基于文獻計量的重金屬污染對中藥材影響的研究進展分析

摘要 中藥材是重要的經(jīng)濟植物，其產(chǎn)品品質(zhì)一直備受人們關(guān)注。影響其品質(zhì)的因素眾多，重金屬污染作為重要影響因素之一，會使其品質(zhì)下降。探討重金屬污染對中藥材影響的研究進展、熱點及發(fā)展趨勢，為進一步了解重金屬污染對中藥材影響提供依據(jù)。結(jié)合文獻計量學(xué)法，通過Web of Science（WOS）核心合集數(shù)據(jù)庫和中國知網(wǎng)（CNKI）下載的1994—2023年重金屬污染對中藥材影響的相關(guān)文獻作為研究對象，利用CiteSpace和VOS viewer可視化分析軟件，從不同角度對重金屬污染影響中藥材相關(guān)領(lǐng)域進行可視化分析。結(jié)果表明，1994—2023年有關(guān)重金屬污染對中藥材影響方面研究的發(fā)文量總體呈上升趨勢，2022年的發(fā)文量最多，為491篇；中文文獻相較于英文文獻的發(fā)文量少；中國、美國和日本3國的發(fā)文量排世界的前3位;北京中醫(yī)藥大學(xué)發(fā)文290篇，在該研究領(lǐng)域的研究機構(gòu)中占主要地位。該領(lǐng)域共有368種來源出版物，藥材、農(nóng)藥殘留、土壤、重金屬及修復(fù)等是該領(lǐng)域的重點研究對象。在重金屬污染對中藥材影響的研究領(lǐng)域中，中藥材和污染物受到較大的重視，是目前的研究前沿，植物藥滇重樓值得繼續(xù)關(guān)注。

關(guān)鍵詞 中藥材；文獻計量法；重金屬；可視化分析

中圖分類號 S-058 文獻標識碼 A 文章編號 0517-6611（2024）16-0199-06

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2024.16.043

開放科學(xué)（資源服務(wù)）標識碼（OSID）：

Research Progress on the Effects of Heavy Metal Pollution on Chinese Medicinal Materials Based on Literatures

HUANG Yun¹， LIU Hong-cheng²， DENG Zhi-hua¹

（1.College of Ecology and Environment， Southwest Forestry University， Kunming， Yunnan 650224;2.Institute of Quality Standards and Testing Technology， Yunnan Academy of Agricultural Sciences， Kunming， Yunnan 650223）

Abstract Chinese herbal medicine is an important economic plant， the quality of its products has been concerned by people. There are many factors affecting its quality， heavy metal pollution is one of the important factors， which causes its quality decline. The research progress， hot spots and development trend of the effects of heavy metal pollution on Chinese medicinal materials were discussed to provide basis for further understanding the effects of heavy metal pollution on Chinese medicinal materials. Based on bibliometrics， research was conducted by using the Web of Science （WOS） core set database and CNKI （China Knowledge Network） to download relevant literatures on the effects of heavy metal pollution on Chinese medicinal materials from 1994 to 2023.Using CiteSpace and VOS viewer visual analysis software， the effects of heavy metal pollution on traditional Chinese medicine were analyzed from different perspectives. The results showed than the number of literatures on the effects of heavy metals on Chinese medicinal materials increased from 1994 to 2023， with the largest number of 491 articles published in 2022; the number of publications in Chinese literature was less than that in English literature;China， the US and Japan ranked among the top three countries in the world in terms of the number of articles published.Beijing University of Chinese Medicine published 290 articles， making it the leading research institution in the field. There were 368 kinds of publications in this field， including medicinal materials， pesticide residues， soil， heavy metals and remediation. In the research field of the effects of heavy metal pollution on Chinese medicinal materials， Chinese medicinal materials and pollutants had been paid more attention， which was the research frontier at present.

Key words Chinese medicinal materials;Literature method;Heavy metals;Visual analysis

基金項目 云南農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)研究聯(lián)合專項重點項目（202301BD070001-010）；云南省教育廳科學(xué)研究基金項目（2021J0163）；云南省哲學(xué)社會科學(xué)規(guī)劃科普項目（SKPJ202121）；西南地區(qū)林業(yè)生物質(zhì)資源高效利用國家林業(yè)和草原局重點實驗室開放基金課題（2020-KF07）。

