新興研究領域的出現是科學知識增長的直接結果。一方面，科學知識的增長使得科學家對物質層次的認識不斷深化，進而催生了新興研究領域的產生。例如，物理學研究領域總是從宏觀物質層次向微觀物質層次深入，這就導致宏觀物理研究領域向微觀物理的原子物理、核物理、粒子物理等新興研究領域發(fā)展；再如生物學研究領域從生物個體探討不斷向細胞、生物大分子更深層次的新興研究領域發(fā)展，當認識深入分子-原子的納米尺度，就出現了以空間尺度命名的納米科學與納米技術新興研究領域。另一方面，不同知識領域的交叉滲透導致新興研究領域的涌現。例如，物理學與化學之間的知識交叉使物理化學的新興研究領域出現，物理、化學的知識與方法向生物學領域的滲透，引起生物物理學、生物化學等新興研究領域的出現。當代自然科學和社會科學兩大知識領域的交叉滲透，使得環(huán)境科學、城市科學等大交叉科學、綜合科學涌現。

在科學知識快速增長，新興研究領域不斷涌現的今天，以勞動力和資本為中心的增長策略已經逐漸呈現出其局限性，而當今世界經濟的發(fā)展也已經轉移到一個新的范式——以知識和技術為核心的知識經濟發(fā)展范式。2004年，Moon在他的報告中列舉了幾個數據來說明科學增長在現代社會中的地位，在過去人類發(fā)展2000年的歷史中，大約有60%的科學技術領域的重要發(fā)現與成就發(fā)生在最近的100年里。在過去的20年中，有80%的發(fā)現與成就是發(fā)生在20世紀的，統計表明科學與技術正呈現指數性增長。普賴斯也認為科學發(fā)展的重要特征之一便是其驚人的速度。現如今，各個領域的科學家都熱衷于對各種新興研究領域進行深入探索，他們實時追蹤領域前沿，不斷深入地研究和攻克本領域中的各種新問題與新難題。

科學知識的創(chuàng)造與擴散是現代科學的主要特征，科學知識可以在相當短的時間內發(fā)生引人注目的增長?？茖W，在廣義上可以被界定為關于自然世界的系統知識。歷史的發(fā)展證明，科學極大地豐富和改善了人類的生活?？茖W的發(fā)展，尤其是新科學領域的出現和發(fā)展，已經幫助了成千上萬的人們擺脫了疾病、饑荒和窮困。例如，青霉素的發(fā)現、高產制種技術的發(fā)展及電的廣泛分布都證明了科學在21世紀對社會財富的貢獻。近年來，人工智能、納米技術、生物信息、量子計算、3D打印、大數據挖掘等科學與技術領域所取得的成果也在不同程度上影響并改變著我們的生活和世界。因此，在科學技術發(fā)展迅速的今天，對于新興科學與技術領域的關注，已經不僅僅是科學家的工作，其他各行各業(yè)的人出于對科學技術的利用，也逐漸開始關注科學的發(fā)展——基金機構可以通過組織各種形式的研討會、項目規(guī)劃及基金獎項來掌握科學領域的研究現狀與新興領域的出現；產業(yè)機構可以通過開發(fā)和利用有發(fā)展前景的研究領域來提高自身的競爭優(yōu)勢；圖書管理人員需要通過創(chuàng)建新的圖書分類與特殊收藏來捕捉新興起的科學研究領域；大部分的公眾對于了解尖端的科學技術及其對日常生活的影響也同樣有著普遍的興趣。

與科學的急劇增長，尤其是新興科學領域的大量涌現這種全球化趨勢相呼應，各國政府也相繼建立本國的科技發(fā)展與創(chuàng)新計劃。我國《國家中長期科學和技術發(fā)展規(guī)劃綱要（2006—2020年）》（簡稱《綱要》）中指出，“縱觀全球，許多國家都把強化科技創(chuàng)新作為國家戰(zhàn)略，把科技投資作為戰(zhàn)略性投資，大幅度增加科技投入，并超前部署和發(fā)展前沿技術及戰(zhàn)略產業(yè)，實施重大科技計劃，著力增強國家創(chuàng)新能力和國際競爭力”。《綱要》還指出，在我國，“培育新興產業(yè)，催生新的增長點，引領未來發(fā)展，必須依靠科技在一些新興領域和前沿領域實現重點突破”。

2011年年初，美國白宮發(fā)表了“美國創(chuàng)新戰(zhàn)略報告”，目的在于保持美國在創(chuàng)新能力等各方面的競爭力。歐盟委員會也將創(chuàng)新政策作為刺激經濟增長的重要部分。2009年，為了從根本上擺脫金融危機的影響，日本政府推出了許多有利于新科學與技術發(fā)展的經濟政策和產業(yè)政策，其中包括促進科學技術研發(fā)等政策。韓國2002年至2006年向包括信息技術、生物技術和納米技術在內的新興科學領域投入了大約13萬億韓元來支持新興科學領域的研究。

2016年，中國科學技術部印發(fā)的《“十三五”國家社會發(fā)展科技創(chuàng)新規(guī)劃》中提到，“全球新一輪科技革命和產業(yè)革命蓄勢待發(fā)，世界各國政府高度重視社會發(fā)展領域科技創(chuàng)新，將其作為創(chuàng)新戰(zhàn)略部署和公共財政投入的重點。依據經濟合作與發(fā)展組織（OECD）編制的政府研發(fā)統計數據，美國環(huán)境和健康領域占政府研發(fā)非國防預算撥款的57%，英國為33%”。

