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Cell（《细胞》）、Nature（《自然》）和Science（《科学》）并称国际学术界享有最高声誉的三大权威科技期刊（以下简称CNS），其刊载的研究论文通常被视为各学科领域极具原创性和突破性的前沿成果。CNS论文的产出格局与演化趋势不仅反映各国基础研究的核心竞争力，也是探析全球科技发展前沿的重要参照。
本期报道以近五年（2021—2025）CNS刊登的Article和Review两类论文（以下简称CNS论文）为研究对象，采用文献计量学方法，系统梳理与比较分析全球和我国的相关研究状况，以期为科研人员和科研管理者把握科技前沿动态提供数据支撑与参考依据。以下中国发文数据仅统计我国内地以第一完成单位发表的CNS论文，未含港澳台地区数据，数据主要参考学校主页【学术前沿动态】栏目近年发布的《中国内地学者CNS发文报道》系列，其它数据来源于Web of Science（以下简称WoS）和Incites两个平台，检索日期为2026年6月4日。
一、总体概况
2021至2025年，Cell、Nature和Science三大期刊共刊载各类型文章30,747篇，每年基本维持6千篇左右的总体规模。其中，Article和Review Article两类论文11,563篇（不含15篇撤稿论文），为本文后续开展全球CNS发文分析的研究对象，Article类论文占比95.7%（11,071篇）。从年度趋势看，近五年Review Article类基本保持每年2%以下的稳定占比（仅2021年达到2.0%）。Article类占比从2021年33.5%增长到2025年41.3%，2024年论文年增长率表现尤为突出，突破15%。
基于内地第一完成单位统计，中国学者近五年共发表CNS论文1,448篇（为下文中国CNS发文分析对象），占全球同期同类CNS总发文量的12.5%，且呈逐年增长态势。全球和中国CNS论文年度分布详见图1。近五年，全球CNS发文总量从2021年的2,190篇增长至2025年的2,592篇，增幅18.4%。中国则由192篇跃升至415篇，增幅高达116.1%，实现翻倍以上增长，增速远超全球平均水平。
图1 2021–2025年全球与中国CNS论文产出及占比变化趋势图
注：图中中国发文数据仅统计我国内地以第一完成单位发表的CNS论文，未含港澳台地区数据，下文图2、表2、表3、表4同。
图2反映了2021–2025年中国与全球CNS各期刊论文产出变化对比情况。近五年中国CNS发文占比从8.8%上升至16.0%，近乎翻了一番，呈持续快速增长态势。其中，Cell中国占比增长最为突出，2025年达到 22.8%，即平均每5篇Cell就有至少1篇来自中国；Nature中国绝对增量最大，从2021年的87篇增至2025年的193篇；当Science全球发文量基本保持平衡时，中国发文占比仍在稳步提升。总之，近五年中国CNS发文增速远超全球平均水平，其中Cell增幅最大、Nature贡献量最多、Science增速相对平稳。
图2 2021–2025年全球与中国CNS论文产出变化对比图
注：1.图中同心圆的大圆面积表示对应期刊对应年份的全球发文量，小圆面积表示对应期刊对应年份的中国发文量；2. 中国论文产出占比百分比=（小圆面积 / 大圆面积）×100%。
对全球11,563篇CNS论文资助机构的统计发现，研究资助来源高度集中于少数国家及国际组织，主要包括美国、中国、英国、德国以及欧盟（作为整体统计）。近五年，全球CNS发文获资助频次位列前10的资助机构依次是：美国国立卫生研究院（NIH）、美国卫生与公共服务部（HHS）、美国国家科学基金会（NSF）、欧洲研究理事会（ERC）、中国国家自然科学基金委员会（NSFC）、英国研究与创新署（UKRI）、德国研究基金会（DFG）、美国能源部（DOE）、欧盟（EU）、美国国防部（DOD）。排名前20的资助机构资助的科研产出占全球总量的80%以上。在1,448篇中国学者发表的CNS论文中，89%的成果获得了国家自然科学基金或国家重点研发计划中至少一类项目的资助。
二、地理区域分布
WoS数据库的统计数据显示：全世界CNS发文涉及的国家或地区高度集中，发文排名前25的国家或地区贡献了99.6%的论文产出。表1列出发文占比98.4%的全球前15个高产国家或地区，发文地理分布呈现向北美、欧洲、东亚汇聚的特征。美国以8,069 篇、占比69.8%位居世界第一，意味着平均每10篇CNS论文中约有7篇有美国作者参与。欧洲国家整体表现突出，中国则处于快速追赶阶段。
表1 2021–2025年全球CNS主要发文国家/地区分布
