基于文獻計量法探究馬鈴薯的研究現狀與發展趨勢

李琦　羅金歡　李文泰　劉曉庚

[摘要]為準確把握國內外馬鈴薯研究現狀與發展趨勢，明確當前的研究熱點和未來的研究方向。利用文獻計量方法，對覆蓋面廣的中外文數據庫分別按文獻年度分布、基金來源、關鍵詞、載文期刊等指標進行檢索與統計分析。共得中文文獻29 971篇（1951年1月-2017年12月）、外文文獻122 127篇（1953年1月-2017年12月）、專利1181項（2013年1月-2017年12月）。我國馬鈴薯的研究現狀、發展趨勢和研究熱點是：（1）研究論文數目逐年增長，總數多，形成穩定的研究區域，馬鈴薯的研究技術已較為成熟；（2）馬鈴薯的研究已經逐漸拓展至加工利用方面等方面，未來馬鈴薯應用方面的研究將不斷深入；（3）馬鈴薯研究熱點主要在馬鈴薯的栽培種植增產及馬鈴薯本身性質的分析研究。我國的馬鈴薯的研究正處線性增長階段，馬鈴薯的研究除了在栽培種植技術領域的研究，已拓展至馬鈴薯本身的性質及其加工與利用方面等。但是，對馬鈴薯的加工利用方面例如食品、化工、醫藥等方面的研究相對較少，發展空間巨大。

[關鍵詞]馬鈴薯；文獻計量；加工與利用；發展趨勢

中圖分類號：S532 文獻標識碼：A DOI：10.16465/j.gste.cn431252ts.20180321

馬鈴薯也叫土豆，是世界上最大的非谷物作物，被譽為全球第四大糧食作物。我國馬鈴薯產量從2014年的9 557.11萬t增長到2016年的9 912.24萬t，年增長率達3.72%，產量占全球年產量的25.1%～26.3%，栽種面積和產量均為世界第一位，單產為最高者美國的32.3%。馬鈴薯因其產量和營養價值均高，且耐旱、抗病、適應性都強，是重要的糧食安全作物和替代糧食作物。從營養的角度來看，馬鈴薯有相對較低的熱量，與水稻和小麥相比有全面的營養和高品質蛋白質。我國是一個糧食需求量大、品種多、耕地面積少的國家，因此，開展馬鈴薯研究對改善我國糧食供需緊張的局面、調整種植結構和確保我國糧食安全及提高人民的健康等均有重要意義。文獻計量法通過定量獲取相關信息并由其特征參數表征來探究客觀事物發展規律、變化，并預測相關重點。為把握馬鈴薯領域的研究現狀與發展趨勢，本文對國內馬鈴薯的研究進行了文獻計量分析，以期更好地為我國馬鈴薯的研究與發展提供參考。

1研究方法

中文文獻信息來源于中國期刊全文據庫（CNKI），檢索的時間跨度為1951年1月-2017年12月，在高級檢索下選擇“基礎科學”“農業科技”“醫療衛生科技”3個子庫，以篇名為“馬鈴薯”同時選擇“模糊”的匹配方式，共計搜索到29 971篇文獻資料。英文文獻來源于Elsevier數據庫，檢索的時間跨度為1953年1月-2017年12月，以篇名為Solanum tuberosum、potato，subiect選擇“All Science”，Date Range選擇“AllYears”進行匹配檢索，共檢索到122 127篇文獻。專利信息來源于中國知識產權網，檢索的時間跨度為2013年1月-2017年12月，以“馬鈴薯”為關鍵詞進行檢索，檢索到專利共計1181項，其中發明專利525項，實用新型專利656項。以這些文獻和專利作為數據集，并通過篩選、統計分析等操作。從年度分布、基金來源、關鍵詞、研究內容、載文期刊、被引文次數、研究機構七個方面對國內文獻進行分析；從年度分布、內容分類兩個方面對專利進行分析；從年度分布、期刊分布兩個方面對國外文獻進行分析。

