基于文獻計量學核盤菌研究現狀及趨勢分析

孫頡 原保忠

摘要 核盤菌是當今世界上最難防治的農業植物病原真菌之一，對植物生產危害極大，核盤菌的致病性研究備受國內外專家、學者的關注。本文運用文獻計量學方法，統計2002-2017年間SCIE數據庫收錄的相關核盤菌研究文獻1 972篇，通過對論文產出數量和被引次數進行數據分析，綜合考量論文的學術影響力，全面反映目前世界核盤菌研究現狀及發展態勢。核盤菌研究領域科研論文數量呈上升趨勢，美國、中國、加拿大是核盤菌研究領域的主要發文國家。Plant Disease和European Journal of Plant Pathology是核盤菌研究領域發文的主要刊源，我國核盤菌相關研究文獻數量近年來增長迅速，華中農業大學、中國農業科學院、南京農業大學等是我國核盤菌研究領域科研實力較強的機構。把握時機，加強科研國際合作與交流，增加論文的學術影響力是我國今后的發展方向。

關鍵詞 核盤菌; SCIE; 文獻計量學; 可視化分析

中圖分類號： Q 939.96

文獻標識碼： A

DOI： 10.16688/j.zwbh.2018505

核盤菌Sclerotinia sclerotiorum （Lib.） de Bary是一種世界性死體營養型植物病原真菌，可以危害多種農作物和蔬菜，寄主范圍廣泛，能侵染75個科450種植物[1]，引起多種作物的菌核病，導致作物產量下降和品質降低，每年給全世界的農業生產帶來嚴重損失。核盤菌在生物學上的分類地位屬于真菌界Fungi、子囊菌門Ascomycota、錘舌菌綱Leotiomycetes、錘舌菌亞綱Leotiomycetidae、柔膜菌目Helotiales、核盤菌科Sclerotiniaceae、核盤菌屬Sclerotinia[23]。核盤菌對植物生產危害極大，歷史上，在北美洲、歐洲、亞洲和大洋洲都造成過重大的經濟損失。在我國每年造成10億～30億元的經濟損失，發病嚴重區域作物減產近50%[4]。由核盤菌引起的作物菌核病危害范圍廣、防治難，目前主要依靠化學防治，隨著生物資源的開發與利用，生物防治因其綠色安全受到人們越來越多的重視。隨著現代分子生物學技術在核盤菌研究中的應用，人們對其致病機理等方面的研究也越來越深入。特別是2005年核盤菌全基因組序列的公布，為研究這一真菌病害開啟了新的篇章[5]。在我國，楊新美1959年已記載核盤菌的寄主植物達36科，214種[6]。核盤菌Sclerotinia sclerotiorum （Lib.） de Bary是中國最早發現的核盤菌之一[7]。王崇仁和吳友三發現寄生于細辛和人參上的兩個種[8]，李國慶、姜道宏研究發現核盤菌有2個近緣種，三葉草核盤菌S.trifoliorum和小核盤菌S.minor[910]。我國在核盤菌研究方面有一定基礎，近年來相關核盤菌研究發展迅速，備受國內外專家學者的關注，關于菌核病防治的相關研究一直在不斷進行。因此，很有必要對世界核盤菌研究文獻進行計量學分析，探討我國核盤菌研究的國際地位。文獻計量學是以文獻體系和文獻計量特征為研究對象，采用數學、統計學等計量研究方法，研究文獻情報的分布結構、數量關系、變化規律和定量管理，并進而探討科學技術的某些結構、特征和規律的一門學科[11]。對2002年-2017年核盤菌研究領域公開發表的國際文獻被SCIE收錄情況進行文獻統計與分析，從科研文獻產出的角度揭示有關核盤菌研究領域世界論文的生產規律、分布情況和研究發展態勢，探究核盤菌研究領域學術發展，為學者深入進行核盤菌研究提供可借鑒的參考。

1 數據來源與分析方法

根據核盤菌的學名，檢索策略采用檢索式為：主題=“Sclerotinia sclerotiorum”AND 文獻類型=Article or review。時間范圍2002年-2017年，檢索時間為2018年3月8日。通過檢索顯示SCIE庫16年中相關核盤菌研究文獻有1 972篇，采用SCIE檢索工具，使用WoS平臺中的分析功能，利用Excel軟件在對所得檢索結果的基礎上進行數據合并、去重處理后統計分析;借助陳超美博士研發的CiteSpace 為工具，CiteSpace是一款可視化文獻分析軟件，是目前最流行的知識圖譜繪制工具之一，應用于科學文獻中識別并顯示科學發展新趨勢和新動態，能夠顯示一個學科或知識域在一定時期發展的趨勢與動向，形成若干研究前沿領域的演進歷程[12]。采用版本為5.3.R4，對檢索到的相關核盤菌研究文獻進行多層次可視化分析處理。對相關核盤菌研究文獻進行發文年代、國家/地區分布、發文機構、作者、刊物、研究方向、關鍵詞及ESI高被引論文等變量多方位的統計與分析，采用定量和定性的方法，進行指標對比分析，揭示近年來世界相關核盤菌研究論文的分布情況及發展態勢。

