基于文獻(xiàn)計(jì)量的水稻研究態(tài)勢(shì)分析

王麒曾憲楠馮延江孫羽宋秋來來永才*

（1黑龍江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院博士后科研工作站，哈爾濱150086；2黑龍江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院耕作栽培研究所，哈爾濱150028；第一作者：neauwq@163.com；*通訊作者：yame0451@163.com）

水稻是世界上主要的糧食作物之一，全球近半數(shù)人口以稻米為主食[1-2]。隨著科研人員對(duì)水稻領(lǐng)域研究逐步深入，不同方向研究的文章呈現(xiàn)逐漸增長(zhǎng)趨勢(shì)。文獻(xiàn)計(jì)量學(xué)能夠客觀、定量的解讀某一研究領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)，可用來宏觀分析各領(lǐng)域的發(fā)展并預(yù)測(cè)發(fā)展趨勢(shì)，再通過圖譜直觀、形象地將結(jié)果展示出來[3-5]。目前，文獻(xiàn)計(jì)量學(xué)已被廣泛應(yīng)用到各研究領(lǐng)域。楊華等[6]用于國(guó)際茶多酚類的研究；羅斌圣等[7]用于民族生態(tài)學(xué)研究；吳同亮等[8]用于環(huán)境土壤學(xué)的分析；楊俏俏等[9]將文獻(xiàn)計(jì)量學(xué)應(yīng)用到了藥用植物基因組學(xué)的研究；曹永強(qiáng)等[10]用于生態(tài)修復(fù)領(lǐng)域的研究。目前水稻研究領(lǐng)域，雜交稻[11]、稻瘟病[12]、水稻基因組[13]和超級(jí)稻[14]也已有相關(guān)的分析。本文以Web of Science數(shù)據(jù)庫(kù)為基礎(chǔ)，采用計(jì)量學(xué)方法，對(duì)1999—2018年發(fā)表的與水稻相關(guān)的文章進(jìn)行分析，可以充分了解水稻研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)，旨在為水稻領(lǐng)域的科研工作者深入研究提供借鑒及參考。

1 數(shù)據(jù)來源及分析方法

數(shù)據(jù)檢索于Web of Science的Science Citation Index Expanded（SCI-EXPANDED）數(shù)據(jù)庫(kù)。通過數(shù)據(jù)庫(kù)檢索水稻領(lǐng)域相關(guān)的文獻(xiàn)，檢索方式采用主題檢索，檢索式為“rice”or“Oryza sativa L.”or“Indica”or“paddy”or“paddies”，設(shè)置的檢索時(shí)間為1999—2018年，檢索時(shí)間截止到2018年12月8日。利用Excel 2010對(duì)檢索到的水稻領(lǐng)域的文獻(xiàn)發(fā)表數(shù)量、研究領(lǐng)域、載文期刊及影響因子等進(jìn)行計(jì)量學(xué)分析。研究熱點(diǎn)基于VOSviewer可視化軟件，對(duì)所有來源文獻(xiàn)的關(guān)鍵詞進(jìn)行分析并作圖。

圖1 1999—2018年世界在水稻研究領(lǐng)域文獻(xiàn)發(fā)表數(shù)量

2 結(jié)果與分析

2.1 文獻(xiàn)發(fā)文量總體趨勢(shì)

通過檢索結(jié)果可知，該領(lǐng)域近20年文獻(xiàn)數(shù)量共計(jì)136 384篇。1999—2018年水稻研究領(lǐng)域文獻(xiàn)發(fā)文量情況見圖1。文獻(xiàn)數(shù)量總體上呈逐年上升趨勢(shì)，2017年達(dá)到了12 917篇。

中國(guó)在水稻領(lǐng)域發(fā)表文獻(xiàn)情況如圖2。從圖2可見，中國(guó)在1999—2018年文獻(xiàn)發(fā)表數(shù)量持續(xù)增長(zhǎng)，趨勢(shì)與國(guó)際趨勢(shì)基本一致，中國(guó)在該領(lǐng)域發(fā)表SCI文章數(shù)量為33 846篇。1999—2008年文章發(fā)表量較平穩(wěn)，2009—2018年文章發(fā)表量迅速增長(zhǎng)。

表1 1999-2018年水稻領(lǐng)域文章數(shù)量排名前20國(guó)家和地區(qū)

圖2 1999—2018年中國(guó)在水稻研究領(lǐng)域文獻(xiàn)發(fā)表數(shù)量

圖3 1999—2018世界排名前5位國(guó)家的發(fā)文量趨勢(shì)

2.2 文獻(xiàn)來源主要國(guó)家和地區(qū)

