WOS數(shù)據(jù)庫運動生理研究演進(jìn)脈絡(luò)與前沿動態(tài)的分析

郭志光+賈志強(qiáng)

摘 要：以SPORT SCIENCES類別中主題為physiology的2 107條文獻(xiàn)為研究對象，運用CiteSpace 4.5.R1軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，梳理其文獻(xiàn)網(wǎng)絡(luò)。結(jié)果發(fā)現(xiàn)：WOS運動生理研究發(fā)文量呈跨越式增加，目前處于“常規(guī)科學(xué)與范式積累”階段；研究機(jī)構(gòu)主要有澳大利亞體育學(xué)院（Australian Inst Sport）、哈佛大學(xué)（Harvard University）等；期刊主要有《應(yīng)用生理學(xué)雜志》（《JOURNAL OF APPLIED PHYSIOLOGY》）、《科學(xué)》（《SCIENCE》）等；高產(chǎn)作者研究合作具有社會分層特征；高被引文獻(xiàn)注重基礎(chǔ)研究；通過主題詞及關(guān)鍵詞分析，可知研究熱點演化路徑為生理基礎(chǔ)研究（1987—1992）→運動基礎(chǔ)研究（2001—2006）→運動訓(xùn)練研究（2007—至今）。結(jié)論：國際運動科學(xué)類別隸屬于醫(yī)學(xué)學(xué)科；來源期刊為專業(yè)期刊、協(xié)會期刊；研究機(jī)構(gòu)為大學(xué)及醫(yī)學(xué)研究機(jī)構(gòu)；學(xué)者來自體育機(jī)構(gòu)、醫(yī)學(xué)機(jī)構(gòu)和綜合性研究機(jī)構(gòu)，學(xué)者研究領(lǐng)域保持穩(wěn)定和持久。啟示：我國學(xué)者、研究機(jī)構(gòu)可關(guān)注現(xiàn)階段熱點研究；可注重與醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的交流；學(xué)者研究可保持穩(wěn)定和持久；可考慮創(chuàng)辦運動生理研究的專業(yè)期刊。

關(guān)鍵詞：運動生理；知識圖譜；CiteSpace 4.5.R1；復(fù)雜理論

中圖分類號：G 804.2 文章編號：1009-783X（2017）03-0272-08 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

Abstract： In this study， 2，107 articles in the SPORT SCIENCES category of the WOS database were used as the subjects. CiteSpace 4.5.R1 software was used to analyze the data， and the literature network was sorted out. Results： WOS exercise physiology research was a leap-forward increase in volume， currently in the "conventional science and paradigm accumulation" stage； research institutions are Australian Inst Sport， Harvard Univ. and so on； the main journals are J APPL PHYSIOL， SCIENCE and so on； the research cooperation of high - yield authors has the characteristics of social stratification； highly cited literature focuses on basic research； through the keyword and topic analysis， we can see that the research hotspot evolution path is： Physiological basic research （1987-1992） → Sport basic research （2001-2006） → Athletic training research （2007-present）. Conclusions： International sport science classes belonging to medical science； scholars from sports institutions， medical institutions and comprehensive research institutions； source journals for professional journals， association journals； scholars research areas remain stable and lasting. Suggestions： domestic scholars， research institutions may be concerned about the current hot research； we can pay attention to and medical exchanges； we can focus on the connection with medicine； scholar research can remain stable and lasting； we can set up special periodicals of sports physiology research.

Keywords： exercise physiology； knowledge map； CiteSpace 4.5.R1； complexity theory

1 數(shù)據(jù)來源與研究方法

1.1 數(shù)據(jù)來源

本研究以美國科學(xué)情報研究所（ISI）的 Web of Science 數(shù)據(jù)庫所收錄的文獻(xiàn)為準(zhǔn)。WOS數(shù)據(jù)庫位居世界 6 大檢索數(shù)據(jù)庫之首（見表1），Web of Science是大型綜合性、多學(xué)科、核心期刊引文索引數(shù)據(jù)庫，主要包括科學(xué)引文索引（SCI）、社會科學(xué)引文索引（SSCI）、藝術(shù)與人文科學(xué)引文索引（A&HCI）及科學(xué)引文檢索擴(kuò)展版（SCI-E）等多個引文數(shù)據(jù)子庫。

