科技創新已經成為推動經濟社會發展的主要力量，新一輪科技革命和產業變革的重大歷史機遇期，要求我們始終以全球視野科學研判好科技創新發展的趨勢，搶占科技發展先機。
那么，新興的科研熱點在哪兒?科技創新發展有著怎樣的趨勢?科學領域間有什么內在聯系?世界主要國家在不同研究領域的活躍程度怎樣?
近日，中國科學院科技戰略咨詢研究院發布的《科學結構圖譜2021》給出了答案，揭示了全球科學發展態勢以及中國與世界主要國家的研究格局。
科學結構圖譜能在海量文獻中發現潛在趨勢
隨著科技創新進入多學科交叉融匯的階段，面對海量科技文獻，限于固有的專業認知體系，科研人員有時難以觀察到不熟悉但相關的領域變化，也難以把握它們之間的復雜結構和相互影響，更難以發展隱藏在復雜關系下的潛在發展趨勢。
“因此，文獻計量界逐步發展出利用科技信息數據來揭示多維度關系的科學結構，科學結構圖譜應運而生。”中國科學院科技戰略咨詢院研究員王小梅說。
所謂科學結構圖譜，是指通過可視化技術，以直觀形象的圖譜形式展現高度抽象的科學研究的宏觀結構，揭示了科學熱點前沿間的關聯關系與發展進程。
《科學結構圖譜2021》形成了全球視野的科學結構圖譜，可視化地展現了2012年至2017年的科學研究宏觀結構及其內在關系，揭示了國際社會普遍關注的熱點研究領域，分析了各個學科研究領域的演變情況。
中科院科技戰略咨詢研究院副院長張鳳表示，新發布的科學結構圖譜，在研究方法上做了改進，使用深度學習算法改進原有的網絡聚類及可視化算法，支持更大量的數據分析。從結果看，聚類更加均勻、準確，揭示的科學結構更為細致，并在可視化細節揭示上也有較大改進。
科學研究結構布局總體穩定前沿不斷延伸
《科學結構圖譜2021》顯示，科學研究結構的布局總體穩定?？茖W研究領域數量持續擴大，科學研究前沿不斷延伸，新興研究領域不斷涌現，學科交叉融合的現象越來越明顯。全球熱點研究前沿的焦點是人類可持續發展的重大問題，與能源、環境、人類健康、資源利用等可持續發展相關。新出現的先進能源、環境治理、納米生命科學、海洋資源以及與能源、環境、生命健康等息息相關的新材料、新器件等熱點研究前沿，正成為科技創新發展的強大驅動力。
同時，“目標導向的基礎研究與應用研發結合更加緊密，應用性牽引趨勢明顯，傳統意義上的基礎研究、應用研究的邊界日趨模糊。”王小梅指出。
研究結果顯示，科學研究與工程結合逐漸向應用轉化的研究問題越來越廣，學科交叉研究領域主要集中在納米科技及環境與生態以及與智能決策和智能控制相關的研究。天文學與物理學研究大類中的學科交叉研究領域最少。
不同國家在不同領域有不同的活躍度
科學結構圖譜從國家科學研究的結構上反映了中國及世界主要國家在不同研究領域的活躍程度及其變化趨勢。
在學科交叉研究領域，美國和中國是表現最好的兩個國家，中國在與人工智能相關的工程技術領域、環境治理以及納米科技相關學科的交叉研究中實力較強。而美國在生命科學、醫學與環境生態學相關學科交叉研究中占據主導地位。
王小梅指出，值得注意的是，在對技術創新有影響的研究領域中，中國表現突出的“無線通信與人工智能”方向內的研究等領域，美國核心論文份額依舊能占很大的比例，而美國占優勢的醫學和生命科學領域中，中國鮮有論文被專利引用。
