ESI 研究前沿详解与 研究前沿报告解读 张志辉博士 分析师科睿唯安 2017.11
大纲 2 2017 研究前沿 报告发布 ESI 研究前沿的定义 算法 意义和价值 ESI 研究前沿的典型应用 研究前沿报告解读
3 科睿唯安和中国科学院联合发布 2017 研究前沿 报告 11 月 2 日中科院科技战略咨询研究院 中科院文献情报中心和科睿唯安联合发布 2017 研究前沿 报告 从 9690 个 ESI Research Fronts 中遴选出了 100 个热点前沿和 43 个新兴前沿, 并解读了其中的 27 个重点前沿 白春礼院长表示 与科睿唯安联合发布的 2017 研究前沿 在文献计量指标的基础上, 对 2017 年全球科技发展布局和竞争结构提出了一种分析和解释
4 2016 研究前沿 报告发布 中国科学院院长白春礼院士 : 通过对论文数据进行挖掘, 对全球科技发展布局和竞争结构提出了一种分析和解释, 在方法上加强了与专家研判的结合 这项合作研究对中科院作为国家高端智库研判世界科技前沿具有基础性意义
研究前沿系列报告 5 2017 研究前沿 研究前沿报告下载 : http://clarivate.com.cn/research_fronts_2017/report.htm
ESI 研究前沿的定义 6 利用论文的共被引关系生成的 ESI 高被引论文的聚类 ESI 论文 : 近十年间被 SCI 和 SSCI 收录的 文献类型为 Article 和 Review 的论文 ESI 高被引论文 : 论文的被引频次在同出版年 同学科论文中位居前 1% 的论文
7 共被引分析的原理 当论文 A 和论文 B 同时被论文 P 引用, A 和 B 很可能具有研究主题方面的相关性 ; A 和 B 被共同引用的次数越高,A 和 B 研究主题的相关性就越高 A B P 当一组论文的共被引频率较高时, 即形成了一组论文的聚类, 聚类中的文献就形成了一个特定的研究主题 ; 聚类中的论文通常称为 核心论文 A B C
论文相关性的测量 : 共被引 (Co-citation) 与文献耦合 (Bibliographic Coupling) 8 A B P A B P Co-citation: 文献被共同引用 Bibliographic Coupling: 文献共同引用了相同的文献 区别 : 动态 vs. 静态
ESI 研究前沿的构建过程 算法的角度 9 以 ESI 高被引论文为起点 基于共被引关系用单链接聚类算法聚类
10 单链接聚类 (Single-link clustering) 若聚类 A 中的一篇论文和聚类 B 中的一篇论文 存在较强的共被引关系, 则 A 和 B 将形成更大 的聚类
共被引论文聚类 如果共被引论文聚类 (A, B) 中的一篇文献和聚类 (C, D) 中的一篇文献有较强的共被 引关系, 则 (A, B) 和 (C, D) 将形成更大的聚类
聚类构建中的共被引强度 12 当两篇论文的共被引次数多高时构成一个共被引对? 当两个小聚类的共被引次数多高时构成一个大聚类? 共被引强度 (co-citation strength) 决定了何时进行聚类 o 强度值设置得低, 生成大的聚类, 聚类中可能出现长链 o 强度值设置得高, 生成小而分散的聚类
13 ESI 研究前沿的共被引强度阈值 cosine similarity(a,b) cocitation frequency citation A citation B cocitation frequency: 论文 A 和 B 的共被引频次,citation A : 论文 A 的被引频次 cosine similarity >= 0.1 当组成一研究前沿的核心论文数过高 (>50) 时, 调高强度值 一个 ESI 研究前沿最少 2 篇核心论文, 最多 50 篇
14 ESI 研究前沿的意义和价值 意义 : ESI 研究前沿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, 即便这些研究人员来自不同的学科领域,ESI 研究前沿用客观方法揭示了科学的自组织结构 ESI 研究前沿揭示了高度受关注的研究主题, 一定程度上预测了研究的未来趋势价值 : 对学者的价值 : 了解前沿问题和进展, 提高科研效率 对研究机构的价值 : 了解本机构的科学研究与研究前沿的相关性, 科学规划学科发展 对基金资助机构的价值 : 了解重要的研究领域和方向, 辅助制定资助策略
ESI 研究前沿和科学研究前沿 15 ESI 研究前沿 Research Fronts 科学研究前沿 Research Frontiers ESI 研究前沿与科学研究前沿存在很大程度重合 ESI 研究前沿是洞悉科学研究前沿的重要起点
ESI 研究前沿的应用 16 科学家 o o 了解重要科学问题 追踪科学研究进展 科研管理 o 了解当前重大科学问题的研究现状和趋势 o 明确本机构在研究前沿中的参与度和活跃度, 识别重要的研究团队和学者 o 科学规划未来的科研布局和发展路径 基金资助机构的科研投入 o 协助基金机构判断全球科技发展布局, 优化科研投入策略
ESI 研究前沿的表现形式 17 ESI 研究前沿的名称是从组成 ESI 研究前沿的核心论文的题目中提取的关键词
北京理工大学参与 ESI 研究前沿的情况 18 北京理工大学近十年发表高被引论文 202 篇 ESI 更新时间 :2017 年 7 月
参与研究前沿的高被引论文 19
北京理工大学活跃在研究前沿中的学者 20 副校长孙逢春教授, 长江学者 化学与化工学院曲良体教授, 长江学者 杰青 材料学院曹茂盛教授 物理学院姚裕贵教授, 长江学者 杰青 机械与车辆学院熊瑞副教授
21 识别本机构研究与 ESI 研究前沿的相关性与主题分布 本机构的哪些论文与研究前沿的核心 论文存在较强的共被引关系? 本机构的这些论文分布在哪些学科领 域?
