食品科學研究現狀、熱點與交叉學科競爭力的文獻計量學分析

張 南，馬春暉，周曉麗，滕 蔓

（北京工商大學圖書館，北京 100048）

食品科學研究現狀、熱點與交叉學科競爭力的文獻計量學分析

張 南，馬春暉，周曉麗，滕 蔓

（北京工商大學圖書館，北京 100048）

21世紀以來食品科學與技術發展迅速，食品科學與情報科學的關系更加緊密，本文應用文獻計量學方法通過分析食品科學領域內發表論文的數量與質量，從食品學科競爭力角度出發，對國家和代表機構的學科競爭力進行可視化比較研究。結果表明：2010—2014年Scopus數據庫中食品科學學科，中國以17 054 篇發文量成為全球第二位大發文國家，但是中國篇均被引次數為4.6 次/篇，略低于全球篇均被引次數。雖然我國這些年在發文量上已經取得了不小的成就，但是反映論文質量的篇均被引次數、前10%高被引文獻等指標與傳統食品科學強國相比，整體上還存在一定的差距。從發文數量與質量等多角度分析得出，中國代表性機構在國際學術中有一定的影響力與知名度，但我國食品科學呈現地區發展不平衡現象。通過觀察全球食品學科領域的研究熱點及發展趨勢，我國在2010—2014年產生了101 個具有獨特競爭優勢（distinctive competencies，DC）的研究方向，這101 個DC體現了2010—2014年我國食品科學方向主要的交叉學科競爭優勢，為食品科研工作者提供相關參考。

食品科學；研究現狀；研究熱點；交叉學科；文獻計量學

食品產業是保障我國民生的基礎性產業，更是我國國民經濟的重要支柱產業。2015年我國食品工業主營業務收入11.6萬億元，比2010年的6.3萬億元增長了84.1%，年均遞增約13.0%[1]。食品科學技術進步是食品工業飛速發展的基礎和直接推動力，進入21世紀以來我國食品科學與技術學科發展迅速，2009年國家自然科學基金委員會設立了食品科學學科，支持食品科學領域的基礎研究[2]。2010—2014年食品學科國家自然科學基金申請及資助項目類別總共有14 個項目類別，申請數達到10 088 項，其中資助1 996 項，資助總金額為90 556.1萬元[3]。與此同時，科技部也在國家重點基礎研究發展計劃（973計劃）、國家高技術研究發展計劃（863計劃）、國家科技支撐計劃等領域加大了對食品科學技術研究的支持力度[4]。食品領域發表論文的數量與質量，是衡量食品領域科學技術研究水平的重要指標之一，同時也是了解食品科學研究的現狀、熱點與競爭力的一個重要方式。本文使用Scopus數據庫[5]（后簡稱Scopus）和SciVal科研評價工具（后簡稱SciVal），從食品學科競爭力角度出發，通過對不同國家和代表性科研機構的學科競爭力可視化比較研究，分析全球食品學科領域的研究熱點及發展趨勢，以跨學科角度揭示我國食品學科競爭優勢方向，為食品科研工作者的研究工作提供參考。

1 數據來源、研究對象與方法

1.1 數據來源

隨著文獻計量學的理論和方法在科研和學科評價的應用，越來越多的科研評價分析工具被廣泛利用，包括基本科學指標數據庫（Essential Science Indicators，ESI）[6-7]、Web of Science[8-9]、InCites[10-11]、Innography[12-13]、Scopus和SciVal[14-16]等。Scopus是全球最大的同行評議文獻索引摘要及引文數據庫，包含5 300余萬條數據，收錄了來自于全球5 000余家國際出版社發行的21 915 種期刊及30 000 種圖書，收錄文獻幾乎覆蓋了目前所有的研究學科[17]。此外，Scopus與Web of Science數據庫中SCIE相比，收錄了更多的非英語國家和地區的期刊，這對分析和評價我國科技論文和機構的學術水平提供了更全面的參考[18]。

