今天看了好几个Thomson Reuters的2014年总结或盘点。
首先是Research Fronts 2014报告。原来这个总结的数据分析是由我国科学院文献情报中心做的。
所谓Research Fronts，是先识别出近五年内引用率最高的论文（高引用率论文highly cited papers的选取另有方法，此略），然后找出这些论文中经常被同时引用的组合。本身是高引用率的文章，又经常被一起引用，说明就是一个研究方向中的重要论文（core papers），它们的集合也定义了一个研究前沿（research front）。一个research front的core papers数量和总被引数量可以表征这个research fronts的规模；平均每篇core paper被引数可以表征这个research front的被关注程度；core papers的平均发表年份及其分布可以表征这个research front的“热度”，即这个前沿增长多快，有多近期；总结这些core paper中出现率最高的keywords，可以定义出这个research front的内容。
Research Front 2014报告，是先将21个ESI领域的9700个research fronts划分成十个研究领域，然后按照总引用数，把每个研究领域中前10%的research fronts选出来。在这10%中，重新按这些research fronts的core papers发表的平均年份来排序（core papers集中在越近年的，就认为相应的research front越Hot），选出前十名的research fronts，总结在报告里。这些被选出来的被称为Hot Research Fronts。另外，报告还选出Emerging Research Fronts，即core papers平均发表年份在2012年下半年以后（>2012.5）的research fronts才被考虑，然后按总引用率排序，选出总引用数超过100的有44个research fronts，作为Emerging Research Fronts。这个排序是跨越所有十个研究领域的，所以有的领域的Emerging Research Fronts很多，有的领域一个都没有。Hot Research Fronts每个研究领域有10个，十个研究领域加起来有100个，再加上44个Emerging Research Fronts，这个报告一共选出了144个research fronts。中国科学院文献情报中心进一步在这144个research fronts中选出19个Key Research Fronts，选取的指标叫CPT，即考虑了core papers的被引用数（C）、core papers的篇数（P）以及引用了core papers的文章年份范围（T），构造成CPT = ((C/P)/T)这个比例。C/P其实就是平均每篇core paper的被引用数，用这个再除以T，就表示这些引用在年份上的集中程度。按照报告的原话就是，“it measures how extensive and immediate a research front is”。
在十个领域中，我主要关注的是Chemistry and Materials Science和Physics。首先是Chemistry and Materials Science的结果：
Hot Research Fronts in Chemistry and Materials Science
其中灰色高亮的是Key Research Fronts，即Functional metal organic frameworks。在研究功能MOFs的国家中，中国排第三，前两位是美国和韩国。如果按研究机构来排序，浙江大学与其他12所机构并列第1。MOFs前沿的8篇core papers，分别由8位通讯作者发表，其有中国浙江大学的钱国栋（Qian, GD），贡献了1篇core paper。按citing paper来排序（即引用了core papers的论文数量），中国排名第1，占49.0%。也就是说，这8篇core paper，近半是中国人引用的，引用机构排序中，中科院排第1，南京大学排第2，南开大学和吉林大学排第4（3个机构并列），浙江大学排第7，北京化工大学排第10（2个机构并列）。
由于core paper和research fronts本来就是根据引用率和共同引用率来选出的，MOFs领域能够跻身Hot Research Fronts乃至Key Research Fronts，很明显就是我们国家的研究者“自给自足”、“自力更生”的成果。相比之下，我们应该更愿意看到，由中国人贡献的core paper，主要被国外机构引用，这才显示，我们并非靠举国体制和人口优势把本来只是“自娱自乐”的课题推为“世界第一”（最后变成类似乒乓球运动的境地），而是真正的融入了世界科学界共同关注的研究领域当中去。
除了MOFs，10个Hot Research Fronts中，graphene出现了3个。跟高分子有关的只有一个，是高分子半导体和光伏器件的研究。
化学与材料科学领域还有14个Emerging Research Fronts，是十个领域中Emerging Research Fronts最多的领域：
Emerging Research Fronts in Chemistry and Materials Science
报告选择了第一个Polymer solar cells with enhanced power-conversion efficiency进行了评述。事实上第3个Bulk heterojunction polymer solar cells、第12个High performance perrovskite-sensitized solar cells也是相近的研究方向。这些方向也已经是所有跟聚合物有关的Emerging Research Fronts了。在评述中，提到了华南理工大学的吴宏滨设计的反转结构器件，光电转换效率达到了9.2%（10%是商业化的门槛），最新的纪录已经被UCLA刷新到了11.55%（2014年7月）。
接下来是Physics领域的情况。Key Research Fronts当然就是Higgs子的研究了，尽管只有区区2篇core papers，分别由ATLAS和CMS。在这一领域中，中国在top countries中名列第7，机构是中科院，排第4。Thomson Reuters的统计没办法区分中科院下面的分所。
Hot Research Front中属于凝聚态物理的，主要都是高温超导相关的研究方向，此外，graphene和silicene各占一个。没有非晶态或者软物质的方向。
除了Research Front 2014报告外，汤森路透还预测了2025年科技如何影响我们的生活，做了一个The World in 2025的报告，总结出了10个方面的革新。其中跟化学、物理和材料科学有关的包括：物联网（涉及到传感器技术，跟化学、物理和材料科学有关）、解决粮食问题（结合了照明技术、转基因技术等）、以电为动力的飞机（涉及到电池技术和轻质复合材料技术）、纤维素衍生物代替合成塑料、太阳能、量子传输等等，占了十个中的六个。其中，纤维素衍生物的研究应该是最原汁原味的高分子研究了，是传统高分子化学（高分子的改性）、高分子物理（溶液和熔体、力学性能）和加工工程的用武之地，同时也很可能是不久的将来的经济增长点——假如按照汤森路透的预测，2025年将完全替代石油化工来源的塑料的话，那在这十几年之间应该就会看到生物质资源的产业化和商业化过程。
感想
汤森路透的统计，只是对过去的科研动态的研究结果，可以用来预测。但是所有的研究都只停留于现象学。它不能回答为什么是这些而不是那些研究成为了热门研究，不能归纳出能够成为热门研究的方向的特点或者规律性。因此，如果想通过汤森路透的数据来决定自己研究什么“最划算”，是不靠谱的。汤森路透只能选出core papers，然后统计这些core papers是如何被引用的。但是，哪怕从功利的角度去想，我们的目标并不是要去做引用core papers的工作，而是让别人服去引用我们的工作，使自己的工作成为core papers。但是这些core papers是怎么出现的，为什么这么多引用，汤森路透的数据是无法回答的，这恰恰体现了科研发展的自发性。
科学研究的潮流有起有伏，前几年甚至几十年是高潮的研究，后几十年就会是低潮。人一辈子，做不了几件事。正是因为我们往往都不可能是core papers的生产者，不可能当时代的弄潮儿，所以，能够做几件自己感兴趣的事才是我们平凡人能够追求的幸福。当我退休的时候，自问我这短短二十年的研究工作，想必不甚伟大，恰好也不太热门，文章的数量很少，impact也很低。那么，至少我是否真正感兴趣？我感兴趣的问题，做出答案了吗？我想认识的现象，认识到了吗？基金是向单位交差的，文章是向基金委交差的，孩子穷有穷养富有富养，钱是带不进棺材的。把自己感兴趣的事情作出了一定的成果，才算不枉此生。