轉(zhuǎn)基因作物安全性評(píng)價(jià)研究的文獻(xiàn)計(jì)量可視化分析

任振濤,薛 堃,周宜君

(中央民族大學(xué)生命與環(huán)境科學(xué)學(xué)院，北京 100081)

轉(zhuǎn)基因作物自1996年獲準(zhǔn)商業(yè)化以來(lái)，在全球得到了廣泛的種植。根據(jù)2019年國(guó)際農(nóng)業(yè)生物技術(shù)應(yīng)用服務(wù)組織(International Service for the Acquisition of Agri-biotech Applications，ISAAA)統(tǒng)計(jì)，全球共有27種轉(zhuǎn)基因作物在26個(gè)國(guó)家推廣種植，面積達(dá)1.9億hm2，其中種植面積最大的4種轉(zhuǎn)基因作物分別為大豆、玉米、棉花和油菜(https:∥www.isaaa.org/)。我國(guó)轉(zhuǎn)基因作物種植面積為290萬(wàn)hm2，世界排名第7位，主要種植轉(zhuǎn)基因抗蟲(chóng)棉和轉(zhuǎn)基因抗病番木瓜。轉(zhuǎn)基因作物的推廣獲得了顯著的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益，例如1996—2010年轉(zhuǎn)基因作物的種植導(dǎo)致田間殺蟲(chóng)劑用量減少4.74億kg(約減少9%)，但其長(zhǎng)期的生物和生態(tài)安全性仍然存在爭(zhēng)議[1-2]。因此轉(zhuǎn)基因作物安全性評(píng)價(jià)是一項(xiàng)長(zhǎng)期任務(wù)，需要不斷監(jiān)測(cè)和大量評(píng)估。

轉(zhuǎn)基因作物安全評(píng)價(jià)包括生物安全和生態(tài)安全評(píng)價(jià)，涉及植物學(xué)、動(dòng)物學(xué)、食品科學(xué)、毒理學(xué)、微生物學(xué)、生態(tài)學(xué)和環(huán)境科學(xué)等多個(gè)學(xué)科和領(lǐng)域，近20 a來(lái)積累了大量文獻(xiàn)。文獻(xiàn)計(jì)量學(xué)的可視化分析可以提高轉(zhuǎn)基因作物安全評(píng)價(jià)領(lǐng)域文獻(xiàn)的時(shí)效性、可及性和共現(xiàn)性，有助于揭示該研究領(lǐng)域的特點(diǎn)和發(fā)展規(guī)律，為今后的研究和工作提供科學(xué)依據(jù)[3-4]。該研究采用文獻(xiàn)計(jì)量學(xué)方法對(duì)轉(zhuǎn)基因作物安全評(píng)價(jià)領(lǐng)域的研究文獻(xiàn)進(jìn)行可視化分析，旨在解讀轉(zhuǎn)基因作物安全評(píng)價(jià)領(lǐng)域的整體研究概況和前沿，為我國(guó)轉(zhuǎn)基因作物安全評(píng)價(jià)研究提供參考。

1 數(shù)據(jù)來(lái)源與研究方法

1.1 數(shù)據(jù)來(lái)源

選擇1999—2020年的文獻(xiàn)數(shù)據(jù)及其引文數(shù)據(jù)作為數(shù)據(jù)源，數(shù)據(jù)均來(lái)源于Web of Science(WOS)中的核心合集數(shù)據(jù)庫(kù)(Science Citation Index Expanded,SCI-EXPANDED)和中國(guó)知識(shí)基礎(chǔ)設(shè)施工程(National Knowledge Infrastructure，CNKI)中的中文學(xué)術(shù)期刊。利用轉(zhuǎn)基因作物安全評(píng)價(jià)相關(guān)的關(guān)鍵詞編寫(xiě)檢索語(yǔ)言，搜索和篩選目標(biāo)文獻(xiàn)數(shù)據(jù)。WOS搜索指令為：主題(“transgenic”O(jiān)R“transgene”O(jiān)R“genetically modified”O(jiān)R “GM”O(jiān)R“genetically engineered”O(jiān)R“GE”O(jiān)R“Bt”O(jiān)R “Bacillusthuringiensis”O(jiān)R “herbicide resistant”)SAME(“crop”O(jiān)R “food crop”O(jiān)R“soybean”O(jiān)R“Glycinemax”O(jiān)R“maize”O(jiān)R“Zeamays”O(jiān)R“corn”O(jiān)R“cotton”O(jiān)R“Anemonevitifolia”O(jiān)R“oilseed rape”O(jiān)R“Brassicanapus”O(jiān)R “rice”O(jiān)R“Oryzasativa”)SAME[(“Safety”O(jiān)R“Security”O(jiān)R“risk”)SAME(“evaluation”O(jiān)R“assessment”)]OR[(“refuge”)OR(“gene flow”)OR(“unintended effects”)OR(“biodiversity”)]。CNKI搜索指令為：主題[(轉(zhuǎn)基因+Bt+抗除草劑+耐除草劑)*(作物+大豆+玉米+棉+棉花+油菜+水稻)]*[(安全+風(fēng)險(xiǎn))*(評(píng)價(jià)+評(píng)估)+庇護(hù)所+基因飄移+基因漂移+非預(yù)期效應(yīng)+生物多樣性]。

