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2021年化學與材料科學研究十大熱點前沿公布
文章來源:中國化工報官方微信     點擊數: 次     更新時間:2021-12-13 14:27

 12月8日,中國科學院科技戰略咨詢研究院、中國科學院文獻情報中心與科睿唯安在北京聯合發布《2021研究前沿》報告和《2021研究前沿熱度指數》報告。

 

《2021研究前沿》報告,遴選展示了在農業科學、植物學和動物學,生態與環境科學,地球科學,臨床醫學,生物科學,化學與材料科學,物理學,天文學與天體物理學,數學,信息科學,經濟學、心理學及其他社會科學等11個高度聚合的大學科領域中較為活躍或發展迅速的110個熱點前沿和61個新興前沿,較為客觀地反映了相關學科的發展趨勢。

 

2021年化學與材料科學領域Top10熱點前沿主要分布在有機合成、先進材料、生物化學等方面。與2013-2020年相比,Top10熱點前沿中超過半數的前沿屬于首次入選。

 

 

有機合成方面,氮雜環卡賓催化去年曾入選Top10熱點研究前沿,2021年突出了光和氮雜環卡賓的協同催化;二氧化硫插入策略合成磺酰類功能分子、非共價相互作用(鹵鍵、硫鍵等)及不對稱合成軸手性化合物三個研究方向均是首次出現。

 

先進材料方面,鈣鈦礦材料的研究一直是近年來的熱點,2013-2020年主要研究其作為電池材料和光學晶體材料在太陽能電池和光電探測器領域的應用,2021 年重點關注了其鐵電性質;基于水凝膠的應變傳感器曾是2020年的熱點前沿,2021年在抗干燥、熱穩定性及機械穩定性等性能提升方面做了較多研究;電磁波吸收材料曾是2016年的新興前沿,重點關注了具有殼核結構的電磁波材料,2021年重點關注了具有棒狀、花狀及層狀結構復合物對電磁波的吸收性能;無鉛儲能陶瓷曾是2020年的熱點前沿,重點研究了無鉛鈣鈦礦鐵電儲能陶瓷材料,2021 年重點關注了無鉛弛豫鐵電儲能陶瓷材料。

 

生物化學方面,化學動力學療法和光電化學生物傳感器均是首次入選研究前沿。

 

“非共價相互作用(鹵鍵、硫鍵等)”和“化學動力學療法”進入2021年重點熱點前沿。

 

非共價相互作用(鹵鍵、硫鍵等)近年來成為化學與材料科學領域的熱點研究方向。鹵鍵、硫鍵等二次鍵是超分子的弱相互作用,通常被視為氫鍵相互作用的競爭性相互作用。作為非共價鍵研究領域的新范式,鹵鍵、硫鍵等二次鍵引發了分子間相互作用的新方向。借由這種新穎的分子間相互作用構筑的材料表現出獨特的熒光、磷光、磁性、液晶、超分子凝膠等特性,在光波導、傳感、催化和藥物發現等領域具有廣闊的應用前景。

 

化學動力學療法(ChemodynamicTherapy,CDT)是一類基于鐵基芬頓反應的新型腫瘤治療策略,2016年由中國科學院上海硅酸鹽研究所首次提出。該策略基于非晶鐵納米顆粒在腫瘤微環境中先酸解離、再催化過氧化氫歧化的邏輯響應關系,在瘤內原位產生羥基自由基,導致腫瘤細胞線粒體不可逆的破壞、DNA 鏈斷裂以及蛋白和膜的氧化,最終分解為生物安全的鐵離子,顯著提高腫瘤治療的特異性。

 

2021年化學與材料科學領域新興前沿共有3項研究入選,均是首次進入新興研究前沿。

 

 

“化學傳感器在新型冠狀病毒檢測中的應用”進入2021年重點新興前沿。如今,新冠疫情的形勢在全球多地仍不容樂觀?;诨瘜W技術制備更為靈敏、便捷的病毒傳感器仍將是化學和生物醫藥工作者的長期任務。

 

《2021研究前沿熱度指數》在《2021研究前沿》基礎上,評估了中國、美國、英國、德國、法國和日本等國家的表現。報告顯示,2021年,在11大學科領域整體層面,美國仍最為活躍;中國繼續穩居第二,而且與美國的差距進一步縮小。其中,中國在化學與材料科學領域排名第一的前沿數為10個,遠遠超過美國(1個),占據絕對優勢。

 
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