eng
Выпуск #4/2019
Б. Л. Мильман, Е. В. Островидова, И. К. Журкович
Химия‑2018. Новые «горячие» области исследований
Химия‑2018. Новые «горячие» области исследований
Просмотры: 3824
DOI: 10.22184/2227-572X.2019.09.4.314.318
Эта публикация – четвертая из регулярной серии статей, посвященных мониторингу наиболее «горячих» областей развития химии и, в частности, аналитической химии. Мониторинг основан на применении современных наукометрических методов, а именно статистике цитирования и совместного цитирования научных публикаций. При этом делается акцент на выявление тематики научных работ переднего края – фронтов исследований. Применение такой методологии позволяет сделать вывод о том, что в 2018 году продолжились интенсивные исследования и разработки в области солнечной энергетики, нанотехнологии, химического катализа. Сохранилась отчетливая тенденция к росту степени биологизации и миниатюризации химического анализа.
Эта публикация – четвертая из регулярной серии статей, посвященных мониторингу наиболее «горячих» областей развития химии и, в частности, аналитической химии. Мониторинг основан на применении современных наукометрических методов, а именно статистике цитирования и совместного цитирования научных публикаций. При этом делается акцент на выявление тематики научных работ переднего края – фронтов исследований. Применение такой методологии позволяет сделать вывод о том, что в 2018 году продолжились интенсивные исследования и разработки в области солнечной энергетики, нанотехнологии, химического катализа. Сохранилась отчетливая тенденция к росту степени биологизации и миниатюризации химического анализа.
Теги: chemical analysis chemistry microfluidics nanotechnology research front scientometrics sensor solar energetics микрофлюидика нанотехнология наукометрия сенсор солнечная энергетика фронты исследований химический анализ химия
Б. Л. Мильман, д. х. н., Е. В. Островидова,
ФГБНУ «Институт экспериментальной медицины»,
И. К. Журкович, к. х. н.,
ФГБУН «Институт токсикологии ФМБА России»
bmilman@mail.rcom.ru
Эта публикация – четвертая из регулярной серии статей, посвященных мониторингу наиболее «горячих» областей развития химии и, в частности, аналитической химии. Мониторинг основан на применении современных наукометрических методов, а именно статистике цитирования и совместного цитирования научных публикаций. При этом делается акцент на выявление тематики научных работ переднего края – фронтов исследований. Применение такой методологии позволяет сделать вывод о том, что в 2018 году продолжились интенсивные исследования и разработки в области солнечной энергетики, нанотехнологии, химического катализа. Сохранилась отчетливая тенденция к росту степени биологизации и миниатюризации химического анализа.
Анализ научного цитирования – очень распространенный инструмент научной политики, применяемый главным образом для оценки персональных достижений и вклада в науку отдельных лабораторий, институтов и стран. Эта методология используется реже в тематическом анализе развития науки. Такого рода информация о передовых областях прежде всего необходима самим химикам для коррекции собственных исследований с целью соотнесения их с основными трендами развития научной сферы. Соответствующий взгляд на работы коллег также имеет значение.
Краткое содержание предыдущих «серий»
В первой статье [1] «сериала», опубликованной в 2013 году, рассмотрено использование научного цитирования для построения карт науки – связанных между собой наиболее бурно развивающихся областей исследований. Здесь наряду с частым цитированием во внимание принимается частое совместное цитирование (социтирование) высокоцитируемых публикаций. Появление двух и, главное, большего количества публикаций, связанных таким социтированием, означает существование новой (сравнительно новой) «горячей» области исследований. Ее предметный характер определяется темой как этих высокоцитируемых и высокосоцитируемых публикаций, так и новых статей, цитирующих те же работы. Общая методология была приспособлена нами для мониторинга развития аналитической химии в 2012 году. Эта процедура включала выборку 100 наиболее цитируемых работ из журналов по аналитической химии и их селекцию, исходящую из трех совместных цитирований, минимально необходимых для выделения отдельного фронта исследований. Были сделаны выводы о преимущественном развитии биоаналитики (а); развитии миниатюрной аналитической техники (сенсоры, микрофлюидные устройства), стимулируемом потребностями внелабораторного анализа, прежде всего клинической диагностики (б); развитии метаболомики и протеомики на основе применения хроматографии – масс-спектрометрии (в).
