基于文獻計量分析的淡水魚類寄生蟲研究現(xiàn)狀及熱點探析

陳召松 吳煥青 包婷瑞 安蓓 張立勛

(1 蘭州大學生命科學學院，甘肅蘭州 730000；2 蘭州大學榆中山地生態(tài)系統(tǒng)野外科學觀測研究站，甘肅蘭州 730000；3 蘭州大學基礎醫(yī)學院，甘肅蘭州 730000；4 蘭州大學生態(tài)學院，甘肅蘭州 730000)

文獻計量分析以文獻文本及其計量特征為載體，基于數(shù)學和統(tǒng)計學方法研究文獻的分布結構、數(shù)量關系及變化規(guī)律，分析、評價和預測科學技術的發(fā)展特征和規(guī)律[1]。CiteSpace和VOSviewer分析軟件可視化效果好、制圖精美，能夠有效幫助研究者找到關鍵信息和了解特定領域科學發(fā)展的客觀情況，近年來被廣泛應用于文獻計量學分析領域[2-4]。

淡水魚類寄生蟲種類繁多，主要包括原蟲如鞭毛蟲、孢子蟲和纖毛蟲，蠕蟲如單殖吸蟲、復殖吸蟲、絳蟲、線蟲、棘頭蟲以及一些環(huán)節(jié)動物和軟體動物等[5-6]。魚類寄生蟲不僅能夠掠奪宿主營養(yǎng)，造成機械性刺激及組織損傷，還會產生對宿主不利的代謝產物，有些種類甚至會分泌毒素，引起宿主繼發(fā)感染，給水產養(yǎng)殖業(yè)帶來極大的經濟損失[7]。研究證實，水環(huán)境污染[8]、養(yǎng)殖密度過高[9]和外來物種引入[10-11]等是導致淡水魚類寄生蟲寄生并誘發(fā)疾病的主要原因。隨著水產養(yǎng)殖業(yè)向集約化方向發(fā)展，淡水魚類寄生蟲領域的研究也在不斷深入，并逐漸形成了不同的研究方向，學科交叉趨勢日益顯現(xiàn)。目前，相關的研究主要聚焦在淡水魚類寄生蟲多樣性[12]、淡水魚類寄生蟲生物地理學[13]和淡水魚類寄生蟲流行病學[14]等較為細化的方向，有關淡水魚類寄生蟲整個領域的文獻數(shù)據(jù)分析研究較為少見?；谝陨媳尘?，本研究從文獻計量分析的角度，利用VOSviewer和CiteSpace分析工具，借助發(fā)文量、引用次數(shù)和高頻共現(xiàn)關鍵詞等指標，在年際變化、主要研究機構、核心作者和重要期刊等方面分析1980—2020年淡水魚類寄生蟲領域的研究現(xiàn)狀和熱點，以期為該領域研究工作的開展提供科學量化的參考依據(jù)。

1 數(shù)據(jù)獲取和分析方法

1.1 數(shù)據(jù)獲取

數(shù)據(jù)樣本來源于Web of Science(WOS)核心合集數(shù)據(jù)庫。該庫是集自然科學期刊、社會科學期刊、書籍和會議論文在內的引文檢索數(shù)據(jù)庫，被認為是文獻計量學分析中信息最完整和最可靠的數(shù)據(jù)庫之一[15-16]。參照科學引文索引(science citation index，SCI)論文中“淡水魚類寄生蟲”主題詞的3種常用英文表達方式編寫檢索式，然后在該數(shù)據(jù)庫中進行高級檢索。相關檢索式為：#1TS=((“fish parasite*” OR “ichthyoparasite*”)AND(“freshwater fish” OR “freshwater ichthyo*” OR “fresh water fish”))；#2TS=(parasite* AND(“freshwater fish” OR “freshwater ichthyo*” OR “fresh water fish”))；#3TS=((“fish parasite*” OR “ichthyoparasite*”)AND(freshwater OR “fresh water”))。自定義年份時間跨度為1980至2020。實施數(shù)據(jù)檢索日期為2021年1月31日。利用組配檢索(檢索式：#1 OR #2 OR #3)整合3種主題檢索式，得到檢索結果共1 119篇文獻。為使數(shù)據(jù)準確且有效，逐條整理上述文獻，去除“通知”“公告”“會議”“總結”等非學術論文以及與本研究主題不相關的文獻，得到有效文獻樣本1 088篇。文獻以純文本格式導出，記錄內容選擇“全紀錄與引用的參考文獻”，便于文獻計量軟件后續(xù)分析。