2 結果分析

2.1 文獻國家/地區分布

由于核盤菌寄主范圍廣泛，致病機理復雜，危害范圍廣，又難以發現抗性品種，因此菌核病的控制是農業生產中的世界性難題，各國學者都很關注。1 972篇文獻來自82個國家/地區，排名前10位的國家/地區其論文共計1 825篇，占總數的92.55%，排名前10（top10）的國家文獻數量比較集中。

核盤菌研究領域論文數量排名前10位的國家/地區如表1所示，美國總被引頻次、h指數最高，說明其研究實力強大;英國、德國、法國、西班牙的平均引用次數都大于20，并且他引率都超過90%，說明其文獻質量高，是核盤菌研究領域具有影響力的國家;從h指數上看，美國、中國、加拿大是核盤菌研究領域的主要發文國家。中國的發文量、高被引文獻數最多，說明我國目前在此領域具有相當的研究實力，并且研究前景好。但我國論文他引率較低，僅75.84%，位列top10中最后，說明我國的核盤菌研究文獻影響力較低。我國核盤菌研究的文獻總量雖然是加拿大的2倍以上，但h指數相當，平均引用次數較低，僅為10.73，因此加強國際間交流，增加論文的學術影響力是今后的發展方向。

2.2 文獻發文年代分布及發展趨勢

為進一步了解核盤菌研究國家/地區近年來的研究狀況，對核盤菌研究的主力前3位國家進行詳細的年代發展變化統計分析。文獻數量的增長變化，反映學科發展的過程以及未來的發展趨勢。詳細分析世界核盤菌研究領域論文發表時間，2002年-2017年期間SCIE論文的總數不斷增長（圖1），文獻數量變化顯示核盤菌研究領域學術研究論文量總體上保持穩定增長，呈現上升態勢。16年間共收錄相關核盤菌的研究論文1 972篇，年均論文約123.25篇。2016年達到峰值，從2002年的文獻57篇增至2016年的226篇，文獻數量達到2002年的3.96倍。但在2017年文獻量有所下降，顯示今后的文獻量將處于一段相對平穩發展狀態。

中國的文獻數量發展經歷了3個階段，2002年-2006年發展緩慢，2006年-2012年發展較快，在2009年文獻的數量躍居世界第一，此后始終保持第一位置，2012年后處于快速發展期，文獻的數量飛速增長。我國核盤菌研究與美國、加拿大相比起步較遲，但后勁足，發展勢頭猛。16年間美國呈現穩步緩慢增長態勢;加拿大處于發展平穩狀態，在此研究領域保持相對穩定狀態。

核盤菌的研究歷程始于化學防治研究，然而化學防治不僅成本高、污染環境，而且防效也不理想;同時，食品的安全性也受到嚴重影響。隨著世界學者對于核盤菌研究的不斷深入，陸續開展了深入解析核盤菌的致病機理，開發和利用植物自身的抗病相關基因等方面的研究工作，這些工作有助于發展菌核病綠色防控新策略;深入解析核盤菌的分子致病機理，則有助于在植物中發現更多的抗病相關蛋白，有望獲得具有一定抗性的品種應用于菌核病的安全防控[13]。

2.3 發文機構分析

核盤菌研究領域1 972篇科研論文來源于1 266個研究機構，排名前10位的研究機構共發表論文699篇，占總數的35.45%，文獻量相對比較集中，占1/3還多。中國華中農業大學、美國農業部、加拿大農業及農業食品部的發文量位列前3位，發文量、總被引頻次、h指數較高，是這些國家核盤菌研究領域的主要機構。表2顯示我國在全球核盤菌研究學術領域處于領先地位，在此領域具有強大的科研實力，排名前10位（top10）的研究機構中3個來自我國，華中農業大學、中國農業科學院、南京農業大學在世界核盤菌研究領域科研實力較強，進入了前10位，排名分別為第1、第4和第5，是我國此研究領域的佼佼者;top10研究機構中6個機構的他引率大于90%，其中我國的3個機構都低于90%，說明我國發表論文的學術影響力較低。我國研究機構所發表的論文雖然數量驕人，但他引率、平均引用次數都偏低，值得思索。