SciVal科研評價工具采用了Scopus近5 a的數據。SciVal摒棄了傳統的評價方法，以跨學科的角度揭示科研績效的產出，通過共引聚類原理[19]和可視化技術[20-21]，把這些評價指標展現出來，為評價、制定和實施科研戰略提供了一種新的視角和方向。2015年Scopus及SciVal被《泰晤士報高等教育》（Times Higher Education）[22]以及QS世界評估組織倫敦總部研究所（QS Intelligence Unit）[23]采用，用來評估世界各大學的科研表現[24]。

1.2 研究對象

基于Scopus及SciVal，選取2010—2014年食品科學（food science）學科全球所有文獻數據作為研究對象，并抽取其中中國、日本、美國等國家以及各國食品科學研究領域代表性機構的文獻數據作為比較對象。

1.3 統計指標和檢索方法

以SciVal為檢索工具，選擇Scopus為檢索數據源，選擇時間范圍為5 a（2010 to 2014），出版物類型為包含所有類型、自引，通過對文獻數量、被引次數、篇均被引次數、前10%高被引文獻、獨特競爭優勢（distinctive competency，DC）等指標，利用共引聚類技術和可視化分析技術對食品科學類文獻進行文獻計量學分析。具體檢索參數如下：

1.3.1 各國及代表性機構學術成果比較

Data set（數據設置，下同）：Chart-view selected metric for selected Countries within Food Science（在食品科學視圖中以選定的計量指標（發文量和發文年）和國家為檢索條件）；Entity（檢索對象，下同）：Food Science；Filtered by（篩選，下同）：not fi ltered。

Data set：Citations per Publication（篇均被引次數）vs Outputs in Top 10% of the World（前10%高被引文獻）vs Citation Count（被引次數）；Entities：Brazil, Canada, China, Germany, India, Italy, Japan, South Korea, Spain, United States（巴西、加拿大、中國、德國、印度、意大利、日本、韓國、西班牙、美國）；Filtered by：Food Science。

1.3.2 食品學科研究熱點

Data set：Key phrases for Food Science, details for selected ＋ top 50 by relevance（具體內容為與食品學科最相關的50 個關鍵詞）；Entity：Food Science；Filtered by：Food Science。

1.3.3 中國食品科學交叉競爭力分析

Data set：1 325 competencies of China (2014), based on publications in 2010-2014（基于2010—2014年的發文，中國在2014年產生1 325 個競爭優勢）；101 competencies match your filter selections（選定范圍（食品科學）內包含101個競爭優勢）；Entity：China；Year：2014。

2 食品學科文獻計量分析結果

2.1 全球食品科學研究現狀分析

2.1.1 各國學術成果比較

2010年以來，食品科學研究得到了飛速發展，領域內的研究論文發表總量逐年遞增，2010—2014年Scopus中食品科學學科總共收錄138 574 篇文獻。美國以20 766 篇的發文量遙遙領先于其他國家，中國以發文量17 054 篇的較大優勢位于第二位，西班牙、韓國、巴西、印度、意大利、德國、日本、加拿大等國家依次位列其后，且發文量差距不大。中國論文發表數量呈逐年遞增趨勢，尤其是最近兩三年，更是呈迅猛發展之勢，增長速率明顯高于世界平均速率，增長率達到292.3%[25]。這也從一個側面反映了近年來我國食品科學研究欣欣向榮的發展狀態，究其原因有以下3 個方面：1）黨的十八大特別是十八屆二中、三中、四中全會以來，把科技創新擺在國家發展全局的核心位置，出臺了一系列重大改革舉措，政府對食品科技領域的投入逐年加大[26]；2）近年我國碩士、博士研究生教育發展較快，且一些重點院校要求研究生在校期間必須發表高水平的論文[27]；3）較多高校及科研院所將收錄論文作為教師或研究人員的考核指標[28]。

文獻的引用情況是目前評價文獻質量的重要指標，被引頻次不僅可以反映論文研究成果的學術水平，同時也能反映作者的科研成果被國際同行關注的程度，論文被引次數越多，尤其是去除自引后的被引次數（他引次數）越多，說明其在該研究領域的影響越大[29]。2010—2014年Scopus在食品科學學科收錄的138 574 篇文獻中，總共被引用724 777 次。為了考察中國食品科學領域發表的學術論文在世界中的地位，將2010—2014年發文量排名前10的國家的引文情況按總被引次數、前10%高被引文獻和篇均被引次數指標做進一步可視化分析（圖1）。