Во второй статье [2], относящейся к фронтам 2014 года, общие выводы о развитии аналитики остались в основном теми же. Сохранился, как и в прежние годы, акцент на биоаналитике. Большинство конкретных областей развития базировалось на применении масс-спектрометрии (протеомика, метаболомика, анализ окружающей среды и продуктов питания) и разработке небольших аналитических приборов (сенсоры и аналитические чипы), появление которых в большой степени обусловлено прогрессом микрофлюидики и нанотехнологий.
Третья статья [3] рассматривала прогресс не только аналитической и биоаналитической химии, но и химии в целом и сопряженной с ней наукой о материалах. Анализ этих больших областей методами наукометрии проводит американская компания Clarivate Analytics в сотрудничестве с институтами Академии наук Китая [4, 5]. Здесь большие «горячие» области относились к применению наноматериалов и фотоэлементам (и батареям), а также отдельным направлениям органического синтеза. Развитие аналитики (уже наш анализ) в общих чертах повторило результаты предыдущих лет, хотя появились некоторые важные акценты, которые более подробно будут рассмотрены ниже.
Общетематический наукометрический анализ в отношении химии и науки о материалах
Целевой анализ этой области, выделенный из мониторинга науки в целом и проведенный фирмой Clarivate Analytics и Академией наук Китая по прежней методологии [5], отражен в табл. 1. Если прибегать к самым общим формулировкам, то, казалось бы, многие направления развития (солнечные батареи, нанотехнологии, каталитические реакции) за два года не изменились. Так, остается устойчивым сравнительно новое направление – применение давно известного минерала перовскита (CaTiO₃) и его новых (синтетических) аналогов в солнечных батареях (№ 6, табл. 1) и родственные области (№ 5, табл. 1). «Старая добрая» органическая химия в виде новых каталитических реакций (№ 2 и 4) также не сходит «с арены».
Тем не менее в содержательном отношении тематика исследований 9 из 10 топ-фронтов стала за два года другой. Дадим краткие комментарии относительно трех «горячих» областей. Фронт № 9 примыкает к протеомике и обеспечивает новые возможности рентгеноструктурного анализа – в отношении нанообъектов, какими предстают плохо кристаллизующиеся белки, например мембранные белки. Фронты № 7 и 10 представляют собой новые аналоги очень распространенных тем исследований. Борофен (№ 7) – это аналог знаменитого графена, а новые экологически удобные нелетучие растворители (№ 10; смеси, включающие четвертичные аммониевые соли) – подобны ионным жидкостям.
Аналитика и биоаналитика.
Где вы, «-омики»?
Описанную в начале статьи методику мы применили в четвертый раз для выявления «горячих» областей развития аналитики в 2018 году. Мы составили список 100 (точнее 102) наиболее цитируемых статей в этой науке, используя перечень 20 ведущих (по суммарному количеству ссылок) аналитических журналов и число ссылок на отдельные статьи в них с 2013 по 2017 год [6]. Среди журналов – много самых известных общеаналитических изданий: Analytical Chemistry, Trends in Analytical Chemistry, Analytica Chimica Acta и др. Рассмотренные статьи сгруппированы по ссылкам на них в одних и тех же публикациях в 2018 году. Цитируемые статьи, получающие хотя бы три совместных ссылки, объединяются в кластеры. Их в 2018 году набралось 14 (табл. 2, рис. 1), приблизительно столько же, сколько в предыдущие годы [1–3]. Фронт исследований в нашей модели – это такие кластеры высокоцитируемых работ и работы, цитирующие их в 2018 году. Эти фронты, объединенные между собой теми же связями социтирования, образуют карту аналитики 2018 года (рис. 1).
Анализ данных табл. 2 и сравнение с предшествующими результатами наукометрических исследований [1–3] приводит как к прежним, так и новым выводам. Во-первых, сохраняется тенденция к росту степени биологизации и миниатюризации химического анализа. Только «хемометрия» (№ 9), «наноматериалы как сорбенты» (№ 10) и «газовые сенсоры» (№ 6) в существенной степени минуют биоаналитику, хотя сенсоры для этого применения (загрязненный воздух, опасные производства, горнорудная промышленность и др.) могут иметь общую технологическую основу с биохимическими сенсорами.
