基于Citespace白及屬藥用植物可視化分析研究＊

王 樂，汪榮斌，錢 楓，鐘長軍

（安徽中醫(yī)藥高等專科學(xué)校，安徽 蕪湖 241000）

1 概述

蘭科白及屬（Bletilla）植物在全球分布約6種，其中我國分布有4種，主要分布于我國的長江流域及其以南各省區(qū)，如:陜西南部、甘肅東南部、江蘇、安徽、浙江、江西、福建等地。分布的白及屬植物分別為白及B.striata 小白及B.formosana，黃花白及B.ochracea和華白及B.sinensis，該屬假鱗莖均供藥用[1]，其中白及為《中國藥典》（2015版一部）收載為中藥材白及的唯一植物來源[2]，具有止血補(bǔ)肺、生肌止痛之效。白及屬其他3種植物也常作為地方民間草藥使用。白及除了在醫(yī)藥領(lǐng)域有廣泛的藥用價(jià)值之外，白及也廣泛用于食品工業(yè)、煙草工業(yè)、化工產(chǎn)業(yè)等，而且白及也是美容行業(yè)的常用美白材料[3-4]，同時(shí)其提取物還是一種優(yōu)良的生物高分子材料和藥用輔料，具有較高經(jīng)濟(jì)價(jià)值，圍繞白及的資源開發(fā)和綜合利用也開展了大量的研究[5-6]。

CiteSpace軟件開發(fā)于2004年，是在科學(xué)計(jì)量學(xué)（Scientometric）、數(shù)據(jù)和信息可視化（Data and Information Visualization）背景下發(fā)展起來的用于科學(xué)文獻(xiàn)中識(shí)別多元、分時(shí)、動(dòng)態(tài)的可視化分析軟件。它通過對文獻(xiàn)的共引進(jìn)行分析，挖掘引文空間的知識(shí)聚類和分布，具有科學(xué)有效、可讀性高、可視化豐富等優(yōu)點(diǎn)，已成為知識(shí)圖譜繪制的重要工具[7-8]。

本研究基于信息計(jì)量學(xué)分析方法，使用CiteSpace軟件，以中國知網(wǎng)對國內(nèi)白及屬植物相關(guān)研究的文獻(xiàn)作為研究對象，用知識(shí)圖譜的形式展示了白及屬植物研究熱點(diǎn)及其研究趨勢，希望能夠?qū)Π准皩僦参锏难芯考捌鋵W(xué)科發(fā)展提供一定的借鑒作用。

2 資料與方法

2.1 數(shù)據(jù)來源

本研究以CNKI（中國知網(wǎng)）的文獻(xiàn)數(shù)據(jù)庫作為數(shù)據(jù)源，以“ SU=‘白及＇ OR SU=‘白芨’”進(jìn)行專業(yè)檢索，發(fā)表時(shí)間設(shè)定為從1999—01—01到2019—12—31，剔除重復(fù)文獻(xiàn)、聲明、通知、廣告，最終得到有效文章為1 842篇。

2.2 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化

檢索到的有效文獻(xiàn)以CNKI“導(dǎo)出與分析”中“Refworks”格式導(dǎo)出，下載文本重命名為“download_**.txt”導(dǎo)入CiteSpace V進(jìn)行格式轉(zhuǎn)化及分析[9]。

2.3 分析方法

本研究對檢索結(jié)果篩選后，利用CNKI的檢索頁面提供的指數(shù)分析結(jié)果，對數(shù)據(jù)年度分布進(jìn)行描述性統(tǒng)計(jì)，為了從數(shù)據(jù)中分析獲得更加全面的結(jié)果，本研究應(yīng)用的軟件為CiteSpace V（5.X），是由陳超美教授開發(fā)的一種基于Java計(jì)算機(jī)語言的可視化工具，通過分析文獻(xiàn)作者及其研究機(jī)構(gòu)、關(guān)鍵詞共現(xiàn)、關(guān)鍵詞聚類與突變等相關(guān)數(shù)據(jù)，建立白及屬植物研究的知識(shí)圖譜，并對其進(jìn)行分析與解讀，以期獲得白及屬植物的研究熱點(diǎn)和發(fā)展趨勢，進(jìn)而為白及屬植物研究多樣性及其學(xué)科發(fā)展提供借鑒和參考。軟件進(jìn)行以下設(shè)置：時(shí)間跨度為1999—2019年，時(shí)間切片1年，節(jié)點(diǎn)選擇閾值方法（Top N per slice），設(shè)為50，關(guān)鍵詞分析時(shí)采用pathfinder算法進(jìn)行修剪，結(jié)果和圖譜更加清晰，便于解讀。