圖1 2010—2014年食品科學發文量排名前10的國家的文獻的引用情況Fig.1 Average number of citations per paper fortop 10 countries producing most papers in food science in 2010-2014

由圖1可知，美國以15 0941 次引用明顯領先于中國和西班牙等國家，與發文量情況一致，中國以78 194 次居于次席。一般認為文獻的被引用率越高，則文獻的學術價值越大，因此將總被引次數除以總文獻數，即篇均被引次數更能體現文獻的學術價值[30]。圖1所示的10 個國家中歐美國家均超過全球篇均被引次數5.2 次/篇，西班牙和加拿大篇均被引次數分別達到8.5 次/篇和8.0 次/篇，亞洲和南美洲國家則全部略低于全球篇均被引次數，中國以篇均被引次數4.6 次/篇略低于全球篇均被引次數。

前10%高被引文獻是指在食品學科的期刊分類下，全球范圍內排在全部文獻被引次數前10%的文獻，因此一個機構/國家前10%高被引文獻的占比顯示了該機構/國家高水平科研的情況。10 個食品學科發文強國中，僅日本和韓國的前10%高被引文獻占比略低于10%，其余8 國均在10%以上，西班牙以24.5%大幅度領先。

綜合以上指標，在全球食品科學領域中，美國和中國的研究成果最多，并具有一定的影響力，而西班牙、加拿大等國在食品領域的研究成果的量雖不如美國、中國，但研究水平處于世界領先地位。中國食品科學文獻學術質量整體高于日本、韓國等亞洲、南美洲國家，但距離西班牙、加拿大、意大利、美國等歐美傳統食品科學強國仍有一定差距。由此看來，我國這些年雖然在發文量上已經取得了不小的成就，食品科技工作者的科研成果在國際上也得到不斷重視，但是在論文引用及相關指標表現出的論文質量方面應給予更多的 關注和提高。

2.1.2 代表性機構學術成果比較

全球食品科學研究機構分布廣泛，為了考察我國食品科學代表性機構學術研究水平及其在國際學術中的地位，參照《2012—2013食品科學技術學科發展報告》[31]選取機構原則和2012年教育部學位與研究生教育發展中心全國高校學科評估參加食品科學與工程一級學科評估名單[32]，選取中國10 所（江南大學、中國農業大學、華南理工大學、南昌大學、南京農業大學、浙江大學、中國海洋大學、東北農業大學、江蘇大學、天津科技大學）以及美國（康奈爾大學、普渡大學、加州大學戴維斯分校）和日本各3 所（京都大學、九州大學、東京工業大學）在食品領域優勢明顯的機構，就食品科學發文量、篇均被引次數和前10%高被引文獻指標做進一步可視化分析。

根據SciVal中的數據經統計分析得出，從食品學科全球機構發文量看，中國農業大學以1 213 篇發文量排名全球第五，同時也是16 所機構中發文量唯一過千的機構，此外，江南大學以967 篇、美國加州大學戴維斯分校以836 篇、浙江大學以784 篇、康奈爾大學以703 篇、華南理工大學以701 篇發文量遠高于其他代表機構。

圖2 2010—2014年食品領域代表性機構學術成果比較Fig.2 Comparison of average number of citations per paper and top 10% most cited papers in food science among representative research institutions

由圖2可知，16 所機構多數具備較強的科研實力，僅日本九州大學、我國東北農業大學和天津科技大學的發文質量稍顯遜色，篇均被引次數和前10%高被引文獻均低于全球平均水平。其中12 所機構的篇均被引次數高于全球篇均被引次數5.2 次/篇，康奈爾大學和中國海洋大學更是達到了8.0 次/篇以上，分別為8.9 次/篇和8.3 次/篇。對前10%高被引文獻指標進行分析，僅3 所機構低于10%，日本東京工業大學以30.8%證明其高水平科研實力，我國江蘇大學以26%、南昌大學以25.2%緊隨其后，證明這些代表機構在全球食品科學研究領域具有一定的影響力。

