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新兴研究领域的出现是科学知识增长的直接结果。一方面，科学知识的增长使得科学家对物质层次的认识不断深化，进而催生了新兴研究领域的产生。例如，物理学研究领域总是从宏观物质层次向微观物质层次深入，这就导致宏观物理研究领域向微观物理的原子物理、核物理、粒子物理等新兴研究领域发展；再如生物学研究领域从生物个体探讨不断向细胞、生物大分子更深层次的新兴研究领域发展，当认识深入分子-原子的纳米尺度，就出现了以空间尺度命名的纳米科学与纳米技术新兴研究领域。另一方面，不同知识领域的交叉渗透导致新兴研究领域的涌现。例如，物理学与化学之间的知识交叉使物理化学的新兴研究领域出现，物理、化学的知识与方法向生物学领域的渗透，引起生物物理学、生物化学等新兴研究领域的出现。当代自然科学和社会科学两大知识领域的交叉渗透，使得环境科学、城市科学等大交叉科学、综合科学涌现。 在科学知识快速增长，新兴研究领域不断涌现的今天，以劳动力和资本为中心的增长策略已经逐渐呈现出其局限性，而当今世界经济的发展也已经转移到一个新的范式——以知识和技术为核心的知识经济发展范式。2004年，Moon在他的报告中列举了几个数据来说明科学增长在现代社会中的地位，在过去人类发展2000年的历史中，大约有60%的科学技术领域的重要发现与成就发生在最近的100年里。在过去的20年中，有80%的发现与成就是发生在20世纪的，统计表明科学与技术正呈现指数性增长。普赖斯也认为科学发展的重要特征之一便是其惊人的速度。现如今，各个领域的科学家都热衷于对各种新兴研究领域进行深入探索，他们实时追踪领域前沿，不断深入地研究和攻克本领域中的各种新问题与新难题。 科学知识的创造与扩散是现代科学的主要特征，科学知识可以在相当短的时间内发生引人注目的增长。科学，在广义上可以被界定为关于自然世界的系统知识。历史的发展证明，科学极大地丰富和改善了人类的生活。科学的发展，尤其是新科学领域的出现和发展，已经帮助了成千上万的人们摆脱了疾病、饥荒和穷困。例如，青霉素的发现、高产制种技术的发展及电的广泛分布都证明了科学在21世纪对社会财富的贡献。近年来，人工智能、纳米技术、生物信息、量子计算、3D打印、大数据挖掘等科学与技术领域所取得的成果也在不同程度上影响并改变着我们的生活和世界。因此，在科学技术发展迅速的今天，对于新兴科学与技术领域的关注，已经不仅仅是科学家的工作，其他各行各业的人出于对科学技术的利用，也逐渐开始关注科学的发展——基金机构可以通过组织各种形式的研讨会、项目规划及基金奖项来掌握科学领域的研究现状与新兴领域的出现；产业机构可以通过开发和利用有发展前景的研究领域来提高自身的竞争优势；图书管理人员需要通过创建新的图书分类与特殊收藏来捕捉新兴起的科学研究领域；大部分的公众对于了解尖端的科学技术及其对日常生活的影响也同样有着普遍的兴趣。 与科学的急剧增长，尤其是新兴科学领域的大量涌现这种全球化趋势相呼应，各国政府也相继建立本国的科技发展与创新计划。我国《国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006—2020年）》（简称《纲要》）中指出，“纵观全球，许多国家都把强化科技创新作为国家战略，把科技投资作为战略性投资，大幅度增加科技投入，并超前部署和发展前沿技术及战略产业，实施重大科技计划，着力增强国家创新能力和国际竞争力”。《纲要》还指出，在我国，“培育新兴产业，催生新的增长点，引领未来发展，必须依靠科技在一些新兴领域和前沿领域实现重点突破”。 2011年年初，美国白宫发表了“美国创新战略报告”，目的在于保持美国在创新能力等各方面的竞争力。欧盟委员会也将创新政策作为刺激经济增长的重要部分。2009年，为了从根本上摆脱金融危机的影响，日本政府推出了许多有利于新科学与技术发展的经济政策和产业政策，其中包括促进科学技术研发等政策。韩国2002年至2006年向包括信息技术、生物技术和纳米技术在内的新兴科学领域投入了大约13万亿韩元来支持新兴科学领域的研究。 2016年，中国科学技术部印发的《“十三五”国家社会发展科技创新规划》中提到，“全球新一轮科技革命和产业革命蓄势待发，世界各国政府高度重视社会发展领域科技创新，将其作为创新战略部署和公共财政投入的重点。