1.2 研究方法

在獲取數(shù)據(jù)后，利用WOS、CNKI、Hiscite 2.1軟件和Citespace 5.7.R2軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行可視化分析。分析內(nèi)容包括：(1)發(fā)文量和引文量；(2)文獻(xiàn)引用關(guān)系及研究方向；(3)代表作者、國(guó)家、研究機(jī)構(gòu)和期刊的文獻(xiàn)發(fā)表和被引用情況；(4)近10 a的研究熱點(diǎn)和前沿。

2 結(jié)果與分析

根據(jù)關(guān)鍵詞編寫(xiě)的搜索語(yǔ)言檢索1999—2020年的文獻(xiàn)，從WOS中檢索到的文獻(xiàn)數(shù)為3 846篇，被引用總次數(shù)為100 939次，他引總次數(shù)為73 319次；從CNKI中檢索到的文獻(xiàn)數(shù)為935篇。

2.1 發(fā)文量和引文量分析

根據(jù)WOS統(tǒng)計(jì)分析，1999—2020年，轉(zhuǎn)基因作物安全評(píng)價(jià)領(lǐng)域發(fā)表文獻(xiàn)總體趨勢(shì)可分為2個(gè)階段：1999—2008年為持續(xù)增長(zhǎng)階段，其中1999年發(fā)文量最低(47篇)，2008年發(fā)文量最高(222篇)；2008—2020年為穩(wěn)定階段，其中2018年最高(237篇)(圖1)。WOS文獻(xiàn)引文數(shù)量持續(xù)增長(zhǎng)，從1999年的32次增至2020年的9 115次(圖2)。由此可見(jiàn)，近20 a國(guó)際上對(duì)轉(zhuǎn)基因作物安全評(píng)價(jià)的研究熱度迅速增高，至今熱度未減。

根據(jù)CNKI統(tǒng)計(jì)分析，該領(lǐng)域發(fā)表文獻(xiàn)數(shù)量呈先增高后下降的趨勢(shì)：1999—2014年為波動(dòng)增長(zhǎng)階段，其中1999年發(fā)文量最低(7篇)，2014年發(fā)文量最高(68篇)；2014—2020年為下降階段，其中2017年發(fā)文量最低(32篇)(圖1)。由此可見(jiàn)，國(guó)內(nèi)對(duì)轉(zhuǎn)基因作物安全評(píng)價(jià)的研究熱度先升高后下降。

利用Hiscite軟件對(duì)WOS數(shù)據(jù)庫(kù)中檢索文獻(xiàn)的全球總被引頻次(TGCS)和WOS數(shù)據(jù)庫(kù)本地總被引頻次(TLCS)進(jìn)行分析(圖3)。TGCS和TLCS值呈先升高后下降的趨勢(shì)，其中2003—2008年數(shù)值較高。2003—2008年距轉(zhuǎn)基因作物推廣種植已有10 a左右，積累了大量關(guān)于轉(zhuǎn)基因作物安全評(píng)價(jià)的研究數(shù)據(jù)，特別是在靶標(biāo)害蟲(chóng)抗性和基因飄移的研究方面取得了重要進(jìn)展[5-7]。

2.2 文獻(xiàn)引用關(guān)系及研究方向分析

利用Hiscite軟件對(duì)WOS數(shù)據(jù)庫(kù)中TLCS數(shù)值前100名文獻(xiàn)的引用關(guān)系進(jìn)行可視化分析(圖4)。TLCS值較高的文獻(xiàn)主要集中在1999—2013年間，說(shuō)明在這段時(shí)間轉(zhuǎn)基因作物安全評(píng)價(jià)領(lǐng)域涌現(xiàn)出許多重要研究成果。圖中絕大多數(shù)節(jié)點(diǎn)可以形成閉合聚類(lèi)，表明轉(zhuǎn)基因作物安全評(píng)價(jià)的相關(guān)研究具有較高的系統(tǒng)性。該領(lǐng)域高引文獻(xiàn)的研究?jī)?nèi)容包括：(1)靶標(biāo)害蟲(chóng)抗性，主要涉及靶標(biāo)害蟲(chóng)對(duì)Bt(Bacillusthuringiensis)的抗性；(2)非靶標(biāo)生物影響，包括轉(zhuǎn)基因作物對(duì)非靶標(biāo)生物多樣性的影響以及對(duì)某些非靶標(biāo)生物的毒理學(xué)效應(yīng)評(píng)價(jià)；(3)食用安全性；(4)基因飄移。該領(lǐng)域中研究者最關(guān)注的問(wèn)題是基因飄移，占研究總量的51%；其次為非靶標(biāo)生物影響、靶標(biāo)害蟲(chóng)抗性和食用安全性，分別占研究總量的28%、13%和8%。

