1950年以來(lái)中國(guó)學(xué)者對(duì)苜蓿屬的研究：歷史脈絡(luò)與啟示

劉志英, 李西良, 齊曉,2, 李峰, 方珊珊, 王宗禮,3*, 孫啟忠*

(1.中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院草原研究所, 內(nèi)蒙古 呼和浩特 010010;2.全國(guó)畜牧總站, 北京 100126;

3.中國(guó)動(dòng)物衛(wèi)生與流行病學(xué)中心，山東 青島 266302)

1950年以來(lái)中國(guó)學(xué)者對(duì)苜蓿屬的研究：歷史脈絡(luò)與啟示

劉志英1, 李西良1, 齊曉1,2, 李峰1, 方珊珊1, 王宗禮1,3*, 孫啟忠1*

(1.中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院草原研究所, 內(nèi)蒙古 呼和浩特 010010;2.全國(guó)畜牧總站, 北京 100126;

3.中國(guó)動(dòng)物衛(wèi)生與流行病學(xué)中心，山東 青島 266302)

摘要：苜蓿自漢朝被引入中國(guó)，距今歷兩千余年，當(dāng)前已發(fā)展成為第一大栽培牧草，相對(duì)而言，我國(guó)苜蓿研究起步較晚，在近年始得以迅猛發(fā)展，但目前對(duì)其研究的歷史脈絡(luò)尚未見(jiàn)報(bào)道。為此，通過(guò)文獻(xiàn)計(jì)量學(xué)的方法，獲取CNKI、WOS數(shù)據(jù)庫(kù)及相關(guān)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的資料，綜合分析了1950年以來(lái)中國(guó)學(xué)者對(duì)苜蓿的研究軌跡，探究了近65年來(lái)成果數(shù)量、熱點(diǎn)演進(jìn)、關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)等，并對(duì)比了國(guó)內(nèi)、國(guó)際苜蓿研究的發(fā)展軌跡。結(jié)果表明, 1)1950年來(lái)，中國(guó)學(xué)者在苜蓿方面的研究論文數(shù)量呈現(xiàn)強(qiáng)勁的增加態(tài)勢(shì)，根據(jù)其自然增長(zhǎng)特征，可分為5個(gè)時(shí)期，2000年以后進(jìn)入極速增長(zhǎng)階段；2)近年來(lái)，中國(guó)學(xué)者對(duì)苜蓿研究的國(guó)際化程度逐年提高，目前中國(guó)已躍居全球第二大苜蓿研究國(guó)；3)中國(guó)學(xué)者最早較為注重對(duì)地方品種及其遺傳資源的挖掘，近年對(duì)高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、抗逆育種與栽培理論的研究較多，更加注重苜蓿產(chǎn)業(yè)發(fā)展相結(jié)合，相比于國(guó)外，對(duì)分子基礎(chǔ)、種間互作等機(jī)理性研究尚顯不足；4)苜蓿產(chǎn)業(yè)的成長(zhǎng)、科技期刊的發(fā)展、科研項(xiàng)目資助強(qiáng)度的增大是近65年來(lái)苜蓿研究得以迅猛發(fā)展的重要因素。研究認(rèn)為，在未來(lái)的食物結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型、草地農(nóng)業(yè)發(fā)展等歷史趨勢(shì)下，中國(guó)苜蓿研究將會(huì)從偏重于產(chǎn)業(yè)相關(guān)的技術(shù)研究，過(guò)渡到基礎(chǔ)理論研究，從而全方位支撐國(guó)家重大戰(zhàn)略需求和基礎(chǔ)科學(xué)理論需要。

關(guān)鍵詞：苜蓿；文獻(xiàn)計(jì)量學(xué)；Citespace III；草地農(nóng)業(yè)；牧草產(chǎn)業(yè)

Alfalfa science research by Chinese scholars since 1950: history and main topics

LIU Zhi-Ying1, LI Xi-Liang1, QI Xiao1,2, LI Feng1, FANG Shan-Shan1, WANG Zong-Li1,3*, SUN Qi-Zhong1*

1.InstituteofGrasslandResearch,ChineseAcademyofAgriculturalSciences,Hohhot010010,China; 2.NationalAnimalHusbandryService,Beijing100126,China; 3.ChinaAnimalHealthandEpidemiologyCenter,Qingdao266032,China

Abstract:Alfalfa (Medicago sativa) has been cultivated in China for more than 2000 years since its introduction during the Han dynasty. Currently, alfalfa is the most widely planted forage grass in China. Despite the importance of this species as a forage, research on alfalfa began late in China, and has rapidly developed in recent years. In this study, we obtained data from the Web of Science (WOS), China National Knowledge Infrastructure (CNKI), and other related databases, and then used a literature metrology method to analyze the history of research on alfalfa conducted by Chinese scholars since 1950. We explored the research achievements, evolution of hot spots, and key nodes in a historical context of nearly 65 years, and compared the tracks of domestic and international research on alfalfa. Our results showed that, since 1950, there has been an increase in the momentum of research on alfalfa conducted by Chinese scholars. According to the growth curve of the number of alfalfa publications, the period since 1950 can be divided into five periods, with the fast-growth stage in alfalfa research occurring after 2000. Our analyses showed that the internationalization of Chinese alfalfa research has increased over time, and that China is now the second-most important source of alfalfa research. In the early years of alfalfa research, the main topics were the mining of local varieties and genetic resources. More recently, research topics have included yield improvement, quality improvement, and breeding and cultivation theory. Also, there has been a considerable body of research on the development of alfalfa industries, comparisons of alfalfa cultivation and use between China and other countries, molecular biology, and interspecific relationships. The growth of the alfalfa industry, the emergence of new science and technology journals, and the increase in funding for scientific research have contributed to the rapid developments in alfalfa research over the last 65 years. The results of this study suggest that with the transformation of food structure and the development of grassland agriculture in China, alfalfa research has shifted from basic theory to technology, so that it can support the needs of major national strategies and provide basic science knowledge.

