基于文獻(xiàn)計(jì)量學(xué)分析生物防治細(xì)菌的研究態(tài)勢

李 好，譚 瓊，王曉蘭，曾力方

（1. 湖南省農(nóng)業(yè)生物工程研究所，湖南 長沙 410128；2. 湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)生物科學(xué)技術(shù)學(xué)院，湖南 長沙 410128；3. 湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)植物保護(hù)學(xué)院，湖南 長沙 410128；4. 湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝學(xué)院，湖南 長沙 410128）

農(nóng)藥是重要的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)資料，在促進(jìn)農(nóng)民增收方面具有重要作用，但在追求增產(chǎn)增收的過程中，亂用、濫用、過量使用農(nóng)藥的情況時(shí)有發(fā)生，造成了環(huán)境污染與日俱增、病原微生物抗性產(chǎn)生等問題。為了有效控制農(nóng)作物農(nóng)藥使用總量，保障農(nóng)業(yè)生產(chǎn)安全、農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全和生態(tài)環(huán)境安全，“十四五”開局之年，農(nóng)業(yè)農(nóng)村部創(chuàng)新提出“蟲口奪糧”保豐收和農(nóng)藥減量化有機(jī)統(tǒng)一，加快推廣綠色防控產(chǎn)品和技術(shù)，生物防治的作用備受到期待[1]。將生物防治技術(shù)合理有效地應(yīng)用到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域中，抗病害效果良好[2]。越來越多的研究者將目光轉(zhuǎn)向生防微生物[1,3]。細(xì)菌在結(jié)構(gòu)豐富的微生物種群里具有很大優(yōu)勢。生防細(xì)菌具有直接獲取、定殖快速、適應(yīng)力強(qiáng)、效果穩(wěn)定、操作簡便等優(yōu)點(diǎn)，在防治植物細(xì)菌性或真菌性的病害中廣泛利用[4]。

文獻(xiàn)計(jì)量學(xué)是對文獻(xiàn)進(jìn)行定量分析的科學(xué)，是能定量測度基礎(chǔ)科學(xué)活動(dòng)、學(xué)科布局和學(xué)科發(fā)展動(dòng)態(tài)的重要方法，已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于各學(xué)科的分析中，進(jìn)而從宏觀上把握科學(xué)研究的方向[5-11]。目前尚無人采用文獻(xiàn)計(jì)量學(xué)方法分析生物防治細(xì)菌的研究態(tài)勢。因此，筆者基于WOS（Web of Science）核心合集和CNKI（China national knowledge infrastructure）數(shù)據(jù)庫，采用文獻(xiàn)計(jì)量學(xué)方法，借助可視化軟件VOSviewer，對2017—2021 年近5 a 生物防治細(xì)菌研究領(lǐng)域相關(guān)文獻(xiàn)進(jìn)行檢索分析，探討了國內(nèi)外生物防治細(xì)菌的研究態(tài)勢，以期為該方向的相關(guān)研究提供幫助。

1 數(shù)據(jù)來源和處理

選擇CNKI 數(shù)據(jù)庫為資料來源，采用高級檢索方法，檢索主題詞為“生物防治細(xì)菌”，檢索時(shí)間跨度為2016 年12 月31 日至2021 年12 月31 日，共檢索出相關(guān)文獻(xiàn)96 篇。

選擇WOS 核心合集數(shù)據(jù)庫為資料來源，檢索主題詞為“Biocontrol bacteria”，檢索時(shí)間跨度為2016年12 月31 日至2021 年12 月31 日，共檢索出相關(guān)文獻(xiàn)6 994 篇。

在泛讀的基礎(chǔ)上，去掉與研究內(nèi)容不符及重復(fù)的文獻(xiàn)，進(jìn)一步精簡檢索結(jié)果，從CNKI 數(shù)據(jù)庫和WOS 核心合集數(shù)據(jù)庫中分別篩選出91 和4 815 篇文獻(xiàn)進(jìn)行分析。

結(jié)合CNKI 檢索結(jié)果可視化分析和WOS 檢索結(jié)果分析，使用WPS Office 和VOSviewer 軟件對生物防治細(xì)菌領(lǐng)域發(fā)文進(jìn)行分析，以揭示該領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)和發(fā)展趨勢。

2 結(jié)果與分析

2.1 發(fā)文數(shù)量年代分布

由圖1 可知，CNKI 數(shù)據(jù)庫中2017—2018 年期間發(fā)文量出現(xiàn)明顯增長，2018—2021 年發(fā)文量維持在20 篇/a 左右，其中2019 年發(fā)文量最高，共22 篇，占比24.18%。