22 基于 ESI 研究前沿构建科学研究热点地图 对 ESI 研究前沿进行聚类, 形成重点研究领域 (research area) 地图 NISTEP: National Institute of Science & Technology Policy NISTEP Report No. 159 下载链接 :http://data.nistep.go.jp/dspace/handle/11035/2933
23 研究前沿报告的主要内容 对 ESI 数据库中的 21 个学科 ( 不包括 multidiscipline) 的研究前沿进行遴选, 遴选出热点前沿和新兴前沿 遴选出重点前沿 ( 包括重点热点前沿和重点新兴前沿 ), 对重点研究前沿进行解读 分析国家和机构对重点研究前沿的贡献度和活跃度
十大学科领域与 ESI 学科的映射 24 十大学科领域 ESI 学科 农业 植物学与动物学农业科学 ; 动植物学环境与生态科学环境与生态地球科学地球科学临床医学临床医学 生物科学 生物学与生物化学 ; 免疫学 ; 微生物学 ; 分子生物学与遗传学 ; 神经科学与行为学 ; 药理学与毒理学 化学与材料科学化学 ; 材料科学物理学物理学天文学与天体物理学空间科学数学 计算机科学与工程学数学 ; 计算机科学 ; 工程经济学 心理学及其他社会科学经济学与商学 ; 精神病学与心理学 ; 社会科学
25 热点前沿的遴选 在每个 ESI 学科截取总被引频次最高的前 10% 的研究前沿 按学科映射关系把 ESI 学科被引频次前 10% 的研究前沿归并到大学科领域 在每个大学科领域按研究前沿核心论文的平均出版年排序, 选出最年轻的 10 个研究前沿作为热点前沿 十个大学科领域共 100 个热点前沿
新兴前沿的遴选 26 只考虑核心论文平均出版年在 2015 年 6 月之后的研究前沿 按总被引频次从高到低排序, 选取被引频次在 100 以上的研究前沿作为新兴前沿 遴选出 43 个新兴前沿 ( 遴选时不分学科 ) 43 个新兴前沿在十个学科领域的分布不均匀
27 重点前沿的遴选 核心论文数 P CPT 指标 CPT ( C / P) / T C PT C: 总被引频次,P: 核心论文数,T: 施引文献出版年的时间跨度 CPT 指标值越高表明研究前沿越热 在每个学科领域利用 P 和 CPT 指标 ( 结合专家判断 ) 分别选出一个重点热点前沿 在每个学科领域利用 CPT 指标 ( 结合专家判断 ) 选出一个重点新兴前沿
十大学科领域热点和新兴前沿概览 28
农业 植物学和动物学热点前沿 29
农业 植物学和动物学新兴前沿 30
生态与环境科学热点前沿 31
地球科学热点前沿 32
地球科学新兴前沿 33
临床医学热点前沿 34
临床医学新兴前沿 35
生物科学热点前沿 36
37 重点热点前沿 冷冻电镜技术在生物大分子三维结构解析中的应用 应用冷冻固定术 (Cryo-fixation), 在低温下使用透射电子显微镜观察样本的显微技术称作冷冻电镜 (Cryo-EM) 结构生物学研究的三大利器 :X 射线晶体学 核磁共振和冷冻电镜 电子直接探测器的发展使冷冻电镜技术有了革命性的进步, 空间分辨率突破原子级别, 可以应用于很多以前不能解决的生物大分子结构研究 冷冻电镜的分析流程 : 冷冻分子样品 电镜二维成像 算法三维重构
2017 诺贝尔化学奖 : 研发出用于生物分子高分辨率结构测定的冷冻电镜技术 38
主要贡献国家和机构 39
生物科学新兴前沿 40
化学与材料科学热点前沿 41
化学与材料科学新兴前沿 42
物理学热点前沿 43
物理学新兴前沿 44
天文学与天体物理学热点前沿 45
天文学与天体物理学新兴前沿 46
重点新兴前沿 双黑洞等双致密天体的形成及并合 47 本研究前沿与直接探测到引力波密切相关
2017 诺贝尔物理学奖 : 设计 LIGO, 直接探测引力波 48
数学 计算机科学与工程学热点前沿 49
经济学 心理学及其他社会科学热点前沿 50
51 小结 ESI 研究前沿通过客观方法揭示了科学的自组织结构 ESI 研究前沿可作为探索科学研究前沿的重要起点 ESI 研究前沿可为学者的科学研究 科研管理部门的科研管理和规划以及基金资助机构的资助决策提供参考
张志辉 zhihui.zhang@clarivate.com