中国科研逆势增长，中国科学家是如何做到的？
2020 年，是新冠疫情影响下变幻莫测的一年，也是中国科研强劲发展、砥砺前行的一年。根据前段时间发布的全国科技经费投入统计公报，2020 年中国研究与试验发展（R&D）经费投入再创新高，总量达到 24393.1 亿元，比上年增长 10.2%，居世界第二。R&D 经费投入强度达到 2.40%，比上年提高 0.16 个百分点，提升幅度创近 11 年来新高。
尽管疫情导致的隔离政策扰乱了许多科研工作者的研究计划，但这并未阻挡他们前进的脚步。中国科学家在国际知名全学科学术出版机构——细胞出版社（Cell Press）旗下期刊上的突出表现，是中国科研在全球遭受新冠疫情冲击的大背景下逆势增长的有力证明。
01强劲发展的中国科研
2020 年，中国学者科研产出的上升势头依然强劲。以中国机构为第一完成单位发表在细胞出版社旗下期刊上的研究性论文数量持续增长，达到 758 篇，较 2019 年增长了 36.1%，较 2018 年增长了 79.2%。
从学科分布来看，中国学者在细胞出版社生命科学类期刊的表现稳中有进，发文量从 2019 年的 229 篇增长至 2020 年的 254 篇，增加了 10.9%；在物质科学与交叉科学类期刊中，中国学者的发文量增幅最大，与 2019 年相比分别增加了 64.3% 和 52.9%。除此之外，中国学者在综合学科、地球科学和信息科学领域的表现也日益突出，发文量较 2019 年增长了 35.6%。
对此，细胞出版社编辑部副总裁 Deborah J. Sweet 博士表示，细胞出版社正在努力拓展自身期刊的覆盖范围，并已成功从生命科学为主转变为一家全学科领域的出版机构，她非常高兴地看到中国学者选择将自己的研究成果发表在这些期刊上，未来细胞出版社将继续拓展期刊所涉及的学科领域，更好地为科学界服务。
科学的高速发展离不开高质量学术期刊提供的展示舞台。2020 年，细胞出版社旗下顶刊 Cell 上共发表了 34 篇以中国机构为第一完成单位的研究性论文，数量较 2019 年增长 47.8%。此外，Cancer Cell、Matter、iScience（《交叉科学》）、Cell Host & Microbe 等 4 本期刊的中国论文发表数量增幅均超过 50%，其中 Cancer Cell 的增幅高达 100%。
一项新研究发表后能否为更多人所见，是影响科学发展的另一个重要因素。过去一年中，学术出版的开放获取（OA）浪潮持续扩大，这种模式也受到了中国科学界的欢迎。2020 年以 OA 形式发表在细胞出版社期刊上的中国论文共有 464 篇，占全部中国论文的 61.2%。
目前，细胞出版社拥有 17 本金色开放获取期刊——其论文一经发表，读者就可以自由获取；其余为混合型期刊，同时发布订阅获取和开放获取论文。以 Cell Reports、iScience 和 Heliyon 这三本备受中国学者喜爱的金色开放获取期刊为例，2020 年共发表了 401 篇中国论文，占全部中国论文的 53%。此外，自 2020 年 12 月 18 日起，细胞出版社旗下所有期刊均为作者提供了开放获取选项，同时继续保持期刊所代表的最高质量和严谨的编辑标准。
维护期刊的高质量水准，就需要确保所发表的论文具备足够高的可重复性。细胞出版社设计了一种描述研究方法的标准格式—— STAR Methods，并将其运用在了生命科学期刊和 iScience 的物质科学文章中，希望解决先前论文实验方法过于简略、难以重复的问题。
02稳中有进的学术影响力
过去一年，细胞出版社旗下 17 本期刊实现了影响因子（Impact Factor, IF）的大幅提升，其中物质科学期刊 Joule 与生命科学期刊 Immunity 2020 年最新 IF 增幅均突破了40%，分别达到了 41.248 和 31.745；生命科学期刊 Cell Host & Microbe、Cell Metabolism 和交叉科学期刊 iScience 的 IF 分别上涨至 21.023、27.287 和 5.458，增幅达到 32.0%、26.5% 和 22.7%；此外，物质科学期刊 Matter 首获部分影响因子，就拿到了 15.589 的高分。
当下，科研的跨学科属性越来越强，细胞出版社不仅推出了专门致力于支持跨学科工作的期刊 iScience，还创立了学科覆盖范围最广的期刊 Heliyon，为面向区域的工作、可重复性分析和阴性结果提供了发表平台。此外，关注全球可持续性研究的期刊 One Earth 覆盖了从气候到人类健康等许多领域的问题，未来发表的内容也将更加丰富和多样化。
