基于ESI高被引論文的國內(nèi)藥理學與毒理學領域可視化分析

王曉碩，彭 迪

(天津醫(yī)科大學 圖書館，天津 300070)

0 引言

基本科學指標(Essential Science Indicators, ESI)數(shù)據(jù)庫是評價科研績效、跟蹤學科發(fā)展趨勢的權威評價工具。ESI數(shù)據(jù)庫以Web of Science(WOS)的SCIE與SSCI為數(shù)據(jù)源，用于揭示學科的研究前沿，識別各研究領域中具有影響力的個人、機構、論文、期刊和國家。ESI根據(jù)已有科研成果將學科劃分為22個學科大類，其中包含藥理學與毒理學在內(nèi)與醫(yī)學相關的學科有8個[1]。高被引論文是指10年內(nèi)發(fā)表的、同一ESI學科在同一出版年內(nèi)，被引頻次排到全球前1%的論文。高被引論文對學科ESI排名的貢獻程度最大，也反映了這個學科研究的熱點內(nèi)容。ESI是目前世界公認的衡量科研質(zhì)量的數(shù)據(jù)平臺?？萍疾俊⒔逃?、財政部等國家職能部門利用ESI數(shù)據(jù)庫指標制定相關的評估體系；上海交通大學高等教育研究院發(fā)布的“世界大學學術排名(Academic Ranking of World Universities,ARWU)”、武漢大學中國科學評價研究中心公布的“中國一流大學排行”以及中國校友會網(wǎng)“中國大學排行榜”均以ESI高被引論文作為參考；國際U.S.News & World Report “Best Global Uni-versities Rankings”羅列的大學排行榜也將ESI指標作為排名依據(jù)。

論文“總被引次數(shù)”排在ESI前1%的學科被視為國際高水平學科。根據(jù)2022年3月10日ESI數(shù)據(jù)庫的更新結(jié)果，藥理學與毒理學學科進入前1%的科研機構共1 097所，中國機構共111所，占全部機構的10.1%。這一比例說明，國內(nèi)學術機構的研究成果質(zhì)量還有很大的提升空間，因此有必要挖掘?qū)W科大數(shù)據(jù)、分析研究熱點，從而支持我國藥理學與毒理學的學科建設與發(fā)展。近年來，僅有中國藥科大學圖書與信息中心團隊專門對我國藥理學與毒理學的學科發(fā)展現(xiàn)狀[2]、學科進步度[3]進行了探討，并通過2020年7月9日當期10所進入ESI前100名中國高校的學科數(shù)據(jù)總結(jié)該學科的聚焦領域[4]。目前缺少將文獻數(shù)據(jù)庫與可視化工具結(jié)合，進而探討國內(nèi)藥理學與毒理學領域研究熱點與前沿的研究。

本研究以ESI藥理學與毒理學高被引論文為基礎，WOS數(shù)據(jù)庫為信息來源，借助InCites分析平臺及可視化工具VOSviewer，從高質(zhì)量論文的角度出發(fā)，準確把握該領域的研究熱點，分析這些熱點研究的貢獻作者與來源機構，把握國內(nèi)該學科的研究現(xiàn)狀與交叉脈絡，幫助科研人員高效、精準地發(fā)現(xiàn)學術研究之間的關聯(lián)，并為其選擇未來的研究方向提供一定參考。

1 數(shù)據(jù)來源與研究方法

本研究利用ESI數(shù)據(jù)庫，數(shù)據(jù)覆蓋范圍為2011年1月1日—2021年12月31日，在Research Fields中選擇PHARMACOLOGY & TOXICOLOGY，Countri-es/Regions中查找到CHINA MAINLAND，Include Results處選擇Highly Cited Papers，完成設置后得到藥理學與毒理學領域高被引論文，下載Documents列表。根據(jù)列表中的信息，在WOS數(shù)據(jù)庫中進一步檢索，導出701篇文獻的完整信息記錄。

文獻計量分析采用InCites分析平臺與可視化軟件VOSviewer，通過關鍵詞共現(xiàn)聚類的分析方法，呈現(xiàn)該領域的研究主題分布與研究熱點。

2 研究結(jié)果與分析

2.1 高被引論文表現(xiàn)

近十年來，國內(nèi)藥理學與毒理學高被引論文共701篇，由發(fā)表年度分布(見圖1)可見，高被引論文發(fā)文量呈現(xiàn)明顯的增加趨勢，說明該學科的發(fā)展飛速，潛力巨大。2015年，國務院印發(fā)《統(tǒng)籌推進世界一流大學和一流學科建設總體方案》，啟動了“雙一流”計劃。2017年9月，教育部、財政部、國家發(fā)展和改革委員會公布了“雙一流”建設高校及建設學科名單，包括一流大學建設高校42所，一流學科建設高校95所。在此背景下，各高校各機構對“雙一流”建設密切關注，因此2015—2017年，高被引論文產(chǎn)出量翻倍，近5年來高被引論文數(shù)量增長的勢頭更為迅猛。

