2021研究前沿聚焦全球新型冠状病毒肺炎疫情
潘锋 赵海
中国科学院科技战略咨询研究院、中国科学院文献情报中心、科睿唯安2021年12月8日联合向全球发布《2021研究前沿》报告(简称“报告”)，报告遴选展示了在农业科学、临床医学等11个高度聚合的大学科领域中较为活跃或发展迅速的110个热点前沿和61个新兴前沿，较为客观地反映了相关学科的发展趋势。如在全球新型冠状病毒肺炎(COVID-19，简称新冠肺炎)疫情背景下，其相关研究在临床医学与生物科学领域的研究前沿中占了很高比例;此外，新型冠状病毒(SARS-CoV-2)相关研究与其他学科领域紧密结合，形成了其他领域的热点与新兴前沿，表明当今世界科技发展多点突破、交叉汇聚的总体趋势愈加清晰。中国科学院科技战略咨询研究院院长潘教峰研究员表示，发布《2021研究前沿》是中国科学院发挥好国家高端科技智库功能，把握世界科技发展大势的重要举措。
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报告显示，2021年在11大學科领域的110个热点前沿和61个新兴前沿中，中国排名第一的前沿数为65个，稳居世界第二且与美国的差距进一步缩小，美国仍最为活跃，居第一位;英国、德国和意大利分别列第三、第四和第五。在报告的基础上，研究人员编制了《2021研究前沿热度指数》，评估了中国、美国、英国、德国、法国和日本等国家在上述研究前沿中的表现。
中国科学院院士、中国疾病预防控制中心主任高福研究员应邀到会做了题为“新冠疫情和疫苗研发对科技前沿未来的启示”的主题演讲，针对相关研究前沿领域进行了专业解读。高福院士表示，中国的新冠肺炎疫苗研发处于世界第一方阵，这首先是因为国家对病原微生物与免疫学研究的长期投入，我国科学家及时共享了新型冠状病毒的基因序歹列，为全球研发疫苗争取了时间;二是我国基础研究走在了国际前沿，国家体制优势，联防联控，成立了疫苗专班积极部署了5条疫苗研发路线;三是中国疾病预防控制中心为中生、科兴提供了早期灭活疫苗的条件。
临床医学热点前沿
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报告发布了2021临床医学领域居前十位的热点前沿，主要集中在新冠肺炎、肿瘤免疫与靶向治疗两个前沿群。突发新冠肺炎疫情是现代医学面临的重大挑战，相关研究迅速成为国际临床医学研究的热点，并在2021年临床医学热点前沿Top10中占据了6个席位成为绝对主流。国内外学者的研究主题涉及新冠肺炎病例临床特征、CT诊断、药物治疗、肺外表现及并发症、对母婴影响等，包括新冠肺炎病例临床特征、胸部CT在新冠肺炎诊断和管理中的作用、瑞德西韦治疗新冠肺炎研究、新冠肺炎并发静脉血栓形成、新冠肺炎孕妇临床表现与母婴结局、新冠肺炎患者神经系统表现，而肿瘤免疫和联合靶向治疗是历年研究前沿的核心议题，并在新冠肺炎火热研究冲击下持续保持较高热度。
报告指出，新冠肺炎给人类健康造成严重威胁，但截至目前依然没有针对性的特效治疗和预防手段，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。研究前沿通过引文分析遴选出的2021年临床医学领域的两个重点热点前沿都与新冠肺炎相关，也印证了这一点。“新冠肺炎病例临床特征”热点前沿的6篇核心论文，截至2021年3月篇均被引达4000次以上，也成为2020 年Web of Science 数据库收录论文被引频次最多的6篇论文。其中由中国疾病预防控制中心、武汉金银潭医院等机构于2020年2月联合发表在The New England Journal of Medicine上的论文被引4657次，该研究率先向全世界揭示了新冠肺炎的致病元凶——新型冠状病毒。其余5篇核心论文则都是对新冠肺炎住院患者临床特征的汇总归纳，内容涉及临床症状、影像学特征、实验室检查、预后转归等。主要发现包括：发热、咳嗽为最常见症状，其他也有肌痛或乏力、咯痰、头痛、咯血、腹泻等，部分患者无典型症状;胸部CT常出现磨玻璃影，但部分非重症患者甚至极少数重症患者无影像学检查异常;多数患者血液检查出现淋巴细胞计数减少;患者排毒时间中位数为20 d，最短8 d，最长可达37 d，这也部分解释了出院后复阳的情况。新冠肺炎并发症包括急性呼吸窘迫综合征、病毒血症、心肌损伤、休克等，有基础疾病的老年男性更易出现重症和致命性并发症;ICU转入率为5%～32%，住院病死率为1.4%～28%。随着新冠肺炎疫情在全球多地的持续局部流行以及相关研究的逐步深入，将有更多临床证据得以揭示，从而为疫情精准防控提供科学依据。
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报告披露，该热点前沿6篇核心论文全部来自中国，均发表在武汉发现新冠肺炎疫情后不久，我国学者第一时间向世界公开新冠肺炎研究发现体现了疫情防控及时、公开、透明、负责任的态度。核心论文Top机构也都来自中国，包括武汉金银潭医院、中日友好医院等，其中居首位的武汉金银潭医院是最早集中收治新冠肺炎患者的定点医院。这些机构在早期患者救治和科技战疫中发挥了重要作用，上述机构的研究者曹彬、王健伟、钟南山、高福、王行环、谭文杳、张欣欣等为全球科技战疫作出了重要的贡献。
孕妇作为新冠肺炎感染人群中的一个特殊群体，她们被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。“新冠肺炎孕妇临床表现与母婴结局”热点前沿的29篇核心论文，大部分是回顾性总结评价了孕妇在感染新冠肺炎后的临床特征、妊娠结局和垂直传播风险等。其中，由武汉大学和北京大学等机构于2020年3月联合发表在Lancet上的论文被引最高，达到856次，该研究发现孕妇感染后临床特征与其他成年患者并无明显差异，且尚无充分证据表明孕期感染会导致垂直传播。湖北省妇幼保健院和复旦大学2020年2月合作发表在Translational Pediatrics 上的论文被引354次，该研究发现孕期感染会对新生儿产生不利影响，导致胎儿窘迫、早产等情况发生。其他研究的主要发现包括妊娠和分娩不会加重病情，染病孕妇以轻症居多，预后较好;常见症状、实验室检查、胸部CT表现与其他成人基本一致;部分孕妇症状不典型或者无症状增加了早期筛查难度，胸部CT和RT-PCR有助于早期诊断;孕期感染可能对母婴结局造成不利影响，如自然流产、胎膜早破、早产、胎儿窘迫以及新生儿呼吸窘迫、窒息、发热、血小板减少伴肝功能异常甚至死亡;部分研究发现孕妇阴道分泌物病毒检测为阴性，阴道分娩导致垂直传播风险很低。但对于孕产妇及其新生儿应尽可能做好防护隔离措施，减少暴露机会，降低垂直传播风险，同时做好随访，警惕新生儿产后迟发感染。在该热点前沿核心论文Top产出国家方面无论是论文数量还是被引频次，中国的贡献率都最高，遥遥领先。
