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觀海局

12月3日，中國(guó)科學(xué)院科技戰(zhàn)略咨詢(xún)研究院、中國(guó)科學(xué)院文獻(xiàn)情報(bào)中心與科睿唯安聯(lián)合發(fā)布《2025研究前沿》報(bào)告。

該報(bào)告以文獻(xiàn)計(jì)量學(xué)中的共被引分析方法為基礎(chǔ)，研究分析科睿唯安ESI數(shù)據(jù)庫(kù)中的13830個(gè)研究前沿，遴選出了11大學(xué)科領(lǐng)域的TOP10熱點(diǎn)前沿和18個(gè)新興前沿。涵蓋農(nóng)業(yè)科學(xué)、植物學(xué)和動(dòng)物學(xué)、生態(tài)與環(huán)境科學(xué)、地球科學(xué)、臨床醫(yī)學(xué)、生物科學(xué)、化學(xué)與材料科學(xué)、物理學(xué)、天文學(xué)與天體物理學(xué)、數(shù)學(xué)、信息科學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)、心理學(xué)及其他社會(huì)科學(xué)等11個(gè)高度聚合的大學(xué)科領(lǐng)域。

觀海局（ID：Ocean_Observer）注意到，“海洋生物泵中碳通量研究”位列2025年地球科學(xué)領(lǐng)域熱點(diǎn)前沿TOP10。部分熱點(diǎn)前沿也涉及海洋領(lǐng)域科學(xué)研究，包括：“行星邊界突破與地球系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)治理”“驟旱事件成因與風(fēng)險(xiǎn)研究”等。

1行星邊界突破與地球系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)治理

生態(tài)與環(huán)境科學(xué)領(lǐng)域，報(bào)告指出，一些生態(tài)與環(huán)境交叉熱點(diǎn)問(wèn)題相關(guān)的研究前沿在2025年進(jìn)一步凸顯，包括覆蓋環(huán)境和生態(tài)問(wèn)題的行星邊界理論相關(guān)熱點(diǎn)前沿“行星邊界突破與地球系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)治理”。

行星邊界（Planetary Boundaries）又稱(chēng)地球界限、 地球限度或地球邊界，是2009年斯德哥爾摩大學(xué)Johan Rockstr?m領(lǐng)銜的28位世界頂尖科學(xué)家團(tuán)隊(duì)提出的一個(gè)理論框架。該框架定義了人類(lèi)在不對(duì)環(huán)境造成重大干擾情況下可安全操作的極限，界定了地球系統(tǒng)的“安全運(yùn)行空間”，即人類(lèi)活動(dòng)的合理范圍或程度，旨在避免全球范圍內(nèi)劇烈的人為環(huán)境變化，降低人類(lèi)活動(dòng)超出地球系統(tǒng)生態(tài)閾值的風(fēng)險(xiǎn)，使地球當(dāng)前環(huán)境功能和生命支持系統(tǒng)維持在與過(guò)去10000年相近的狀態(tài)，以保障人類(lèi)的生存。在這個(gè)界限內(nèi)，人類(lèi)及其子孫后代可以繼續(xù)繁榮發(fā)展，若跨越這些界限則會(huì)增加突發(fā)性或不可逆的環(huán)境變化風(fēng)險(xiǎn)。

框架提出了調(diào)節(jié)地球系統(tǒng)穩(wěn)定性和恢復(fù)力的9個(gè)關(guān)鍵的地球系統(tǒng)過(guò)程，量化了部分過(guò)程的閾值。這9種關(guān)鍵的地球系統(tǒng)過(guò)程包括氣候變化（Climate change）、生物地球化學(xué)循環(huán)（Biogeochemical flflows）、淡水變化（Freshwater change）、土地系統(tǒng)變化（Land system change）、生物圈完整性（Biosphere integrity）、新合成物質(zhì)（Novel entities）、海洋酸化 （Ocean acidifification）、大氣氣溶膠負(fù)荷（Atmospheric aerosol loading）、平流層臭氧損耗（Stratospheric ozone depletion)。目前，所有這些過(guò)程都受到了人類(lèi)活動(dòng)的嚴(yán)重干擾。該理論框架提出后即引起了國(guó)際科學(xué)界和社會(huì)的廣泛關(guān)注，啟發(fā)了各級(jí)治理戰(zhàn)略和政策。同時(shí)，該框架也在根據(jù)最新的科學(xué)認(rèn)識(shí)不斷更新。

