WOS數據庫運動生理研究演進脈絡與前沿動態的分析

郭志光+賈志強

摘 要：以SPORT SCIENCES類別中主題為physiology的2 107條文獻為研究對象，運用CiteSpace 4.5.R1軟件對數據進行分析處理，梳理其文獻網絡。結果發現：WOS運動生理研究發文量呈跨越式增加，目前處于“常規科學與范式積累”階段；研究機構主要有澳大利亞體育學院（Australian Inst Sport）、哈佛大學（Harvard University）等；期刊主要有《應用生理學雜志》（《JOURNAL OF APPLIED PHYSIOLOGY》）、《科學》（《SCIENCE》）等；高產作者研究合作具有社會分層特征；高被引文獻注重基礎研究；通過主題詞及關鍵詞分析，可知研究熱點演化路徑為生理基礎研究（1987—1992）→運動基礎研究（2001—2006）→運動訓練研究（2007—至今）。結論：國際運動科學類別隸屬于醫學學科；來源期刊為專業期刊、協會期刊；研究機構為大學及醫學研究機構；學者來自體育機構、醫學機構和綜合性研究機構，學者研究領域保持穩定和持久。啟示：我國學者、研究機構可關注現階段熱點研究；可注重與醫學領域的交流；學者研究可保持穩定和持久；可考慮創辦運動生理研究的專業期刊。

關鍵詞：運動生理；知識圖譜；CiteSpace 4.5.R1；復雜理論

中圖分類號：G 804.2 文章編號：1009-783X（2017）03-0272-08 文獻標識碼：A

Abstract： In this study， 2，107 articles in the SPORT SCIENCES category of the WOS database were used as the subjects. CiteSpace 4.5.R1 software was used to analyze the data， and the literature network was sorted out. Results： WOS exercise physiology research was a leap-forward increase in volume， currently in the "conventional science and paradigm accumulation" stage； research institutions are Australian Inst Sport， Harvard Univ. and so on； the main journals are J APPL PHYSIOL， SCIENCE and so on； the research cooperation of high - yield authors has the characteristics of social stratification； highly cited literature focuses on basic research； through the keyword and topic analysis， we can see that the research hotspot evolution path is： Physiological basic research （1987-1992） → Sport basic research （2001-2006） → Athletic training research （2007-present）. Conclusions： International sport science classes belonging to medical science； scholars from sports institutions， medical institutions and comprehensive research institutions； source journals for professional journals， association journals； scholars research areas remain stable and lasting. Suggestions： domestic scholars， research institutions may be concerned about the current hot research； we can pay attention to and medical exchanges； we can focus on the connection with medicine； scholar research can remain stable and lasting； we can set up special periodicals of sports physiology research.

Keywords： exercise physiology； knowledge map； CiteSpace 4.5.R1； complexity theory

1 數據來源與研究方法

1.1 數據來源

本研究以美國科學情報研究所（ISI）的 Web of Science 數據庫所收錄的文獻為準。WOS數據庫位居世界 6 大檢索數據庫之首（見表1），Web of Science是大型綜合性、多學科、核心期刊引文索引數據庫，主要包括科學引文索引（SCI）、社會科學引文索引（SSCI）、藝術與人文科學引文索引（A&HCI）及科學引文檢索擴展版（SCI-E）等多個引文數據子庫。

以“運動生理”為主題詞進行檢索，大量“運動”的主題詞被檢索出來，“生理”相關主題詞也被檢索出來，這樣的檢索結果偏離了“運動生理”主題。WOS數據庫學科中“SPORT SCIENCES”是收錄與運動相關的文獻庫，在“SPORT SCIENCES”檢索“physiology”得到的文獻大多與運動相關，基本上可以反映運動生理研究的主題，這種檢索方法是目前檢索“運動生理”相關文獻比較合理的方法。本研究的數據源自Web of Science數據庫，見表2。endprint

1.2 研究方法

本文選用軟件CiteSpace Version： 5.0.R1 SE（64-bit）為可視化分析工具[1-4]，運用計量學統計方法對文獻進行分析。CiteSpace是分析科技文獻復雜網絡的一款軟件，運動生理研究文獻是帶有一類特性的復雜網絡，是復雜系統，可用復雜理論來解釋。同時，復雜系統理論是CiteSpace軟件的科學基礎，復雜理論中集群、度、中心點、小世界網絡等概念是同一概念[5-7]。通過調節閾值，從文獻網絡的中心性、演化進程、burst膨脹值3方面分別推測出重要文獻、研究階段劃分、熱點等內容。知識圖譜中研究熱點、burst膨脹值是指特定歷史階段的熱點或數值。本文研究中的熱點、膨脹值均有時間標注。