2文獻分析

2.1文獻的年度分布分析

不同年份與馬鈴薯相關的國內專利及國內外文獻數量見表1，從年度分布統計結果可將馬鈴薯的研究分為4個發展階段：（1）1951-1979年，國內外文獻總量為13 830篇，國內文獻量為473篇，涉及馬鈴薯的栽培技術、馬鈴薯晚疫病的研究，對馬鈴薯的研究主要是在栽培種植方面。此段時間，我國研究馬鈴薯的階段為初期階段，特點是文獻少，研究領域窄，研究熱點單一。（2）20世紀80年代，國內外文獻總量為14 317篇，國內文獻量為1127篇，內容涉及馬鈴薯的栽培種植育種、對其營養價值、性質的研究等。此段時間，我國研究馬鈴薯的階段為孕育期，特點是馬鈴薯相關文獻較少且增長緩慢，研究領域范圍較窄，但研究熱點不再單一化，初步形成了一定的研究方向。（3）20世紀90年代，國內外文獻總量為23 474篇，國內文獻量為3 047篇，內容涉及馬鈴薯的種植技術的提升、對馬鈴薯的綜合利用、對馬鈴薯Y病毒的分析等，此段時間，我國研究馬鈴薯的階段為成長期，特點是馬鈴薯相關文獻數量及質量逐步提高，研究方向增多，研究熱點多元化，研究領域更廣泛。（4）2000-2017年期間，國內外文獻總量為100 477篇，國內文獻量為25 324篇，內容涉及馬鈴薯的成分提取、分析、研究及利用以及馬鈴薯栽培技術的發展提升等，并且形成多學科交叉、多領域全面發展的局面。此段時間，我國研究馬鈴薯的階段為迅猛發展期，特點是文獻數量增長顯著且質量提高，研究領域有所拓寬、研究成果豐碩，其中對馬鈴薯的綜合利用方面的研究增加。研究熱點是其在種植方面、農業、糧食、食品、化7-7-業等領域的應用。此外，通過表1可以看出，國外對于馬鈴薯的研究一直遠遠領先于我國，說明我國對于馬鈴薯的研究雖達到了廣泛接受和重視的程度，但研究水平與國際仍然有一定的差距。

2.2基金來源分析

我國馬鈴薯研究排名前10的基金來源見表2。1953-2017年我國資助馬鈴薯研究的基金項目共有39種，其中省級資助項目23種。基金項目覆蓋全國15個省市。發文量排名前5的基金項目中，國家自然科學基金、國家科技支撐計劃高居榜首，占論文總數的5.58%；國家高技術研究發展計劃（863計劃）、國家重點基礎研究發展計劃（973計劃）、內蒙古自然科學基金處于同一位置。可見國家對馬鈴薯研究的重視程度。

2.3文獻的關鍵詞分析

將檢索的文獻統計關鍵詞并篩除“馬鈴薯”等非實質性關鍵詞，合并“栽培”“栽培技術”等相似關鍵詞，整理出詞頻大于200次的關鍵詞。據表3可知，國內當前對馬鈴薯的研究主要集中在馬鈴薯的栽培種植技術和馬鈴薯病變的研究，著重體現在農業、化學工業等方面，說明現階段我國對馬鈴薯的研究主要集中在農業生產方面上。相對應的可以看出，我國對馬鈴薯的加工利用主要集中在食品行業上，而馬鈴薯在醫藥等其他行業的應用開發地還不夠成熟，我們應該在提高馬鈴薯食品行業的探索及研究的質量的同時，加大對后者的探索以及研究，提高對馬鈴薯的綜合利用率。

2.4文獻的內容分析

由表4可知，馬鈴薯的研究內容可分為應用于農業科技、化學工業、醫藥衛生科技方面等領域，其中以農業科技領域的研究為主，應用于農業科技領域的文獻有28 979篇，占97.03%。此領域的研究一直是馬鈴薯研究中的熱點。現階段，研究者熱衷于對馬鈴薯性質的研究進而提升馬鈴薯的產量，如姜微利用并優化高光譜技術在馬鈴薯品種鑒定及品質無損檢測中的應用。應用于化學工業的文獻有271篇，占0.91%；應用于醫藥衛生科技領域的文獻有616篇，占2.06%。目前國內馬鈴薯研究熱點在馬鈴薯的栽培種植增產及馬鈴薯本身性質的分析研究和加工利用方面。對于擁有眾多人口的中國而言，經濟發展和科技進步的基礎始終是糧食，而馬鈴薯作為第四大重要的糧食，馬鈴薯產業的發展在中國是非常重要的。因此馬鈴薯在農業方面不斷發展，在化工行業、食品行業及醫藥等行業的發展也將順應時代和經濟發展而得到進一步的發展。