Key words:alfalfa (Medicago sativa); bibliometrics; Citespace III; agro-grassland; forage industry

以紫花苜蓿(Medicagosativa)為主的苜蓿屬(Medicago)物種(以下統(tǒng)稱“苜蓿”)是古老的栽培牧草，它起源于伊朗等地區(qū)[1]，因其蛋白轉(zhuǎn)化效率高，營(yíng)養(yǎng)豐富，可作為牲畜的優(yōu)質(zhì)飼草，因此成為最早被人類馴化的植物之一，被廣泛栽培利用[2]。早在二千多年前，作為戰(zhàn)馬的優(yōu)良飼料，伴隨著戰(zhàn)爭(zhēng)的足跡，在西亞、歐洲等地被有效傳播[3-4]。近代以來(lái)，隨著商貿(mào)與交通的迅速發(fā)展，并沿著傳教士的全球足跡，同時(shí)在世界資本主義崛起與西方列強(qiáng)的殖民侵略等因素的驅(qū)動(dòng)下，苜蓿在美國(guó)、加拿大、澳大利亞、南非、南美等世界各地都得以擴(kuò)大種植[5]，真正成為了一種全球性的栽培作物。

美國(guó)是全球最大的苜蓿栽培國(guó)，近半個(gè)多世紀(jì)以來(lái)，其栽培面積一直穩(wěn)定在1000萬(wàn)hm2左右[6]，是其繼小麥(Triticumaestivum)、玉米(Zeamays)之后的第三大栽培作物[7]。苜蓿在我國(guó)同樣有著悠久的栽培歷史，據(jù)史料記載，苜蓿早在公元前115年漢武帝時(shí)，張騫出使西域?qū)④俎Щ亻L(zhǎng)安[8]，并逐漸從長(zhǎng)安傳播到黃河流域等地，得以普遍種植[9]。但比較而言，苜蓿產(chǎn)業(yè)在我國(guó)形成與發(fā)展卻僅有幾十年的時(shí)間[10]，真正的快速發(fā)展是在進(jìn)入21世紀(jì)以后。作為我國(guó)第一大栽培牧草，相較于其他牧草，它吸引了更多的研究者的關(guān)注[11]。

20世紀(jì)50年代以來(lái)，我國(guó)的苜蓿研究開(kāi)始緩慢起步，但受限于對(duì)牧草的重視程度不夠等多種因素的影響，苜蓿研究成果十分稀少[11]。進(jìn)入20世紀(jì)80年代以后，才開(kāi)始廣泛對(duì)苜蓿引種適應(yīng)性、地方優(yōu)異品系資源等問(wèn)題開(kāi)始了較多的研究[6,12]。吳仁潤(rùn)[13]早在1987年對(duì)中國(guó)苜?？蒲?0年的回顧認(rèn)為，20世紀(jì)50年代以來(lái)的苜蓿研究的主要成就是挖掘了一批地方品系、清查了一些苜蓿主要病害、研究了提高苜蓿越冬率的技術(shù)。從20世紀(jì)80年代至今，我國(guó)苜蓿的栽培區(qū)域得以有效擴(kuò)展，逐漸從西北、黃河流域等傳統(tǒng)的苜蓿栽培區(qū)向全國(guó)包含濕熱、高寒、干旱、鹽漬等多個(gè)氣候區(qū)域引種，有效擴(kuò)大了苜蓿在我國(guó)的栽培范圍[14-15]。與此同時(shí)，在苜蓿資源收集與品種選育[16-17]、產(chǎn)量與品質(zhì)形成[18]、抗逆性[19]、區(qū)域適應(yīng)性評(píng)價(jià)[20]、生理生態(tài)特性[21]等各個(gè)方向，都開(kāi)展了卓有成效的研究。

回顧1950年以來(lái)的苜蓿研究史，總的來(lái)看，中國(guó)學(xué)者對(duì)苜蓿的研究從無(wú)到有、由少及多，因其在不同時(shí)期具有不同的范式特征，因而呈現(xiàn)了有趣的科學(xué)軌跡，但目前對(duì)其歷史脈絡(luò)的研究尚未見(jiàn)報(bào)道。因此，本文通過(guò)文獻(xiàn)計(jì)量學(xué)(bibliometrics)的方法，獲取中國(guó)知網(wǎng)(CNKI), Web of Science (WOS)數(shù)據(jù)庫(kù)及相關(guān)的苜蓿栽培面積等方面的統(tǒng)計(jì)資料，分析了1950年以來(lái)中國(guó)學(xué)者對(duì)苜蓿的研究軌跡，探究了其成果數(shù)量、熱點(diǎn)演進(jìn)、關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)等的歷史脈絡(luò)，對(duì)比了國(guó)內(nèi)、國(guó)際苜蓿研究的發(fā)展軌跡，并分析其成因，以期通過(guò)研究，為未來(lái)的中國(guó)苜蓿研究提供一定的啟示和借鑒。

1材料與方法

1.1　數(shù)據(jù)獲取

本文主要分析1950-2014年中國(guó)學(xué)者以中英文論文形式發(fā)表的關(guān)于苜蓿的研究成果，文獻(xiàn)資料的搜集包含中文期刊論文和英文期刊論文(主要統(tǒng)計(jì)SCI收錄期刊)兩部分。其中，中文論文的相關(guān)信息通過(guò)中國(guó)知識(shí)基礎(chǔ)設(shè)施工程(China National Knowledge Infrastructure, CNKI)數(shù)據(jù)庫(kù)的“中國(guó)學(xué)術(shù)期刊網(wǎng)絡(luò)出版總庫(kù)”中下載，英文論文的相關(guān)信息通過(guò)美國(guó)科學(xué)情報(bào)研究所(Institute for Scientific Information, ISI)的WOS數(shù)據(jù)庫(kù)的WOSTM核心合集進(jìn)行下載。