將發(fā)表文章數(shù)量居前20位的國(guó)家和地區(qū)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，結(jié)果（表1）表明，發(fā)表文章數(shù)量居前20的國(guó)家和地區(qū)中，美洲有3個(gè)（美國(guó)、巴西、加拿大），亞洲有10個(gè)（中國(guó)、韓國(guó)、日本、泰國(guó)、印度、馬來西亞、伊朗、菲律賓、中國(guó)臺(tái)灣、巴基斯坦），歐洲有6個(gè)（德國(guó)、西班牙、法國(guó)、英國(guó)、意大利、荷蘭），大洋洲只有1個(gè)（澳大利亞）。因?yàn)閬喼薜闹饕Z食作物為水稻，所以在此領(lǐng)域發(fā)表文章數(shù)量較多。

對(duì)世界排名前5位的國(guó)家發(fā)文量進(jìn)行分析后發(fā)現(xiàn)，1999—2008年，美國(guó)和日本的發(fā)文量較其他3個(gè)國(guó)家多，自2009年后，中國(guó)發(fā)文量增長(zhǎng)速度明顯高于其他幾個(gè)國(guó)家，美國(guó)、印度、日本、韓國(guó)的發(fā)文量也呈現(xiàn)平緩增長(zhǎng)（圖3）。

2.3 發(fā)文較多的研究機(jī)構(gòu)

將1999—2018年水稻領(lǐng)域發(fā)文量前20位的機(jī)構(gòu)進(jìn)行排列，結(jié)果（表2）發(fā)現(xiàn)，發(fā)文量居前5的機(jī)構(gòu)分別是中國(guó)科學(xué)院（發(fā)文量占比4.80%）、浙江大學(xué)（發(fā)文量占比2.03%）、南京農(nóng)業(yè)大學(xué)（發(fā)文量占比1.85%）、中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院（發(fā)文量占比1.85%）、國(guó)際水稻研究所（發(fā)文量占比1.43%）。

h指數(shù)是美國(guó)物理學(xué)家Hirsch提出的[15]。它是指一個(gè)國(guó)家（機(jī)構(gòu)、科研人員）最多有h篇論文分別被引用最少h次，此指數(shù)值越高，說明論文的影響力越大，現(xiàn)已在研究機(jī)構(gòu)、期刊等方面應(yīng)用[16-18]。h指數(shù)排名前5的機(jī)構(gòu)分別是中國(guó)科學(xué)院、國(guó)際水稻研究所、日本農(nóng)業(yè)生物科學(xué)研究所、日本東京大學(xué)、加州大學(xué)戴維斯分校。

從總被引頻次分析，位居前5的機(jī)構(gòu)分別是中國(guó)科學(xué)院、國(guó)際水稻研究所、日本農(nóng)業(yè)生物科學(xué)研究所、日本東京大學(xué)、浙江大學(xué)。

2.4 發(fā)文量較大的期刊

表3為1999—2018年發(fā)表水稻領(lǐng)域文章數(shù)量排名前10的期刊。這10個(gè)期刊共發(fā)表文章11 672篇，期刊影響因子在2.766~5.949之間；美國(guó)有3個(gè)期刊，英國(guó)和荷蘭分別有2個(gè)期刊，日本、瑞士、德國(guó)分別有1個(gè)期刊。排名前3的期刊分別是美國(guó)的《PLoS ONE》、日本的《Plant and Cell Physiology》、瑞士的《Frontiers in Plant Science》。想更多了解水稻領(lǐng)域的研究方向、研究?jī)?nèi)容可以關(guān)注這些期刊發(fā)表的文章。

表2 1999-2018年水稻領(lǐng)域發(fā)文量前20位機(jī)構(gòu)分布情況

表3 1999-2018年水稻領(lǐng)域文章排名前10期刊

2.5 研究學(xué)科排名

從表4可見，1999—2018年水稻領(lǐng)域排名前20的研究學(xué)科中農(nóng)業(yè)最靠前，共計(jì)發(fā)表30 855篇，占比22.62%；其次是植物學(xué)。大部分的研究學(xué)科集中在食品科技、生態(tài)環(huán)境科學(xué)、化學(xué)，除此之外，生物化學(xué)、分子生物學(xué)、生物技術(shù)、應(yīng)用微生物學(xué)、基因遺傳學(xué)、營(yíng)養(yǎng)學(xué)等學(xué)科也有所涉及，說明目前水稻領(lǐng)域的研究不僅僅局限于農(nóng)業(yè)方向。選取表4中排名前5名的學(xué)科，分析水稻研究領(lǐng)域近10年學(xué)科發(fā)展?fàn)顩r。由圖4可知，各學(xué)科整體上隨著時(shí)間推進(jìn)呈上升趨勢(shì)，農(nóng)業(yè)和植物學(xué)學(xué)科近10年始終處于較高的發(fā)文量，且在2013年以后呈現(xiàn)較快的增長(zhǎng)趨勢(shì)。環(huán)境生態(tài)學(xué)學(xué)科近幾年增長(zhǎng)速度較其他學(xué)科快。

