化学与材料科学有哪些研究前沿与热点？

2017 年 11 月 3 日 材料科学与工程

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中国科学院与信息服务公司科睿唯安11月2日发布的《2017研究前沿》报告和《2017研究前沿热度指数》报告显示，在研究前沿热度指数排名上，美国位居全球首位，中国第二。在10个大学科领域中，美国在八个领域排名第一，中国在两个领域排名第一。

《2017研究前沿》报告基于科睿唯安的ESI数据库中的9690个研究前沿，在自然科学和社会科学的10个大学科领域中，遴选出了排名最前的100个热点前沿和43个新兴前沿。中科院科技战略咨询研究院研究员冷伏海说，在43个新兴研究前沿中，临床医学、生物科学、化学与材料科学、物理学占据了39个，占比高达91%，“这反映出在上述学科，高影响力的论文被快速引用，印证了这些学科领域创新研发的快速发展势头”。

《2017研究前沿热度指数》报告对20个国家研究前沿的热度指数进行排名，结果为美国表现突出，位居全球首位；中国位居第二，与英国、德国同处第二梯级；法国、加拿大和日本等8个国家处于第三梯级；印度等8个国家处于第四梯级。

报告称，在十大学科领域中，美国8个排名世界第一：农业、植物学和动物学，生态与环境科学，地球科学，临床医学，生物科学，物理学，天文学与天体物理学，经济学、心理学及其他社会科学。而中国则在化学与材料科学领域，数学、计算机科学与工程学领域排名世界第一。

报告从143个研究前沿中遴选、确定了中国表现卓越的25个研究前沿。中科院科技战略咨询研究院院长潘教峰说，这25个研究前沿，一多半分布在化学、材料科学领域，数学、计算机科学和工程领域。“25个中应用导向17个，科学导向8个。可见，经济社会重大问题催生的研究前沿占了多数。令人高兴的是，中国产生了若干重大原创、独创性成果，提出了若干新概念、新方向，如植物基因组编辑技术、华北克拉通、聚合物太阳能电池、四夸克粒子等。”

本文节选《2017研究前沿》中化学与材料科学2017研究前沿报告。（点击文末阅读原文，下载报告全文）

七、化学与材料科学

1.1 化学与材料科学 Top 10 热点前沿发展态势

化学与材料科学领域 Top10 热点前沿主要分布在太阳能电池、有机合成、纳米技术、超级电容器、自由基聚合、上转换发光等领域。与 2013-2016 年相比， 2017 年 Top10 热点前沿既有延续又有发展。

在太阳能电池领域，关于钙钛矿太阳能电池和聚合物太阳能电池的研究连年入选热点前沿或新兴前沿。在今年的 Top10 热点前沿中，聚合物太阳能电池延续了去年对非富勒烯受体（小分子和聚合物）的关注，钙钛矿太阳能电池则侧重空穴传输材料研究。
在有机合成领域，碳氢键的活化反应也是连年入选，往年侧重在钌、铑等贵金属的催化转化，今年是非贵金属钴的催化转化，另外今年还突出了间位碳氢键的活化。
在纳米技术领域，不仅继续有具体的前沿研究入选，而且首次出现宏观的研究概念――纳米组装学。
在超级电容器领域，基于纳米孔碳电极（ 2014 年）、纳米二氧化锰电极材料（ 2016 年）的超级电容器曾经入选热点前沿或新兴前沿，今年入选的是基于 NiCo2S4 电极材料的超级电容器。
在自由基聚合领域，继 2014 年入选新兴前沿后，光引发的聚合反应今年成为热点前沿。在上转换发光领域，“三重态 - 三重态湮灭上转换”入选热点前沿。