鳥類對微生物傳播影響的研究進展
——基于CiteSpace文獻計量分析

姜 林，李飛騰，佘 容，3，楊曉燕，2，3，*

（1.大理大學 東喜瑪拉雅研究院，云南 大理 671003；2.大理大學三江并流區域生物多樣性保護與利用云南省創新團隊，云南 大理 671003；3.大理大學中國三江并流區域生物多樣性協同創新中心，云南 大理 671003）

微生物是指廣泛存在于自然界中，肉眼不可見，必須借助光學顯微鏡或電子顯微鏡放大數百倍、數千倍甚至數萬倍才能觀察到的微小生物［1］，包括細菌、真菌、放線菌、病毒以及部分小型的原生生物、顯微藻類等。由于體形微小、結構簡單、繁殖迅速、容易變異以及環境適應能力強等特點，微生物在自然界不同生境中均有分布，并廣泛影響各類生態系統中的物質和能量平衡［1，2］。

擴散是影響微生物傳播的重要因素之一，微生物的擴散一般需要介質的幫助。微生物利用風等通過空氣介質的傳播往往具有一定的局限性，傳播范圍較小，高達95%的孢子仍然落在其子實體1m范圍之內［3，4］；而依靠生物介質的傳播則打破了這種局限，動物通過覓食、排泄和遷徙等活動，極大地增加了微生物傳播擴散的范圍［5，6］，鳥類尤其如此。鳥類的飛行活動可以跨越高山峽谷、河流湖泊，尤其是在遷徙季節，鳥類甚至能攜帶微生物進行跨洲傳播［7－9］。近年來，禽流感等人畜共患病的全球性公共衛生問題不斷發生，嚴重威脅到人們的生命財產安全，同時，科學技術的快速發展，使國內外關于鳥類對微生物傳播的研究報道逐年增加［10－12］。但目前尚未見基于全球范圍的鳥類對微生物傳播的研究概況分析或相關的文獻綜述。

本文采用文獻計量學方法［13］，對1900年以來Web of Science（以下簡稱WOS）核心合集數據庫以及中國知網（CNKI）數據庫中與鳥類、微生物有關的相關文獻進行量化分析［14－16］，以期了解鳥類與微生物關系的國內外相關研究發展歷程、研究現狀與熱點，并分析已有研究中存在的問題，為保護生物學、微生物生態學及生物地理學等領域的研究提供參考。

1 材料與方法

1.1 數據選擇所有文獻數據的采集時間截止至2020年12月31日。

英文文獻來源于WOS，檢索表達式為TS=（bird）AND TS=（Microorganism OR fungus OR bacteria OR virus），檢索時間跨度為1985年至2020年，檢索的文獻類型為所有文獻類型，剔除重復和不相干文獻，共得到12221篇可供分析的文獻。

中文文獻來源于CNKI，檢索表達式為SU=（'鳥'）AND SU=（'微生物'+'真菌'+'細菌'+'病毒'），檢索時間跨度為1915年至2020年，檢索的文獻類型為所有文獻類型，剔除重復和不相干文獻，共得到563篇可供分析的文獻。

1.2 數據分析利用Excel 2016、CiteSpace［17］和Gephi 64，對收集所得微生物的鳥類傳播研究文獻進行年度發文量、主要研究內容等進行統計分析及可視化處理。使用CiteSpace的突現關鍵詞分析功能分析某一研究領域的研究熱點及其變遷情況。為了解高頻關鍵詞之間的內在關系，選取出現頻次較高的關鍵詞，采用Gephi軟件得到高頻關鍵詞共現網絡可視圖。

2 結果

2.1 發文量年度變化趨勢1990年以來，所統計的文獻發文量呈現逐步遞增的趨勢。1990～2002年間，鳥類微生物研究領域年度中文發文量和英文發文量均呈零散增加的分布勢態，每年只有少數的文獻發表；在2003～2020年期間，中英文發文量快速增加。總體來看，英文年度發文量遠多于中文發文量，見圖1。

圖1 發文量年度趨勢圖Fig.1 Trend of annual publication volume

2.2 主要研究內容分析文獻關鍵詞是從論文中提取出來的最為關鍵的一組詞，是文獻的關鍵信息和知識點。

在英文文獻中，“bird”作為檢索詞出現頻次最高，占所分析文獻總量的23.62%；其次出現頻率較 高的 關 鍵 詞 為“virus”“infection”“chicken”和“avian influenza”等。研究熱點主要集中在病毒方面，“virus”“avian influenza”“west nile virus”共出現4346次，占所分析文獻的35.56%。此外，家禽也是該研究領域的重點研究對象，“chicken”“poultry”出現頻次合計2785次，占所分析文獻總量的22.79%，見表1。

表1 WOS中鳥類微生物研究方面出現頻次排名前10的關鍵詞Table 1 Top 10 key words in occurrence frequency in bird microorganism in WOS

在中文文獻中，出現頻次最高的前三個關鍵詞分別為禽流感病毒、野生鳥類和流行病學。從具體研究內容來看，該領域主要集中于一些病毒的研究上，禽流感病毒、HN亞型、西尼羅病毒、新城疫病毒、病毒感染等關鍵詞共出現404次，占統計范圍內發文總量的71.76%，見表2。

表2 CNKI中鳥類微生物研究方面出現頻次排名前10的關鍵詞Table 2 Top 10 key words in occurrence frequency in bird microorganism research in CNKI

