基于Web of Science數(shù)據(jù)庫的國內(nèi)外山楂大數(shù)據(jù)分析

崔瀚元，張 越，宋兆偉，陳曉明，陳 穎，丁 舒

（天津市農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品保鮮與加工技術(shù)研究所，天津 300384）

0 引言

山楂屬于中國傳統(tǒng)的藥食兩用的水果[1]，富含多酚[2-3]、有機(jī)酸[4]等多種生物活性成分，具有抗氧化[5]、降血脂[6]、免疫調(diào)節(jié)[7-9]、預(yù)防心腦血管疾病[10-12]、預(yù)防癌癥[13-14]等多種保健功效。山楂的種植資源豐富，在中國，種植地主要分布在河北、河南、山東、山西、江蘇等省份，在國外，朝鮮、伊朗、土耳其、西伯利亞、歐洲、北美等國家/地區(qū)也均有種植[15-16]。山楂有280多個品種[17]。中國藥典記載，山楂又稱山楂果、山里紅、紅果等，為薔薇科(Rosaceae)山楂屬(Crataegus L.)植物的干燥成熟果實。味酸、甘，微溫。歸脾、胃、肝經(jīng)。具有消食健胃，行氣散瘀，化濁降脂的功能[18]。除中國外，國外多個國家和地區(qū)也將山楂作為藥用植物使用，歐洲藥典將山楂列為藥用植物品類，并規(guī)定山楂干品中的總黃酮含量（以金絲桃苷計）不得低于1.5%[19]。英國植物藥學(xué)家Nicholas Culpeper 在他的著作《植物藥全集》中對山楂的藥用價值進(jìn)行了詳細(xì)的講述[20]。阿拉伯民間醫(yī)學(xué)中也有使用山楂治療心臟類疾病的記載[21]。近年來，山楂的食用價值和藥用價值越來越受到國內(nèi)外學(xué)者的關(guān)注[22]。因此，本研究采用文獻(xiàn)計量學(xué)方法[23]，通過分段研究近30 年來Web of Science（以下簡稱WOS）數(shù)據(jù)庫中的山楂研究相關(guān)的文獻(xiàn)大數(shù)據(jù)，分析山楂研究領(lǐng)域的發(fā)展歷程、各國研究熱點，以期為中國相關(guān)后續(xù)山楂研究提供參考和借鑒。

1 材料與方法

通過WOS 平臺WOS 核心合集數(shù)據(jù)庫[24]，以“hawthorn”為主題詞，對1991—2020年30年間發(fā)表的山楂研究文獻(xiàn)進(jìn)行主題檢索，文獻(xiàn)語種為English，檢索時間為2021 年5 月28 日至2021 年5 月31 日。共檢索得到81 個國家/地區(qū)發(fā)表的1485 篇文獻(xiàn)，其中期刊論文1208篇、會議論文121篇、文獻(xiàn)綜述58篇、會議摘要47篇、書評37篇、其余45篇。以WOSTM分析報告和文獻(xiàn)計量在線分析平臺(https://bibliometric.com)為主要分析工具[25]，采用Excel 2010制作圖表，對論文發(fā)表數(shù)量、國家/機(jī)構(gòu)合作關(guān)系、研究熱點及發(fā)展方向等內(nèi)容進(jìn)行了一系列統(tǒng)計分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 山楂研究論文總的發(fā)展歷程

2.1.1 論文數(shù)量年變化趨勢1991—2020 年間，WOS核心合集數(shù)據(jù)庫中以山楂為主題詞的論文共1485篇，其中，發(fā)文量排名前6名的國家分別是：中國、美國、英國、德國、伊朗、土耳其，中國以351 篇位居榜首，其次是美國的333篇。從圖1可以看出，世界山楂研究論文總量在2005年以前增長緩慢，2006—2020年增長速度較快；到2020年全球論文發(fā)表數(shù)量達(dá)到年最高值——119 篇。中國關(guān)于山楂的研究起步較晚，1995 年才發(fā)表了第一篇關(guān)于山楂的論文，但中國論文發(fā)表數(shù)量與世界論文發(fā)表總量增長趨勢基本一致，到2020年發(fā)文數(shù)量也達(dá)到歷年的最高值——49 篇。美國歷年發(fā)表論文數(shù)量較為平均，增長趨勢不明顯。