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临床医学新兴前沿
新冠肺炎疫情是全球科学事业面临的一次重大考验，全球生物医学科学家顺势而为，纷纷开展各项科研攻关和长期科研项目，为疫情防控提供科技支撑。报告披露，临床医学领域2021年入选的29个新兴前沿均为新冠肺炎研究，可分为新冠肺炎临床表现、脏器损伤及并发症、对基础疾病影响、流行病学、院感防控、治疗方法、疫苗研发、免疫特征、诊断技术等九大前沿群。
“临床表现”前沿群包含了早期病例临床表现、味嗅觉障碍、消化系统症状、眼部表现、儿童临床表现以及无症状感染者的临床表现6个新兴前沿;其中“脏器损伤与并发症”前沿群包含了心脏损伤、肝损伤、血脑屏障损伤、急性肾损伤以及儿童多系统炎症综合征、格林巴利综合征6个新兴前沿;“对基础疾病影响”前沿群包含了对肿瘤、实体器官移植、痴呆以及高血压用药影响4个新兴前沿;“流行病学”前沿群包含了人群流动限制政策影响、疫情评估模型、非洲疫情传播以及儿童流行病学4个新兴前沿;“院感防控”前沿群包含了头颈部外科、耳鼻喉手术、口腔医学以及炎症性肠病应对4个新兴前沿;“治疗方法”前沿群包含了维生素D、膳食补充剂、羟氯喹/阿奇霉素联用治疗3个新兴前沿。
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综合CPT指标、前沿发展潜力及科技情报，报告对“新型冠状病毒感染致脏器损伤及并发症”和“新型冠状病毒疫苗研发”两个前沿群作为重点分析。呼吸系统症状通常被认为是新型冠状病毒感染的主要特征和表现，但研究者逐渐关注到新型冠状病毒感染也会对其他器官产生广泛的影响。已有证据表明，血液系统、心血管系统、泌尿生殖系统、消化系统、内分泌系统、神经系统、皮肤和眼部等，都可能受到新型冠状病毒感染的影响，患者面临血栓、心肌功能障碍、心律失常、急性冠状动脉综合征、急性肾损伤、胃肠道症状、肝损伤、高血糖、眼部疾病和皮肤病等多种并发症风险。新型冠状病毒感染致肺外脏器损伤和并发症的致病机制，可能是由新型冠状病毒直接攻击广泛分布在人体多个组织中的血管紧张素转换酶2(ACE2)受体所致，或是感染诱发内皮损伤和血栓炎症、免疫反应失调、ACE2通路异常适应性等。并发症的发生不仅与较高的死亡风险相关，还会降低患者出院后的自理能力，造成严重疾病负担，因此对新型冠状病毒感染致肺外脏器损伤和并发症的波及范围、致病机制、治疗措施、长期影响等的研究将日益受到关注。
, http://www.100md.com “新型冠状病毒感染致脏器损伤及并发症”前沿群包括新型冠状病毒感染致心肌损伤等6个新兴前沿。心肌损伤、肝损伤和急性肾损伤是新型冠状病毒感染最常见并发症，发生率分别为20%～30%、16%～19% 和20%～50%。而5%～10%的新型冠状病毒感染者可能发生血脑屏障损伤和功能障碍，罕见且严重的格林-巴利综合征病例也数见报告。儿童是新冠肺炎的易感人群，美国疾病控制与预防中心流行病学资料显示，相比成人儿童发病率、住院率和病死率相对较低。但自2020年4月以来，在欧美等新冠肺炎高流行地区一种罕见的被命名为儿童多系统炎症综合征的儿科并发症屡见报道，该疾病发病严重，表现出与川崎病和中毒性休克症状相似的临床特征，在新冠肺炎疫情期间增长了30倍，且60%患儿需重症监护，病死率为0.9%～2%。
新冠肺炎流行给人类带来了长期的健康问题，尽管疫苗已取得了巨大成功，但疫情最终结局仍取决于全球卫生系统应对、疫苗效力、新型冠状病毒变种发展趋势及文化调整等诸多因素，人类仍旧面临着新冠肺炎流行的威胁。随着新冠肺炎对肺外影响的真实世界证据不断积累，对新型冠状病毒引起的并发症和后遗症的认识正在不断加强。但有效解决新型冠状病毒感染并发症和后遗症是一项长期而复杂的工作，相关研究将围绕肺外脏器损伤和并发症致病机制、肺外脏器保护、并发症多学科协同处理、长期后遗症影响评估与应对、康复指导等全面展开。
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通过疫苗接种达到有效群体免疫被认为是当前预防新冠肺炎最经济、最有效的措施。在全球的科学界共同努力下，新型冠状病毒疫苗研发速度和规模达到了前所未有的水平，国内外短短数月便有疫苗获批紧急使用，打破了既往疫苗研发和上市的历史纪录。来自世界卫生组织(WHO)的数据统计显示，截至2021年9月24日全球共有数百家单位开展了新型冠状病毒疫苗研发，目前处于临床研究阶段的疫苗有121种，处于临床前试验阶段的疫苗有194种。“以创纪录的速度开发和测试急需的新型冠状病毒疫苗”被Science杂志评选为2020年十大科学突破之首位。
“新型冠状病毒疫苗研发”前沿群包括“不同技术路线新型冠状病毒疫苗研发”“新型冠状病毒潜在细胞表位识别及疫苗研发”两个新兴前沿。其中，“不同技术路线新型冠状病毒疫苗研发”新兴前沿的18篇核心论文，涉及美国、中国、俄罗斯和英国多家医药企业和研究所15种疫苗的临床前及临床I期、n期试验研究，覆盖了当前新型冠状病毒疫苗研发的蛋白质亚单位疫苗、病毒载体疫苗、核酸疫苗、灭活或减毒疫苗等多种技术路线，其中包括了两款已获美国FDA紧急使用批准的mRNA疫苗(辉瑞公司BNT162b和Moderna公司mRNA-1273)、首个已获WHO 紧急使用认证的中国灭活疫苗(国药集团BBIBP-CorV)、首个在中国批准上市的腺病毒载体疫苗(康希诺生物Ad5-nCoV)以及Novavax公司在研的NVX- CoV2373重组蛋白疫苗、Inovio 公司在研的INO-4800DNA疫苗等。而“新型冠状病毒潜在细舸表位识别及疫苗研发”新兴前沿的核心论文，则聚焦运用生物信息学方法预测和识别新型冠状病毒疫苗研发的B细胞表位和T细胞表位。
