我國(guó)學(xué)科建設(shè)整體水平大幅提升

隨著《國(guó)家中長(zhǎng)期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要(2006—2020年)》的實(shí)施,，我國(guó)科學(xué)研究和學(xué)科建設(shè)投入不斷增加，發(fā)展步伐明顯加快,，創(chuàng)新能力逐步提高,，國(guó)際影響力日益擴(kuò)大。中國(guó)科學(xué)技術(shù)協(xié)會(huì)發(fā)布的《學(xué)科發(fā)展研究系列報(bào)告(2014—2015)》顯示：近年來(lái),，我國(guó)學(xué)科建設(shè)取得了一批重要成果,，整體水平得到大幅度提升，許多關(guān)鍵科學(xué)技術(shù)指標(biāo)進(jìn)入世界前列,，我們正在改變世界研發(fā)格局,。

進(jìn)入二十一世紀(jì)，新科技革命的迅猛發(fā)展,，推動(dòng)了學(xué)科的交叉,、融合、滲透,、分化和發(fā)展，并孕育著新的重大突破,。

近年來(lái),，我國(guó)學(xué)科建設(shè)投入不斷增長(zhǎng)，學(xué)科發(fā)展環(huán)境不斷優(yōu)化,，學(xué)科隊(duì)伍不斷壯大,，學(xué)科平臺(tái)建設(shè)更加完善，國(guó)際合作和交流增強(qiáng),，有力地推動(dòng)了學(xué)科建設(shè)和科學(xué)研究的發(fā)展,，基礎(chǔ)學(xué)科和應(yīng)用學(xué)科也不斷完善發(fā)展，學(xué)科間交叉融合孕育的創(chuàng)新,，正在逐步改變學(xué)科結(jié)構(gòu),。

1,、學(xué)科研究成果顯著

自進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái)，中國(guó)科學(xué)家發(fā)表的國(guó)際科學(xué)論文數(shù)量呈現(xiàn)出驚人的增長(zhǎng)速度,，引起國(guó)際科技界的廣泛關(guān)注,，這也反映了我國(guó)各個(gè)學(xué)科水平的發(fā)展趨勢(shì)。

美國(guó)湯姆森科技集團(tuán)的 Web of Science科學(xué)索引擴(kuò)展版——ESI數(shù)據(jù)庫(kù),，將所有自然科學(xué)領(lǐng)域分為22個(gè)：臨床醫(yī)學(xué),、化學(xué)、物理學(xué),、生物及生物化學(xué),、分子生物與遺傳學(xué)、神經(jīng)科學(xué)及行為學(xué),、材料科學(xué),、工程科學(xué)、植物學(xué)與動(dòng)物學(xué),、環(huán)境生態(tài)科學(xué),、免疫學(xué)、藥理學(xué)與毒理學(xué),、地球科學(xué),、神經(jīng)病學(xué)與心理學(xué)、農(nóng)業(yè)科學(xué),、微生物學(xué),、空間科學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)等,。

從2005年—2015年的數(shù)據(jù)情況來(lái)看,，我國(guó)一些學(xué)科已經(jīng)處于世界領(lǐng)先地位，在國(guó)際上具備較強(qiáng)的影響力,。我國(guó)22個(gè)學(xué)科領(lǐng)域高質(zhì)量的研究成果顯著增長(zhǎng),，其中在化學(xué)、物理學(xué),、工程科學(xué),、材料科學(xué)和臨床醫(yī)學(xué)領(lǐng)域發(fā)表的國(guó)際科技論文數(shù)量均超過(guò)了10萬(wàn)篇，其中化學(xué)領(lǐng)域成果尤為突出,，達(dá)到了30多萬(wàn)篇,；此外，在生物及生物化學(xué)領(lǐng)域,、地球科學(xué)和計(jì)算機(jī)科學(xué)等領(lǐng)域的成果也非?？捎^。在22個(gè)學(xué)科領(lǐng)域中，我國(guó)在多學(xué)科的“篇均被引用次數(shù)”最高,，為18.63,；其次為分子生物與遺傳學(xué)領(lǐng)域，為11.55,。

截至2015年,，從發(fā)表論文數(shù)量排名來(lái)看，22個(gè)學(xué)科領(lǐng)域中,，我國(guó)有17個(gè)領(lǐng)域位于世界前五名,，其中，我國(guó)化學(xué)和材料科學(xué)領(lǐng)域位于世界第一,。

