以交互式制作文献图谱的系统。
之后的数年，他将研究前沿数据引入到了主要用于科研 汤森路透 29 2013研究前沿 绩效评估的EssentialScienceIndicators（ESI）数据库中。
和ESI里的其他数据和排名一样，放在ESI中的研究前沿数据会每两个月做一次数据更新。
在这期间，Small对虚拟现实软件产生了兴趣，因为这类软件具有实时处理大数据集，和对用户提供沉浸式的三维可视化图景的能力。
36,37例如，在上世纪90年代的晚期，Small领导了一个通过共引分析来可视化和探究科技文献的项目，该项目是与桑迪亚国家实验室合作并使用了其VxInsight虚拟现实软件。
38,39这项工作得到了桑迪亚国家实验室高级研究经理CharlesE.Meyers富有远见的支持，在利用快速发展的技术对科学文献生成细节的和动态的地理空间式的分析视图的工作中迈出了重要的一步。
在这些视图中，论文密集的和重大的研究会呈现为山峰，用户可以对地形图放大或缩小来观察具体细节或者整体态势，可以查询后台的数据和高亮显示查询到的文献来获得视觉理解。
事实上，上世纪90年代晚期是科学图谱的一个转折点，其后在界定专业领域和可视化领域间关系这两方面的研究都出现了爆炸式的增长。
现在全球有十几个学术中心使用各种技术和工具致力于科学图谱的研究。
印第安纳大学的KatyBorner教授在其2010年出版的“AtlasofScience—VisualizingWhatWeKnow”（科学地图，对人类知识的可视化）一书中，对该领域过去10年取得的进展做了总结，当然这个书名听上去似曾相识。
由共引聚类生成科学图谱，从诞生到繁荣大约经历了25年的时间。
有意思的是，从引文索引思想的提出，到ScienceCitationIndex的商业成功也大约经过了这么长的时间。
回顾起来，清楚地看到两者都曾超前于当时的时代。
对ScienceCitationIndex采纳，困难来自于图书馆界根深蒂固的传统认识和惯例（进一步说是研究人员检索文献的传统习惯）。
而科学图谱是个全新的领域，所以迟迟未被采纳，应归因于在当时条件下，缺乏获取研究所需的大量数据的渠道，并受到当时的数据存储、运算、软件技术的限制。
直到上世纪90年代，这些问题才得到实质性改善。
现在比以往更容易大量获取数据，而个人电脑和软件也足以胜任这些工作。
今天，不论是利用WebofScience检索信息和研究分析，还是利用研究前沿数据来对科研活动开展图谱分析，都不仅被广泛使用，还有了忠诚的拥趸与宣传者。
Garfield与Small多年前所播下的种子，如今已经根深叶茂，向诸多领域迸发出勃勃生机。
有人这样定义什么是了不起的人生——“在人生随后的岁月中，将年轻时萌发的梦想变成现实”。
从这个角度说，他们两人不仅开创了信息学的先锋领域，也成就了他们富有传奇的人生。
汤森路透将致力于延续和推进他们两位的传奇。
30 汤森路透 2013研究前沿 参考文献
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DavidA.Pendlebury,曾任汤森路透研究服务部经理，现任文献计量分析咨询师。
关于ScienceWatch（科学瞭望） 汤森路透ScienceWatch（科学瞭望）网站是关于文献计量和科研绩效分析的在线开放资源。
自1989年以来，ScienceWatch就科学研究的前沿提供关于科研人员、机构和研究方向的数据和评论，显示出文献计量分析就科研态势提供前瞻视野的强大力量。
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2013研究前沿 背景 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，政策制订者等需要掌握科研进展情况，以有限的资源来支持和推进科学进步。
对于他们来说，洞察科研动向，尤其是跟踪新兴专业领域的能力将对其工作意义重大。
为此，汤森路透编制“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办法，源自于课题之间存在的某种特定的共性。
这种共性有时在于实验数据，有时则在于方法，或者概念和假设，并反映在科学家在论文中引用其他科学家的工作这个基本学术行为之中。
汤森路透持续跟踪全球最重要的科研和学术文献。
这项工作的一部分是研究论文被引的模式和聚类，特别是成簇的论文频繁的一块被引用的情形。
当这样的一簇论文一块被引的情形达到一定的活跃度和连贯性时（这可以通过定量分析来检测），就形成一个“研究前沿”，而这簇一块被引用的论文在该“研究前沿”中有基础的“核心文献”的作用。
研究前沿的分析数据揭示了，不同研究者在探究相关的科学问题时会产生一定的关联，尽管这些研究人员 的背景不同或来自不同的学科领域。
例如您在本报告中将会读到一个结合了数学、计算机科学和工程学的研究前沿是如何形成的，因为其隐含的问题需要跨学科的知识来解决。
总的来说，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，每组核心文献的基本情况：如主要的论文、作者、研究机构等，都可以被查明和跟踪。
. 研究前沿分析代表几十年的文献计量学创新成果，这可追溯至EugeneGarfield博士创办引文索引的先驱工作和HenrySmall的推动。
今天，汤森路透继续将这种方法发扬光大，以观察和描绘科学的进程。
本报告的后记“研究前沿：探寻科学的结构”一文总结了研究前沿分析的历史演变。
汤森路透
3 2013研究前沿 排名前100的研究前沿 汤森路透将出版系列报告来介绍研究前沿及其在科研管理和科学政策制订过程中的应用。
本报告为系列的第一篇，介绍2013年排名最前的100个研究前沿，涉及自然科学和社会科学的10个大学科领域，代表了2013年的研究聚焦和关键的关注领域。
这些研究前沿指出的热点领域，以别的方式可能不容易识别出来，甚至那些在某个研究前沿领域据有中心地位的研究机构也未必意识到了其存在。
每位读者都会在这些研究前沿和进一步分析数据中找到自己感兴趣的地方。
报告将提到一些主导性的研究主题：气候变化，细胞信号传导，量子行为，能源研究，分析计算、可视化、建模，以及技术在推进科学发现和推动改变世界的创新方面有力的工具性作用。
如前所述，对于研究型大学、政府和企业研发机构的管理者、以及国家政策制订者而言，识别科学研究中萌生的新趋势特别重要。
管理人员和政府官员可以就那些支撑其实现机构或国家的目标的学科，来识别新生的专业领域，从而战略性的部署人力和物力，鼓励与在这些前沿领域中有杰出贡献的机构和研究者开展国际合作，以及对这些人员和机构做定标分析来评估其地位和绩效。
汤森路透的知识产权与科技事业部与世界各地研究机构建立合作伙伴，推介世界级研究与创新。
其研究前沿分析和对全球前100个研究前沿的报道，为辨析研究趋势而后识别战略性投资机会提供了一个独特的视角。
4 汤森路透 2013研究前沿 方法与数据说明 本报告报道了当前在自然科学与社会科学中引起兴趣和被深入研究的前100个专业领域。
设计前100个研究前沿的遴选过程时，目标是首先找出那些最活跃的，然后从中找出知识累积最快的。
因此，我们以目前EssentialScienceIndicators(ESI)数据库中的近8,000个研究前沿为起点，首先选出那些核心文献被引用的次数最多的研究前沿；再对上一步选出来的研究前沿，按核心文献的平均出版年排序，找出核心文献最新的研究前沿。
一个有很多新近的核心文献的研究前沿，通常提示这是一个快速发展，热门的专业领域。
因此，这份报告所列的前100个研究前沿—从10个大学科领域中的分别选出排名前10的研究前沿—代表了各大学科中的最大研究前沿中最热的，但不一定代表跨数据库（所有学科）的最热研究前沿：他们中的很多，其核心文献和施引文献的数量要小得多。
报告中所列的前100个研究前沿的具体遴选过程：就ESI数据库的21个学科，对每个学科按照总被引次数对研究前沿排序得出前10%最大的。
提取出来的研究前沿再通过其核心文献平均出版年份排序，得出各个大学科领域的前10个最新的。
在随后的表格中，会给出每个研究前沿的核心文献的文章数，被引用次数和平均出版年。
因为此次分析的核心文献是2007-2012年间的，核心文献平均出版年通常在2007-1012之间，例如平均出版年的值是2009.6，则表示平均的出版时间大约在2009年8月。
本报告就10个大学科领域，对每个大学科用表格给出其前10个研究前沿。
每次会从10个前沿中选取一个作更深入的讨论：该前沿的研究主题的梗概介绍，对其核心文献，或者施引文献，或者两者的数据分析，及其他数据分析来说明可以从哪些方面来分析和探析研究前沿。
表格阅读说明： 排名：按研究前沿的核心文献的平均出版年排序，即核心文献最新的排前面 研究前沿：每个大学科领域中的每个研究前沿的名称核心文献：对给定的某个研究前沿，其核心文献的篇数引用次数：核心文献的被引用次数，提示一个研究前沿的大小核心文献平均出版年：核心文献出版年平均值阴影栏：每个表单中，被选中做进一步数据分析和讨论的那个研 究前沿。
汤森路透