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报告指出，目前多条疫苗研发技术路线均取得了一定进展，但全球疫情尚未出现明显放缓趋势，且由于现有疫苗保护持续时间等数据尚不完整，不同人群健康状况和感染风险各异，单款疫苗产能无法满足全球需求，新型冠状病毒新变异株出现等原因引发的不确定性等，新型冠状病毒疫苗研发仍面临較大挑战。继续研发具有更高安全性、有效性、广泛性和便捷性的多种候选疫苗，将为新冠疫情防控提供更充足的准备。
生物科学热点前沿与新兴前沿
报告发布了生物科学领域居前十位的热点前沿，主要集中于新型冠状病毒致病机制研究、瑞德西韦抑制冠状病毒机制研究、卡介苗诱导的训练免疫、肿瘤相关成纤维细胞对肿瘤免疫应答影响等主题。
在与新冠肺炎的战斗中全球科学家在与病毒赛跑，新型冠状病毒致病机制相关研究迅速成为生物科学领域的热点，通过确定病原、关键靶点及受体，将为后续疫情防控和药物及疫苗研究奠定基础。2021年的相关热点前沿包括“新冠肺炎病原的鉴定、病毒全基因组序列分析和ACE2受体识别”和“新型冠状病毒刺突糖蛋白的结构、功能和抗原性”，而“瑞德西韦抑制冠状病毒的机制研究”热点前沿研究则证实，瑞德西韦可强效抑制冠状病毒属的复制，包括一些引起人畜共患疾病如中东呼吸综合征MERS和SARS的冠状病毒。
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报告认为，新冠肺炎疫情给全球卫生体系和社会经济发展带来了严峻的挑战，在与时间和疫情争分夺秒的科研攻关中，科学家和临床医务工作者始终站在科学前沿，基于新冠肺炎数据发表了大量高质量论文，为疫情防控提供了重要线索。新发传染病病原快速鉴定是疫情应急防控体系的重中之重。“新冠肺炎病原鉴定、病毒全基因组序列分析和ACE2受体识别”热点前沿的2篇核心论文，于2020年2月3日同日发表在Nature期刊上，是写在抗击疫情第一线的较早的两篇论文。这两项研究在最短的时间内提供了有关新型冠状病毒的第一份详细报告，证实了新型冠状病毒是造成武汉市持续性急性呼吸道综合征流行的病因，并从核酸检测、血清学诊断、病毒分离和受体利用等方面，揭示了新型冠状病毒的基本生物学特性、全基因组序列、ACE2受体以及可能的自然宿主。两篇论文结论相互佐证，为后续疫情防控和药物与疫苗研究奠定了坚实的基础。
其中，中国科学院武汉病毒研究所、武汉市金银潭医院及湖北省疾病预防控制中心联合团队快速鉴定出病原体为新型冠状病毒，揭示了其与SARS-CoV 冠状病毒的相似性，同时该研究提供了确凿的证据证明新型冠状病毒入侵人体细胞的关键受体是ACE2，这一发现为后续相关研究提供了关键支撑。另一篇论文中，复旦大學附属上海市公共卫生临床中心等组成的研究团队，在全球最早公布了新型冠状病毒全基因组序列，该研究对之后的全球防疫和疫苗及药物研发意义重大。上述两篇核心论文被引频次分别达到3655次和1625 次。
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新型冠状病毒是引发新冠肺炎疫情的致病原，新型冠状病毒与SARS-CoV病毒一样，也是利用其表面的刺突糖蛋白(spike glycoprotein，S蛋白)结合人体ACE2受体侵入人体细胞，因此，研究新型冠状病毒S蛋白及其受体的结构与功能，对进一步揭示病毒入侵机制和相关靶向药物及疫苗研发具有重要意义。“新型冠状病毒刺突糖蛋白的结构、功能和抗原性”重点热点前沿由3篇核心论文组成，均于2020年疫情暴发初期发表在全球顶级期刊Science、Cell上，是众多新型冠状病毒研究中的突出代表。研究者在前人工作的基础上做出了重要创新，揭示了新型冠状病毒S蛋白的结构及其在病毒侵入人体时发挥的作用，这些关键核心论文及其施引论文的研究结果，为新型冠状病毒疫苗和药物的研发提供了思路和研究基础。其中，美国得克萨斯大学奥斯汀分校等团队首次利用冷冻电镜技术展示了S蛋白的三聚体结构，并指出新型冠状病毒与ACE2的亲和力是SARS-CoV的10～20倍，这很可能有助于解释其高传染性。德国莱布尼兹灵长类动物研究所等的论文被引频次最高，达到2727次，该研究指出宿主细胞表面跨膜丝氨酸蛋白酶2(TMPRSS2)在S蛋白进化中扮演了重要作用，TMPRSS2抑制剂则可阻断病毒侵入过程，该研究对了解新型冠状病毒的传播和发病机制、确定抗病毒干预潜在靶点具有重要意义。美国华盛顿大学等的论文则详细阐释了S蛋白在新型冠状病毒与宿主侵染和膜融合的机制，鉴定出了S蛋白S1/S2亚基边界存在的独特弗林蛋白酶切割位点，解析出了S蛋白细胞外结构域三聚体的冷冻电镜结构。这一研究的发现为疫苗和病毒侵入抑制剂的设计提供了蓝图，该前沿的核心论文均得到了较高的引用。
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报告介绍，生物科学领域共有11项研究入选2021年新兴前沿，主要研究主题包括新型冠状病毒相关主题、全基因组泛癌分析、人黏连蛋白折叠基因组机制以及人工智能在肽疗法中的应用等。其中，8个新兴前沿从不同角度涉及新型冠状病毒研究，占据了新兴前沿的主要地位，包括致病原理研究即利用模式动物研究新型冠状病毒致病机制、新型冠状病毒与ACE2相互作用的进化动力学，治疗药物靶标研究，如新型冠状病毒主蛋白酶Mpro、新型冠状病毒RNA 依赖性RNA聚合酶，强效新型冠状病毒中和抗体研究，新型冠状病毒引发的T细胞免疫研究以及新型冠状病毒对女性生殖系统的影响研究等。
报告认为，新冠肺炎疫情暴发以来，各方投入了大量的精力和资金研发新冠肺炎防治的疫苗和药物，疫苗研发取得了极大的进展，大规模的疫苗接种工作为疫情防控带来了积极作用，但新冠肺炎治疗药物研发却迟缓了很多。原则上在寻找新冠肺炎的治疗方案时，与病毒复制和宿主细胞控制有关的所有病毒酶和蛋白质都是潜在的成药靶点。科学家们基于新型冠状病毒本身的S蛋白，RNA依赖性RNA聚合酶(RdRp)和主蛋白酶(Mpro)，以及基于宿主的ACE2受体和TMPRSS2等靶点开展了各种抗病毒药物的开发。其中新型冠状病毒主蛋白酶(main protease，Mpro，又称为3CLpro)的进化高度保守，在介导病毒复制和转录中起着关键作用，成为较有吸引力的新型冠状病毒药物靶点。
