回顾中国科学家的2021：更高影响力，更活跃，更开放！
2021 年是充满着变化与挑战的一年，在新冠疫情的考验下，全球科学界正在面对一个新时代，中国科学界也在拥抱变革，迎接挑战。2021 年，中国基础科研持续加速。根据最新发布的《全国科技经费投入统计公报》，2021 年中国研究与试验发展（R&D）经费投入增长 14.6%，增速较上年加快 4.4 个百分点，总量达到 24393.1 亿元，稳居世界第二。其中，全国基础研究经费 1817.0 亿元，比上年增加 23.9%，所占比重也达到历史新高，增长至 6.50%。此外，R&D 人员人均经费为 48.9 万元，较上年增加 2.3 万元（按全时工作量计算）。
稳定向好的经济社会发展和快速增长的研发投入，为中国科学界的奋进创新提供了坚实支撑，注入了强大活力。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，展示了中国科学在研究活跃度、学术影响力、开放共享等多个方面的优异表现。
01更活跃、更有影响力的科研成果
2021 年，中国学者研究产出数量持续提升，并且与细胞出版社共同推进了科学进步。以中国机构为第一完成单位、发表在细胞出版社旗下研究型期刊上的研究性论文数量持续增长，达到 914 篇，较上一年增长了 20.5%，2018~2021 四年间增长率高达 116.1%。
从学科分布来看，中国学者在物质科学和生命科学领域的表现亮眼，与 2020 年相比分别增加了 34.8% 和 34.6%，增幅显著。在交叉科学领域中的表现也稳中有进，发文量从上一年的 316 篇增长至 323 篇。除此之外，中国学者在地球科学领域的表现也日益突出，发文量达到 2019 年的 4 倍。
科学的高速发展离不开高质量学术期刊提供的展示舞台。2021 年，细胞出版社旗下共有 4 本期刊发表中国论文的增幅突破 100%。其中 Cell Metabolism 的中国论文增幅高达 212.5%，为所有期刊之首；Cell Reports Physical Science 增幅 122.92%，One Earth 和 Cell Reports Medicine 增幅均为 100%。此外，Current Biology、Cell Reports、Med 三本期刊的中国学者发文增幅也都超过或达到了 50%。
中国学者和细胞出版社的紧密合作，不仅为科学的殿堂添砖加瓦，还见证了一系列学术期刊的成长、精进与突破。2021 年，细胞出版社旗下共有 16 本期刊实现了影响力的大幅提升，其中生命科学旗舰刊 Cell 在2021 年影响因子（Impact Factor，后用 IF 代替）上涨幅度最高，达到 66.850；生命科学期刊 Cell Host & Microbe 和 Immunity 的 IF 也得到大幅提升，分别上涨至 31.316 和 43.474，增幅高达 48.96% 和 36.95%。此外，Cell Reports Medicine、One Earth、Cell Reports Physical Science 和 Heliyon 等 4 本期刊首次获得 IF，其中医学期刊 Cell Reports Medicine 和关注全球可持续性研究的期刊 One Earth 首个 IF 均突破 10 分，分别为 16.988 和 14.944。
细胞出版社母公司爱思唯尔全球期刊出版总裁 Laura Hassink 今年初在接受《中国出版传媒商报》采访时表示，助力中国科研仍是 2022 年的主要工作重点；未来，爱思唯尔将继续与本土机构合作，支持中国科研的发展。
2021 年，共有 914 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期刊。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、医学领域、交叉学科领域 “细胞出版社 2021 中国年度论文” 共35篇（医学领域 5 篇，其他三个领域各 10 篇）。另经网友投票，评出 “细胞出版社 2021 年度最受欢迎中国论文” 共 20 篇（每个领域 5 篇）。
细胞出版社 2021 中国年度论文
生命科学
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多癌种内髓系细胞特征图谱
A Pan-Cancer Single-Cell Transcriptional Atlas of Tumor Infiltrating Myeloid Cells
Cell
张泽民（北京大学）
丛枝菌根共生“自我调节”研究重要进展
A Phosphate Starvation Response (PHR)-centered network regulates mycorrhizal symbiosis
Cell
王二涛（中国科学院分子植物科学卓越创新中心）
异源四倍体高秆野生稻的从头定向驯化
A Route for De Novo Domestication of Wild Allotetraploid Rice
Cell
李家洋（中国科学院种子设计创新研究院，遗传与发育生物学研究所）
乳腺癌肺转移调控的新机制
Cathepsin C promotes breast cancer lung metastasis by modulating neutrophil infiltration and neutrophil extracellular trap formation
Cancer Cell
胡国宏（中国科学院上海营养与健康研究所）
体外人扩展多能干细胞对猴胚胎的嵌合作用
Chimeric contribution of human extended pluripotent stem cells to monkey embryos ex vivo
Cell
谭韬（昆明理工大学）
生命早期炎症诱导青春期抑郁情绪