Сравнительно новый вывод: те области биохимического анализа, которые основываются на применении больших приборов (масс-спектрометры и хроматографы), исчезают с карты развития аналитики или становятся меньше. Так, фронт «протеомика» (№ 3) уменьшился в 2,7 раза по сравнению с 2016 годом, если считать число высокоцитируемых публикаций, входящих в кластеры. «Метаболомика» присутствовала на картах аналитики в 2012 и 2014 годах, но ее уже не было в 2016 и 2018 годах. Соответственно, число цитирующих статей, в заголовках которых присутствуют слова «масс-спектрометрия» и «хроматография» (и производные термины) уменьшилось в 2018 году по сравнению с 2016 годом в 4,4–4,5 раза.
Обратная тенденция касается миниатюрных аналитических устройств – сенсоров, аналитических чипов, микрофлюидных устройств. Слова «сенсор» и «микрофлюидный» в 2018 году, наоборот, упоминаются чаще (приблизительно в 2–2,5 раза). Соответствующие аналитические области охватывают несколько фронтов: сенсоры – № 1, 8, 11, 12, микрофлюидные устройства – № 2, 4, 5, 7.
«Углеродные квантовые точки» – особый вид биосенсоров – самый крупный фронт 2018 года (№ 1, табл. 2), более чем в два раза увеличивший свой размер по сравнению с ситуацией двухлетней давности. Разработка и применение новых наноматериалов – основной вклад в развитие био- и химической сенсорики (№ 1, 6, 8, 11, 12).
Использование 3D‑принтеров для изготовления микрофлюидных устройств – один из факторов развития этих областей (фронты № 2, 4, 5, 7). Необходимо отметить, что биологизация химического анализа привела к тому, что на карту аналитики попали некоторые смежные области, также отраженные в рассматриваемых журналах, но напрямую не связанные с биохимическим анализом («Органы на чипе», № 4; «Микрофлюидика клеток», № 5; «Экзосомы», № 13).
Фронты аналитики связаны с общехимическими направлениями развития в том, что касается роли нанотехнологий и протеомики (табл. 1).
Вопросы и ответы
Авторы статьи периодически делают сообщения, в которых используют рассмотренные материалы наукометричеcкого изучения аналитики [1–3]. Эти данные вызывают не только интерес аудитории, но и закономерные вопросы. В этой статье мы хотели бы привести два общих вопроса вместе с достаточно развернутыми ответами.
Вопрос: «Мой коллега работает по существу в области аналитической химии, публикует хорошие статьи, но преимущественно в журналах, не относящихся напрямую к аналитике. Получается, что его вклад в развитие рассматриваемой области науки ваша методология не оценивает?»
Ответ: Применяемый нами наукометрический метод – для тематической, а не персональной оценки развития науки. Если та научная область, о которой говорится в вопросе, действительно относится к аналитике и развивается интенсивно, то в этом случае другие эксперты этого же профиля могут публиковать свои работы в аналитических журналах. Эти публикации могут набрать много ссылок и привести к «наблюдаемости» данной темы исследований. Может случиться так, что другие авторы родственной специальности также помещают потенциально высокоцитируемые статьи в журналах иного профиля. Тогда наш анализ не выявит соответствующий фронт, а его нужно искать на общих картах науки или в сводках из других наук. Другими словами, хорошие исследования не должны потеряться, но искать их потребуется по-другому.
Незаметными же могут оказаться исследования, не набравшие много ссылок. Но этот факт не обязательно свидетельствует о том, мы имеем дело со слабыми, вторичными или некорректными работами. «Незаметные» статьи могут быть чрезмерно оригинальными и трудными для понимания, сугубо прикладными, написанными не на английском языке или на плохом английском, помещенными в низкорейтинговые журналы и др.
Окончательную оценку значимости публикаций всегда дают эксперты, специалисты; материалы же наукометрических работ, таких как наши – не «готовая продукция» окончательного предназначения, a, скорее, «обогащенное сырье», предполагающее различные варианты использования.
Вопрос: «Почему Вы говорите о химическом и биохимическом анализе, выделяя отдельно биохимический анализ? Химический анализ един. Никто не говорит, например, о химическом и геохимическом анализе».
Ответ: Проблема заключается в том, что биологические и медицинские объекты анализа – основные для аналитики в целом. Это следует из современных пропорций развития различных наук. По данным 2018 года на биологию, медицину и другие науки о жизни приходилось 38,6% всех научных публикаций, тогда как, например, на науки о земле (они подразумеваются в заданном вопросе о геохимическом анализе) – лишь 5,7% [14]. Анализ биообъектов выходит на первый план при изучении развития аналитики (см. выше). Таким образом, говоря о «химическом и биохимическом анализе», мы условно подчеркиваем главные объекты анализа. Если же придерживаться принципа единства аналитической химии, то рассматриваемую тенденцию можно сформулировать как увеличение доли анализа биологических и медицинских объектов.