中国学者在过去一年中的精彩表现更加不容忽视。2020 年共有 758 篇第一完成单位为中国机构的研究论文发表在细胞出版社旗下的期刊上，截至 2021 年 7 月已获得了 10150 余次引用。经期刊编辑提名、第三方专家委员会的独立评审，并综合论文下载量、引用量和领域内突破性等权衡标准，细胞出版社从中评选出了生命科学领域、物质科学领域及交叉科学领域“细胞出版社 2020 中国年度论文”共 30 篇（每个领域 10 篇）。另经网友投票，评出“细胞出版社 2020 年度最受欢迎中国论文”共 15 篇（每个领域 5 篇）。
细胞出版社 2020 中国年度论文
生命科学
一种针对 COVID-19 的热稳定型 mRNA 疫苗
A Thermostable mRNA Vaccine against COVID-19
Cell秦成峰（军事科学院军事医学研究院微生物流行病研究所）Th17 的分化和致病性受体温调控
Febrile Temperature Critically Controls the Differentiation and Pathogenicity of T Helper 17 Cells
Immunity董晨（清华大学医学院、免疫学研究所）利用 Procr 成体祖细胞在体外长期扩增胰岛细胞
Long-Term Expansion of Pancreatic Islet Organoids from Resident Procr+ Progenitors
Cell曾艺（中国科学院大学生物化学与细胞生物学研究所）CD3ε 的多重信号功能及其在 CAR-T 细胞治疗中的应用
Multiple Signaling Roles of CD3ε and Its Application in CAR-T Cell Therapy
Cell许琛琦（中国科学院分子细胞科学卓越创新中心）野生和作物大豆的泛基因组
Pan-Genome of Wild and Cultivated Soybeans
Cell田志喜（中国科学院遗传与发育生物学研究所、中国科学院大学现代农业科学学院）单细胞测序揭示结直肠癌骨髓靶向治疗机制
Single-Cell Analyses Inform Mechanisms of Myeloid-Targeted Therapies in Colon Cancer
Cell张泽民（北京大学生命科学学院）单细胞多组学测序揭示了人类结直肠癌肿瘤基质细胞中普遍存在的基因组改变
Single-Cell Multiomics Sequencing Reveals Prevalent Genomic Alterations in Tumor Stromal Cells of Human Colorectal Cancer
Cancer Cell汤富酬（北京大学生命科学学院）
新冠病毒利用人源 ACE2 受体入侵的结构和功能研究
Structural and Functional Basis of SARS-CoV-2 Entry by Using Human ACE2
Cell齐建勋（中国科学院微生物研究所、中国科学院大学）阻断疟疾寄生虫恶性疟原虫糖吸收的结构基础
Structural Basis for Blocking Sugar Uptake into the Malaria Parasite Plasmodium falciparum
Cell颜宁（清华大学结构生物学高精尖创新中心、清华大学-北京大学生命科学联合中心、清华大学生命科学学院）cGAMP 通过 LRRC8 VRAC 转移到旁观者细胞，增强 STING 介导的干扰素反应和抗病毒免疫
Transfer of cGAMP into Bystander Cells via LRRC8 Volume-Regulated Anion Channels Augments STING-Mediated Interferon Responses and Anti-viral Immunity
Immunity肖晖（中国科学院上海巴斯德研究所）细胞出版社 2020 中国年度论文
物质科学
利用界面极化场大幅度提升电催化固氮效率
Accelerated Dinitrogen Electroreduction to Ammonia via Interfacial Polarization Triggered by Single Atom Protrusions
Chem
张礼知（华中师范大学化学学院）催化脱羧自由基磺化反应
Catalytic Decarboxylative Radical Sulfonylation
Chem
李超忠（中国科学院上海有机化学研究所）金刚石室温位错诱导塑性变形
Direct Observation of Room-Temperature Dislocation Plasticity in Diamond
Matter
田永君（燕山大学亚稳材料制备技术与科学国家重点实验室高压科学中心）人造电子血管问世
