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1、MAPPING SCIENCESTRUCTURE科学结构图谱王小梅 李国鹏 陈挺/著2023研究领域群组演化分析审核：宇宙研究与粒子物理：韩 淋光学、量子和凝聚态物理：黄龙光化学与材料科学：张超星、边文越地球科学：邢 颖生命科学：袁建霞信息科学：陈 挺数 学：王海名工 程 学：王海霞本报告的研究和撰写得到了中国科学院发展规划局的指导和支持。中国科学院科技战略咨询研究院张秋菊、冷伏海等研究员提出了许多宝贵意见。向资助机构、人员及所有参与前几期科学结构图谱判读的专家、提出宝贵意见的专家致以衷心的感谢。致谢：本报告受中国科学院发展规划局“重要学科领域发展态势研究与决策支撑”项目资助CONTENTS目

2、录第一章 引言 01第二章 科学结构及其演变 05一、科学结构图谱研究领域的变化 09二、科学结构图谱 2016 2021 及研究领域群组演化 10(一)物质科学相关研究20(二)生命科学相关研究32(三)信息科学与数学相关研究45(四)工程学相关研究48(五)社会科学相关研究50三、基于科学结构图谱观察科学研究的发展趋势 52四、研究领域群组的增长与影响力分析 55第三章 研究领域的学科交叉性、新颖性以及对技术创新的影响 57一、学科交叉研究领域 59二、新兴热点研究领域 63三、对技术创新有影响的研究领域 67第四章 中国及科技发达国家科学研究活跃度 71一、中国及科技发达国家整体科研活跃

3、度时序发展 74（一）核心论文份额分析74（二）施引论文份额分析78二、基于科学结构图谱观察中国及科技发达国家科研活跃度时序发展 79（一）中国及科技发达国家科研覆盖及份额分布79（二）中国及科技发达国家在各研究领域的科研活跃度83三、中国及科技发达国家在学科交叉研究领域的活跃度 91四、中国及科技发达国家在新兴热点研究领域的活跃度 94五、中国及科技发达国家在对技术创新有影响的研究领域的表现 97第五章 中国及科技发达国家的国际科研合作 101一、基于科学结构图谱观察世界国际合作态势 103二、中国及科技发达国家的主要国际合著国时序分析 105三、基于科学结构图谱观察中国及科技发达国家国际合

4、作的变化 110第六章 中国及科技发达国家的科学资助情况分析 117一、政府资助的核心论文在科学结构图谱上的分布 119二、政府资助机构资助核心论文分析 127第七章 研究方法与数据 129一、利用深度学习模型基于同被引关系确定研究领域 130二、科学结构图谱可视化 135三、科学结构演变轨迹 136四、研究领域学科交叉性度量 138五、数据说明 139科学结构图谱 202301引言第一章01第一章 引言02科技创新已成为推动经济社会发展的主要力量，新一轮科技革命和产业变革的重大历史机遇期，要求我们始终以全球视野科学研判科技创新发展的趋势，抢占科技发展先机。为揭示科学研究结构及寻找重点研究方向

5、，科学结构发现与可视化分析方法研究组自 2007 年起开展相关研究，每两年绘制一期科学结构图谱，周期性监测科学研究结构及其演变规律，监测科学发展趋势。科学结构图谱，通过可视化技术，以直观形象的图谱形式展现高度抽象的科学研究的宏观结构，揭示了科学热点前沿间的关联关系与发展进程。传统的科学知识体系结构及其演化趋势的研究通常是通过检索和分析相关文献以了解学科发展、追踪同行科学研究者的科研活动来掌握学科趋势，通过专家研讨、评议及专门的规划研究进一步判断可能的突破方向。但随着科技创新进入多学科交叉融汇的阶段，面对海量科技文献以及限于固有的专业认知体系，科学研究者有时难以观察到不熟悉但相关的领域，也难以把

6、握它们之间的复杂结构和相互影响，更难以发现隐藏在复杂关系下的致变因素和潜在的发展趋势。因此，文献计量界逐步发展出利用科技信息数据来揭示多维度关系的大问题领域和长时间跨度的科学结构，并将科学结构作为对科学布局、相互作用及演变趋势进行描述和分析的工具。科学结构发现及可视化方法比其他计量方法具有更独特的视角，揭示了科学领域间的内在联系及发展规律。研究组运用文献计量学和机器学习的理论和方法，利用高被引论文之间同被引关系的聚类分析，超越传统的学科分类，直接体现科学研究者相互引证所表征的知识的相互作用及知识的流动、融汇和演变，帮助科学研究者了解隐藏在大规模的复杂关联的数据下面的科学研究结构及其变化，努力帮