5 2013研究前沿 农业，植物学和动物学 排名123456789 研究前沿气候变化对农作物的影响基于分子进化分析的真菌全面分类拟南芥叶绿体RNA编辑茉莉酮酸的生物合成与信号转导植物病原卵菌RXLR效应蛋白与植物的免疫抑制被子植物系统发育分类群家畜中的耐甲氧苯青霉素金黄葡萄球菌（超级病菌）基因组选择与估计育种值蜂群崩溃症候群与东方蜜蜂微孢子虫 10 昆虫对Bt杀虫毒素转基因作物的抗性 来源:汤森路透EssentialScienceIndicators 核心文献321846334734173930 引用次数1,5371,3742,5782,5482,3402,2591,0712,2811,718 22 1,134 核心文献平均出版年2010.02010.02009.92009.92009.72009.72009.72009.62009.62009.6 茉莉酮酸的生物合成与信号转导——推进癌症研究 该研究前沿的研究对象是一类叫做茉莉酮酸的植物信号转导化合物，该类物质在植物面临压力和损伤的过程中起着调节植物基因表达的作用，同时也参与调节诸如根部生长、块茎形成、花的生长等通常的植物发育过程。
茉莉酮酸具有信号转导作用，例如在植物遇到病原体或者食草动物的侵害时，会启动植物的自卫反应。
在某些情况下，通过空气传播的茉莉酮酸还有着在植物间传递危害预警信息的作用。
最近的研究表明，茉莉酮酸对哺乳动物的癌细胞呈现毒性，诱导这类细胞程序性死亡。
这些发现引起了对茉莉酮酸的研究的增加，以考察其作为抗癌药物的潜力。
6 汤森路透 2013研究前沿 参与的国家与研究机构： 高被引核心文献的产出与引用 每个研究前沿会涉及两组文章：高被引的核心文献构成的该专业领域的基础文献，和对这组核心文献作频繁共引的施引文献集合。
研究前沿里的核心文献都是被引频次排名在前1%（与同领域和同出版年的文献相比）的文献。
由此，我们认为这些核心文献具有影响力，其作者、机构、国家在该领域做出了不可磨灭的贡献。
另一方面，施引文献反映了核心文献中的技术、数据、概念的被采纳利用，即使这些施引文献本 身并不是或者还未成为高被引论文。
下表的左侧总结了该领域的产出核心文献的国家与机构，反映高影响力的基础文献方面，右侧则对施引文献分析，反映领域的最新发展。
不出预料的是，二者分布存在相似，也有不同。
密歇根州立大学在产出核心文献和施引文献上都居于领先地位，而英国则是该领域知识的重要消费者，但并不是一个排名靠前的核心文献产出国。
排名核心文献来源国%核心文献来源机构 1美国(15) 45.5密歇根州立大学
(8) %施引文献来源国24.2美国(314) 2中国
(8) 24.2华盛顿州立大学
(7) 21.2德国(220) 3日本
(4) 12.1清华大学
(4) 12.1中国(158) 西班牙
(4) 4澳大利亚
(3)比利时
(3)德国
(3) 9.1中国科学院
(3);西班牙国家研究委员会
(3);9.1日本(131)杜克大学
(3);莱布尼兹植物生物化学研究所
(3);根特大学
(3);华盛顿大学
(3) 5韩国
(2)瑞士
(2) 湖南农业大学
(2)韩国建国大学
(2);6.1日本理化学研究所植物科学中心
(2)； 安特卫普大学
(2);洛桑大学
(2);内布拉斯加大学
(2);华盛顿大学
(2) 来源:汤森路透EssentialScienceIndicators 6.1英国(80) %施引文献来源机构 % 28.3马克斯普朗克化学生态学 5.1 研究所(57) 19.9中国科学院(45) 4.1 14.3密歇根州立大学(37) 3.3 11.8莱布尼兹植物生物化学研究2.6所(29) 7.2哥廷根大学(28) 2.5 汤森路透
7 2013研究前沿 生态与环境科学 排名123456 研究前沿海洋酸化和海洋生态系统生物多样性和生态系统功能红树林和气候变化土地利用变化的模型和影响施用生物质炭的技术和效果入侵物种的适应进化和近似贝叶斯计算
7 壶菌病和大规模两栖类动物灭绝
8 环境水和废水中的药物残留
9 群落生态学和系统发育比较生物学 10 气候变暖，改变的热生态位，与物种影响 来源:
汤森路透EssentialScienceIndicators 核心文献45431618411913502014 引用次数3,6533,1391,1212,3182,3001,2551,0033,8151,7991,244 核心文献平均出版年2009.62009.52009.52009.42009.42009.42009.32009.12009.12009.1 海洋酸化和海洋生态系统 该研究前沿主要研究人类使用化石燃料导致的大气二氧化碳含量增高，从而带来海洋化学成分变化，进而对脆弱的海洋生态系统及各种海洋生物的影响。
所有影响中，最显著的就是海水溶解大气的二氧化碳带来的酸化效应，这会直接影 响到海洋物种的生存，尤其是那些需要钙质以形成骨架或外壳的物种，继而会影响到环环相扣的海洋生命链。
这些研究试图评估人类导致的气候变暖对海洋产生的影响。
8 汤森路透 2013研究前沿 珊瑚礁系统研究： 澳大利亚的领跑地位 在海洋酸化和海洋生态系统这一研究前沿的45篇核心文献中，有9篇来自澳大利亚的科学家。
过去5年，澳大利亚在整个生态与环境科学领域的论文份额约为5.5%，而澳大利亚在海洋酸化和海洋生态系统研究前沿中却贡献了20%的核心文献，将近是前一比例的四倍。
另外，汤森路透的同期分析数据显示，按汤森路透收录的所有学科的全球高影响力学术期刊，来自澳大利亚的论文只占3.3%的份额。
由此明显可见，生态与环境科学是这个国家的重点领域，而在海洋酸化与海洋生态系统领域，特别是珊瑚礁系统研究方向，澳大利亚处于全球领跑地位。
位于汤斯维尔的詹姆斯库克大学的澳大利亚研究理事会珊瑚礁研究中心可以用来解释为什么澳大利亚能在此领域产生如此大的影响。
该中心是基于下述院所的合作伙伴关系：詹姆斯库克大学,昆士兰大学,澳大利亚海洋研究所,澳大利亚国立大学,西澳大利亚大学,以及大堡礁海洋公园管理局。
下面我们列出了海洋酸化与海洋生态系统领域的来自澳大利亚的9篇核心文献，以及这些文献的截止发稿的被引用次数、列出的澳大利亚作者姓名、和他们所在的研究机构。
. 引用次数澳大利亚作者 736
O.Hoegh-Guldberg,
P.Greenfield,
R.H.Bradbury 176
K.R.N.Anthony,
D.I.Kline,
G.Diaz-Pulido,
S.Dove,
O.Hoegh-Guldberg 141
G.De’ath,
J.M.Lough,
K.E.Fabricius 85 P.l.Munday,
D.L.Dixson,
J.M.Donelson,
G.P.Jones,
M.S.Pratchett 55
J.M.Pandolfi,
S.R.Connolly,
D.J.Marshall 题目/来源 “Coralreefsunderrapidclimatechangeandoceanacidification,”Science,318(5857):1737-1742.December14,2007 “Oceanacidificationcausesbleachingandproductivitylossincoralreefbuilders,”PNAS,105(45):17442-17446,November11,2008 “Decliningcoralcalcificationonthegreatbarrierreef,”Science,323(5910):116-119,January2,2009 “Oceanacidificationimpairsolfactorydiscriminationandhomingabilityofamarinefish,”PNAS,106
(6):1848-1852,February10,2009 “Projectingcoralreeffuturesunderglobalwarmingandoceanacidification,”Science,333(6041):418422,July22,2011 52
K.E.Fabricius,
S.Uthicke,
C.Humphrey,
S.Noonan,
G.De’ath,
J.M.Lough 48
D.L.Dixson,
P.L.Munday,
G.P.Jones 28
M.Byrne “Losersandwinnersincoralreefslimatizedtoelevatedcarbondioxideconcentrations,”NatureClimateChange,1
(3):165-169,June2011 “Oceanacidificationdisruptstheinnateabilityoffishtodetectpredatorolfactorycues,”EcologyLetters,13
(1):68-75,January2010 “Impactofoceanwarmingandoceanacidificationonmarineinvertebratelifehistorystages:vulnerabilitiesandpotentialforpersistenceinachangingocean,”OceanographyandMarineBiology:AnAnnualReview,49:1-42,2011 10
D.L.Dixon,
M.I.McCormick,
S.A.Watson,
