化学与材料科学领域是中国所有10个热点前沿均有核心论文入选的唯一领域，也是唯一一个中国表现优于美国的领域。

在基础研究方面，中国已经成为仅次于美国的世界第二大SCI 论文产出国家。本文分别就中国和美国在化学与材料科学领域19个前沿的前沿贡献度、前沿引领度、潜在贡献度和潜在引领度4 个指标进行比较分析，供您较为全面地掌握中国与美国的差距和优势。

热点前沿

中国在7 个热点前沿的核心论文数与署名通讯作者核心论文数上均排名第1，在另外2 个前沿核心论文数与署名通讯作者核心论文数上均排名第3，还有一个前沿核心论文排名第4，署名通讯作者核心论文数上排名第3。而美国在9 个前沿有论文入选核心论文簇，其中2 个前沿排第1 名，2 个第2 名，4 个第3 名， 还有1个第4 名。

表1 在化学与材料科学领域10 个热点前沿的核心论文中美国和中国的贡献度和引领度

“MoS2 薄膜电解水催化剂”和“用于有机合成的磁性可循环催化剂”两个热点前沿，美国的贡献度和引领度都排名第1，而中国的核心论文排名分别为第3 和第4，署名通讯作者核心论文排名均为第3。这两个前沿是美国表现优于中国的2个前沿。

而其他8 个前沿，中国的表现都优于美国。其中，“超分子凝胶化学”前沿中国贡献的核心论文8 篇，且通讯作者署名均为中国，核心论文数与署名通讯作者核心论文数均排名第3，而美国排名第4，中国在该前沿比美国有微弱优势。

其他7 个热点前沿——“聚集诱导发光化合物的合成、性质和用于细胞成像”“过渡金属化合物用于荧光探测生化分子”“MoS2/ 石墨烯纳米复合材料作锂离子电池负极”“用于白光LED 的荧光粉”“用于活体成像硫化氢分子的荧光探针”“高能量转换效率聚合物太阳能电池”和“铜催化的烯烃三氟甲基化反应”，中国的核心论文数与署名通讯作者核心论文数均排名第1。而且有6 个前沿，中国贡献的核心论文份额均在50% 以上，最高的达到了84.1%。只有“铜催化的烯烃三氟甲基化反应”前沿，中国贡献的核心论文份额为39.3%，但也有11 篇论文入选核心论文簇，可见中国在过去的5 年中是化学与材料科学领域这7 个热点前沿中贡献较多的国家，引领着这些前沿的发展。这7 个前沿是中国当之无愧的优势前沿。

表2 在化学与材料科学领域10 个热点前沿的施引论文中美国和中国的潜在贡献度和潜在引领度

在潜在贡献度和潜在引领度方面，中国全面占领该领域所有10 个热点前沿的施引论文数和署名通讯作者的施引论文数的第1 名。虽然，美国在10 个热点前沿中，有5 个第2 名，3 个第3 名，2 个第4 名，但中国贡献和中国通讯作者的施引论文数，至少为美国的2 倍，有的前沿甚至达到了10 倍，从绝对施引论文数足以表明中国在化学与材料科学领域热点前沿的潜在贡献度和潜在引领度的绝对优势。

新兴前沿

在化学与材料科学领域的新兴前沿方面，中国相较美国的优势不如在热点前沿表现突出，但中国和美国各有侧重，都有各自的优势前沿。在该领域的9 个新兴前沿中，中国缺席了2 个新兴前沿的核心论文簇，其他7 个前沿的核心论文数排名，其中2 个新兴前沿排名第1，3 个前沿排名第2，1 个前沿第3，还有1 个前沿排名第4。美国缺席了3 个新兴前沿，在6个新兴前沿中有论文入选核心论文簇，核心论文排名5 个第1，1 个第2，与这6个前沿对应的署名通讯作者的核心论文排名均为第1。

表3 在化学与材料科学领域新兴前沿核心论文中美国和中国的贡献度和引领度

具体而言，在“菲啶衍生物的合成”和“Fe3O4@C 纳米材料作锂离子电池负极”前沿，中国贡献的核心论文分别为16 篇和7 篇，核心论文份额分别为80%和63.6%，核心论文数均排在第1 位，并且署名通讯作者的核心论文排名也均为第1，这表明中国在这两个新兴前沿表现了最强的贡献度和引领度。

“金属锂电极的枝晶抑制”“非贵金属电解水催化剂”和“1,2,3 – 三氮唑衍生物用于合成杂环化合物”前沿，中国贡献的核心论文排名和署名通讯作者的核心论文排名均为第2，而在这2 个前沿排名第1的恰恰是美国。可见在这2 个新兴前沿，中国略逊于美国，只表现出较强的贡献度和引领度。

在“用于钙钛矿型太阳能电池的空穴传输材料”前沿，中国贡献的核心论文排名第3，署名通讯作者的核心论文排名第2，而该前沿美国缺席了核心论文列表。在“用于不对称氢化反应的钳式铁化合物催化剂”前沿，中国贡献的核心论文1篇，排名第4，且该篇论文不是中国署名通讯作者。这表明在该新兴前沿中，中国的贡献度表现尚佳，更无法言及引领度。

表4 化学与材料科学领域新兴前沿施引论文中美国和中国的潜在贡献度和潜在引领度

中美两国贡献的施引论文和署名通讯作者的施引论文覆盖了化学与材料科学领域所有9 个新兴前沿。中国在“用于钙钛矿型太阳能电池的空穴传输材料”“Fe3O4@C 纳米材料作锂离子电池负极”“用于不对称氢化反应的钳式铁化合物催化剂”“非贵金属电解水催化剂”“菲啶衍生物的合成”和“1,2,3- 三氮唑衍生物用于合成杂环化合物”6 个新兴前沿，贡献的施引论文和署名通讯作者的施引论文均排名第1，而这两项指标的排名，美国均在第2 到第4 名的位置，可见这6 个前沿中国明显超过美国，表现出最强的潜在贡献度和潜在引领度。

在“金属锂电极的枝晶抑制”“有机光伏电池的电荷分离机理”和“生物正交化学”3 个新兴前沿，施引论文和署名通讯作者的施引论文中国均排名第2，第4和第4，而这几个前沿中这两项指标排名第1 的都是美国。可见在这3 个前沿中，中国略逊于美国，但也表现出了较强的潜在贡献度和潜在引领度。

总体来讲，在贡献度和引领度上，中国与美国在不同的新兴前沿各有侧重，美国稍胜一筹，而在潜在贡献度和潜在引领度方面，中国则略占优势。

本文由刘四旦摘编自中国科学院文献情报中心、汤森路透知识产权与科技事业部、新兴技术未来分析联合研究中心著《2015研究前沿及分析解读》（科学出版社，2016. 4）一书。

ISBN 978-7-03-047596-1

《2015研究前沿及解读分析》以文献计量学中的共被引分析方法为基础，基于汤森路透的Essential Science Indicators (ESI) 数据库中的10839个研究前沿，首先，遴选出2015年自然科学和社会科学的10个大学科领域排名最前的100个热点前沿和49个新兴前沿，重点选择一些研究前沿进行详细统计分析和解读；其次，以高度概括的视角对美国、英国、德国、法国、中国和日本6国在149个前沿的基础贡献水平和潜在发展水平进行评估描述；最后，在10个领域分别展开中国和美国在100个热点前沿和49个新兴前沿参与情况的比较分析，以期较为全面地掌握中国与美国等科技强国的差距和优势。

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