作者簡介 黃韻（1998—），女，貴州畢節(jié)人，碩士研究生，研究方向：林業(yè)水保。*通信作者，教授，博士，從事“三廢”的治理研究。

收稿日期 2023-09-12

中藥材是用于預(yù)防和治療疾病的天然藥物，具有康復(fù)與保健的作用。一些中藥材藥用價值和食用價值高，如天麻是云南省地道中藥材，具有較高的經(jīng)濟價值^［1-2］。近年來，隨著我國經(jīng)濟和科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展，人們生活水平逐漸提高，對健康飲食和預(yù)防疾病的理念逐漸增強，地道中藥材種植也得到了較快的發(fā)展，其種植環(huán)境、種植過程等方面不斷地得到管理和改進^［3-4］。但同時中藥材中重金屬含量超標的問題也受到越來越多的關(guān)注。中藥材中重金屬主要來自種植產(chǎn)地土壤重金屬，其對重金屬的吸收主要取決于土壤環(huán)境中重金屬的形態(tài)、含量、活性及中藥材的種類和性質(zhì)^［5-8］。由于重金屬不易被土壤微生物降解，只能被遷移和轉(zhuǎn)換，不斷被植物根系吸收，在土壤中不斷積累不僅會影響土壤的理化性質(zhì)和微生物群落的結(jié)構(gòu)，還會影響藥材的產(chǎn)量和品質(zhì)^［9-10］。由此可見，對重金屬污染土壤的治理和修復(fù)成為一項重要的任務(wù)，掌握其研究現(xiàn)狀及熱點具有重要意義。

國內(nèi)外一些學(xué)者對重金屬污染影響中藥材都進行了深入研究。例如，賴佳麗等^［11］基于CNKI數(shù)據(jù)庫統(tǒng)計分析喀斯特石漠化區(qū)藥用植物研究熱點，對該研究領(lǐng)域的發(fā)展歷程及下一階段應(yīng)采取的措施進行梳理；杜倩倩等^［12］通過利用文獻計量法對中藥材天麻道地性形成原因進行分析，揭示影響中藥材品質(zhì)主要原因，指出應(yīng)因地制宜，提升綜合品質(zhì)；Harris等^［13］通過研究一般模式的重金屬和農(nóng)藥污染的中藥材原料的廣泛樣本，建議對原料中的重金屬和農(nóng)藥殘留進行更多的研究和監(jiān)測?；谥亟饘傥廴緦χ兴幉挠绊懙难芯课墨I及涉及的領(lǐng)域較多，但目前對于該領(lǐng)域的文獻分析還有所欠缺。文獻計量學(xué)是一種通過詞匯、引文、共詞等分析手段，對文檔屬性及相關(guān)過程計量的學(xué)科分析^［14-15］，結(jié)合可視化的引文分析有助于理解各個領(lǐng)域的結(jié)構(gòu)，是衡量學(xué)術(shù)的一個重要方面^［16］。CiteSpace可以幫助發(fā)現(xiàn)圖譜中的突變詞，探析研究熱點；VOSviewer通過高頻詞來反映學(xué)科的研究主題，兩者都是把復(fù)雜的知識領(lǐng)域通過數(shù)據(jù)分析處理成可視化的知識圖譜^［17-19］。鑒于此，筆者通過使用CiteSpace和VOSviewer軟件，分析WOS核心合集數(shù)據(jù)庫和CNKI收錄的重金屬污染對中藥材影響的相關(guān)文獻，進行分析和總結(jié)，進一步了解該研究領(lǐng)域的現(xiàn)狀、熱點及未來發(fā)展趨勢。

1 材料與方法

1.1 數(shù)據(jù)來源

中文文獻來源于中國知網(wǎng)（CNKI）數(shù)據(jù)庫，使用高級檢索，檢索條件設(shè)置為“主題SU=重金屬（精確）AND污染（精確）OR修復(fù)（精確）AND藥材（精確）”，共檢索得到相關(guān)中文文獻233篇。英文文獻來源于Web of Science（WOS）核心合集數(shù)據(jù)庫，使用高級檢索，以主題詞TS=“heavy metal contamination”AND medicine material*標題OR TI traditional Chinese medicine*為檢索式，檢索條件為精確，文獻類型為Article，語種設(shè)置為English，共檢索到相關(guān)英文文獻4 060篇，經(jīng)過篩選去除與研究主題沒有關(guān)系的文獻，最終得到中文有效文獻222篇，英文有效文獻3 984篇。

1.2 數(shù)據(jù)處理與分析

利用CiteSpace和VOSviewer軟件，結(jié)合WOS和CNKI數(shù)據(jù)庫，知網(wǎng)檢索到的文獻經(jīng)Refworks 格式導(dǎo)出，導(dǎo)出記錄包含文章類型、作者、研究機構(gòu)、關(guān)鍵詞數(shù)據(jù)庫來源等^［20］。通過對下載的中英文文獻進行可視化，結(jié)合文獻信息，整理分析重金屬污染對中藥材影響方面的發(fā)文趨勢、主要研究力量及該領(lǐng)域的研究現(xiàn)狀、研究熱點以及發(fā)展趨勢。