分析核心作者通過Cite Space軟件生成共被引作者的知識網絡來進行。圖2中的節點表示的是作者姓名，越大的節點代表著共被引用次數越多，同時鏈接不同節點之間的線條代表作者共同被引用。作者的共被引頻次可以展現出作者在該領域的中心度，頻次高代表中心度高，也就意味著在該領域的研究中起著重要的作用，為其他研究者的研究奠定了一定的基礎，可以視為領域內的關鍵作者[14]。

核盤菌研究論文1 972篇共有5 632位作者，top10作者文獻量有367篇，占18.61%、華中農業大學的5名作者姜道宏、李國慶、付艷蘋、謝甲濤、程家森進入top10作者，顯示了該校在此領域的科研水平，是我國此領域較強的學科研究團隊。在植物病原真菌核盤菌致病機理研究領域，以姜道宏教授領銜的湖北省“作物真菌病害及其安全控制研究”創新團隊多年來致力于核盤菌致病和菌核發育的分子機理研究，采用真菌病毒防治菌核病的生物防治技術，取得了一系列研究突破，顯示了我國核盤菌研究的勃勃生機[15]。

2.4 論文來源出版物分析

學術期刊是科學知識的主要載體，統計核盤菌研究文獻相關的期刊（表3），載文量top10期刊顯示核盤菌領域的研究文獻來源出版物分布比較分散，又相對集中。1 972篇論文分散于449種刊物中，期刊平均載文量為4.39篇;文獻數量排名前2位雜志Plant Disease和European Journal of Plant Pathology的文獻數量多達50篇以上，是核盤菌研究領域發文的主要刊源。top10文獻的影響因子（2016年）范圍在1.085～4.697之間。按期刊載文數量的多少對期刊進行統計，并按降序排列，用布拉德福定律（Law of Bradford）進行分析，將期刊按其刊載學科專業論文的數量多少，以遞減順序排列[16]，top10出版物累計載文量420篇，論文總數累計占比21.31%，是該學科的核心期刊。top10刊源出版國較集中，美國占70%、荷蘭占20%、英國占10%。

2.5 論文學科方向分析

核盤菌論文研究范圍涉及48個學科，研究領域廣泛，是多學科全面發展的。統計顯示核盤菌研究領域top10文獻數均大于75篇，且學科分布占比均大于3.80%（表4）。學科研究方向主要集中在植物科學、農業、生物技術與應用微生物學、生物化學與分子生物學、微生物學等研究領域;研究文獻量較多，是此領域的主要研究方向，其總被引頻次、h指數均達到了較高水平。植物科學作為基礎學科，是核盤菌的主要研究方向;引人關注的是遺傳學科方向雖然文獻數僅有107篇，排在第8位，但平均引用次數最高，總被引頻次、h指數都相對較高，是核盤菌研究新興的發展方向。隨著核盤菌抗藥性的增強以及人們對食品安全意識的增強，學者目前希望通過生物防治的途徑來解決菌核病，從核盤菌致病機理入手，篩選抗性材料，進行無花瓣育種;利用高通量測序技術，挖掘真菌病毒資源;通過微生物防治、基因工程等，從生理、生化、分子機制等多角度闡明菌核病的病理機制是攻克菌核病需要解決的問題[17]。

2.6 核盤菌研究關鍵詞分析

對核盤菌研究領域文獻的關鍵詞進行可視化分析，有助于挖掘相關領域的研究熱點。按照齊普夫的詞頻分布規律，關鍵詞是對一篇文獻研究內容的提煉，是文獻的一個重要組成部分，代表一篇文獻的核心，是文獻的精髓，如果某一關鍵詞在其所屬領域反復出現，即為高頻次關鍵詞，可反映出該關鍵詞所表征的研究主題是當前研究熱點領域[1819]。運用Cite Space軟件，采用高頻關鍵詞的共現分析對核盤菌研究文獻的關鍵詞進行分析，可以得到國內外核盤菌領域的研究主題和熱點。

從2002年-2017年發表的1 972篇核盤菌主題SCIE文獻中統計分析得到高頻關鍵詞，使用頻次超過100的16個高頻關鍵詞見表5。比較發現核盤菌領域的研究熱點主要集中在生物防治、灰葡萄孢、草酸、抗真菌活性、病原菌鑒定等。明確核盤菌的致病特性，明確病原菌的致病機理，有助于病害的控制。灰葡萄孢是引起作物灰霉病的病原菌，和核盤菌同屬子囊菌門核盤菌科，是親緣關系比較近的兩種病原真菌，灰葡萄孢大量分泌物可以引起植物的細胞死亡和抑制幼苗生長[20]。研究表明草酸在核盤菌的致病過程中起著重要作用，草酸是核盤菌的必需致病因子，可以對菌核病進行生物防治[21]。

