对北京大学各学科发展完成综合各种指标的分析报告，包括学科竞争力、学科发展态势、学科预警分析等。
报告名称 ：“车载电池”领域的研究态势分析
所属项目：教育部“基础研究和交叉前沿优先支持方向战略研究”重点课题
报告完成时间：2016年1月
报告撰写人：图书馆研究支持中心 刘雅琼
报告关键词：重点学科领域 热点研究 研究前沿 趋势分析 态势分析 车载电池
报告摘要： 能源危机和低碳环保的双重压力下，世界各国都在积极发展电动汽车，作为电动汽车关键部件的车载电池也成为近年来备受关注的研究领域。从国家/地区来说，该领域处于全球领先地位的是美国、中国大陆、韩国、日本、新加坡、法国等。从机构来说，美国机构的综合实力强劲，中国机构的整体竞争力也不容小觑，如中国科学院、清华大学、浙江大学、复旦大学、中国科学技术大学、南开大学、华中师范大学、中南大学、哈尔滨工业大学、北京理工大学、上海交通大学等都有较好的表现。另外，新加坡的南洋理工大学是唯一一所在发文量、被引频次、引文影响力等指标上都进入前20名的机构，可以说是“车载电池”领域的一枝独秀。从研究人员来说，该领域全球顶尖的人才主要集中于美国、中国、新加坡等国机构，其中，中国科学院实力突出，已形成高水平的学术梯队；此外，来自中国科学技术大学、山东大学、中南大学、北京理工大学、清华大学、浙江大学、南开大学等机构的学者也展现出较强实力。北京大学在“车载电池”领域的整体表现不足，必须加大支持力度，扶植现有的研究团队和人员，或者引进顶尖人才。车载电池”领域的研究热点集中在车载电池的材料选择、制备和效能提升，热能管理，电池组的容量估计，电池电解液的成分与制备等方向，如何提升电池性能、延长其寿命，提高电池管理系统的性能等，将成为今后研究的重点。
报告名称：“超导”领域的研究态势分析
所属项目：教育部“基础研究和交叉前沿优先支持方向战略研究”重点课题
报告完成时间：2016年1月
报告撰写人：图书馆研究支持中心 刘姝
报告关键词：重点学科领域 热点研究 研究前沿 趋势分析 态势分析 超导
报告摘要：从2005年以来，超导领域的发文量持续稳定，尤其是2008年以后，高被引文献的发文量每年基本超过100篇，且每年引文数量也在逐年递增，说明该领域研究热度持续。从国家/地区层面上看，美国、德国、日本、中国大陆在发文量和被引频次方面都高居榜单前四位。其中，中国大陆高被引论文发文量146篇，全球排名第4位；被引频次29271次，全球排名第4位；篇均被引频次200.4863，全球排名第14位，说明中国在该领域的发展很有实力。从机构上看，美国能源部、中国科学院、麻省理工学院等机构是超导领域高被引论文的主要产出机构。国内的中国科学院在该领域发展势头很好，高被引论文的发文量和被引频次均排进了世界前3；其次浙江大学、清华大学的发文量排进世界前50；北京大学的高被引论文共有10篇，在全球排名位于第92位，被引频次1678次，位于第127名，篇均被引频次位于第80名，说明北京大学在该领域的发展空间较大。从人员上看，超导领域的领军人物主要集中在欧洲、美国、日本和中国大陆等，中国科学技术大学、中国科学院若干位学者进入发文排名前列，其中，中国研究人员在超导领域有所表现。在研究趋势方面，主要集中在超导率、超导材料、超导体（尤其是高温超导体）、超导磁体等方面。
报告名称：“可燃冰”领域的研究态势分析
所属项目：教育部“基础研究和交叉前沿优先支持方向战略研究”重点课题
报告完成时间：2016年1月
报告撰写人：图书馆研究支持中心 吴爱芝