P.L.Mundey “Near-futurecarbondioxidelevelsalterfishbehaviorbyinterferingwithneurotransmitterfunction,”NatureClimateChange,2
(3):201-204,March2012 来源:汤森路透EssentialScienceIndicators 来自澳大利亚的机构名称 UniversityofQueensland,Centreformarinestudies,St.Lucia,andAustralianNationalUniversity,ResourceManagementinAsiaPacificProgram,Canberra UniversityofQueensland,CentreforMarineStudies,andUniversityofQueensland,ARCCentreofExcellenceforCoralReefStudies,St.Lucia AustralianInstituteofMarineScience,Townsville JamesCookUniversity,ARCCentreofexcellenceforCoralReefStudies,Townsville,andJamesCookUniversity,SchoolofMarineandTropicalBiology,Townsville UniversityofQueensland,ARCCentreofExcellenceforCoralReefstudies,St.Lucia;UniversityofQueensland,SchoolofBiologicalSciences,St.Lucia;JamesCookUniversity,ARCCentreofExcellenceforCoralReefStudies,Townsville;andJamesCookUniversity,SchoolofMarineandTropicalBiology,Townsville AustralianInstituteofMarineScience,Townsville JamesCookUniversity,ARCCentreofExcellenceforCoralReefStudies,Townsville,andJamesCookUniversity,SchoolofMarineandTropicalBiology,Townsville UniversityofSydney,SchoolofMedicineandSchoolofBiologicalSciences,Sydney JamesCookUniversity,ARCCentreofExcellenceforCoralReefStudies,Townsville,andJamesCookUniversity,SchoolofMarineAndTropicalBiology,Townsville 汤森路透
9 2013研究前沿 地球科学 排名 研究前沿 核心文献
1 中南亚造山带构造演化 24
2 全球地面异戊二烯排放和气候 25
3 藏南锆石U-Pb定年和矿床年代学 45
4 格陵兰冰芯定年和旧石器中晚期过渡 28
5 纳米粒子在大气中的成核和生长 33
6 气候变化和极端降水 30
7 格陵兰冰盖质量，融化，和运动 25
8 2008年汶川地震研究 38
9 黑碳排放和北极地区的空气污染 17 10 地面运动预测方程和
2009年意大利中部拉奎拉地震 31 来源:汤森路透EssentialScienceIndicators 引用次数 1,1761,3002,5212,490 1,8352,0981,6272,3261,0902,196 核心文献平均出版年 2010.12009.82009.72009.6 2009.62009.52009.42009.12009.12009.0 2008年汶川地震研究 该前沿是对2008年5月12日在中国四川发生的大地震的研究。
震级达到7.9级的汶川地震波及四个县，造成灾难性的破坏，致使90,000人遇难，400万人无家可归。
具有讽刺意味的是，对这个发生了30年来最具破坏性地震的地方， 人们在之前却没有认识到该地方存在的地震高风险。
随后的研究主要确认表面裂度等一些专业指标以及有关此次地震的其他专业数据，同时还有一些论文研究了印度、美国西部处于地震带区域所发生的类似现象。
10 汤森路透 2013研究前沿 事件驱动的研究前沿： 对福岛地震核电站泄漏的研究 强烈地震的发生会迅速激发一轮有关地震和地球物理学的研究。
学者们收集、分析地震相关数据，并将这些分析结果发表出来以期解读整个事件。
如上页的表中所显示的，无论2008年的中国汶川地震还是2009年发生的意大利拉奎拉地震，均激发一批重要研究文献的产生。
2011年3月11日发生在日本东北的9级大地震也不例外，在我们的数据中出现了两个对地震及其后果的研究前沿。
虽然这两个研究前沿的引用次数都不足以使之进入该领域研究的前10%，但是从其构成文献的平均发表年来看，却符合及时、快速的特征，因此将其归为热点领域。
这两个领域是： •2011年日本东北地震和2010年马乌莱地震•福岛第一核电站核泄漏与扩散 第一个研究前沿包括41篇迄今获得1003次引用的核心文献。
从引用的模式来看，研究人员将日本发生的地震与之前一年发生在智利的地震关联在了一起。
两次地震具有相似的应力轴，且均为巨大的俯冲带地震。
第二个研究前沿包括18篇核心文献，被引次数为253。
核心文献的平均出版年为2011年7-8月，为灾害发生仅几个月之后。
很多核心文献报道了土壤、水、大气中同位素铯137、碘131和氙133的监测结果。
在汤森路透WebofScience数据库检索有关日本东北地震、福岛核电站事故及其后果的文章获得882篇论文，其中284篇发表于2011年，598篇发表于2012年。
下表列出了在这些文献中出现频率最高的国家、机构及领域。
排名国家 % 排名机构 % 排名领域 % 1日本(388) 44.0
1 东京大学(76) 8.6
1 地球科学,多学科(198) 22.4 2美国(222) 25.2
2 京都大学(56) 6.3 2环境科学(157) 17.8 3中国(52) 5.9
3 日本东北大学(54) 6.1
3 核科学和技术(125) 14.2 4德国(51) 5.8
4 加州理工学院(29);北海道大学(29) 3.3 4地球化学和地球物理(117) 13.3 5法国(48) 5.4
5 日本原子能机构(24) 2.7
5 公共、环境和职业健康(62) 7.0 来源:汤森路透EssentialScienceIndicators 如前所述，在以上给出的论文统计数据的背后是现实中的灾难事件：15,000人罹难，6,000人受伤，3,000人下落不明。
人道主义精神要求我们缅怀逝者以及关心那些在灾难中遭受巨大痛苦与损失的人们。
灾后，科学工作者以积极的行动应对危机，不仅是发表研究论文，还积极在医疗、公共卫生、核工程、建筑工程、地球物理、化学工程，以及其他相关专业领域提供专业知识和分析，对日本及当地政府给予帮助。
汤森路透 11 2013研究前沿 临床医学 排名123 研究前沿经导管主动脉瓣植入术非典型溶血性尿毒症综合症和补体激活转移性黑色素瘤对BRAF抑制剂获得性耐药机制 核心文献503636
4 特发性肺纤维化和随机安慰剂对照药物试验 38
5 非酒精性脂肪肝的病理学和治疗 34
6 对HER2阴性乳腺癌的结合与不结合贝伐单抗的化疗 14
7 用BrentuximabVedotin治疗难治易复发的霍奇金淋巴瘤 23
8 丙型肝炎患者的IL28B基因多态性和治疗反应 47
9 非小细胞肺癌中的间变性淋巴瘤激酶（ALK）抑制 46 10 全球、国家和区域评估：孕产，新生和儿童健康 42 来源:汤森路透EssentialScienceIndicators 引用次数2,8181,9394,7772,2691,9781,9092,0015,1723,7162,640 核心文献平均出版年2011.02010.62010.52010.52010.52010.52010.42010.32010.32010.3 BRAF抑制剂的获得性抗药性 大约有一半的黑色素瘤与体内负责酶编码的BRAF基因的突变有关，而BRAF激活后会引发癌细胞的扩散。
在过去几年里，临床医学研究者在利用新的化合物来延长黑色素细胞瘤患者的生命方面取得了突破性进展，例如用 Vemurafenib抑制BRAF的生物活性，尽管随后一年左右一定比例的复发显示癌细胞对BRAF抑制剂产生了抗药性。
该研究前沿包括对BRAF突变的黑色素瘤的一般研究和治疗研究，而聚焦在BRAF的抗药性机制和持续抑制BRAF的辅助治疗方法。
12 汤森路透 2013研究前沿 BRAF抑制剂的前途与困难： 美国与全球制药工业共同关注的领域 年份 文献数量 2003 125 2004 218 2005 346 2006 378 2007 408 2008 480 2009 566 2010 757 2011 860 2012 1,252 论文总数=5,390 该研究前沿的核心文献共有
36篇，其中7篇发表于2007-2009年间，而其他29篇均发表于2010-2012年，显示该领域的研究步伐加快。
左图针对BRAF基因及其变异的文献做了更加长期与深入的分析。