Electronic Blood Vessel
Matter
通过不对称端基微调能级，使聚合物太阳能电池的效率超过 17%
Fine-Tuning Energy Levels via Asymmetric End Groups Enables Polymer Solar Cells with Efficiencies over 17%
Joule
颜河（香港科技大学深圳研究院、华南理工大学发光材料与器件国家重点实验室）球磨法制备千克级贵金属单原子催化剂
Mechanochemical Kilogram-Scale Synthesis of Noble Metal Single-Atom Catalysts
Cell Reports Physical Science
马丁（北京分子科学国家研究中心、北京大学化学与分子工程学院、工学院）三维互连多孔碳泡沫使蒸发率超过 10 kg/(m2·h)
Over 10 kg m−2 h−1 Evaporation Rate Enabled by a 3D Interconnected Porous Carbon-Foam
Joule
朱嘉（南京大学）生物质光催化选择转化新进展
Selectivity Control in Photocatalytic Valorization of Biomass-Derived Platform Compounds by Surface Engineering of Titanium Oxide
Chem
王野（厦门大学化学化工学院）三氟甲基超窄带隙三维网络受体材料用于高效太阳能电池
Trifluoromethylation Enables a 3D Interpenetrated Low-Bandgap Acceptor for Efficient Organic Solar Cells
Joule
何凤（南方科技大学）用于替代塑料的超强、超韧、透明、生态友好的纳米复合膜
Ultra-Strong, Ultra-Tough, Transparent and Sustainable Nanocomposite Films for Plastic Substitute
Matter
俞书宏（中国科学技术大学）细胞出版社 2020 中国年度论文
交叉科学
气候变化下的天气和情绪：4300万人次的调查
A 43-Million-Person Investigation into Weather and Expressed Sentiment in a Changing Climate
One Earth王江浩（中国科学院地理科学与资源研究所、麻省理工学院城市研究与规划系、房地产研究中心）以机器学习算法优化新冠肺炎疫情下的住院床位分配
A Learning-Based Model to Evaluate Hospitalization Priority in COVID-19 PandemicsPatterns马少华（清华大学深圳国际研究生院、清华-伯克利深圳学院）中国南部和泰国北部悬棺习俗的母系遗传学视角
A Matrilineal Genetic Perspective of Hanging Coffin Custom in Southern China and Northern ThailandiScience宿兵（中科院昆明动物研究所遗传资源与进化国家重点实验室、中科院动物进化与遗传前沿交叉卓越创新中心）利用 CT 对新冠肺炎进行精确诊断、定量测量和预后的临床适用人工智能系统
Clinically Applicable AI System for Accurate Diagnosis, Quantitative Measurements, and Prognosis of COVID-19 Pneumonia Using Computed Tomography
Cell张康（澳门科技大学医学院）构建离子传输路径实现高效海水提铀
Constructing an Ion Pathway for Uranium Extraction from Seawater
Chem
朱广山（东北师范大学）利用纳米孔错位测序方法（NIPSS）直接进行 microRNA 测序
Direct microRNA Sequencing Using Nanopore-Induced Phase-Shift Sequencing
iScience黄硕（南京大学化学与化工学院）非重叠中和表位柯萨奇病毒 A16 抗体的鉴定
Identification of Antibodies with Non-overlapping Neutralization Sites that Target Coxsackievirus A16