2.7 ESI高被引論文分析 （highly cited papers）

對核盤菌研究領域ESI高被引論文進行分析，有助于把握學術動態，揭示學科發展前沿。核盤菌研究文獻1 972篇中有13篇高被引論文，其中8篇論文和5篇綜述，說明綜述性文獻所引起的關注較多;出版年在2008年-2016年間，其中2015年最多，達5篇，占38.46%;國家地區分析顯示：中國6篇，占46.15%，美國4篇，占30.77%，德國3篇，占23.08%，其余≤2篇的分散于13個國家/地區，說明越是影響力高的文獻國際合作越高;在機構分布中，華中農業大學和德克薩斯農工大學各有3篇文獻，各占23.08%，其余≤2篇的分散于41個機構中;作者的分布中，姜道宏等8人有2篇文獻，各占15.39%，其余123人均有1篇文獻;13篇分散發表于13種刊物中;13篇文獻中11篇有基金資助，并且每篇文獻有多項基金資助，說明核盤菌的研究受到多方面的重視。研究方向屬于植物科學有10篇，占76.92%，屬于生物化學與分子生物學有4篇，占30.77%，屬于生物技術與應用微生物學、科技及其他專題有2篇，各占15.39%。來自ESI的數據顯示，根據對應領域和出版年中的高引用閾值，到2017年12月為止，高被引論文受到引用的次數歸入植物與動物科學12篇、分子生物學與遺傳學1篇，在學術領域同一出版年最優秀的前1%之列（表6）。

根據對應領域和出版年中的高引用閾值，到2017年12月為止，在ESI中學科分類比較集中，高被引論文歸入植物與動物科學12篇、分子生物學與遺傳學有1篇。ESI高被引論文質量高，現時學術影響力強，刊物的影響因子（2016年）其范圍在3.121～10.981，相對較高。通信作者中國4名，分別為華中農業大學姜道宏、周永明，中國農業科學院邱麗娟、西南大學李加納，美國、德國、瑞士各2名，印度、法國各1名。ESI高被引論文顯示，植物抗病基因的研究是目前植物遺傳學和病理學科的熱點及難點之一。目前的研究前沿是結合多種生化分析技術、質譜分析技術、蛋白質組學、轉錄組學、代謝組學等技術手段用于轉錄因子的鑒定和體外相關分析，運用轉基因手段研究轉錄組的調控機制，以期為菌核病防治及抗病育種提供新的思路[2224]。

3 結論

2002年-2017年核盤菌相關研究共發表SCIE研究論文1 972篇，其中有13篇高被引論文，包括8篇研究論文，5篇綜述;歸入植物與動物科學12篇、分子生物學與遺傳學1篇。美國、中國、加拿大是核盤菌研究領域的主要發文國家。美國總被引頻次、h指數最高，說明其研究實力強大;中國華中農業大學、美國農業部、加拿大農業及農業食品部的發文量位列前三位，發文量、總被引頻次、h指數較高，是這些國家核盤菌研究領域的主要研究機構。文獻數量排名前2位的刊物是Plant Disease和European Journal of Plant Pathology，其文獻數量多達50篇以上，是核盤菌研究領域發文的主要刊源。核盤菌論文研究范圍涉及48個學科，學科研究方向主要集中在植物科學、農業、生物技術與應用微生物學、生物化學與分子生物學、微生物學等研究領域;植物抗病基因的研究是目前植物遺傳學和病理學科的熱點及難點之一。華中農業大學、中國農業科學院、南京農業大學是我國核盤菌研究領域科研實力較強的機構，成為進入世界top10的研究機構。我國核盤菌相關研究文獻數量近年來增長迅速，在2012年文獻量超過了美國，成為世界第一。華中農業大學5位作者進入了top10作者行列，占到1/2，形成實力較強的學科研究團隊，在全球核盤菌研究學術領域有一定地位。目前我國處于核盤菌研究領域的最佳發展時期，ESI高被引論文有6篇說明我國在該領域的良好發展前景。分析顯示我國目前僅在文獻數量上顯示驕人成績，但文獻的學術影響力有待提高，科研合作關系是機構國際化的重要因素，因此把握時機，加強科研國際合作與交流，增加論文的學術影響力是今后我國在該領域的發展方向。

全面了解核盤菌的生物學特性，特別是核盤菌菌核發育和致病的分子機制，對研發新的菌核病防控技術具有重要意義。隨著核盤菌功能基因的研究日漸深入，越來越多的核盤菌致病因子被發現，為了解核盤菌致病的分子機理以及其與寄主植物的互作機理奠定了基礎，從而為認識和防控菌核病害提供可靠的理論基礎。深入解析核盤菌的致病機理，開發和利用植物自身的抗病相關基因，將有助于發展菌核病綠色防控新策略。

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（責任編輯：田 喆）