由于苜蓿屬物種主以“苜蓿”冠名，在CNKI數(shù)據(jù)庫(kù)中搜索中文論文的方法為，檢索條件設(shè)定“苜?！睘闄z索詞，時(shí)間跨度選擇為1950-2014，跨庫(kù)選擇僅選為“期刊”，從而剔除會(huì)議論文、學(xué)位論文、專利等信息的干擾，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行清洗。每條檢索文獻(xiàn)的信息包含作者姓名、作者機(jī)構(gòu)、論文標(biāo)題、論文摘要、發(fā)表日期、研究學(xué)科、資助項(xiàng)目等內(nèi)容。根據(jù)國(guó)際上不同地區(qū)的表述習(xí)慣，為保證數(shù)據(jù)收集的完備性，在WOS數(shù)據(jù)庫(kù)中搜索英文論文的方法為，以“主題=alfalfa”O(jiān)R“主題=Medicago”O(jiān)R“主題=Lucerne”為檢索式，由于1995年之前很少有中國(guó)的苜蓿研究論文發(fā)表在SCI收錄期刊，因此檢索時(shí)間為設(shè)定為1995-2014年，檢索后對(duì)結(jié)果精煉出中國(guó)學(xué)者發(fā)表關(guān)于苜蓿的英文研究論文，進(jìn)一步精煉為Article的內(nèi)容，檢索文獻(xiàn)含“Author names”、“Title”、“Abstract”、“Date”、“Addresses”、“Cited references”等信息。

中國(guó)苜蓿栽培面積包含1950-2013年苜蓿的數(shù)據(jù)，從統(tǒng)計(jì)年鑒和相關(guān)文獻(xiàn)報(bào)道分別獲取。1950-1990年的數(shù)據(jù)參考耿華珠[22]、吳仁潤(rùn)[13]報(bào)道，1991-2000年的數(shù)據(jù)參考張玉發(fā)和王慶鎖[23]、洪紱曾[8]的報(bào)道，2001-2013年的數(shù)據(jù)來(lái)自全國(guó)畜牧總站編寫的《草原基礎(chǔ)數(shù)據(jù)冊(cè)(2001-2008)》和《中國(guó)草業(yè)統(tǒng)計(jì)(2009-2013)》(內(nèi)部資料，未正式出版)。同時(shí)從《草原基礎(chǔ)數(shù)據(jù)冊(cè)(2001-2008)》和《中國(guó)草業(yè)統(tǒng)計(jì)(2009-2013)》獲取2001-2013年中國(guó)栽培牧草總面積(含一年生、多年生牧草)、多年生栽培牧草面積等數(shù)據(jù)。

2000年以來(lái)有關(guān)苜蓿研究的國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目立項(xiàng)情況的數(shù)據(jù)，來(lái)源于MedSci網(wǎng)站“2015自然科學(xué)基金分析系統(tǒng)(高級(jí)版)”(http://www.medsci.cn/sci/nsfc_analysis2.do)，在“關(guān)鍵領(lǐng)域歷年中標(biāo)對(duì)比”功能中輸入關(guān)鍵詞為“苜蓿”進(jìn)行查詢。

1.2　數(shù)據(jù)整合

1950-2009年的論文發(fā)表量為當(dāng)年中文論文和英文論文數(shù)量的總和。根據(jù)CNKI等數(shù)據(jù)庫(kù)的分類，中國(guó)學(xué)者對(duì)苜蓿研究的主要學(xué)科方向原始數(shù)據(jù)含“農(nóng)作物”、“畜牧與動(dòng)物科學(xué)”、“植物保護(hù)”、“農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)”、“生物學(xué)”、“農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)科學(xué)”等，由于信息重復(fù)，為清晰起見(jiàn)，將研究方向整合歸納為“植物科學(xué)”(即從苜蓿遺傳、生理、栽培等植物學(xué)背景的研究)、“畜牧科學(xué)”(即從苜蓿的動(dòng)物轉(zhuǎn)化方向的研究)、“植物保護(hù)”(即從苜蓿病蟲害等角度的研究)、“農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)”(即從草業(yè)經(jīng)濟(jì)方向的研究)、“工程機(jī)械”(即從苜蓿收獲、加工等角度的研究)5類。在對(duì)不同年代苜蓿研究的熱點(diǎn)關(guān)鍵詞分析中，對(duì)“苜?！薄ⅰ白匣ㄜ俎！薄ⅰ澳敛葜酢钡入y以代表某一研究命題、宏觀性的關(guān)鍵詞予以剔除，對(duì)類似“營(yíng)養(yǎng)成分”、“營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)”等表述略有差異、但內(nèi)容重復(fù)的關(guān)鍵詞予以合并。

1.3　研究指標(biāo)

對(duì)研究熱點(diǎn)的表征采用出現(xiàn)頻次和中介中心性兩項(xiàng)指標(biāo)。在網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中，如果某節(jié)點(diǎn)占據(jù)在其他兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間，則該節(jié)點(diǎn)因具有控制其他兩個(gè)節(jié)點(diǎn)間聯(lián)系的能力而擁有特殊的地位。中介中心度測(cè)量的是節(jié)點(diǎn)對(duì)資源控制的程度，衡量節(jié)點(diǎn)作為媒介的能力，中介中心度越高，表明節(jié)點(diǎn)對(duì)資源控制的能力越強(qiáng)[24]。

中國(guó)學(xué)者對(duì)苜蓿研究的國(guó)際化程度分析采用SCI論文占比指標(biāo)，其計(jì)算方法為，以當(dāng)年發(fā)表的SCI論文除以當(dāng)年發(fā)表總論文的比值。對(duì)苜蓿在栽培牧草中的地位變化的分析，采用苜蓿栽培面積占比指標(biāo)，其計(jì)算以當(dāng)年苜蓿栽培面積除以當(dāng)年牧草栽培面積的比值。不同國(guó)家學(xué)者在全球苜蓿研究中的地位采用國(guó)別占比指標(biāo)，其計(jì)算通過(guò)某一國(guó)家發(fā)表的論文數(shù)除以全球苜蓿研究的論文總數(shù)的比值。