1.2 統(tǒng)計分析與可視化

VOSviewer軟件具有分析功能全面、可視化效果好等優(yōu)勢，而CiteSpace軟件在捕捉科學前沿、熱點以及趨勢等方面更具優(yōu)勢[17]。本研究利用WOS核心合集數(shù)據(jù)庫的“分析檢索結果”功能，繪制年度發(fā)文量、發(fā)文地區(qū)、發(fā)文作者、發(fā)文機構表格。采用VOSviewer 1.6.15軟件對發(fā)文量在5篇以上的國家、機構和作者繪制合作關系網絡。采用CiteSpace 5.7.R3軟件繪制研究熱點可視化分析圖譜。發(fā)文期刊影響因子(impact factor，IF)采用3年的均值，IF和期刊引證報告(journal citation reports，JCR)分區(qū)來源于2020年中國科學院文獻情報中心期刊分區(qū)表(http://www.fenqubiao.com)。作者的研究方向來源于ResearchGate網站(https://www.researchgate.net)。核心區(qū)期刊數(shù)量依據(jù)布拉福德定律[18]，以下列公式進行計算。

R0=2ln(eE×Y)

(1)

式(1)中，R0代表核心區(qū)期刊數(shù)量；E為歐拉系數(shù)，E=0.577 2；Y為發(fā)文量最大期刊的文章數(shù)量(篇)。

2 結果

2.1 發(fā)文量年度變化趨勢

共檢索到1980—2020年淡水魚類寄生蟲研究領域的有效文獻1 088篇。年發(fā)文量從1篇(1981年)增加到88篇(2020年)，年均發(fā)文量約27篇，年發(fā)文量總體呈上升趨勢(見圖1)。根據(jù)年度發(fā)文量和年間發(fā)文趨勢，淡水魚類寄生蟲領域的研究可劃分為4個階段：1980—1990年，各年度發(fā)文量均低于5篇；1991—2007年，年均發(fā)文量為20篇；2008—2016年，年均發(fā)文量為48篇；2017—2020年，年均發(fā)文量高達73篇。

圖1 WOS合集中淡水魚類寄生蟲研究文獻量的年變化趨勢(1980—2020年)

研究淡水魚類寄生蟲的文獻在WOS核心合集的總被引頻次為20 694次，篇均被引頻次為19.02次，其中26篇文獻被引頻次超過100次。2009年，幾篇關鍵性文獻的發(fā)表加速了淡水魚類寄生蟲的研究。其中，關于外來種攜帶寄生蟲病和食源性淡水魚類寄生蟲的研究，2009年之后的總發(fā)文量分別為56篇和38篇，為前兩個階段總發(fā)文量(分別為18篇和11篇)的3倍。例如，2009年Vitule等[11]在FishandFisheries(IF為6.81，Q2)發(fā)表的“Introduction of non-native freshwater fish can certainly be bad”和Copp等[19]在同一期刊發(fā)表的“Voracious invader or benign feline?A review of the environmental biology of European catfishSilurusglanisin its native and introduced ranges”，對淡水魚類外來物種引入導致寄生蟲及寄生蟲病暴發(fā)的威脅性進行了評估，并提出了預防原則。此外，有關食源性淡水魚類寄生蟲與人類健康的相關研究[20]也促進了淡水魚類寄生蟲領域的發(fā)展。

2.2 研究熱點國家分析

檢索發(fā)現(xiàn)，文獻樣本來自于91個國家，其中發(fā)文量居前10的國家，每個國家至少發(fā)表了50篇與淡水魚類寄生蟲有關的文獻(見表1)。巴西的發(fā)文量和篇均被引頻次(229篇，17.86次)居世界第一，其次為捷克(116篇，16.54次)，第三位是美國(111篇，14.57次)。淡水魚類寄生蟲研究領域最早的一篇文獻來自墨西哥，該文獻介紹了墨西哥科阿韋拉州一種淡水魚類寄生吸蟲(Quadripaludisluistoddi)[21]。