2003-2012年汤森路透的WebofScience数据库共收录了这方面的论文5,390篇过去10年间，该领域年发表论文数增长了10倍。
下表总结了为核心文献的产出和引用做出重要贡献的国家与研究机构，施引文献反映的是该领域的最新进展。
无论是核心文献的产出还是引用，美国的表现都相当出色。
这种主导地位还体现在机构排名上。
除了来自澳大利亚墨尔本的彼得•马克卡伦癌症中心(PeterMacCallumCancerCentre)与跨国企业百时美施贵宝公司（BristolMyersSquibb），其他的研究机构均来自美国。
其中纪念斯隆凯特林癌症中心（MemorialSloanKetteringCancerCenter）以及麻省总医院（MassachusettsGeneralHospital）是该研究前沿的领军者。
排名核心文献产出国%核心文献产出机构 1美国(33) 91.7纪念斯隆凯特林癌症中心(13) 2澳大利亚(12)33.3南佛罗里达大学(11) 3法国
(7)德国(7)19.4加州大学洛杉矶分校(10) 4英国
(6)瑞士(6)16.7洛杉矶临床研究所
(9);麻省总医院
(9);范德堡大学
(9) 5加拿大
(5)意大利
(5) 13.9彼得•马克卡伦癌症中心
(8);墨尔本
(8);百时美施贵宝 来源:汤森路透EssentialScienceIndicators %施引文献来源国36.1美国(1,444)30.6德国(202)27.8英国(197)25.0意大利(172)22.2法国(153) %施引文献来源机构 % 61.5哈佛大学(148) 6.3 8.6纪念斯隆凯特林癌症中心(135)5.7 8.4德州大学
M.D.安德森癌 5.1 症中心(121) 7.3美国国家癌症研究所(91) 3.9 6.5麻省总医院(89) 3.8 下表则重点分析了该研究前沿的制药公司的情况，我们基于作者的机构地址，分析了制药公司产生的核心文献，以及施引文献的情况。
核心文献和施引 文献中的基金资助信息也用来生成了公司资助的排名，这是另一个可以揭示企业界的活动和兴趣的分析视角。
排名123 4
5 公司 核心文献公司 百时美施贵宝公司 帕勒克斯西康罗氏公司美达莱葛兰素史克
8 百时美施贵宝公司
7 诺华公司
5 罗氏公司
3 基因泰克公司,默克集团， 辉瑞，帕勒克斯西康 基因泰克公司,诺华公司
2 千年制药 资助的核心文献数 1076 3
2 核心文献数为36，而施引文献数为2,350来源:汤森路透EssentialScienceIndicators 公司百时美施贵宝公司基因泰克公司罗氏公司诺华公司帕勒克斯西康 葛兰素史克 施引文献公司46百时美施贵宝公司33辉瑞公司22葛兰素史克 18 罗氏公司, 诺华公司 15 默克集团, 资助的施引文献数 896153 47 38 汤森路透 13 2013研究前沿 生物科学 排名12 研究前沿DNA甲基化分析和遗传性缺失阿尔茨海默症的β淀粉样蛋白（Aβ）低聚物的毒性 核心文献2545
3 滤泡辅助性CD4T细胞（TFH）的分化与功能 38
4 人的β2肾上腺素G-蛋白偶联受体（GPCRs） 44
5 线性泛素链组装体复合物和核因子-kB（NF-kB）的激活 43
6 Lgr5受体表达的肠道干细胞 23
7 TET突变，5-羟甲基胞嘧啶（5hmC）的减少，恶性肿瘤 45
8 雷帕霉素靶蛋白（TOR）信号转导的抑制，延寿，老年病 30 HIV-1Vpu和VPX蛋白以及
9 SAMHD1和BST-2/Tetherin的抑制因素 48 10 线粒体去乙酰化酶和代谢调节 32 来源:汤森路透EssentialScienceIndicators 引用次数3,1532,5882,7606,2613,7492,6996,1123,1523,7603,395 核心文献平均出版年2011.02010.62010.52010.42010.42010.32010.22010.12009.92009.9 β2肾上腺素G-蛋白偶联受体（GPCRs） 在细胞通讯中G-蛋白偶联受体（GPCRs）扮演重要的作用。
GPCRs调节跨细胞膜的分子信号转导和启动多种细胞反应，参与了涉及味觉、嗅觉、视觉，以及对多种荷尔蒙和神经递质的反应的生化机制。
因此，它是很理想的一类靶标，制药工业对它也表现出超乎寻常的兴趣。
该领域中的前 沿论文主要研究GPCR家族成员的结构与功能，而这个家族的成员超过了800个。
其中β2肾上腺素受体尤其引人注目，为了改进面向多种疾病的药物设计，通过X-射线、结晶学技术以及其他方法，研究人员研究了该受体的精确分子结构。
14 汤森路透 2013研究前沿 激动人心的研究赢得诺贝尔奖 年份核心文献热点论文 20073 NA 2008
7 NA 2009
2 NA 2010
4 2 2011 13
5 2012 15
7 去年10月，瑞典皇家科学院宣布了2012年诺贝尔化学奖得主：斯坦福大学的BrianK.Kobilka以及杜克大学的RobertJ.Lefkowitz。
为他们赢得奖项的是他们对G-蛋白偶联受体的生物化学研究（也称7TM，seven-transmembrane）。
通常情况下，诺贝尔奖会颁给那些在二十或三十年前发表的科学发现。
事实上，Lefkowitz第一次为该领域做出重要贡献是1970年。
1984年Kobilka加入到Lefkowitz在杜克大学的实验室，以博士后的身份成为研究团队的一员，他所在的研究团队在1986年成功克隆了β2肾上腺素受体。
1989年Kobilka在斯坦福大学组建了自己的实验室。
两位赢得诺奖的工作在同行中可说是不新鲜的“新闻”。
该研究前沿之所以引人注目在于它的庞大规模与时效。
44篇核心文献被2,500篇论文引用了6,000多次，而且这44篇核心文献中的32篇是最近三年出版的。
这显示了该专业领域的核心文献在不断更新。
还值得一提的是，2010年11月1日以后发表的30篇核心文献中，有17篇成为了热点论文，这意味着这些论文按照被引频次不仅跻身全球前1%的行列（核心文献均进入前1%），而且在同领域、同时期的论文中位列前0.1%。
左图显示该研究前沿2012年的核心文献近半数排入全球热点论文行列（热点论文是在当时的最近两年中，可以跻身相同领域全球前0.1%的论文，这里统计了2010年11月1日到2012年10月31日之间的情况，但是没有提供2007-2009的数据，因此标记为NA,即NotAvailable）。
这些热点论文中有一篇发表在2011年9月的Nature上，研究了β2肾上腺素受体在激活状态下的三维结构。
该三元复合体活性状态下的高清图片被诺贝尔奖顾问组成员SaraSnogerupLinse认为和圣杯的发现具有同等分量。
在这44篇核心文献中有14篇出自Kobilka，这并不奇怪（有2篇出自Lefkowitz）。
该领域的另一位杰出人物，供职于加州LaJolla的斯克里普斯研究所（ScrippsResearchInstitute）的RaymondC.Stevens有13篇核心文献。
这两位领军人物有2篇合作论文，所以加起来贡献了25篇核心论文，占到44篇的一半以上。
下表根据核心文献和施引文献两个方面，总结了该领域领先的机构与国家。
排名 核心文献产出国 %核心文献产出机构 1美国(31) 2英国(11) 3德国
(7) 4丹麦
(4)法国
(4)韩国
(4) 70.5斯坦福大学(14)25.0斯克里普斯研究所(13)15.9MRC分子生物学实验室(7)9.1加州大学圣迭戈分校
(6) 5澳大利亚
(3)日本
(3) 6.8密歇根大学
(5) 来源:汤森路透EssentialScienceIndicators 施引文献% %施引文献产出机构 % 产出国 31.8美国(1,106) 44.9斯克里普斯研究所(69) 2.8 29.5德国(340) 13.8京都大学(58) 2.4 15.9英国(282) 11.4哥本哈根大学(57) 2.3 13.6法国(191) 7.8法国科学研究院46) 1.9 莫纳什大学(46) 斯坦福大学(46) 11.4日本(141) 5.7北卡罗莱纳大学(40) 1.6 汤森路透 15 2013研究前沿 化学与材料科学 排名 研究前沿
1 优化的可见光光催化制氢
2 钌或铑催化的氧化的C-H键激活
3 聚集诱导发光的特征和化合物
4 有机合成中的光致氧化还原催化
5 手性膦小分子催化不对称反应
6 纳米孔DNA测序
7 小分子溶液加工的体异质结型太阳能电池
8 氮掺杂石墨烯
9 卷辊加工的聚合物太阳能电池 10 硅纳米线组成锂离子电池阳极材料 来源:汤森路透EssentialScienceIndicators 核心文献引用次数 43 1,620 46 1,900 47 1,989 32 1,945 35 1,927 33 1,914 31 1,841 26 2,364 35 3,969 50 2,896 核心文献平均出版年 2011.2 2011.0 2010.9
2010.52010.52010.52010.52010.42010.32010.3 聚合物太阳能电池的加工 近期有大量的研发致力于利用基于有机聚合物的太阳能电池来把太阳光转化为电力。
这种技术不同于相对成熟的基于硅的太阳能电池，但由于其潜在的低成本、低污染特性，聚合物太阳能电池极具研究前景，虽然其光转化效率与耐用性还有待改善。