2.5載文期刊分析

載文量排名前10的期刊見表5。刊載馬鈴薯文獻期刊達168種，其中載文量前10的期刊共刊載論文8 069篇，占總數的27.03%，引用頻次累計達27724次，占總引用率的48.38%。從期刊分類來看，馬鈴薯文獻在農業科技、食品等領域發文量較多，研究內容主要覆蓋農業、食品、化學、醫學等領域，說明馬鈴薯的研究熱點一直在農業科技方面，且文獻載體具有聚散性特征，符合文獻信息離散分布規律——布拉德福（Samuel Clement Brad ford）定律。

2.6文獻被引文分析

通過分析馬鈴薯研究的高影響力論文，可以探討馬鈴薯研究的主要領域及研究熱點。文獻總共被引文57 309次，均被引1.92次/篇。其中被引大于200次的2篇，即王敬文等的被引233次、朱海霞等被引206次。這2篇重要文獻表明了馬鈴薯研究的主要領域，堪稱馬鈴薯研究領域的風向標，但此類高質量的文獻偏少，僅占0.7%。在2013-2017年，文獻被引頻次數最高的是盧肖平，被引166次。這篇文獻一定程度上表明了現階段我國對于馬鈴薯的重視及主糧化推廣。再從發表者機構的載文和引頻來看，甘肅農業大學以平均被引文8.5次排第一。由于后面的研究者在檢索相關文獻時會注意被引用次數高的文章，以及被引次數的時效性，發表早的文獻被引用次數理論上多于發表晚的文獻，但仍無法掩蓋文獻質量有一定差距的事實。因此，在注重文獻發表數量的同時更應該注重其質量，并加強業內的溝通與合作，提升我國馬鈴薯的研究水平。

2.7文獻的研究機構分析

由圖1可知，目前發表馬鈴薯文獻的機構幾乎遍布全國。在文獻量排名前40的機構中，黑龍江5家總共發表1319篇居首，甘肅4家發表1219篇居次。馬鈴薯是全球第四大重要的糧食作物，近年來，我國大面積種植馬鈴薯并大力發展馬鈴薯產業。中國馬鈴薯的主產區是甘肅、寧夏、西南地區、內蒙古和東北地區，因此這些地區馬鈴薯的研究較多。不同機構開展的研究各不相同，如四川省農業科學院作物研究所發表的文獻中大多數是對馬鈴薯生長及種植的研究，貴州大學所發表的文獻中大多數是對馬鈴薯其本身性質的分析及研究等。這充分說明了各研究機構均有自己的特點和研究特色，也由此可見我國馬鈴薯研究的廣泛性。

3國外馬鈴薯研究的文獻統計

3.1研究文獻的年度分析

由表6可知，早在20世紀初，國外就有馬鈴薯研究的記載，年均文獻增至2010-2017年的4 392.5篇，無論是從數量、質量或研究領域都有了質的飛躍，其中不少數量的文獻亦說明了國外的馬鈴薯性質研究、栽培技術、加工利用和馬鈴薯相關生物技術較我國更有優勢，例如，Borhan等設計了計算機成像系統，運用此項技術來預測馬鈴薯葉片中的葉綠素含量。對于馬鈴薯性質的研究我國與外國還具有一定的差距，且近年來，國外對馬鈴薯的研究不斷升溫。