以“運動生理”為主題詞進(jìn)行檢索，大量“運動”的主題詞被檢索出來，“生理”相關(guān)主題詞也被檢索出來，這樣的檢索結(jié)果偏離了“運動生理”主題。WOS數(shù)據(jù)庫學(xué)科中“SPORT SCIENCES”是收錄與運動相關(guān)的文獻(xiàn)庫，在“SPORT SCIENCES”檢索“physiology”得到的文獻(xiàn)大多與運動相關(guān)，基本上可以反映運動生理研究的主題，這種檢索方法是目前檢索“運動生理”相關(guān)文獻(xiàn)比較合理的方法。本研究的數(shù)據(jù)源自Web of Science數(shù)據(jù)庫，見表2。endprint

1.2 研究方法

本文選用軟件CiteSpace Version： 5.0.R1 SE（64-bit）為可視化分析工具[1-4]，運用計量學(xué)統(tǒng)計方法對文獻(xiàn)進(jìn)行分析。CiteSpace是分析科技文獻(xiàn)復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的一款軟件，運動生理研究文獻(xiàn)是帶有一類特性的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)，是復(fù)雜系統(tǒng)，可用復(fù)雜理論來解釋。同時，復(fù)雜系統(tǒng)理論是CiteSpace軟件的科學(xué)基礎(chǔ)，復(fù)雜理論中集群、度、中心點、小世界網(wǎng)絡(luò)等概念是同一概念[5-7]。通過調(diào)節(jié)閾值，從文獻(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的中心性、演化進(jìn)程、burst膨脹值3方面分別推測出重要文獻(xiàn)、研究階段劃分、熱點等內(nèi)容。知識圖譜中研究熱點、burst膨脹值是指特定歷史階段的熱點或數(shù)值。本文研究中的熱點、膨脹值均有時間標(biāo)注。

2 結(jié)果與分析

2.1 發(fā)文量

圖1為年度發(fā)文量，文獻(xiàn)數(shù)量以階段性線性方式增加。文獻(xiàn)數(shù)量增長規(guī)律符合庫恩的科學(xué)革命理論，即科學(xué)發(fā)展看成為“前科學(xué)與范式形式→常規(guī)科學(xué)與范式積累→科學(xué)危機(jī)與范式解體→科學(xué)革命與范式變革→新常規(guī)科學(xué)與新范式形成”的形式。各個發(fā)展階段文獻(xiàn)量不同，“前科學(xué)”階段文獻(xiàn)量小，“常規(guī)科學(xué)”階段文獻(xiàn)量大、發(fā)文增速快。當(dāng)今的運動生理研究處于“常規(guī)科學(xué)與范式積累”階段，這一時期特點為研究范式成熟，發(fā)文量較大。我國學(xué)者可抓住機(jī)遇，發(fā)表更多更優(yōu)秀的WOS運動生理文獻(xiàn)。

2.2 國家及地區(qū)

2.2.1 國家及地區(qū)發(fā)文量分析

表3示出運動生理文獻(xiàn)各個國家及地區(qū)發(fā)文量，美國是發(fā)文量最大的國家，其發(fā)文量為854篇，占總量40.264%，中國文獻(xiàn)量為24篇，居19名。中國文獻(xiàn)量少，有其客觀原因，WOS多以英文期刊為主，使母語為英語的國家在發(fā)文量上占有得天獨厚的優(yōu)勢；另一方面，中國總體WOS文獻(xiàn)量排名第二，說明中國科研與國際科研緊密聯(lián)系，可見，運動生理發(fā)文量低與國內(nèi)科研環(huán)境無關(guān)，是其國內(nèi)運動生理研究自身原因?qū)е?。筆者認(rèn)為，中國未來WOS發(fā)文量會快速提高，原因為：依據(jù)布迪厄場域理論，國內(nèi)科研大環(huán)境會影響運動生理科研小環(huán)境，中國科學(xué)研究已經(jīng)融入世界，運動科學(xué)（含運動生理）研究勢必會融入世界。中國WOS發(fā)文量有快速增加的趨勢，如圖2所示。