此外,，我國(guó)系統(tǒng)科學(xué)與系統(tǒng)工程領(lǐng)域期刊論文的發(fā)文量占世界發(fā)文量的比例從2010年的23.5%增長(zhǎng)到2015年的32.1%，成為全球該領(lǐng)域發(fā)文數(shù)量領(lǐng)先的國(guó)家,。

與此同時(shí),，我國(guó)前沿學(xué)科論文取得重大成績(jī)。2015年10月,，中國(guó)科學(xué)院文獻(xiàn)情報(bào)中心聯(lián)合國(guó)際專業(yè)信息服務(wù)提供商湯森路透發(fā)布《2015研究前沿》報(bào)告顯示,，中國(guó)在82個(gè)前沿學(xué)科有核心論文入選，在16個(gè)前沿學(xué)科的核心論文數(shù)為第一名,。這顯示中國(guó)具有較強(qiáng)的前沿貢獻(xiàn)度,，在某些重要前沿學(xué)科躋身世界先進(jìn)行列。

另外,，報(bào)告還顯示,，中國(guó)有 38個(gè)前沿學(xué)科進(jìn)入核心論文數(shù)前三名，美國(guó),、英國(guó),、德國(guó)和日本分別有 133個(gè)、68個(gè),、55個(gè)和29個(gè),。中國(guó)在核心論文數(shù)排名第一的16個(gè)前沿學(xué)科分別來(lái)自化學(xué)與材料科學(xué)領(lǐng)域，物理領(lǐng)域,，數(shù)學(xué),、計(jì)算機(jī)科學(xué)和工程領(lǐng)域，農(nóng)業(yè),、植物學(xué)和動(dòng)物學(xué)領(lǐng)域,，生物科學(xué)領(lǐng)域和地球科學(xué)領(lǐng)域這6個(gè)領(lǐng)域,。

其中,，在化學(xué)與材料科學(xué)領(lǐng)域,，中國(guó)在前沿學(xué)科的貢獻(xiàn)度超過(guò)美國(guó),。在該領(lǐng)域19個(gè)前沿學(xué)科中，中國(guó)在9個(gè)前沿學(xué)科中核心論文數(shù)排名第一,，美國(guó)有7個(gè),。

2、基礎(chǔ)研究應(yīng)用化趨勢(shì)明顯

近年來(lái),，我國(guó)一些基礎(chǔ)研究應(yīng)用化趨勢(shì)明顯,。基礎(chǔ)研究成果轉(zhuǎn)化周期縮短,，基礎(chǔ)研究與應(yīng)用研究的界限日益模糊,。

比如，在數(shù)學(xué)領(lǐng)域,，發(fā)展型偏微分方程數(shù)值解法已成為應(yīng)用數(shù)學(xué)領(lǐng)域迅速發(fā)展的一門(mén)學(xué)科,，在航空航天、電磁學(xué),、石油勘探,、半導(dǎo)裝置模擬、水污染處理,、海洋和氣象學(xué)等方面都有重要的應(yīng)用,。這些數(shù)學(xué)物理方程的數(shù)值模擬方法研究屬于當(dāng)今科學(xué)與工程計(jì)算前沿研究領(lǐng)域，其中對(duì)于這些問(wèn)題的高階精度數(shù)值算法的設(shè)計(jì),、分析與應(yīng)用一直是具有挑戰(zhàn)性的課題,。

從具體學(xué)科看，生物學(xué),、生命科學(xué),、化學(xué)、地球科學(xué)等基礎(chǔ)學(xué)科,，在基礎(chǔ)研究的應(yīng)用方面取得了顯著進(jìn)步,。

以中國(guó)科學(xué)院上海生命科學(xué)院趙國(guó)屏為首席專家的“973”項(xiàng)目為例，該項(xiàng)目圍繞新功能人造生物器件的設(shè)計(jì)原理,、合成組裝,、模塊構(gòu)建、標(biāo)準(zhǔn)化建庫(kù)以及在底盤(pán)細(xì)胞中集成與適配機(jī)制等關(guān)鍵科學(xué)問(wèn)題和相關(guān)技術(shù)難點(diǎn),，以萜類化合物的人工異源合成為主要研究對(duì)象,，取得了一些重要進(jìn)展，尤其是在稀有人參皂苷CK,、甜菊糖苷和丹參酮前體鐵銹醇等重要藥用食用萜類化合物的器件挖掘,、集成及異源合成方面取得重要突破。此外,，在元件模塊的挖掘與合成技術(shù)創(chuàng)新等方面,，亦取得顯著進(jìn)展。

