基于文獻(xiàn)計(jì)量的甘薯研究發(fā)展態(tài)勢(shì)分析

王 崇，張 琦，王連軍，楊新筍，張文英

（1.長(zhǎng)江大學(xué)，a.主要糧食作物產(chǎn)業(yè)化湖北省協(xié)同創(chuàng)新中心；b.農(nóng)學(xué)院；c.圖書(shū)館，湖北 荊州 434025；2.湖北省農(nóng)業(yè)科學(xué)院糧食作物研究所/湖北省甘薯工程技術(shù)研究中心，武漢 430064）

甘薯［Ipomoea batatas（L.）Lam.］為旋花科植物，是世界上重要的糧食、飼料、工業(yè)原料以及新型能源用塊根作物，廣泛種植于100多個(gè)國(guó)家，在世界糧食生產(chǎn)中位列第七［1］。在中國(guó)主要糧食作物中，甘薯總產(chǎn)量?jī)H次于水稻、小麥和玉米［2］。目前，甘薯的研究主要包括種質(zhì)資源和遺傳育種［3］、營(yíng)養(yǎng)施肥［4，5］、病蟲(chóng)害防治［6］和產(chǎn)品加工［7］等，分子生物學(xué)方面［8］也取得了較大進(jìn)展。

文獻(xiàn)計(jì)量學(xué)（Bibliometrics）基于文獻(xiàn)事實(shí)，采用科學(xué)的計(jì)量分析方法，可以客觀反映學(xué)科研究現(xiàn)狀以及未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)，被廣泛應(yīng)用于各種學(xué)科領(lǐng)域的分析研究［9-13］。

本研究基于Web of Science數(shù)據(jù)庫(kù)，采用文獻(xiàn)計(jì)量學(xué)方法，對(duì)2009—2018年甘薯相關(guān)文獻(xiàn)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，闡明國(guó)內(nèi)外甘薯研究現(xiàn)狀，揭示甘薯研究領(lǐng)域發(fā)展趨勢(shì)，以期為甘薯科研工作者提供參考。

1 材料與方法

1.1 數(shù)據(jù)來(lái)源及研究方法

以Web of Science數(shù)據(jù)庫(kù)的核心合集（Web of ScienceTMCore Collection）為數(shù)據(jù)來(lái)源，通過(guò)相關(guān)文獻(xiàn)查出甘薯相應(yīng)的英文名稱sweet potato和拉丁文名稱Ipomoea batatas（L.）Lam.等，采用高級(jí)檢索，檢 索式 為T(mén)S=“sweet potato”or“Ipomoea batatas（L.）Lam.”，檢索語(yǔ)種“English”，檢索時(shí)間跨度為2009—2018年。使用ISI自帶的“分析檢索結(jié)果”和“創(chuàng)建引文報(bào)告”功能、Excel 2016、軟件文獻(xiàn)計(jì)量在線分析網(wǎng)站（http：//bibliometric.com/results.html）等對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理分析。

1.2 評(píng)價(jià)指標(biāo)

統(tǒng)計(jì)的文獻(xiàn)評(píng)價(jià)指標(biāo)包括發(fā)文量、總被引頻次、篇均被引頻次、發(fā)文國(guó)家/機(jī)構(gòu)、載文期刊及其影響因子（Impact factor）、H指數(shù)（H-index）、核心作者與研究熱點(diǎn)等。

2 結(jié)果與分析

2.1 甘薯文獻(xiàn)總體概況及趨勢(shì)分析

在選定的時(shí)間段內(nèi)，從Web of ScienceTM核心集中檢索到甘薯相關(guān)文獻(xiàn)2 737篇。文獻(xiàn)類型分析表明，研究論文（Article）有2 423篇，占88.53%；綜述（Review）有165篇，占6.03%；會(huì)議報(bào)告（Meeting abstract）有105篇，占3.84%；還有新聞?wù)∟ews item）、編輯材料（Editorial material）、書(shū)章（Book chapter）、更正（Correction）、快報(bào)（Letter）等，所占比重不到2%，表明學(xué)術(shù)論文仍是目前甘薯研究報(bào)道的主要形式。