為進(jìn)一步分析轉(zhuǎn)基因作物安全評(píng)價(jià)的研究方向并掌握研究重點(diǎn)，從WOS檢索的3 846篇文獻(xiàn)中提取出1999—2020年發(fā)表于《Science》《Nature》和《Nature Biotechnology》期刊的文獻(xiàn)共52篇(圖5)。研究?jī)?nèi)容包括靶標(biāo)害蟲(chóng)抗性、非靶標(biāo)生物影響、食用安全性、基因飄移和綜合評(píng)估，其文獻(xiàn)量占比分別為21%、19%、2%、21%和37%。其中靶標(biāo)害蟲(chóng)抗性、非靶標(biāo)生物影響、食用安全性和基因飄移4個(gè)研究?jī)?nèi)容與文獻(xiàn)引用關(guān)系分析結(jié)果相似；而綜合評(píng)估大多數(shù)為綜述文獻(xiàn)，學(xué)科跨度較大，涉及轉(zhuǎn)基因作物評(píng)估的方法、風(fēng)險(xiǎn)與收益、政策和制度等[8]。

(1)基因飄移：由于多數(shù)作物可以與其野生近緣種雜交，因此轉(zhuǎn)基因作物的基因飄移可能對(duì)其野生近緣種的演化產(chǎn)生影響，如超級(jí)雜草的出現(xiàn)或者稀有野生近緣種的滅絕[9-10]。外源基因主要通過(guò)花粉(風(fēng)媒或蟲(chóng)媒)傳播，包括轉(zhuǎn)基因油菜(Brassicanapus)、小麥(Triticumaestivum)、大豆(Glycinemax)、水稻(Oryzasaliva)和甜菜(Betavulgaris)等作物向其栽培品種或野生近緣種進(jìn)行基因飄移的現(xiàn)象已經(jīng)被科學(xué)數(shù)據(jù)所證實(shí)[11-16]。但關(guān)于轉(zhuǎn)基因作物基因飄移可能會(huì)引起多大程度的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)尚無(wú)定論。現(xiàn)有研究集中于轉(zhuǎn)基因作物及其非轉(zhuǎn)基因野生近緣種的分布、異交率和基因流動(dòng)頻率，花粉傳播能力，不同轉(zhuǎn)基因單一/疊加性狀(耐除草劑、抗蟲(chóng)、抗病、耐寒、耐旱和耐鹽堿)在自然/人工選擇壓力下雜交/回交后代的適應(yīng)度，以及轉(zhuǎn)基因種子的流動(dòng)性等方面[17]。

(2)非靶標(biāo)生物影響：(a)轉(zhuǎn)基因作物對(duì)田間生物群落的影響。研究對(duì)象主要包括植株和地表的昆蟲(chóng)等非靶標(biāo)節(jié)肢動(dòng)物。大面積推廣轉(zhuǎn)基因作物的風(fēng)險(xiǎn)之一是對(duì)農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)及其周邊生態(tài)系統(tǒng)中的非靶標(biāo)節(jié)肢動(dòng)物可能產(chǎn)生不利影響[5,18]。非靶標(biāo)節(jié)肢動(dòng)物履行重要的生態(tài)功能：如食物鏈的構(gòu)建(蚜蟲(chóng)和葉蟬等非靶標(biāo)害蟲(chóng))、生物防治(瓢蟲(chóng)、草蛉、蜘蛛和寄生蜂等益蟲(chóng))、授粉(蜜蜂等傳粉昆蟲(chóng))和分解(螞蟻和嚙蟲(chóng)等中性昆蟲(chóng))等，還有一些受保護(hù)的節(jié)肢動(dòng)物有益于維護(hù)生態(tài)系統(tǒng)的生物多樣性。關(guān)于轉(zhuǎn)基因作物對(duì)非靶標(biāo)生物多樣性的影響，主要爭(zhēng)論集中在轉(zhuǎn)基因作物對(duì)非靶標(biāo)鱗翅目昆蟲(chóng)的影響，特別是一些有保護(hù)價(jià)值的蝶類(lèi)上[19-20]。還有一些研究發(fā)現(xiàn)，由于轉(zhuǎn)基因作物農(nóng)田中農(nóng)藥使用量的減少間接促進(jìn)了天敵數(shù)量增加，可增強(qiáng)田間生物防治的生態(tài)功能[21]。但絕大多數(shù)的研究結(jié)果表明，轉(zhuǎn)基因作物不會(huì)對(duì)非靶標(biāo)節(jié)肢動(dòng)物的生物多樣性產(chǎn)生顯著影響。(b)轉(zhuǎn)基因作物對(duì)土壤生物群落的影響。研究對(duì)象主要包括土壤中的微生物、線(xiàn)蟲(chóng)和蚯蚓等非靶標(biāo)土壤生物。轉(zhuǎn)基因作物在田間種植過(guò)程中，目標(biāo)基因表達(dá)的蛋白或其他產(chǎn)物會(huì)通過(guò)植株碎屑或根系分泌等方式進(jìn)入土壤，可能對(duì)土壤微生物和其他生物群落產(chǎn)生影響[22]。其中微生物群落和其他生物群落對(duì)土壤系統(tǒng)具有重要作用，如氮循環(huán)、廢物分解和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)運(yùn)輸?shù)萚23]。研究發(fā)現(xiàn)，種植轉(zhuǎn)基因與非轉(zhuǎn)基因作物的土壤微生物群落存在大小不等的差異，但沒(méi)有證據(jù)表明目標(biāo)基因表達(dá)的蛋白是造成這些差異的直接因素，大多是由于地理位置、溫度、作物品種和土壤類(lèi)型的差異造成的[23-25]。此外，大部分研究表明目轉(zhuǎn)基因作物對(duì)鼠婦(Porcellioscaber)、白符跳蟲(chóng)(Folsomiacandida)、赤子愛(ài)勝蚓(Eiseniafetida)、秀麗隱桿線(xiàn)蟲(chóng)(Caenorhabditiselegans)、花園蝸牛(Cantareusaspersus)和原生動(dòng)物等土壤生物無(wú)顯著影響[23,26]。