圖1 高被引論文發(fā)表年度分布

2.1.1 期刊分布

掌握藥理學與毒理學領域高被引論文所分布的期刊情況可以評估高被引論文發(fā)表期刊的水平和級別。利用InCites統(tǒng)計高被引論文的期刊分布、期刊影響因子(Journal Impact Factor, JIF)、分區(qū)，InCites 數(shù)據(jù)集更新日期 2022年4月1日，按被引頻次排序前10位的期刊如表1所示。

表1 高被引論文所在期刊分布情況

結(jié)果可得，701篇高被引論文發(fā)表在115個期刊上：Q1區(qū)的期刊65個，高被引論文數(shù)多達574篇；Q2區(qū)的期刊33個，高被引論文數(shù)102篇；Q3區(qū)的期刊13個，高被引論文數(shù)20篇；Q4區(qū)的期刊3個，高被引論文數(shù)3篇。其中發(fā)表在Q1區(qū)的文章占全部高被引論文的81.9%，發(fā)表在Q1及Q2區(qū)的文章共占96.4%，表明高被引論文發(fā)表期刊的載文科研水平較高，我國藥理學與毒理學高被引論文的研究質(zhì)量和學術影響力也較高。

2.1.2 機構分布

為了解國內(nèi)藥理學與毒理學領域的核心研究機構，利用InCites統(tǒng)計各機構高被引論文的發(fā)表數(shù)量、被引次數(shù)、學科規(guī)范化引文影響力(Category Normalized Citation Impact,CNCI)。其中，CNCI是指按學科、出版年和文獻類型統(tǒng)計的規(guī)范化的引文影響力，以論文的實際被引次數(shù)除以同文獻類型、同出版年、同學科領域文獻的期望被引次數(shù)。CNCI>1，說明引文影響力已經(jīng)超過全球平均水平；CNCI<1, 說明引文影響力不及全球平均水平。

國內(nèi)共769所研究機構貢獻了藥理學與毒理學領域高被引論文，按被引頻次排名前10的機構如表2所示。中國科學院藥理學與毒理學學科高被引論文的被引頻次與發(fā)文量均排在首位，表明中國科學院對該領域的研究具有極大優(yōu)勢，科研成果豐富并且在領域內(nèi)得到相當廣泛的借鑒。值得一提的是，北京大學、蘇州大學、上海交通大學和中山大學發(fā)文篇數(shù)并不算很多，但被引次數(shù)很高，反映了這4所科研機構短期內(nèi)該學科發(fā)展突出，研究成果的認可度也很高。另外，10所研究機構的CNCI值均大于1，遠高于全球平均水平，其中最突出的是北京大學與復旦大學，CNCI值大于15，其次是浙江大學與中國醫(yī)學科學院-北京協(xié)和醫(yī)學院。

表2 高被引論文被引次數(shù)排名前10的機構

利用可視化工具VOSviewer繪制機構合作網(wǎng)絡圖譜，設置一個機構最低發(fā)文篇數(shù)為6篇，最低引用次數(shù)為3次，閾值為56，創(chuàng)建機構合作共現(xiàn)圖譜，如圖2所示。

圖2中圓點代表研究機構，圓點越大表示該機構發(fā)文篇數(shù)越多，連線代表合作關系，線條越粗表示合作越緊密。由圖2可知，各科研機構針對藥理學與毒理學的研究合作密切，合作網(wǎng)絡輻射范圍廣，共形成7個研究機構聚類，將5個主要聚類進行說明。

圖2 機構合作共現(xiàn)

最大的研究機構聚類包括14個機構，有中國科學院、中國醫(yī)科大學、華中科技大學、吉林大學、美國俄亥俄州立大學、北京大學、沈陽藥科大學、四川大學、蘇州大學、西南大學、中山大學、中國科學院大學、溫州醫(yī)科大學和浙江大學。其中，中國科學院與25所機構均有合作，另外只有北京大學、四川大學、中國醫(yī)科大學、華中科技大學與中國科學院5所機構與國外大學有科研合作。這一聚類中科研機構產(chǎn)生的高被引論文數(shù)量均在10篇以上，被引頻次均在1 000次以上，每所機構均與至少5所其他機構存在合作，說明這14所科研機構之間聯(lián)系緊密，形成了“強強聯(lián)手”的合作局勢。

