报告由中国科学院科技战略咨询研究院与科唯安联合发布,基于研究前沿热度指数体系,分析全球 11 个学科领域 110 个热点前沿和 18 个新兴前沿的发展格局,聚焦主要国家 / 地区的研究活跃程度与贡献影响力,揭示全球科技竞争态势。
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- 指数定义
研究前沿热度指数通过 “国家贡献度”(核心论文份额、施引论文份额)和 “国家影响度”(核心论文被引频次份额、施引论文被引频次份额)综合计算,从前沿、学科、整体三个层面测度各国基础研究表现。
- 覆盖范围
涵盖农业科学、生态与环境科学、地球科学、临床医学、生物科学、化学与材料科学、物理学、天文学与天体物理学、数学、信息科学、经济学及其他社会科学 11 大学科,共 128 个研究前沿,样本覆盖全球主要国家 / 地区。
- 梯队分布
- 第一梯队:美国以 193.03 分稳居第一,中国以 182.37 分位列第二(得分达美国的 94.5%),中美并驾齐驱格局巩固;
- 第二梯队:英国(73.93 分)、德国(72.43 分),与前两名差距明显,但领先第三名加拿大(41.81 分)优势显著;
- 第三梯队:加拿大、澳大利亚、法国等其余 Top20 国家 / 地区,部分相邻国家分数差距极小。
- 中美差距持续缩小
2017-2025 年中国相对美国的热度指数份额从 42.3% 震荡攀升至 94.5%,创历史最高,2021 年曾达 91.5%,虽经历调整但 2024 年后重回上行轨道。
- 分领域领跑格局
中美包揽所有学科最高分:美国在地球科学、临床医学、生物科学、天文学与天体物理学、数学 5 个领域排名第一;中国在农业科学、生态与环境科学、化学与材料科学、物理学、信息科学、经济学及其他社会科学 6 个领域排名第一。
- 中国领跑学科
- 农业科学:中国以 18.63 分大幅领先(美国 7.61 分),在 11 个前沿中 6 个排名第一,聚焦植物病害检测、作物抗性基因挖掘等方向;
- 生态与环境科学:中国 23.10 分(美国 10.23 分),8 个前沿排名第一,涵盖碳中和路径、污染物降解、低碳城市等热点;
- 化学与材料科学:中国 22.41 分(美国 10.69 分),81.8% 的前沿排名第一,聚焦电池材料、塑料回收、CO₂转化等;
- 信息科学:中国 19.58 分(美国 14.36 分),72.7% 的前沿排名第一,覆盖智能驾驶、6G 通信、多模态技术等;
- 物理学:中美并驾齐驱,中国 16.55 分略超美国 14.04 分,在高温超导、量子密钥分发等 6 个前沿排名第一;
- 社会科学:中国 15.16 分(美国 12.51 分),核心优势集中在科技金融、绿色创新等领域。
- 美国领跑学科
- 临床医学:美国 34.04 分遥遥领先(中国 10.55 分排第四),17 个前沿中 15 个排名第一,聚焦肿瘤免疫治疗、神经退行性疾病疗法等;
- 生物科学:美国 25.31 分(中国 18.82 分),9 个前沿排名第一,涵盖蛋白质修饰、基因编辑、空间转录组学等;
- 天文学与天体物理学:美国 21.59 分(中国 9.67 分排第五),8 个前沿排名第一,涉及宇宙学参数、中子星研究等;
- 数学:美国 25.71 分(中国 12.27 分),8 个前沿排名第一,聚焦神经算子、机器学习数学理论等;
- 地球科学:美国 16.95 分(中国 15.62 分),6 个前沿排名第一,涵盖页岩油资源、极端气候研究等。
- 中美优势领域差异化
中国在应用导向、产业关联度高的学科(如材料、信息、农业)表现突出;美国在基础科学、临床医学、天文等传统强势领域仍保持绝对领先。
- 中国进步显著领域
临床医学排名从 2017 年第 10 名提升至 2025 年第 4 名,天文学与天体物理学从第 11 名升至第 5 名,短板领域持续改善。
- 前沿热点集中度
中美在各学科排名前三的前沿占比均超 50%,中国在化学与材料科学、信息科学达 100%,美国在物理学、数学达 100%,头部国家主导核心前沿。
全球科技前沿竞争呈现 “中美双雄领跑、英德紧随、多国追赶” 的格局,中美在 11 个学科形成分领域领跑态势。中国在应用类、产业关联型学科已建立显著优势,与美国的整体差距持续缩小,基础研究实力稳步提升;美国在基础科学、临床医学等领域仍具不可替代的领先地位。未来,中美在核心前沿的竞争将更聚焦,中国短板领域的突破与美国优势领域的巩固将成为全球科技格局演变的关键。