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 12月8日，中國(guó)科學(xué)院科技戰(zhàn)略咨詢研究院、中國(guó)科學(xué)院文獻(xiàn)情報(bào)中心與科睿唯安在北京聯(lián)合發(fā)布《2021研究前沿》報(bào)告和《2021研究前沿?zé)岫戎笖?shù)》報(bào)告。

《2021研究前沿》報(bào)告，遴選展示了在農(nóng)業(yè)科學(xué)、植物學(xué)和動(dòng)物學(xué)，生態(tài)與環(huán)境科學(xué)，地球科學(xué)，臨床醫(yī)學(xué)，生物科學(xué)，化學(xué)與材料科學(xué)，物理學(xué)，天文學(xué)與天體物理學(xué)，數(shù)學(xué)，信息科學(xué)，經(jīng)濟(jì)學(xué)、心理學(xué)及其他社會(huì)科學(xué)等11個(gè)高度聚合的大學(xué)科領(lǐng)域中較為活躍或發(fā)展迅速的110個(gè)熱點(diǎn)前沿和61個(gè)新興前沿，較為客觀地反映了相關(guān)學(xué)科的發(fā)展趨勢(shì)。

2021年化學(xué)與材料科學(xué)領(lǐng)域Top10熱點(diǎn)前沿主要分布在有機(jī)合成、先進(jìn)材料、生物化學(xué)等方面。與2013-2020年相比，Top10熱點(diǎn)前沿中超過半數(shù)的前沿屬于首次入選。

有機(jī)合成方面，氮雜環(huán)卡賓催化去年曾入選Top10熱點(diǎn)研究前沿，2021年突出了光和氮雜環(huán)卡賓的協(xié)同催化；二氧化硫插入策略合成磺酰類功能分子、非共價(jià)相互作用(鹵鍵、硫鍵等)及不對(duì)稱合成軸手性化合物三個(gè)研究方向均是首次出現(xiàn)。

先進(jìn)材料方面，鈣鈦礦材料的研究一直是近年來(lái)的熱點(diǎn)，2013-2020年主要研究其作為電池材料和光學(xué)晶體材料在太陽(yáng)能電池和光電探測(cè)器領(lǐng)域的應(yīng)用，2021 年重點(diǎn)關(guān)注了其鐵電性質(zhì)；基于水凝膠的應(yīng)變傳感器曾是2020年的熱點(diǎn)前沿，2021年在抗干燥、熱穩(wěn)定性及機(jī)械穩(wěn)定性等性能提升方面做了較多研究；電磁波吸收材料曾是2016年的新興前沿，重點(diǎn)關(guān)注了具有殼核結(jié)構(gòu)的電磁波材料，2021年重點(diǎn)關(guān)注了具有棒狀、花狀及層狀結(jié)構(gòu)復(fù)合物對(duì)電磁波的吸收性能；無(wú)鉛儲(chǔ)能陶瓷曾是2020年的熱點(diǎn)前沿，重點(diǎn)研究了無(wú)鉛鈣鈦礦鐵電儲(chǔ)能陶瓷材料，2021 年重點(diǎn)關(guān)注了無(wú)鉛弛豫鐵電儲(chǔ)能陶瓷材料。

生物化學(xué)方面，化學(xué)動(dòng)力學(xué)療法和光電化學(xué)生物傳感器均是首次入選研究前沿。

“非共價(jià)相互作用(鹵鍵、硫鍵等)”和“化學(xué)動(dòng)力學(xué)療法”進(jìn)入2021年重點(diǎn)熱點(diǎn)前沿。

非共價(jià)相互作用(鹵鍵、硫鍵等)近年來(lái)成為化學(xué)與材料科學(xué)領(lǐng)域的熱點(diǎn)研究方向。鹵鍵、硫鍵等二次鍵是超分子的弱相互作用，通常被視為氫鍵相互作用的競(jìng)爭(zhēng)性相互作用。作為非共價(jià)鍵研究領(lǐng)域的新范式，鹵鍵、硫鍵等二次鍵引發(fā)了分子間相互作用的新方向。借由這種新穎的分子間相互作用構(gòu)筑的材料表現(xiàn)出獨(dú)特的熒光、磷光、磁性、液晶、超分子凝膠等特性，在光波導(dǎo)、傳感、催化和藥物發(fā)現(xiàn)等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。

化學(xué)動(dòng)力學(xué)療法(ChemodynamicTherapy，CDT)是一類基于鐵基芬頓反應(yīng)的新型腫瘤治療策略，2016年由中國(guó)科學(xué)院上海硅酸鹽研究所首次提出。該策略基于非晶鐵納米顆粒在腫瘤微環(huán)境中先酸解離、再催化過氧化氫歧化的邏輯響應(yīng)關(guān)系，在瘤內(nèi)原位產(chǎn)生羥基自由基，導(dǎo)致腫瘤細(xì)胞線粒體不可逆的破壞、DNA 鏈斷裂以及蛋白和膜的氧化，最終分解為生物安全的鐵離子，顯著提高腫瘤治療的特異性。

2021年化學(xué)與材料科學(xué)領(lǐng)域新興前沿共有3項(xiàng)研究入選，均是首次進(jìn)入新興研究前沿。

“化學(xué)傳感器在新型冠狀病毒檢測(cè)中的應(yīng)用”進(jìn)入2021年重點(diǎn)新興前沿。如今，新冠疫情的形勢(shì)在全球多地仍不容樂觀?；诨瘜W(xué)技術(shù)制備更為靈敏、便捷的病毒傳感器仍將是化學(xué)和生物醫(yī)藥工作者的長(zhǎng)期任務(wù)。

《2021研究前沿?zé)岫戎笖?shù)》在《2021研究前沿》基礎(chǔ)上，評(píng)估了中國(guó)、美國(guó)、英國(guó)、德國(guó)、法國(guó)和日本等國(guó)家的表現(xiàn)。報(bào)告顯示，2021年，在11大學(xué)科領(lǐng)域整體層面，美國(guó)仍最為活躍；中國(guó)繼續(xù)穩(wěn)居第二，而且與美國(guó)的差距進(jìn)一步縮小。其中，中國(guó)在化學(xué)與材料科學(xué)領(lǐng)域排名第一的前沿?cái)?shù)為10個(gè)，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過美國(guó)(1個(gè))，占據(jù)絕對(duì)優(yōu)勢(shì)。