2.2.2 國家及地區(qū)發(fā)文合作分析

如圖3所示，美國中心性為0.82，意大利為0.22，西班牙0.22，英國為0.21，澳大利亞為0.15，法國為0.13，這些國家處于研究的中心位置。中國為0.01，表明中國較少參與國際合作。中國與其他國家及地區(qū)連線，表明國際合作為近期發(fā)生。時間膨脹值Burst檢查發(fā)現(xiàn)，美國在1989—1991年Burst為4.5 396，說明美國這個時期運動生理研究最活躍，引領(lǐng)著運動生理研究的發(fā)展。

2.3 機(jī)構(gòu)

2.3.1 高產(chǎn)機(jī)構(gòu)發(fā)文量分析

表4為發(fā)文量大于20篇文獻(xiàn)的研究機(jī)構(gòu)，高校是主要研究力量。各個國家及地區(qū)機(jī)構(gòu)研究的側(cè)重點不同，美國高校將肺部生理、循環(huán)系統(tǒng)研究放在首位，英國高校注重運動項目生理特征，澳大利亞、巴西注重運動項目及運動訓(xùn)練的生理研究，加拿大研究則比較廣泛。

2.3.2 高產(chǎn)機(jī)構(gòu)發(fā)文合作分析

圖4表明2000年左右運動生理研究開始升溫，說明近期運動生理研究是運動科學(xué)的研究熱點，未來很可能也是熱點。中心性分析顯示，昆士蘭大學(xué)中心性為0.02，澳大利亞體育學(xué)院、哈佛大學(xué)、東安大略省兒童醫(yī)院（Childrens Hosp Eastern Ontario）、布萊根婦女醫(yī)院（Brigham & Womens Hosp）、波士頓大學(xué)、卡爾加里大學(xué)（Univ Calgary）、曼徹斯特都市大學(xué)（Manchester Metropolitan Univ）、不列顛哥倫比亞大學(xué)（Univ British Columbia）等中心性為0.01，這些機(jī)構(gòu)處于研究的中心位置。研究機(jī)構(gòu)時區(qū)圖可展示研究機(jī)構(gòu)演進(jìn)，由圖4可知，運動生理研究的機(jī)構(gòu)介入分為3個階段：第1階段為1983—1987年，阿姆斯特丹自由大學(xué)（Vrije Univ Amsterdam）、不列顛哥倫比亞大學(xué)等涉足運動生理研究；第2階段為2000-2006年，哈佛大學(xué)、麥克馬斯特大學(xué)（McMaster Univ）、約翰霍普金斯大學(xué)（Johns Hopkins Univ）、曼徹斯特都市大學(xué)、澳大利亞體育學(xué)院、圣保羅大學(xué)（Univ Sao Paulo）、多倫多大學(xué)（Univ Toront）、利物浦約翰摩爾斯大學(xué)（Liverpool John Moores Univ）、匹茲堡大學(xué)（Univ Pittsburg）、昆士蘭大學(xué)、威斯康星大學(xué)（Univ Wisconsin）、加州大學(xué)圣迭戈分校（Univ Calif San Diego）等涉足運動生理研究，此階段為研究快速增長期；第3階段為2013—2014年，渥太華大學(xué)（Univ Ottawa）、?？巳卮髮W(xué)（Univ Exeter）、維多利亞大學(xué)（Victoria Univ）等涉足運動生理研究；第4階段為2016—至今，南洋理工大學(xué)（Nanyang Technol Univ）、貝拉英特拉大學(xué)（Univ Beira Interior）、倫斯勒理工學(xué)院（Polytech Inst Guarda）等涉足運動生理研究。階段性結(jié)構(gòu)增加揭示運動生理研究特征，通過分析階段性機(jī)構(gòu)研究內(nèi)容可得到運動生理研究規(guī)律、趨勢和目前研究熱點，可指導(dǎo)我國運動生理研究。目前，研究水平處于第4階段形成期，也是運動生理研究機(jī)遇期，我國研究機(jī)構(gòu)應(yīng)抓住機(jī)遇發(fā)表高水平文獻(xiàn)。Burst檢查發(fā)現(xiàn)，塔爾圖大學(xué)（Univ Tartu）2002—2003年Burst值為3.8 754，渥太華大學(xué)2011—2012年Burst值為3.8 845， 這2個機(jī)構(gòu)在上述時間段研究最活躍，并引領(lǐng)運動生理研究發(fā)展，我國學(xué)者可關(guān)注它們這一時期的研究。