这个研究前沿主要讨论生产聚合物太阳 能电池的卷辊方法——实际上是将这些电池“印刷”在薄片上。
最终，这项技术将使大规模生产成为可能，由此实现该技术所承诺的重量轻和柔软的太阳能电池，这将可以应用在为移动设备供电，和为发展中国家的边远地区提供电力。
16 汤森路透 2013研究前沿 卷辊研究： 丹麦技术大学（TechnicalUniversityofDenmark）的FredrikC.Krebs 丹麦技术大学（TechnicalUniversityofDenmark）Risø可持续能源国家实验室的能源转化和储存系教授Krebs是该领域总共35篇核心文献中的31篇的作者。
一个人在这么窄的领域内占据如此大比例的核心文献份额，可能会有人疑问这个领域是不是只是被他自己所关注。
但是，当看到引用这些核心文献的4,525篇论文中有95%是来自Krebs团 队以外的研究者时，疑问就会消除。
这是一个被广泛关注的研究课题，而数据表明Krebs及其团队居于该研究领域的核心地位。
下表列出了这些核心文献中被引用最多的5篇，作者均为Krebs和他的同事，最后一篇论文是他们与丹麦企业MekoprintA/S的研究人员合作完成的。
引用次数630 593 作者M.ensen,
K.Norrman,
F.C.Krebs
F.C.Krebs 414
F.C.Krebs,
S.A.yan,
J.Alstrup 289
F.C.Krebs,
T.Tromholt,M.ensen 287
F.C.Krebs,M.ensen,
K.Norrman,
O.Hagemann,
J.Alstrup,
T.D.Nielsen,
J.Fyenbo,
K.Larsen,
J.Kristensen 来源:汤森路透EssentialScienceIndicators 题目/文献出处 相关机构 “Stability/degradationofpolymersolarcells,”SolarEnergyMaterialsandSolarCells,92
(7):686-714,July2008 丹麦技术大学 “Fabricationandprocessingofpolymersolarcells:AreviewofprintingandCoatingtechniques,”SolarEnergyMaterialsandSolarCells,93
(4):394-412,April2009 丹麦技术大学 “Aroll-to-rollprocesstoflexiblepolymersolarcells:Modelstudies,manufactureandoperationalstabilitystudies,”JournalofMaterialsChemistry,19(30):5442-5451,2009 丹麦技术大学 “Upscalingofpolymersolarcellfabricationusingfullroll-to-rollprocessing,”Nanoscale,2
(6):873-886,2010 “pleteprocessforproductionofflexiblelargeareapolymersolarcellsentirelyusingscreenprinting-firstpublicdemonstration,”SolarEnergyMaterialsandSolarCells,93
(4):422-441,April2009 丹麦技术大学 丹麦技术大学，和MekoprintA/S,Støvring,Denmark(Fyenbo,Larsen,andKristensen) 2011年4月汤森路透访谈了Krebs，内容发表在汤森路透的在线资源“科学瞭望”（ScienceWatch）上。
访谈是关于他们的快速流传的论文，该文描述他们的发明在现实世界的应用（
F.C.Krebs,
T.D.Nielsen,
J.Fyenbo,
M.Wadstrom,
M.S.Pedersen,“Manufacture,integrationanddemonstrationofpolymersolarcellsinalampforthe‘LightingAfrica’initiative,”Energy&EnvironmentalScience,3
(5):512-525,2010）。
“点亮非洲”（LightingAfrica）行动是国际金融公司和世界银行的一个联合项目，以支持全球的照明工业为非洲撒哈拉沙漠以南地区数百万没有电网接入的居民，开发买得起的、清洁和高效的现代照明和能源解决方案。
（世界资源研究所,“ACompilationofGreenEconomyPolicies,Programs,andInitiativesfromAroundtheWorld.TheGreenEconomyinPractice:InteractiveWorkshop1,February11th,2011,”page5;/green_pilation_2011-02.pdf） Krebs告诉“科学瞭望”：“向任何感兴趣的人展示科研成果，而不是仅在学术期刊上发表论文（因为大众仍然难以获知），在我看来对建立科研成果的可信度是必要的。
如果认为只要完成实验室开发申请专利，然后这个发明就会广为应用，就太天真了。
任何科技开发的成果都需要在现实世界作适应性改造，实验室开发阶段的完成，相比最终的推广应用和造福社会，还只算全程的10%到20%。
” (/dr/fbp/2011/11aprfbp/11aprfbpKreb/) 汤森路透 17 2013研究前沿 物理 排名 研究前沿
1 掺碱金属的铁硒超导体
2 自旋-轨道耦合的玻色-爱因斯坦凝聚
3 直接探测暗物质的实验
4 马约拉纳费米子的证据
5 顶夸克的前后向不对称
6 量子模拟与囚禁离子
7 铁基超导体中的节点间隙结构
8 全息费米面及其量子纠缠熵
9 解释量子不和谐 10 拓扑绝缘体 来源:
汤森路透EssentialScienceIndicators 核心文献49484844483636374145 引用次数 2,0001,7523,2852,8872,2132,0171,8632,6433,6508,957 核心文献平均出版年 2011.22011.12010.62010.62010.62010.52010.42010.12010.02009.9 掺碱金属的铁硒超导体 从1986年发现铜酸盐的高温超导特性（这个发现为
J.Bednorz和
K.AlexMuller赢得1987年的诺贝尔物理学奖），到后来发现其他高温超导体，其间是一个漫长而曲折的过程。
在近年，是2006-2008年对铁基化合物超导特性的发现，继而2010年在铁磷族元素化合物中用硒取代了砷，并且在硒层和铁层之间使用钾，铷，铯，或铊的夹层。
这类结构被称为铁硫族化合物超导体家族。
超导性—材料以零电阻导电的特性—具有非常广阔的应用前景。
磁共振成像（MRI）与核磁共振（NMR）仪器中的强大电磁铁只是已有技术的一个例子。
展望未来的应用前景包括低损耗甚至零损耗的长距离输电线路，和电磁推进技术的进一步发展，例如“磁悬浮”列车利用电磁技术来实现高速运行。
18 汤森路透 2013研究前沿 处在最前沿的中国科学家 汤森路透的分析师经常被问到一个问题：什么时候中国科学界会产生土生土长的诺贝尔奖得主？这是个不可能回答的问题，因为没有人知道未来会有什么重大发现，或者诺贝尔奖委员会如何从过去发表的研究中选出他们的得奖者。
但是不管怎样，中国的崛起，按其在汤森路透收录的国际高影响学术期刊论文中占全球产出的份额变动，是过去30年里科研结构里发生的最重大事件。
从世界论文产出份额角度看，世界格局已经发生了重要变化。
根据汤森路透ScienceCitationIndex（WebofScience）的数据，中国在1983年的全文份额仅有0.6%，而现在则占到全球的差不多 13%，仅次于美国的29%。
当然，论文产出的数量，或者占全球论文的份额，不一定代表科研的影响力（以被引用次数来度量），但通常来说，论文的产出能力和质量之间，终究是存在一定的相关性的。
上页表中排名第一的研究前沿是关于一类新的超导材料，下表中对该领域49篇核心文献的产出国和产出机构分析显示出中国在这个凝聚态物理中的前沿领域占据优势地位。
该表还给出了这个研究前沿中发表核心文献数量最多的科学家的名单，而他们都来自中国研究机构。
排名123 核心文献产出国中国(3家0) 美国(15)德国
(7) %核心文献产出机构61.2中国科学院(15)30.6中国人民大学(13)14.3中国科技大学
(8) 4日本
(5)摩尔多瓦
(5)瑞士
(5) 10.2浙江大学
(7) 5法国
(4) 8.2奥格斯堡大学
(6) %核心文献作者 % 30.6陈根富,中国人民大学
(9) 18.4 26.5陈仙辉,中国科学技术大学
(8) 16.3 16.3何俊宝,中国人民大学
(7);王笃明,中国人民大学(7)14.3应剑俊,中国科学技术大学
(7) 14.3王向锋,中国科学技术大学
(6) 12.2 12.2董持衡,浙江大学
(5);方明虎,浙江大学
(5); 10.2 胡江平,中国科学院
(5); 王爱峰,中国科学技术大学
(5); 王杭栋,浙江大学
(5);张猛,中国科学技术大学
(5) 来源:汤森路透EssentialScienceIndicators 探寻希格斯玻色子的研究呢?