3 結(jié)果與分析

3.1 白及屬研究熱點(diǎn)與趨勢

3.1.1 文獻(xiàn)產(chǎn)出的時(shí)間分布

在時(shí)間維度上，許多問題的出現(xiàn)以及理論的發(fā)展都可以進(jìn)行討論，且表現(xiàn)出一定的規(guī)律性[10]。從時(shí)間上來看，在1999—2019年的20年間，CNKI中關(guān)于白及屬植物研究的科學(xué)論文數(shù)量共1 842篇，總體上呈上升趨勢（圖1），期間的關(guān)于白及屬植物相關(guān)研究的論文在1999年為14篇，2000年的論文量為前年的3倍多，主要也是與2000年前后中藥研究的普及和應(yīng)用有關(guān)，2000—2006年論文量的產(chǎn)出較為穩(wěn)定，從2007年開始，論文量的產(chǎn)出逐年提高，2014年迅速突破百篇文獻(xiàn)，說明關(guān)于白及屬植物的相關(guān)研究在國內(nèi)逐漸形成研究氛圍，這與我國重視中醫(yī)藥研究與發(fā)展不無關(guān)聯(lián)。

圖1 白及屬植物研究文獻(xiàn)1999—2019年間發(fā)表文獻(xiàn)量

3.1.2 文獻(xiàn)作者合作網(wǎng)絡(luò)分析

本研究的1 842篇中文文獻(xiàn)共包含作者2 076名，其中丁志山為累計(jì)發(fā)文量最高的作者，共發(fā)表文章33篇；高產(chǎn)作者（發(fā)文量≥10篇）共16位（0.72%）見表1；發(fā)文量3～9篇的作者為192人（9.25%）。

表1 白及屬植物研究文獻(xiàn)發(fā)文量≥10的作者

通過對白及屬文獻(xiàn)作者合作網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行可視化解析，形成點(diǎn)2 086個(gè)，線3 459條，分析對象出現(xiàn)的頻次越高，節(jié)點(diǎn)越大，節(jié)點(diǎn)間通過連線來表示共現(xiàn)關(guān)系，關(guān)系越強(qiáng)，連線越粗[11]，如圖2所示，結(jié)果表明，研究學(xué)者中存在較明顯的合作關(guān)系，并且形成了相對穩(wěn)定的研究團(tuán)隊(duì)。其中以張衛(wèi)明、吳國榮為核心的團(tuán)隊(duì)和以鄭傳勝、馮敢生為核心的團(tuán)隊(duì)在早期（2000—2008年）對白及屬植物進(jìn)行了基礎(chǔ)性的研究，張衛(wèi)明團(tuán)隊(duì)主要研究方向?yàn)榘准岸嗵抢砘煞值姆治龊蛻?yīng)用[12]，鄭傳勝團(tuán)隊(duì)主要以白及膠的成分及臨床應(yīng)用為研究方向[13]，在中高產(chǎn)作者形成的研究團(tuán)隊(duì)中，丁志山、蔣福升為核心的研究團(tuán)隊(duì)是研究規(guī)模最大，歷時(shí)最久（2012—2019年）的研究團(tuán)隊(duì)，主要研究方向涉及：白及的資源與應(yīng)用[14]、白及組培[15]和繁育[16]、白及的組分測定[17]、細(xì)胞活性部位篩選[18]以及白及中藥產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展[19]。其次為常明泉、王剛為代表的研究團(tuán)隊(duì)也在2012—2016年對白及屬的研究上做出了重要的貢獻(xiàn)，主要研究方向?yàn)榘准霸谂R床上的相關(guān)應(yīng)用，如白及及其提取物在多種腫瘤癌癥治療上的應(yīng)用[20]和在上消化道疾病中的應(yīng)用[21]，同時(shí)對復(fù)方白及乳膏的質(zhì)量控制[22]和在治療手足皸裂[23]、肛裂[24]中的效果進(jìn)行了深入的研究和實(shí)驗(yàn)。作者合作網(wǎng)絡(luò)表明白及屬的研究作者相對比較分散，團(tuán)隊(duì)內(nèi)合作密切，團(tuán)隊(duì)之間合作較弱，未能形成強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)盟，與不同團(tuán)隊(duì)研究領(lǐng)域和研究方向不同有關(guān)。