從發文數量與質量等多角度分析，中國代表性機構在國際上具有一定的影響力與知名度，尤其以江南大學、中國農業大學為代表，擁有世界領先級學術研究體量與水平，但距離食品科學頂級機構如美國加州大學戴維斯分校和康奈爾大學在文獻學術質量上呈現些許差距。進一步分析代表著中國食品科學研究高水平的這10 所機構，幾乎都是全國知名的“985”、“211”高校，具有較高的研究水準和雄厚的師資力量[33]，其中不少是具有一定實力的研究型、或者研究教學型大學，這些高等院校是我國食品科學研究領域的一支重要力量。然而，通過對我國食品科學機構發文量的統計，中國農業科學院和中國科學院分別位列我國機構發文量的第五和第六，以這兩所科研院所為代表的相關科學研究機構也有著不容小覷的科研實力，同樣為我國食品學科發展及人才培養做出重要貢獻。此外，統計發現高水平研究機構大部分集中在北京、江南和沿海地區，我國食品科學呈現地區發展不平衡現象，這不利于整體提升我國食品科學競爭力。

2.2 食品科學學科研究熱點

觀察食品科學研究論文中關鍵詞的變化則從一個側面反映了該學科研究發展的趨勢，通過關鍵詞的統計關聯和聚類分析出高頻詞，利用高頻詞匯歸納研究熱點，有助于研究者快速掌握科研動態[34]。基于2010—2014年Scopus中食品科學學科總共收錄的138 574 篇文獻，依據相關度得到50 個與食品科學學科相關的關鍵詞，圖3為2010—2014年這些關鍵詞的學術產出增長情況。

1132 Interference effect of lentiviral mediated shRNA on expression of MYH14 gene in rat Schwann cells RSC96

圖3 2010—2014年基于食品科學關鍵詞的研究熱點分析Fig.3 Analysis of hot research topics in food science based on keywords of published papers

由圖3可知，首先，除去對反映主題意義不大的關鍵詞“research”、“methodology”、“food technology”等。得到“tea”、“oryza sativa”、“apples”、“oils”、“vegetables”和“starch”等作為主題檢索詞或者研究對象的高頻關鍵詞?！癮ntioxidant activity”、“probiotics”、“polyphenols”、“food safety”和“fermentation”是近年來食品科學較受關注的研究方向。在分析方法上“physicochemical properties”、“extraction”、“sensory properties”是應用較多的方法。

食品科學學科是一個綜合性強、理論與實際應用結合緊密的交叉學科，它融合了生物學、化學、物理學、農學、醫學、材料與工程學等學科的理論和方法，研究食品（及其原料）的性質及其影響因素、食品加工過程、貯運與保鮮及其生物學基礎等方向[35-36]，因此，食品科學是一個研究對象與研究領域覆蓋面均很廣的學科[37]。本文依據50 個與食品科學學科相關度最高的關鍵詞，及其在Scopus中的學術文獻產出情況歸納出如下食品科學領域內的研究熱點：1）食品微生物學方向：關于益生菌及其在食品工業中應用的研究，尤其是乳酸菌資源的研究開發；微生物在食品生產，主要是發酵食品工藝中的應用及原理；微生物可能對食品造成的污染，尤其是李斯特氏菌等致病菌的危害、控制等方面研究。2）食品化學方向：關于抗氧化活性研究，主要是抗氧化劑和多酚，尤其是茶葉、葡萄酒、水稻、果蔬中抗氧化物質的分離提取純化及體外抗氧化活性的研究；天然產物的理化性質對其加工品質、食用品質、衍生產品等特性影響的研究。3）食品營養學：食物與健康的關系，包括淀粉、脂類、乳制品等對超重、肥胖、2型糖尿病、心血管疾病等方面研究；腸道菌群及其代謝研究。4）食品工藝學方向：噴霧干燥技術在乳品、果汁等方向中的應用；低鹽低脂肉制品和功能性肉制品的研究；油脂科學中關于精煉、油脂改性、功能性油脂成分的開發利用、食用乳化劑等方向；果蔬貯藏方面關于果蔬采后處理，尤其是氣調貯藏。此外，關于食品安全、食品感官、消費者、食品工業、現代分析技術和方法在食品科學中的應用等方向均有相當大量的文獻進行研究。