文獻(xiàn)產(chǎn)出是衡量某領(lǐng)域科研活動(dòng)的重要指標(biāo)之一，能在一定程度上反映某研究領(lǐng)域在某時(shí)期內(nèi)的發(fā)展速度與研究動(dòng)態(tài)。從2009—2018年全球甘薯研究文獻(xiàn)數(shù)量年度變化趨勢(shì)（圖1）可以看出，甘薯研究論文數(shù)量呈逐年上升趨勢(shì)，增幅穩(wěn)定。從近10年的論文數(shù)量顯示，2009—2016年保持穩(wěn)定的上升趨勢(shì)，2017年是一個(gè)轉(zhuǎn)折點(diǎn)，從2016年的283篇增加到356篇，增幅明顯，至2018年有364篇，又保持較為穩(wěn)定的增幅。這表明全世界對(duì)甘薯研究重視度在不斷提高，有越來(lái)越多的甘薯的研究成果產(chǎn)出。

圖1 2009—2018年全球甘薯研究文獻(xiàn)數(shù)量年度變化趨勢(shì)

2.2 甘薯研究的國(guó)家（地區(qū)）、作者和科研機(jī)構(gòu)分析

從文獻(xiàn)數(shù)量和文章總被引頻次可以看出一個(gè)國(guó)家的科研實(shí)力強(qiáng)弱。從Web of ScienceTM核心合集數(shù)據(jù)庫(kù)中檢索到2009—2018年發(fā)表甘薯相關(guān)研究論文的國(guó)家/地區(qū)有100個(gè)。表1列出了近10年全球甘薯發(fā)文量前20名的國(guó)家（地區(qū)）。由表1可知，發(fā)文量最多的是中國(guó)，占世界甘薯文獻(xiàn)發(fā)文總量的27.62%，其次是美國(guó)和日本，分別占11.18%和7.38%。在發(fā)文量前20名國(guó)家（地區(qū)）中，文獻(xiàn)總計(jì)被引頻次居前3名的分別是中國(guó)、美國(guó)和韓國(guó)；篇均被引頻次最高的是法國(guó)，篇均被引28.59次。中國(guó)文獻(xiàn)篇均被引14.04次，H指數(shù)為45，表明在世界范圍內(nèi)中國(guó)的甘薯研究影響力較大，文章質(zhì)量較高。從地理分布來(lái)看，目前甘薯研究中心主要集中在亞洲，其次為歐洲、北美洲和非洲。

表2列出了2009—2018年世界范圍內(nèi)甘薯文獻(xiàn)發(fā)文量排名前10名的作者，全部來(lái)自亞洲。從地理分布來(lái)看，目前甘薯研究中心位于中國(guó)。發(fā)文量前10名的作者中，有6位來(lái)自中國(guó)，其余4位分別來(lái)自日本和韓國(guó)。中國(guó)學(xué)者劉慶昌和木泰華發(fā)文量分別為49篇和46篇，居前2名，篇均被引頻次分別為14.96次和15.28次。中國(guó)學(xué)者甘薯文章產(chǎn)出量雖然在世界范圍內(nèi)名列前茅，但文章篇均被引頻次較低，文章質(zhì)量與其他國(guó)家學(xué)者仍存在差距，有較大提升空間。韓國(guó)學(xué)者Kwak S S發(fā)文數(shù)量為27篇，總數(shù)排第三名，篇均被引頻次高達(dá)24.74次，H指數(shù)為13，表明該學(xué)者在甘薯研究領(lǐng)域處于領(lǐng)先地位。

對(duì)科學(xué)文獻(xiàn)的定量分析可以在一定程度上反映科研機(jī)構(gòu)的學(xué)術(shù)水平，進(jìn)而有助于梳理國(guó)家機(jī)構(gòu)間的合作。全球范圍內(nèi)發(fā)文量前10名的研究機(jī)構(gòu)列于表3。由表3可知，美國(guó)農(nóng)業(yè)部發(fā)文最多，為107篇，其論文總被引頻次也遙遙領(lǐng)先，總計(jì)被引1 935次，篇均被引18.08次。在發(fā)文量前10名的研究機(jī)構(gòu)中，中國(guó)研究機(jī)構(gòu)占據(jù)了5個(gè)席位，分別是中國(guó)教育部、中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院、中國(guó)科學(xué)院、中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)和江南大學(xué)。中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)論文總被引頻次在5個(gè)中國(guó)機(jī)構(gòu)中為最高，總計(jì)1 214次。從篇均被引頻次分析，法國(guó)農(nóng)業(yè)發(fā)展研究中心的論文篇均被引最高，累計(jì)篇均被引22.13次，其次為中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)，篇均被引19.58次。從H指數(shù)進(jìn)行分析，美國(guó)農(nóng)業(yè)部H指數(shù)最高，中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)和法國(guó)農(nóng)業(yè)發(fā)展研究中心次之。