Стремительная биологизация химического анализа ставит барьеры перед наукометрическим изучением «чисто» химической аналитики с использованием нашей методики. Как мы видели, доля масс-спектрометрии и хроматографии во фронтах исследований стремительно уменьшилась. В то же время нет ощущения (если опираться на запросы в информационной системе Web of Science [15]), что эти методы в химии используются реже. Возможно, применение масс-спектрометрии и хроматографии сейчас носит более прикладной и разрозненный характер.
Литература
Мильман Б., Журкович И. Аналитика и биоаналитика на картах науки // Аналитика. 2013. № 2. С. 34–41.
Мильман Б., Журкович И. Аналитика‑2014: «горячие» области глобальных исследований // Аналитика. 2015. № 4. С. 56–62.
Мильман Б. Л., Журкович И. К. Новые рапорты с фронтов науки: наноматериалы, микрофлюидика, протеомика // Аналитика. 2017. № 5. С. 30–33.
Research fronts 2016. URL: http://www.casisd.cn/zkcg/zxcg/201706/P020170630548078477885.pdf
2018 Research Fronts. URL: https://clarivate.com.cn/wp-content/uploads/2018/10/Research-Fronts‑2018_EN.pdf.
Google Scholar Metrics. URL: https://scholar.google.ru/citations?view_op=top_venues&hl=ru&vq=chm_analyticalchemistry.
Carbon quantum dots. URL: https://en.wikipedia.org/wiki/Carbon_quantum_dots.
Paper-based microfluidics. URL: https://en.wikipedia.org/wiki/Paper-based_microfluidics.
Что такое «орган на чипе»? URL: https://evercare.ru/organ-on-chip.
Кухтевич И. В., Евстрапов А. А., Букатин А. С. Микрофлюидные устройства для исследования клеток (Обзор) // Научное приборостроение. 2013. Т. 23. № 4. С. 66–75.
Llobet E. Gas sensors using carbon nanomaterials: A review // Sensors and Actuators B: Chemical. 2013. Т. 179. С. 32–45.
Waheed S., Cabot J. M., Macdonald N. P., Lewis T., Guijt R. M., Paull B., Breadmore M. C. 3D printed microfluidic devices: enablers and barriers // Lab on a Chip. 2016. Т. 16. № 11. С. 1993–2013.
Zhu C., Yang G., Li H., Du D., Lin Y. Electrochemical sensors and biosensors based on nanomaterials and nanostructures // Analytical chemistry. 2014. Т. 87. № 1. С. 230–249.
Science and Engineering Indicators 2018. URL: https://www.nsf.gov/statistics/2018/nsb20181/assets/nsb20181.pdf.
Web of Science. URL: http://apps.webofknowledge.com/UA_GeneralSearch_input.do? SID=E1rI1LReb2FGa8Q9nzC&product=UA&search_mode=GeneralSearch.
References
Milman B., Zhurkovich I. Analytics and bioanalytics on maps of science // Analytics. 2013. № 2. P. 34–41.
Milman B., Zhurkovich I. Analytics‑2014: «hot» fields of global research // Analytics. 2015. № 4. P. 56–62.
Milman B. L., Zhurkovich I. K. New reports from the fronts of science: nanomaterials, microfluidics, proteomics // Analytics.2017. № 5. P. 30–33.
Research fronts 2016. URL: http://www.casisd.cn/zkcg/zxcg/201706/P020170630548078477885.pdf
2018 Research Fronts. URL: https://clarivate.com.cn/wp-content/uploads/2018/10/Research-Fronts‑2018_EN.pdf.
Google Scholar Metrics. URL: https://scholar.google.ru/citations?view_op=top_venues&hl=ru&vq=chm_analyticalchemistry.
Carbon quantum dots. URL: https://en.wikipedia.org/wiki/Carbon_quantum_dots.
Paper-based microfluidics. URL: https://en.wikipedia.org/wiki/Paper-based_microfluidics.
What is an organ on a chip? URL: https://evercare.ru/organ-on-chip
Kukhtevich I. V., Evstrapov A. A., Bukatin A. S. Microfluidic devices for cell studies: review // Nauchnoe Priborostroenie – Scientific Instrumentation. 2013. Т. 23. № 4. P. 66–75.