事实上，在我们的数据库中，探测希格斯玻色子是当前最热的研究前沿。
该前沿由38篇发表于2012年的核心文献与相应的施引文献构成。
在物理学的研究前沿中，该研究前沿按被引频次位于第78百分位。
这是令人震惊的好成绩，因为其核心文献都发表于去年，按截止到去年年底统计被引次数的办法，这些核心文献能得到引用的时间相对来说还非常短。
因为本报告的研究前沿遴选方法是先按被引频次选取第90百分位以上的（前10%的），然后按核心文献的新近程度二次排序（这样得到的是最大的中的最新的），所以探测希格斯玻色子的研究前沿才没有上榜。
但是，假如我们调换遴选方法中的两步：先按核心文献的新近程度，后按其被引频次遴选—这样可以找出最热的，但不一定是最大的研究前沿—则希格斯玻色子的研究就会不仅在物理学领域，而且在整个的科学与社会科学领域浮到顶部。
汤森路透在将来的研究前沿报告中，将同样关注热门的和逐步兴起的研究前沿的遴选和特征分析。
汤森路透 19 2013研究前沿 天文与天体物理 排名 研究前沿
1 伽利略宇宙学
2 哈勃超深空探测极端红移星系
3 eV量级的惰性中微子
4 赫歇尔空间天文台和初始性能
5 开普勒天文望远镜和寻找太阳系外行星
6 中子星的观测和核对称能源
7 大规模的早型星系的演变
8 费米大型望远镜检测到的伽玛射线源 太阳光学望远镜
Hinode(Solar-B)及太阳动力学天文
9 台（SDO）的数据 10 超新星Ia型光变曲线和暗能量 来源:汤森路透EssentialScienceIndicators 核心文献34314194718188 2419 引用次数1,5842,4152,4721,4564,2111,5361,7241,531 3,0235,920 核心文献平均出版年2010.72010.32010.22010.22010.02009.92009.62009.5 2009.42009.2 开普勒天文望远镜和探索太阳系外的行星 2009年NASA发射的开普勒天文望远镜以17世纪德国天文学家JohannesKepler而得名。
该望远镜围绕太阳运转，其传感器被调适为可以观测高达150,000颗的银河系星。
开普勒望远镜的任务是：在靠近母恒星的“适居带”里扫描类地行星的存在证据，“适居带”即大气条件有可能允许水存在的地带。
候选行星在母恒星前面运转通过时该恒星的光芒会短时间变暗，由此暴露行星的存在。
开普勒望远镜的设备会捕捉和记录恒星光芒的变暗，并以3次这样的变暗来确认一个候选行星的存在。
迄今开普勒望远镜已找到了1200颗类似地球行星的候选者。
这个研究前沿的论文涉及对开普勒太空望远镜计划的一般研究，及之前的由法国和巴西在2006年联合发射的CoRoT太空望远镜。
研究前沿中的47篇核心文献讨论了数据采集流程以及几个被观测到的行星的具体特性。
. 20 汤森路透 2013研究前沿 寻找系外行星： 一个持续增长的领域 下表基于汤森路透2007-2012年收录的论文列出了几组数据：1）该研究前沿中核心文献数量；2）引用核心文献的施引文献数量；3）引用第一代施引文献的第二代施引文献数量。
下图则展现 了研究活动如何从一组相对较小的核心文献迅速扩展开。
这些证据显示，对系外行星的寻找是一个增长的领域，而被证实存在的系外行星的数量快速增长也反映出这一点。
出版年 核心文献数引用核心文献的文献数 2007
5 53 2008
4 161 2009
6 235 2010 11 412 2011 17 594 2012*
4 593 总计 47 2048 *
包括期刊在2012年接收然后在2013年发表的文章来源:汤森路透EssentialScienceIndicators 第二代施引文献的数量 312626421158173620905919 系外行星研究：后续的施引文献 一小批核心文献如何引发扩大的后续文献发表和引用 2500 200015001000 二代施引文献数量一代施引文献数量核心文献数量 500
0 2007 2008 2009 2010 2011 2012 来源:汤森路透EssentialScienceIndicators 汤森路透 21 2013研究前沿 数学，计算机科学与工程 排名12 研究前沿高能可充电锂-空气电池非线性分数阶微分方程的边界值问题
3 生物柴油燃料燃烧的化学动力学反应机制
4 非局部铁摩辛柯梁理论和碳纳米管
5 受约束的全变分图像去噪与恢复
6 石墨烯晶体管
7 分析新一代
DNA测序数据
8 纳米流体传热
9 二氧化碳捕获中的钙循环过程 10 差分进化算法和Memetic计算 来源:汤森路透EssentialScienceIndicators 核心文献4947 引用次数2,0061,172 49 1,555 39 1,480 49 2,741 16 2,270
6 2,025 40 1,928 36 1,562 30 1,351 核心文献平均出版年
2010.82010.22010.02009.82009.72009.72009.62009.62009.62009.6 受约束的全变分图像去噪与恢复 这个研究前沿中的核心文献提出各种方法和算法来修复或恢复各种信号、图像和视频信息，面向的情形可能是稀疏的数据源，或者噪音和模糊部分需要修正，或者需要补充丢失的数据。
这些技术的应 用包括医学图像处理和情报收集。
具体例如在充满噪音的视频中追踪运动物体，由卫星观测来定位地面物体，无人驾驶飞机的控制，和在CT扫描中使用最小的放射剂量。
22 汤森路透 2013研究前沿 关键人物： 多篇核心文献的作者 这是个汇集数学、计算机科学和工程学的领域，因其跨学科性而被选中作进一步讨论。
无论是按传统的期刊学科划分来考察核心文献，还是按文献作者所在机构的专业系别，都可以得出：核心文献有一半来自数学，而另外一半则大约对半分别来自计算机科学与工程两个方向。
揭示这类情 形里研究人员之间的关联是共被引文献聚类分析的强项：研究人员攻关的是具有共性的问题，虽然从这些研究人员的背景，可能看不出他们属于同一个“无形学院”。
下表给出了这个“无形学院”的主要成员，他们发表了这个研究前沿的最多的核心文献。
核心文献数
7 研究者StanleyOsher 职位 ProfessorofMathematicsandDirectorofAppliedMathematics;also,DirectorofSpecialProjects,InstituteforPureandAppliedMathematics
5 Jian-fengCai AssistantProfessorofmathematics
5 EmmanuelJ.Candès SimonsChairinMathematicsandStatistics, ProfessorofMathematicsandofStatistics, AndProfessorofElectricalEngineering
5 MárioA.t.Figueiredo ProfessorofElectricalandComputer Engineering
5 ZuoweiShen TanChinTuanCentennialProfessor 来源:汤森路透EssentialScienceIndicators 机构加州大学洛杉矶分校 爱荷华大学斯坦福大学 里斯本技术大学新加坡国立大学 汤森路透 23 2013研究前沿 经济学，心理学以及其他社会科学 排名1234 研究前沿城市政策变化和全球治理问题家族企业的创业精神和绩效工作记忆的训练与可塑性以权责发生制为基础的收入管理和会计违规
5 以病人为中心的医疗，基本保健，和责任界定
6 社会学习策略和决策
7 二氧化碳排放的投入产出分析
8 对再认启发的研究
9 消费者在线评论，社交网络，和在线显示的广告 10 金融危机，流动性，和公司治理 来源:
汤森路透EssentialScienceIndicators 核心文献引用次数 42 898 30 1,051 21 1,177 17 1,148 32 1,240 39 3,642 49 1,630 28 1,280 37 1,609 37 1,595 核心文献平均出版年
2010.42009.92009.82009.8 2009.72009.62009.62009.62009.52009.4 次贷危机，流动性和信用，公司治理 这次选出作进一步分析的这个研究前沿，考察了决定市场流动性和信用的制度安排和金融体制等系列复杂问题—特别是这些要素同时承受压力是如何引发了2008年的全球金融危机。
从对次贷危机后的银行信用紧缩的分析，到就现金持有量和风险假定等公司治理问题的一般研究，这个前沿的研究致力于厘清导致这场影响至今犹存的全球经济衰退的复杂动力机制。
24 汤森路透 2013研究前沿 2008年金融危机引发的研究热潮 该研究前沿有37篇核心文献，主要发表于2009年及以后。
类似于地球科学领域里大地震的例子，这是又一个“事件驱动”型研究前沿的例证。
当然，2008年金融界经历的震荡程度相当于地震、海啸和核泄漏加在一起了。
针对这个研究前沿中引用的 发表在2008年金融危机后的28篇核心文献的833篇施引文献，可以总结出引领对这一事件的研究的国家、机构和个人。
施引文献的年度分布为:2009年45篇，2010年132篇，2011年285篇，2012年356篇（及2013年至截稿前的15篇）。
排名