第2個研究機構聚類包括11個機構，有北京中醫(yī)藥大學、中國中醫(yī)科學院、中國醫(yī)學科學院-北京協(xié)和醫(yī)學院、復旦大學、廣州醫(yī)科大學、哈佛大學醫(yī)學院、華中農(nóng)業(yè)大學、南京大學、圣約翰大學、以色列理工學院、浙江中醫(yī)藥大學。其中，復旦大學與19所機構有合作關系，并與南京大學、浙江中醫(yī)藥大學、北京中醫(yī)藥大學、廣州醫(yī)科大學等5所大學與國外研究機構有學術交流。這一聚類中的科研機構，高被引論文篇數(shù)、被引頻次、與其他機構合作次數(shù)參差不齊，反映了這些機構科研成果的水平有一定差距，同時，雖然合作范圍廣，但彼此合作關系需要加強。

第3個研究機構聚類包括11個機構，有中國藥科大學、廣州中醫(yī)藥大學、江蘇大學、暨南大學、南京醫(yī)科大學、南開大學、南方醫(yī)科大學、東南大學、澳門大學、中國科學技術大學以及鄭州大學。其中，中國藥科大學與12所機構有合作關系，這一聚類覆蓋的學術機構呈現(xiàn)小范圍局部合作的特點，每個機構產(chǎn)生的高被引論文篇數(shù)偏少，多數(shù)不足10篇，只有澳門大學與新加坡國立大學開展了國際學術合作。

第4個研究機構聚類包括9個機構，有首都醫(yī)科大學、成都中醫(yī)藥大學、中國醫(yī)學科學院、南昌大學、第二軍醫(yī)大學、上海交通大學、上海中醫(yī)藥大學、北京協(xié)和醫(yī)學院、西安交通大學。其中，首都醫(yī)科大學與17所機構有合作關系，并且只有這一所機構與國外研究機構有學術互動。

第5個研究機構聚類包括7個機構，有重慶醫(yī)科大學、蘭州大學、青島大學、西南醫(yī)科大學、天津中醫(yī)藥大學、山東大學及中國海洋大學。

其中，山東大學與9所機構開展了合作，這一聚類中的科研機構，高被引論文的表現(xiàn)水平相當，這些機構可能需要與研究成果質(zhì)量更高的機構開展深入合作。

可以得出，目前中國科學院高被引論文的綜合水平最為突出，展現(xiàn)了較強的研究實力；哈佛大學醫(yī)學院作為與我國科研機構開展國際合作最密切的大學機構，共與7所國內(nèi)大學機構有過合作。國內(nèi)藥理學與毒理學領域的科研機構仍需加強國際合作，建立穩(wěn)定長遠的國際化合作團體，以提升界內(nèi)的學術影響力與國際地位，進一步拓寬研究思路，提高科研創(chuàng)新能力。

2.2 關鍵詞詞頻和聚類分析

關鍵詞可以高度概括文獻的核心內(nèi)容，因此分析關鍵詞詞頻可以體現(xiàn)我國藥理學與毒理學領域的研究熱點所在，同時聚類知識圖譜可以反映該領域的研究主題。利用VOSviewer軟件提取關鍵詞，刪除與主題相關度不強及無實際意義的關鍵詞，合并同義關鍵詞，共得到5 035個關鍵詞，設置一個關鍵詞共現(xiàn)的最少次數(shù)為8次，閾值為151，統(tǒng)計詞頻并繪制聚類圖譜，詞頻排名前10的關鍵詞如表3所示，詞頻相同的視為同一排名，關鍵詞共現(xiàn)圖譜如圖3所示。

表3 關鍵詞詞頻統(tǒng)計

圖3中圓點代表關鍵詞，圓點越大表示詞頻越高，連線代表圓點之間發(fā)生了共現(xiàn)，連線越粗表示共現(xiàn)的次數(shù)越多，處于一個聚類核心位置的圓點，表示該類研究主題的焦點，如圖3所示，共形成了4個關鍵詞聚類。