1.4　分析軟件

通過(guò)統(tǒng)計(jì)分析軟件SPSS 19.0 (SPSS, Inc., Chicago, IL) 對(duì)發(fā)表論文數(shù)量、苜蓿栽培面積、苜蓿相關(guān)項(xiàng)目立項(xiàng)數(shù)與年份之間關(guān)系的分析采用回歸分析方法，并分別在P<0.05，0.01和0.001水平進(jìn)行顯著性檢驗(yàn)。對(duì)熱點(diǎn)關(guān)鍵詞頻次、中介中心性、關(guān)鍵詞初現(xiàn)年的分析，通過(guò)基于Java平臺(tái)的知識(shí)圖譜分析軟件CiteSpace III進(jìn)行[24]。在苜蓿研究的國(guó)別占比的比較中，通過(guò)ArcGIS 10.1 (ESRI, Redlands, California, USA) 進(jìn)行空間分析和作圖。其他的圖形均通過(guò)Sigmaplot 12.0 (Systat Software, Inc., USA) 進(jìn)行繪制。

2結(jié)果與分析

2.1　近65年來(lái)中國(guó)學(xué)者的苜蓿研究發(fā)文分析

近65年來(lái)，中國(guó)學(xué)者在苜蓿方面的研究論文數(shù)量呈現(xiàn)顯著的增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)，2010年以來(lái)年發(fā)文量為20世紀(jì)50年代的年發(fā)文量的100倍以上(圖1a)。比較來(lái)看，以中文形式發(fā)表的論文占主導(dǎo)地位(圖1a)，但近年來(lái)中國(guó)學(xué)者對(duì)苜蓿研究的國(guó)際化程度逐年提高(P<0.001)，從1995年開(kāi)始有少量研究發(fā)表在國(guó)際刊物上，到2014年，SCI論文占中國(guó)學(xué)者苜蓿研究論文的14%左右(圖1b)。以論文數(shù)量隨時(shí)間序列的增長(zhǎng)特征來(lái)看，可將近65年來(lái)的苜蓿研究劃分為5個(gè)階段：(1)1950-1977年，研究起始期；(2)1978-1990年，快速發(fā)展期；(3)1991-2000年，平穩(wěn)維持期；(4)2001-2008年，極速增長(zhǎng)期；(5)2009-2014年，高位發(fā)展期(圖1a和c)。中國(guó)學(xué)者在近65年來(lái)苜蓿研究的主要方向是植物科學(xué)，其次是畜牧科學(xué)、植物保護(hù)、農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)、工程機(jī)械(圖2)。

圖1　中國(guó)學(xué)者對(duì)苜蓿研究論文的動(dòng)態(tài)變化軌跡Fig.1　Dynamic changes trajectory of China’s research paper of alfalfa　(a) 中國(guó)學(xué)者在1950-2014年間以中英文形式發(fā)表的學(xué)術(shù)論文數(shù)量。S1~S5代表5個(gè)發(fā)展時(shí)期，小圖坐標(biāo)軸同大圖。(b) 1995-2014年中國(guó)學(xué)者發(fā)表關(guān)于苜蓿的論文中SCI占比變化特征。(c) 5個(gè)發(fā)展時(shí)期的論文數(shù)量動(dòng)態(tài)特征分析。(a) The number of academic papers published in English and Chinese from China’s scholars among 1950 to 2014. S1 to S5 represent five development periods. The coordinate axis of the small Figure is the same as the big Figure. (b) SCI proportion variation characteristics of China’s academic papers about alfalfa among 1995 to 2014. (c) Dynamic characteristics analysis on the number of papers in 5 development periods, respectively.

圖2　中國(guó)學(xué)者對(duì)苜蓿研究的主要學(xué)科方向Fig.2　Major disciplines direction on alfalfa from China’s scholars 　　　PLS, 植物科學(xué)；LVS, 畜牧科學(xué)；PPS，植物保護(hù)；AES, 農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)；EMS, 工程機(jī)械。PLS, Plant sciences；LVS, Livestock sciences；PPS，Plant protection sciences；AES, Agricultural economy sciences；EMS, Engineering machinery sciences.

2.2　近65年來(lái)中國(guó)學(xué)者對(duì)苜蓿研究的熱點(diǎn)變化

根據(jù)對(duì)中國(guó)學(xué)者的苜蓿研究階段的劃分，通過(guò)文獻(xiàn)計(jì)量學(xué)方法，對(duì)2000年之前、2000-2008年、2008年以后3個(gè)主要研究時(shí)間段的熱點(diǎn)進(jìn)行分析(表1)。具體而言，在2000年之前的研究中，“苜蓿品種”是最主要的研究命題，其中，一些地方品種的挖掘、利用受到了較高的重視，此外，也有不少研究開(kāi)始關(guān)注越冬、抗旱等抗逆性的研究命題；在2000-2008年間，苜蓿的產(chǎn)量、品質(zhì)等生產(chǎn)性能得到較高的重視，大量的研究集中于此，對(duì)抗逆性的研究由2000年之前的抗旱、抗寒，開(kāi)始逐步擴(kuò)展到耐鹽性；在2008年以后，除了繼續(xù)保持對(duì)產(chǎn)量、品質(zhì)等生產(chǎn)性能的高度關(guān)注之外，對(duì)栽培技術(shù)、產(chǎn)業(yè)發(fā)展等命題開(kāi)始有了較多的研究。總的來(lái)看，近65年來(lái)，中國(guó)學(xué)者的苜蓿研究命題中，從早期較為注重對(duì)地方品種及其遺傳資源的挖掘，逐漸過(guò)渡到近年來(lái)通過(guò)開(kāi)展高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、抗逆育種與栽培理論的研究，從而更加與苜蓿產(chǎn)業(yè)的發(fā)展緊密結(jié)合(表1)。