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“新型冠状病毒主蛋白酶的结构解析和抑制剂发现”新兴前沿的6篇核心论文，来自中国、美国、澳大利亚和德国等国家，主要关注新型冠状病毒主蛋白酶Mpro的三维结构解析和抑制剂的发现。该前沿还通过采取结合结构辅助药物设计、虚拟药物筛选和高通量筛选的方法，开展了广泛的抑制剂筛选，研究发现GC-376、boceprevir、carmofur、ebselen等药物对Mpro具有良好的抑制活性，能有效地抑制新型冠状病毒在宿主细胞中的复制。同时，发现筛选出的拟肽类化合物11a、11b、α-酮酰胺抑制剂13b等具有开发成药物的潜力。该新兴前沿的研究成果为快速开发具有临床潜力的抗新冠肺炎药物奠定了重要基础，同时该前沿受到广泛关注，国内外众多科学家展开了跟进研究，期待生物医药工作者早日开发出抗新冠肺炎的特效药。
呈现多点突破交叉汇聚态势
在报告发布的化学与材料科学领域3项新兴前沿中，其中包括一项聚焦化学原理在病毒检测中的应用。引发新冠肺炎疫情的罪魁祸首是新型冠状病毒，检测新型冠状病毒的传感器是有效评估临床进展和对感染严重程度或严重趋势保持的检测，灵敏度高且速度快的新型传感器应运而生。化学传感器操作简便、检测成本低廉且灵敏度和准确度更高，为新冠肺炎疫情防控和诊断提供了诸多有潜力的检测方案。
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在“化学传感器在新型冠状病毒检测中的应用”新兴前沿中，瑞士联邦理工学院和中国山东中医药大学联合制备了带有互补DNA受体的二维金纳米岛(AuNIs)双功能等离子体光热生物传感器，利用其等离子体光热(PPT)效应和局部表面等离子体共振(LSPR)传感转导功能，实现了对新型冠状病毒选定序列的灵敏检测。该方法的检测下限低至0.22 μm，并允许在多基因混合物中精确检测特定靶点。韩国基础科学研究院利用在场效应晶体管的石墨烯片上，涂覆一种针对新型冠状病毒尖峰蛋白的特异性抗体的策略，制备成可灵敏检测新型冠状病毒的传感器。美国马里兰大学基于金纳米颗粒(AuNPs)的比色分析方法，开发出了一种无需任何复杂的仪器技术，即可实现对新型冠状病毒进行选择性的“肉眼”检测。当前新冠疫情的形势在全球多地仍不容乐观，基于化学技术制备更灵敏、更便捷的病毒传感器仍将是化学和生物医药工作者的长期任务。
报告介绍，信息科学领域有一项新冠肺炎研究入选新兴前沿。与新冠肺炎作斗争的一个关键步骤是对受感染患者进行有效筛查，以便受感染的患者能够立即得到治疗和护理并被隔离以减轻病毒的传播。如何利用先进的人工智能深度学习技术迅速准确地识别出新冠肺炎病情，成为信息科学领域的新兴重点研究方向。
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“利用医学影像检测和诊断新冠肺炎的深度神经网络研究”新兴前沿，围绕如何利用深度学习技术在医学影像数据中迅速识别新冠肺炎展开研究。在数据源方面，大部分研究使用X线片进行自动识别，有2篇文献采用CT影像数据进行识别。疫情初期由于可用的数据集较小，部分研究采用了数据增强方法来进行深度学习训练，提升了对新冠肺炎的识别能力;识别方法则涉及辅助分类器生成对抗网络(GAN)、深度迁移学习方法、多目标差分进化卷积神经网络等。
2021年经济学、心理学及其他社会科学领域位居前十位的热点前沿，呈现出较强的学科交叉性。新冠肺炎的暴发及快速传播对社会的方方面面包括人们的身体健康和心理健康，都产生了巨大的影响，尤其是给一线医护人员带来了沉重的压力，极端的压力造成了中度到重度的心理困扰，并伴随有头痛、倦怠等相应的身体症状。
“新冠肺炎大流行的心理健康影响研究”热点前沿，主要聚焦新冠疫情严重地区医务工作者和社会民众的心理健康负担及其造成的影响。相关研究調研了不同国家或地区在新冠肺炎疫情下医护人员表现出的失眠等身体症状的普遍性，以及身体症状与抑郁、焦虑、压力和创伤后应激障碍(PTSD)心理之间的关联。部分研究结合人口统计学数据，确定了一般人群中精神症状的患病率、易患病人群(例如女性、伴随慢性疾病和既往精神病史的人群)及其主要症状，确定了心理困扰的风险和保护因素，旨在采取有针对性的应激性创伤后心理干预措施。该前沿研究的意义在于，通过了解突发公共卫生事件后的心理健康问题及应对措施，帮助指导医护人员和社区为民众应对灾难做好更充分的准备。
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4项与新冠肺炎疫情有关的研究入选经济学、心理学及其他社会科学领域新兴前沿，分别是新冠肺炎疫情恐惧量表的测量评估、医护人员的心理健康问题的调查、各国对新冠肺炎的知识、态度和做法的调查和新冠疫情对金融市场的影响。冠状病毒恐惧症是一种相对较新的与流行病相关的症状，已被证明与功能障碍和心理困扰密切相关，为解决受新冠病毒大流行影响给人们心理健康带来的问题，社会科学家、心理学家开始关注通过开发新冠疫情引起的心理恐惧、焦虑、压力等方面的量表。
从“新冠肺炎恐惧量表的心理测量评估”新兴前沿的16篇核心论文中可以看出，目前开发的关于新冠疫情恐惧心理测量评估的量表有新冠肺炎恐惧量表(FCV-19S)、冠状病毒焦虑量表(CAS)、大流行悲伤量表(PGS)、冠状病毒恐惧问卷(FCQ)、新冠肺炎压力量表(CSS)等，每个量表都有不同的测度结构和测量项目并进行了多样本的信效度检验。利用这些工具研究发现，与一般人群相比，已有心理健康状况的人可能更容易受到与新冠肺炎相关压力源的影响，例如患有焦虑症或情绪障碍的人受到新冠肺炎的负面影响更大，患有焦虑症的人更担心危险和污染、社会经济后果，呈现仇外心理和创伤性压力症状;新媒体的使用和更多的媒体与消极的心理结果有关，但某些媒体内容却又与积极的心理影响有关。这些研究表明，卫生专业人员应该充分意识到冠状病毒恐惧症的存在，以及从官方渠道进行及时公共卫生沟通的必要性。同时，这些研究也有望在一定程度上为政府政策制定提供有关如何减缓病毒传播的信息。
从2014年开始，中科院战略情报研究团队与科睿唯安合作，面向全球发布《研究前沿》系列年度研究报告，历经8年发展，《研究前沿》现已成为中科院国家高端科技智库的品牌成果。中国科学院副院长高鸿钧院士表示，在国家高端智库建设试点中，中国科学院发挥了高水平科技智库的骨干引领和示范带头作用。, 百拇医药(潘锋 赵海)