Llobet E. Gas sensors using carbon nanomaterials: A review // Sensors and Actuators B: Chemical. 2013. Т. 179. С. 32–45.
Waheed S., Cabot J. M., Macdonald N. P., Lewis T., Guijt R. M., Paull B., Breadmore M. C. 3D printed microfluidic devices: enablers and barriers // Lab on a Chip. 2016. Т. 16. № 11. С. 1993–2013.
Zhu C., Yang G., Li H., Du D., Lin Y. Electrochemical sensors and biosensors based on nanomaterials and nanostructures // Analytical chemistry. 2014. Т. 87. № 1. С. 230–249.
Science and Engineering Indicators 2018. URL: https://www.nsf.gov/statistics/2018/nsb20181/assets/nsb20181.pdf.
Web of Science. URL: http://apps.webofknowledge.com/UA_GeneralSearch_input.do? SID=E1rI1LReb2FGa8Q9nzC&product=UA&search_mode=GeneralSearch.
ФГБНУ «Институт экспериментальной медицины»,
И. К. Журкович, к. х. н.,
ФГБУН «Институт токсикологии ФМБА России»
bmilman@mail.rcom.ru
Эта публикация – четвертая из регулярной серии статей, посвященных мониторингу наиболее «горячих» областей развития химии и, в частности, аналитической химии. Мониторинг основан на применении современных наукометрических методов, а именно статистике цитирования и совместного цитирования научных публикаций. При этом делается акцент на выявление тематики научных работ переднего края – фронтов исследований. Применение такой методологии позволяет сделать вывод о том, что в 2018 году продолжились интенсивные исследования и разработки в области солнечной энергетики, нанотехнологии, химического катализа. Сохранилась отчетливая тенденция к росту степени биологизации и миниатюризации химического анализа.
Анализ научного цитирования – очень распространенный инструмент научной политики, применяемый главным образом для оценки персональных достижений и вклада в науку отдельных лабораторий, институтов и стран. Эта методология используется реже в тематическом анализе развития науки. Такого рода информация о передовых областях прежде всего необходима самим химикам для коррекции собственных исследований с целью соотнесения их с основными трендами развития научной сферы. Соответствующий взгляд на работы коллег также имеет значение.
Краткое содержание предыдущих «серий»
В первой статье [1] «сериала», опубликованной в 2013 году, рассмотрено использование научного цитирования для построения карт науки – связанных между собой наиболее бурно развивающихся областей исследований. Здесь наряду с частым цитированием во внимание принимается частое совместное цитирование (социтирование) высокоцитируемых публикаций. Появление двух и, главное, большего количества публикаций, связанных таким социтированием, означает существование новой (сравнительно новой) «горячей» области исследований. Ее предметный характер определяется темой как этих высокоцитируемых и высокосоцитируемых публикаций, так и новых статей, цитирующих те же работы. Общая методология была приспособлена нами для мониторинга развития аналитической химии в 2012 году. Эта процедура включала выборку 100 наиболее цитируемых работ из журналов по аналитической химии и их селекцию, исходящую из трех совместных цитирований, минимально необходимых для выделения отдельного фронта исследований. Были сделаны выводы о преимущественном развитии биоаналитики (а); развитии миниатюрной аналитической техники (сенсоры, микрофлюидные устройства), стимулируемом потребностями внелабораторного анализа, прежде всего клинической диагностики (б); развитии метаболомики и протеомики на основе применения хроматографии – масс-спектрометрии (в).
Во второй статье [2], относящейся к фронтам 2014 года, общие выводы о развитии аналитики остались в основном теми же. Сохранился, как и в прежние годы, акцент на биоаналитике. Большинство конкретных областей развития базировалось на применении масс-спектрометрии (протеомика, метаболомика, анализ окружающей среды и продуктов питания) и разработке небольших аналитических приборов (сенсоры и аналитические чипы), появление которых в большой степени обусловлено прогрессом микрофлюидики и нанотехнологий.
Третья статья [3] рассматривала прогресс не только аналитической и биоаналитической химии, но и химии в целом и сопряженной с ней наукой о материалах. Анализ этих больших областей методами наукометрии проводит американская компания Clarivate Analytics в сотрудничестве с институтами Академии наук Китая [4, 5]. Здесь большие «горячие» области относились к применению наноматериалов и фотоэлементам (и батареям), а также отдельным направлениям органического синтеза. Развитие аналитики (уже наш анализ) в общих чертах повторило результаты предыдущих лет, хотя появились некоторые важные акценты, которые более подробно будут рассмотрены ниже.
