2019 研究前沿 农业、植物学和动物学 2.新兴前沿及重点新兴前沿解读 2.1新兴前沿概述 农业、植物学和动物学领域有1个方向入选新兴前沿,即“水稻OsA1基因低磷条件下促进根毛伸 长的机理研究”。 表6农业、植物学和动物学领域的1个新兴前沿 序号 新兴前沿 被引 核心论文 论文频次平均出版年 水稻OsA基因低磷条件下促进根毛伸长的机理研究 2017.8 2.2重点新兴前沿—“水稻 OSAUX1基因低磷条件下促进根毛伸长的机理研究 农田土壤中营养元素的高效利用一直是农业 该新兴前沿有4篇核心论文,其中3篇均于 领域关注的重要研究课题,而根的一些性状,如2018年发表在《自然通讯》上,另1篇于2017年 根角度和根毛长度会影响作物对于土壤中营养元发表在《美国科学院院刊》上。这些论文研究发 素的摄取,尤其是一些固定在土壤中的营养元素,现:0sAK蛋白会在低磷条件时将生长素从根尖 如磷元素。其中根毛长度会受到生长素浓度的影部位移动到根的分生区,进而促进根毛伸长,促进 响,生长素浓度梯度的维持又依赖于极性运输。根对磷元素的吸收;生长素合成、转运和应答途径 OSAUXI基因正是目前发现的重要的水稻生长素中的相关组分,如低磷条件下生长素诱导根毛表达 输基因,在低磷条件下能够运送生长素,促进的若干转录因子,在根毛生长中发挥关键促进作用 根毛伸长。因此“水稻OsA基因低磷条件下低磷条件下,生长素促进根毛伸长的信号传导途径 促进根毛伸长的机理研究”成为了一个重点新兴与活性氧(RS)介导的根毛伸长之间在分子水平 前沿。 上具有关联性
研究前沿 2019 农业、植物学和动物学 12 2. 新兴前沿及重点新兴前沿解读 2.1 新兴前沿概述 农业、植物学和动物学领域有 1 个方向入选新兴前沿，即“水稻 OsAUX1 基因低磷条件下促进根毛伸 长的机理研究”。 表 6 农业、植物学和动物学领域的 1 个新兴前沿 序号 新兴前沿 核心 论文 被引 频次 核心论文 平均出版年 1 水稻 OsAUX1 基因低磷条件下促进根毛伸长的机理研究 4 47 2017.8 2.2 重点新兴前沿——“水稻 OsAUX1 基因低磷条件下促进根毛伸长的机理研究” 农田土壤中营养元素的高效利用一直是农业 领域关注的重要研究课题，而根的一些性状，如 根角度和根毛长度会影响作物对于土壤中营养元 素的摄取，尤其是一些固定在土壤中的营养元素， 如磷元素。其中根毛长度会受到生长素浓度的影 响，生长素浓度梯度的维持又依赖于极性运输。 OsAUX1 基因正是目前发现的重要的水稻生长素 运输基因，在低磷条件下能够运送生长素，促进 根毛伸长。因此“水稻 OsAUX1 基因低磷条件下 促进根毛伸长的机理研究”成为了一个重点新兴 前沿。 该新兴前沿有 4 篇核心论文，其中 3 篇均于 2018 年发表在《自然通讯》上，另 1 篇于 2017 年 发表在《美国科学院院刊》上。这些论文研究发 现：OsAUX1 蛋白会在低磷条件时将生长素从根尖 部位移动到根的分生区，进而促进根毛伸长，促进 根对磷元素的吸收；生长素合成、转运和应答途径 中的相关组分，如低磷条件下生长素诱导根毛表达 的若干转录因子，在根毛生长中发挥关键促进作用； 低磷条件下，生长素促进根毛伸长的信号传导途径 与活性氧（ROS）介导的根毛伸长之间在分子水平 上具有关联性
研究前沿 农业、植物学和动物学 2019 13
