执行摘要
- 高分子科学的发展规模与复杂程度已非表面搜索所能涵盖,涉及数百万种可能的序列和数千亿美元的市场价值。
- 中国石油(上海)新材料研究院(SAMRI)与CAS联合发布了一份新报告,通过基于结构的检索、文献计量学、专利情报和自然语言处理技术,对近百万篇文献进行了分析,绘制出高分子创新的新兴版图。
- 该报告为研究人员、投资者和知识产权专业人士提供了广阔的视野,助力其洞察全局并据此采取行动。
从电子产品和医疗设备到服装和消费品,聚合物是人类开发出的最具影响力的材料之一。随着该领域规模的扩大,其复杂性也日益增加,目前已有数百万种可能的序列可用于创造新聚合物,市场价值高达数千亿美元。
因此,识别有前景的创新并确定投资优先级变得更具挑战性,特别是在各机构必须应对可持续发展期望、跨行业应用以及竞争格局的地理重构等问题时。为了更好地了解全球高分子创新的现状,CAS与中国石油(上海)新材料研究院(SAMRI)共同编制了 《高分子前沿:新兴趋势的综合数据驱动分析》。
报告中的分析结果证明了CAS在开展此类综合调查方面的独特优势。特别是CAS索引的化学物质数据推动了文献检索,这比单纯使用关键词的检索策略更为稳健。包括概念在内的其他CAS索引数据也支持了广泛的数据分析。同样,SAMRI的研究人员将基础科学专长与大规模工业应用知识相结合,为高分子材料科学的实际影响提供了严谨的全球视角。
该报告分析了过去十年(2015-2025年)近一百万篇与高分子相关的文献,确定了200多个新兴课题,涵盖高分子类型与材料、应用、化学与合成、填料与添加剂、性能与表现、加工与制造、复合材料以及可持续性等领域。

在高分子这样一个广阔而复杂的研究领域,了解创新的广度及其如何转化为商业机会至关重要。CAS的学科专家制定了全面的基于结构的检索策略,以发掘相关文献,从而揭示该领域的发展方向(见图2)。

我们以 CAS REGISTRY® 中的高分子物质为起点,访问了全球最大的科学数据库 CAS Content CollectionTM 中超过五百万篇文献。通过应用进一步的检索参数,我们将结果缩小至近95万篇文献,并采用了结合文献计量分析、专利情报和先进自然语言处理(NLP)技术的多维方法框架。
基于NLP的方法揭示新兴创新
海量的高分子相关文献需要借助人工智能驱动的技术进行高效分类,以理清更广阔的格局。我们的方法包括从摘要、标题和专利权利要求中提取候选短语,并使用基于人工智能的分类,随后由专家进行验证以优化分类结果。最终形成了详尽的CAS TrendScape图谱,展示了高分子领域的众多新兴课题(见图3)。

这种基于NLP的分析指导了课题的选择,例如能源存储系统、电子产品、膜与分离技术以及可持续聚合物,所有这些领域都显示出增长趋势,并拥有大量相关文献,值得深入研究。
洞悉聚合物领域的下一个突破
Polymer Frontiers 通过整合稳健的数据源与市场信息,进行全面深入的分析。除全球性主题外,本报告还深入探讨了:
- 能源存储系统中的聚合物。
- 可持续聚合物。
- 柔性电子产品中的聚合物材料。
- 聚合物膜的进展。
本完整报告利用自然语言处理(NLP)技术识别新兴课题,并辅以专家人工甄选,为研究人员提供创新洞察,以及深耕该领域数十年的科学家所具备的专业背景知识。
下载中英文完整版报告。
常见问题解答
聚合物研究的最新趋势是什么?
答:聚合物研究正从广泛的通用用途转向针对特定高价值应用进行工程化设计。在研究规模和增长方面,四个领域尤为突出:能源存储系统、可持续聚合物、柔性电子产品和聚合物膜。其中,固态电池组件、生物基及可回收原料、可拉伸导电薄膜以及选择性分离膜等课题正蓄势待发。
聚合物开发面临的最大挑战是什么?
该领域主要面临三大挑战。首先,聚合物序列的可能性高达数百万种,难以确定哪些结构值得合成与测试。其次,可持续发展要求正在重塑价值链的各个环节,从原料选择到生命周期末端的回收,且往往缺乏既定基准。第三,竞争格局正发生地理性重构,研究产出和专利活动在不同地区间转移。应对这些压力需要建立能够连接化学结构、应用场景和商业信号的数据基础设施,而非仅仅依赖关键词搜索或孤立的指标。
是什么在推动聚合物市场的增长?
需求主要来自依赖先进材料以实现自身性能目标的关联行业。电动汽车和电网级储能正在加速聚合物在电池组件和热管理中的应用。消费电子产品推动了柔性及可穿戴设备的发展。水处理、生物制药纯化和气体分离则扩大了聚合物膜市场。可持续发展要求正推动包装和建筑行业对生物基、可回收及可降解聚合物的投资。这些因素共同解释了为何聚合物应用目前拥有数千亿美元的市场价值,并持续吸引着大量的研究与专利活动。




