介绍
《2021研究前沿热度指数报告》报告遴选出十一大学科领域的110个热点前沿和61个新兴前沿，并对重要的前沿进行了解读分析。在《2021研究前沿》报告的基础上，《2021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在十一个学科领域的110个热点前沿和61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表现和激烈较力的竞争格局。从中我们也可以看到，深度学习仍然是AI或信息领域最火热的研究方向。
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的份额角度，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。
深度学习是AI或信息领域最火的方向
在信息科学领域，中国和美国表现最活跃，国家研究前沿热度指数分别为9.78和9.49分。新加坡、英国和日本的得分分别为5.21、4.78和3.04，分别排名第三、第四、五名。中国和美国在7个指标上的排名不完全一致（表33）。在该领域 11 个前沿中，中国在 5 个前沿的研究前沿热度指数均排名第一，有2个前沿上排名第二名，热点前沿 9 排名第三，在其他 3 个前沿上排名第四至九名。美国在 2 个前沿排名第一，有 3 个前沿排名第二名，另有 3 个前沿排名第三名。
从表33可以看出，信息科学领域中，中国的核心论文份额及影响力呈现出上升趋势，这中文期刊今后将是AI领域的热门战线。
从表34可以看出，深度学习仍然是AI或信息领域最火热的研究方向，涉及了1、4、5-9热点前沿。而在新冠疫情的影响下，利用医学影像检测和诊断新冠肺炎的深度神经网络研究也出现热度上涨的情况。此外，上述热点前沿均反映出AI不再只针对于单纯的视觉、文本研究领域，而是呈现出跨学科交叉趋势，总的来说包括：
- 通信领域
- 区块链
- 生物学
- 医学
- 心理学
- 信息学
其中，通信领域与区块链领域是计算机学科的其他分支，而生物学、医学、心理学、信息学则属于不同的学科。由此可以看出，随着AI技术研究的发展，目前一大研究趋势是使用AI技术解决交叉学科的难点问题。
其他内容
在十一大学科领域整体层面，美国最为活跃，研究前沿热度指数得分为209.23分，位居全球首位。中国以191.43分位居第二，与美国的差距仅为17.83分，已缩小到不足10%。英国、德国、意大利的研究前沿热度指数得分分别为85.59、64.13、51.71，排名第三、第四、第五（图2）。法国、澳大利亚、加拿大、西班牙和荷兰的国家研究前沿热度指数得分约在35-50之间，排名第六至第十名。排名第11位的日本研究前沿热度指数得分为31.59。
领域比较来看，美国在地球科学，生物科学，物理学和天文学与天体物理这4个领域的研究前沿热度指数得分排名第一，其他7个领域均排名第二。中国在农业科学、植物学和动物学，生态与环境科学，临床医学，化学与材料科学，数学，信息科学和经济学、心理学及其他社会科学7个领域排名第一，在地球科学，生物科学和物理学3个领域排名第二，天文学与天体物理领域排名第八名（表3）。
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18.34，排名第一，表现最活跃。美国得分为13.82分，排名第二。巴基斯坦、西班牙和英国的得分接近，分列第三、第四和第五名。从表6可以看出，中国和美国在7个指标上均排名一致，均是中国排名第一，美国排名第二。巴基斯坦、西班牙和英国在几个指标上排名略有波动
生态与环境科学领域，中国的研究前沿热度指数得分为15.11，排名第一，美国得分为13.31，排名第二。英国和德国分别得分为5.90和5.60，排名第三和第四，与前两名的得分差距显著。澳大利亚得分为3.98，排名第五名（表9）。中国和美国在6个指标上均排名一致，均是中国第一、美国第二，只有国家施引论文被引频次份额中国排名第二、美国排名第一。
在地球科学领域，美国的研究前沿热度指数得分21.47，排名第一，远超其他国家。中国得分为11.29，排名第二，得分约为美国的一半，与美国有显著差异。澳大利亚、英国和法国分别得分为8.23、7.83和7.35，分别排名第三至五名。从表12可以看出，美国和中国在7个指标上均排名第一和第二，其他3个国家各指标排名不完全一致。
临床医学领域，中国和美国的国家研究前沿热度指数得分分别为45.32和44.03分，排名第一和第二名，遥遥领先于其他国家，中美差距较小。2020年临床医学领域，中国的排名为第12名。今年因为新冠疫病主题的研究前沿占临床医学领域的近90%（35/39）。中国科学家在抗击新冠疫病科学研究中表现突出，特别是最早找出新冠肺炎的病原体是新型冠状病毒，并最早公布新型冠状病毒全基因组序列，对之后的全球防疫和疫苗及药物研发工作意义重大。
在生物科学领域，美国的研究前沿热度指数得分为30.68分，排名第一，是第二名中国（16.05分）的约2倍，领先优势明显。德国、英国和澳大利亚得分分别为11.33、9.55和7.84，排名第三、第四和第五名。
在化学与材料科学领域，中国的研究前沿热度指数得分为24.80分，约是美国的3.5倍，排名第一，具有明显的比较优势。美国得分为7.01分，排名第二。美国与中国相比得分相差较多，但仍远远超过其他国家。英国、德国和澳大利亚得分分别是2.41、1.95和1.78，排名第三、第四和五名。在七个指标上中国和美国始终分列第一和第二名，英国、德国和澳大利亚在几个指标上的排名略有变化。（表21）
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