中国科学院科技战略咨询研究院、中国科学院文献情报中心、科睿唯安2021年12月8日联合向全球发布《2021研究前沿》报告(简称“报告”)，报告遴选展示了在农业科学、临床医学等11个高度聚合的大学科领域中较为活跃或发展迅速的110个热点前沿和61个新兴前沿，较为客观地反映了相关学科的发展趋势。如在全球新型冠状病毒肺炎(COVID-19，简称新冠肺炎)疫情背景下，其相关研究在临床医学与生物科学领域的研究前沿中占了很高比例;此外，新型冠状病毒(SARS-CoV-2)相关研究与其他学科领域紧密结合，形成了其他领域的热点与新兴前沿，表明当今世界科技发展多点突破、交叉汇聚的总体趋势愈加清晰。中国科学院科技战略咨询研究院院长潘教峰研究员表示，发布《2021研究前沿》是中国科学院发挥好国家高端科技智库功能，把握世界科技发展大势的重要举措。
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报告显示，2021年在11大學科领域的110个热点前沿和61个新兴前沿中，中国排名第一的前沿数为65个，稳居世界第二且与美国的差距进一步缩小，美国仍最为活跃，居第一位;英国、德国和意大利分别列第三、第四和第五。在报告的基础上，研究人员编制了《2021研究前沿热度指数》，评估了中国、美国、英国、德国、法国和日本等国家在上述研究前沿中的表现。
中国科学院院士、中国疾病预防控制中心主任高福研究员应邀到会做了题为“新冠疫情和疫苗研发对科技前沿未来的启示”的主题演讲，针对相关研究前沿领域进行了专业解读。高福院士表示，中国的新冠肺炎疫苗研发处于世界第一方阵，这首先是因为国家对病原微生物与免疫学研究的长期投入，我国科学家及时共享了新型冠状病毒的基因序歹列，为全球研发疫苗争取了时间;二是我国基础研究走在了国际前沿，国家体制优势，联防联控，成立了疫苗专班积极部署了5条疫苗研发路线;三是中国疾病预防控制中心为中生、科兴提供了早期灭活疫苗的条件。
临床医学热点前沿
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报告发布了2021临床医学领域居前十位的热点前沿，主要集中在新冠肺炎、肿瘤免疫与靶向治疗两个前沿群。突发新冠肺炎疫情是现代医学面临的重大挑战，相关研究迅速成为国际临床医学研究的热点，并在2021年临床医学热点前沿Top10中占据了6个席位成为绝对主流。国内外学者的研究主题涉及新冠肺炎病例临床特征、CT诊断、药物治疗、肺外表现及并发症、对母婴影响等，包括新冠肺炎病例临床特征、胸部CT在新冠肺炎诊断和管理中的作用、瑞德西韦治疗新冠肺炎研究、新冠肺炎并发静脉血栓形成、新冠肺炎孕妇临床表现与母婴结局、新冠肺炎患者神经系统表现，而肿瘤免疫和联合靶向治疗是历年研究前沿的核心议题，并在新冠肺炎火热研究冲击下持续保持较高热度。
报告指出，新冠肺炎给人类健康造成严重威胁，但截至目前依然没有针对性的特效治疗和预防手段，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。研究前沿通过引文分析遴选出的2021年临床医学领域的两个重点热点前沿都与新冠肺炎相关，也印证了这一点。“新冠肺炎病例临床特征”热点前沿的6篇核心论文，截至2021年3月篇均被引达4000次以上，也成为2020 年Web of Science 数据库收录论文被引频次最多的6篇论文。其中由中国疾病预防控制中心、武汉金银潭医院等机构于2020年2月联合发表在The New England Journal of Medicine上的论文被引4657次，该研究率先向全世界揭示了新冠肺炎的致病元凶——新型冠状病毒。其余5篇核心论文则都是对新冠肺炎住院患者临床特征的汇总归纳，内容涉及临床症状、影像学特征、实验室检查、预后转归等。主要发现包括：发热、咳嗽为最常见症状，其他也有肌痛或乏力、咯痰、头痛、咯血、腹泻等，部分患者无典型症状;胸部CT常出现磨玻璃影，但部分非重症患者甚至极少数重症患者无影像学检查异常;多数患者血液检查出现淋巴细胞计数减少;患者排毒时间中位数为20 d，最短8 d，最长可达37 d，这也部分解释了出院后复阳的情况。新冠肺炎并发症包括急性呼吸窘迫综合征、病毒血症、心肌损伤、休克等，有基础疾病的老年男性更易出现重症和致命性并发症;ICU转入率为5%～32%，住院病死率为1.4%～28%。随着新冠肺炎疫情在全球多地的持续局部流行以及相关研究的逐步深入，将有更多临床证据得以揭示，从而为疫情精准防控提供科学依据。
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报告披露，该热点前沿6篇核心论文全部来自中国，均发表在武汉发现新冠肺炎疫情后不久，我国学者第一时间向世界公开新冠肺炎研究发现体现了疫情防控及时、公开、透明、负责任的态度。核心论文Top机构也都来自中国，包括武汉金银潭医院、中日友好医院等，其中居首位的武汉金银潭医院是最早集中收治新冠肺炎患者的定点医院。这些机构在早期患者救治和科技战疫中发挥了重要作用，上述机构的研究者曹彬、王健伟、钟南山、高福、王行环、谭文杳、张欣欣等为全球科技战疫作出了重要的贡献。
孕妇作为新冠肺炎感染人群中的一个特殊群体，她们被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。“新冠肺炎孕妇临床表现与母婴结局”热点前沿的29篇核心论文，大部分是回顾性总结评价了孕妇在感染新冠肺炎后的临床特征、妊娠结局和垂直传播风险等。其中，由武汉大学和北京大学等机构于2020年3月联合发表在Lancet上的论文被引最高，达到856次，该研究发现孕妇感染后临床特征与其他成年患者并无明显差异，且尚无充分证据表明孕期感染会导致垂直传播。湖北省妇幼保健院和复旦大学2020年2月合作发表在Translational Pediatrics 上的论文被引354次，该研究发现孕期感染会对新生儿产生不利影响，导致胎儿窘迫、早产等情况发生。其他研究的主要发现包括妊娠和分娩不会加重病情，染病孕妇以轻症居多，预后较好;常见症状、实验室检查、胸部CT表现与其他成人基本一致;部分孕妇症状不典型或者无症状增加了早期筛查难度，胸部CT和RT-PCR有助于早期诊断;孕期感染可能对母婴结局造成不利影响，如自然流产、胎膜早破、早产、胎儿窘迫以及新生儿呼吸窘迫、窒息、发热、血小板减少伴肝功能异常甚至死亡;部分研究发现孕妇阴道分泌物病毒检测为阴性，阴道分娩导致垂直传播风险很低。但对于孕产妇及其新生儿应尽可能做好防护隔离措施，减少暴露机会，降低垂直传播风险，同时做好随访，警惕新生儿产后迟发感染。在该热点前沿核心论文Top产出国家方面无论是论文数量还是被引频次，中国的贡献率都最高，遥遥领先。