圖1 1991—2020年山楂論文發(fā)表數(shù)量變化

2.1.2 論文發(fā)表數(shù)量前10 名的國家/地區(qū) 將1991—2020年按照10年間隔分成3個階段，分步研究山楂論文發(fā)表情況。3 個階段的發(fā)文量分別為，1991—2000年214 篇，2001—2010 年416 篇，2011—2020 年854篇。第二階段和第三階段分別比第一階段增長了94.39%和299.07%。從圖2 可以看出，三個階段中美國的發(fā)文量均穩(wěn)步增長，在第一、二階段位居首位，第三階段被中國超越。中國對山楂的研究起步較晚，在第一階段沒有排名，但是增長較快，第二階段發(fā)文量達(dá)到70篇，已僅次于美國的115篇；第三階段更是以278篇的總量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過第二名美國的136 篇排在第一位。此外，伊朗和土耳其在第三階段呈現(xiàn)出明顯的上升趨勢，分別以60篇和52篇位居第三名和第四名。德國發(fā)文量增長趨勢與美國相似，在3個階段穩(wěn)步增長，第三階段排在第五名。

圖2 1991—2020年發(fā)文量前10名的國家/地區(qū)發(fā)文變化趨勢

2.1.3 論文發(fā)表數(shù)量前10位的研究方向 從圖3可以看出，在世界范圍內(nèi)，山楂研究第一階段排名前3位的研究方向分別為昆蟲學(xué)、生態(tài)學(xué)和農(nóng)學(xué)，均與山楂采收前的種植研究相關(guān)，占到第一階段發(fā)文總量的42.056%。第二階段排名前3位的研究方向中，山楂采收前研究只剩下植物學(xué)，而采收后研究的藥理學(xué)和化學(xué)分別排名第一和排名第三。第三階段排名前3位的研究均與山楂的采收后加工研究相關(guān)，占到了第三階段發(fā)文總量的48.126%。其中食品科學(xué)的發(fā)文量最多，占到第三階段發(fā)文總量的17.096%，排在第一位?？梢姡澜绶秶鷥?nèi)山楂研究已經(jīng)從最初的種植研究發(fā)展到了較為深入的應(yīng)用研究方面。

圖3 1991—2020年發(fā)文量前10位的研究方向發(fā)文變化趨勢

2.1.4 論文發(fā)表數(shù)量前10 位的機(jī)構(gòu) 對1991—2020 年全球山楂研究領(lǐng)域論文發(fā)表數(shù)量前10 位的機(jī)構(gòu)進(jìn)行分段分析，結(jié)果見表1，第一階段（1991—2000年）排名前10位的機(jī)構(gòu)中，8所來自美國、1所來自澳大利亞、1所來自英國。第二階段（2001—2010 年）排名前10 位的機(jī)構(gòu)中，6所來自美國、2所來自中國、還有2所分別來自伊朗和印度。第三階段（2010—2020 年）排名前10 位的機(jī)構(gòu)中，4 所來自美國、6 所來自中國。中國機(jī)構(gòu)的發(fā)文量在第二階段和第三階段快速增加。

表1 1991—2020年發(fā)文量前10位的機(jī)構(gòu)發(fā)文情況

續(xù)表1

2.1.5 論文發(fā)表數(shù)量前10 名的作者 對1991—2020 年全球山楂研究領(lǐng)域論文發(fā)表數(shù)量前10 名的作者進(jìn)行分段分析，結(jié)果見表2，第一階段（1991—2000年）排名前10名的作者全部來自美國。第二階段（2001—2010年）排名前10 名的作者中，4 名來自美國、3 名來自中國、還有3名分別來自墨西哥、伊朗和印度。第三階段（2010—2020年）排名前10名的作者中，8名來自美國、2名來自中國?？梢娒绹髡叩陌l(fā)文量還是走在世界前列。而中國在山楂研究領(lǐng)域成規(guī)模的研究還遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于美國。