表1 2009—2018年甘薯發(fā)文量位列世界前20名的國(guó)家（地區(qū)）

表2 2009—2018年甘薯發(fā)文量位列世界前10名的作者

以上結(jié)果表明，美國(guó)、中國(guó)和韓國(guó)在該領(lǐng)域的科研活動(dòng)活躍，研究成果產(chǎn)出較多，所發(fā)表的論文具有較大的影響力。

2.3 中國(guó)甘薯研究作者和研究機(jī)構(gòu)分析

科學(xué)文獻(xiàn)的定量分析還可以顯示某位科學(xué)家在該領(lǐng)域研究的學(xué)術(shù)水平。中國(guó)發(fā)文量位列前10名的作者如表4所示。其中，劉慶昌以49篇的發(fā)文量、773次的總被引頻次位列第一，H指數(shù)為16，在中國(guó)甘薯研究領(lǐng)域處于領(lǐng)先地位。從篇均被引頻次分析，張鵬以18.19次的篇均被引頻次位于前列。劉慶昌、木泰華和馬代夫等在中國(guó)甘薯研究領(lǐng)域走在前沿。

表5列出了中國(guó)甘薯發(fā)文量位列前10名的科研機(jī)構(gòu)，其中有5所大學(xué)上榜，分別是中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)（62篇）、江南大學(xué)（45篇）、四川大學(xué)（38篇）、西南大學(xué)（36篇）和西北農(nóng)林科技大學(xué)（33篇）。中國(guó)教育部累計(jì)發(fā)文量95篇，總數(shù)位于第一，科研文獻(xiàn)產(chǎn)出豐富，篇均被引頻次11.17次，相對(duì)較低。中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)文章產(chǎn)出較多，且總計(jì)被引頻次與篇均被引頻次均排在第一。由H指數(shù)分析可知，中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)最為活躍，其次是中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院和中國(guó)科學(xué)院，顯示出國(guó)家級(jí)科研院所在甘薯研究上的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。

表3 2009—2018年甘薯發(fā)文量位列世界前10名的研究機(jī)構(gòu)

表4 2009—2018年中國(guó)甘薯發(fā)文量位列前10名的作者

2.4 甘薯研究的期刊分析

統(tǒng)計(jì)分析刊載甘薯研究文獻(xiàn)的期刊情況，可確定該領(lǐng)域的核心期刊以及研究趨勢(shì)，有助于研究人員選擇重點(diǎn)期刊進(jìn)行文獻(xiàn)查閱和成果發(fā)表。在世界范圍內(nèi)發(fā)文量位列前10名的期刊如表6所示。甘薯研究領(lǐng)域主要包括植物學(xué)、分子生物學(xué)、食品科學(xué)、植物病理學(xué)和遺傳學(xué)，其中有關(guān)食品科學(xué)的文獻(xiàn)數(shù)量最多，表明目前對(duì)甘薯的研究主要集中在食品營(yíng)養(yǎng)方面，公眾對(duì)甘薯食用價(jià)值的認(rèn)可程度越來(lái)越高。其他熱門(mén)學(xué)科領(lǐng)域所占比例較小，包括遺傳學(xué)、分子生物學(xué)、病理學(xué)等?！禖arbohydrate Polymers》共載文27篇，篇均被引頻次41.70次，排在第一，影響因子（2018年）為6.044，該期刊在甘薯研究領(lǐng)域的影響力最大。發(fā)文量最多的期刊為《Food Chemistry》，發(fā)文量82篇，H指數(shù)最高，影響因子（2018年）為5.399，表明科研工作者更傾向于在該雜志投稿，該雜志在甘薯研究領(lǐng)域的影響程度較高。

表5 2009—2018年中國(guó)甘薯發(fā)文量位列前10名的科研機(jī)構(gòu)