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临床医学新兴前沿
新冠肺炎疫情是全球科学事业面临的一次重大考验，全球生物医学科学家顺势而为，纷纷开展各项科研攻关和长期科研项目，为疫情防控提供科技支撑。报告披露，临床医学领域2021年入选的29个新兴前沿均为新冠肺炎研究，可分为新冠肺炎临床表现、脏器损伤及并发症、对基础疾病影响、流行病学、院感防控、治疗方法、疫苗研发、免疫特征、诊断技术等九大前沿群。
“临床表现”前沿群包含了早期病例临床表现、味嗅觉障碍、消化系统症状、眼部表现、儿童临床表现以及无症状感染者的临床表现6个新兴前沿;其中“脏器损伤与并发症”前沿群包含了心脏损伤、肝损伤、血脑屏障损伤、急性肾损伤以及儿童多系统炎症综合征、格林巴利综合征6个新兴前沿;“对基础疾病影响”前沿群包含了对肿瘤、实体器官移植、痴呆以及高血压用药影响4个新兴前沿;“流行病学”前沿群包含了人群流动限制政策影响、疫情评估模型、非洲疫情传播以及儿童流行病学4个新兴前沿;“院感防控”前沿群包含了头颈部外科、耳鼻喉手术、口腔医学以及炎症性肠病应对4个新兴前沿;“治疗方法”前沿群包含了维生素D、膳食补充剂、羟氯喹/阿奇霉素联用治疗3个新兴前沿。
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综合CPT指标、前沿发展潜力及科技情报，报告对“新型冠状病毒感染致脏器损伤及并发症”和“新型冠状病毒疫苗研发”两个前沿群作为重点分析。呼吸系统症状通常被认为是新型冠状病毒感染的主要特征和表现，但研究者逐渐关注到新型冠状病毒感染也会对其他器官产生广泛的影响。已有证据表明，血液系统、心血管系统、泌尿生殖系统、消化系统、内分泌系统、神经系统、皮肤和眼部等，都可能受到新型冠状病毒感染的影响，患者面临血栓、心肌功能障碍、心律失常、急性冠状动脉综合征、急性肾损伤、胃肠道症状、肝损伤、高血糖、眼部疾病和皮肤病等多种并发症风险。新型冠状病毒感染致肺外脏器损伤和并发症的致病机制，可能是由新型冠状病毒直接攻击广泛分布在人体多个组织中的血管紧张素转换酶2(ACE2)受体所致，或是感染诱发内皮损伤和血栓炎症、免疫反应失调、ACE2通路异常适应性等。并发症的发生不仅与较高的死亡风险相关，还会降低患者出院后的自理能力，造成严重疾病负担，因此对新型冠状病毒感染致肺外脏器损伤和并发症的波及范围、致病机制、治疗措施、长期影响等的研究将日益受到关注。
, http://www.100md.com “新型冠状病毒感染致脏器损伤及并发症”前沿群包括新型冠状病毒感染致心肌损伤等6个新兴前沿。心肌损伤、肝损伤和急性肾损伤是新型冠状病毒感染最常见并发症，发生率分别为20%～30%、16%～19% 和20%～50%。而5%～10%的新型冠状病毒感染者可能发生血脑屏障损伤和功能障碍，罕见且严重的格林-巴利综合征病例也数见报告。儿童是新冠肺炎的易感人群，美国疾病控制与预防中心流行病学资料显示，相比成人儿童发病率、住院率和病死率相对较低。但自2020年4月以来，在欧美等新冠肺炎高流行地区一种罕见的被命名为儿童多系统炎症综合征的儿科并发症屡见报道，该疾病发病严重，表现出与川崎病和中毒性休克症状相似的临床特征，在新冠肺炎疫情期间增长了30倍，且60%患儿需重症监护，病死率为0.9%～2%。
新冠肺炎流行给人类带来了长期的健康问题，尽管疫苗已取得了巨大成功，但疫情最终结局仍取决于全球卫生系统应对、疫苗效力、新型冠状病毒变种发展趋势及文化调整等诸多因素，人类仍旧面临着新冠肺炎流行的威胁。随着新冠肺炎对肺外影响的真实世界证据不断积累，对新型冠状病毒引起的并发症和后遗症的认识正在不断加强。但有效解决新型冠状病毒感染并发症和后遗症是一项长期而复杂的工作，相关研究将围绕肺外脏器损伤和并发症致病机制、肺外脏器保护、并发症多学科协同处理、长期后遗症影响评估与应对、康复指导等全面展开。
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通过疫苗接种达到有效群体免疫被认为是当前预防新冠肺炎最经济、最有效的措施。在全球的科学界共同努力下，新型冠状病毒疫苗研发速度和规模达到了前所未有的水平，国内外短短数月便有疫苗获批紧急使用，打破了既往疫苗研发和上市的历史纪录。来自世界卫生组织(WHO)的数据统计显示，截至2021年9月24日全球共有数百家单位开展了新型冠状病毒疫苗研发，目前处于临床研究阶段的疫苗有121种，处于临床前试验阶段的疫苗有194种。“以创纪录的速度开发和测试急需的新型冠状病毒疫苗”被Science杂志评选为2020年十大科学突破之首位。
“新型冠状病毒疫苗研发”前沿群包括“不同技术路线新型冠状病毒疫苗研发”“新型冠状病毒潜在细胞表位识别及疫苗研发”两个新兴前沿。其中，“不同技术路线新型冠状病毒疫苗研发”新兴前沿的18篇核心论文，涉及美国、中国、俄罗斯和英国多家医药企业和研究所15种疫苗的临床前及临床I期、n期试验研究，覆盖了当前新型冠状病毒疫苗研发的蛋白质亚单位疫苗、病毒载体疫苗、核酸疫苗、灭活或减毒疫苗等多种技术路线，其中包括了两款已获美国FDA紧急使用批准的mRNA疫苗(辉瑞公司BNT162b和Moderna公司mRNA-1273)、首个已获WHO 紧急使用认证的中国灭活疫苗(国药集团BBIBP-CorV)、首个在中国批准上市的腺病毒载体疫苗(康希诺生物Ad5-nCoV)以及Novavax公司在研的NVX- CoV2373重组蛋白疫苗、Inovio 公司在研的INO-4800DNA疫苗等。而“新型冠状病毒潜在细舸表位识别及疫苗研发”新兴前沿的核心论文，则聚焦运用生物信息学方法预测和识别新型冠状病毒疫苗研发的B细胞表位和T细胞表位。