Cell Host Microbe夏宁邵（厦门大学）茉莉酸（JA）信号增强水稻的 RNA 沉默和抗病毒防御能力Jasmonate Signaling Enhances RNA Silencing and Antiviral Defense in RiceCell Host Microbe李毅（北京大学生命科学学院蛋白质与植物基因研究国家重点实验室）
长程有序水链在 A-T 和 C-G 核苷酸之间的分布
Long-Range Ordered Water Correlations between A–T/C–G Nucleotides
Matter
江雷（中国科学院理化技术研究所）通过不对称双向电流实现锂负极的同步修复
Synchronous Healing of Li Metal Anode via Asymmetrical Bidirectional Current
iScience吴英鹏（湖南大学化学化工学院）细胞出版社 2020 年度
最受欢迎中国论文
生命科学
SARS-CoV-2 感染与发病机制的小鼠模型
A Mouse Model of SARS-CoV-2 Infection and Pathogenesis
Cell Host & Microbe王佑春（中国食品药品检定研究院）热量限制重编程大鼠衰老的单细胞转录景观
Caloric Restriction Reprograms the Single-Cell Transcriptional Landscape of Rattus Norvegicus Aging
Cell刘光慧（中国科学院动物研究所）蜱虫基因组的大规模比较分析阐明了其遗传多样性和媒介能力
Large-Scale Comparative Analyses of Tick Genomes Elucidate Their Genetic Diversity and Vector Capacities
Cell曹务春（军事科学院军事医学研究院微生物流行病研究所、山东大学公共卫生学院、中国医学科学院自然疫源性疾病发现与溯源创新单元）组学驱动的系统评估：COVID-19 发病机制与代谢失调
Omics-Driven Systems Interrogation of Metabolic Dysregulation in COVID-19 Pathogenesis
Cell Metabolism税光厚（中国科学院遗传与发育生物学研究所）新冠病毒 nsp12-nsp7-nsp8 核心聚合酶复合物的结构和生化特征分析
Structural and Biochemical Characterization of the nsp12-nsp7-nsp8 Core Polymerase Complex from SARS-CoV-2
Cell Reports施一（中国科学院微生物研究所）物质科学
基于吸湿解吸过程的电子器件热管理策略
A Thermal Management Strategy for Electronic Devices Based on Moisture Sorption-Desorption Processes
Joule
王如竹（上海交通大学制冷与低温工程研究所）C(OH)-C 键的有氧氧化裂解和酯化反应
Aerobic Oxidative Cleavage and Esterification of C(OH)-C Bonds
Chem
韩布兴（中国科学院化学研究所、中国科学院大学化学与化学工程学院、怀柔综合性国家科学中心）利用仿生多孔材料实现高效太阳能光热蒸发
Lotus-Inspired Evaporator with Janus Wettability and Bimodal Pores for Solar Steam Generation
Cell Reports Physical Science
俞书宏（中国科学院合肥大科学中心、中国科学技术大学仿生与纳米化学实验室）利用原位同步辐射技术揭示超级电容电极的动态重构机制
Operando Revealing Dynamic Reconstruction of NiCo Carbonate Hydroxide for High-Rate Energy Storage
Joule
邱介山（大连理工大学、北京化工大学）量子点表面非贵金属活性中心的定点“锚定”实现高效稳定光催化产氢
Site- and Spatial- Selective Integration of Non-Noble Metal Ions into Quantum Dots for Robust Hydrogen Photogeneration
Matter
吴骊珠（中国科学院理化技术研究所光化学转化与光电材料重点实验室、中国科学院大学未来技术学院）交叉科学