2.4 期刊endprint

2.4.1 來源期刊發(fā)文量分析

運動生理研究備受眾多期刊關(guān)注，表5為統(tǒng)計發(fā)文量大于（或等于）85篇文獻(xiàn)的期刊。分析表5可知：《應(yīng)用生理學(xué)雜志》（《JOURNAL OF APPLIED PHYSIOLOGY》）是研究運動生理的主要期刊，發(fā)文量最大，研究領(lǐng)域最為廣泛；《體育醫(yī)學(xué)與健康雜志》（《JOURNAL OF SPORTS MEDICINE AND PHYSICAL FITNESS》）、《運動鍛煉科學(xué)與醫(yī)學(xué)雜志》（《MEDICINE AND SCIENCE IN SPORTS AND EXERCISE》）、《運動醫(yī)學(xué)》（《SPORTS MEDICINE》）、《力量與訓(xùn)練研究雜志》（《JOURNAL OF STRENGTH AND CONDITIONING RESEARCH》）等4家期刊主要關(guān)注運動項目、運動訓(xùn)練生理研究；《航空航天與環(huán)境醫(yī)學(xué)》（《AVIATION SPACE AND ENVIRONMENTAL MEDICINE》）是研究太空、高空生理的專項期刊。

2.4.2 期刊共被引分析——學(xué)科平臺分析

中心性高的期刊有：《應(yīng)用生理學(xué)雜志》為0.38，《北歐生理學(xué)期刊》（《Acta PHYSIOL SCAND》）為0.35，《英國醫(yī)學(xué)雜志》（《Brit MED J》）為0.12，《美國生理學(xué)雜志》（《Am J PHYSIOL》）為 0.10，《自然》（《NATURE》）為0.09，《科學(xué)》（《SCIENCE》）為0.08，這些期刊為運動生理研究的核心期刊。運動生理研究期刊時區(qū)圖可展示學(xué)科間的知識演進(jìn)，依據(jù)圖6可將運動生理研究學(xué)科演進(jìn)劃分為3個階段：第1階段為1955—1957年，《應(yīng)用生理學(xué)雜志》《北歐生理學(xué)期刊》《科學(xué)》等生理期刊涉足運動生理研究，該階段期刊名稱均有“PHYSIOLOGY”，可推測本階段關(guān)注生理研究，通過瀏覽期刊文獻(xiàn)摘要可知生理相關(guān)研究是本階段重點。第2階段為1974—1987年，《運動鍛煉科學(xué)與醫(yī)學(xué)雜志》《國際運動醫(yī)學(xué)雜志》（《Int J Sports Med》）、《歐洲應(yīng)用生理學(xué)雜志》（《Eur J APPL PHYSIOL》）、《應(yīng)用生物力學(xué)雜志》（《J SPORT MED PHYS FIT》）、《自然》等期刊涉足運動生理研究，該階段期刊名稱多含有“sport”，可推測本階段關(guān)注運動研究，通過瀏覽期刊文獻(xiàn)摘要可知運動相關(guān)研究是本階段重點。第3階段為2001—至今，《運動科學(xué)雜志》（《J SPORT SCI》）、《英國運動醫(yī)學(xué)雜志》《力量與訓(xùn)練研究雜志》等期刊涉足運動生理研究，運動訓(xùn)練專項期刊（《運動科學(xué)雜志》和《力量與訓(xùn)練研究雜志》）開始發(fā)行并涉足運動生理研究，通過瀏覽期刊文獻(xiàn)摘要可知運動訓(xùn)練相關(guān)研究是本階段重點。Burst檢查發(fā)現(xiàn)，如圖5所示，揭示在特定時間段最活躍的研究機(jī)構(gòu)，引領(lǐng)研究發(fā)展?？赏ㄟ^分析這些研究熱點，揭示研究熱點演進(jìn)規(guī)律，進(jìn)而為我國研究者提供參考。