1 国家美国(493) %机构59.2美国国家经济研究局(86) 2英国(93)3中国(64)4德国(50)5法国(43) 荷兰(43)6意大利(36) 11.2哈佛大学(35)7.7纽约大学(31)6.0芝加哥大学(29)5.2宾夕法尼亚大学(24) 4.3国际货币基金组织(20) 7加拿大(34) 4.1纽约联邦储备银行(19) 8瑞士(31)9澳大利亚(24) 3.7麻省理工学院(17)2.9康奈尔大学(16);普林斯顿大学.(16) 来源:汤森路透EssentialScienceIndicators %排名研究人员（机构） 10.3 1ViralV.Acharya (纽约大学,国家经济研究局,伦敦商学院) 4.2 2HyunSongShin(普林斯顿大学) 3.7 3ChenLin(香港中文大学) 3.5 4=MurilloCampello(康奈尔大学,国家经济研究局) 2.9 4=VictoriaIvanshina(哈佛大学) 2.4 4=ArvindKrishnamurthy (西北大学,国家经济研究局) 2.3 4=LucLaeven(国际货币基金组织) 2.1 4=YueMa(香港岭南大学) 1.9 4=PhillipE.Strahan(波士顿学院,国家经济研究局) 施引文献9 8766 6 6 66 汤森路透 25 研究前沿：探寻科学的结构 后记——DAVIDA.PENDLEBURY 1955年EugeneGarfield博士提出建立科学引文索引这一概念时，他强调了引文索引区别于传统的学科分类索引的几个优点。
1由于引文索引包含其所收录的每篇文章的参考文献信息，用户在检索时就可以从一篇已知感兴趣的文献找出其后发表的引用了该已知文献的论文。
更重要的是，无论是查找更新的施引文献还是更早的被引文献，基于引文索引的检索都更有效率，更能够得到有用的结果，这是因为参考文献引用是基于研究人员对相关文献的了解和判断，而文献分类标引人员比不上论文作者了解每篇文章的内容。
Garfield将这些作者称作“标引大军”，并把引文索引这一发明称作“思想的关联性的索引”。
他视引用为特定主题、概念和方法的标志：“引用精准而明确的代表一个主题，不需要额外解释，也不受术语变化的影响。
”2此外，引文索引生来是跨学科的，不受来源文献覆盖范围局限的影响。
引文所揭示出来的联系不局限于一个或几个领域——而会自然而然的延伸和遍布整个研究世界。
由于交叉学科领域已是公认的诞生新发现的沃土，引文索引就更显出其独特的优势。
诺贝尔奖得主JoshuaLederberg是Garfield这一思想的早期支持者之
一，他看到了把引文索引用在他所从事的遗传学领域会带来特别好处，而遗传学与生物化学、统计学、农业、医学交叉。
虽然ScienceCitationIndex（现在的WebofScience）历经了很多年才被图书情报界和学术界充分接受，但其思想的力量和实施的效用是无可否认的。
今年是icsCitationIndex诞生50周年，而该引文索引是次年正式面世的ScienceCitationIndex的原型。
3 虽然ScienceCitationIndex本来和主要的用途是信息检索，但几乎从一开始，Garfield就知道这些数据也可以被用来分析科研本身。
首先，他意识到论文的被引频次可用于确定“影响力”显著的文献，而这些文献可以与特定的专业方向关联。
进而， 他还领悟到在包含海量论文信息和论文间引用关联信息的数据库里，存在有意义的，也许是复杂的，科学的结构。
在他1963年的论文“CitationIndexesforSociologicalandHistoricalResearch”（引文索引用于社会和历史研究）中，他提出引证分析提供了定义一个科研领域的客观方法。
4这个论断，与前述的引文索引是有效的信息检索方法，是基于同一逻辑基础：引用来自科学家的专业判断和科学家群体的自组织行为，和其知识之间以及人之间的联系。
在1964年，Garfield与同事IrvingH.Sher及RichardJ.Torpie一起发表了其首个科学史研究，该研究就发现DNA的科研历程和科学结构，从论文间的引用联系，制作了沿时间线的研究之间的影响和承接关系图。
5在Garfield看来，引文数据是能找到的建立和描绘真实的科学结构和地貌的最好材料。
那个时候，除了就特定的论文数据集绘制历史图谱，还无法就科学整个结构来分析和制图。
Garfield并不是唯一追求这个愿景的人。
同时期的物理学、科学史学家DerekJ.deSollaPrice也在探究科学研究事业的特征和结构。
这位耶鲁大学的教授用科学计量方法来度量科研活动，在他的1961年和1963年的2本有影响的书里，展示了不论按科学家人数还是论文数，科学从17世纪晚期以来都有指数级的增长。
6,7他不知疲倦的头脑对任何关于科研活动的统计数据都是急于获取，审核和考察的。
Price与Garfield就是在这时相识的。
Price,这位裁缝的儿子，不久后开始拿到数据，他曾对此戏言道“在ISI机房的材料库地板上捡数据”。
8在1965年，Price发表了“Networksofscientificpapers”(科学论文的网络)一文，文中使用引文数据来描述他所提出的“thescientificresearchfront”(科学研究前沿)的性质。
9在此之前，他使用术语“researchfront”是取其通常的含义，即科研中有引领性的工作，或者好比煤矿开采中的采煤工作面。
而在这篇文章中，以N-射线研究 26 汤森路透 2013研究前沿 为例（该研究领域的生命周期很短)，他赋予了“researchfront”（研究前沿）特定的含义：一组在年度分布和相互引用关联网络方面显示出发表密集度和时间动态特征的文章。
Price观察到研究前沿是建立在新近发表的文献上，而这些文献之间存在紧密的联系网络。
“科学的整个研究前沿从来都不...象织毛衣那样有一整条正在被编织中的边。
相反，处处是断了的线头和被分割成的小条小块…这些生长的条代表了可以被客观定义的学科主题，其内容随着时间推移，可能有很大改变，也可能保持知识的整体性。
如果能得出这些条的性质，就可能导出一种描绘当前科学文献的结构的方法。
而如果能够建立这种结构的地形图，就可能可以对各个期刊，事实上也可以对各个国家、作者和各篇论文，基于其在图上占据的位置，在该个条的战略居中程度，得到关于其交叉重叠和相对重要性的提示。
”10（515页） 时间推移到了1972年，年轻的科学史学者HenrySmall离开纽约的美国物理学会，加入到费城的美国科技信息所（ISI）。
他加入的最初动机是希望可以利用ScienceCitationIndex数据及其大量的文章题目和关键词信息。
到了ISI后，Small的研究方向很快从词转向了引用，其原因和当初抓住和激励过Garfield和Price的一样：引文分析的力量和发展潜力吸引了他。
Small在1973年发表了关于共被引分析的论文，其开创意义可以和Garfield在1955年介绍科学的引文索引的论文并论。
这篇题为“Co-citationinthescientificliterature:Anewmeasureofrelationshipbetweentwodocuments”（科学文献中的共引，一种新的度量两篇文献间关系的方法）的论文，开创了描绘科学的特别结构的 新纪元。
11Small用两篇文章同时被引用的次数，换句话说，其共被引频次，来度量其相近程度。
Small以当时新发表的粒子物理学领域的文献为例来阐明其分析方法。
在发现了共引模式提示“学科观念的相似性”和“思想的关联或并生”后，他建议那些频繁被引用的论文（反映关键的概念、方法和实验）可以用作共引分析的起点，而共引分析可以是一种揭示某个专业领域的人际的和知识间的联系结构的客观方法。
像Price的研究前沿包含较小的一组紧密联系的近期文章一样，Small发现共引分析得出的专业领域是科学研究中自然形成的组织单元，而非传统定义的较大的学科方向。
Small也看到利用共引分析来揭示科学知识的演进（好比拍摄电影而非抓拍某个时间点）的潜力。
“关键文献间的引用关系模式可以用来建立某个研究领域的结构图，这幅结构图会随着时间的推移而发生变化，通过研究这种不断变化的结构，共引分析可以帮助我们跟踪科学的进展，以及评估各专业领域的相互关系。
值得一提的是，1973年，俄罗斯信息科学家IrinaV.Marshakova–Shaikevich也提出了“共引分析”的思想。
12由于Small和Marshakova-Shaikevich并不了解彼此的工作，这是一个彼此独立而并行获得科学发现的一个实例。
科学社会学家RobertK.Merton将此称作“多次发现”，并说明在科学发展的历史上，这种现象比大多数人所料想的要更为多见。
13,14Small和Marshakova-Shaikevich都将“共引分析”与MyerKessler在1963年提出的“文献耦合”15作了对比。
文献耦合按引用了相同的参考文献的频次来度量论文主题的相似度：如果两篇论文引用了同一篇参考文献，则其 汤森路透 27 2013研究前沿 所研究的内容可能相似。
“共引分析”是“文献耦合”分析的反方向：不是按其引用了相同的参考文献来建立论文间的相似关系，而是按其被相同的施引文献所引用将论文聚集到一起。
论文一经发表，其所引用的参考文献是固定的，所以“文献耦合”方法所得出的论文相似关系是静态的；而随新的施引文献的发表，按照“共引分析”得出的相似关系会随之动态改变。
Small谈到与“文献耦合”相比，他更倾向于使用“共引分析”，因为他“要寻找一种度量方法，以反映科学界的主动的和与时俱进的认识”。
16 在接下来的1974年，Small与费城的DrexelUniversity的BelverC.Griffith共同发表了两篇具有里程碑意义的论文，为应用共引分析界定前沿领域和按其相似程度来生成分布图奠定了基础。
17,18虽然Small和Griffith的方法在之后有重大的调整，但其总体思路和内在原理保持不变。
第一步工作，是遴选出一批高被引的文献作为“共引分析”的种子。
将共引分析限制在较小数量的高被引文献上，理由是假定了这些高被引文献的被引用的历史标志着这些文献是有影响力的，可能能够代表特定的领域，或者说研究前沿的关键概念。
（论文按被引频次呈双曲型分布的特征，也说明遴选高被引论文的做法是稳健的，遴选结果是有代表性的。
）把高被引文献收集起来之后，就要看哪些之间有共被引，当然很多时候两篇文献是没有共被引过的，而找出的有共被引的两篇文献就产生一个“共被引对”。
进而可以把找出来的共被引对连接起来，办法是单线聚类：只要有一个共被引连接，就可以把两个共被引对连上（例如：共被引对A和