基于新冠病毒 -1 核糖体移码的药物筛选工具箱
A drug screening toolkit based on the –1 ribosomal frameshifting of SARS-CoV-2Heliyon白秀峰（四川大学华西医院）巴比耶自缩合羰基自由基阴离子聚合诱导发光：极性反转策略实现聚合反应性反转
Barbier Self-Condensing Ketyl Polymerization-Induced Emission: A Polarity Reversal Approach to Reversed Polymerizability
iScience万文明（中国科学院福建物质结构研究所、中国科学院大学、中国石油大学（华东））利用深度学习构建复杂表型的遗传效应解释模型
Explaining the Genetic Causality for Complex Phenotype via Deep Association Kernel Learning
Patterns戴琼海（清华大学自动化系、脑与认知科学研究所）基于“MoO2(110) 晶面金属活性位点催化”高级氧化工艺，高效去除污染物
Metallic Active Sites on MoO2(110) Surface to Catalyze Advanced Oxidation Processes for Efficient Pollutant Removal
iScience邢明阳（华东理工大学化学与分子工程学院）巴基斯坦纺织业资本结构、企业特异性因素、宏观经济因素和财务绩效之间的联系
The nexus between capital structure, firm-specific factors, macroeconomic factors and financial performance in the textile sector of PakistanHeliyon陈平路（华中科技大学管理学院）细胞出版社编辑部副总裁Deborah J. Sweet博士通过视频表达了她对此次获奖科学家的祝贺以及对全体作者的感谢。
在生命科学领域年度论文中，由中科院微生物所微生物生理与代谢工程院重点实验室齐建勋研究员团队领衔，题为《新冠病毒利用人源 ACE2 受体入侵的结构和功能研究》的论文，报告了 SARS-CoV-2 刺突蛋白 S1 区域 C 端结构域（SARS-CoV-2-CTD）与人 ACE2（hACE2）复合物的晶体结构，发现 SARS-CoV-2 结合 hACE2 的模式总体上与 SARS-CoV 结合模式相似。揭示了新冠病毒结合受体的分子机制，为开发新冠病毒的治疗对策提供了重要的结构信息。截至 2021 年 7 月，这篇 2020 年 4 月发表于 Cell 的论文被引次数达到 799 次，成为了 2020 年细胞出版社单篇引用次数最高的中国论文。
物质科学领域年度论文中，来自香港科技大学深圳研究院、华南理工大学发光材料与器件国家重点实验室的颜河团队将 BTP-4F 的端基从 IC-2F 修改为 CPTCN-Cl。通过使用不对称端基的策略，研究人员能够实现接近最佳的能级匹配，与 PM6:BTP-4F系统相比，其开路电压（open-circuit voltage）和功率转换效率更高。该策略是有效的、且或可应用于其他材料系统，使非富勒烯聚合物太阳能电池的效率最大化。该论文题为《通过不对称端基微调能级，使聚合物太阳能电池的效率超过 17%》，发表于细胞出版社能源旗舰期刊 Joule。
交叉科学领域的年度论文中，由南京大学黄硕教授团队领衔，题为《利用纳米孔错位测序方法（NIPSS）直接进行 microRNA 测序》的论文，借助新近研发的纳米孔错位测序技术，首次实现了 miRNA 的直接单分子测序，miRNA 的序列及修饰信息亦可在测序过程中同步获取。这项发表于交叉科学期刊 iScience 的研究涉及化学、物理、生物以及工程科学等多学科下的理论与技术手段，将有助于肿瘤靶点的鉴定与筛查，促进 miRNA 癌症疗法的发展。
▌评审委员会
(按姓氏拼音排序)
陈萌 国家癌症中心
陈萍 中国科学院大连化学物理研究所
崔屹 斯坦福大学
侯旭 厦门大学
刘国瑞 中国科学院生态环境研究中心
苏冰 上海交通大学医学院上海市免疫学研究所
汤超 北京大学
唐智勇 国家纳米科学中心
王小凡 杜克大学
谢毅 中国科学技术大学
游书力 中国科学院上海有机化学研究所
曾文文 清华大学
03更广阔、更精彩的中国科研地图
过去的一年中，中国学者不仅表现出了强大的学术影响力，还为我们勾勒出了一张更广阔、更精彩的中国科研地图。从论文第一通讯作者的地域分布来看，2020 年发表在细胞出版社期刊上的 758 篇中国论文中，来自北京和上海的论文依旧占据数量上的绝对优势，共计 273 篇，发表量较 2019 年增长了 7.9%；广东以 62 篇位列全国第三，较 2019 年增长了 37.8%；湖北、江苏、浙江、福建、山东、安徽、四川进入全国前十。
