1.热点前沿及重点热点前沿解读
1.1农业科学、植物学和动物学领域Top10热点前沿发展态势
农业科学、植物学和动物学领域位居前十位的热点前沿（表1）主要分布在食品科学与工程、植物基因组、植物抗性机理和动物疫病传播研究等四个子领域。其中，食品科学与工程子领域热点前沿数量最多，有4个，分别研究油凝胶对食品脂肪的替代、乳酸发酵在新型果蔬功能饮料中的应用、用于肉类新鲜度监测的智能pH传感包装膜及3D打印食品。植物基因组子领域有3个热点前沿，分别是茶树基因组研究、植物泛基因组研究与应用、新一代植物基因组编辑系统研究。植物抗性机理子领域有2个热点前沿，分别是硫化氢在调控植物适应非生物胁迫中的作用，以及植物NLR（核苷酸结合富含亮氨酸重复序列）免疫受体在免疫调控中的作用。动物疫病传播子领域有1个热点前沿，研究新型冠状病毒对家养动物的感染及其传播。
与往年相比，上述四个子领域均有多个研究主题多次入选Top10热点前沿。植物基因组子领域中，植物泛基因组研究在2021年入选，2022年又取得了新进展，更强调其应用。同样地，植物基因组编辑也曾在2018年、2021年入选，每年都有新进展。这表明该两项研究主题处于蓬勃发展阶段，突破性成果不断涌现。动物疫病传播子领域近两年也持续出现热点，去年入选的是猪圆环病毒3型研究。
2022年入选的是新型冠状病毒的动物感染与传播。植物抗性机理研究子领域一直以来都是热点研究领域，在不同方向上不断产出新成果，2013年以来相继入选的热点前沿依次有：植物病原卵菌RXLR效应蛋白与植物免疫力的下降（2013年）、植物天然免疫的分子诱导机制（2015年）、植物先天免疫机制（2016年）、调控植物生长和防御的茉莉酸信号传导机制（2019年）及植物抗胁迫的系统信号传导（2021年）等。在食品科学与工程子领域，2016年以来不断有相关热点前沿入选Top10，包括食品检测、食品污染防控、食品功能包装膜及果蔬食品加工等。
1.2重点热点前沿――“新型冠状病毒对家养动物的感染及其传播”
新型冠状病毒肺炎（COVID-19，简称新冠肺炎）疫情自2019年底暴发以来，在全球速传播蔓延，给人类健康、生活和社会经济发展带来严重影响。为有效控制该疾病，各国科学家做出了大量努力，有关新型冠状病毒（SARS-CoV-2，简称新冠病毒）的论文数量呈井喷式增长，并被大量引用，近两年在生物学领域和临床医学领域都已有多个新型冠状病毒相关研究方向入选Top10热点研究前沿。在农业科学、植物学和动物学领域的新冠病毒相关研究，一方面是为了溯源新冠病毒的自然宿主和中间宿主，以切断传播链，另一方面是为了追踪病毒毒株的变异，以研究病毒的致病机理。为此，研究人员在新冠病毒对家养动物的感染及其传播方向上做了大量研究工作，推动该方向入选2022年的Top10热点研究前沿。
该热点研究前沿有41篇核心论文，均为研究性论文，其中9篇发表在《科学》(Science),《自然》(Nature),《细胞》(Cell)等国际知名期刊。这些论文研究了各国的家养动物受新冠病毒感染的发病机制、病毒检测与分离、病理特征及流行调查等。研究对象包括荷兰、法国、叙利亚、西班牙、瑞士、英国、美国、巴西、克罗地亚、中国等国的家养动物，包括猫、狗、水貂、雪貂、猪、鸡、仓鼠等，其中对猫狗感染的研究最多。此外还有一些研究开发了小鼠模型，用于动物感染研究。这41篇核心论文中，被引频次最高的1篇论文被引用了710次（图2）。该论文于2020年发表在《科学》(Science)刊上，由来自中国农业科学院哈尔滨兽医研究所与中国疾病预防控制中心病毒病预防控制所的研究人员合作完成，研究了雪貂、猫、狗等家养动物对新冠病毒的敏感性。
核心论文Top产出国家和机构中（表2），美国贡献最大，占比为29.3%。中国也积极参与，贡献了10篇论文，排名第二，贡献了24.4%的核心论文。虽然荷兰整体排名第三（17.1%），但荷兰的乌得勒支大学和鹿特丹伊拉斯姆斯大学在Top机构中表现突出，二者分列前两名，分别贡献了14.6%和12.2%的核心论文。中国科学院名列第三，贡献了9.8%的核心论文。可以看出，相对其他国家，美国、中国、荷兰对新冠病毒在家养动物中的传播非常重视。
施引论文Top10产出国家和机构中（表3），核心论文产出分列第一和第二的美国和中国施引论文依然最多，占比分别为39.8%和23.2%，表明中美两国在该方向上持续保持研究热情。核心论文贡献排名第七的英国积极跟进，施引论文排名上升到第三。机构方面，中国科研机构积极跟进，其中，中国科学院排名上升到第一，贡献了5%的施引论文，香港大学排名第二，贡献了3.9%。美国国立卫生研究院名列第三。