表1 淡水魚類寄生蟲研究發(fā)文數(shù)量前10位的國家

中國在該領域的發(fā)文量為52篇，排名第9，于2000年發(fā)表了第1篇相關SCI文獻[22]。該文獻首次采用分子生物學方法，證實了地理隔離、宿主親和力和宿主生境不是魚類寄生絳蟲Ligula屬分類的可靠標準。

國家(發(fā)文量≥5篇)間的合作知識圖譜見圖2。結果表明，1980—2020年淡水魚類寄生蟲研究領域發(fā)文國家之間形成了良好的跨國合作研究體系，尤其是發(fā)文量前10的國家，例如捷克、英國、美國、巴西等國家合作關系較為緊密。從發(fā)文量、篇均被引頻次和作者間的合作來看，巴西、捷克和美國是淡水魚類寄生蟲領域的主要研究力量[23]，其發(fā)文數(shù)量占總發(fā)文量的42.19%。

注：節(jié)點大小和連線粗細代表合作強度。

2.3 熱點科研機構分析

檢索發(fā)現(xiàn)，文獻樣本來自1 131個機構，在發(fā)文量位居前10的研究機構中，來自巴西的最多，有3所，其次是捷克共和國，有2所，其他國家各有1所(見表2)。發(fā)文量居前5的機構依次是捷克共和國科學院、墨西哥國立自治大學、新西蘭奧塔哥大學、巴西農牧業(yè)研究公司和葡萄牙波爾圖大學，共發(fā)文248篇，占文獻樣本總數(shù)的22.79%。

表2 淡水魚類寄生蟲研究發(fā)文量居前10名的機構

篇均被引頻次居前5名的機構依次是新西蘭奧塔哥大學、捷克共和國科學院、法國蒙彼利埃第二大學、葡萄牙波爾圖大學和墨西哥國立自治大學，累計被引量為4 947次。

研究機構(發(fā)文量≥5篇)合作知識圖譜見圖3。結果表明，各機構間在淡水魚類寄生蟲領域的研究中都有較好的合作關系。發(fā)文量較多的幾所機構，例如捷克共和國科學院、墨西哥國立自治大學、葡萄牙波爾圖大學等機構間都形成了緊密的合作關系。

注：節(jié)點大小和連線粗細代表合作強度。

2.4 研究團隊及貢獻度分析

分析發(fā)現(xiàn)，文獻樣本來自2 775位作者，其中，該領域發(fā)文量居前10的作者共發(fā)表論文302篇，占總文獻量的27.76%(見表3)。發(fā)文量居前5的作者依次是Tavares-Dlas M、Poulin R、Moravec F、Scholz T和Salgado-Maldonado G，共發(fā)文192篇，占文獻樣本總數(shù)的17.65%。

表3 淡水魚類寄生蟲研究發(fā)文量居前10名的作者

篇均被引頻次居前5的作者依次是Poulin R、Salgado-Maldonado G、Caspeta-Mandujano J M、Scholz T和Matos E，累計被引次數(shù)為4 176次。

數(shù)據(jù)表明，淡水魚類寄生蟲研究的3位重要貢獻者來自于發(fā)文量最高的3個機構。Poulin R工作于新西蘭奧塔哥大學，主要從事寄生蟲的系統(tǒng)發(fā)育、進化和生物地理學研究[24-26]。他也是同時期該領域科學家中被引頻次和篇均被引頻次最高的作者。Scholz T工作于捷克共和國科學院，主要從事淡水魚類寄生蟲的形態(tài)學和系統(tǒng)分類學研究[27]。Salgado-Maldonado G工作于墨西哥國立自治大學，主要從事墨西哥寄生蟲多樣性研究[28]。

作者(發(fā)文量≥5篇)間的合作知識圖譜見圖4。結果表明，大部分研究人員學術合作較為分散。其中葡萄牙波爾圖大學的Azevedo C與他人合作最廣泛且強度最大，其次是捷克共和國科學院的Scholz T、巴西亞馬遜聯(lián)邦農村大學的Matos E、巴西阿瑪帕州聯(lián)邦大學的Tavares-Dlas M和墨西哥國立自治大學的Salgado-Maldonado G。數(shù)據(jù)顯示，與他人合作強度較大的作者，其發(fā)文量也相對較大[29]。