2 結(jié)果與分析

2.1 文獻發(fā)文量變化趨勢

文獻發(fā)文量隨時間的變化在一定程度上可以反映該研究領(lǐng)域的學(xué)術(shù)理論水平、發(fā)展進程及規(guī)律變化，是衡量學(xué)術(shù)研究領(lǐng)域的重要指標^{［19，21］}。由圖1可知，關(guān)于重金屬污染對中藥材影響方面的英文文獻隨年份的增加總體呈遞增趨勢，個別年份有小幅度的波動。該研究領(lǐng)域的英文文獻在1994年起步，較中文文獻起步早且占主體地位。1994—1998年屬于研究起步區(qū)，該階段發(fā)文量少、波動趨勢小，隨著對該領(lǐng)域不斷地發(fā)展研究，發(fā)文量逐漸增加，尤其在2013年后急劇上升，在2022年發(fā)文量高達481篇，說明關(guān)于重金屬污染對中藥材影響方面的研究熱度在不斷增加；中文文獻總體發(fā)文量較少，波動呈小幅度上升趨勢；2023年發(fā)文量并未完全納入，但發(fā)文總量已經(jīng)超過了110篇，就目前來看，重金屬污染對中藥材影響方面的研究領(lǐng)域前景良好。

2.2 重金屬污染對中藥材影響主要研究主體分析

2.2.1 主要研究國家分析。發(fā)文作者的國家分布情況可以反映出不同國家對該研究領(lǐng)域的重視程度^［22］，表1列舉了重金屬污染對中藥材影響該研究領(lǐng)域發(fā)量前5的國家。由表1可知，重金屬污染對中藥材影響研究領(lǐng)域發(fā)文總量排名第1的是中國，發(fā)文量高達3 653篇，發(fā)文比例達到了82.42%，說明中國學(xué)者在該領(lǐng)域發(fā)文量貢獻最大，對重金屬污染的治理以及藥材品質(zhì)等方面較為重視。而其他國家發(fā)文量均較少，因此國家與國家之間的合作交流還應(yīng)受到重視。圖2是該研究領(lǐng)域發(fā)文國家間的合作關(guān)系圖，圖中的顏色由深色到淺色，顏色越深表示該國家發(fā)表有關(guān)研究領(lǐng)域文章的時間越早，顏色越淺表示該國家發(fā)表的文章前沿性越大，圓圈直徑的大小代表了某個國家的發(fā)文量多少，連線的粗細代表各個國家之間密切聯(lián)系程度的緊密。中國和德國、美國、日本等多個國家之間都有合作，后續(xù)應(yīng)繼續(xù)加強與其他發(fā)文量、發(fā)文質(zhì)量高的國家間的交流合作關(guān)系。

2.2.2 主要研究機構(gòu)分析。由表2可知，中文發(fā)文量前3的研究機構(gòu)分別是南京中醫(yī)藥大學(xué)、成都中醫(yī)藥大學(xué)和中國食品藥品檢定研究院分別為7、7、6篇。英文文獻北京中醫(yī)藥大學(xué)的發(fā)文量最多，高達290篇。通過跟蹤這些研究機構(gòu)可以了解重金屬污染對中藥材影響的研究現(xiàn)狀及進展以及其對研究領(lǐng)域的貢獻程度。

2.2.3 主要期刊來源分析。某一期刊在某一領(lǐng)域的發(fā)文數(shù)量代表著該期刊在某一領(lǐng)域的影響力，研究人員可以通過該領(lǐng)域的發(fā)文量及影響因子把握該研究領(lǐng)域的核心期刊，通常在該領(lǐng)域發(fā)文量較多的期刊水平普遍較高^［23］。由表3可知，英文文獻發(fā)文期刊影響因子最高的是《LANCET》，為202.731，發(fā)文量676篇；中文文獻發(fā)文量最多的期刊是《中國中藥雜志》，為18篇，影響因子最高的期刊是《資源科學(xué)》，為4.769。