1.3重点热点前沿――“植物泛基因组研究与应用”
植物泛基因组研究在2021年即入选Top10热点研究前沿。泛基因组这一概念最初于2005年由美国科学家在微生物组学领域提出，之后很快被拓展并应用于动植物基因组学领域，引领基因组研究进入泛基因组学时代。泛基因组研究旨在把整个物种或群体中的每个个体特有的遗传性状及相关基因都挖掘出来，因此，对生物遗传变异资源挖掘、特有性状调控基因鉴定及培育农业动植物优良品种等意义重大。近年来，该研究前沿不断取得新进展。2018年，中国牵头联合国内外16家单位对3010份栽培稻进行测序，构建了首个接近完整的亚洲栽培稻泛基因组。2020年，加拿大主导的国际团队在来自世界各地的15小麦品种的基础上，绘制出了史上最全的小麦基因组图谱。同年，中国对2898份大豆样本进行重测序，首次实现了基于图形结构的植物泛基因组构建。
2022年，该前沿共有核心论文18篇，总体上较2021年更进一步，更加强调泛基因组研究在作物改良中的应用。其中有14篇与2021年的核心论文（16篇）重叠，主要研究了番茄、水稻、向日葵等作物的泛基因组及基于泛基因组研究的功能基因挖掘，其中的综述则重点阐述了植物泛基因组学的研究方法等。2022年新增4篇核心论文，主要研究泛基因组如何改变作物基因组学研究和遗传改良，通过整合物种的野生部分来加速作物改良的超级泛基因组，葡萄驯化中结构变异的群体遗传学研究，以及1篇植物全基因组学的综述。没有进入2022研究前沿的2篇核心论文重点开展测序、组装等方法研究，包括油菜种质资源全基因组测序及其生态型差异的遗传基础，以及两个甘蓝型油菜近缘种基因组的组装与比较。2022年被引频次最高的论文与2021年是同1篇，被引用了444次（图3），远领先于其他论文。该论文2018年发表在《自然》(Nature)期刊上，由来自中国农业科学院、菲律宾国际水稻研究所、上海交通大学、深圳华大基因、美国亚利桑那大学等机构的研究人员合作完成，研究了3010个亚洲栽培水稻基因组的遗传变异、群体结构和多样性。
核心论文Top产出国家和机构中（表4），澳大利亚表现最突出，占比超过一半，为55.6%；排在第二位的美国贡献也较大，为44.4%；中国排名第三，核心论文数是澳大利亚的一半。澳大利亚的西澳大利亚大学、昆士兰大学和墨尔本大学在Top机构中依次名列前三，分别占比44.4%、22.2%和22.2%。其中西澳大利亚大学表现突出，贡献了澳大利亚10篇核心论文中的8篇。美国乔治亚大学、中国农业科学院、中国科学院、法国国家农业食品与环境研究院4家机构并列第四，占比均为16.7%。
施引论文产出国家分析显示（表5），中美澳在核心论文和施引论文方面均名列前三，表现突出。核心论文产出排名第三的中国在该研究方向积极跟进，施引论文产出最多，占比为44.3%。核心论文产出排名第二的美国依然排第二，占比为29.7%；核心论文产出排名第一的澳大利亚排名第三，占比为12.9%。施引论文产出机构方面，中国农业科学院、中国科学院、华中农业大学依次名列前三。
2.新兴前沿及重点新兴前沿解读
2.1新兴前沿概述
农业科学、植物学和动物学领域有2个方向入选新兴前沿，分别是“COVID-19对农业和粮食系统的影响”和“缓解作物砷中毒的机理和方法研究”（表6）。
2.2重点新兴前沿――“缓解作物砷中毒的机理和方法研究”
砷（As）是一种有毒的类金属，会对植物生长产生不利影响，对人类健康构成严重威胁。砷会干扰许多生理和代谢途径，如营养、水分和氧化还原失衡、光合作用和ATP合成异常以及膜完整性丧失等。近年来，砷在土壤中的积累日益增加，导致砷元素在各种作物中的毒性增加。因此，研究作物砷耐受力调控机理，及引入新型改良剂来应对这种情况是当务之急，并成为了农业科学领域的新兴研究前沿。
该新兴前沿共有核心论文7篇，主要研究作物砷胁迫耐受力增强的调控机理，以及利用改良剂来缓解砷对作物的毒性。在砷耐受调控机理方面，研究了水杨酸如何诱导一氧化氮通过上调抗坏血酸-谷胱甘肽循环和乙二醛酶系统增强玉米对砷的耐受性，以及褪黑素如何介导花青素生物合成调控和抗氧化防御来增强茶树对砷胁迫的耐受性。在利用改良剂降低毒性方面，主要研究了氧化锌纳米粒子、TiO2纳米颗粒及褪黑素和钙在降低大豆、水稻砷毒性中的作用。