2.3 研究熱點及其變遷分析從英文文獻的突現關鍵詞分析結果來看（圖2），“virus”“antigen”等詞在1990年就作為突現關鍵詞首先出現，并且“virus”由1990年一直持續到2000年，“antigen”由1990年一直持續到2005年。隨后分子生物學的發展使“monoclonal antibody”“DNA”“gene”“nucleotide sequence”“sequence”等成為突現關鍵詞，并持續到21世紀初；與此同時，“mareks disease”“bacteria”“newcastle disease virus”“escherichia coli”等病原微生物也成為研究的熱點。“human infection”于2013年作為突現關鍵詞出現，并持續到2017年。各種先進研究技術手段的應用使“gut microbiota”“microbiome”“molecular characterization”等成為突現關鍵詞，并由2017年持續到現在，見圖2。

圖2 WOS近30年鳥類微生物研究領域突現關鍵詞變遷（前35位）Fig.2 Changes of key words appearing in the field of studies on bird microorganisms in the past 30 years in WOS（top 35）

從中文文獻的突現關鍵詞分析結果來看（圖3），突現關鍵詞從1996年開始出現，“疾病”作為突現關鍵詞首先出現，并一直持續到1999年，“血清流行病學”作為突現關鍵詞由1997年出現，持續至2001年。此外，最先突現的5個關鍵詞基本都與傳染病的防治相關，從2011年開始，“基因重組”“生物學特性”“序列分析”等成為突現關鍵詞，隨著基因測序技術的發展，“高通量測序”于2016年開始成為突現關鍵詞，見圖3。

高頻關鍵詞共現網絡可視圖如圖4和圖5，圖中節點的大小代表關鍵詞出現的頻率高低，節點之間的連線表示節點之間兩組關鍵詞出現的頻次，連線越深表示出現頻次越高，代表兩組關鍵詞的關系就越密切［18］。

圖4 英文文獻中鳥類對微生物傳播研究的關鍵詞共現網絡Fig.4 Keyword co-occurrence network in the field of studies on bird microorganisms from English literature

鳥類與微生物關系的英文文獻關鍵詞共現網絡中較大節點的關鍵詞為“bird”“virus”“infection”“chicken”，而“avian influenza”“evolution”“poultry”“transmission”和“west nile virus”等節點稍小，見圖4。

中文文獻的關鍵詞共現網絡中較大節點顯示的關鍵詞是“禽流感病毒”“野生鳥類”，而“傳播”“流行病學”“序列分析”“腸道微生物”等節點較小且與其他關鍵詞聯系不緊密，見圖5。

圖5 中文文獻中鳥類對微生物傳播研究的關鍵詞共現網絡Fig.5 Keyword co-occurrence network in the field of studies on bird microorganisms from Chinese literature

3 討論與展望

3.1 對病原病毒的研究是鳥類與微生物共同研究的熱點內容國內外文獻的研究內容、突現關鍵詞及其共現網絡分析結果均顯示，鳥類對微生物傳播的研究主要集中于病原微生物方面，這主要是由于病原微生物所引發的各種疾病會對人類自身安全、畜禽養殖及野生動物保護造成威脅，出于對疾控防治方面的考慮，對鳥類所攜帶的病原微生物開展的研究起步較早，也始終是國內外研究的熱點。糞口傳播、血液傳播和機械性攜帶于鳥類體表羽毛是鳥類傳播微生物的主要途徑［19-22］。盡管熱點關鍵詞隨著科學技術的發展有所變化，但研究內容并沒有根本改變，仍然是更關注鳥類對病原微生物方面的傳播。

3.2 病毒是重點監測對象病毒是國內外相關研究的主要監測類群，雖然研究對鳥類所攜帶的各類經腸道傳播的病原微生物，以及機械性攜帶于鳥類體表羽毛的致病性細菌也有關注［22-24］。在病毒學方面，對禽流感病毒的研究最為深入和廣泛，研究學者普遍認為游禽和涉禽是禽流感病毒的自然生存庫［11，25］；此外，對其他病毒（如西尼羅河病毒、新城疫病毒等）也有相關研究開展［26-28］。造成這種現象的原因可能是由于病毒所引起的相關疾病（如禽流感、新城疫等）難防難控［29］，而細菌所引發的疾病幾乎都能用抗生素進行治療，沒有導致特別大的損失［30，31］。因此，相關研究人員需要將鳥類攜帶的病原細菌及真菌納入監測研究體系，尤其是需要加強對耐藥細菌和真菌的監測，以防止鳥類導致的大面積耐藥菌傳播的發生。

3.3 未來研究展望鳥類對微生物的傳播包括對病原微生物和非病原微生物的傳播，而已有研究發現鳥類可以將魚卵攜帶到沙漠新形成的小湖泊中［32，33］，因此，鳥類的遷徙應該也會影響微生物多樣性格局的形成。但是目前已有研究鮮少涉及對非病原微生物的傳播方面，關于鳥類對微生物多樣性格局形成和維持的影響研究還是空白，同時，歷史因素和環境因素對微生物多樣性格局形成和維持的相對影響都還是目前生態學領域亟待解決的問題［34-36］。從鳥類對微生物傳播的視角開展研究可幫助人類更加全面的理解微生物多樣性空間格局的形成和維持機制。

致謝感謝大理大學東喜瑪拉雅研究院肖文研究員、張淑霞高級工程師在本研究過程中提供的指導和幫助。感謝大理大學三江并流區域生物多樣性保護與利用云南省創新團隊，中國三江并流區域生物多樣性協同創新中心對本研究的支持。