生态与环境科学 1.热点前沿及重点热点前沿解读 1生态与环境科学领域Top10热点前沿发展态势 态与环境科学领域的Top10热点前沿主要 附去除水中有毒金属离子”、“金属有机框架 分布在生态科学和环境科学两个子领域(表7和材料去除水中污染物”及“用于液体中有毒物质 图2),水体生态环境问题及多学科解决方案仍 生物活性物质分析、分离的新型材料的制备与 是研究前沿重要的关注点。 功能”。环境污染物的环境特征与风险硏究方向 前沿为“内分泌干扰物的环境特征、人体暴露 具体来看,环境科学子领域的热点前沿主 与健康风险 涉及利用微生物的污水处理技术、水中污染物 分析分离技术和环境污染物的环境特征与风险研 生态科学子领域的热点前沿主要涉及宏观大 究。其中,污水处理技术相关的前沿包括“活性度的生物圈和生态系统的变化与风险,包括3 污泥消化技术的机理、工艺与影响因素”、“厌个前沿:“地表植被覆盖变化对气候的影响”、“在 氧氨氧化技术及在污水处理中的应用”及消化过全球尺度上对外来物种入侵的监测及影响分析” 程中“微生物种间电子转移的机理及应用”。水和“磷排放及蓝藻水华的污染和健康风险 中污染物分析分离技术包括“利用纳米复合材料
14 研究前沿 2019 生态与环境科学 三、生态与环境科学 生态与环境科学领域的 Top 10 热点前沿主要 分布在生态科学和环境科学两个子领域（表 7 和 图 2），水体生态环境问题及多学科解决方案仍 是研究前沿重要的关注点。 具体来看，环境科学子领域的热点前沿主 要涉及利用微生物的污水处理技术、水中污染物 分析分离技术和环境污染物的环境特征与风险研 究。其中，污水处理技术相关的前沿包括“活性 污泥消化技术的机理、工艺与影响因素”、“厌 氧氨氧化技术及在污水处理中的应用”及消化过 程中“微生物种间电子转移的机理及应用”。水 中污染物分析分离技术包括“利用纳米复合材料 吸附去除水中有毒金属离子”、“金属有机框架 材料去除水中污染物”及“用于液体中有毒物质 及生物活性物质分析、分离的新型材料的制备与 功能”。环境污染物的环境特征与风险研究方向 的前沿为“内分泌干扰物的环境特征、人体暴露 与健康风险”。 生态科学子领域的热点前沿主要涉及宏观大 尺度的生物圈和生态系统的变化与风险，包括 3 个前沿：“地表植被覆盖变化对气候的影响”、“在 全球尺度上对外来物种入侵的监测及影响分析” 和“磷排放及蓝藻水华的污染和健康风险”。 1. 热点前沿及重点热点前沿解读 1.1 生态与环境科学领域 Top 10 热点前沿发展态势
研究前沿 生态与环境科学 2019 表7生态与环境科学领域Top10热点前沿 热点前沿 核心被引核心论文 论文频次平均出版年 活性污泥消化技术的机理、工艺与影响因素 291294 2016.7 利用纳米复合材料吸附去除水中有毒金属离子 381924 016 3用于液体中有毒物质及生物活性物质分析、分离的新型材料的制备 与功能 444562 2016 属有机框架材料去除水中污染 1884 2016 地表植被覆盖变化对气候的影响 314 在全球尺度上对外来物种入侵的监测及影响分析 3434 015.9 微生物种间电子转移的机理及应用 181321 20159 厌氧氨氧化技术及在污水处理中的应用 161214 20159 内分泌干扰物的环境特征、人体暴露与健康风险 3043 015.5 磷排放及蓝藻水华的污染和健康风险 382945 2015.5 图2生态与环境科学领域Top10热点前沿的施引论文 201320142015201620172018 ●活性污泥消化技术的机理、工艺与影响因素 ●利用纳米复合材料吸附去除水中有毒金属离子 ●用于液体中有毒物质及生物活性物质分析、分离的新型材料的制 0金属有机框架材料去除水中污染物 ●地表植被覆盖变化对气候的影响 ●在全球尺度上对外来物种入侵的监测及影响分析 ●微生物种间电子转移的机理及应用 ●厌氧氨氧化技术及在污水处理中的应用 ●内分泌干扰物的环境特征、人体暴露与健康风险 ●磷排放及蓝藻水华的污染和健康风险