注：節(jié)點大小和連線粗細代表合作強度。

2.5 論文發(fā)表期刊分析

檢索發(fā)現(xiàn)，文獻樣本發(fā)表于290種期刊。通過公式R0=2ln(e0.577 2×74)≈10，可以標記出發(fā)文量前10名的期刊屬于核心區(qū)期刊(見表4)。ParasitologyResearch、RevistaBrasileiradeParasitologiaVeterinaria、FoliaParasitologica等前10名核心區(qū)期刊共發(fā)文375篇，占總發(fā)表數(shù)的34.47%。InternationalJournalforParasitology、ParasitologyResearch、Parasitology、DiseasesofAquaticOrganisms等4種期刊均為Q1和Q2分區(qū)，且影響因子較高。

表4 淡水魚類寄生蟲研究發(fā)文量居前10名的期刊

數(shù)據(jù)表明，淡水魚類寄生蟲領域發(fā)文期刊基本符合布拉德福文獻離散定律[18]，即在某一研究領域中，大多數(shù)研究文獻主要發(fā)表在一定數(shù)量上的核心期刊上，少數(shù)研究文獻以遞減的順序分散發(fā)表在相關期刊中。

2.6 研究熱點分析

在CiteSpace軟件中，統(tǒng)計淡水魚類寄生蟲研究領域出現(xiàn)頻次居前30的關鍵詞，分析研究熱點和發(fā)展趨向，結果見表5。結果表明，除淡水魚類和寄生蟲以外，寄生蟲群落、多樣性、感染、單殖亞綱、生態(tài)、格局和系統(tǒng)發(fā)生等關鍵詞的出現(xiàn)頻次都超過50次。涉及到寄生蟲生物多樣性、生物群落、生態(tài)系統(tǒng)、流行病學等方面的關鍵詞較多，頻次較高。

表5 淡水魚類寄生蟲研究文獻高頻關鍵詞

基于CiteSpace的“Burstness”功能繪制淡水魚類寄生蟲研究中關鍵詞突現(xiàn)圖譜，分析研究熱點的動態(tài)變化，結果見圖5。突現(xiàn)強度最高的5個關鍵詞分別為：寄生蟲群落(helminth community,10.04)、格局(pattern,8.27)、定殖(colonization,7.92)、河流(river,7.63)、線蟲綱(nematoda,7.00)。這5個關鍵詞作為研究熱點和前沿問題，所對應的時間段分別為：1994—2004年、1994—2001年、1993—2004年、2017—2020年、2001—2011年。

圖5 淡水魚類寄生蟲研究關鍵詞突現(xiàn)圖譜

淡水魚類寄生蟲研究關鍵詞的突現(xiàn)情況和時區(qū)演化情況見圖6。1981—1990年未出現(xiàn)突發(fā)性的關鍵詞和研究熱點。1991年之后，研究的熱點地區(qū)從巴西到墨西哥再到現(xiàn)在的亞馬遜區(qū)域；淡水魚類寄生蟲的熱門研究種類從第2階段扁形動物門(platyhelminthes)的錨首蟲科(ancyrocephalidae)和鉤蟲科(ancylostomatidae)，到第3階段線蟲動物門的線蟲綱和刺胞動物門(cnidaria)的粘孢子蟲綱(myxosporidea)，再到第4個階段扁形動物門的吸蟲綱(trematoda)和扁形動物；淡水魚類的熱門研究種類從褐鱒(Salmotrutta,brown trout)到亞馬遜魚(amazonian fish)和斑點叉尾魚回(IetalurusPunetaus,channel catfish)，再到慈鯛科(cichlidae)魚類；該領域研究的熱點從第2階段的群落、格局、定殖，到第3階段的超微結構(ultrastructure)和系統(tǒng)發(fā)生(phylogeny)，再到第4個階段的鑒定(identification)、序列(sequence)和河流。此外，由圖6可見，COI、序列、遺傳分析等分子生物學方法是目前研究熱度較高的話題。

圖6 淡水魚類寄生蟲研究熱點關鍵詞的時區(qū)演化

通過分析關鍵詞頻次和突變檢測，1980—2020年淡水魚類寄生蟲領域的研究熱點主題大致可以分為3類：

(1)淡水魚類寄生蟲多樣性和地理變異研究。研究淡水魚類寄生蟲多樣性可以進一步豐富魚類動物的生物多樣性，為魚類資源保護和寄生蟲病防治提供理論依據(jù)[30]。DNA條形碼和序列測序分析技術等分子生物學方法是促進淡水魚 類寄生蟲遺傳多樣性和系統(tǒng)發(fā)生研究的有用工具，有助于加快解決其物種分類、親緣關系、地理變異等問題[31-32]。