2.3 中國食品科學交叉競爭力分析

隨著全球科學研究的交叉化發展，各門學科、各層次分支學科不斷地交叉、融合，食品學科發展呈現出在部分領域內不斷深入、同時又在多個領域綜合交叉的整體化趨勢，許多新的交叉領域、跨學科研究課題、研究方向不斷出現，有些研究可能尚未體現在已有的食品學科體系中，但它們已具備較強競爭優勢，或已具備新興的科研趨勢[38]。Scival利用共引聚類原理和可視化技術，以跨學科的角度揭示科研績效的產出，用可視化技術直觀地反映機構/國家多年來在科學領域，尤其是專題領域的研究表現[39-40]。本文借助SciVal中的競爭優勢發掘功能（competencies）[41]，分析出我國食品科學領域具備交叉學科DC的研究方向（圖4）。大圓圈的一周相對應的不同顏色代表了27 個大學科，其中一個小圓圈代表經過聚類技術進行分類的有相同研究成果的論文集合，即一個DC[42]。我國在2010—2014年產生了101 個DC，體現了該時間內我國食品科學方向主要的交叉學科競爭優勢。

圖4 2010—2014年中國食品科學交叉競爭力Fig.4 Interdisciplinary competitiveness of food science in China in 2010-2014

2.3.1 DC解讀方式

2.3.2 中國食品學科DC特征

通過對我國食品學科DC進行解讀，分析出以下5 個特征：1）我國食品科學的DC大多數具有多條彩色直線，通常具有多學科的交叉。食品學科的DC在大圓圈的分布相當分散，且部分DC距離圓心很近，這均反映出我國食品科學的學科交叉程度高、學科構成復雜。2）由圖4可知，我國食品科學的DC有3 個主要分布區域，即我國食品科學主要與化學與化學工程、工程與環境科學、農業與生命科學和生物化學、遺傳學與分子生物學交叉，這是我國食品科學發展十分理想與成熟的交叉學科競爭優勢區域。但這3 個主要分布區域均靠近大圓環，而大圓環附近的DC學科構成往往比較單一。3）由圖4可知，食品學科與醫學交叉的DC數量多、小圓圈面積小且距離圓心較近，說明食品與醫學的交叉研究方向較多，但是研究規模不大且學科交叉程度高。4）與左上角涉及社會科學、經濟和商業等方向僅有1 個DC（DC#14關鍵詞：產業或者工業、公司、創新），說明我國食品科學與社會科學和經濟和商業方向交叉相對比較缺失。5）在較大的2 個DC中，DC#8關鍵詞：分析（化學）、催化、催化劑，主要與化學相關， DC#9關鍵詞：植物、基因、擬南芥，主要與農業與生命科學和生物化學、遺傳學與分子生物學相關，表明這2 個DC的研究規模大，研究水平處于領先地位。

交叉學科的進步需要各個單學科的支持和發展，了解我國食品方向交叉學科的發展現狀，對幫助規劃我國食品學科發展、根據科研熱點和政策變化制定交叉學科發展策略、分析科研投入和產出的相關效應具有重要意義[43]。

3 結 語

自2010年以來，食品科學與技術發展迅速，研究論文的數量和質量都有很大提高，而中國在該領域的學術成果更加令世人矚目。說明“十二五”期間我國食品學科的建設取得了顯著成績，學科發展速度喜人。在總結歸納我國食品科學領域取得的成就同時，我們要客觀認識到現階段我國食品科學文獻學術影響力還有待進一步提高，反映論文質量的篇均被引次數、前10%高被引文獻等指標與傳統食品科學強國相比整體上還存在一定的差距。中國代表性機構在國際學術中有一定的影響力與知名度，但并未涌現食品科學頂級機構，且呈現出我國食品科學地區發展不平衡現象。通過觀察全球食品學科領域的研究熱點及發展趨勢，我國食品學科呈現出學科交叉程度高，學科構成復雜的狀況，目前我國食品學科主要與化學、工程、環境科學、農業、生命科學、分子生物學等學科交叉，并產生一些發展十分理想與成熟的交叉學科競爭優勢研究方向。