15 研究前沿 生态与环境科学 2019 2013 2014 2015 2016 2017 2018 活性污泥消化技术的机理、工艺与影响因素 利用纳米复合材料吸附去除水中有毒金属离子 用于液体中有毒物质及生物活性物质分析、分离的新型材料的制 备与功能 金属有机框架材料去除水中污染物 地表植被覆盖变化对气候的影响 在全球尺度上对外来物种入侵的监测及影响分析 微生物种间电子转移的机理及应用 厌氧氨氧化技术及在污水处理中的应用 内分泌干扰物的环境特征、人体暴露与健康风险 磷排放及蓝藻水华的污染和健康风险 图 2 生态与环境科学领域 Top10 热点前沿的施引论文 表 7 生态与环境科学领域 Top 10 热点前沿 排名 热点前沿 核心 论文 被引 频次 核心论文 平均出版年 1 活性污泥消化技术的机理、工艺与影响因素 29 1294 2016.7 2 利用纳米复合材料吸附去除水中有毒金属离子 38 1924 2016.1 3 用于液体中有毒物质及生物活性物质分析、分离的新型材料的制备 与功能 44 4562 2016 4 金属有机框架材料去除水中污染物 23 1884 2016 5 地表植被覆盖变化对气候的影响 11 751 2016 6 在全球尺度上对外来物种入侵的监测及影响分析 41 3434 2015.9 7 微生物种间电子转移的机理及应用 18 1321 2015.9 8 厌氧氨氧化技术及在污水处理中的应用 16 1214 2015.9 9 内分泌干扰物的环境特征、人体暴露与健康风险 44 3043 2015.5 10 磷排放及蓝藻水华的污染和健康风险 38 2945 2015.5
2019 研究前沿 生态与环境科学 1.2重点热点前沿—“内分泌干扰物的环境特征、人体暴露与健康风险 内分泌干扰物 (endocrine disrupting chemicals,个方向:水体与土壤中内分泌干扰物的来源、环 简称EDCs)又称环境雌激素,是指可干扰人类境归趋、污染特征及生态毒理学;大规模人群样 或动物体内激素的合成、分泌、输送、结合、本中内分泌干扰物的人体暴露监测及跟踪;内分 反应和代谢过程,给生物体带来异常影响的 泌干扰物对健康和发育的影响。其中,关注的内 种外源性化学物质。这类物质会影响人类或动分泌干扰物集中于增塑剂邻苯二甲酸盐类和在全 物的生殖能力,危害发育或健康,即使具有极球农业、环境和化工行业引起广泛争议的草甘膦 的含量,也能使生物体的内分泌失衡,从而除草剂。内分泌干扰物对孕妇、胎儿及婴幼儿发 产生异常影响。EDCs主要通过工业排放、农业育障碍与疾病的风险研究、儿童与母婴体內內分 排污以及废物燃烧和排放进入环境。人类和动泌干扰物暴露的监测是硏究的热点。核心论文中 物可能通过摄入食物、灰尘和水、吸入空气中美国 Benbrook咨询公司的“美国和全球草甘膦 的气体和颗粒物以及皮肤接触而发生污染物的除草剂的使用趋势”是被引频次最高的一篇论文, 暴露。EDCs也可以通过胎盘和母乳从孕妇转移被引频次为204次。 到发育中的胎儿或婴幼儿体內。主要的EDCs包 括杀虫剂与除草剂等农药、双酚A类、烷基苯 统计分析核心论文产出的国家和机构(表8), 酚类化合物、邻苯二甲酸盐类、溴化阻燃剂及 44篇核心论文中25篇来自美国,占论文总数的 二嗯英类等物质。内分泌干扰物的研究主要涉56.8%。德国有8篇核心论文,列第2位。加拿 及环境科学和生物科学两大领域。在环境科学 大与法国各有6篇核心论文,并列第3位。