大曝光！2021年各个学科最前沿的科学研究方向（中篇）

　　生态与环境科学领域主要分布在生态科学和环境科学两个子领域，其中全球性的生态环境问题及新冠肺炎疫情相关的生态环境问题是主要关注点。

　　近年来，随着人类活动导致的生境破碎化、栖息地丧失、化肥农药的大量使用和有毒化学品在环境中的广泛扩散、气候变化等，全球昆虫生物多样性已经呈现急剧下降的趋势。

　　但是，由于昆虫衰退的过程是很宏观的，身处其中的人类很难获得足够直观、深刻的体会，且除美欧等部分发达国家外，昆虫生物质多样性的监测极不充分，其衰退和多样性丧失状况被严重低估。

　　全氟化合物具有持久性和远距离迁移性，可在生物体内蓄积与放大，可产生脏器毒性、神经毒性、免疫和内分泌毒性、生殖毒性和致癌性，已在全球各类环境介质及生物体内检出，其对人类和环境的危害已经引起了广泛关注和国际控制行动。

　　核心论文贡献率最高的分别是美国，瑞典和中国，其贡献率分别是47.2%，22.2%，16.7%。

　　临床医学领域位居前十位的热点前沿集中于新型冠状病毒肺炎（COVID-19，简称新冠肺炎）、肿瘤免疫与靶向治疗这三个方向。

　　新冠肺炎疫情从 2019 年开始肆虐全球，截至目前依然没有针对性的特效治疗和预防手段，给人类健康造成严重威胁。这一亟待全人类共同应对的公共卫生挑战必然成为近几年的研究热点。

　　其中最核心的6篇论文均出自中国，核心论文Top机构也都来自中国，包括武汉金银潭院、中日友好医院、北京协和医学院、中国疾病预防控制中心等。后续中国和美国是最为活跃的研究国家。

　　孕妇作为新冠肺炎感染人群中的一个特殊群体，她们受感染后的临床表现及母婴结局备受关注，成为新冠肺炎相关研究的一个热点。

　　核心的论文贡献率中国最高，遥遥领先；其次为美国和意大利。其中华中科技大学、武汉大学在该前沿核心论文 Top 产出机构中领先。

　　作为非共价键研究领域的新范式，相互作用构筑的材料表现出独特的荧光、磷光、磁性、液晶、超分子凝胶等特性，在光波导、传感、催化和药物发现等领域具有广阔的应用前景，近年来成为化学与材料科学领域的热点研究方向。

　　化学动力学疗法（ChemodynamicTherapy，CDT）是一类基于铁基芬顿反应的新型肿瘤治疗策略，最早由中国科学院上海硅酸盐研究所首次提出。

　　该策略基于非晶铁纳米颗粒在肿瘤微环境中先酸解离、再催化过氧化氢歧化的逻辑响应关系，在瘤内原位产生羟基自由基，导致肿瘤细胞线粒体不可逆的破坏、DNA 链断裂以及蛋白和膜的氧化，最终分解为生物安全的铁离子，显著提高肿瘤治疗的特异性。

　　数学领域位居前十位的热点前沿主要集中于双相各向异性变分问题、光孤子传输特性的解析研究、基于深度卷积神经网络的医学图像分析算法、公共不动点问题的迭代算法、用于优化机器人操作的动态神经网络算法、高维非线性偏微分方程的求解方法、非线性时间序列的复杂网络分析、多层贝叶斯建模、分数阶反应扩散方程的数值解法、有限差分格式的能量稳定性研究等领域。（完全看不懂）

　　很多意义重大的自然科学、工程技术等问题都可归结为对非线性偏微分方程的研究，因此非线性偏微分方程的求解工作有着重要的理论和应用价值。

　　核心论文贡献率，美国以92.6%稳居第一，接下来是德国22.2%和中国的14.8%居于2、3位。

　　借助图论和统计学的相关方法，复杂网络理论可以捕捉并描述复杂系统的演化机制、演化规律和整体行为。

　　其实还有好多学科没列出来，但是文章太长了，完读率就很差，因此我分成了上中下三篇，有兴趣的的可以前往我的主页查看其他两篇文章。