3.2近4年馬鈴薯文獻期刊分析

由表7可知，近4年國外的研究相對平穩且穩速增長：2014年5 527篇，185篇刊在ReferenceModule in Food Science，占該年總文獻的3.35%；2015年5 968篇，170篇刊在Food Chemistry，占該年總文獻的2.85%；2016年6 598篇，204篇刊在Food Chentry，占該年總文獻的3.09%；2017年7086篇，200篇刊在Food Chemistry，占該年總文獻的2.82%。Food Chemistry作為國際食品類頂級核心期刊，每年刊載馬鈴薯的文獻中研究技術成熟，研究結果具有一定的實用價值。

3.3國內外馬鈴薯研究文獻的對比

從圖2可見，國內外馬鈴薯研究的變化呈現出如此規律：（1）我國的馬鈴薯研究起點晚。1953年我國首次出現馬鈴薯的文獻，遠晚于國外的20世紀初；（2）國內文獻數量與國外文獻數量相比較少。不同時期文獻數及總文獻數均遠遠落后于國外；（3）20世紀我國對馬鈴薯的關注度比國外低，但在21世紀，我國對馬鈴薯的關注度逐漸提高。雖然我國加大了研究力度，但在文獻質量上與國外還有一定差距，且對馬鈴薯的研究應用范圍與國外有一定的差距。（4）在2000-2009年與2010-2017年，國內文獻數量明顯高于國外文獻數量，說明我國對于馬鈴薯行業的研究正迅猛發展。

4國內馬鈴薯專利的統計分析

4.1專利的年度分析

我國不同年份馬鈴薯的專利統計見表8。2000年我國有首個馬鈴薯專利，2017年我國馬鈴薯專利共1181項，其中發明專利525項，實用新型專利656項。2013年前有383項專利，年均專利數為29.46項；2013-2017年共計專利798項，年均專利159.6項。專利數的發展趨勢與文獻數的發展趨勢較為吻合，可見馬鈴薯的研究不斷深入并將取得的成果應用到實際生活中創造經濟價值。

4.2專利的內容分析

對1181項專利進行簡單的分析統計，其中農業應用910項，占77.05%，其中大部分是在種植技術上，包括種植器具的改進、通過組織培養植物的再生等；食品方面250項，占21.17%，涉及馬鈴薯面團等的制作、以馬鈴薯為原料制作動物的喂養飼料和馬鈴薯的保存等；化工方面21項，占1.78%，涉及有機肥料的制作和肽等。2013年前、2013—2014年，發明專利>實用專利；2015—2017年，發明專利<實用專利。說明在2014年之前我國更加注重馬鈴薯相關專利的創新性，而近幾年則更加注重相關專利的實用性。

5結論

通過對馬鈴薯研究相關論文的文獻計量分析，可以發現我國現階段的研究現狀與研究熱點，了解我國與國外對馬鈴薯研究的相對差距。

我國馬鈴薯研究正處于線性增長階段，研究地區分布廣泛、研究領域多，研究熱點在馬鈴薯種植栽培技術的提升及產量等研究方面并取得了一定的成就。但是，通過與國外的文獻比較與專利分析的結果表明，存在如下一些問題：（1）研究內容存在的相似性較大且文獻數量與國外相比較少。（2）研究領域雖有所擴展，但是研究主要集中在種植方面。（3）與文獻數量相比，專利數較少，并且專利的內容主要在種植技術上，而對于自身的加工利用方面的專利相對較少。

因此，提出以下建議：（1）加強不同地區和國家間研究機構的合作交流，取長補短提升整體研究水平。（2）近兩年農業部提出馬鈴薯主糧化項目，大力發展馬鈴薯產業，減輕我國糧食壓力，“十三五”規劃，研究人員在此些政策支持下應不斷創新同時擴展馬鈴薯的研究領域，例如馬鈴薯的食品加工方面等。（3）研究者應注意產學研的結合，將有價值的東西變為專利成果以造福人民。此外，我國政府、科研、中介組織可以進行聯合協作，進一步明確產業發展方向，實現馬鈴薯產業的區域化布局、科技化支撐、產業化經營及市場化運作，促進馬鈴薯產業進一步繁榮發展。

綜上所述，我國馬鈴薯的研究在其深度、廣度等方面雖有待提升，但我國未來的馬鈴薯研究將更具前景和實用性，也會為我國帶來理想的經濟效益。