圖1 CNKI 數(shù)據(jù)庫中生物防治細(xì)菌期刊文獻(xiàn)的年代分布

由圖2 可知，WOS 數(shù)據(jù)庫中除2019 年前后出現(xiàn)波動(dòng)外，全球?qū)W者在WOS 核心合集數(shù)據(jù)庫的年度發(fā)文量呈現(xiàn)上升態(tài)勢，且增速較快，增幅較大，到2021年發(fā)文量達(dá)到最高，共1 415 篇，占比29.39%。

圖2 WOS 數(shù)據(jù)庫中生物防治細(xì)菌期刊文獻(xiàn)的年代分布

2.2 重要國家和科研機(jī)構(gòu)分布

WOS 數(shù)據(jù)庫中發(fā)文量排名前10 的國家分別是中國、美國、印度、巴西、意大利、韓國、西班牙、墨西哥、法國和巴基斯坦，這10 個(gè)國家在2017—2021年期間內(nèi)共發(fā)表相關(guān)文獻(xiàn)3 829 篇，占統(tǒng)計(jì)范圍內(nèi)發(fā)文總量的79.52%。其中，中國發(fā)文量位居首位（共1 296 篇，占比26.92%），顯著高于其他國家，是美國發(fā)文量的2 倍有余，反映了我國學(xué)者在生物防治細(xì)菌領(lǐng)域的研究體量和成果產(chǎn)出數(shù)量明顯。

西班牙學(xué)者的發(fā)文數(shù)量盡管排名靠后，但其單篇平均被引次數(shù)最高，為16.82 次/篇，說明該國產(chǎn)出的論文有著較大的影響力，在生物防治細(xì)菌研究方向有著引導(dǎo)作用。而中國雖然發(fā)文量排名第一，但是單篇平均被引次數(shù)卻排名第六，為9.63 次/篇，說明我國在該領(lǐng)域的研究還不突出，論文整體影響力不高，還需進(jìn)一步加大研究力度。

從CNKI 數(shù)據(jù)庫來看，發(fā)文機(jī)構(gòu)主要為農(nóng)業(yè)型院校和農(nóng)業(yè)型科研院所，其中發(fā)文量排名前3 位的機(jī)構(gòu)分別是甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)、新疆農(nóng)業(yè)科學(xué)院微生物應(yīng)用研究所、新疆大學(xué)，地理分布上均位于中國西北地區(qū)。WOS 數(shù)據(jù)庫發(fā)文量排名前10 位的機(jī)構(gòu)中，中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院位居首位，發(fā)文量為163 篇，占比3.39%。

2.3 期刊來源分布和學(xué)科類別

CNKI 數(shù)據(jù)庫中發(fā)文量前10 名的期刊共計(jì)發(fā)表了近30%的文獻(xiàn)數(shù)量，其中發(fā)文量位居首位的期刊為《中國生物防治學(xué)報(bào)》，文獻(xiàn)數(shù)量為5 篇，占統(tǒng)計(jì)范圍內(nèi)文獻(xiàn)總量的5.49%。WOS 數(shù)據(jù)庫中發(fā)文量前10 名的期刊共發(fā)文1 171 篇，占統(tǒng)計(jì)范圍內(nèi)文獻(xiàn)總量的24.32%，平均影響因子為3.834，其中發(fā)文量位居首位的期刊是《FRONTIERS IN MICROBIOLOGY》，共267 篇，占比5.55%，期刊影響因子為5.640。

從發(fā)文量排名前5 的學(xué)科分布來看，CNKI 文獻(xiàn)主要涉及植物保護(hù)、園藝和林業(yè)等學(xué)科，其中植物保護(hù)學(xué)科的發(fā)文量為83 篇，占總發(fā)文量的91.21%。WOS 文獻(xiàn)中，微生物學(xué)、生物技術(shù)應(yīng)用微生物學(xué)和昆蟲學(xué)為覆蓋范圍最廣、分布最多的3 個(gè)主要類別，相關(guān)文獻(xiàn)篇數(shù)分別為1 221、958 和834 篇。綜上可知，生物防治細(xì)菌的研究屬于多學(xué)科交叉領(lǐng)域，這與生物防治細(xì)菌多應(yīng)用于農(nóng)業(yè)植物保護(hù)和害蟲治理密切相關(guān)。