表1　近65年來(lái)中國(guó)學(xué)者對(duì)苜蓿研究的熱點(diǎn)變化分析

2.3　中國(guó)與國(guó)際研究動(dòng)態(tài)的比較

從1995年開(kāi)始有中國(guó)學(xué)者以英文形式在國(guó)際上發(fā)表關(guān)于苜蓿的研究論文算起，苜蓿研究論文主要由美國(guó)(23.33%)、法國(guó)(8.65%)、澳大利亞(6.59%)、中國(guó)(6.45%)和加拿大(5.43%)5國(guó)的科學(xué)家所發(fā)表，占全球苜蓿研究總論文的50.00%以上。綜合來(lái)看，1995年以來(lái)，中國(guó)成為世界第四大苜蓿研究國(guó)，但僅為世界第一的美國(guó)的約1/4(圖3)。但發(fā)展速度較快，1995-2014年間，中國(guó)學(xué)者發(fā)表的成果在國(guó)際占比呈逐年提高(P<0.01)，至2014年，已占全球的20%以上，發(fā)展成為全球第二大苜蓿研究國(guó)(圖4)。從研究的熱點(diǎn)來(lái)看，國(guó)內(nèi)外存在很大的差異，具體而言，國(guó)際研究主要集中于“基因表達(dá)”等分子水平上的探索，并較為重視以模式植物擬南芥為共同研究材料去開(kāi)展相關(guān)的機(jī)理性研究，尤為引人注意的是，國(guó)際上對(duì)苜蓿-根瘤菌的共生關(guān)系及其固氮效應(yīng)的研究較多，對(duì)叢枝菌根真菌對(duì)苜蓿養(yǎng)分、水分的利用也有不少的報(bào)道，此外，對(duì)品質(zhì)、產(chǎn)量也有許多研究。而中國(guó)的研究集中于品種、產(chǎn)量、品質(zhì)、產(chǎn)業(yè)，表現(xiàn)出與國(guó)外研究焦點(diǎn)的顯著不同(表2)。

圖3　1995-2014年不同國(guó)家學(xué)者對(duì)苜蓿的研究論文數(shù)量在全球的占比Fig.3　Percentage of the number of papers about alfalfa around the world from different countries’ scholars among 1995 to 2014

圖4　中國(guó)學(xué)者苜蓿研究在世界上的地位Fig.4　Status of alfalfa research from China’s scholars in the world

2.4　影響中國(guó)學(xué)者苜蓿研究脈絡(luò)的因素分析

2.4.1苜蓿產(chǎn)業(yè)發(fā)展產(chǎn)業(yè)發(fā)展的理論與技術(shù)需求一般是科學(xué)研究的根本背景，分析1950年以來(lái)中國(guó)苜蓿栽培面積，發(fā)現(xiàn)栽培面積隨時(shí)間序列呈現(xiàn)顯著的增加趨勢(shì)(P<0.001)，尤其是2000年以來(lái)栽培面積迅猛增長(zhǎng)(圖5a)，與前述的中國(guó)學(xué)者的苜蓿研究論文的遞增規(guī)律相同(圖5a)。此外，更為值得注意的是，近年來(lái)苜蓿在所有栽培牧草中地位得以更加凸顯，2000年以來(lái)，苜蓿在多年生牧草、全部栽培牧草中的份額均呈現(xiàn)極顯著的增加態(tài)勢(shì)(P<0.001)，至2013年，苜蓿栽培面積已占多年生牧草的30%以上，占全部牧草的25%左右(圖5b)。苜蓿產(chǎn)業(yè)發(fā)展中的技術(shù)難題是科學(xué)研究的基本問(wèn)題，因此，產(chǎn)業(yè)發(fā)展是苜蓿研究迅速發(fā)展的重要推動(dòng)力量。

2.4.2成果展示平臺(tái)學(xué)術(shù)期刊的發(fā)展為研究成果的發(fā)表提供了平臺(tái)，按發(fā)文總量排序，近65年來(lái)，有關(guān)苜蓿的中文研究論文主要發(fā)表在《草業(yè)科學(xué)》(1984年創(chuàng)刊)、《中國(guó)草地學(xué)報(bào)》(1979年創(chuàng)刊)、《草原與草坪》(1981年創(chuàng)刊)、《草地學(xué)報(bào)》(1991年創(chuàng)刊)和《草業(yè)學(xué)報(bào)》(1990年創(chuàng)刊)等5種期刊上，占總發(fā)文量的16.19%，此外，中國(guó)學(xué)者對(duì)苜蓿研究的英文論文主要發(fā)表在PloS one等期刊上(圖6)。以苜蓿研究發(fā)表的5種主要中文期刊分析，總的來(lái)看，自第一本期刊于1979年創(chuàng)刊以來(lái)，5種期刊的總載文量呈現(xiàn)顯著的增長(zhǎng)趨勢(shì)(圖7a)，各期刊的年載文量均呈現(xiàn)不同程度的增加態(tài)勢(shì)(圖7b)，為苜蓿研究成果的發(fā)表提供了重要載體。

表2　中國(guó)學(xué)者的苜蓿研究熱點(diǎn)與國(guó)際研究熱點(diǎn)的對(duì)比

圖5　中國(guó)1950年以來(lái)苜蓿栽培面積動(dòng)態(tài)軌跡Fig.5　Dynamic trajectories of alfalfa cultivation area in China since 1950　(a) 1950-2013年中國(guó)苜蓿栽培面積與年份的冪函數(shù)擬合曲線 (r=0.96, P<0.001); (b) 2001-2013年間苜蓿栽培面積占全部牧草栽培總面積(r=0.97, P<0.001)與多年生牧草栽培面積(r=0.95, P<0.001)的比例。(a) The power function fitting curve of alfalfa cultivation area and the year in China among 1950 to 2013 (r=0.96, P<0.001); (b) Percentage of alfalfa cultivation area accounting for all forage cultivation area (r=0.97, P<0.001) and perennial grass cultivation area (r=0.95, P<0.001) among 2001-2013, respectively.