根据我国最新一版的全国科技经费投入统计公报，2020 年我国研究与试验发展经费投入超过千亿元的省（市）有 8 个，分别为广东（3479.9 亿元）、江苏（3005.9 亿元）、北京（2326.6 亿元）、浙江（1859.9 亿元）、山东（1681.9 亿元）、上海（1615.7 亿元）、四川（1055.3 亿元）和湖北（1005.3 亿元），均在此次 2020年发文量地域 TOP 10 的名单内，从一个侧面反映了国家经费投入对研究成果产出的积极影响。
值得关注的是，一些省份的科研产出在过去一年呈现出“多点开花”的地域特征。以发文量全国排名第三的广东省为例，62 篇论文中 39 篇来自广州市，占比 62.9%；20 篇来自深圳市，占比 32.3%；还有 3 篇论文来自汕头市。发文量全国排名第五的江苏，科研产出的地域多样性则最为突出：46 篇论文分别来自南京、苏州、无锡、常州、扬州和连云港等 6 座城市的高校或科研机构。
如果按照第一完成单位将细胞出版社 2020 年发表的 758 篇中国论文分类，我们还能够获得一张同样精彩的“机构地图”。根据统计，这些论文的第一通讯作者共来自国内 170 家科研院所、高校或企业。中国科学院以 131 篇位列发文量榜首，清华大学以 37 篇位列第二，浙江大学以 30 篇位列第三。厦门大学、北京大学、复旦大学、中山大学、中国科学技术大学、武汉大学、华中科技大学分列四到十位。
中国科学院 2020 年在细胞出版社旗下期刊发表的 131 篇论文，按照第一完成单位署名细分，中科院分子细胞科学卓越创新中心发表的论文数量最多，为 12 篇；中科院遗传与发育生物研究所和中科院神经科学研究所各发表了 8 篇论文，排名第二；中科院生物大分子卓越创新中心、中科院分子合成科学卓越创新中心、中科院动物研究所各发表了 7 篇论文，排名第三。
放眼全球学术界，中国学者也表现出了较高的国际合作活跃性。以通讯作者第一单位所属的国家为基准进行分析，2020 年共有 62 篇发表在细胞出版社期刊上的中国论文涉及国际合作，其中美国是与中国科学家合作最多的国家，也是最主要的合作国，共参与了 38 篇中国论文，占所有国际合作论文的 61.3%。
美国加利福尼亚大学洛杉矶分校（University of California, Los Angeles）是参与中国论文数量最多的海外合作机构，2020 年细胞出版社中国论文中有 4 篇是中国学者与该校合作发表的。法国国家科学中心（CNRS）与中国学者合作发表了 3 篇论文，是合作次数第二多的海外机构。加拿大麦吉尔大学（McGill University）、美国索尔克生物研究所（Salk Institute for Biological Studies）、美国洛克菲勒大学（The Rockefeller University）和加利福尼亚大学圣迭戈分校（University of California, San Diego）分别参与了 2 篇中国论文的合作发表。
04阻击新冠，携手向前
新冠疫情以多种方式影响了学术界，许多研究者为了帮助社会克服这一全球性的重大问题聚集在一起，以全新方式展开合作，迅速推动了新研究，产生了新知识。但是，疫情导致的隔离政策不但令各地和各国学者们无法会面、在同一空间工作，还对研究计划的实施形成了阻碍。
对此，细胞出版社编辑部副总裁 Deborah J. Sweet 博士表示，细胞出版社建立了快速同行评议和发表流程，以求尽快完成对新研究的同行评议并将其呈现给学界。2020 年 1 月 31 日，细胞出版社新型冠状病毒资源中心正式开放，该中心由细胞出版社的编辑团队策划，能够帮助学者快速找到与新冠病毒相关的论文的投稿政策，并可以检索到细胞出版社旗下期刊已发表的全部与新冠疫情和病毒相关的论文，同时这些论文均免费开放给读者阅读。截至目前，细胞出版社新型冠状病毒资源中心已收录了 1300 余篇与 COVID-19 有关的学术内容及材料，其中也包含来自中国学者的高质量研究。
2020 年，中国学者在复杂多变的世界中逆势前行，在国际科学舞台上展现出了强大稳定的实力与坚持创新的精神。在 Deborah J. Sweet 博士看来，除了论文发表，中国学者与细胞出版社的合作可以发展更多的方式，进入更多的领域。通过帮助中国科学界构建学者内部以及与世界各地研究者之间的联系，与传统媒体和社交媒体一同向公众普及科学的价值，与有关机构一同发起对研究伦理、学术可重复性等议题的讨论，有力推动科学的整体进步。
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