生物多样性研究是综合性和高度交叉性的跨学科研究领域,是1997年底Science周刊上预测的1998年及近期的6个重大科学热点之一。检索1986—2008年间SCIE文献数据库中关于生物多样性的研究论文(article,proceedings paper和review),利用Thomson Data Analyzer(TDA)分析工具和Aureka分析平台进行数据挖掘。分析表明,该研究涉及多个学科领域,近年来在生态学领域的论文数量增加最多,而生物多样性保护、进化生物学、生物化学与分子生物学方面的论文增长速度较快。生物多样性研究越来越重视全球变化和人类社会对生物多样性的影响,DNA技术和基因工程等先进技术在生物多样性研究和保护中的作用也更加突出。
生物多样性与人类生活密切相关。近年来不断加剧的人类活动,对生物多样性造成了严重破坏。已有研究表明,地球上的物种正以前所未有的速度丧失。为了遏止这种状况,目前,世界上许多国际组织和国家都对生物多样性及其相关问题展开研究,并制定了与生物多样性保护相关的法规和战略计划,也采取了许多保护生物多样性的行动。DIVERSITAS是国际全球环境变化（GEC）四大研究计划之一,也是生物多样性领域最大的国际科学计划,DIVERSITAS于2001年开始启动了第Ⅱ阶段研究并确定了新的核心研究计划和跨学科交叉网络计划。世界自然保护联盟（The World Conservation Union,IUCN）在2008年发布了《塑造可持续的未来：IUCN2009～2012年计划》,提出了5个优先主题领域。欧盟于2006年通过了一项保护生物多样性的新战略---《2010年及未来阻止生物多样性丧失：人类福祉的可持续生态服务》。此外,很多国际/国家基金组织还发起了一些全球性的生物多样性计划,如国际海洋生物普查计划、生命之树计划、国际生命条码计划等。本文对上述生物多样性保护和研究的国际计划予以概要介绍和评述,并指出当前国际上生物多样性研究的主要热点,即：生物多样性变化与生态系统功能;生物多样性和生态系统服务的价值评估;生物多样性与气候变化;生物多样性长期动态监测;生物多样性的评价指标等。
生态足迹是定量评价人类对生态系统利用状况的指标,是可持续定量评价的一个热点指标,随着人口数量和消费的持续增长,人类的生态足迹正日益增大。地球究竟承载着多大的人类压力,如何保障地球生态系统的可持续维持和人类的可持续发展,这都是生态足迹所研究的范畴。从文献计量学的角度,对生态足迹的国内外研究状况和态势进行定量解析。在美国科技信息研究所网络数据库(ISI Web of Knowledge)上检索关于生态足迹(ecological footprint)的文献,进行文献计量分析发表文章数量多的国家和机构,以及生态足迹相关文章的主要内容、研究方法等。结果表明,美国发表的文章最多,中国发表的论文较集中在2004年和2006年。生态足迹研究的文章涉及案例分析、理论和方法研究,进行生态足迹的时间动态测度和国别比较的文章较多,生态足迹研究的方法有投入产出法、综合法、成分法,以投入产出法为主。
碳捕获与封存(CCS)是在不需要降低化石燃料使用量的情况下,减少温室气体排入大气的一种手段。为了达到这种效果,必须使用技术从排放气体中分离和捕获二氧化碳,并把二氧化碳转化为甲醇等资源或者把二氧化碳封存到地质沉积物中。随着温室气体排放与气候变暖问题的加剧,国际上对CCS技术的关注日益加强,这也反映在专利申请的发展趋势上。利用Thomson Data Analyzer分析工具和Aureka分析平台对Derwent Innovations Index(DII)专利文献进行分析,表明CCS专利主要涉及化学、工程、仪器、能源与燃料、高分子科学等学科领域。CCS技术经历了起步阶段、波动增长阶段和快速增长阶段。DII收录的CCS专利主要来自日本、美国、德国、中国、法国等。各国研究的重点有所不同,德国用催化剂从废气等中脱除氮氧化物的比例比其他国家高,法国通过液化或固化分离气体的比例较高,荷兰一般化合碳方面所占比例高。最近3年加拿大、中国、韩国申请专利的数量增长速度最快,表明这些国家近期在该技术领域创新比较活跃。对CCS技术的关注在今后一段时间内将持续上升,我国需继续支持该领域的研发创新工作。
生态系统研究是地球系统科学的重要组成部分,近年来,各国和各相关研究机构对生态系统的研究力度不断加大。利用Thomson Data Analyzer、NetDraw和Aureka等文献计量工具,结合Pathfinder算法对SCIE和SSCI数据库中国际生态系统研究相关文献进行了分析。在对主要国家和机构的发文进行统计分析后发现:美国、德国和英国等国的生态系统研究论文的综合影响力较高,其中美国是国际生态系统研究合作的中心;加州大学伯克利分校、美国国家海洋与大气管理局和法国农业科学研究院等机构的论文影响力较大;美国农业部、德国马普学会、华盛顿大学和瑞典隆德大学是国际生态系统研究的中心;中国生态系统研究论文在总量上优势明显,但整体论文质量不高;国际生态系统研究的主要研究热点集中在珊瑚礁生态系统研究、气候变化研究和生态系统管理等方面。