2.3 研究熱點及前沿分析

關(guān)鍵詞是一篇文章必不可少的部分，能夠體現(xiàn)出文章的精髓，在分析某個研究領(lǐng)域前沿?zé)狳c時，它可以提供該研究主題的演變過程，并預(yù)測該主題未來發(fā)展趨勢^［24］。通過CiteSpace軟件中關(guān)鍵詞分析功能得到關(guān)鍵詞共現(xiàn)圖譜和關(guān)鍵詞突現(xiàn)圖譜。關(guān)鍵詞出現(xiàn)的頻次代表對該主題的重視程度、發(fā)文產(chǎn)量及熱度^［25］，中心性能夠度量某個關(guān)鍵詞在關(guān)鍵詞共現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)中的重要性和影響力^［26］。由表4可知，該研究領(lǐng)域中中文文獻高頻關(guān)鍵詞重金屬的頻次和中心性都最大，說明重金屬的研究熱度以及研究的重要程度都受到廣泛關(guān)注，且是重要的研究方向，其次是中藥材、農(nóng)藥、土壤等高頻關(guān)鍵詞；英文文獻中頻次最高的關(guān)鍵詞是中藥材，中心性最高的是修復(fù)，說明中藥材的研究熱度高，而污染修復(fù)受到很多研究學(xué)者的重視。

2.3.1 關(guān)鍵詞共現(xiàn)圖譜分析。關(guān)鍵詞是展現(xiàn)論文研究主題和內(nèi)容的核心詞匯，其出現(xiàn)頻率可以反映出該領(lǐng)域的研究熱點^［27］，對CNKI和WOS重金屬污染對中藥材影響領(lǐng)域關(guān)鍵詞結(jié)果進行分析，結(jié)果見圖3，圖中節(jié)點的大小與文獻出現(xiàn)的頻次高低成正比，即表示發(fā)文量，節(jié)點與節(jié)點間的連線表示不同關(guān)鍵詞出現(xiàn)在同一篇文獻中^［28］，根據(jù)CiteSpace的分析并結(jié)合表4可知，重金屬、中藥材、修復(fù)及表達等在該研究主題中的中心性及頻次都很高，占有重要地位，因此重金屬、修復(fù)及中藥材等都是該領(lǐng)域的重要研究對象及研究熱點。

2.3.2 關(guān)鍵詞時間域視圖分析。關(guān)鍵詞的時區(qū)分布圖能夠直觀呈現(xiàn)出某研究領(lǐng)域隨著時間變化的分布及變化情況，在整個聚類過程中，可以看到某些標志性及中介中心性高的關(guān)鍵詞在時間維度上的走勢，進一步分析該領(lǐng)域的研究熱點及其演變過程^［23］，結(jié)果見圖4。由圖4可知，中藥材是首個關(guān)鍵詞在1999年出現(xiàn)，緊接著就出現(xiàn)了農(nóng)藥污染、鉛污染、重金屬、含量測定、標準等關(guān)鍵詞，在2005年之后開始出現(xiàn)含量測定調(diào)查、殘留狀況、污染土壤修復(fù)等關(guān)鍵詞，聚類成果開始增多，各聚類間聯(lián)系緊密，受到更多研究學(xué)者的重視，隨著關(guān)鍵詞時間間隔邊長，可以看到重金屬、川穹的中介中心性和頻次都很高，是重金屬污染對中藥材影響這個研究主題中標志性的關(guān)鍵詞，近期對土壤修復(fù)含量測定以及藥材品質(zhì)評價等方面的研究較多。綜上，重金屬、質(zhì)量控制及中藥材是整個研究主題的標志性關(guān)鍵詞，因此針對這些標志性關(guān)鍵詞可以進行針對性的研究。

2.3.3 關(guān)鍵詞突現(xiàn)分析。時區(qū)圖譜分析可以將所分析的數(shù)據(jù)按照關(guān)鍵詞首次出現(xiàn)的時段，把關(guān)鍵詞作時區(qū)顯現(xiàn)，進一步展現(xiàn)關(guān)鍵詞的時區(qū)演變，得到該領(lǐng)域的研究前沿與發(fā)展趨勢^［23］，它可以反映某個關(guān)鍵詞在這段時間內(nèi)受到的重視程度，判斷未來值得繼續(xù)關(guān)注的前沿?zé)狳c^{［20，29］}。由圖5可知，中英文文獻關(guān)鍵詞突變情況。淡藍色線段表示在這個時間段內(nèi)該文章還沒有發(fā)表，深藍色線段代表一篇文章發(fā)表的時間，紅色線段代表關(guān)鍵詞突現(xiàn)周期的開始和結(jié)束。①英文文獻。最早出現(xiàn)的關(guān)鍵詞及突現(xiàn)周期持續(xù)最長的關(guān)鍵詞是苷類；關(guān)鍵詞突變強度最大的是質(zhì)譜法，表示質(zhì)譜法是重金屬污染對中藥材影響方面的重要研究主題，因此受到廣泛關(guān)注；癌（Cancer）在爆發(fā)時間段的末尾還是呈現(xiàn)紅色，它在未來幾年內(nèi)可能會成為前人研究的熱點，值得繼續(xù)關(guān)注。②中文文獻。中藥材首次出現(xiàn)的時間最早，爆發(fā)強度最大，爆發(fā)時間段最長的關(guān)鍵詞是污染物，滇重樓在2018年開始突發(fā)至今，因此中藥材和污染物在重金屬污染對中藥材影響的研究領(lǐng)域中受到較大的重視，是目前的研究前沿，而作為中藥材中植物藥的滇重樓這一分支值得繼續(xù)關(guān)注。