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报告指出，目前多条疫苗研发技术路线均取得了一定进展，但全球疫情尚未出现明显放缓趋势，且由于现有疫苗保护持续时间等数据尚不完整，不同人群健康状况和感染风险各异，单款疫苗产能无法满足全球需求，新型冠状病毒新变异株出现等原因引发的不确定性等，新型冠状病毒疫苗研发仍面临較大挑战。继续研发具有更高安全性、有效性、广泛性和便捷性的多种候选疫苗，将为新冠疫情防控提供更充足的准备。
生物科学热点前沿与新兴前沿
报告发布了生物科学领域居前十位的热点前沿，主要集中于新型冠状病毒致病机制研究、瑞德西韦抑制冠状病毒机制研究、卡介苗诱导的训练免疫、肿瘤相关成纤维细胞对肿瘤免疫应答影响等主题。
在与新冠肺炎的战斗中全球科学家在与病毒赛跑，新型冠状病毒致病机制相关研究迅速成为生物科学领域的热点，通过确定病原、关键靶点及受体，将为后续疫情防控和药物及疫苗研究奠定基础。2021年的相关热点前沿包括“新冠肺炎病原的鉴定、病毒全基因组序列分析和ACE2受体识别”和“新型冠状病毒刺突糖蛋白的结构、功能和抗原性”，而“瑞德西韦抑制冠状病毒的机制研究”热点前沿研究则证实，瑞德西韦可强效抑制冠状病毒属的复制，包括一些引起人畜共患疾病如中东呼吸综合征MERS和SARS的冠状病毒。
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报告认为，新冠肺炎疫情给全球卫生体系和社会经济发展带来了严峻的挑战，在与时间和疫情争分夺秒的科研攻关中，科学家和临床医务工作者始终站在科学前沿，基于新冠肺炎数据发表了大量高质量论文，为疫情防控提供了重要线索。新发传染病病原快速鉴定是疫情应急防控体系的重中之重。“新冠肺炎病原鉴定、病毒全基因组序列分析和ACE2受体识别”热点前沿的2篇核心论文，于2020年2月3日同日发表在Nature期刊上，是写在抗击疫情第一线的较早的两篇论文。这两项研究在最短的时间内提供了有关新型冠状病毒的第一份详细报告，证实了新型冠状病毒是造成武汉市持续性急性呼吸道综合征流行的病因，并从核酸检测、血清学诊断、病毒分离和受体利用等方面，揭示了新型冠状病毒的基本生物学特性、全基因组序列、ACE2受体以及可能的自然宿主。两篇论文结论相互佐证，为后续疫情防控和药物与疫苗研究奠定了坚实的基础。
其中，中国科学院武汉病毒研究所、武汉市金银潭医院及湖北省疾病预防控制中心联合团队快速鉴定出病原体为新型冠状病毒，揭示了其与SARS-CoV 冠状病毒的相似性，同时该研究提供了确凿的证据证明新型冠状病毒入侵人体细胞的关键受体是ACE2，这一发现为后续相关研究提供了关键支撑。另一篇论文中，复旦大學附属上海市公共卫生临床中心等组成的研究团队，在全球最早公布了新型冠状病毒全基因组序列，该研究对之后的全球防疫和疫苗及药物研发意义重大。上述两篇核心论文被引频次分别达到3655次和1625 次。
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新型冠状病毒是引发新冠肺炎疫情的致病原，新型冠状病毒与SARS-CoV病毒一样，也是利用其表面的刺突糖蛋白(spike glycoprotein，S蛋白)结合人体ACE2受体侵入人体细胞，因此，研究新型冠状病毒S蛋白及其受体的结构与功能，对进一步揭示病毒入侵机制和相关靶向药物及疫苗研发具有重要意义。“新型冠状病毒刺突糖蛋白的结构、功能和抗原性”重点热点前沿由3篇核心论文组成，均于2020年疫情暴发初期发表在全球顶级期刊Science、Cell上，是众多新型冠状病毒研究中的突出代表。研究者在前人工作的基础上做出了重要创新，揭示了新型冠状病毒S蛋白的结构及其在病毒侵入人体时发挥的作用，这些关键核心论文及其施引论文的研究结果，为新型冠状病毒疫苗和药物的研发提供了思路和研究基础。其中，美国得克萨斯大学奥斯汀分校等团队首次利用冷冻电镜技术展示了S蛋白的三聚体结构，并指出新型冠状病毒与ACE2的亲和力是SARS-CoV的10～20倍，这很可能有助于解释其高传染性。德国莱布尼兹灵长类动物研究所等的论文被引频次最高，达到2727次，该研究指出宿主细胞表面跨膜丝氨酸蛋白酶2(TMPRSS2)在S蛋白进化中扮演了重要作用，TMPRSS2抑制剂则可阻断病毒侵入过程，该研究对了解新型冠状病毒的传播和发病机制、确定抗病毒干预潜在靶点具有重要意义。美国华盛顿大学等的论文则详细阐释了S蛋白在新型冠状病毒与宿主侵染和膜融合的机制，鉴定出了S蛋白S1/S2亚基边界存在的独特弗林蛋白酶切割位点，解析出了S蛋白细胞外结构域三聚体的冷冻电镜结构。这一研究的发现为疫苗和病毒侵入抑制剂的设计提供了蓝图，该前沿的核心论文均得到了较高的引用。
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报告介绍，生物科学领域共有11项研究入选2021年新兴前沿，主要研究主题包括新型冠状病毒相关主题、全基因组泛癌分析、人黏连蛋白折叠基因组机制以及人工智能在肽疗法中的应用等。其中，8个新兴前沿从不同角度涉及新型冠状病毒研究，占据了新兴前沿的主要地位，包括致病原理研究即利用模式动物研究新型冠状病毒致病机制、新型冠状病毒与ACE2相互作用的进化动力学，治疗药物靶标研究，如新型冠状病毒主蛋白酶Mpro、新型冠状病毒RNA 依赖性RNA聚合酶，强效新型冠状病毒中和抗体研究，新型冠状病毒引发的T细胞免疫研究以及新型冠状病毒对女性生殖系统的影响研究等。
报告认为，新冠肺炎疫情暴发以来，各方投入了大量的精力和资金研发新冠肺炎防治的疫苗和药物，疫苗研发取得了极大的进展，大规模的疫苗接种工作为疫情防控带来了积极作用，但新冠肺炎治疗药物研发却迟缓了很多。原则上在寻找新冠肺炎的治疗方案时，与病毒复制和宿主细胞控制有关的所有病毒酶和蛋白质都是潜在的成药靶点。科学家们基于新型冠状病毒本身的S蛋白，RNA依赖性RNA聚合酶(RdRp)和主蛋白酶(Mpro)，以及基于宿主的ACE2受体和TMPRSS2等靶点开展了各种抗病毒药物的开发。其中新型冠状病毒主蛋白酶(main protease，Mpro，又称为3CLpro)的进化高度保守，在介导病毒复制和转录中起着关键作用，成为较有吸引力的新型冠状病毒药物靶点。