报告关键词：重点学科领域 热点研究 研究前沿 趋势分析 态势分析 可燃冰 天然气水合物
报告摘要：作为一种高效绿色的新能源，天然气水合物（Gas Hydrate，俗称“可燃冰”）被誉为“后石油时代”最有希望的战略资源，受到国内外的普遍关注。但目前天然气水合物的发展仍处于探索阶段，进入实质性规模开发尚需时日。从国家或地区来看，全球已有85个国家或地区进行了天然气水合物的研究，美国、加拿大、俄罗斯、日本等国家整体上处于领先地位。中国从上世纪80 年代开始对天然气水合物研究，目前已步入世界先进水平，但只在发文量（居于美国之后，全球第2）和引用频次总量（全球第6位）上居于领先位置，引文影响力、相对于全球的引文影响力、高被引文献占比（前1%）等指标都排名靠后，影响力远低于全球平均水平。从机构来看，全球进行“可燃冰”领域研究的机构共有997个，发文量最高的机构是中国科学院，其次是日本的国家先进工业科学技术研究所，美国的美国能源局和加州大学系统，中国大陆的中国石油大学、中国科学院大学、大连理工大学进入全球前20，中国大陆在“可燃冰”领域仍占有一席之地。从引文影响力的表现来看，仍然是美国的大学实力强劲，其次是德国和英国。从研究人员来看，2000-2015年间，全球研究可燃冰的研究人员共约有13164人。南非的Mohammadi Amir H.教授的学术表现力最强，该教授同时还在法国的Inst Rech Genie Chimiqueet Petrolier （IRGCP）和加拿大拉瓦尔大学任职，合作者众多。日本庆应义塾大学的Ohmura, Ryo，是亚洲表现力最好的学者。天然气水合物的研究呈现出以下几个趋势：1）海陆并取，冻土区天然气水合物现场试验先行。由于在陆上冻土区开展天然气水合物研究及试验相对较为简单，因此大都首先选择在冻土区进行开采及相关技术的试验，并加强在海域天然气水合物的资源评价和优选，待技术成熟时，对海域天然气水合物进行试采和商业开发。2）资源与环境效益结合，注重多学科研究。美国、日本、印度等国家从能源战略储备、国家经济安全以及生态环境角度出发，制定了较为长远的天然气水合物勘探开发计划，并稳步推进。3）室内实验与现场试验相结合。先通过室内物理模拟，验证技术的可行性，再在现场对技术进行相关试验，以保障试验的成功性和安全性。4）国际交流合作研究日益密切。各国和组织机构充分发挥各自优势，国际性综合性水合物研究计划的实施促进了水合物技术的突破，推进天然气水合物的整体研究进程。
报告名称：“催化”领域的研究态势分析
所属项目：教育部“基础研究和交叉前沿优先支持方向战略研究”重点课题
报告完成时间：2016年1月
报告撰写人：图书馆研究支持中心 谷明
报告关键词：重点学科领域 热点研究 研究前沿 趋势分析 态势分析 催化
报告摘要：当前，中国的能源化工可持续发展面临资源与环境诸多挑战，提高资源利用效率、绿色低碳已成为能源化工发展新趋势。在石油炼制方面，高效炼制、产品清洁化、过程绿色化是主要发展方向，油品质量升级快速推进，其关键是发展高效节能的油品脱硫、脱氮以及提高辛烷值技术；在石油化工方面，更加注重原料多样化、过程清洁化及产品精细化，发展非石油路线，注重过程和能量利用效率；在节能减排方面，源头控制、过程减排、对自然环境危害最小化是未来技术发展的新趋势，这些新趋势也正是绿色化学发展的动力。而且，要实现这些方面的进步及要求离不开应用催化技术的发展。从国家/地区来说，该领域处于全球领先地位的是中国大陆、美国、德国、日本、西班牙、法国、英国等。