(3)靶標(biāo)害蟲(chóng)抗性：隨著越來(lái)越多的國(guó)家監(jiān)測(cè)到Bt抗性害蟲(chóng)，害蟲(chóng)的抗性演化逐漸成為轉(zhuǎn)基因作物長(zhǎng)期推廣的主要威脅[7,27]。研究方向主要為靶標(biāo)害蟲(chóng)抗性的演化和延緩抗性的對(duì)策。靶標(biāo)害蟲(chóng)抗性演化研究主要包括田間轉(zhuǎn)基因抗性害蟲(chóng)和抗性基因監(jiān)測(cè)、抗性產(chǎn)生機(jī)制、抗性基因遺傳規(guī)律和交叉抗性等方面[28-31]。延緩害蟲(chóng)對(duì)轉(zhuǎn)基因作物抗性最有效的策略是建立庇護(hù)所：美國(guó)和澳大利亞等國(guó)由于單一作物的規(guī)?；N植模式，強(qiáng)制種植相應(yīng)的非轉(zhuǎn)基因作物作為人工庇護(hù)所；而中國(guó)由于多種作物的小農(nóng)種植模式，實(shí)際效果等同于天然庇護(hù)[27,32]。

(4)食用安全性：轉(zhuǎn)基因作物及其產(chǎn)品的安全性風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估過(guò)程特別關(guān)注對(duì)人類(lèi)和動(dòng)物健康的潛在不利影響[33]。傳統(tǒng)的轉(zhuǎn)基因食品成分等效性評(píng)估包括：(a)成分分析，如總蛋白質(zhì)、淀粉、纖維素、脂肪和礦物質(zhì)含量，以及分析特定的氨基酸、脂肪酸、次生代謝產(chǎn)物和毒素等物質(zhì)；(b)毒性分析，如測(cè)定動(dòng)物(包括魚(yú)類(lèi)、鵪鶉、小鼠和豬等)對(duì)轉(zhuǎn)基因食品的攝食毒性、致敏性、消化率和抗氧化性等[34-38]。經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期大量的研究，沒(méi)有可靠證據(jù)表明轉(zhuǎn)基因食品會(huì)對(duì)人類(lèi)和脊椎動(dòng)物健康產(chǎn)生不利影響。近年來(lái)關(guān)于轉(zhuǎn)基因食品安全評(píng)估的研究熱點(diǎn)主要集中于轉(zhuǎn)基因引起的分子水平的非預(yù)期效應(yīng)，即插入基因的過(guò)程或目標(biāo)基因本身是否會(huì)或多或少地導(dǎo)致作物成分發(fā)生非預(yù)期變化，以及這種變化是否會(huì)引入新的安全風(fēng)險(xiǎn)[39]。轉(zhuǎn)基因作物的非預(yù)期效應(yīng)通常利用非靶向組學(xué)進(jìn)行研究，例如比較轉(zhuǎn)基因與非轉(zhuǎn)基因作物在轉(zhuǎn)錄組、代謝組和蛋白組水平上的差異[40-41]。期待這些方法能夠?yàn)樯顚哟谓沂巨D(zhuǎn)基因作物食用安全性提供數(shù)據(jù)支持。

2.3 作者分析

WOS發(fā)文量最高的5位作者為J ROMEIS(97篇)、B E TABASHINK(52篇)、彭于發(fā)(50篇)、Y CARRIéRE(48篇)和李云河(48篇)(表1)。本地總被引頻次(TLCS)最高的前5位作者為J ROMEIS、B E TABASHNIK、Y CARRIéRE、F BIGCER和A M SHELTON(表2)。