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“新型冠状病毒主蛋白酶的结构解析和抑制剂发现”新兴前沿的6篇核心论文，来自中国、美国、澳大利亚和德国等国家，主要关注新型冠状病毒主蛋白酶Mpro的三维结构解析和抑制剂的发现。该前沿还通过采取结合结构辅助药物设计、虚拟药物筛选和高通量筛选的方法，开展了广泛的抑制剂筛选，研究发现GC-376、boceprevir、carmofur、ebselen等药物对Mpro具有良好的抑制活性，能有效地抑制新型冠状病毒在宿主细胞中的复制。同时，发现筛选出的拟肽类化合物11a、11b、α-酮酰胺抑制剂13b等具有开发成药物的潜力。该新兴前沿的研究成果为快速开发具有临床潜力的抗新冠肺炎药物奠定了重要基础，同时该前沿受到广泛关注，国内外众多科学家展开了跟进研究，期待生物医药工作者早日开发出抗新冠肺炎的特效药。
呈现多点突破交叉汇聚态势
在报告发布的化学与材料科学领域3项新兴前沿中，其中包括一项聚焦化学原理在病毒检测中的应用。引发新冠肺炎疫情的罪魁祸首是新型冠状病毒，检测新型冠状病毒的传感器是有效评估临床进展和对感染严重程度或严重趋势保持的检测，灵敏度高且速度快的新型传感器应运而生。化学传感器操作简便、检测成本低廉且灵敏度和准确度更高，为新冠肺炎疫情防控和诊断提供了诸多有潜力的检测方案。
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在“化学传感器在新型冠状病毒检测中的应用”新兴前沿中，瑞士联邦理工学院和中国山东中医药大学联合制备了带有互补DNA受体的二维金纳米岛(AuNIs)双功能等离子体光热生物传感器，利用其等离子体光热(PPT)效应和局部表面等离子体共振(LSPR)传感转导功能，实现了对新型冠状病毒选定序列的灵敏检测。该方法的检测下限低至0.22 μm，并允许在多基因混合物中精确检测特定靶点。韩国基础科学研究院利用在场效应晶体管的石墨烯片上，涂覆一种针对新型冠状病毒尖峰蛋白的特异性抗体的策略，制备成可灵敏检测新型冠状病毒的传感器。美国马里兰大学基于金纳米颗粒(AuNPs)的比色分析方法，开发出了一种无需任何复杂的仪器技术，即可实现对新型冠状病毒进行选择性的“肉眼”检测。当前新冠疫情的形势在全球多地仍不容乐观，基于化学技术制备更灵敏、更便捷的病毒传感器仍将是化学和生物医药工作者的长期任务。
报告介绍，信息科学领域有一项新冠肺炎研究入选新兴前沿。与新冠肺炎作斗争的一个关键步骤是对受感染患者进行有效筛查，以便受感染的患者能够立即得到治疗和护理并被隔离以减轻病毒的传播。如何利用先进的人工智能深度学习技术迅速准确地识别出新冠肺炎病情，成为信息科学领域的新兴重点研究方向。
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“利用医学影像检测和诊断新冠肺炎的深度神经网络研究”新兴前沿，围绕如何利用深度学习技术在医学影像数据中迅速识别新冠肺炎展开研究。在数据源方面，大部分研究使用X线片进行自动识别，有2篇文献采用CT影像数据进行识别。疫情初期由于可用的数据集较小，部分研究采用了数据增强方法来进行深度学习训练，提升了对新冠肺炎的识别能力;识别方法则涉及辅助分类器生成对抗网络(GAN)、深度迁移学习方法、多目标差分进化卷积神经网络等。
2021年经济学、心理学及其他社会科学领域位居前十位的热点前沿，呈现出较强的学科交叉性。新冠肺炎的暴发及快速传播对社会的方方面面包括人们的身体健康和心理健康，都产生了巨大的影响，尤其是给一线医护人员带来了沉重的压力，极端的压力造成了中度到重度的心理困扰，并伴随有头痛、倦怠等相应的身体症状。
“新冠肺炎大流行的心理健康影响研究”热点前沿，主要聚焦新冠疫情严重地区医务工作者和社会民众的心理健康负担及其造成的影响。相关研究調研了不同国家或地区在新冠肺炎疫情下医护人员表现出的失眠等身体症状的普遍性，以及身体症状与抑郁、焦虑、压力和创伤后应激障碍(PTSD)心理之间的关联。部分研究结合人口统计学数据，确定了一般人群中精神症状的患病率、易患病人群(例如女性、伴随慢性疾病和既往精神病史的人群)及其主要症状，确定了心理困扰的风险和保护因素，旨在采取有针对性的应激性创伤后心理干预措施。该前沿研究的意义在于，通过了解突发公共卫生事件后的心理健康问题及应对措施，帮助指导医护人员和社区为民众应对灾难做好更充分的准备。
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4项与新冠肺炎疫情有关的研究入选经济学、心理学及其他社会科学领域新兴前沿，分别是新冠肺炎疫情恐惧量表的测量评估、医护人员的心理健康问题的调查、各国对新冠肺炎的知识、态度和做法的调查和新冠疫情对金融市场的影响。冠状病毒恐惧症是一种相对较新的与流行病相关的症状，已被证明与功能障碍和心理困扰密切相关，为解决受新冠病毒大流行影响给人们心理健康带来的问题，社会科学家、心理学家开始关注通过开发新冠疫情引起的心理恐惧、焦虑、压力等方面的量表。
从“新冠肺炎恐惧量表的心理测量评估”新兴前沿的16篇核心论文中可以看出，目前开发的关于新冠疫情恐惧心理测量评估的量表有新冠肺炎恐惧量表(FCV-19S)、冠状病毒焦虑量表(CAS)、大流行悲伤量表(PGS)、冠状病毒恐惧问卷(FCQ)、新冠肺炎压力量表(CSS)等，每个量表都有不同的测度结构和测量项目并进行了多样本的信效度检验。利用这些工具研究发现，与一般人群相比，已有心理健康状况的人可能更容易受到与新冠肺炎相关压力源的影响，例如患有焦虑症或情绪障碍的人受到新冠肺炎的负面影响更大，患有焦虑症的人更担心危险和污染、社会经济后果，呈现仇外心理和创伤性压力症状;新媒体的使用和更多的媒体与消极的心理结果有关，但某些媒体内容却又与积极的心理影响有关。这些研究表明，卫生专业人员应该充分意识到冠状病毒恐惧症的存在，以及从官方渠道进行及时公共卫生沟通的必要性。同时，这些研究也有望在一定程度上为政府政策制定提供有关如何减缓病毒传播的信息。
从2014年开始，中科院战略情报研究团队与科睿唯安合作，面向全球发布《研究前沿》系列年度研究报告，历经8年发展，《研究前沿》现已成为中科院国家高端科技智库的品牌成果。中国科学院副院长高鸿钧院士表示，在国家高端智库建设试点中，中国科学院发挥了高水平科技智库的骨干引领和示范带头作用。, 百拇医药(潘锋 赵海)