合成生物學(xué)技術(shù)應(yīng)用于腫瘤研究在國(guó)內(nèi)外都是剛起步的探索性工作，以深圳大學(xué)蔡志明教授為首席的“973”項(xiàng)目“合成生物器件干預(yù)膀胱癌的基礎(chǔ)研究”在系統(tǒng)生物學(xué)的基礎(chǔ)上,，將合成生物學(xué)技術(shù)應(yīng)用于腫瘤治療研究,。項(xiàng)目發(fā)現(xiàn)了部分膀胱癌關(guān)鍵基因及通路，并在分析相關(guān)基因網(wǎng)絡(luò)信息基礎(chǔ)上,，利用定量可控工程體系,，表征膀胱癌發(fā)生發(fā)展過(guò)程中復(fù)雜事件的共性，挖掘出許多具有潛在利用價(jià)值的膀胱癌識(shí)別和治療的復(fù)合靶標(biāo),。

物理學(xué)方面,，近場(chǎng)光鑷是基于近場(chǎng)光學(xué)理論建立起來(lái)的可以對(duì)微粒實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定捕獲和操作的新技術(shù)，相較基于單光束梯度力的傳統(tǒng)遠(yuǎn)場(chǎng)光鑷,，近場(chǎng)光鑷克服了光學(xué)分辨率衍射極限和熱效應(yīng)等眾多因素的限制,，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)納米量級(jí)微小粒子的捕獲和操控。光鑷因其獨(dú)特的非接觸,、無(wú)損傷的特性被廣泛應(yīng)用于生物,、物理和化學(xué)領(lǐng)域，特別是在生物領(lǐng)域,，已經(jīng)用于對(duì)細(xì)胞,、病毒、細(xì)菌和DNA分子的研究,。

在化學(xué)方面,，隨著我國(guó)戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，新材料成為近幾年來(lái)比較熱門(mén)的研究方向,，通過(guò)對(duì)不同種類材料性質(zhì)的探索,，解決生產(chǎn)生活中遇到的現(xiàn)實(shí)難題。超級(jí)電容器是介于傳統(tǒng)電容器與化學(xué)電源之間的一種新型儲(chǔ)能元件,，它具有充電時(shí)間短,、循環(huán)壽命長(zhǎng)、功率特性好,、溫度范圍寬和經(jīng)濟(jì)環(huán)保等優(yōu)勢(shì),，目前在很多領(lǐng)域都受到廣泛關(guān)注。電極材料的發(fā)展趨勢(shì)主要有兩個(gè)方向：材料的復(fù)合化,，利用不同材料間的協(xié)同作用,，通過(guò)不同材料間的復(fù)合、摻雜等方式,，以期得到性能優(yōu)異的電極材料,；材料的納米化，納米級(jí)材料不僅具有較高的比表面積,，而且可以改善電子,、離子傳輸擴(kuò)散路徑,，從而提高電極性能。

此外,，我國(guó)在基礎(chǔ)研究的若干重要前沿領(lǐng)域，已具有深厚的積累,，在應(yīng)用方面也孕育著新的突破,，如暗物質(zhì)、新粒子發(fā)現(xiàn),、河內(nèi)巡天,，有望深化人類對(duì)宇宙的認(rèn)知，進(jìn)而在人類太空探索方面會(huì)起到重要作用,；在高溫超導(dǎo)與拓?fù)浣^緣體,、量子存儲(chǔ)器、量子調(diào)控,、介尺度科學(xué)等領(lǐng)域,，有望探索發(fā)現(xiàn)新的物理和化學(xué)原理并產(chǎn)生應(yīng)用價(jià)值；在合成生物學(xué),、腦科學(xué)等研究領(lǐng)域,，探索生命的起源和創(chuàng)新科學(xué)思維方法成為可能。

3,、與民生相關(guān)的學(xué)科發(fā)展增速

信息科學(xué)與技術(shù)發(fā)展方興未艾,，是經(jīng)濟(jì)持續(xù)增長(zhǎng)的主導(dǎo)力量；生命科學(xué)與生物技術(shù)迅猛發(fā)展,，為改善和提高人類生活質(zhì)量發(fā)揮關(guān)鍵作用,；能源科學(xué)與技術(shù)持續(xù)升溫，為解決能源問(wèn)題開(kāi)辟新的途徑,；環(huán)保領(lǐng)域新成果迅速增長(zhǎng),，為應(yīng)對(duì)環(huán)境問(wèn)題提供新的方案。民生相關(guān)的科學(xué)技術(shù)得到大力發(fā)展,，科學(xué)技術(shù)應(yīng)用轉(zhuǎn)化的速度不斷加快,。