表1 WOS轉(zhuǎn)基因作物安全評(píng)價(jià)相關(guān)論文發(fā)表量前5位的作者Table 1 Top 5 authors for publication number in the article about safety assessment of transgenic crops in WOS

表2 WOS轉(zhuǎn)基因作物安全評(píng)價(jià)相關(guān)論文本地被引量前5位的作者Table 2 Top 5 authors for TLCS value in the article about safety assessment of transgenic crops in WOS

瑞士聯(lián)邦農(nóng)業(yè)科學(xué)院可持續(xù)農(nóng)業(yè)研究所在轉(zhuǎn)基因作物安全評(píng)價(jià)領(lǐng)域的發(fā)文量和TLCS都位居第一，在該領(lǐng)域有較大的影響力，其研究方向主要為轉(zhuǎn)基因抗蟲(chóng)蛋白對(duì)非靶標(biāo)節(jié)肢動(dòng)物的影響。非靶標(biāo)節(jié)肢動(dòng)物包括農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)中的常見(jiàn)節(jié)肢動(dòng)物(蝴蝶[42]、水蚤[43]、跳蟲(chóng)[44]和葉螨[45])、傳粉昆蟲(chóng)(蜜蜂[46]和熊蜂[47])以及其天敵(瓢蟲(chóng)[48]、草蛉[49]、獵蝽[50]和蜘蛛[51])等。引用率最高的文章為《Assessment of Risk of Insect-resistant Transgenic Crops to Nontarget Arthropods》，本地被引頻次(local citation score，LCS)為190，全球被引頻次(global citation score，GCS)為313。該機(jī)構(gòu)的發(fā)表論文的LCS列為第4。

亞利桑那大學(xué)昆蟲(chóng)學(xué)系的B E TABASHNIK(發(fā)文量和TLCS均為第2)和Y CARRIéRE(發(fā)文量第4，TLCS第3),其主要研究方向?yàn)榘袠?biāo)害蟲(chóng)對(duì)轉(zhuǎn)基因作物的抗性問(wèn)題，包括靶標(biāo)害蟲(chóng)對(duì)轉(zhuǎn)基因作物的抗性進(jìn)化以及如何進(jìn)行抗性管理，引用率最高的一篇文章為《Insect Resistance toBtCrops:Evidence versus Theory》(LCS=108，GCS=481)。中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所的彭于發(fā)和李云河發(fā)文量位居第3和第5，主要研究方向?yàn)檗D(zhuǎn)基因作物對(duì)非靶標(biāo)生物的影響?？的螤柎髮W(xué)昆蟲(chóng)學(xué)系發(fā)表論文的TLCS位居第5，主要研究方向?yàn)檗D(zhuǎn)基因抗蟲(chóng)作物的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)，引用率最高的文章為《Economic,Ecological,Food Safety,and Social Consequences of the Deployment ofBtTransgenic Plants》(LCS=103，GCS=475)。

CNKI作者發(fā)文量排名前5的作者共發(fā)文159篇(占總檢索量的8.8%)，分別為生態(tài)環(huán)境部南京環(huán)境科學(xué)研究所的劉標(biāo)(20篇)、南京農(nóng)業(yè)大學(xué)的強(qiáng)勝(18篇)、南京農(nóng)業(yè)大學(xué)的宋小玲(17篇)、中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所的彭于發(fā)(14篇)和復(fù)旦大學(xué)的雒珺瑜(13篇)。

2.4 國(guó)家與機(jī)構(gòu)發(fā)文分析

從WOS發(fā)文國(guó)家或地區(qū)來(lái)看，美國(guó)是發(fā)表論文數(shù)量最多的國(guó)家，共1 246篇，占總發(fā)文量的32%左右。發(fā)文量較高的其他4個(gè)國(guó)家分別為中國(guó)(615篇)、英國(guó)(342篇)、德國(guó)(272篇)和法國(guó)(260篇)。發(fā)表論文的TLCS值最高的5個(gè)國(guó)家分別為美國(guó)(10 716)、英國(guó)(3 547)、中國(guó)(2 866)、法國(guó)(2 525)和加拿大(2 329)。綜合發(fā)文量和TLCS值分析，美國(guó)在轉(zhuǎn)基因作物安全評(píng)價(jià)領(lǐng)域研究實(shí)力最強(qiáng)，中國(guó)在此領(lǐng)域的研究處于領(lǐng)先水平。

從WOS發(fā)文機(jī)構(gòu)來(lái)看，發(fā)文量排名前5的研究機(jī)構(gòu)共發(fā)文615篇(占總檢索量的16.0%)，分別為中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院(182篇)、法國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院(115篇)、美國(guó)孟山都公司(113篇)、美國(guó)愛(ài)荷華州立大學(xué)(112篇)和美國(guó)農(nóng)業(yè)部農(nóng)業(yè)研究組織(93篇)。發(fā)表論文的TLCS值最高的5個(gè)機(jī)構(gòu)分別為美國(guó)孟山都公司(1 386)、美國(guó)亞利桑那大學(xué)(1 346)、美國(guó)愛(ài)荷華州立大學(xué)(1 207)、美國(guó)明尼蘇達(dá)大學(xué)(1 109)和法國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院(1 023)。