圖2 白及屬植物研究文獻(xiàn)作者合作網(wǎng)絡(luò)展示

3.1.3 機(jī)構(gòu)合作網(wǎng)絡(luò)分析

本研究的1 842篇期刊文獻(xiàn)中，包含1 926家機(jī)研究機(jī)構(gòu)，經(jīng)過對其中二級機(jī)構(gòu)進(jìn)行歸并后（例如“南京中醫(yī)藥大學(xué)附屬醫(yī)院”“南京中醫(yī)藥大學(xué)中醫(yī)內(nèi)科”等合并入“南京中醫(yī)藥大學(xué)”），發(fā)文量10篇以上機(jī)構(gòu)13家，其中發(fā)文量最高的是浙江中醫(yī)藥大學(xué)，見表2。

表2 白及屬植物研究文獻(xiàn)發(fā)文量≥10篇的機(jī)構(gòu)

續(xù)表2

通過對白及屬植物文獻(xiàn)發(fā)表機(jī)構(gòu)合作網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行可視化分析處理，獲得1 900個(gè)節(jié)點(diǎn)，1 156條連線（圖3）。節(jié)點(diǎn)越大表明頻次越頻繁，節(jié)點(diǎn)間連線表現(xiàn)出2個(gè)機(jī)構(gòu)具有一定的合作關(guān)系，連線越多越粗表明合作越精密。圖譜中圖譜密度（density）僅為0.000 6，表明圖譜密度極低，代表機(jī)構(gòu)間合作較少，合作關(guān)系呈現(xiàn)分散化，表明各發(fā)文機(jī)構(gòu)由于研究領(lǐng)域不同，地域不同，合作較少，但同為一級機(jī)構(gòu)的學(xué)校內(nèi)以及學(xué)校與其附屬醫(yī)院之間，合作較為頻繁。白及屬植物研究機(jī)構(gòu)主要集中在湖北、貴州、浙江、江蘇等省份，主要也與白及屬植物地理地緣分布有一定關(guān)系。

圖3 白及屬植物研究文獻(xiàn)機(jī)構(gòu)合作網(wǎng)絡(luò)分析

3.2 關(guān)鍵詞可視化分析

關(guān)鍵詞是作者對于文獻(xiàn)內(nèi)容中核心的概括和凝結(jié)，體現(xiàn)并反映出文章和研究者的核心思路和關(guān)鍵信息。使用Citespace對關(guān)鍵詞共現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的的研究可以充分了解和探究研究領(lǐng)域的熱點(diǎn)、關(guān)鍵詞之間的共現(xiàn)次數(shù)越多說明關(guān)系越密切[25]。本研究將1999—2019年CNKI收錄的白及屬相關(guān)文獻(xiàn)數(shù)據(jù)輸入軟件，網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)選擇為關(guān)鍵詞（keywords），選擇top50作為閾值，通過對文獻(xiàn)中高頻關(guān)鍵詞進(jìn)行提取和分析，表為合并同義詞后統(tǒng)計(jì)出詞頻≥30的關(guān)鍵詞及其對應(yīng)頻次。圖4為1999—2019年白及屬研究重點(diǎn)和研究熱點(diǎn)的知識(shí)圖譜。

圖4 白及屬植物研究文獻(xiàn)關(guān)鍵詞共現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)

圖中圓點(diǎn)狀節(jié)點(diǎn)代表關(guān)鍵詞，節(jié)點(diǎn)以年輪的方式顯示出關(guān)鍵詞出現(xiàn)的頻次和時(shí)間，年輪的顏色由淺變深，代表關(guān)鍵詞出現(xiàn)的時(shí)間由遠(yuǎn)（1999年）到近（2019年）；節(jié)點(diǎn)越大，則該關(guān)鍵詞出現(xiàn)的頻次越高。

3.2.1 關(guān)鍵詞共現(xiàn)分析

圖譜中共產(chǎn)生節(jié)點(diǎn)417個(gè)，線1 281條，由表3可以發(fā)現(xiàn)，頻次最高的關(guān)鍵詞為“白及”，出現(xiàn)頻次754次。對于自然科學(xué)中某種或者某類植物的研究，關(guān)鍵詞必然離不開中代表這個(gè)屬的典型植物，白及為中國藥典屬中白及屬唯一藥用植物來源，而同屬小白及、華白及和黃花白及則由于適宜性分布狹窄、野生資源匱乏等原因，主要在各地民間作為習(xí)用品或者代用品[26]，結(jié)合關(guān)鍵詞對節(jié)點(diǎn)包含信息展開進(jìn)一步分析，白及屬植物研究涉及內(nèi)容較全面，頻次較高的關(guān)鍵詞主要有：球根花卉（103）、白及多糖（90）、消化道潰瘍（65）、白及粉（46）、白及膠（45）等，研究主要圍繞白及種質(zhì)資源種植栽培、藥材鑒定、化學(xué)成分、臨床應(yīng)用等內(nèi)容進(jìn)行。