从机构来说，美国机构的综合实力强劲，中国大陆机构的整体竞争力也不容小觑，如中国科学院、北京大学、武汉理工大学、福州大学、浙江大学、清华大学、天津大学、四川大学、南开大学、大连理工大学、复旦大学、中科院大学等都有较好的表现。从研究人员来说，该领域全球顶尖的人才主要集中于美国、德国、西班牙、日本等国的研究性机构。此外，来自福州大学、武汉理工大学等机构的学者也展现出较强实力。北京大学在催化领域的整体表现良好，发文量排名第46，被引频次排名第52、论文数≥29的引文影响力排名第152位。催化领域的研究热点集中在有机催化上，将成为今后研究的重点。
报告名称：“合成生物学”领域的研究态势分析
所属项目：教育部“基础研究和交叉前沿优先支持方向战略研究”重点课题
报告完成时间：2016年1月
报告撰写人：图书馆研究支持中心 范凡
报告关键词：重点学科领域 热点研究 研究前沿 趋势分析 态势分析 合成生物学
报告摘要：合成生物学（synthetic biology）又叫“建构生物学（constructive biology）”。合成生物学的最早应用是在2000年，Nature杂志上发表了2篇论文：Construction of a genetic toggle switch in Escherichia coli《在大肠杆菌中构造遗传拨动开关》和A synthetic oscillatory network of transcriptional regulators《转录调节器的合成振荡网络》，分别讨论创造现在常用的生物电路装备，以应用于遗传拨动开关和生物钟。目前，合成生物学的研究前沿集中在无细胞合成、合成生物学开放语言、合成生物学活体、欧洲标准向量架构等领域。在中国，合成生物学技术于最近10年内兴起。北京大学物理学院的欧阳颀教授在《合成生物学的发展与面临的科学任务》一文中指出，合成生物学属于典型的交叉研究领域，其研究涉及生物、物理、化学、数学等基础科学，能源科学、生物材料学、仿生学、系统与网络的设计原理、分子力学、计算机科学、蛋白质工程、生物信号转导与调控、定量检测技术等众多工程学科和技术。合成生物学是生物科学和工程学完美结合的新方向。合成生物学的产生源于人们发现生物系统内的一些生命元器件能够按照类似于电子线路的方式集成在一起处理生命活动。当系统生物学家用理论模型定量描述生物系统中生命元件的网络调控关系的时候，合成生物学家开创性地尝试用类似于电子电路的方式设计、模拟并构建包括遗传开关、生物振荡器、计数器、脉冲信号产生器、逻辑信号门、信号过滤器等各种功能的生物控制器件。经过十多年对生物元器件刻画、生物分子网络可设计性等基础性研究工作，合成生物学家开始不断尝试将生物网络的设计转移到对人类社会与生活的应用中去。在代谢工程、酶工程、基因工程等传统生物工程学的基础上，引入了合成生物学的方法，致力于生物制药、生物能源、生物材料、生物医疗，甚至人造生命的研究与探索。合成生物学领域新出现的方法和应用主要包括生物功能元件、无细胞合成生物学、最小基因组、基因组编辑、定向进化等内容。
报告名称：“太赫兹”领域的研究态势分析
所属项目：教育部“基础研究和交叉前沿优先支持方向战略研究”重点课题
报告完成时间：2016年1月
报告撰写人：图书馆研究支持中心 栾伟平
报告关键词：重点学科领域 热点研究 研究前沿 趋势分析 态势分析 太赫兹
