中科院发布《2021研究前沿报告》，紧跟科研前沿！

农业科学、植物学和动物学

      核心论文Top10产出国家和机构中(表2),澳大利亚贡献率最高，超过一半，为56.3%;排在第二位的中国，贡献率也较高，为43.8%;美国贡献率为37.5%,排名第三。澳大利亚的西澳大利亚大学在Topl0机构中名列第 一，贡献率为43.8%;中国的中国农业科学院贡献率为31.3%,位列第二。

    施引论文产出国家和机构中(表3),核心论文产出排名第二的中国贡献最大，占比近4%;核心论文产出排名第三的美国排第二,占比近23%;核心论文产出排名第 一的澳大利亚排名第三，占比约12%。中美澳在核心论文和施引论文贡献方面均名列前三，表现突出。施引机构方面，中国的中国农业科学院、中国科学院、华中农业大学依次排名前三。

1.3“重点热点前沿“动植物碱基编辑器研究”

      碱基编辑器( Base Editor)是基于 CRISPR/Cas基因编辑系统发展起来的新型靶基因修饰技术，可以在不切断核酸骨架的情况下实现单核苷酸定点突变，在基因组和转录组编辑过程中能够直接化学修饰靶核碱基。有专家认为，如果说 CRISPR是基因编辑的皇冠，那么碱基编辑器就是皇冠上的明珠。2017年，哈佛大学 David Liu教授因创建新型碱基编辑器被评为“Science年度十大突破”，并入选“ Nature年度十大人物”该前沿共有核心论文46篇，其中42篇发表在《 Nature》、《 Science》或其子刊上。研究主要集中于DNA碱基编辑器，其中研究胞嘧啶碱基编辑器的论文偏多，研究腺嘌呤碱基绵辑器的论文数量相对较少。编辑对象涉及小鼠、斑马鱼、拟南芥、水稻、小麦、玉米、番茄、甘蓝型油菜、马铃薯等。对小鼠、斑马鱼和拟南芥的基因编辑主要是将其作为模式动植物开展研究，旨在改进碱基编辑或者构建人类疾病模型。对水稻、小麦、玉米、番茄等作物的编辑应用，主要是为了建立相应的编辑技术实现作物遗传改良，其中对水稻进行碱基编辑的研究应用较多。在这46篇论文中，被引频次排名前2位的分别被引了1174次和786次，均是哈佛大学教授David Liu团队的论文。第1篇论文即首度报道构建出一种新的碱基编辑器的论文，该论文于2016年发表在《 Nature》上开发出了胞嘧啶碱基编辑器（ Cytidine base editors CBEs),将G.C碱基对变换为T.A碱基对。第2篇论文，于2017年发表于在《 Nature》上报道了他们开发的腺嘌呤碱基编辑器（ Adenine Base Editor,ABEs),实现了腺嘌呤编辑，即A.T碱基对变換为G.C碱基对，这两篇论文意味着利用碱基编辑器可以实现碱基之间的自由转换。

    核心论文产出国家和机构分析显示(表4),主要来自5个国家，分别是美国、中国、韩国、日本和德国，其中美国贡献率最高，有32篇，占比近70%;其次是中国，有14篇，占比约30%;其余三国贡献5篇或以下。机构中，美国的哈佛大学、麻省理工学院和博得研究所名列前三，占比分别为47.8%、37%和37%。

总体而言，美国在该前沿表现突出，占据明显优势。41%,中国与核心论文排名一样，依然排在第二位，占比约为28%。其后依次是德国和英国，占比为6%左右。中国科学院、哈佛大学和麻省理工学院在机构排名中位于前三占比在5%~10%之间。

1.3重点热点前沿一“全氟和多氟烷基化合物的分布、暴露、毒理和污染控制技术”

      全氟及多氟烷基化合物(Perfluorinated alkyl substances,PFAS,下文简称全氟化合物是一大类新型持久性有机污染物(POPs),被广泛应用于工业生产和生活消费领域，如纺织品的表面防污处理剂、不粘锅炊具、方便食品包装等。全氟化合物具有持久性和远距离迁移性，可在生物体内蓄积与放大，可产生脏器毒性、神经毒性、免疫和内分泌毒性、生殖毒性和致癌性，已在全 球各类环境介质及生物体内检出，其对人类和环境的危害已经引起了广泛关注和国际控制行动。全氟辛酸及其盐类和相关化合物(PFOA)及全氟辛基磺酸及其盐类和全氟辛基磺酰氟(PFOS)是代表性的全氟化合物，已被列入《关于持久性有机污染物的斯德哥尔摩公约》的新增POPs名单。

     全氟化合物首次引起关注是其在美国引发的饮用水污染危哈佛大学陈曾煕公共卫生学院等机构的研究人员2016年发表在《Environmental Science TechnologyLetters》上的论文对全美饮用水中全氟化合物的浓度进行了分析，发现600万美国居民的饮用水中全氟化合物的浓度超过了美国环保局制定的终身健康建议量。该论文被引用267次，是该前沿被引频次最高的一篇核心论文(图6)。该前沿影响力较高的另一篇论文指出在3000多种全氟化合物中，只有少数长链化合物得到了较充分的研究并成为国际管控清单的对象或潜在候选物质，绝大多数其他的全氟化合物也需要得到关注。该文来自瑞典斯德哥尔摩大学等机构，发表在《 Environmental Science&Technology》上，被引频次为256次。

     随着全氟化合物研究持续成为研究热点，更多的科学证据不断呈现，越来越多的该类化合物得到了深入研究，不断引起国际关注并推动对其强化管制的国际行动。如近期，全氟己基磺酸( PFHXS)及其盐类已在美欧多国引起讨论，已经被纳入《关于持久性有机污染物的斯德哥尔摩公约》的候选POPs名单。

 

 

    统计分析核心论文产出的国家和机构(表10)表明，美国是贡献最大的核心论文产出国，核心论文占论文总数的47.2%,约占半数。瑞典贡献的核心论文占22.2%,排第二位，中国核心论文占16.7%,排第三。其他国家都低于10%。核心论文的产出机构主要来自美国和瑞典。其中，核心论文最多的两家机构为美国科罗拉多矿业大学和美国环保局，各有4篇。贡献核心论文达到2篇及以上的17家机构中，美国有10家，瑞典有3家。中国科学院也贡献了2篇核心论文。

       从施引论文的来源国家和机构来看(表11),美国仍是贡献最大的国家，施引论文占总论文数的38.8%;中国贡献排第二位，占总施引论文数的28.1%;其他国家均低于0%。施引论文的前十位来源机构分别来自中国、美国和瑞典。其中，中国科学院以115篇施引论文排第 一位，南开大学排第七位；美国有6家机构，美国卫生部贡献的施引论文有61篇，排第二位，哈佛大学排并列第三位；瑞典有两家机构，分别排并列第三和第八位。从核心论文和施引论文的贡献来看，美国、中国和瑞典在该前沿中表现最 好。美国在该前沿中居于引领地位，贡献了最多的核心论文和施引论文，表现突出的研究机构也以美国最多。瑞典在核心论文和施引论文中也有较好的表现。中国是该前沿的重要参与者，有较高的核心论文和施引论文数量，中国科学院近年在该领域的追赶表现突出。