圖6　中國(guó)學(xué)者發(fā)表論文的主要學(xué)術(shù)期刊及有關(guān)苜蓿的論文數(shù)量Fig.6　Main academic journals publishing papers about alfalfa from China’ scholars and the number of papers about alfalfa　中文期刊(1950-2014)；英文期刊(1995-2014)。簡(jiǎn)稱：CPS，草業(yè)科學(xué)；CGC，中國(guó)草地學(xué)報(bào)；CGT，草原與草坪；CAS，草地學(xué)報(bào)；CAP，草業(yè)學(xué)報(bào)；CPA，草業(yè)與畜牧；CAA，安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)；CCH，中國(guó)草食動(dòng)物；CXA，新疆農(nóng)業(yè)科學(xué)。EPO, Plos one; EPP, Plant physiology; EMB, Molecular biology reports; EBG, BMC genomics; EPS, Plant and soil; EAB, African journal of biotechnology; EJP, Journal of integrative plant biology; EJE, Journal of experimental botany; EPL, Planta. Chinese journal (1950-2014); English journal (1995-2014). Abbreviations: CPS, Pratacultural science; CGC, Chinese journal of grassland; CGT, Grassland and turf; CAS, Acta agrestia sinica; CAP, Acta prataculturae sinica; CPA, Prataculture and animal husbandry; CAA, Journal of Anhui agricultural sciences; CCH, China herbivores; CXA, Xinjiang agricultural sciences.

圖7　刊發(fā)苜蓿研究論文的5種主要期刊自創(chuàng)刊以來(lái)的總發(fā)文量(a)與分別發(fā)文量(b)的動(dòng)態(tài)變化Fig.7　Dynamic changes of the total papers’ number from the 5 major journals on alfalfa (a) and the individual number (b), respectively

2.4.3研究支撐體系科研項(xiàng)目資助是研究得以開(kāi)展、研究論文發(fā)表的基本動(dòng)力，分析近65年來(lái)中國(guó)學(xué)者的苜蓿研究的項(xiàng)目資助情況，發(fā)現(xiàn)國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目、國(guó)家科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目是最主要的資助來(lái)源，此外，國(guó)家973項(xiàng)目、國(guó)家863項(xiàng)目、中國(guó)科學(xué)院知識(shí)創(chuàng)新工程、農(nóng)業(yè)部948項(xiàng)目、農(nóng)業(yè)科技成果轉(zhuǎn)化資金、農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整重大技術(shù)研究專項(xiàng)等也是推動(dòng)苜蓿研究發(fā)展的主要項(xiàng)目類型(圖8a)。以對(duì)苜蓿研究推動(dòng)最大的國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目為例，分析其在近年來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)，發(fā)現(xiàn)自2000年以來(lái)，有關(guān)苜蓿的資助項(xiàng)目顯著增加(P<0.01)，從21世紀(jì)初期的每年低于5項(xiàng)，發(fā)展到近年來(lái)的約每年資助30項(xiàng)(圖8a)，這是苜蓿研究得以迅猛發(fā)展的重要原因。

圖8　資助中國(guó)學(xué)者苜蓿研究的主要科研項(xiàng)目及其發(fā)展趨勢(shì)Fig.8　Main projects funding alfalfa research from China’s scholar and its development trend　(a)資助中國(guó)學(xué)者苜蓿研究的主要科研項(xiàng)目類別；(b)2000年以來(lái)國(guó)家自然科學(xué)基金對(duì)苜蓿研究項(xiàng)目的資助率。NSFC, 國(guó)家自然科學(xué)基金；NSSP, 國(guó)家科技支撐計(jì)劃(含原國(guó)家科技攻關(guān)計(jì)劃)；973, 973計(jì)劃；863, 863計(jì)劃；IPC, 中國(guó)科學(xué)院知識(shí)創(chuàng)新工程；948, 農(nóng)業(yè)部948項(xiàng)目；ASTF, 農(nóng)業(yè)科技成果轉(zhuǎn)化資金。(a) Major scientific research project categories funding alfalfa research in China; (b) Funding rate on alfalfa research by the national natural science fund since 2000. NSFC, Natural Science Foundation of China; NSSP, National Science and Technology Support Plan Projects; 973, 973 Program；863, 863 Program; IPC, Innovative Program of the CAS; 948, 948 Project of Agricultural Department; ASTF, Agricultural Science and Technology Transformation Fund.

3討論

3.1　中國(guó)學(xué)者對(duì)苜蓿屬研究的歷史脈絡(luò)

科研成果數(shù)量的發(fā)展軌跡受多種因素的影響，通過(guò)對(duì)苜蓿研究論文數(shù)量的歷史軌跡的剖析，有助于相關(guān)研究者從科學(xué)學(xué)(science of science)的層面上順應(yīng)研究范式的轉(zhuǎn)變[25]，瞄準(zhǔn)關(guān)鍵科學(xué)問(wèn)題，進(jìn)行研究。本研究發(fā)現(xiàn)，以中國(guó)學(xué)者的苜蓿研究論文數(shù)量隨時(shí)間序列的自然增長(zhǎng)特征來(lái)看，可將近1950年來(lái)的苜蓿研究清晰地劃分為5個(gè)階段：第一階段在1950-1977年，為“研究起始期”，這一時(shí)期的年論文發(fā)表量較少，且發(fā)展不穩(wěn)定，年際之間的波動(dòng)較大，中國(guó)的苜蓿研究尚未形成穩(wěn)態(tài)；第二階段在1978-1990年，為“快速發(fā)展期”，10多年間，論文數(shù)量增長(zhǎng)近10倍，且其與年份之間具有顯著的回歸關(guān)系，中國(guó)的苜蓿研究取得了較快的發(fā)展，與 “文革”結(jié)束、1977年全國(guó)科學(xué)大會(huì)召開(kāi)后科研環(huán)境的積極激勵(lì)有關(guān)；第三階段在1991-2000年，為“平穩(wěn)維持期”，十年之間年論文量維持在200篇左右，年際之間的波動(dòng)較??；第四階段在2001-2008年，為“極速增長(zhǎng)期”，短短幾年間，年發(fā)文量從約200篇，增長(zhǎng)至接近1000篇；第五階段在2009-2014年，為“高位發(fā)展期”，盡管仍然保持顯著的增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)，但較之前一階段，其增長(zhǎng)速率顯著降低，進(jìn)入高位發(fā)展?fàn)顟B(tài)，這與“嬰兒奶粉事件”后，全社會(huì)對(duì)優(yōu)質(zhì)飼草的高度重視有關(guān)[7]。