依据经济合作与发展组织（OECD）编制的政府研发统计数据，美国环境和健康领域占政府研发非国防预算拨款的57%，英国为33%”。 从国际层面来看，新兴领域已经成为各个国家之间科学技术与经济实力竞争的核心区域。新科学与新技术的发展存在着许多不确定性，发现与发展新的领域或者新的技术需要经过慎重的决策，相关研究也必须考虑__到国际与国内的发展趋势。 在学术领域，“创新”一直是许多专家、学者所追求的研究目标之一，因此对新兴科学领域的研究与关注，一直是学术界的热门话题。可以清楚地看到，新兴科学领域的研究是学者们一直关注并且热衷的问题。从20世纪90年代开始，有关新兴科学领域的研究呈急剧增长态势，1990年发表5篇，2011年文献数量达到683篇，2015年发表文献已达1133篇。这反映出对新兴科学领域的研究已经成为各个学术领域的热点。自20世纪中期以来，由于科学知识的快速增长，现代科学发展的一个重要趋势与特征便是科学知识之间的高度综合与交叉，自然科学和社会科学之间的传统壁垒已经被打破，因跨学科研究而产生的边缘学科、交叉学科，在现代科学知识体系中占据着十分特殊又极为重要的地位。当进一步对从Web of Science数据库中搜集的数据进行学科分类分析之后，我们发现新兴科学领域的学术研究已经十分广泛，涉及科学地图中的所有学科，尤其在生物、脑科学、医药及信息技术等领域分布相对密集。由此可见，新兴科学的研究已经成为各个学科领域的重要选题。同时，对新兴科学领域本身的元研究也涉及多种不同学科领域，如社会学、科学计量学、信息计量学、历史科学、运筹学、科学信息传播学、科学规划学等。 创新是当今时代的主题，创新能力也是考量一个国家综合实力的指标之一。识别新兴科学领域的研究工作对于把握科学发展趋势，掌握未来科学竞争的前沿具有重要意义。 在科学技术飞速发展的今天，一个国家的创新实力直接体现为对新技术的抢占与新领域的开拓。因此，世界上任何一个国家都比以往任何时候更加重视科学与技术的创新、新兴科学领域的部署及对新出现的研究前沿的敏锐把握。根据本国科学技术与政治经济的现实及发展需要，来制定知识战略与创新战略具有十分重要的意义。由于相关科研活动需要大量的科技资金投入，并且会对科学技术乃至经济与社会产生连锁反应，如何制定创新政策，如何确定科研资金投入方向与比例，以及启动哪些科研项目是十分重要的。为此，许多科学技术政策制定者做出了大量的努力。在发展初期及时辨识新兴科学领域，甚至提前预测新兴科学领域，可以为国家制定和完善相关创新政策和科学技术发展战略提供重要的参考依据。 识别新兴科学领域在科学研究中的作用同样也在日益增加，它有利于帮助科研人员及时地识别出本领域中最新的研究方向。新兴科学领域如雨后春笋般地出现，使得迅速了解并且科学准确地把握最新的研究方向成为各个科学技术领域内的专家进行科学研究工作中关注的焦点，也是科学研究工作的重要环节。一方面，科研人员只有了解并掌握了自己所在学科专业内的最新研究方向，才能够为政府和基金机构在制定科技政策及规划科研项目中提供研究依据与参考；另一方面，及时辨识新兴研究领域，有助于科研人员密切跟踪国际学术研究热点，始终在国际学术研究界处于前沿，并占有一席之地。 新兴科学领域的确定及相关科学技术政策制定的传统方法一般是咨询各领域的专家、学者，由他们根据自己现有的知识及对国际同行研究的了解来归纳与确定。然而根据新兴科学领域的特点，从定量的角度对科学技术信息尤其是科学技术文献的分析与可视化，可以为国家层面的创新政策制定，科技资金的投入方向提供定量的、相对准确的及直观的数量依据，同时也可以对传统的基于专家咨询的结果进行进一步检验。 科学的发展具有动态变化的特点，科学知识体系的分类也在不断地变化。伴随着科学知识的急速增长、学科内部的不断分化，学科之间的交叉与融合直接导致了大量新兴科学领域的出现。从宏观方面来看，在这种科学知识高度融合与分化的科学发展趋势下，对大量涌现的新兴科学领域进行探测与辨识，有利于与国际学科的发展方向及前沿接轨，并不断调整、充实与完善现存的学科分类体系和结构。从微观方面看，识别某一学科中的新兴科学领域，有助于及时地将其纳入该学科体系中，丰富和发展该学科的理论研究，并且可以根据学科发展现状，重新整合现存的研究领域及新兴的研究领域，以保证该学科体系的开放和完整。 |
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