2.5 高被引文獻(xiàn)分析

被引頻次反映了科研論文被其他國(guó)家、機(jī)構(gòu)和學(xué)者的認(rèn)可程度，高被引文獻(xiàn)可以了解具有長(zhǎng)期影響的研究，有利于追蹤某個(gè)領(lǐng)域最熱門(mén)的研究專業(yè)領(lǐng)域和最新的發(fā)展方向。表7列出了近10年甘薯研究總被引頻次位列前10名的文章，有5篇來(lái)自美國(guó)，顯示出美國(guó)在甘薯研究領(lǐng)域的強(qiáng)大科研實(shí)力。有2篇來(lái)自巴西，澳大利亞、意大利和中國(guó)各有1篇。論文《Nutrition-sensitive interventions and programmes：How can they help to accelerate progress in improving maternal and child nutrition？》被收錄在期刊《Lancet》，其影響因子最高，達(dá)到了59.012（2018年）。單篇總被引頻次最高為679次，是澳大利亞學(xué)者De Barro P J于2011年發(fā)表在《Annual Review of Entomology》的論文《Bemisia tableaci：A statement of species status》。中國(guó)單篇總被引頻次最高為223次，是中國(guó)學(xué)者Wang W B（王文斌）于2009年發(fā)表在《Plant Physiology and Biochemistry》的論文《Analysis of antioxidant enzyme activity during germination of alfalfa under salt and drought stresses》。高被引論文多來(lái)自知名期刊，如《Lancet》《Science》等。同時(shí)，由表7還可知，被引頻次排在前3名的文章，其內(nèi)容主要涉及甘薯病蟲(chóng)害防治、食用功效以及基因挖掘、植物抗逆等。

2.6 甘薯研究熱點(diǎn)分析

關(guān)鍵詞是學(xué)術(shù)文獻(xiàn)的必備要素，能鮮明直觀地表述文獻(xiàn)的主題。對(duì)同一研究領(lǐng)域論文的關(guān)鍵詞進(jìn)行分析，可以從一個(gè)側(cè)面揭示該領(lǐng)域的總體特征。表8列出了近10年甘薯研究發(fā)文量前20名的熱門(mén)學(xué)科，其中食品科學(xué)技術(shù)（Food Science Technology）有815篇、農(nóng)業(yè)（Agriculture）有512篇、植物科學(xué)（Plant Sciences）有443篇、化學(xué)（Chemistry）有429篇、生物化學(xué)與分子生物學(xué)（Biochemistry Molecular Biology）有226篇，位居前5名。由此可以看出，除了農(nóng)業(yè)上的基礎(chǔ)研究之外，甘薯的食用加工方面也是一個(gè)熱門(mén)學(xué)科領(lǐng)域。

研究熱點(diǎn)通常指在某一時(shí)間段內(nèi)，較多的論文所探討的科學(xué)問(wèn)題和專題。對(duì)研究熱點(diǎn)的分析，可以看出某學(xué)科的發(fā)展動(dòng)向。利用VOSviewer軟件［14］對(duì)甘薯研究熱點(diǎn)進(jìn)行分析，如圖2所示。由圖2可以看出，gene、expression、species、antioxidant activity、anthocyanin、starch、virus等處于中心位置且顏色最深，說(shuō)明在甘薯研究中涉及基因、品種選育、植物抗逆、食用淀粉、抗病毒等為研究的熱點(diǎn)，研究方向互相交叉，圍繞這幾個(gè)關(guān)鍵詞的研究最為集中，與目前的主流研究方向基本一致，通過(guò)現(xiàn)代分子生物學(xué)手段選育滿足公眾各種需求的甘薯品種是熱門(mén)研究方向。

表7 2009—2018年世界甘薯總被引頻次位列前10名的文章

表8 2009—2018年世界甘薯研究熱門(mén)學(xué)科

2.7 國(guó)家（地區(qū)）間合作關(guān)系分析

國(guó)家（地區(qū)）間合作的緊密程度可以反映國(guó)家的科研實(shí)力和國(guó)際影響力。通過(guò)在線網(wǎng)站http：//bibliometric.com/results.html制作國(guó)家（地區(qū)）間合作關(guān)系圖，如圖3所示。由圖3可知，在甘薯研究領(lǐng)域，全世界的國(guó)家（地區(qū)）的合作十分密切，其中以中國(guó)、美國(guó)、韓國(guó)、日本、巴西等與其他國(guó)家合作關(guān)系最為緊密，與這幾個(gè)國(guó)家發(fā)文數(shù)量表現(xiàn)基本一致。