Общетематический наукометрический анализ в отношении химии и науки о материалах
Целевой анализ этой области, выделенный из мониторинга науки в целом и проведенный фирмой Clarivate Analytics и Академией наук Китая по прежней методологии [5], отражен в табл. 1. Если прибегать к самым общим формулировкам, то, казалось бы, многие направления развития (солнечные батареи, нанотехнологии, каталитические реакции) за два года не изменились. Так, остается устойчивым сравнительно новое направление – применение давно известного минерала перовскита (CaTiO₃) и его новых (синтетических) аналогов в солнечных батареях (№ 6, табл. 1) и родственные области (№ 5, табл. 1). «Старая добрая» органическая химия в виде новых каталитических реакций (№ 2 и 4) также не сходит «с арены».
Тем не менее в содержательном отношении тематика исследований 9 из 10 топ-фронтов стала за два года другой. Дадим краткие комментарии относительно трех «горячих» областей. Фронт № 9 примыкает к протеомике и обеспечивает новые возможности рентгеноструктурного анализа – в отношении нанообъектов, какими предстают плохо кристаллизующиеся белки, например мембранные белки. Фронты № 7 и 10 представляют собой новые аналоги очень распространенных тем исследований. Борофен (№ 7) – это аналог знаменитого графена, а новые экологически удобные нелетучие растворители (№ 10; смеси, включающие четвертичные аммониевые соли) – подобны ионным жидкостям.
Аналитика и биоаналитика.
Где вы, «-омики»?
Описанную в начале статьи методику мы применили в четвертый раз для выявления «горячих» областей развития аналитики в 2018 году. Мы составили список 100 (точнее 102) наиболее цитируемых статей в этой науке, используя перечень 20 ведущих (по суммарному количеству ссылок) аналитических журналов и число ссылок на отдельные статьи в них с 2013 по 2017 год [6]. Среди журналов – много самых известных общеаналитических изданий: Analytical Chemistry, Trends in Analytical Chemistry, Analytica Chimica Acta и др. Рассмотренные статьи сгруппированы по ссылкам на них в одних и тех же публикациях в 2018 году. Цитируемые статьи, получающие хотя бы три совместных ссылки, объединяются в кластеры. Их в 2018 году набралось 14 (табл. 2, рис. 1), приблизительно столько же, сколько в предыдущие годы [1–3]. Фронт исследований в нашей модели – это такие кластеры высокоцитируемых работ и работы, цитирующие их в 2018 году. Эти фронты, объединенные между собой теми же связями социтирования, образуют карту аналитики 2018 года (рис. 1).
Анализ данных табл. 2 и сравнение с предшествующими результатами наукометрических исследований [1–3] приводит как к прежним, так и новым выводам. Во-первых, сохраняется тенденция к росту степени биологизации и миниатюризации химического анализа. Только «хемометрия» (№ 9), «наноматериалы как сорбенты» (№ 10) и «газовые сенсоры» (№ 6) в существенной степени минуют биоаналитику, хотя сенсоры для этого применения (загрязненный воздух, опасные производства, горнорудная промышленность и др.) могут иметь общую технологическую основу с биохимическими сенсорами.
Сравнительно новый вывод: те области биохимического анализа, которые основываются на применении больших приборов (масс-спектрометры и хроматографы), исчезают с карты развития аналитики или становятся меньше. Так, фронт «протеомика» (№ 3) уменьшился в 2,7 раза по сравнению с 2016 годом, если считать число высокоцитируемых публикаций, входящих в кластеры. «Метаболомика» присутствовала на картах аналитики в 2012 и 2014 годах, но ее уже не было в 2016 и 2018 годах. Соответственно, число цитирующих статей, в заголовках которых присутствуют слова «масс-спектрометрия» и «хроматография» (и производные термины) уменьшилось в 2018 году по сравнению с 2016 годом в 4,4–4,5 раза.
Обратная тенденция касается миниатюрных аналитических устройств – сенсоров, аналитических чипов, микрофлюидных устройств. Слова «сенсор» и «микрофлюидный» в 2018 году, наоборот, упоминаются чаще (приблизительно в 2–2,5 раза). Соответствующие аналитические области охватывают несколько фронтов: сенсоры – № 1, 8, 11, 12, микрофлюидные устройства – № 2, 4, 5, 7.