Early life inflammation promotes depressive symptoms in adolescence via microglial engulfment of dendritic spines
Neuron
张智（中国科学技术大学）
髓鞘更新在阿尔茨海默病中的重要作用
Enhancing myelin renewal reverses cognitive dysfunction in a murine model of Alzheimer’s disease
Neuron
梅峰（第三军医大学）
糖原累积与相分离驱动肝癌起始的重要机制
Glycogen accumulation and phase separation drives liver tumor initiation
Cell
周大旺（厦门大学）
肠道菌群通过代谢产物促进抗肿瘤药物疗效的新机制
Gut microbial metabolites facilitate anticancer therapy efficacy by modulating cytotoxic CD8+ T cell immunity
Cell Metabolism
郭晓欢（清华大学）
肝素可预防caspase-11依赖的脓毒症致死
Heparin prevents caspase-11-dependent septic lethality independent of anticoagulant properties
Immunity
吕奔（中南大学湘雅三医院）
细胞出版社 2021 中国年度论文
物质科学
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（按论文标题首字母排序，仅展示主要通讯作者及其单位）
4D打印仿生触觉应变自主软体机器人
4D Printed untethered self-propelling soft robot with tactile perception: rolling, racing, and exploring
Matter
封伟（天津大学）
深度学习赋能电池健康状态快速感知
Deep neural network battery charging curve prediction using 30 points collected in 10 min
Joule
熊瑞（北京理工大学）
化学可回收聚合物最新进展
Dual closed-loop chemical recycling of synthetic polymers by intrinsically reconfigurable poly(disulfides)
Matter
曲大辉（华东理工大学）
酰胺与烯烃的电化学（3+2）环化
Electrochemical (3+2) Cyclization between Amides and Olefins
Chem Catalysis
雷爱文（武汉大学）
环境友好的高性能半透明有机温室光伏
High-Performance and Eco-Friendly Semitransparent Organic Solar Cells for Greenhouse Applications
Joule
李昌治（浙江大学）
硼络合物的甲烷活化
Methane activation by a borenium complex
Chem
王华冬（复旦大学）
类珍珠层机械性坚固的异质结用于锂离子提取
Nacre-Like Mechanically Robust Heterojunction for Lithium-Ion Extraction
Matter
闻利平（中国科学院理化技术研究所）
单位点[PtZn4]金属间合金催化剂高效催化丙烷脱氢
Propane Dehydrogenation on Single-site [PtZn4] Intermetallic Catalysts
Chem
巩金龙（天津大学）
烯丙位碳氢键放氢交叉偶联
Quantum Dots Enable Direct Alkylation and Arylation of Allylic C(sp3)–H Bonds with Hydrogen Evolution by Solar Energy
Chem
吴骊珠（中国科学院理化技术研究所）
自驱动红外有机柔性光电突触
Self-powered Flexible Artificial Synapse for Near-infrared Light Detection
Cell Reports Physical Science
黄辉（中国科学院大学）
细胞出版社 2021 中国年度论文
医 学
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（按论文标题首字母排序，仅展示主要通讯作者及其单位）
大规模单细胞转录组图谱揭示COVID-19免疫功能
COVID-19 immune features revealed by a large-scale single cell transcriptome atlas
Cell
张泽民（北京大学）
新策略治疗转移性结直肠癌改善患者预后
Regorafenib plus toripalimab in patients with metastatic colorectal cancer: a phase Ib/II clinical trial and gut microbiome analysis
Cell Reports Medicine
徐瑞华（中山大学）
单细胞转录组测序手段揭示结直肠癌天然淋巴细胞图谱
Single cell transcriptomic landscape reveals tumor specific innate lymphoid cells associated with colorectal cancer progression
Cell Reports Medicine