圖2 甘薯研究熱點(diǎn)

圖3 國(guó)家（地區(qū)）間的合作關(guān)系

3 小結(jié)與討論

本研究利用Web of ScienceTM核心數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)2009—2018年世界范圍內(nèi)甘薯相關(guān)研究文獻(xiàn)進(jìn)行檢索，通過(guò)文獻(xiàn)計(jì)量學(xué)的方法，對(duì)不同國(guó)家、機(jī)構(gòu)、作者、期刊等進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，了解到甘薯研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)。

從世界范圍內(nèi)分析，甘薯相關(guān)研究論文發(fā)文量和論文影響力呈上升趨勢(shì)，各國(guó)科學(xué)工作者對(duì)甘薯相關(guān)研究的重視度加大，研究規(guī)模進(jìn)一步擴(kuò)展，學(xué)術(shù)影響力進(jìn)步顯著，學(xué)術(shù)研討會(huì)議規(guī)模愈發(fā)擴(kuò)大。中國(guó)、美國(guó)、日本、韓國(guó)等國(guó)家在該領(lǐng)域發(fā)文較多，且中國(guó)、美國(guó)、韓國(guó)、日本等國(guó)家之間的合作較為密切。文獻(xiàn)產(chǎn)出最多的學(xué)者主要來(lái)自亞洲，當(dāng)前甘薯研究中心位于亞洲，尤其是中國(guó)與韓國(guó)等國(guó)家。單篇引用頻次最高的作者來(lái)自澳大利亞學(xué)者De Barro P J。文獻(xiàn)主要貢獻(xiàn)機(jī)構(gòu)有美國(guó)農(nóng)業(yè)部（107篇）、中國(guó)教育部（95篇）、中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院（90篇）等。主要載文期 刊 有《Food Chemistry》《Starch Starke》《Journal of Agricultural and Food Chemistry》等。通過(guò)對(duì)高被引文獻(xiàn)和高頻關(guān)鍵詞統(tǒng)計(jì)分析，現(xiàn)階段該研究領(lǐng)域的學(xué)科主要集中在食品科學(xué)、分子生物學(xué)、農(nóng)業(yè)等方面；研究熱點(diǎn)包括基因組學(xué)、轉(zhuǎn)錄組學(xué)、植物抗逆、食用營(yíng)養(yǎng)等方面。

從中國(guó)文獻(xiàn)統(tǒng)計(jì)情況分析，中國(guó)甘薯研究發(fā)文量全球第一，總被引頻次全球第一，在世界范圍內(nèi)處于領(lǐng)先地位。中國(guó)教育部、中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院、中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)、中國(guó)科學(xué)院、江南大學(xué)等是文獻(xiàn)主要貢獻(xiàn)機(jī)構(gòu)，在中國(guó)甘薯研究機(jī)構(gòu)中處于領(lǐng)先水平。木泰華、張鵬、劉慶昌等研究團(tuán)隊(duì)為主要貢獻(xiàn)作者。從被引情況分析，中國(guó)雖然文獻(xiàn)產(chǎn)出量大，但是發(fā)文期刊影響因子低，H指數(shù)較低，高影響力學(xué)術(shù)論文數(shù)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)不及歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家，文章質(zhì)量還有很大的提升空間。

與傳統(tǒng)的水稻、小麥、玉米等作物相比，甘薯是同源六倍體植物，親本之間往往雜交困難，并且基因組信息復(fù)雜，甘薯野生突變體種類較多，包含有二倍體、三倍體和四倍體等野生種［15-17］，給研究工作帶來(lái)了極大的挑戰(zhàn)。隨著六倍體甘薯基因組測(cè)序工作的完成，科學(xué)家對(duì)甘薯的起源與發(fā)育才有了初步的了解，對(duì)甘薯的研究是一個(gè)巨大的進(jìn)步，為合理利用甘薯近緣野生種提供了新思路［18］。隨著各種生物技術(shù)手段和方法的進(jìn)步，基于已知的基因組和轉(zhuǎn)錄組信息，再結(jié)合生物信息學(xué)的方法，將是甘薯研究的必然趨勢(shì)。