«Углеродные квантовые точки» – особый вид биосенсоров – самый крупный фронт 2018 года (№ 1, табл. 2), более чем в два раза увеличивший свой размер по сравнению с ситуацией двухлетней давности. Разработка и применение новых наноматериалов – основной вклад в развитие био- и химической сенсорики (№ 1, 6, 8, 11, 12).
Использование 3D‑принтеров для изготовления микрофлюидных устройств – один из факторов развития этих областей (фронты № 2, 4, 5, 7). Необходимо отметить, что биологизация химического анализа привела к тому, что на карту аналитики попали некоторые смежные области, также отраженные в рассматриваемых журналах, но напрямую не связанные с биохимическим анализом («Органы на чипе», № 4; «Микрофлюидика клеток», № 5; «Экзосомы», № 13).
Фронты аналитики связаны с общехимическими направлениями развития в том, что касается роли нанотехнологий и протеомики (табл. 1).
Вопросы и ответы
Авторы статьи периодически делают сообщения, в которых используют рассмотренные материалы наукометричеcкого изучения аналитики [1–3]. Эти данные вызывают не только интерес аудитории, но и закономерные вопросы. В этой статье мы хотели бы привести два общих вопроса вместе с достаточно развернутыми ответами.
Вопрос: «Мой коллега работает по существу в области аналитической химии, публикует хорошие статьи, но преимущественно в журналах, не относящихся напрямую к аналитике. Получается, что его вклад в развитие рассматриваемой области науки ваша методология не оценивает?»
Ответ: Применяемый нами наукометрический метод – для тематической, а не персональной оценки развития науки. Если та научная область, о которой говорится в вопросе, действительно относится к аналитике и развивается интенсивно, то в этом случае другие эксперты этого же профиля могут публиковать свои работы в аналитических журналах. Эти публикации могут набрать много ссылок и привести к «наблюдаемости» данной темы исследований. Может случиться так, что другие авторы родственной специальности также помещают потенциально высокоцитируемые статьи в журналах иного профиля. Тогда наш анализ не выявит соответствующий фронт, а его нужно искать на общих картах науки или в сводках из других наук. Другими словами, хорошие исследования не должны потеряться, но искать их потребуется по-другому.
Незаметными же могут оказаться исследования, не набравшие много ссылок. Но этот факт не обязательно свидетельствует о том, мы имеем дело со слабыми, вторичными или некорректными работами. «Незаметные» статьи могут быть чрезмерно оригинальными и трудными для понимания, сугубо прикладными, написанными не на английском языке или на плохом английском, помещенными в низкорейтинговые журналы и др.
Окончательную оценку значимости публикаций всегда дают эксперты, специалисты; материалы же наукометрических работ, таких как наши – не «готовая продукция» окончательного предназначения, a, скорее, «обогащенное сырье», предполагающее различные варианты использования.
Вопрос: «Почему Вы говорите о химическом и биохимическом анализе, выделяя отдельно биохимический анализ? Химический анализ един. Никто не говорит, например, о химическом и геохимическом анализе».
Ответ: Проблема заключается в том, что биологические и медицинские объекты анализа – основные для аналитики в целом. Это следует из современных пропорций развития различных наук. По данным 2018 года на биологию, медицину и другие науки о жизни приходилось 38,6% всех научных публикаций, тогда как, например, на науки о земле (они подразумеваются в заданном вопросе о геохимическом анализе) – лишь 5,7% [14]. Анализ биообъектов выходит на первый план при изучении развития аналитики (см. выше). Таким образом, говоря о «химическом и биохимическом анализе», мы условно подчеркиваем главные объекты анализа. Если же придерживаться принципа единства аналитической химии, то рассматриваемую тенденцию можно сформулировать как увеличение доли анализа биологических и медицинских объектов.
Стремительная биологизация химического анализа ставит барьеры перед наукометрическим изучением «чисто» химической аналитики с использованием нашей методики. Как мы видели, доля масс-спектрометрии и хроматографии во фронтах исследований стремительно уменьшилась. В то же время нет ощущения (если опираться на запросы в информационной системе Web of Science [15]), что эти методы в химии используются реже. Возможно, применение масс-спектрометрии и хроматографии сейчас носит более прикладной и разрозненный характер.
Литература
Мильман Б., Журкович И. Аналитика и биоаналитика на картах науки // Аналитика. 2013. № 2. С. 34–41.
Мильман Б., Журкович И. Аналитика‑2014: «горячие» области глобальных исследований // Аналитика. 2015. № 4. С. 56–62.