2.5 作者

2.5.1 高產(chǎn)作者發(fā)文量分析

表6是發(fā)文量大于等于10篇文獻(xiàn)的高產(chǎn)作者，其特點為：Castagna、Lucla關(guān)注運動項目及其訓(xùn)練的生理研究；Tremblay關(guān)注加拿大人的身體活動特征；Shephard關(guān)注耐熱研究；Anonymous（匿名作者）關(guān)注高原訓(xùn)練及兒童生理研究。5位高產(chǎn)作者研究領(lǐng)域的穩(wěn)定持久性是他們高產(chǎn)的原因之一。

2.5.2 高產(chǎn)作者發(fā)文合作分析

作者合作分析圖譜顯示1 216位作者涉足研究，如圖7所示：Murumets、Carson、Kho、Tremblay、LeBlanc、Janssen、Duggan、Hicks等關(guān)注體力活動，說明該團(tuán)隊近期研究活躍；Stodieck等關(guān)注肌肉基因表達(dá)；Anonymous（匿名作者）、Aughey 關(guān)注高原訓(xùn)練及兒童生理研究。研究作者合作特點為：相同研究領(lǐng)域?qū)W者展開合作；高產(chǎn)作者來自高產(chǎn)機(jī)構(gòu)，高產(chǎn)作者之間合作緊密，總體上作者合作具有分層的特點，不是高產(chǎn)作者或不在高產(chǎn)機(jī)構(gòu)工作，則很少與高產(chǎn)作者合作。

2.6 高被引文獻(xiàn)的分析

表6統(tǒng)計被引頻次大于380次的文獻(xiàn)（見表7）：5位作者有4位來自美國，1位來自挪威；高被引文獻(xiàn)來自4個高水平期刊，1篇文獻(xiàn)來自Q2期刊，4篇來自Q1，可見高被引文獻(xiàn)來自高質(zhì)量期刊。高被引文獻(xiàn)研究內(nèi)容中：1篇關(guān)注足球生理特征，4篇關(guān)注肌肉衛(wèi)星細(xì)胞、雌激素、肩關(guān)節(jié)、腦震蕩等基礎(chǔ)研究，可見基礎(chǔ)研究是運動生理研究的主要內(nèi)容，同時兼顧項目生理特征研究。2.7 關(guān)鍵詞、主題詞Time-Zone圖譜分析