2.6 關(guān)鍵詞及研究熱點(diǎn)

通過關(guān)鍵詞的研究可以準(zhǔn)確地表達(dá)文章研究主旨，對(duì)關(guān)鍵詞的統(tǒng)計(jì)與分析可以準(zhǔn)確把握某一研究領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)及未來研究方向。運(yùn)用VOSviewer，對(duì)1999—2018年有關(guān)水稻研究領(lǐng)域的相關(guān)文獻(xiàn)的關(guān)鍵詞進(jìn)行分析，構(gòu)建水稻為主題的知識(shí)圖譜（圖5）。分析可得出該研究領(lǐng)域的幾個(gè)研究熱點(diǎn)：第一是水稻基因組學(xué)，重點(diǎn)關(guān)注功能基因組學(xué)、QTL、蛋白質(zhì)組學(xué)等；二是水稻耕作方式，重點(diǎn)關(guān)注秸稈還田、耕作、土壤等；三是水稻品質(zhì)和抗性，重點(diǎn)關(guān)注米質(zhì)指標(biāo)、抗病性、耐冷性、抗旱性、耐鹽性等。從研究的熱點(diǎn)發(fā)展趨勢(shì)來看，隨著研究技術(shù)和手段的發(fā)展，研究的熱點(diǎn)越來越深入，從之前的水稻品種、產(chǎn)量研究逐漸向基因組學(xué)、抗性、品質(zhì)等機(jī)理性研究轉(zhuǎn)變。

3 結(jié)論與討論

通過對(duì)近20年水稻領(lǐng)域136 384篇文獻(xiàn)分析，主要得出以下結(jié)論：

表4 1999—2018年水稻領(lǐng)域文章排名前20學(xué)科

圖4 2009—2018年排名前5的水稻學(xué)科發(fā)表文章數(shù)量變化

1999—2018年水稻研究領(lǐng)域文獻(xiàn)數(shù)量總體上呈現(xiàn)上升趨勢(shì)，中國(guó)在近20年發(fā)文量持續(xù)增長(zhǎng)，2009—2018年發(fā)文量增長(zhǎng)迅速。

中國(guó)、美國(guó)、印度、日本和韓國(guó)位居發(fā)文數(shù)的前5位。發(fā)文量最多的前5個(gè)機(jī)構(gòu)分別是中國(guó)科學(xué)院、浙江大學(xué)、南京農(nóng)業(yè)大學(xué)、中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院、國(guó)際水稻研究所。h指數(shù)排名前5的機(jī)構(gòu)分別是中國(guó)科學(xué)院、國(guó)際水稻研究所、日本農(nóng)業(yè)生物科學(xué)研究所、日本東京大學(xué)、加州大學(xué)戴維斯分校。總被引頻次位居前5的機(jī)構(gòu)分別是中國(guó)科學(xué)院、國(guó)際水稻研究所、日本農(nóng)業(yè)生物科學(xué)研究所、日本東京大學(xué)、浙江大學(xué)。

圖5 1999—2018年之間水稻研究熱點(diǎn)分布

發(fā)文數(shù)量排名前3的期刊分別是美國(guó)的《PLoS ONE》、日本的《Plant and Cell Physiology》、瑞士的《Frontiers in Plant Science》。大部分的研究學(xué)科集中在農(nóng)業(yè)、植物學(xué)、食品科技、生態(tài)環(huán)境科學(xué)、化學(xué)；除此之外生物化學(xué)、分子生物學(xué)、生物技術(shù)、應(yīng)用微生物學(xué)、基因遺傳學(xué)、營(yíng)養(yǎng)學(xué)等學(xué)科也有所涉及。

Web of Science是具有較高影響力，并具有統(tǒng)計(jì)、分析功能的學(xué)術(shù)期刊數(shù)據(jù)庫(kù)，科研人員可以通過該數(shù)據(jù)庫(kù)了解某一研究領(lǐng)域發(fā)展動(dòng)態(tài)、國(guó)際發(fā)展方向。本研究聚焦1999—2018年水稻研究領(lǐng)域的英文文獻(xiàn)，國(guó)內(nèi)還有大量的該領(lǐng)域的優(yōu)秀文章并沒有被收錄到其中，因此，為更全面的了解國(guó)內(nèi)研究團(tuán)隊(duì)在該領(lǐng)域的研究態(tài)勢(shì)，需要再對(duì)中文數(shù)據(jù)庫(kù)（比如CNKI、萬方）等進(jìn)行進(jìn)一步檢索分析。