表2 1991—2000年發(fā)文量前10名的作者發(fā)文情況

2.2 近10年各國研究熱點及發(fā)展趨勢分析

2.2.1 近10年各國研究方向分析 近10年來，全球山楂研究涉及的主要方向有食品科學(xué)、化學(xué)、生物化學(xué)、藥理學(xué)、農(nóng)學(xué)、植物學(xué)、營養(yǎng)學(xué)、結(jié)合醫(yī)學(xué)、工程學(xué)、昆蟲學(xué)、生態(tài)學(xué)、研究實驗醫(yī)學(xué)等。其中食品科學(xué)研究文獻(xiàn)占比達(dá)到17.076%，其次是化學(xué)和藥理學(xué)，研究文獻(xiàn)占比分別達(dá)到16.257%和14.737%。具體到發(fā)文量排名前5名的中國、美國、伊朗、土耳其和德國的研究方向，從圖4 可以看出，中國偏重于化學(xué)、食品科學(xué)、生物化學(xué)、藥理學(xué)等山楂采收后的科學(xué)研究，美國偏重于生態(tài)學(xué)、昆蟲學(xué)等山楂種植方面的研究，伊朗和土耳其則在農(nóng)學(xué)和藥理學(xué)兩方面都有著重點，而德國在藥理學(xué)和結(jié)合醫(yī)學(xué)方面關(guān)注較多。

圖4 2011—2020年發(fā)文量排名前5名的國家研究方向變化趨勢

2.2.2 近10 年國家/機(jī)構(gòu)合作關(guān)系分析 全球山楂研究國家/地區(qū)研究合作機(jī)構(gòu)形成3 個最密切的合作關(guān)系網(wǎng)絡(luò)，分別是以美國的圣母大學(xué)、康奈爾大學(xué)、美國農(nóng)業(yè)部農(nóng)業(yè)研究局、華盛頓州立大學(xué)等30多所研究機(jī)構(gòu)形成的美國國內(nèi)合作機(jī)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)(A)，以及澳大利亞西澳大學(xué)、加拿大多倫多大學(xué)、哥倫比亞大學(xué)、丹麥的哥本哈根大學(xué)等多個國家形成的國際合作機(jī)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)(B)，以及克羅地亞共和國薩格勒布大學(xué)、英國倫敦大學(xué)學(xué)院、意大利博洛尼亞大學(xué)、美國FDA等多個國家形成的國際合作機(jī)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)(C)。中國的合作關(guān)系網(wǎng)絡(luò)相對較弱，研究合作較為分散，合作國家包括美國、新西蘭、芬蘭、澳大利亞、比利時、法國、加拿大、德國、巴基斯坦、土耳其、伊朗、英國等，沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)與芬蘭圖爾庫大學(xué)、濟(jì)南大學(xué)、遼寧大學(xué)、沈陽師范大學(xué)、遼寧省農(nóng)業(yè)科學(xué)院、河北科技師范學(xué)院、沈陽婦女兒童醫(yī)院、黑龍江農(nóng)業(yè)科學(xué)院等形成了最大的一個合作網(wǎng)絡(luò)。（見圖5）。

圖5 2011—2020年全球山楂研究國家/地區(qū)研究機(jī)構(gòu)合作關(guān)系

2.2.3 近10 年關(guān)鍵詞詞頻分布及變化 由圖6 可以看出，2011—2020 年間，全球山楂研究的關(guān)鍵詞，去除hawthorn（山楂）、crataegus（山楂屬）、rosaceae（薔薇科）等與山楂屬性相關(guān)的關(guān)鍵詞后，出現(xiàn)頻次最高的關(guān)鍵詞依次是“抗氧化”、“黃酮類”、“多酚”。10 年來，“黃酮類”詞頻數(shù)較為穩(wěn)定，“多酚”的詞頻數(shù)在2013年達(dá)到最高點。“抗氧化”的詞頻數(shù)在2011—2016年間逐步增長，2016 達(dá)到最高點，之后的幾年間出現(xiàn)的頻率較少，直到2020 年，“抗氧化”的詞頻數(shù)又達(dá)到了一個高點，僅次于2016 年的最高值，說明山楂抗氧化方面的研究又成為了國內(nèi)外學(xué)者關(guān)注的重點。關(guān)鍵詞“氧化應(yīng)激”自2016 年以來開始出現(xiàn)，隨后這幾年的詞頻數(shù)基本穩(wěn)定。

3 討論與結(jié)論

山楂的食用價值和藥用價值越來越受到國內(nèi)外學(xué)者的關(guān)注，具有巨大的發(fā)展?jié)摿脱芯績r值。本研究采用文獻(xiàn)計量學(xué)的方法，揭示了山楂研究領(lǐng)域中的研究現(xiàn)狀與發(fā)展規(guī)律。