2 結果與分析

2.1 發文量

圖1為年度發文量，文獻數量以階段性線性方式增加。文獻數量增長規律符合庫恩的科學革命理論，即科學發展看成為“前科學與范式形式→常規科學與范式積累→科學危機與范式解體→科學革命與范式變革→新常規科學與新范式形成”的形式。各個發展階段文獻量不同，“前科學”階段文獻量小，“常規科學”階段文獻量大、發文增速快。當今的運動生理研究處于“常規科學與范式積累”階段，這一時期特點為研究范式成熟，發文量較大。我國學者可抓住機遇，發表更多更優秀的WOS運動生理文獻。

2.2 國家及地區

2.2.1 國家及地區發文量分析

表3示出運動生理文獻各個國家及地區發文量，美國是發文量最大的國家，其發文量為854篇，占總量40.264%，中國文獻量為24篇，居19名。中國文獻量少，有其客觀原因，WOS多以英文期刊為主，使母語為英語的國家在發文量上占有得天獨厚的優勢；另一方面，中國總體WOS文獻量排名第二，說明中國科研與國際科研緊密聯系，可見，運動生理發文量低與國內科研環境無關，是其國內運動生理研究自身原因導致。筆者認為，中國未來WOS發文量會快速提高，原因為：依據布迪厄場域理論，國內科研大環境會影響運動生理科研小環境，中國科學研究已經融入世界，運動科學（含運動生理）研究勢必會融入世界。中國WOS發文量有快速增加的趨勢，如圖2所示。

2.2.2 國家及地區發文合作分析

如圖3所示，美國中心性為0.82，意大利為0.22，西班牙0.22，英國為0.21，澳大利亞為0.15，法國為0.13，這些國家處于研究的中心位置。中國為0.01，表明中國較少參與國際合作。中國與其他國家及地區連線，表明國際合作為近期發生。時間膨脹值Burst檢查發現，美國在1989—1991年Burst為4.5 396，說明美國這個時期運動生理研究最活躍，引領著運動生理研究的發展。

2.3 機構

2.3.1 高產機構發文量分析

表4為發文量大于20篇文獻的研究機構，高校是主要研究力量。各個國家及地區機構研究的側重點不同，美國高校將肺部生理、循環系統研究放在首位，英國高校注重運動項目生理特征，澳大利亞、巴西注重運動項目及運動訓練的生理研究，加拿大研究則比較廣泛。

2.3.2 高產機構發文合作分析

圖4表明2000年左右運動生理研究開始升溫，說明近期運動生理研究是運動科學的研究熱點，未來很可能也是熱點。中心性分析顯示，昆士蘭大學中心性為0.02，澳大利亞體育學院、哈佛大學、東安大略省兒童醫院（Childrens Hosp Eastern Ontario）、布萊根婦女醫院（Brigham & Womens Hosp）、波士頓大學、卡爾加里大學（Univ Calgary）、曼徹斯特都市大學（Manchester Metropolitan Univ）、不列顛哥倫比亞大學（Univ British Columbia）等中心性為0.01，這些機構處于研究的中心位置。研究機構時區圖可展示研究機構演進，由圖4可知，運動生理研究的機構介入分為3個階段：第1階段為1983—1987年，阿姆斯特丹自由大學（Vrije Univ Amsterdam）、不列顛哥倫比亞大學等涉足運動生理研究；第2階段為2000-2006年，哈佛大學、麥克馬斯特大學（McMaster Univ）、約翰霍普金斯大學（Johns Hopkins Univ）、曼徹斯特都市大學、澳大利亞體育學院、圣保羅大學（Univ Sao Paulo）、多倫多大學（Univ Toront）、利物浦約翰摩爾斯大學（Liverpool John Moores Univ）、匹茲堡大學（Univ Pittsburg）、昆士蘭大學、威斯康星大學（Univ Wisconsin）、加州大學圣迭戈分校（Univ Calif San Diego）等涉足運動生理研究，此階段為研究快速增長期；第3階段為2013—2014年，渥太華大學（Univ Ottawa）、埃克塞特大學（Univ Exeter）、維多利亞大學（Victoria Univ）等涉足運動生理研究；第4階段為2016—至今，南洋理工大學（Nanyang Technol Univ）、貝拉英特拉大學（Univ Beira Interior）、倫斯勒理工學院（Polytech Inst Guarda）等涉足運動生理研究。階段性結構增加揭示運動生理研究特征，通過分析階段性機構研究內容可得到運動生理研究規律、趨勢和目前研究熱點，可指導我國運動生理研究。目前，研究水平處于第4階段形成期，也是運動生理研究機遇期，我國研究機構應抓住機遇發表高水平文獻。Burst檢查發現，塔爾圖大學（Univ Tartu）2002—2003年Burst值為3.8 754，渥太華大學2011—2012年Burst值為3.8 845， 這2個機構在上述時間段研究最活躍，并引領運動生理研究發展，我國學者可關注它們這一時期的研究。