3.2　苜?？茖W(xué)研究與產(chǎn)業(yè)發(fā)展的互動(dòng)關(guān)系

有趣的是，苜蓿研究的發(fā)展軌跡與產(chǎn)業(yè)發(fā)展等因素具有極強(qiáng)的相關(guān)性，已有研究報(bào)道了我國(guó)苜蓿產(chǎn)業(yè)的發(fā)展階段，孫啟忠等[26]將中國(guó)苜蓿產(chǎn)業(yè)的發(fā)展歷史劃分為5個(gè)階段：(1)苜蓿生產(chǎn)自給期(1949-1983年)；(2)苜蓿產(chǎn)業(yè)萌芽期(1984-1995年)；(3)苜蓿產(chǎn)業(yè)成長(zhǎng)期(1996-2004年)；(4)苜蓿產(chǎn)業(yè)調(diào)整期(2005-2009年)；(5)苜蓿產(chǎn)業(yè)增長(zhǎng)期(2010年-現(xiàn)在)。相似的是，盧欣石[7]將之分為3個(gè)階段：(1)平衡穩(wěn)定階段(20世紀(jì)90年代中期以前)，此時(shí)中國(guó)苜蓿沒(méi)有形成產(chǎn)業(yè)；(2)急速發(fā)展階段(20世紀(jì)90年代末-21世紀(jì)初)；(3)低迷徘徊階段(2004-2007年)；(4)振興上升階段(2008年-現(xiàn)在)。可見(jiàn)，孫啟忠等[26]和盧欣石[7]關(guān)于苜蓿產(chǎn)業(yè)的發(fā)展階段基本吻合，本研究關(guān)于20世紀(jì)50年代以來(lái)苜蓿栽培面積的分析也支持其階段劃分的觀點(diǎn)，重要的是，這一產(chǎn)業(yè)的階段劃分與本文關(guān)于苜蓿研究的階段劃分也存在著明顯的吻合，可見(jiàn)苜蓿研究的繁榮有賴于產(chǎn)業(yè)發(fā)展對(duì)技術(shù)需求的增大。同時(shí)，本文進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn)，除了苜蓿產(chǎn)業(yè)的成長(zhǎng)的因素之外，科技期刊的發(fā)展、科研項(xiàng)目資助強(qiáng)度的增大也是苜蓿研究的關(guān)鍵支持力量。

3.3　中外學(xué)者對(duì)苜蓿研究軌跡的分異

在不同的時(shí)期，苜蓿研究的熱點(diǎn)問(wèn)題不盡相同，通過(guò)Citespace III軟件，本文開(kāi)展文獻(xiàn)計(jì)量學(xué)的分析發(fā)現(xiàn)，在2000年之前，對(duì)苜蓿地方品種的挖掘和利用較為重視，從2000年開(kāi)始，進(jìn)入“急速增長(zhǎng)期”，大量的研究主要關(guān)注苜蓿的產(chǎn)量、品質(zhì)等生產(chǎn)性能，同時(shí)對(duì)抗逆性的研究也較多，在2008年進(jìn)入“高位增長(zhǎng)期”以后，對(duì)產(chǎn)量、品質(zhì)等生產(chǎn)性能的仍然高度關(guān)注，引人注意的是，這一時(shí)期對(duì)栽培技術(shù)、產(chǎn)業(yè)發(fā)展等開(kāi)始重視。因此，中國(guó)學(xué)者的研究，早期較為注重對(duì)地方品種及其遺傳資源的挖掘，逐漸過(guò)渡到近年來(lái)通過(guò)開(kāi)展高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、抗逆育種與栽培理論的研究，從而更加與苜蓿產(chǎn)業(yè)的發(fā)展緊密結(jié)合。這與國(guó)外研究的研究軌跡相差迥異，本文分析發(fā)現(xiàn)，國(guó)際上對(duì)苜蓿的分子基礎(chǔ)等方面開(kāi)展了大量研究。顯然，過(guò)去65年中國(guó)的研究偏重于本土適應(yīng)性，主要聚焦于通過(guò)育種、栽培等途徑提高苜蓿的產(chǎn)量和品質(zhì)，但對(duì)苜蓿的分子生物學(xué)機(jī)制的關(guān)注尚顯薄弱。而且，通過(guò)學(xué)科分類的分析發(fā)現(xiàn)，主要的研究聚焦于植物科學(xué)方向，而對(duì)苜蓿的動(dòng)物轉(zhuǎn)化、病蟲害、草業(yè)經(jīng)濟(jì)、牧草收獲加工等的關(guān)注相對(duì)較少，在未來(lái)的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的歷史趨勢(shì)下，需要加強(qiáng)多學(xué)科的研究。

3.4　未來(lái)中國(guó)學(xué)者的苜蓿研究方向的預(yù)測(cè)