從CNKI發(fā)文機(jī)構(gòu)來(lái)看，發(fā)文量排名前5的研究機(jī)構(gòu)共發(fā)文159篇(占總檢索量的17%)，分別為中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所(41篇)、中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)(38篇)、南京農(nóng)業(yè)大學(xué)(37篇)、生態(tài)環(huán)境部南京環(huán)境科學(xué)研究所(22篇)和農(nóng)業(yè)部科技發(fā)展中心(21篇)。

2.5 期刊分析

學(xué)術(shù)期刊的發(fā)文量與引文量統(tǒng)計(jì)不僅可以了解不同期刊在該領(lǐng)域的影響力，也能為學(xué)者們選擇目標(biāo)期刊投稿與文獻(xiàn)研究提供參考。通過(guò)Hiscite對(duì)1999—2020年的相關(guān)文獻(xiàn)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，WOS發(fā)文量排名在前10的期刊總發(fā)文量為859篇(占總發(fā)文量的22.3%)。由表3可知，發(fā)文量排名第1的期刊為《Journal of Economic Entomology》(TLCS值第1)，主要內(nèi)容為轉(zhuǎn)基因抗蟲(chóng)作物對(duì)昆蟲(chóng)的影響。發(fā)文量排名第2的期刊為《Transgenic Research》(TLCS值第2)，主要發(fā)表轉(zhuǎn)基因相關(guān)的研究。TLCS與發(fā)文量的比值更能代表文獻(xiàn)的影響力，上述2種期刊TLCS/發(fā)文量比值同樣較高(分別為10.43和9.82)，說(shuō)明在轉(zhuǎn)基因作物安全評(píng)價(jià)領(lǐng)域有較高的影響力和參考價(jià)值?！禞ournal of Agricultural and Food Chemistry》(發(fā)文量第4，TLCS值第10)和《Food and Chemical Toxicology》(發(fā)文量第6，TLCS值第4)主要發(fā)表轉(zhuǎn)基因食用安全性評(píng)估相關(guān)的文章，TLCS/發(fā)文量比值分別為5.90和10.63。而《PLoS One》和《European Food Safety Authority Journal》雖然發(fā)文量較高(分別為110篇和60篇)，但TLCS值為0，說(shuō)明這2種期刊發(fā)表的轉(zhuǎn)基因作物安全評(píng)估相關(guān)文章的影響力較低。

表3 WOS刊登轉(zhuǎn)基因作物安全評(píng)價(jià)相關(guān)文章數(shù)量前10位的期刊Table 3 Top 10 journals for publication number in the article about safety assessment of transgenic crops in WOS

WOS數(shù)據(jù)庫(kù)中TLCS值前10的期刊見(jiàn)表4。影響力最大的期刊為《Nature Biotechnology》和《Science》，TLCS/發(fā)文量比值分別高達(dá)39.39和34.56。作為頂級(jí)綜合性期刊，這2種期刊的文章能夠代表該領(lǐng)域的最高水平，特別是平均每年都有1～2篇轉(zhuǎn)基因安全評(píng)估相關(guān)的重要文章在這些頂級(jí)期刊上發(fā)表，充分體現(xiàn)該研究領(lǐng)域較高的熱度和影響力。其次為《Molecular Ecology》和《Ecological Applications》，TLCS/發(fā)文量比值分別為20.80和20.42，主要關(guān)注轉(zhuǎn)基因作物對(duì)生態(tài)的影響，在行業(yè)內(nèi)也有較高的影響力。

表4 WOS刊登轉(zhuǎn)基因作物安全評(píng)價(jià)相關(guān)文章本地總被引頻次前10位的期刊Table 4 Top 10 journals for TLCS value in the article about safety assessment of transgenic crops in WOS

CNKI數(shù)據(jù)庫(kù)中轉(zhuǎn)基因作物安全評(píng)價(jià)發(fā)文量排名前10的中文期刊總發(fā)文量為74篇(占總發(fā)文量的7.9%)，分別為《中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)》(14篇)、《生態(tài)學(xué)報(bào)》(12篇)、《應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào)》(9篇)、《中國(guó)生物防治學(xué)報(bào)》(8篇)、《植物保護(hù)》(7篇)、《生態(tài)與農(nóng)村環(huán)境學(xué)報(bào)》(6篇)、《應(yīng)用昆蟲(chóng)學(xué)報(bào)》(5篇)、《植物保護(hù)學(xué)報(bào)》(5篇)、《昆蟲(chóng)學(xué)報(bào)》(4篇)和《南京農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)》(4篇)。