2.4 期刊endprint

2.4.1 來源期刊發文量分析

運動生理研究備受眾多期刊關注，表5為統計發文量大于（或等于）85篇文獻的期刊。分析表5可知：《應用生理學雜志》（《JOURNAL OF APPLIED PHYSIOLOGY》）是研究運動生理的主要期刊，發文量最大，研究領域最為廣泛；《體育醫學與健康雜志》（《JOURNAL OF SPORTS MEDICINE AND PHYSICAL FITNESS》）、《運動鍛煉科學與醫學雜志》（《MEDICINE AND SCIENCE IN SPORTS AND EXERCISE》）、《運動醫學》（《SPORTS MEDICINE》）、《力量與訓練研究雜志》（《JOURNAL OF STRENGTH AND CONDITIONING RESEARCH》）等4家期刊主要關注運動項目、運動訓練生理研究；《航空航天與環境醫學》（《AVIATION SPACE AND ENVIRONMENTAL MEDICINE》）是研究太空、高空生理的專項期刊。

2.4.2 期刊共被引分析——學科平臺分析

中心性高的期刊有：《應用生理學雜志》為0.38，《北歐生理學期刊》（《Acta PHYSIOL SCAND》）為0.35，《英國醫學雜志》（《Brit MED J》）為0.12，《美國生理學雜志》（《Am J PHYSIOL》）為 0.10，《自然》（《NATURE》）為0.09，《科學》（《SCIENCE》）為0.08，這些期刊為運動生理研究的核心期刊。運動生理研究期刊時區圖可展示學科間的知識演進，依據圖6可將運動生理研究學科演進劃分為3個階段：第1階段為1955—1957年，《應用生理學雜志》《北歐生理學期刊》《科學》等生理期刊涉足運動生理研究，該階段期刊名稱均有“PHYSIOLOGY”，可推測本階段關注生理研究，通過瀏覽期刊文獻摘要可知生理相關研究是本階段重點。第2階段為1974—1987年，《運動鍛煉科學與醫學雜志》《國際運動醫學雜志》（《Int J Sports Med》）、《歐洲應用生理學雜志》（《Eur J APPL PHYSIOL》）、《應用生物力學雜志》（《J SPORT MED PHYS FIT》）、《自然》等期刊涉足運動生理研究，該階段期刊名稱多含有“sport”，可推測本階段關注運動研究，通過瀏覽期刊文獻摘要可知運動相關研究是本階段重點。第3階段為2001—至今，《運動科學雜志》（《J SPORT SCI》）、《英國運動醫學雜志》《力量與訓練研究雜志》等期刊涉足運動生理研究，運動訓練專項期刊（《運動科學雜志》和《力量與訓練研究雜志》）開始發行并涉足運動生理研究，通過瀏覽期刊文獻摘要可知運動訓練相關研究是本階段重點。Burst檢查發現，如圖5所示，揭示在特定時間段最活躍的研究機構，引領研究發展。可通過分析這些研究熱點，揭示研究熱點演進規律，進而為我國研究者提供參考。

2.5 作者

2.5.1 高產作者發文量分析

表6是發文量大于等于10篇文獻的高產作者，其特點為：Castagna、Lucla關注運動項目及其訓練的生理研究；Tremblay關注加拿大人的身體活動特征；Shephard關注耐熱研究；Anonymous（匿名作者）關注高原訓練及兒童生理研究。5位高產作者研究領域的穩定持久性是他們高產的原因之一。

2.5.2 高產作者發文合作分析

作者合作分析圖譜顯示1 216位作者涉足研究，如圖7所示：Murumets、Carson、Kho、Tremblay、LeBlanc、Janssen、Duggan、Hicks等關注體力活動，說明該團隊近期研究活躍；Stodieck等關注肌肉基因表達；Anonymous（匿名作者）、Aughey 關注高原訓練及兒童生理研究。研究作者合作特點為：相同研究領域學者展開合作；高產作者來自高產機構，高產作者之間合作緊密，總體上作者合作具有分層的特點，不是高產作者或不在高產機構工作，則很少與高產作者合作。