报告摘要：“太赫兹”领域是最近十年左右迅速发展的一个新兴研究领域，该领域中，美国处于绝对优势，其余处于全球领先地位的国家/地区是德国、日本、英格兰、法国、俄罗斯、中国大陆等。从机构来说，美国的力量最强，美国能源部、麻省理工大学，洛斯阿拉莫斯国家实验室(LANL)、桑迪亚国家实验室(SNL)，伦斯勒理工学院等居领先地位。中国大陆的中国科学院太赫兹固态技术重点实验室，首都师范大学物理系太赫兹实验室，天津大学激光与光电子研究所、精密仪器与光电子工程学院太赫兹中心，电子科技大学太赫兹科学协同创新中心等都在这个领域有所表现，但中国机构的整体实力稍欠，但在被引频次和引文影响力方面，除中国科学院太赫兹固态技术重点实验室（被引频次排名第17名）外，其余中国大陆机构不够理想。从研究人员来看，该领域全球顶尖的人才都集中在美国。美国IBM公司在商业机构中一枝独秀，美国能源部（DOE）、国防部、国家航空航天局、洛斯阿拉莫斯国家实验室(LANL)、桑迪亚国家实验室(SNL)、麻省理工学院、伦斯勒理工学院等表现上佳。太赫兹领域的研究趋势集中在太赫兹超材料、太赫兹等离子体、太赫兹量子级联激光器、太赫兹吸收器、太赫兹通信、太赫兹成像等方向。
报告名称：“可见光通信”领域的研究态势分析
所属项目：教育部“基础研究和交叉前沿优先支持方向战略研究”重点课题
报告完成时间：2016年1月
报告撰写人：图书馆研究支持中心 周璟
报告关键词：重点学科领域 热点研究 研究前沿 趋势分析 态势分析 可见光通信
报告摘要：“可见光通信”领域是最近五年才飞跃发展的一个新兴研究领域，该领域处于全球领先地位的国家/地区是日本、英格兰、苏格兰、韩国、中国大陆、德国等。此领域竞争激烈，排名靠前的国家实力较为接近，没有一个国家的研究水平明显领先于其他竞争者；从机构来说，日本的庆应义塾大学既是这个领域的创始研究机构，也是处于优势的机构。中国的复旦大学、东南大学等都在这个领域有所表现，实力不容小觑。从研究人员来看，该领域全球顶尖的人才大多集中在日本和英格兰、苏格兰的机构中。可见光通信领域的研究趋势集中在正交频分复用、误码率、消码间干扰技术、多入多出系统、脉冲调制、正交幅度调制、无线传输信道等方向。
报告名称：“激光加速器”领域的研究态势分析
所属项目：教育部“基础研究和交叉前沿优先支持方向战略研究”重点课题
报告完成时间：2016年1月
报告撰写人：图书馆研究支持中心 王力朋
报告关键词：重点学科领域 热点研究 研究前沿 趋势分析 态势分析 激光加速器
报告摘要：“激光加速器”领域作为接替传统加速器而发展出来的新型加速器，其研究可以追溯至上世纪80年代，在近15年呈现出明显的爆发增长趋势，成为下一代加速器的选择之一和新兴研究领域。该领域中美国具有绝对的优势，欧洲国家如德国、法国、俄罗斯等也具有一定的科研实力；中国在该领域的表现存在明显差距，虽然在发文量方面能够跻身前20名的行列，但在被引频次、引文影响力等方面均大幅落后西方国家。科研机构方面，中国科学院上海光学精密机械研究所的研究人员整体实力在国内处于领先位置，北京大学整体科研实力较弱，需要在人员培养、引进方面进行强有力的支持，以期未来在该领域能够有所突破。研究热点与趋势方面，激光源的改进与粒子加速及其相关应用是未来“激光加速器”领域研究的发展趋势。激光源研究相关领域：如二极管泵浦的固体激光器(包括低温激光器)、光纤激光器、基于OPCPA的激光器和钛宝石激光器、自由电子激光源等类型激光源的指标和可应用的激光技术，以及不同激光源的优缺点研究，及其相应的应用范围。高能电子束加速应用研究：强激光与物质相互作用产生高能电子束是当前研究的热点，而产生高强度、良好聚焦的电子束更将有可能在高能量高密度学科开启新的研究方向，并将应用于放疗、肿瘤学、天体物理学、医学成像和电子束快点火等诸多学科。