(2)淡水魚類寄生蟲與淡水生態(tài)系統(tǒng)健康研究。在穩(wěn)定的水生態(tài)系統(tǒng)中，淡水魚類和寄生蟲的種群一般處于相對平衡狀態(tài)[33-34]。水環(huán)境污染、養(yǎng)殖密度過大和外來物種入侵等因素會打破這種平衡，是導致寄生蟲入侵淡水魚類宿主的主要原因。因此，淡水魚類寄生蟲是評估淡水生態(tài)系統(tǒng)健康與否的重要指標[35]。

(3)淡水魚類寄生蟲流行病學監(jiān)測及防控研究。淡水魚類寄生蟲病不僅威脅魚類的生命安全，影響水產養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展，還會直接或間接影響人類健康[36]。由于淡水魚類寄生蟲種類繁多，在養(yǎng)殖水體環(huán)境逐漸變差的情況下，還可能出現(xiàn)新的寄生蟲病。目前，針對許多寄生蟲病尚無有效的防治藥物，主要依靠生產實踐總結和探索出的一些措施進行防控[37]，淡水魚類寄生蟲病的研究依然任重而道遠。

3 結論

本研究基于文獻計量分析的視角，通過WOS核心合集數(shù)據(jù)庫獲取淡水魚類寄生蟲領域的文獻數(shù)據(jù)，利用VOSviewer和CiteSpace軟件，系統(tǒng)分析了1980—2020年淡水魚類寄生蟲領域的研究現(xiàn)狀及前沿熱點，利用知識圖譜展示出該領域的年發(fā)文量、研究國家、機構、作者、發(fā)文期刊、關鍵詞詞頻、突現(xiàn)和時區(qū)演化的動態(tài)發(fā)展，為了解淡水魚類寄生蟲前沿進展和發(fā)展趨勢提供了科學量化的參考依據(jù)。

從發(fā)文量的年度動態(tài)和核心區(qū)期刊來看，淡水魚類寄生蟲研究領域的發(fā)文數(shù)量總體呈上升趨勢，尤其是在2009年后上升趨勢明顯。該領域文獻在WOS核心合集數(shù)據(jù)庫中的總被引次數(shù)、篇均被引次數(shù)均較高，核心區(qū)期刊有InternationalJournalforParasitology、ParasitologyResearch、Parasitology、DiseasesofAquaticOrganisms等10種。這說明淡水魚類寄生蟲科學受到越來越多的關注，并且有更多有關淡水魚類寄生蟲病的研究正在得到重視和開展。

從發(fā)文國家、機構、作者來看，巴西的發(fā)文量居世界第一，巴西、捷克和美國是淡水魚類寄生蟲領域的研究中心。捷克共和國科學院、墨西哥國立自治大學和新西蘭奧塔哥大學3個機構是淡水魚類寄生蟲領域的高產研究機構。Poulin R、Scholz T和Salgado-Maldonado G等3位研究人員是淡水魚類寄生蟲研究的核心力量。發(fā)文量較多的國家間和機構間形成了良好且穩(wěn)定的合作關系，但作者之間的合作關系較為分散，缺乏跨團隊的合作。

從研究熱點來看，淡水魚類寄生蟲領域的研究熱點主題大致可以分為淡水魚類寄生蟲多樣性和地理變異研究、淡水魚類寄生蟲與淡水生態(tài)系統(tǒng)健康研究、淡水魚類寄生蟲流行病學監(jiān)測及防控研究等3大類。淡水魚類寄生蟲領域的研究內容和方向在不斷細化和深入，寄生蟲和宿主的研究種類呈現(xiàn)多元化，研究地區(qū)的范圍在不斷擴大。未來淡水魚類寄生蟲的發(fā)展應該是宏觀(群落、生態(tài))與微觀(分子序列、系統(tǒng)發(fā)生)的不同理論和不同方法的結合，從而使得接下來的研究更加深入和全面。

致謝：感謝蘭州大學生命科學學院碩士研究生張德喜和生態(tài)學院碩士研究生陳劉陽在數(shù)據(jù)分析方法中提供的幫助。