從國際層面來看，新興領域已經成為各個國家之間科學技術與經濟實力競爭的核心區(qū)域。新科學與新技術的發(fā)展存在著許多不確定性，發(fā)現與發(fā)展新的領域或者新的技術需要經過慎重的決策，相關研究也必須考慮__到國際與國內的發(fā)展趨勢。

在學術領域，“創(chuàng)新”一直是許多專家、學者所追求的研究目標之一，因此對新興科學領域的研究與關注，一直是學術界的熱門話題。可以清楚地看到，新興科學領域的研究是學者們一直關注并且熱衷的問題。從20世紀90年代開始，有關新興科學領域的研究呈急劇增長態(tài)勢，1990年發(fā)表5篇，2011年文獻數量達到683篇，2015年發(fā)表文獻已達1133篇。這反映出對新興科學領域的研究已經成為各個學術領域的熱點。自20世紀中期以來，由于科學知識的快速增長，現代科學發(fā)展的一個重要趨勢與特征便是科學知識之間的高度綜合與交叉，自然科學和社會科學之間的傳統壁壘已經被打破，因跨學科研究而產生的邊緣學科、交叉學科，在現代科學知識體系中占據著十分特殊又極為重要的地位。當進一步對從Web of Science數據庫中搜集的數據進行學科分類分析之后，我們發(fā)現新興科學領域的學術研究已經十分廣泛，涉及科學地圖中的所有學科，尤其在生物、腦科學、醫(yī)藥及信息技術等領域分布相對密集。由此可見，新興科學的研究已經成為各個學科領域的重要選題。同時，對新興科學領域本身的元研究也涉及多種不同學科領域，如社會學、科學計量學、信息計量學、歷史科學、運籌學、科學信息傳播學、科學規(guī)劃學等。

創(chuàng)新是當今時代的主題，創(chuàng)新能力也是考量一個國家綜合實力的指標之一。識別新興科學領域的研究工作對于把握科學發(fā)展趨勢，掌握未來科學競爭的前沿具有重要意義。

在科學技術飛速發(fā)展的今天，一個國家的創(chuàng)新實力直接體現為對新技術的搶占與新領域的開拓。因此，世界上任何一個國家都比以往任何時候更加重視科學與技術的創(chuàng)新、新興科學領域的部署及對新出現的研究前沿的敏銳把握。根據本國科學技術與政治經濟的現實及發(fā)展需要，來制定知識戰(zhàn)略與創(chuàng)新戰(zhàn)略具有十分重要的意義。由于相關科研活動需要大量的科技資金投入，并且會對科學技術乃至經濟與社會產生連鎖反應，如何制定創(chuàng)新政策，如何確定科研資金投入方向與比例，以及啟動哪些科研項目是十分重要的。為此，許多科學技術政策制定者做出了大量的努力。在發(fā)展初期及時辨識新興科學領域，甚至提前預測新興科學領域，可以為國家制定和完善相關創(chuàng)新政策和科學技術發(fā)展戰(zhàn)略提供重要的參考依據。

識別新興科學領域在科學研究中的作用同樣也在日益增加，它有利于幫助科研人員及時地識別出本領域中最新的研究方向。新興科學領域如雨后春筍般地出現，使得迅速了解并且科學準確地把握最新的研究方向成為各個科學技術領域內的專家進行科學研究工作中關注的焦點，也是科學研究工作的重要環(huán)節(jié)。一方面，科研人員只有了解并掌握了自己所在學科專業(yè)內的最新研究方向，才能夠為政府和基金機構在制定科技政策及規(guī)劃科研項目中提供研究依據與參考；另一方面，及時辨識新興研究領域，有助于科研人員密切跟蹤國際學術研究熱點，始終在國際學術研究界處于前沿，并占有一席之地。

新興科學領域的確定及相關科學技術政策制定的傳統方法一般是咨詢各領域的專家、學者，由他們根據自己現有的知識及對國際同行研究的了解來歸納與確定。然而根據新興科學領域的特點，從定量的角度對科學技術信息尤其是科學技術文獻的分析與可視化，可以為國家層面的創(chuàng)新政策制定，科技資金的投入方向提供定量的、相對準確的及直觀的數量依據，同時也可以對傳統的基于專家咨詢的結果進行進一步檢驗。

科學的發(fā)展具有動態(tài)變化的特點，科學知識體系的分類也在不斷地變化。伴隨著科學知識的急速增長、學科內部的不斷分化，學科之間的交叉與融合直接導致了大量新興科學領域的出現。從宏觀方面來看，在這種科學知識高度融合與分化的科學發(fā)展趨勢下，對大量涌現的新興科學領域進行探測與辨識，有利于與國際學科的發(fā)展方向及前沿接軌，并不斷調整、充實與完善現存的學科分類體系和結構。從微觀方面看，識別某一學科中的新興科學領域，有助于及時地將其納入該學科體系中，豐富和發(fā)展該學科的理論研究，并且可以根據學科發(fā)展現狀，重新整合現存的研究領域及新興的研究領域，以保證該學科體系的開放和完整。