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工程科技是改变世界的重要力量，工程前沿是工程科技未来方向的重要指引。把握全球工程科技大势，敏锐抓住科技革命新方向，已成为全球各国的战略选择。 自2017年起，中国工程院联合科睿唯安公司、高等教育出版社组织开展了“全球工程前沿”研究项目，期望能汇集全球工程科技人才的智慧，研判全球工程研究和工程开发重点前沿，为人类应对全球挑战、实现可持续发展提供行动参考。  1. 研究方法 全球工程前沿研究中的“前沿”是指具有前瞻性、先导性和探索性，对工程科技未来发展有重大影响和引领作用的主要方向，是培育工程学科创新能力的重要指南。 全球工程前沿采用数据分析与多轮专家建议及解读研判相结合的实施方案；研究流程上分数据对接、数据分析和专家研判3个阶段；组织上实现文献情报专家与领域专家深度合作；研究范围上涵盖工程科技9个领域53个学科组。 具体实施流程见下图，其中绿色为数据分析的内容，紫色为专家参与的内容。  ☝全球工程前沿研究实施流程图 点击可放大查看 数据对接阶段主要通过领域专家和文献情报专家的交互，明确数据挖掘的范围。 工程前沿的基础数据主要来自9个领域对应的全球高水平期刊、重要会议及德温特专利分类号，以及专家补充的关键期刊、论文或关键词。 数据分析主要通过聚类方法获得基于数据的研究热点和专利地图。 在工程研究热点挖掘分析上，通过对9个领域2012—2017年间Web of Science核心合集中各年被引频次处于各学科前10%的SCI期刊论文和会议论文进行共被引聚类获得文献聚类主题。 然后从每个领域的聚类主题中按被引频次、平均出版年、常被引论文的占比的指标遴选出约50个互不交叉的候选工程研究热点。为体现研究热点的新兴性，独立筛选平均出版年在2016年后的20个聚类主题。 在开发热点挖掘分析上，对于专利数据，利用专利文本间的语义相似度，对9个领域53个学科组2012—2017年间德温特专利数据分享平台（Derwent Innovation）中被引频次前5000篇高被引的专利家族聚类，获得53张能快速直观呈现工程开发技术分布的ThemeScape专利地图。 专家研判主要通过专家提名、专家研讨、问卷调查确定最终前沿。 领域专家对数据分析结果进行优化、提炼，对专利地图进行解读；同时，为弥补数据挖掘中因算法局限性或数据滞后所导致的研究前沿性不足的问题，鼓励领域专家对照数据分析结果查漏补缺，提名前沿。 经过数据分析和专家提名，共获得候选研究前沿482个，候选开发前沿415个。而后领域专家开展了多轮研讨和问卷调查，最终遴选出2018年度每个领域10个左右工程研究前沿和10个左右工程开发前沿，并从中选出3个研究前沿和3个开发前沿进行重点解读。 2. 2018年度工程前沿概况 《全球工程前沿2018》报告基于科睿唯安共被引聚类的134 988个工程研究前沿热点和Derwent Innovation的53张ThemeScape专利地图，通过数据遴选、专家研判修正获得94个工程研究前沿和96个工程开发前沿，并重点解读了其中的27个工程研究前沿和27个工程开发前沿（见表1至表9内容中的加粗部分）。         ☟表9 工程管理领域全球工程前沿
 3. 展望 “工程造福人类，科技创造未来。”全球工程前沿研究基于现有工程科技论文和专利成果及其机构态势，从工程科技供给能力识别工程科技关键技术，对研判工程科技趋势、优化科技布局具有一定意义。但同时，全球工程前沿研究是一项复杂的系统工程，涉及大量的数据分析及专家与数据的交互。 2018年度工程前沿在数据挖掘方法、专家与数据交互和项目研究流程等创新上取得了一定的成果。但在原始数据范围、技术颗粒度、交互反馈机制、重点前沿解读数据支撑等方面还有待提升。 后续的全球工程前沿研究，将引入不同类型的数据和不同的分析方法工具，改进数据与专家的交互方式。 从需求出发，分析和判断新一轮科技革命和产业变革的突破口；从工程科学技术发展的规律出发，在产学研深度融合中寻找新的生长点，凝练工程科技领域的重大理论研究问题和技术开发难题，为工程科技创新部署提供科学的决策支撑，推动人类文明进步。 参考文献 Fang Cai, Jiu-Ming Ji, Zhi-Qiang Jiang, Zhi-Rui Mu, Xiang Wu, Wen-Jiang Zheng, Wei-Xing Zhou, Shan-Tung Tu, Xuhong Qian. Engineering Fronts in 2018[J]. Engineering, 19 November 2018. [Epub ahead of print] doi: 10.1016/j.eng.2018.11.004. |
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