近日，中国科学院科技战略咨询研究院（以下简称战略咨询院）公开发布《科学结构图谱2023》报告。该报告是战略咨询院的研究团队周期性监测科学研究结构及其演变规律的第八部报告，数据选取科睿唯安公司的基本科学指标（Essential Science Indicators，ESI）数据库中2016～2021年1万多个研究前沿中包含的高被引论文，宏观展示了全球视野的科学结构图谱，揭示国际社会普遍关注的热点研究领域及发展进程。

报告显示，科学研究结构的布局总体保持稳定，学科交叉融合的现象越来越明显，有接近40%的研究领域属于学科交叉研究领域，增长最快；绿色、可持续日益成为全球热点研究前沿的焦点，最新的研究成果在能源、环境、人类健康、资源利用、自然灾害、社会研究等相关研究领域均突显了可持续发展问题的重要性；应用性牵引趋势更加明显，传统意义上的基础研究、应用研究的边界日趋模糊；数据驱动和人工智能（AI）技术在各领域广泛渗透应用，改变了实验设计和分析方法，增强了研究的预测能力和精确性。

图谱也揭示出科学研究结构新的特点，2016～2021年，最突出的特点是COVID-19大流行引发全世界多个研究领域的科学家积极响应，新出现了多个与COVID-19研究相关的研究领域群；其次依旧是人工智能技术在各个领域渗透和应用，新出现了“物联网和区块链安全应用”研究领域群，“AI医疗”热度迅速增高；新出现的还有“水系电池”“细胞老化和代谢调节”等研究领域群。迅速发展热度增高的研究领域群有“智能可穿戴医疗设备和技术”“金属有机骨架”“宇宙研究”“低碳经济”“先进光学和光子学”“纳米流体与热能工程”“功能梯度材料力学”“微塑料污染与管理”“废水处理”等。

《科学结构图谱2023》在原有的研制方法基础上不断改进，使用深度学习算法改进原有的网络聚类及可视化算法，支持海量的文献引文分析与精准的可视化分析，并引入大语言模型辅助图谱的判读。通过方法改进，报告揭示的科学结构更为细致，可视化细节揭示上也有较大改进，发现了多个新兴研究方向。

科学结构图谱2016-2021群组图

报告基于前四期科学结构图谱，通过叠加中国及主要科技发达国家在不同研究领域的核心论文份额，分析了这些国家在新兴研究领域、对技术创新有影响研究领域、交叉研究领域、国际合作等的科研表现。报告显示，中国的核心论文份额稳居世界第二位，与排名第一的美国仅相差1.6个百分点，且依旧保持强劲的增长势头；中国在科研的优势研究领域逐步稳固，与美国形成了明显的互补关系。中国优势研究领域主要涵盖纳米科技、计算机与工程、环境治理等，而在医学、社会科学、经济与商业、生物学四个学科中所占份额相对较少；中国的研究领域覆盖率从世界排名第五位上升到第二位，且覆盖率呈现显著上升趋势，覆盖率从66.7%上升到82.6%；中国在新兴热点研究领域的增长势头显著，覆盖的新兴热点研究领域数量达到135个，占比超过40%的研究领域数量增长达到42个，均超过美国；中国在对技术创新有影响的研究领域数量和份额基本保持稳定，美国在对技术创新有影响的研究领域的优势正在被中国缩小，研究领域内的平均份额明显下降。但在中国表现活跃的研究领域群中，美国被专利引用核心论文份额依旧占据很大比例，例如在“机器学习”“无线通信”“纳米药物输送”等研究领域群。在美国优势的生命科学领域中，中国的论文被专利引用情况相对较少。

2016-2021年对技术创新有影响的研究领域中五国的科研活跃度

在中国及5个科技发达国家中，中国全研究领域国际合著率最低。2016～2021年，中、美两国的全研究领域国际合著率明显低于其他国家，中国为52.6%，美国为63.8%。美国上升趋势明显，增幅21.9%，中国增幅相对较低，为4.9%。四个时期中，与中国合著核心论文数量最多的国家始终是美国，且合著论文数量也有了成倍的增长，从2052篇到4500篇，但中国与美国的合著论文份额（国内份额）呈逐期下降趋势。

四个时期中国国际合著论文中前10位合著国的份额排名