苜蓿產(chǎn)業(yè)是牛奶安全生產(chǎn)的“第一車間”，自“嬰兒奶粉事件”以來(lái)，舉國(guó)高度關(guān)注牛奶等奶制品的質(zhì)量問(wèn)題[27]，國(guó)務(wù)院于2012推動(dòng)開(kāi)展了“振興奶業(yè)苜蓿發(fā)展行動(dòng)”計(jì)劃，極大地推動(dòng)了苜蓿產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。重要的是，當(dāng)前，我國(guó)城鄉(xiāng)居民食物結(jié)構(gòu)正在發(fā)生歷史性的轉(zhuǎn)型，故食物生產(chǎn)模式亦應(yīng)順應(yīng)食物結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)型而做出戰(zhàn)略調(diào)整[28]。根據(jù)“食物當(dāng)量”的相關(guān)研究表明，中長(zhǎng)期內(nèi)國(guó)內(nèi)城鄉(xiāng)居民的口糧需求約為2億t“食物當(dāng)量”，家畜飼料需求為5億t“食物當(dāng)量”，飼料是口糧的2.5倍[29]。因此，傳統(tǒng)的“耕地農(nóng)業(yè)”將無(wú)力承擔(dān)，未來(lái)必須大力發(fā)展以苜蓿產(chǎn)業(yè)為主的草地農(nóng)業(yè)，發(fā)揮苜蓿的“營(yíng)養(yǎng)體農(nóng)業(yè)”對(duì)“籽實(shí)農(nóng)業(yè)”的飼料生產(chǎn)效率的比較優(yōu)勢(shì)[30]。值得一提的是，為順應(yīng)食物結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型的歷史趨勢(shì)，加強(qiáng)維護(hù)糧食安全，2015年中央一號(hào)文件首次明確了“草牧業(yè)”的概念，更加突出飼草的畜牧轉(zhuǎn)化功能，豐富草業(yè)科學(xué)的現(xiàn)代內(nèi)涵，指出要“加快發(fā)展草牧業(yè)，支持青貯玉米和苜蓿等飼草料種植，開(kāi)展糧改飼和種養(yǎng)結(jié)合模式試點(diǎn)，促進(jìn)糧食、經(jīng)濟(jì)作物、飼草料三元種植結(jié)構(gòu)協(xié)調(diào)發(fā)展”。顯然，以苜蓿為主的草產(chǎn)業(yè)發(fā)展迎來(lái)了難得的歷史發(fā)展機(jī)遇，可以預(yù)測(cè)，未來(lái)中國(guó)的苜蓿產(chǎn)業(yè)將會(huì)得到更大的發(fā)展[31]。因而，苜蓿研究也將會(huì)從偏重與產(chǎn)業(yè)相關(guān)的技術(shù)研發(fā)，逐漸過(guò)渡到基礎(chǔ)理論、關(guān)鍵技術(shù)的多學(xué)科協(xié)同創(chuàng)新，全方位支撐國(guó)家重大戰(zhàn)略需求和基礎(chǔ)科學(xué)理論發(fā)展的需要。

4結(jié)論

1)1950年來(lái)，中國(guó)學(xué)者在苜蓿方面的研究論文數(shù)量呈現(xiàn)強(qiáng)勁的增加態(tài)勢(shì)，根據(jù)其自然增長(zhǎng)特征，可分為5個(gè)時(shí)期，分別為：① 1950-1977年，研究起始期；② 1978-1990年，快速發(fā)展期；③ 1991-2000年，平穩(wěn)維持期；④ 2001-2008年，極速增長(zhǎng)期；⑤ 2009-2014年，高位發(fā)展期。

2)近年來(lái)，中國(guó)學(xué)者對(duì)苜蓿研究的國(guó)際化程度呈逐年顯著提高態(tài)勢(shì)，至2014年，中國(guó)學(xué)者SCI發(fā)文量在國(guó)際SCI總論文的占比達(dá)20%以上，中國(guó)已躍居全球第二大苜蓿研究國(guó)。

3)中國(guó)學(xué)者最早較為注重對(duì)地方品種資源的挖掘，近年對(duì)高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、抗逆育種與栽培理論研究較多，偏重與苜蓿產(chǎn)業(yè)發(fā)展相結(jié)合，與國(guó)外同行相比，中國(guó)學(xué)者對(duì)分子遺傳基礎(chǔ)等機(jī)理性研究仍顯不足。

4)苜蓿產(chǎn)業(yè)迅速成長(zhǎng)，科技期刊平穩(wěn)發(fā)展，科研項(xiàng)目資助強(qiáng)度的顯著增大，是近1950年以來(lái)中國(guó)學(xué)者對(duì)苜蓿屬的研究得以迅猛發(fā)展的重要作用力量。

5)隨著國(guó)家對(duì)草牧業(yè)的日益重視，在未來(lái)的食物結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型、草地農(nóng)業(yè)發(fā)展等趨勢(shì)下，苜蓿研究將會(huì)從偏重與產(chǎn)業(yè)相關(guān)的技術(shù)研究，過(guò)渡到基礎(chǔ)理論研究，從而推動(dòng)中國(guó)草產(chǎn)業(yè)的發(fā)展與苜?？茖W(xué)的進(jìn)步。

致謝：兩位匿名審稿專家在同行評(píng)議中提出了建設(shè)性意見(jiàn)，謹(jǐn)致謝忱！

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劉志英, 李西良, 齊曉, 李峰, 方珊珊, 王宗禮, 孫啟忠. 1950年以來(lái)中國(guó)學(xué)者對(duì)苜蓿屬的研究：歷史脈絡(luò)與啟示. 草業(yè)學(xué)報(bào), 2015, 24(10): 58-69.

LIU Zhi-Ying, LI Xi-Liang, QI Xiao, LI Feng, FANG Shan-Shan, WANG Zong-Li, SUN Qi-Zhong. Alfalfa science research by Chinese scholars since 1950: history and main topics. Acta Prataculturae Sinica, 2015, 24(10): 58-69.

通訊作者*Corresponding author. E-mail: sunqz@126.com，wangzongli@sina.com

作者簡(jiǎn)介：劉志英(1985-)，女，山西大同人，博士。E-mail：liuzhiying567@126.com

基金項(xiàng)目：公益性行業(yè)(農(nóng)業(yè))科研專項(xiàng)經(jīng)費(fèi)項(xiàng)目(201203042)，現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系項(xiàng)目(CARS-35)，中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院科技創(chuàng)新工程-牧草栽培與加工利用團(tuán)隊(duì)(CAAS-ASTIP-IGR 2015-02)和內(nèi)蒙古自治區(qū)科技重大專項(xiàng)資助。

收稿日期：2015-03-10；改回日期：2015-04-20

DOI：10.11686/cyxb2015129