圖3 關鍵詞共現(xiàn)圖

第1個聚類與納米粒子、藥物遞送系統(tǒng)相關，共包含43個關鍵詞，代表關鍵詞主要有“in-vitro”“drug delivery”“nanoparticles”“in-vivo”。將藥物精準運送至作用靶點以快速高效地發(fā)揮藥效是藥物遞送系統(tǒng)研究的主要內(nèi)容。尤其是關于納米藥物遞送系統(tǒng)在腫瘤靶向治療應用上不斷突破創(chuàng)新，例如通過修飾表面官能團、借助不同載體、刺激響應等構建新型智能化的納米藥物遞送系統(tǒng)，因此這一類課題持續(xù)作為研究熱點，高被引論文的數(shù)量最多。代表性高被引文獻如：Wang等[5]歸納了跨越多階段生物屏障來操縱藥物行為的策略，為納米給藥系統(tǒng)的合理設計提供了新視角。Yang等[6]總結(jié)了納米石墨烯用作藥物和基因傳遞的多功能納米載體，作為刺激響應的納米藥物載體的發(fā)展。Duan等[7]匯總了特異性靶向癌癥干細胞提高腫瘤治療效率的應用，并剖析了不同藥物給藥系統(tǒng)用于癌癥干細胞靶向治療的優(yōu)勢和局限性。

第2個聚類與細胞分子機制相關，共包含42個關鍵詞，代表關鍵詞主要有“oxidative stress”“mechanisms”“inflammation”“nf-kappa-b”。這一聚類的研究內(nèi)容聚焦于藥物抵抗、靶向藥的細胞信號通路等藥物作用機制。Li等[8]分析了ABC轉(zhuǎn)運體蛋白的結(jié)構，從基因組學、蛋白質(zhì)組學、代謝組學等角度探討腫瘤化療多藥耐藥的機制。代表性高被引文獻如：Zhao等[9]探究信號轉(zhuǎn)導和轉(zhuǎn)錄激活因子3(STAT3)通路的反饋激活在介導對廣泛的靶向癌癥治療和化療的耐藥性中發(fā)揮著重要作用，提出了將臨床批準的藥物作為STAT3通路抑制劑再利用的觀點。

第3個聚類與腫瘤治療、細胞活動相關，與聚類二密不可分，交叉互通，共包含42個關鍵詞，代表關鍵詞主要有“cancer”“expression”“apoptosis”“activation”。這一聚類主要是關于基因調(diào)控細胞增殖、細胞凋亡的信號通路研究。代表性高被引文獻如：Tuo等[10]探討長鏈非編碼RNA(LncRNA)尿路上皮癌相關基因1(UCA1)與乳腺癌腫瘤抑制因子miR-143是否存在相互作用，UCA1-miR-143信號通路是否參與調(diào)控癌細胞生長和凋亡。Jin等[11]研究發(fā)現(xiàn)長鏈非編碼RNA肺腺癌轉(zhuǎn)移相關轉(zhuǎn)錄本1(MALAT1)在腫瘤組織和卵巢癌細胞系中表達上調(diào)，MALAT1通過PI3K/AKT通路誘導上皮-間質(zhì)轉(zhuǎn)化(EMT)。

第4個聚類與新型冠狀病毒肺炎、傳統(tǒng)中藥防治相關，共包含42個關鍵詞，代表關鍵詞主要有“covid-19”“sars-cov-2”“traditional chinese medicine”“coron-avirus”。新型冠狀病毒肺炎近兩年肆虐全球，吸引了大量研究力量，主要研究內(nèi)容包括新型冠狀病毒肺炎分子免疫發(fā)病機制、免疫治療等，代表性高被引文獻如：細胞因子風暴是導致COVID-19死亡的重要原因之一，Zhang等[12]分析了白細胞介素-6(IL-6)在細胞因子釋放綜合征中的重要作用，提出托珠單抗是一種IL-6受體阻斷劑，可有效阻斷IL-6信號轉(zhuǎn)導通路，有望成為治療重癥COVID-19患者的有效藥物。另一類重要研究集中在傳統(tǒng)中醫(yī)藥干預新型冠狀病毒肺炎的優(yōu)勢、網(wǎng)絡藥理學天然產(chǎn)物防治新型冠狀病毒肺炎等，代表性高被引文獻如：Ye等[13]利用網(wǎng)絡藥理學、分子對接技術和表面等離子體共振技術，探索透解祛瘟顆粒治療COVID-19的潛在化合物及其相互作用機制。

3 結(jié)語

通過對國內(nèi)藥理學與毒理學高被引論文的表現(xiàn)進行分析，發(fā)現(xiàn)國內(nèi)該學科的發(fā)展水平穩(wěn)步提升，近年來更是快速發(fā)展，科研實力與國際學術影響力顯著增強。701篇高被引論文中，綜述448篇，論著253篇，會議論文5篇，綜述比例明顯高于研究性論文，因此，未來的科研中需要投入更多精力在原創(chuàng)性研究上。國內(nèi)科研機構需要主動與國際機構協(xié)同創(chuàng)新，拓展學科引領性研究內(nèi)容，挖掘研究前沿，開拓科研視野，以促進藥理學與毒理學學科的建設發(fā)展。