注：上表依据WoS数据库中的合作者发文数据生成，未做作者/机构归并，仅供参考。
表2列出了近五年中国内地CNS发文量按第一完成单位所在省级行政区的统计汇总情况。综合分析发现，发文量在空间上高度集中，主要体现在：（1）“双核”格局显著。北京市以519篇占总产出的35.8%，是第二名上海市（247篇，17.0%）的两倍有余；两地合计贡献五年成果总量的52.8%。（2）长三角地区整体实力突出，与京、津（20篇）、冀（5篇）三地基本持平。上海、浙江（143篇）、江苏（84篇）、安徽（62篇）四省市合计发文536篇，占全国37.0%，与京津冀地区（544篇，37.6%）几乎相当。（3）TOP前5省市贡献超全国3/4。北京、上海、浙江、广东（107篇）、江苏五省市合计发文1,100篇，占全国76.0%，展现出极强的空间集聚效应。（4）湖北（59篇）、陕西（34篇）、四川（32篇）是中西部仅有的发文量超过30篇的省份，构成了中西部地区CNS论文产出的主要力量。
表2 2021–2025年中国内地CNS论文产出省级行政区分布
三、学科领域分析
在CNS期刊群中，Cell是典型的生命科学领域期刊，Nature和Science都是多学科综合性学术期刊。为揭示CNS论文所涉学科领域，本报告利用Incites数据库基于论文引用关系的聚类功能，分别对全球及我国发文进行主题分类，最终得到基于强引用关系的全球论文集11,555篇、我国论文集1,448篇。基于WoS的宏观研究主题（ResearchArea）分类，结合Incites数据库提供的学科计量指标体系，表3汇总了我国与全球在CNS发文中的学科分布结构及产出差异。
表3覆盖10个学科领域，分别从论文产出（发文量）、整体引文影响力（学科规范化引文影响力CNCI、篇均被引）、高影响力论文（高被引论文HCP占比、前10%论文占比）、国际合作（国际合作论文占比）四个维度、六项指标进行中国与全球CNS发文情况的对比。总体来看，中国在自然科学、工程技术领域表现整体强劲：电气工程、电子与计算机科学和工程与材料科学两个学科表现最为突出，不仅在产出占比（>20%）指标领先，CNCI、HCP占比、国际合作率等计量指标全面超越全球；化学、物理、农业环境与生态在整体引文影响力和高影响力论文两类指标显著优于全球，国际合作率则低于全球平均水平。值得关注的是，临床与生命科学是全球CNS发文体量最大的学科，中国份额仅9.20%，是中国有CNS发文的8个学科中唯一HCP占比低于全球的学科，且篇均被引和国际合作率均低于全球，是未来有待突破的潜力方向。
表3 2021–2025年全球与中国CNS论文产出分学科领域对比分析
注：CNCI（Category Normalized Citation Impact，学科规范化引文影响力）指一篇论文的实际被引次数与同出版年、同学科、同文献类型论文的全球平均被引次数之比。它是论文影响力评价的重要指标之一。当CNCI=1，说明该论文的被引表现与全球平均水平相当；当CNCI > 1，表明其高于全球平均水平。
四、研究主题分析
基于Incites数据库的引用主题聚类，近五年CNS全球发文覆盖186个中观主题和516个微观主题，中国发文涉及73个中观主题和124个微观主题。表4按发文量选取全球Top20中观和微观主题，列出中国学者的研究贡献。整体来看，全球与中国CNS论文的研究主题分布呈现以下特征：
中观主题层面，中国覆盖73个中观主题，全球占比为39%。全球范围生命科学领域的研究主题占据主导地位，分子与细胞生物学—遗传学（158篇）、普通病毒学（132篇）和免疫学（111篇）位居前三，合计约占TOP20中观主题总发文量的34.5%。除细菌学以外，中国在其他19个主题领域均有参与，但占比普遍偏低，仅作物科学（发文16篇，占比38.1%）表现突出，地球化学、地球物理学与地质学（发文8篇，占比19.0%），二维材料和超导科学（各发文7篇，占16.3%）紧随其后。
微观主题层面，中国覆盖124个微观主题，全球占比为24%。冠状病毒研究以123篇发文高居首位，其中中国贡献13篇（10.6%），与全球抗疫研究热度高度吻合。中国参与度相对较高的方向包括钙钛矿太阳能材料（发文9篇，占比31%）、多能干细胞（发文5篇，占比26%）、拟南芥（发文4篇，占比24%）。在量子纠缠与全基因组关联研究两个主题领域，中国均无发文，脉冲神经网络、基因组编辑、群体遗传学和RNA翻译动力学各仅1篇，表明部分前沿交叉主题仍有较大拓展空间。
表4 2021–2025年全球CNS论文TOP20中观、微观主题分布
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