目前文獻計量學的理論和方法已經被廣泛應用在科研評價、學科評價和科研機構評價[44]等方面。進入21世紀以來，食品科學與情報科學的關系更加緊密，目前美國加州大學戴維斯分校已經設立了加州食品與農業技術研究所[45]，正在進行食品科學前沿趨勢智能庫系統的研究。通過文獻計量學分析，若想提高我國食品科學的競爭力，在未來的食品學科建設上提出如下建議：1）必須客觀認識到我國食品研究在世界所處的地位，密切關注對標國家和機構的研究現狀。2）在保障發文數量的同時，重視發文質量、鼓勵發高水平文章。我國已經制定相關政策支持和引導，2016年4月23日印發全國第四輪學科評估邀請函中，“中國版ESI高被引論文”已成為自然科學學科科研成果統計指標之一[46]。3）在大力建設高水平研究機構的同時，重視中部、西部食品科學研究機構的建設與發展，從而整體提升我國食品科學競爭力。4）動態跟蹤全球食品學科領域的研究熱點，正確分析和把握當前和長遠食品科學技術領域的發展趨勢。5）根據我國食品學科的交叉競爭優勢制定和規劃學科的發展策略、合理分配有限的科研資源和進一步開拓海內外合作。

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Bibliometric Analysis of the State of the Art in Studies, Hot Topics and Interdisciplinary Competitiveness in Food Science

ZHANG Nan, MA Chunhui, ZHOU Xiaoli, TENG Man
(Beijing Technology and Business University Library, Beijing 100048, China)

As we entered the 21st Century, the subject of food science and technology has developed rapidly and food science and information science have developed an increasingly close relationship. The aim of this paper is to analyze the quantity and quality of published research papers in the fi eld of food science using bibliometric methods and to give a visual comparison of the disciplinary competitiveness of some countries and representative research institutions in food science. The results showed that from 2010 to 2014, China published the second largest number (17 054) of papers in food science included in Scopus in the world with just 4.6 citations, on an average basis, for each paper, slightly lower than the world average. In spite of the great achievement in terms of the number of publications, there is still a signif i cant gap in terms of the average number of citations per paper and top 10% most cited papers as indicators of the quality of papers between China and the traditional research powers in the world. By analyzing the quantity and quality of papers published by them, Chinese representative organizations enjoyed a high inf l uence and reputation in the international academic fi eld, but the development of food science was unbalanced in different areas of China. By observing the hot topics for researchers worldwide and development trends in the fi eld of food science, China developed 101 research directions with distinctive competencies (DC) from 2010 to 2014. These DC showed the competitive advantages of the main interdisciplinary subjects of food science in China, which would provide references for food science researchers.

food science; current research situation; hot research topic; interdisciplinary; bibliometrics

10.7506/spkx1002-6630-201703049

G250.25；TS201

A

1002-6630（2017）03-0310-06

張南, 馬春暉, 周曉麗, 等. 食品科學研究現狀、熱點與交叉學科競爭力的文獻計量學分析[J]. 食品科學, 2017, 38(3)：310-315. DOI：10.7506/spkx1002-6630-201703049. http：//www.spkx.net.cn

ZHANG Nan, MA Chunhui, ZHOU Xiaoli, et al. Bibliometric analysis of the state of the art in studies, hot topics and interdisciplinary competitiveness in food science[J]. Food Science, 2017, 38(3)： 310-315. (in Chinese with English abstract)

10.7506/spkx1002-6630-201703049. http：//www.spkx.net.cn

2016-03-28

北京工商大學科研管理研究與改革重點項目（KYGL2014-03）

張南（1986—），女，館員，碩士，研究方向為食品學科文獻情報計量分析。E-mail：nan000108@126.com