苏冰（上海交通大学医学院上海市免疫学研究所）
通过深层神经网络对颅内动脉瘤进行临床辅助诊断
Toward human intervention-free clinical diagnosis of intracranial aneurysm via deep neural network
Patterns
徐枫（清华大学）
SARS-CoV-2致病潜在分子机制研究进展
Virus-host interactome and proteomic survey of PBMCs from COVID-19 patients reveal potential virulence factors influencing SARS-CoV-2 pathogenesis
Med
梁启明（上海交通大学医学院）
细胞出版社 2021 中国年度论文
交叉科学
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（按论文标题首字母排序，仅展示主要通讯作者及其单位）
吸附剂阶跃特性调控策略助力干旱地区空气取水
A regulation strategy of sorbent stepwise position for boosting atmospheric water harvesting in arid area
Cell Reports Physical Science
王如竹（上海交通大学）
静电介导界面聚合制备高渗透选择性纳滤膜
Electrostatic-modulated Interfacial Polymerization toward Ultra-permselective Nanofiltration Membranes
iScience
姜忠义（天津大学）
基于异构网络和文本挖掘的药物重定位模型
HeTDR: Drug Repositioning based on Heterogeneous networks and Text mining
Patterns
刘向荣（厦门大学）
全球野火过火面积变化趋势及驱动因子
Historical and future global burned area with changing climate and human demography
One Earth
武超（清华大学）
结合图卷积和自编码器网络的单细胞数据填补算法
Imputing Single-cell RNA-seq data by combining Graph Convolution and Autoencoder Neural Networks
iScience
杨跃东（中山大学）
数字自适应光学迭代层析成像技术使三维亚细胞毫秒尺度活动的小时级长时活体观测成为可能
Iterative tomography with digital adaptive optics permits hour-long intravital observation of 3D subcellular dynamics at millisecond scale
Cell
戴琼海（清华大学）
仿植物蒸腾的纳米/亚微米乳液含油废水的高效处理
Nano/submicrometer-emulsion oily wastewater treatment inspired by plant transpiration
Matter
衡利苹（北京航空航天大学）
中国现阶段（2013-2019年）PM2.5浓度对控制政策的响应情况定量分析
PM2.5 reductions in Chinese cities from 2013 to 2019 remain significant despite the inflating effects of meteorological conditions
One Earth
陶澍（南方科技大学）
基于化合物规模化再利用靶向SARS-CoV-2核衣壳和刺突蛋白的抗病毒药物研究
The study of antiviral drugs targeting SARS-CoV-2 nucleocapsid and spike proteins through large-scale compound repurposing
Heliyon
于荣敏（暨南大学）
用于实时监测汗液量的可穿戴应变传感器
Wearable strain sensor for real-time sweat volume monitoring
iScience
许太林（北京科技大学）
细胞出版社 2021 年度
最受欢迎中国论文
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生命科学
新冠抗体不同生物学功能与其不同抗原识别表位之间的相关性
Enhancement versus Neutralization by SARS-CoV-2 Antibodies from A Convalescent Donor Associates with Distinct Epitopes on the Receptor-Binding Domain
Cell Reports
王乔（复旦大学）
NAD+代谢调节肿瘤免疫逃逸和改善免疫治疗新机制
NAD+ Metabolism Maintains Inducible PD-L1 Expression to Drive Tumor Immune Evasion
Cell Metabolism
王红阳（第二军医大学）
新冠病毒可稳定存在于鼻内
Robust SARS-CoV-2 Infection in Nasal Turbinates after Treatment with Systemic Neutralizing Antibodies
Cell Host & Microbe
陈志伟（香港大学）
中药贯叶连翘提取物为抗肥胖症开辟全新研究方向