3 討論

該研究采用前人公認較成熟的文獻計量法進行研究，與現(xiàn)有研究相比，該研究從年度發(fā)文量、發(fā)文趨勢、主要研究主體等方面相對全面地對重金屬污染影響中藥材相關(guān)領(lǐng)域進行文獻研究，闡述了該研究領(lǐng)域的研究熱點及發(fā)展趨勢。該研究結(jié)果如下：

（1）由于前期研究時間的局限性，該研究與前期研究相比更具有實限性，研究對象和研究方法較為全面；從文獻發(fā)文量的變化趨勢看，目前重金屬污染對中藥材影響的相關(guān)文獻發(fā)文量總體趨勢是呈遞增狀態(tài)，中文文獻相對于英文文獻的發(fā)文量較少；近年來，隨著對該領(lǐng)域不斷地發(fā)展研究，發(fā)文量逐漸增加，說明該研究領(lǐng)域熱度在不斷地增加，這與范殊琮等^［30］的研究結(jié)果類似，但其主要是針對植物藥天麻進行分析，而該研究并不是指某一特定中藥材。由此可見，該研究范圍較廣，且對于中藥材分析值得繼續(xù)深入研究。

（2）目前重金屬污染對中藥材的影響深受研究者關(guān)注，中藥材作為中藥的主要原材料，其質(zhì)量和成分直接影響中藥的安全性和有效性，做好重金屬污染對中藥材影響的防治，可為提高中藥產(chǎn)品的安全有效、質(zhì)量可控打下堅實基礎(chǔ)。根據(jù)重金屬污染對中藥材影響的主要研究主體分析得出，中國、美國和日本3國的發(fā)文量排世界的前3位，在該領(lǐng)域的貢獻占主體地位。北京中醫(yī)藥大學(xué)發(fā)文量290篇，在該領(lǐng)域的研究機構(gòu)中占主要地位。根據(jù)發(fā)文期刊的影響因子從高到低排序，影響因子最高的期刊為LANCE；賴佳麗等^［11］對這些方面也進行研究，但其僅對相關(guān)中文文獻分析，未對英文文獻研究，因此該研究在工作量和研究方法方面較為豐富和全面。綜上，中國對該領(lǐng)域的研究較為深入，但今后仍需加強研究人員、研究機構(gòu)及國家之間的溝通交流。

（3）由于中藥主要以植物藥為主，其成分比較復(fù)雜，且易受多種因素影響；其中重金屬含量超標就是中藥材受污染的主要污染源之一，因此重金屬對中藥材質(zhì)量及成分的影響成為目前的重點研究對象。從該研究熱點來看，相關(guān)人員著重關(guān)注重金屬、中藥材、修復(fù)等的研究，重金屬污染修復(fù)、植物藥滇重樓的品質(zhì)和評價標準是研究前沿。杜倩倩等^［12］的研究主要對中藥材道地性形成原因進行分析，而該研究主要對重金屬對中藥材影響進行分析，側(cè)重點有所區(qū)別，但兩者都是利用文獻計量法對中藥材品質(zhì)及質(zhì)量標準進行相應(yīng)分析。由此可見，該研究從多角度對重金屬污染影響中藥材相關(guān)研究領(lǐng)域分析，掌握其研究現(xiàn)狀和熱點，為中藥及大健康等多方面產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展奠定堅實基礎(chǔ)。

4 結(jié)論

該研究探討了重金屬污染對中藥材影響的研究進展、熱點及其結(jié)論，為更加深入了解重金屬污染對中藥材影響的研究現(xiàn)狀提供理論基礎(chǔ)依據(jù)及其修復(fù)的必要性。在今后的研究中，仍需加強各機構(gòu)間的合作交流，探索污染修復(fù)的研究方向，評估該修復(fù)方法的安全性，進一步提高重要經(jīng)濟植物的品質(zhì)和產(chǎn)量。

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