有關(guān)運動生理研究的主題詞分析圖譜如圖8所示，共有1 177個主題詞及關(guān)鍵詞。中心性高的節(jié)點有：鍛煉（exercise）、模型（model）為0.19，生理學(xué)（physiology）、性能（performance）、骨骼肌肉（skeletal muscle）為0.12，鍛煉生理學(xué)（exercise physiology）、兒童（children）、毛細(xì)管血壓（capillary pressure）為0.10，人（human）、心率（heart rate）、攝氧量（oxygen uptake）為0.09，生物力學(xué)（biomechanics）、應(yīng)用生理學(xué)（applied physiology）、疾?。╠isease）、病理生理學(xué)專論（patho physiology）為0.08，激活（activation）、決定因素（determinant）、臥床休息（bed rest）為0.07。這些中心性高的關(guān)鍵詞、主題詞代表運動生理研究的主要內(nèi)容，說明其整體為研究熱點。由圖8可知運動生理研究領(lǐng)域演化分為3個階段：第1階段（1987—1992年）熱點為生理基礎(chǔ)研究（損傷、動作分析、心理學(xué)），特點為借助相關(guān)學(xué)科（醫(yī)學(xué)、生物力學(xué)、心理學(xué)）進(jìn)行運動生理科學(xué)研究；主題詞、關(guān)鍵詞有攝氧量、心率、反應(yīng)（response）、骨骼肌肉、性能、鍛煉、生理學(xué)、生物力學(xué)。第2階段（2001—2006年）熱點仍為運動基礎(chǔ)研究；主題詞、關(guān)鍵詞有肌肉（muscle）、人、女性（women）、力量（strength）、康復(fù)（rehabilitation）、鍛煉生理學(xué)（exercise physiology）、疲勞（fatigue）、耐力（endurance）、骨骼（skeletal）、力量（power）、損傷（injury）、新陳代謝（metabolism）、應(yīng)用生理學(xué)、強(qiáng)度（intensity）、體力活動（physical activity）、恢復(fù)（recover）、能力（capacity）、速度（speed）、運動強(qiáng)度（exercise performance velocity）。第3階段（2007年—至今）熱點為運動訓(xùn)練；主題詞、關(guān)鍵詞有足球（soccer）， 能量消耗（energy expenditure）、運動訓(xùn)練（athletic training）、可靠性（reliability）、健康（health）、足球（football）、動力學(xué)（kinetics）、機(jī)制（mechanism）、體能（physical performance）、肥胖（obesity）、高海拔（high altitude）、長跑（distance running）、經(jīng)濟(jì)（economy）、團(tuán)隊運動（team sport）、自覺運動強(qiáng)度（perceived exertion），可見，運動訓(xùn)練是當(dāng)今運動生理研究的熱點，國內(nèi)學(xué)者可重點關(guān)注。圖9為burst檢測，2016年高burst節(jié)點為運動員（Player）、可靠性（reliability）、 健康（health）、 肥胖（obesity），這些詞目前最活躍，代表研究發(fā)展內(nèi)容，我國運動生理研究者可重點關(guān)注。endprint

3 結(jié)論

1）運動生理研究發(fā)文量呈跨越式增加，現(xiàn)在處于“常規(guī)科學(xué)與范式積累”階段；美國是運動生理研究的核心，預(yù)測中國WOS發(fā)文量未來會快速增加；國際主要研究機(jī)構(gòu)有澳大利亞體育學(xué)院、哈佛大學(xué)等。目前熱點研究機(jī)構(gòu)有南洋理工大學(xué)、圣保羅大學(xué)等，機(jī)構(gòu)增加階段可劃分為：階段1（1983—1987年）→階段2（2000—2006年）→階段3（2013—2014年）→階段4（2016年—至今）。

2）來源期刊為專項期刊、協(xié)會主辦，通過期刊分析可知運動生理學(xué)科的演進(jìn)為：階段1（1950—1957年）→階段2（1974—1987年）→階段3（2001年—至今）。主要期刊有《應(yīng)用生理學(xué)雜志》《北歐生理學(xué)期刊》《力量與訓(xùn)練研究雜志》《自然》等?，F(xiàn)階段研究熱點期刊為《國際運動醫(yī)學(xué)雜志》《力量與訓(xùn)練研究雜志》等。高產(chǎn)作者研究領(lǐng)域主要為運動項目的生理研究、身體活動特征、耐熱研究等。

3）高被引文獻(xiàn)來自高質(zhì)量期刊，高被引文獻(xiàn)研究內(nèi)容為基礎(chǔ)研究和足球生理特征研究。主題詞、關(guān)鍵詞的時區(qū)圖顯示中心性高的詞語有鍛煉、模型、兒童、生理學(xué)、性能，這些詞揭示運動生理研究主要內(nèi)容，現(xiàn)階段burst膨脹值高詞語有運動員、可靠性、健康、肥胖代表研究熱點。通過主題詞得到研究熱點演化路徑為：階段1（1987—1992年）→階段2（2001—2006年）→階段3（2007年—至今）。

4）對我國運動生理研究啟示：我國學(xué)者、研究機(jī)構(gòu)可直接涉足運動生理熱點研究；可考慮注重與醫(yī)學(xué)的交流；可以考慮創(chuàng)辦運動生理研究專項期刊；學(xué)者研究領(lǐng)域應(yīng)保持穩(wěn)定持久。

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