The Phytochemical Hyperforin Triggers Thermogenesis in Adipose Tissue via a Dlat-AMPK Signaling Axis to Curb Obesity
Cell Metabolism
刘军力（上海交通大学）
物质科学
空气、水和全天候温度稳定的NVPFCl正极材料用于钠离子电池
Air/Water/Temperature-Stable Cathode towards All-Climate Sodium-Ion Batteries
Cell Reports Physical Science
吴兴隆（东北师范大学）
首次直接观察钙钛矿半导体表面区域p到n型转变
Direct observation on p- to n-type transformation of perovskite surface region during defect passivation driving high photovoltaic efficiency
Joule
保秦烨（华东师范大学）
富边缘缺陷FeN3位点的多孔Fe-N/C：一种兼具高本征活性和优异传质的高效ORR催化剂
Edge-hosted Fe-N3 sites on multiscale porous carbon framework combining high intrinsic activity with efficient mass transport for oxygen reduction
Chem Catalysis
费慧龙（湖南大学）
镍催化的自由基官能团转移来促进烯烃和炔烃的氢氰化反应
Nickel-catalyzed group transfer of radicals enables hydrocyanation of alkenes and alkynes
Chem Catalysis
周其林（南开大学）
双层床催化剂高效转化合成气
Realizing High Conversion of Syngas to Gasoline-range Liquid Hydrocarbons on a Dual-bed Mode Catalyst
Chem Catalysis
刘中民（中国科学院大连化物所）
医学
基于病原样抗原（PLA）的SARS-CoV-2疫苗在非人灵长类动物产生有效免疫保护
A pathogen-like antigen based vaccine confers immune protection against SARS-CoV-2 in non-human primates
Cell Reports Medicine
侯百东（中国科学院生物物理研究所）
胃癌D2+CME根治手术实现外科精准治疗
Complete mesogastric excision for locally advanced gastric cancer: short-term outcomes of a randomized clinical trial
Cell Reports Medicine
龚建平（华中科技大学同济医学院附属同济医院）
超图计算助力药物挖掘
Exploring Complex and Heterogeneous Correlations on Hypergraph for the Prediction of Drug-Target Interactions
Patterns
高跃（清华大学）
使用基于多重基因量化的“数字化标志物”快速评估化疗药物敏感性
Multiplex gene quantification as digital markers for extremely rapid evaluation of chemo-drug sensitivity
Patterns
马少华（清华大学深圳国际研究生院，清华-伯克利深圳学院）
新冠病毒（SARS-CoV-2）ORF7a蛋白结构与免疫调节新功能
Structural insight reveals SARS-CoV-2 ORF7a as an immunomodulating factor for human CD14+ monocytes
iScience
陈守登（中山大学）
交叉科学
类脑经典条件反射脉冲神经网络模型
Brain-Inspired Classical Conditioning Model
iScience
曾毅（中国科学院自动化研究所）
新型比色组合用于检测SARS-CoV-2
Colorimetric isothermal nucleic acid detection of SARS-CoV-2 with dye combination
Heliyon
尹秀山（沈阳化工大学）
高稳定性的高熵镁铝尖晶石型催化剂
Entropy-driven chemistry reveals highly stable denary MgAl2O4-type catalysts
Chem Catalysis
张鹏飞（上海交通大学）
新冠大流行对可持续性决定因素的影响：全球趋势
Impact of COVID-19 Pandemic on Sustainability Determinants: A Global trend
Heliyon
许晓东（华中科技大学）
巴基斯坦中小企业和经济增长：ADRL边界协整方法
Small and Medium-sized Enterprises and economic growth in Pakistan: An ARDL Bounds Cointegration Approach
Heliyon
卫龙宝（浙江大学）
在生命科学领域年度论文中，中科院遗传与发育生物学研究所李家洋院士团队联合国内外多家单位，题为《异源四倍体高秆野生稻的从头定向驯化》（A route for de novo domestication of wild allotetraploid rice），发表于 Cell 的论文，通过组装异源四倍体高秆野生稻基因组，优化遗传转化体系，结合多维基因组学和多靶点精准基因组编辑技术，绘制了异源四倍体野生稻从头驯化的“蓝图”。这项研究使作物驯化时间呈现“跳跃式” 前进，为缓解世界粮食危机提供了一种可行的策略。