2.6 WOS熱點(diǎn)分析

為了解近10 a轉(zhuǎn)基因作物安全評(píng)價(jià)研究的研究熱點(diǎn)和前沿，利用Citespace軟件，對(duì)WOS文獻(xiàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行共引(co-citation)分析，可視化聚類(lèi)分析結(jié)果見(jiàn)圖6。每個(gè)聚類(lèi)代表該領(lǐng)域的1個(gè)研究熱點(diǎn)，經(jīng)過(guò)參數(shù)篩選，圖譜中共出現(xiàn)了221個(gè)點(diǎn)(每個(gè)點(diǎn)代表1篇文獻(xiàn))，331條連線(xiàn)，其模塊值為0.610 4，輪廓值為0.887，表明形成的聚類(lèi)結(jié)構(gòu)顯著、置信度高且有意義[52]。

WOS近10 a研究熱點(diǎn)主要包括轉(zhuǎn)基因作物對(duì)非靶標(biāo)生物的影響(#0)、轉(zhuǎn)基因大豆(#1)、基因飄移(#2)、昆蟲(chóng)抗性管理(#3)、轉(zhuǎn)基因作物與傳統(tǒng)農(nóng)作物的共存問(wèn)題(#4)、轉(zhuǎn)基因作物的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)(#5)、轉(zhuǎn)基因引起的非預(yù)期效應(yīng)(#6)。

7個(gè)研究熱點(diǎn)與2.2節(jié)中的4個(gè)主要研究方向基本一致：#0和#5屬于轉(zhuǎn)基因作物對(duì)非靶標(biāo)生物的影響，#2和#4屬于基因飄移問(wèn)題，#3屬于靶標(biāo)害蟲(chóng)抗性問(wèn)題，#1和#6屬于食用安全性問(wèn)題。#1關(guān)注轉(zhuǎn)基因大豆，轉(zhuǎn)基因大豆是目前種植面積最大的轉(zhuǎn)基因作物，且大豆油約占世界種子油總量的60%，其食用安全性非常重要。近年來(lái)分子生物學(xué)技術(shù)的發(fā)展為研究轉(zhuǎn)基因大豆食用安全性評(píng)估提供了便利[53]；#4關(guān)注轉(zhuǎn)基因作物與傳統(tǒng)農(nóng)作物的共存問(wèn)題，主要包括基于基因飄移模型研究轉(zhuǎn)基因種植模式是否合理，如設(shè)置合理的花粉隔離帶寬度或者間作其他作物等方式，避免轉(zhuǎn)基因花粉向非轉(zhuǎn)基因作物傳播[54-55]；#5關(guān)注環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)問(wèn)題，環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)包括轉(zhuǎn)基因作物及其目標(biāo)基因表達(dá)的蛋白對(duì)環(huán)境的影響，除了對(duì)野生動(dòng)物(鳥(niǎo)類(lèi)、嚙齒類(lèi)動(dòng)物)和土壤生物(蚯蚓和微生物)的影響，還包括目標(biāo)蛋白在土壤中的分解效率以及轉(zhuǎn)基因作物的雜草化或入侵潛力的評(píng)估等研究[56-58]。

研究結(jié)果顯示，轉(zhuǎn)基因作物安全評(píng)價(jià)研究具有復(fù)雜性，主要表現(xiàn)在：(1)根據(jù)外源基因的不同功能，其安全評(píng)價(jià)關(guān)注的重點(diǎn)不同：例如基因飄移和靶標(biāo)昆蟲(chóng)抗性管理是轉(zhuǎn)基因抗蟲(chóng)作物的特有問(wèn)題，而除草劑脅迫的雜草化是轉(zhuǎn)基因耐除草劑作物的特有問(wèn)題；(2)根據(jù)轉(zhuǎn)基因作物的不同用途，其安全評(píng)價(jià)層次和范圍不同：例如轉(zhuǎn)基因大豆食用安全性的研究熱度很高，而轉(zhuǎn)基因棉則無(wú)食用安全性研究的必要；(3)轉(zhuǎn)基因作物在不同國(guó)家和不同種植模式下的生態(tài)影響不同：例如在原產(chǎn)地和起源中心種植轉(zhuǎn)基因作物潛在的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)(如基因飄移引起野生近緣種的基因污染)需要重視；(4)轉(zhuǎn)基因作物作為農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中的組成部分，應(yīng)全面考慮其對(duì)生態(tài)環(huán)境中的生物和非生物是否有直接或間接的潛在影響，包括各種非預(yù)期效應(yīng)。

2.7 CNKI熱點(diǎn)分析

對(duì)CNKI文獻(xiàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行共詞分析，可視化聚類(lèi)分析結(jié)果見(jiàn)圖7。CNKI近10 a研究熱點(diǎn)主要包括安全證書(shū)(#0)、轉(zhuǎn)基因作物(#1)、轉(zhuǎn)基因食品(#2)、節(jié)肢動(dòng)物(#3)、傳統(tǒng)育種技術(shù)(#4)、基因飄移(#5)和轉(zhuǎn)基因水稻(#6)。