以中醫(yī)藥為例，中醫(yī)藥是我國(guó)獨(dú)特的衛(wèi)生資源,，也是重要的民族產(chǎn)業(yè),，在經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展全局中具有重要意義。歷史原因和中藥本身的復(fù)雜性制約著中藥品種做大做強(qiáng),。中藥二次開(kāi)發(fā)引領(lǐng)了中藥產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展方向,，推動(dòng)了中藥產(chǎn)業(yè)技術(shù)升級(jí)換代，對(duì)保障我國(guó)醫(yī)改成功,，促進(jìn)生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)發(fā)展,，起到重大推動(dòng)作用,，產(chǎn)生了重大經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

比如,，圍繞做大做強(qiáng)中成藥品種的重大需求,，促進(jìn)中藥產(chǎn)業(yè)向科技型、高效型和節(jié)約型轉(zhuǎn)變,，天津中醫(yī)藥大學(xué)張伯禮院士課題組率先提出了中成藥二次開(kāi)發(fā)研究策略,，經(jīng)歷理論創(chuàng)新、技術(shù)突破及推廣應(yīng)用,，構(gòu)建了中成藥臨床準(zhǔn)確定位,、藥效物質(zhì)整體系統(tǒng)辨析、網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué),、工藝品質(zhì)調(diào)優(yōu)和數(shù)字化全程質(zhì)控等5大核心技術(shù)體系,，形成了中成藥二次開(kāi)發(fā)模式，有力推動(dòng)了中藥產(chǎn)業(yè)技術(shù)升級(jí)換代,，使中藥大品種不斷涌現(xiàn),。該項(xiàng)目完成的32個(gè)中成藥品種二次開(kāi)發(fā)，銷售額過(guò)億元品種由3個(gè)增到12個(gè),，項(xiàng)目技術(shù)已在全國(guó)多地推廣,，應(yīng)用于近百家中藥企業(yè)。

4,、學(xué)科交叉融合孕育創(chuàng)新

多學(xué)科交叉融合是創(chuàng)新的源泉,。學(xué)科的交叉與融合往往是創(chuàng)新的前沿領(lǐng)域，導(dǎo)致科學(xué)上的重大發(fā)現(xiàn)和新興學(xué)科的產(chǎn)生,。當(dāng)前,，很多學(xué)科致力于培育多學(xué)科交叉融合的意識(shí)，探索多學(xué)科交叉融合的有效途徑,，激發(fā)創(chuàng)新活力,，提高創(chuàng)新質(zhì)量，全面提升創(chuàng)新能力,。

生物醫(yī)學(xué)交叉學(xué)科在前沿領(lǐng)域不斷探索,，不斷深化。比如北京大學(xué)第一醫(yī)院影像科王霄英教授,、北京大學(xué)人民醫(yī)院骨科周殿閣研究團(tuán)隊(duì)以及北京大學(xué)生物醫(yī)學(xué)跨學(xué)科研究中心張玨研究小組密切合作,，創(chuàng)新性地研發(fā)出一種新型柔性線圈，為磁共振射頻線圈設(shè)計(jì)成像以及下肢無(wú)創(chuàng)灌注功能成像提供了一個(gè)嶄新的思路,。

近年來(lái)，我國(guó)前沿交叉學(xué)科通過(guò)探索科研與管理機(jī)制創(chuàng)新,、推動(dòng)基礎(chǔ)條件建設(shè),、招聘和引進(jìn)優(yōu)秀科研人才、組織學(xué)術(shù)交流與研究項(xiàng)目申請(qǐng)等工作,，有力地促進(jìn)了我國(guó)學(xué)科的體制建設(shè)、學(xué)科建設(shè)和隊(duì)伍建設(shè),。

在前沿交叉學(xué)科研究院的框架下,，各研究單位以各自已有的條件為基礎(chǔ),，面向科學(xué)技術(shù)發(fā)展和國(guó)家社會(huì)需求，組織多學(xué)科的研究力量開(kāi)展前沿性問(wèn)題的研究和科學(xué)技術(shù)攻關(guān),，獲得了各類跨學(xué)科研究項(xiàng)目的支持,，取得了若干重要的研究成果。

(本報(bào)記者 詹媛)