B，与共被引对C和
D，如果文献B和文献C也构成共被引对，则以上两个对连上）。
通过调高或调低对共被引对的共被引强度的度量，有可能得出不同大小规模的论文聚类。
阈值越低，越多的论文会得以聚类到一起形成大的群，但过低的阈值会导致大量链条出现。
调高阈值则会得出离散的专业领域，而太高的阈值导致 过度的离散，会形成很多分散的“孤岛”。
多年以来，对基于共被引的度量文献相似度的办法，以及在确定研究前沿时采用的共被引强度的阈值，都经历有演变。
如今，我们所采用的是余弦相似度（cosinesimilarity），算法是将两篇文章的共被引的频次，除以两篇文章分别的被引频次之积的平方根。
共被引强度的最小阈值设定为按余弦相似度的度量值0.1。
同时，我们对每个研究前沿设定一个最大核心文献数为50，如果一个大的文献集群超过了这个规模，我们就逐步提高阈值来将这个大集群拆解得小一些。
通过反复调试，我们发现用这个办法得到的研究前沿具有一致的意义。
小结一下，研究前沿是由一组其共被引度高于一个设定的相似强度阈值的高被引论文，和一组相应的施引文件所组成。
事实上，对一个研究前沿的理解应该包括两部分：共被引的核心文献代表这个专业领域的基础，而施引文献则反映了该领域的新近工作和引导发展方向的部分。
研究前沿的名称是由施引文献的文章题目总结得出的。
这些施引文献的作者对核心文献的共引决定了核心文献间的组对，也是他们为分析出的研究前沿的内容赋予了意义。
对研究前沿的命名不完全是基于算法程序的，我们对这些施引文献作了仔细的人工考察，来提高命名的准确度。
在Small与Griffith于1974年共同发表的第二篇论文19中，介绍了对不同的研究前沿也可以度量之间的相似度。
好比共引分析得出的核心文献基于其相似性形成了一个前沿领域的核心，共引分析也可以用来定义研究前沿间的远近关系。
在他们的研究前沿图谱中，Small和Griffith使用了多维的标度，将相似性以二维图上的邻近关系图示出来。
28 汤森路透 2013研究前沿 Price对Small和Griffith的工作大为赞赏，在他看来，利用共引分析将科学文献聚类继而制作出二维图谱“可能看上去相当的难以理解”，但是“其蕴含的意义是革命性的”。
他指出：“这些发现启示我们，科学研究中天然存在某种秩序在等待人们去认识了解，我们用主题词等做的标引分类几乎肯定会有异于这种自然形成的秩序。
而如果我们能够明确解释这种秩序，我们就将能够对全部的科学论文创建某种巨型地图，继而随时更新这个地图，来随时划分和监测科学的进展。
”20Garfield的评价则是：“Small和Griffith的工作是让我们的飞机起飞所需要的最后一个理论铆钉”21Garfield这位实干家把这些基础研究的发现转化成让检索和分析工作得以受益的信息产品，在1981年起飞的飞机是“ISIAtlasofScience:ABiochemistryandMolecularBiology，1978/80”（ISI科学地图：生物化学和分子生物学，1978/80）22。
这本书报道了102个研究前沿，对每个研究前沿给出了核心文献的图谱，以多维尺度展示核心文献之间的关系。
对每个研究前沿也给出了含被引频次的核心文献列表，和含以引用核心文献篇数来表征的相关度权重的主要施引文献列表。
伴随每个研究前沿数据，还有一位该领域专家撰写的简短述评。
书的最后提供了一张折叠式插页大图，图上按研究前沿的相似关系标出了所有102个研究前沿。
这是大胆的开创性的工作，冒着不为市场接受的巨大风险，但这也正是Garfield的典型风格。
“ISIAltasofScience”的后续工作包括另外一本书和一系列综述期刊，但在上世纪80年代后期停顿了下来，因为当时从商业上考虑要让位于更优先的产品和项目。
但Garfield和Small在80年代及以后，都在继续科学图谱的研究和试验。
在1985年,Small发表了两篇论文介绍他关于研究前沿的定义方法的重要修正：分数共被引聚类法（FractionalCo-CitationClustering）25。
通过引入分数的被引频次计数（基于施引文献的总参考文献数），Small得以调校算法，来补偿不同学科的平均引用量的差异，从而消除原先的全数统计办法会偏向生物医学等引用文献多的学科的倾向。
方法调校的结果，是象数学这 样的学科，按以往的整数计数来引用次数时未得到充分的呈现，而今则较强的凸显出来。
他还展示了不同科学前沿按相似度的聚类可以在相对于单个前沿的聚类的更高层次上开展。
26同一年，Small和Garfield在论文“Thegeographyofscience:disciplinaryandnationalmappings”（科学地理学：学科和国家图谱）中总结了这些进展，该文章结合了ScienceCitationIndex（科学引文索引）与SocialSciencesCitationIndex（社会科学引文索引）的数据，给出一张科学的全球图谱，以及对应于全球图谱的某些标出部分的较低层级的子图。
27“这些宏观聚类间的联系与每个类的所含内容是同等重要的”，他们特别指出：“这些联系让科学维系为一个有机整体。
” 在接下来的几年里，Garfield致力于发展科学历史图谱，并在AlexanderI.Pudovkin与VladimirSIstomin的协助下，开发了HistCite软件工具。
HistCite不仅能够自动生成一组文献的基于引用关系的历史图谱，从而就某一特定研究主题得到其上下游文献演进历史的缩略图，还可以帮助找出相关文献，这些相关文献有可能是在最初检索时没有被检索到的。
因此，HistCite不仅是一个科学史分析和科学图谱绘制工具，也是一个文献检索工具。
28,29 Small则继续完善他的共引分析聚类方法，并且对专业图谱上的各研究前沿之间的知识联系做结合上下文的仔细分析。
30,31Small持续探寻整个科学的统一性。
为了展示这种整体统一性，Small展示了从一个研究主题到另一主题之间可以找到强的共引联系，这种联系可以穿越学科的边界，甚至从经济学到天体物理学。
32,33对此，Small持有和
E.O.Wilson在1998年出版的“Consilience:TheUnityofKnowledge”（殊途同归：知识的统一性）一书中表达的类似的观点。
在上世纪90年代早期，Small开发了SCI-MAP，一个基于个人电脑的可以交互式制作文献图谱的系统。
之后的数年，他将研究前沿数据引入到了主要用于科研 汤森路透 29 2013研究前沿 绩效评估的EssentialScienceIndicators（ESI）数据库中。
和ESI里的其他数据和排名一样，放在ESI中的研究前沿数据会每两个月做一次数据更新。
在这期间，Small对虚拟现实软件产生了兴趣，因为这类软件具有实时处理大数据集，和对用户提供沉浸式的三维可视化图景的能力。
36,37例如，在上世纪90年代的晚期，Small领导了一个通过共引分析来可视化和探究科技文献的项目，该项目是与桑迪亚国家实验室合作并使用了其VxInsight虚拟现实软件。
38,39这项工作得到了桑迪亚国家实验室高级研究经理CharlesE.Meyers富有远见的支持，在利用快速发展的技术对科学文献生成细节的和动态的地理空间式的分析视图的工作中迈出了重要的一步。
在这些视图中，论文密集的和重大的研究会呈现为山峰，用户可以对地形图放大或缩小来观察具体细节或者整体态势，可以查询后台的数据和高亮显示查询到的文献来获得视觉理解。
事实上，上世纪90年代晚期是科学图谱的一个转折点，其后在界定专业领域和可视化领域间关系这两方面的研究都出现了爆炸式的增长。
现在全球有十几个学术中心使用各种技术和工具致力于科学图谱的研究。
印第安纳大学的KatyBorner教授在其2010年出版的“AtlasofScience—VisualizingWhatWeKnow”（科学地图，对人类知识的可视化）一书中，对该领域过去10年取得的进展做了总结，当然这个书名听上去似曾相识。
由共引聚类生成科学图谱，从诞生到繁荣大约经历了25年的时间。
有意思的是，从引文索引思想的提出，到ScienceCitationIndex的商业成功也大约经过了这么长的时间。
回顾起来，清楚地看到两者都曾超前于当时的时代。
对ScienceCitationIndex采纳，困难来自于图书馆界根深蒂固的传统认识和惯例（进一步说是研究人员检索文献的传统习惯）。
而科学图谱是个全新的领域，所以迟迟未被采纳，应归因于在当时条件下，缺乏获取研究所需的大量数据的渠道，并受到当时的数据存储、运算、软件技术的限制。
直到上世纪90年代，这些问题才得到实质性改善。
现在比以往更容易大量获取数据，而个人电脑和软件也足以胜任这些工作。
今天，不论是利用WebofScience检索信息和研究分析，还是利用研究前沿数据来对科研活动开展图谱分析，都不仅被广泛使用，还有了忠诚的拥趸与宣传者。
Garfield与Small多年前所播下的种子，如今已经根深叶茂，向诸多领域迸发出勃勃生机。
有人这样定义什么是了不起的人生——“在人生随后的岁月中，将年轻时萌发的梦想变成现实”。
从这个角度说，他们两人不仅开创了信息学的先锋领域，也成就了他们富有传奇的人生。
汤森路透将致力于延续和推进他们两位的传奇。
30 汤森路透 2013研究前沿 参考文献
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DavidA.Pendlebury,曾任汤森路透研究服务部经理，现任文献计量分析咨询师。
关于ScienceWatch（科学瞭望） 汤森路透ScienceWatch（科学瞭望）网站是关于文献计量和科研绩效分析的在线开放资源。
自1989年以来，ScienceWatch就科学研究的前沿提供关于科研人员、机构和研究方向的数据和评论，显示出文献计量分析就科研态势提供前瞻视野的强大力量。
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