參照國(guó)際慣例，我國(guó)實(shí)施分級(jí)分階段的安全評(píng)價(jià)，將農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)基因生物分為4個(gè)安全等級(jí)及實(shí)驗(yàn)研究、中間試驗(yàn)、環(huán)境釋放、生產(chǎn)性試驗(yàn)和申請(qǐng)安全證書(shū)5個(gè)階段[59]。其中獲得安全證書(shū)是轉(zhuǎn)基因作物商業(yè)化的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。我國(guó)轉(zhuǎn)基因生物安全證書(shū)(生產(chǎn)應(yīng)用)有效期為5 a，根據(jù)農(nóng)業(yè)農(nóng)村部審批信息(http:∥www.moa.gov.cn/)，2021年轉(zhuǎn)基因生物安全證書(shū)(生產(chǎn)應(yīng)用)仍在有效期內(nèi)的轉(zhuǎn)基因作物有棉花、玉米、大豆、水稻和番木瓜，分別獲得611、11、2、2和1張安全證書(shū)。但目前除了轉(zhuǎn)基因抗蟲(chóng)棉和轉(zhuǎn)基因抗病毒番木瓜之外，我國(guó)尚未批準(zhǔn)其他轉(zhuǎn)基因作物進(jìn)行商業(yè)化種植。中國(guó)轉(zhuǎn)基因作物商業(yè)化需要從安全評(píng)價(jià)的角度循序漸進(jìn)地推進(jìn)：(1)按食用安全性：從非食用到間接食用再到食用，或從工業(yè)用到飼用到食用；(2)按生態(tài)安全性：從轉(zhuǎn)基因單一性狀到轉(zhuǎn)基因疊加性狀；從無(wú)野生近緣種到有野生近緣種的轉(zhuǎn)基因作物；從單一地區(qū)到多地區(qū)再到全國(guó)；(3)按安全等級(jí)：從低級(jí)到高級(jí)(安全等級(jí)Ⅰ～Ⅳ)。

3 結(jié)論與展望

基于WOS和CNKI數(shù)據(jù),庫(kù)對(duì)轉(zhuǎn)基因作物安全評(píng)價(jià)研究領(lǐng)域近20 a的論文進(jìn)行了文獻(xiàn)計(jì)量學(xué)分析。結(jié)果表明：(1)WOS發(fā)文量呈先升高后穩(wěn)定的趨勢(shì)，CNKI發(fā)文量呈先升高后下降的趨勢(shì)；(2)美國(guó)、中國(guó)、英國(guó)和法國(guó)是轉(zhuǎn)基因作物安全評(píng)價(jià)研究領(lǐng)域的主要國(guó)家；(3)中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院、法國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院、美國(guó)孟山都公司和美國(guó)愛(ài)荷華州立大學(xué)是該領(lǐng)域研究水平較高的機(jī)構(gòu)；(4)《Science》《Nature》《Nature Biotechnology》《Molecular Ecology》和《Ecological Applications》是該研究領(lǐng)域內(nèi)影響力較高的期刊；(5)該領(lǐng)域研究者最為關(guān)注的研究方向包括基因飄移、對(duì)非靶標(biāo)生物的影響、靶標(biāo)害蟲(chóng)抗性和食用安全性等；其中我國(guó)在轉(zhuǎn)基因作物對(duì)非靶標(biāo)生物的影響方面的研究較多，基因飄移方面的研究較少；(6)研究熱點(diǎn)涉及基因飄移、轉(zhuǎn)基因作物對(duì)非靶標(biāo)生物的影響、轉(zhuǎn)基因大豆、基因飄移、靶標(biāo)昆蟲(chóng)抗性管理、轉(zhuǎn)基因作物與傳統(tǒng)農(nóng)作物的共存、轉(zhuǎn)基因作物的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)和非預(yù)期效應(yīng)等。

轉(zhuǎn)基因作物安全評(píng)價(jià)研究具有復(fù)雜性和跨學(xué)科性。如何系統(tǒng)而科學(xué)地權(quán)衡轉(zhuǎn)基因作物在不同水平(例如分子、生物和生態(tài))和不同學(xué)科(例如生物學(xué)、生態(tài)學(xué)和經(jīng)濟(jì)學(xué))的效益和風(fēng)險(xiǎn)成為解決問(wèn)題的關(guān)鍵。在轉(zhuǎn)基因作物的生態(tài)安全方面，應(yīng)當(dāng)綜合評(píng)估轉(zhuǎn)基因作物的效益和風(fēng)險(xiǎn)，并與傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)的效益和風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行比較[60]。在轉(zhuǎn)基因食品安全方面，應(yīng)當(dāng)遵循實(shí)質(zhì)等效(substantial equivalence)原則，并與歷史公認(rèn)的安全食品進(jìn)行比較[61]。同時(shí)在轉(zhuǎn)基因作物研究的理論和方法上應(yīng)進(jìn)行創(chuàng)新和完善，以促進(jìn)我國(guó)轉(zhuǎn)基因作物安全評(píng)價(jià)體系的優(yōu)化和發(fā)展，為轉(zhuǎn)基因作物商業(yè)化政策提供有力支撐。