Мильман Б. Л., Журкович И. К. Новые рапорты с фронтов науки: наноматериалы, микрофлюидика, протеомика // Аналитика. 2017. № 5. С. 30–33.
Research fronts 2016. URL: http://www.casisd.cn/zkcg/zxcg/201706/P020170630548078477885.pdf
2018 Research Fronts. URL: https://clarivate.com.cn/wp-content/uploads/2018/10/Research-Fronts‑2018_EN.pdf.
Google Scholar Metrics. URL: https://scholar.google.ru/citations?view_op=top_venues&hl=ru&vq=chm_analyticalchemistry.
Carbon quantum dots. URL: https://en.wikipedia.org/wiki/Carbon_quantum_dots.
Paper-based microfluidics. URL: https://en.wikipedia.org/wiki/Paper-based_microfluidics.
Что такое «орган на чипе»? URL: https://evercare.ru/organ-on-chip.
Кухтевич И. В., Евстрапов А. А., Букатин А. С. Микрофлюидные устройства для исследования клеток (Обзор) // Научное приборостроение. 2013. Т. 23. № 4. С. 66–75.
Llobet E. Gas sensors using carbon nanomaterials: A review // Sensors and Actuators B: Chemical. 2013. Т. 179. С. 32–45.
Waheed S., Cabot J. M., Macdonald N. P., Lewis T., Guijt R. M., Paull B., Breadmore M. C. 3D printed microfluidic devices: enablers and barriers // Lab on a Chip. 2016. Т. 16. № 11. С. 1993–2013.
Zhu C., Yang G., Li H., Du D., Lin Y. Electrochemical sensors and biosensors based on nanomaterials and nanostructures // Analytical chemistry. 2014. Т. 87. № 1. С. 230–249.
Science and Engineering Indicators 2018. URL: https://www.nsf.gov/statistics/2018/nsb20181/assets/nsb20181.pdf.
Web of Science. URL: http://apps.webofknowledge.com/UA_GeneralSearch_input.do? SID=E1rI1LReb2FGa8Q9nzC&product=UA&search_mode=GeneralSearch.
References
Milman B., Zhurkovich I. Analytics and bioanalytics on maps of science // Analytics. 2013. № 2. P. 34–41.
Milman B., Zhurkovich I. Analytics‑2014: «hot» fields of global research // Analytics. 2015. № 4. P. 56–62.
Milman B. L., Zhurkovich I. K. New reports from the fronts of science: nanomaterials, microfluidics, proteomics // Analytics.2017. № 5. P. 30–33.
Research fronts 2016. URL: http://www.casisd.cn/zkcg/zxcg/201706/P020170630548078477885.pdf
2018 Research Fronts. URL: https://clarivate.com.cn/wp-content/uploads/2018/10/Research-Fronts‑2018_EN.pdf.
Google Scholar Metrics. URL: https://scholar.google.ru/citations?view_op=top_venues&hl=ru&vq=chm_analyticalchemistry.
Carbon quantum dots. URL: https://en.wikipedia.org/wiki/Carbon_quantum_dots.
Paper-based microfluidics. URL: https://en.wikipedia.org/wiki/Paper-based_microfluidics.
What is an organ on a chip? URL: https://evercare.ru/organ-on-chip
Kukhtevich I. V., Evstrapov A. A., Bukatin A. S. Microfluidic devices for cell studies: review // Nauchnoe Priborostroenie – Scientific Instrumentation. 2013. Т. 23. № 4. P. 66–75.
Llobet E. Gas sensors using carbon nanomaterials: A review // Sensors and Actuators B: Chemical. 2013. Т. 179. С. 32–45.
Waheed S., Cabot J. M., Macdonald N. P., Lewis T., Guijt R. M., Paull B., Breadmore M. C. 3D printed microfluidic devices: enablers and barriers // Lab on a Chip. 2016. Т. 16. № 11. С. 1993–2013.
Zhu C., Yang G., Li H., Du D., Lin Y. Electrochemical sensors and biosensors based on nanomaterials and nanostructures // Analytical chemistry. 2014. Т. 87. № 1. С. 230–249.
Science and Engineering Indicators 2018. URL: https://www.nsf.gov/statistics/2018/nsb20181/assets/nsb20181.pdf.
Web of Science. URL: http://apps.webofknowledge.com/UA_GeneralSearch_input.do? SID=E1rI1LReb2FGa8Q9nzC&product=UA&search_mode=GeneralSearch.
Отзывы читателей