（1）從總體發(fā)展趨勢來看，山楂研究正處在快速發(fā)展的過程中，發(fā)文量逐年快速增加。中國和美國發(fā)文量最多。各階段研究方向各有不同，1991—2000年排名前3 位的研究方向分別為昆蟲學(xué)、生態(tài)學(xué)和農(nóng)學(xué)。2001—2010 年排名前3 位的研究方向為藥理學(xué)、植物學(xué)和化學(xué)。2011—2020年排名前3位的研究方向為食品科學(xué)、化學(xué)和藥理學(xué)?？梢?，世界范圍內(nèi)山楂研究已經(jīng)從最初的種植研究發(fā)展到了較為深入的應(yīng)用研究方面。

（2）從國家/地區(qū)發(fā)展趨勢來看，第三階段排名前5名的國家/地區(qū)中，美國、德國的發(fā)文量穩(wěn)步增長。中國對山楂的研究起步較晚，但是增長較快，到第三階段以278 篇的總量排在第一位。此外，伊朗和土耳其在近10年呈現(xiàn)出明顯的上升趨勢，分別位居第三和第四名。在研究方向上，中國偏重于化學(xué)、食品科學(xué)、生物化學(xué)、藥理學(xué)等山楂采收后的科學(xué)研究，美國偏重于生態(tài)學(xué)、昆蟲學(xué)等山楂種植方面的研究，伊朗和土耳其則在農(nóng)學(xué)和藥理學(xué)兩方面都有相關(guān)研究，而德國在藥理學(xué)和結(jié)合醫(yī)學(xué)方面關(guān)注較多?？梢?，山楂在藥理學(xué)方面的應(yīng)用還是世界大多數(shù)國家關(guān)注的重點。

（3）從國家學(xué)術(shù)綜合影響力來看，排名前10 名的機(jī)構(gòu)從最初第一階段全部來自美國、澳大利亞、英國等發(fā)達(dá)國家。到第二階段除美國外，中國、伊朗和印度也有了一席之地。再到第三階段4所機(jī)構(gòu)來自美國、6所機(jī)構(gòu)來自中國。中國機(jī)構(gòu)目前在發(fā)文數(shù)量上領(lǐng)先于其他國家。然而，2011—2020年排名前10名的作者中，8名來自美國、2 名來自中國?？梢娒绹髡叩膯稳税l(fā)文量還是走在世界前列，表明美國作者的研究還是較為系統(tǒng)和深入的。而中國作者在山楂研究領(lǐng)域的深度和系統(tǒng)性上還應(yīng)繼續(xù)加強(qiáng)。

（4）從國家/機(jī)構(gòu)合作關(guān)系來看，全球山楂研究合作關(guān)系密切，合作機(jī)構(gòu)形成3 個最密切的合作關(guān)系網(wǎng)絡(luò)，分別是以美國的圣母大學(xué)、康奈爾大學(xué)等30 多所研究機(jī)構(gòu)形成的美國國內(nèi)合作關(guān)系網(wǎng)絡(luò)；以及澳大利亞、加拿大、哥倫比亞、丹麥等多個國家形成的國際合作關(guān)系網(wǎng)絡(luò)；還有克羅地亞共和國、英國、意大利、美國等國家形成的國際合作機(jī)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)。中國的國際合作程度相對不高，雖然合作的國家較多，但較為分散，尚未形成較為密切的合作網(wǎng)絡(luò)。

（5）從研究熱點來看，近年來山楂研究領(lǐng)域突顯較多的關(guān)鍵詞分別為“抗氧化”、“黃酮類”、“多酚”、“氧化應(yīng)激”等，多與食品科學(xué)、藥理學(xué)、營養(yǎng)學(xué)、結(jié)合醫(yī)學(xué)等方面相關(guān)。其中，關(guān)鍵詞“抗氧化”在2020 年突顯較多，說明山楂抗氧化研究方面的研究又再次成為了國內(nèi)外學(xué)者關(guān)注的重點，下一步可以進(jìn)行深入的探索。

綜上，國內(nèi)外學(xué)者關(guān)于山楂進(jìn)行了很多探索和研究。目前各國關(guān)注的重點是山楂在藥理學(xué)方向的應(yīng)用，研究熱點是山楂“抗氧化”。相較于國外而言，目前國內(nèi)的山楂研究發(fā)文量較大，但研究較為分散，成體系的研究較少，且機(jī)構(gòu)間的研究合作還處于初級階段。因此，中國未來山楂研究應(yīng)多在藥理學(xué)方向上，針對山楂在心血管和氧化應(yīng)激等方面的抗氧化功效，開展多機(jī)構(gòu)合作、成體系深入研究。