2.4 高被引用文章分析

如表1 所示，CNKI 數(shù)據(jù)庫中唐璞等[12]于2019年發(fā)表在《應(yīng)用昆蟲學(xué)報(bào)》的“草地貪夜蛾的天敵資源及其生物防治中的應(yīng)用”一文被引頻次最高，截至統(tǒng)計(jì)時(shí)間總被引用次數(shù)81 次。由表2 所示，在WOS數(shù)據(jù)庫10 篇高被引用文章中，被引用次數(shù)最高的文章是2018 年發(fā)布在《MICROBIOLOGICAL RESEARCH》期刊的《Revitalization of plant growth promoting rhizobacteria for sustainable development in agriculture》，截至統(tǒng)計(jì)時(shí)間總被引用次數(shù)高達(dá)299 次，該期刊近5 a影響因子為6.038。來自美國的作者在《NATURE BIO-TECHNOLOGY》期刊上發(fā)表文章《Surge in insect resistance to transgenic crops and prospects for sustainability》，該期刊近5 a 的影響因子為50.516，說明美國在生物防治細(xì)菌領(lǐng)域的研究有較重大的突破，文章也有較高的影響力。

表1 CNKI 數(shù)據(jù)庫中生物防治細(xì)菌研究引用頻次前10 位的文獻(xiàn)

表2 WOS 數(shù)據(jù)庫中生物防治細(xì)菌研究引用頻次前10 位的文獻(xiàn)

2.5 基于VOSviewer 軟件對生物防治細(xì)菌進(jìn)行研究熱點(diǎn)分析

將CNKI 數(shù)據(jù)庫中91 條文獻(xiàn)信息導(dǎo)入VOSviewer，設(shè)定關(guān)鍵詞出現(xiàn)頻次大于等于2 次，篩選出符合要求的關(guān)鍵詞49 個(gè)，分別所屬于10 個(gè)聚類（圖3），每一種顏色代表一種聚類。其中主要有如下三個(gè)聚類，聚類1：綠色區(qū)域，共包括10 個(gè)節(jié)點(diǎn)，以內(nèi)生細(xì)菌為主，主要包括的關(guān)鍵詞為拮抗細(xì)菌、生防菌、分離與鑒定等；聚類2：紅棕色區(qū)域，共包括7 個(gè)節(jié)點(diǎn)，以生物防治技術(shù)為主，主要包括的關(guān)鍵詞為植物保護(hù)、病蟲害、防治與應(yīng)用；聚類3：紫色區(qū)域，共包括6 個(gè)節(jié)點(diǎn)，以生防細(xì)菌為主，主要包括的關(guān)鍵詞為抑菌活性、食用菌和解淀粉芽孢桿菌等。節(jié)點(diǎn)的大小表示關(guān)鍵詞出現(xiàn)頻次的高低。

圖3 CNKI 數(shù)據(jù)庫研究熱點(diǎn)聚類分析圖

將WOS數(shù)據(jù)庫中4 815條文獻(xiàn)信息導(dǎo)入VOSviewer，設(shè)定關(guān)鍵詞出現(xiàn)頻次大于等于50 次，篩選出符合要求的關(guān)鍵詞156 個(gè)，分別所屬于4 個(gè)聚類（圖4）。聚類1：紅色區(qū)域，共包括48 個(gè)節(jié)點(diǎn)，以生物防治為主，主要包括的關(guān)鍵詞為抗真菌、生物膜的形成與生物合成等；聚類2：紫色區(qū)域，共包括41 個(gè)節(jié)點(diǎn)，以抗性與鑒定為主，主要包括的關(guān)鍵詞為基因表達(dá)、多樣性、蘇云金芽孢桿菌等；聚類3：綠色區(qū)域，以植物生長為主，主要包括的關(guān)鍵詞為生防因子、系統(tǒng)抗性和根腐病等；聚類4：黃色區(qū)域，以細(xì)菌為主，主要包括的關(guān)鍵詞為根際細(xì)菌、微生物群、土壤等。

圖4 WOS 數(shù)據(jù)庫研究熱點(diǎn)聚類分析圖

3 結(jié) 論

綜上所述，2017—2021 年期間，在兩大數(shù)據(jù)庫，該領(lǐng)域發(fā)文量總體上呈上升趨勢；在統(tǒng)計(jì)的126 個(gè)國家與地區(qū)中，西方國家如美國、西班牙等在生物防治細(xì)菌領(lǐng)域的發(fā)文量、單篇平均被引次數(shù)、發(fā)文期刊的影響因子等均排名靠前，說明這些國家在生物防治細(xì)菌研究領(lǐng)域具有較高的影響力；中國在生物防治細(xì)菌領(lǐng)域的發(fā)文量排名第一，但是單篇平均被引次數(shù)、發(fā)文期刊的影響因子均不具優(yōu)勢，論文整體影響力不高。今后，我國應(yīng)加強(qiáng)與國際高水平研究機(jī)構(gòu)的交流與合作，目標(biāo)朝向高影響力論文的發(fā)表，驅(qū)動(dòng)我國在生物防治細(xì)菌領(lǐng)域研究的轉(zhuǎn)型升級。

致謝：感謝王翀、管桂萍兩位老師對論文的指導(dǎo)。