本前沿被引頻次最高的核心論文來(lái)自丹麥哥本哈根大學(xué)Katherine Richardson領(lǐng)銜的29位科學(xué)家組成的團(tuán)隊(duì)，行星邊界理論框架奠基人 Johan Rockstr?m為合著者。該文2023年9月發(fā)表于《科學(xué)進(jìn)展》（Science Advances），已被引用506次。這項(xiàng)研究更新了行星邊界的最新?tīng)顟B(tài)：九項(xiàng)行星邊界中有六項(xiàng)已超出安全運(yùn)行界限，海洋酸化即將被突破，區(qū)域性氣溶膠負(fù)荷已超過(guò)邊界，平流層臭氧水平在人類(lèi)社會(huì)的努力下略有恢復(fù)，所有先前被確定為突破的邊界的超越水平均有所惡化，表明地球現(xiàn)已遠(yuǎn)超出安全運(yùn)行界限。

2海洋生物泵中碳通量研究

地球科學(xué)領(lǐng)域，報(bào)告顯示，“海洋生物泵中碳通量研究”入選，位列熱點(diǎn)前沿第七位。

相關(guān)資料顯示，海洋生物泵是指在海洋的生態(tài)環(huán)境中以生物或生物行為為動(dòng)力，將碳元素從海洋表面向深層傳遞的過(guò)程。海洋生物泵是海洋碳匯過(guò)程的重要組成部分，對(duì)海洋生物碳泵的準(zhǔn)確估量是目前氣候科學(xué)及地球科學(xué)研究所面臨的重大挑戰(zhàn)。2010年，中國(guó)科學(xué)院院士焦念志提出了海洋儲(chǔ)碳新機(jī)制“海洋微型生物碳泵”（MCP）理論，發(fā)表在國(guó)際權(quán)威期刊《Nature reviews Microbiology》上，顛覆了傳統(tǒng)認(rèn)知，為全球?qū)崿F(xiàn)碳中和目標(biāo)提供了全新的負(fù)排放思路?！禨cience》雜志評(píng)論MCP是“海洋巨大碳庫(kù)的幕后隱形推手”。

3驟旱事件成因與風(fēng)險(xiǎn)研究

地球科學(xué)領(lǐng)域，“驟旱事件成因與風(fēng)險(xiǎn)研究”入選，位列熱點(diǎn)前沿第4位，且是重點(diǎn)熱點(diǎn)前沿。

報(bào)告指出，驟旱的概念最早于2002年由美國(guó)科學(xué)家Mark D. Svoboda提出，用以描述快速加劇的干旱狀況。但直到2012年一場(chǎng)席卷美國(guó)中西部的特大驟旱事件才引起了全球性的研究熱潮。驟旱的快速性和突發(fā)性使其危害巨大，且常常與熱浪并發(fā)，形成破壞力倍增的復(fù)合極端事件。從北美大平原到中國(guó)長(zhǎng)江流域，再到澳大利亞農(nóng)牧區(qū)，驟旱事件造成的巨大經(jīng)濟(jì)損失和生態(tài)破壞已成為全球性的科學(xué)與政策議題。

驟旱的形成與演變是大氣、海洋、陸地多圈層相互作用的復(fù)雜過(guò)程，既有大的環(huán)流異常為背景，又與地表的氣象、水文、土壤、植被、地形、地貌等有明顯關(guān)系。在全球變化背景下，這些過(guò)程的協(xié)同與放大效應(yīng)，共同塑造了驟旱的時(shí)空分布格局與長(zhǎng)期演變趨勢(shì)。

本熱點(diǎn)前沿包含的8篇核心論文主要聚焦驟旱的識(shí)別、形成機(jī)制、時(shí)空分布變化、氣候變化影響、預(yù)測(cè)預(yù)警及風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估等方面的研究。其中，南京信息工程大學(xué)在《自然 - 通訊》（Nature Communications）發(fā)表的“Anthropogenic shift towards higher risk of flash drought over China”被引頻次最高，該研究提出了一種明確表征驟旱事件的新方法，發(fā)現(xiàn)人類(lèi)活動(dòng)導(dǎo)致的氣候變化是驟旱事件的主要推手，易旱區(qū)范圍將明顯擴(kuò)張，到本世紀(jì)中期，中國(guó)驟旱風(fēng)險(xiǎn)將增加23%。美國(guó)國(guó)家大氣研究中心在《自然- 氣候變化》（Nature Climate Change）上發(fā)表的“Flash droughts present a new challenge for subseasonal-to-seasonal prediction”也引起了廣泛關(guān)注，該研究討論了驟旱的預(yù)測(cè)難點(diǎn)，評(píng)估現(xiàn)有預(yù)報(bào)能力，提出了兩種可將驟旱事件納入早期預(yù)警系統(tǒng)與風(fēng)險(xiǎn)管理的概念。

資料來(lái)源：中國(guó)科學(xué)院科技戰(zhàn)略咨詢(xún)研究院及相關(guān)媒體報(bào)道等。

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