▌评审委员会
蒲慕明 中国科学院脑科学与智能技术卓越创新中心（神经科学研究所）祁海 清华大学姜长涛 北京大学陈婷 北京生命科学研究所徐通达 福建农林大学毕彦超 北京师范大学曾文文 清华大学Tiffany Horng（洪诗雅） 上海科技大学吴晨 中国医学科学院肿瘤医院王迪 浙江大学张强 清华大学 （地球系统科学系）邓德会 中国科学院大连化物所杨海波 华东师范大学孙振宇 北京化工大学王钻开 香港城市大学王双印 湖南大学孙冀萌 伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校张平 俄亥俄州立大学张强 清华大学（化学工程系）02更广阔、更精彩的科研地图
过去的一年中，中国学者不仅展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。如果按照第一完成单位，将细胞出版社 2021 年发表的 914 篇中国论文分类，我们能够获得一张精彩的“机构地图”。根据统计，这些论文的第一通讯作者共来自国内 161 家科研院所、高校或企业。各大高校中，清华大学和浙江大学以 43 篇并列发表量第一，上海交通大学以 39 篇 的发表量位列第三。北京大学、复旦大学、中山大学、武汉大学、华中科技大学、中国科学技术大学、厦门大学分列四到十位。
值得关注的是，根据广东省公布的 2020 年科技经费投入公报，深圳市以 1510.81 亿元的支出力压广州，位列全省第一。而在 2021 年细胞出版社发表的深圳论文中，南方科技大学的论文数量领跑深圳各个高校，展现了强劲的科研实力。
03更透明、更开放的学术成果
科学的进步建立在信任现有知识的基础之上。为建立这种信任，我们需要透明的、易获取的信息构成要素，从而形成对科学事实的理解。2021 年，中国科学家携手细胞出版社，产生了更多透明开放的学术成果：以完全开放获取（OA）形式在细胞出版社旗下期刊上发表的中国论文比例，从上一年的 61.21%（464 篇） 增加到 2021 年的 66.30%（606 篇）；发表中国 OA 论文的期刊数量，也从 10 本增长到了17 本，增幅达到 70%。
爱思唯尔全球期刊出版总裁 Laura Hassink 表示：开放获取是全球性趋势。2022年，推动开放科学的原则和实践将对中国及全球的科学进步产生巨大影响。未来，爱思唯尔将继续大力支持开放获取出版，提供有吸引力的平台，为科研工作者带来卓越的发表体验。
04机遇与挑战并存的国际合作
2021 年，中国学者持续活跃在世界舞台，而他们面临的机遇和挑战，也书写在了细胞出版社发表的论文中。尽管在新冠疫情和复杂多变的国际形势影响下，中美合作论文的增速放缓，但美国仍是与中国科学家合作最多的国家，也是最主要的合作国，两国学者一共合作发表了 540 篇论文。此外，英国、德国、澳大利亚、加拿大、新加坡和法国机构与中国学者的合作论文数量均超过了 50 篇，其中与英国、德国、瑞典的合作论文篇数较前一年增长最为显著。
05携手前行，助力可持续发展
2015 年，联合国 193 个成员国正式通过了 17 个可持续发展目标（SDG），旨在从 2015 年到 2030 年间以综合方式彻底解决社会、经济和环境三个维度的发展问题，转向可持续发展道路。根据同济大学联合爱思唯尔发布的一项最新报告，在过去的二十年里，全球高校与可持续发展目标相关的科研产出总量从 2002 年的 257 000 项增长到了 2021 年的 1 260 000 万项，年复合增长率达到了 9%。爱思唯尔的另一份报告显示，2015 年至 2019 年间，中国发表的与可持续发展目标相关的文章数量达到了 690 018 篇，在 SDG6-清洁饮水和卫生设施，SDG7-经济适用的清洁能源，SDG9-产业、创新和基础设施等 5 个可持续发展目标领域发文量排名全球第一。
2021 年，细胞出版社旗下的中国论文也展现出了对 SDG 的关注：至少 17 本期刊发表了 169 篇响应 SDG 的中国论文，Chem、iScience、Chem Catalysis 三本期刊响应的 SDG 数量最多，相关论文的发表数量也最多。
在上述中国论文中，“SDG7-经济适用的清洁能源”是得到中国学者响应最多的 SDG，此外还有包含 SDG3-良好福祉与健康，SDG9-产业、创新和基础设施，SDG12-负责任消费和生产等 8 个可持续发展目标得以体现。“太阳能电池”、“能源材料”、“电化学能源储存”是中国学者响应 SDG 论文中出现频次最高的关键词。
新冠疫情是全人类共同面对的健康威胁，但除此之外，人类社会还面临气候变化、包容性教育、粮食安全等许多与可持续发展有关的挑战。细胞出版社旗下开放获取期刊 iScience 主编 Stefano Tonzani 博士在参加 2021 年第三届世界科技与发展论坛时，正是表达了这样的希望：汇集包括中国在内的全球顶尖科学家的智慧，更多地关注人类可持续发展面临的科学问题清单，为寻找解决这些问题的答案共同努力。
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根据有关统计，20 年来，中国的科研文献发表总数量增长了 14 倍；领域权重引用影响力 FWCI 指数翻了三倍；中国发文量占全球发表文章总数的 25%。细胞出版社和爱思唯尔见证和参与了中国大学和研究机构成为全球科研重要贡献者的旅程，并将与中国科学界继续携手前行，书写新的篇章。
爱思唯尔大中华区总裁李琳表示：未来，爱思唯尔希望在支持中国向可持续创新引领的经济和包容驱动的社会转型过程中，成为值得信赖的伙伴；为中国与全球科学家和医生协同创新、共同推动人类社会发展搭建一座桥梁；与中国客户和合作伙伴一道，为中国科技的发展、社会的进步和医疗的提升贡献力量。