中国 领域,内分泌干扰物的研究主要集中在其来源 瑞典和英国分别贡献了4篇核心论文,并列第6 环境分布、主要环境过程与风险研究。在生物名。核心论文的主要产出机构也来自美国、加拿 科学领域,其研究主要集中在生态毒理学研究、 大、德国和英国。其中,美国西奈山伊坎医学院、 对内分泌系统的作用机制、对疾病和健康的影美国卫生部下属的国立卫生研究院和疾病预防控 响等方面。 制中心、马萨诸塞大学阿默斯特分校等机构的核 心论文数都排在前列。美国以最多的核心论文和 该热点前沿的核心论文有44篇,集中在三最多的重要机构主导了该前沿的研究 美国贡献了 德国贡献了 加拿大、法国各贡献了 25核心论文 8 篇核心论文 6 篇核心论文 中国贡献了 瑞典贡献了 英国贡献了 4 篇核心论文 4 篇核心论文 4 篇核心论文
16 研究前沿 2019 生态与环境科学 1.2 重点热点前沿——“内分泌干扰物的环境特征、人体暴露与健康风险” 内分泌干扰物 (endocrine disrupting chemicals， 简称 EDCs) 又称环境雌激素，是指可干扰人类 或动物体内激素的合成、分泌、输送、结合、 反应和代谢过程，给生物体带来异常影响的一 种外源性化学物质。这类物质会影响人类或动 物的生殖能力，危害发育或健康，即使具有极 低的含量，也能使生物体的内分泌失衡，从而 产生异常影响。EDCs 主要通过工业排放、农业 排污以及废物燃烧和排放进入环境。人类和动 物可能通过摄入食物、灰尘和水、吸入空气中 的气体和颗粒物以及皮肤接触而发生污染物的 暴露。EDCs 也可以通过胎盘和母乳从孕妇转移 到发育中的胎儿或婴幼儿体内。主要的 EDCs 包 括杀虫剂与除草剂等农药、双酚 A 类、烷基苯 酚类化合物、邻苯二甲酸盐类、溴化阻燃剂及 二噁英类等物质。内分泌干扰物的研究主要涉 及环境科学和生物科学两大领域。在环境科学 领域，内分泌干扰物的研究主要集中在其来源、 环境分布、主要环境过程与风险研究。在生物 科学领域，其研究主要集中在生态毒理学研究、 对内分泌系统的作用机制、对疾病和健康的影 响等方面。 该热点前沿的核心论文有 44 篇，集中在三 个方向：水体与土壤中内分泌干扰物的来源、环 境归趋、污染特征及生态毒理学；大规模人群样 本中内分泌干扰物的人体暴露监测及跟踪；内分 泌干扰物对健康和发育的影响。其中，关注的内 分泌干扰物集中于增塑剂邻苯二甲酸盐类和在全 球农业、环境和化工行业引起广泛争议的草甘膦 除草剂。内分泌干扰物对孕妇、胎儿及婴幼儿发 育障碍与疾病的风险研究、儿童与母婴体内内分 泌干扰物暴露的监测是研究的热点。核心论文中， 美国 Benbrook 咨询公司的“美国和全球草甘膦 除草剂的使用趋势”是被引频次最高的一篇论文， 被引频次为 204 次。 统计分析核心论文产出的国家和机构（表8）， 44 篇核心论文中 25 篇来自美国，占论文总数的 56.8%。德国有 8 篇核心论文，列第 2 位。加拿 大与法国各有 6 篇核心论文，并列第 3 位。中国、 瑞典和英国分别贡献了 4 篇核心论文，并列第 6 名。核心论文的主要产出机构也来自美国、加拿 大、德国和英国。其中，美国西奈山伊坎医学院、 美国卫生部下属的国立卫生研究院和疾病预防控 制中心、马萨诸塞大学阿默斯特分校等机构的核 心论文数都排在前列。美国以最多的核心论文和 最多的重要机构主导了该前沿的研究。 1 美国贡献了 25篇核心论文 3 加拿大、法国各贡献了 6 篇核心论文 6 中国贡献了 4 篇核心论文 6 瑞典贡献了 4 篇核心论文 6 英国贡献了 4 篇核心论文 2 8 德国贡献了 篇核心论文