2.6 高被引文獻的分析

表6統計被引頻次大于380次的文獻（見表7）：5位作者有4位來自美國，1位來自挪威；高被引文獻來自4個高水平期刊，1篇文獻來自Q2期刊，4篇來自Q1，可見高被引文獻來自高質量期刊。高被引文獻研究內容中：1篇關注足球生理特征，4篇關注肌肉衛星細胞、雌激素、肩關節、腦震蕩等基礎研究，可見基礎研究是運動生理研究的主要內容，同時兼顧項目生理特征研究。2.7 關鍵詞、主題詞Time-Zone圖譜分析

有關運動生理研究的主題詞分析圖譜如圖8所示，共有1 177個主題詞及關鍵詞。中心性高的節點有：鍛煉（exercise）、模型（model）為0.19，生理學（physiology）、性能（performance）、骨骼肌肉（skeletal muscle）為0.12，鍛煉生理學（exercise physiology）、兒童（children）、毛細管血壓（capillary pressure）為0.10，人（human）、心率（heart rate）、攝氧量（oxygen uptake）為0.09，生物力學（biomechanics）、應用生理學（applied physiology）、疾病（disease）、病理生理學專論（patho physiology）為0.08，激活（activation）、決定因素（determinant）、臥床休息（bed rest）為0.07。這些中心性高的關鍵詞、主題詞代表運動生理研究的主要內容，說明其整體為研究熱點。由圖8可知運動生理研究領域演化分為3個階段：第1階段（1987—1992年）熱點為生理基礎研究（損傷、動作分析、心理學），特點為借助相關學科（醫學、生物力學、心理學）進行運動生理科學研究；主題詞、關鍵詞有攝氧量、心率、反應（response）、骨骼肌肉、性能、鍛煉、生理學、生物力學。第2階段（2001—2006年）熱點仍為運動基礎研究；主題詞、關鍵詞有肌肉（muscle）、人、女性（women）、力量（strength）、康復（rehabilitation）、鍛煉生理學（exercise physiology）、疲勞（fatigue）、耐力（endurance）、骨骼（skeletal）、力量（power）、損傷（injury）、新陳代謝（metabolism）、應用生理學、強度（intensity）、體力活動（physical activity）、恢復（recover）、能力（capacity）、速度（speed）、運動強度（exercise performance velocity）。第3階段（2007年—至今）熱點為運動訓練；主題詞、關鍵詞有足球（soccer）， 能量消耗（energy expenditure）、運動訓練（athletic training）、可靠性（reliability）、健康（health）、足球（football）、動力學（kinetics）、機制（mechanism）、體能（physical performance）、肥胖（obesity）、高海拔（high altitude）、長跑（distance running）、經濟（economy）、團隊運動（team sport）、自覺運動強度（perceived exertion），可見，運動訓練是當今運動生理研究的熱點，國內學者可重點關注。圖9為burst檢測，2016年高burst節點為運動員（Player）、可靠性（reliability）、 健康（health）、 肥胖（obesity），這些詞目前最活躍，代表研究發展內容，我國運動生理研究者可重點關注。endprint

3 結論

1）運動生理研究發文量呈跨越式增加，現在處于“常規科學與范式積累”階段；美國是運動生理研究的核心，預測中國WOS發文量未來會快速增加；國際主要研究機構有澳大利亞體育學院、哈佛大學等。目前熱點研究機構有南洋理工大學、圣保羅大學等，機構增加階段可劃分為：階段1（1983—1987年）→階段2（2000—2006年）→階段3（2013—2014年）→階段4（2016年—至今）。

2）來源期刊為專項期刊、協會主辦，通過期刊分析可知運動生理學科的演進為：階段1（1950—1957年）→階段2（1974—1987年）→階段3（2001年—至今）。主要期刊有《應用生理學雜志》《北歐生理學期刊》《力量與訓練研究雜志》《自然》等。現階段研究熱點期刊為《國際運動醫學雜志》《力量與訓練研究雜志》等。高產作者研究領域主要為運動項目的生理研究、身體活動特征、耐熱研究等。

3）高被引文獻來自高質量期刊，高被引文獻研究內容為基礎研究和足球生理特征研究。主題詞、關鍵詞的時區圖顯示中心性高的詞語有鍛煉、模型、兒童、生理學、性能，這些詞揭示運動生理研究主要內容，現階段burst膨脹值高詞語有運動員、可靠性、健康、肥胖代表研究熱點。通過主題詞得到研究熱點演化路徑為：階段1（1987—1992年）→階段2（2001—2006年）→階段3（2007年—至今）。

4）對我國運動生理研究啟示：我國學者、研究機構可直接涉足運動生理熱點研究；可考慮注重與醫學的交流；可以考慮創辦運動生理研究專項期刊；學者研究領域應保持穩定持久。

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