表3 白及屬植物研究熱點(diǎn)頻次≥20的關(guān)鍵詞

3.2.2 關(guān)鍵詞聚類分析

關(guān)鍵詞聚類分析是以關(guān)鍵詞共現(xiàn)分析的結(jié)果為基礎(chǔ)，使用對數(shù)似然比（LLR）方式對關(guān)鍵詞進(jìn)行聚類分析。如圖5所示，可以清楚地看到關(guān)鍵詞共現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)聚成了一個(gè)個(gè)不規(guī)則區(qū)域，每一個(gè)區(qū)域標(biāo)記著對應(yīng)著一個(gè)標(biāo)簽。本研究聚類標(biāo)記后標(biāo)記后共產(chǎn)生10個(gè)關(guān)鍵詞聚類標(biāo)簽，分別是白及、消化性潰瘍、白及膠、中藥材、潰瘍性結(jié)腸炎、中藥名稱、介入治療、HPLC（高效液相色譜法）、復(fù)方（中藥）、脾腎陽虛型、黃檗屬。編號(hào)順序是0～10，數(shù)字越小，聚類中包含的關(guān)鍵詞越多，每個(gè)標(biāo)簽都是由多個(gè)緊密相關(guān)的關(guān)鍵詞組成。在聚類標(biāo)簽中，有2個(gè)重要的數(shù)值，用以表示聚類的有效性和合理性，一個(gè)是Q值，一個(gè)是S值。Citespace軟件中以模塊值（Q值）顯示聚類的有效性，而以平均輪廓值（S值）作為聚類成員一致性的表現(xiàn)指標(biāo)，Q>0.3則意味聚類具有顯著效果，S值若在0.5以上，一般認(rèn)為聚類具有一定的合理性[27]。本研究關(guān)鍵詞聚類標(biāo)簽整體的聚類效果較好，可信度高（S=0.897 5＞0.5；Q=0.647 7>0.3）。各聚類模塊聯(lián)系密切，交錯(cuò)重疊，表明白及屬植物研究過程中，常應(yīng)用多領(lǐng)域、多學(xué)科對其進(jìn)行綜合性研究與分析。其中#1、#4歸類屬于實(shí)驗(yàn)研究，#6、#8同為白及屬臨床治療方法學(xué)研究，表明中藥白及在臨床上用于治療潰瘍類疾病的術(shù)后愈合已非常廣泛，實(shí)驗(yàn)案例和結(jié)果分析比較集中。#0、#3、#5、#10歸類屬于中藥鑒定學(xué)研究，#2代表白及屬成分檢測研究，說明在基礎(chǔ)領(lǐng)域內(nèi)，白及的藥用有效成分、理化鑒別、配伍間相互作用等相關(guān)研究相對較為扎實(shí)。

圖5 白及屬植物研究文獻(xiàn)關(guān)鍵詞聚類網(wǎng)絡(luò)分析

3.2.3 關(guān)鍵詞突現(xiàn)分析

突現(xiàn)詞為某段時(shí)間頻次變化率最高的詞，關(guān)鍵詞突現(xiàn)強(qiáng)度的變化，反映了研究領(lǐng)域中前沿的研究熱點(diǎn)，進(jìn)而展現(xiàn)出研究領(lǐng)域的演變。本研究Citespace軟件給予前10突現(xiàn)的關(guān)鍵詞，見表4。

表4 白及屬植物研究文獻(xiàn)關(guān)鍵詞突現(xiàn)分析表

由表4分析發(fā)現(xiàn)，1999—2010年，主要的研究熱點(diǎn)為“球根花卉”“消化性潰瘍”“白及粉”和“上消化道出血”的研究，說明早期的研究熱點(diǎn)為白及植物的繁殖技術(shù)和臨床應(yīng)用，其中2001年起的“白及膠”和2003年起的“中西醫(yī)結(jié)合療法”，更是表明白及在該時(shí)間段的研究主要集中在臨床上對手術(shù)中創(chuàng)口縫合中對白及膠的使用，2012年以后的研究中，熱點(diǎn)主要為白及繁殖技術(shù)的研究，表明隨著白及藥材使用的廣泛，臨床使用量的增多，對于白及的需求明顯增多，白及野生資源的保護(hù)及開發(fā)顯得尤為重要。

4 結(jié)論

本研究應(yīng)用CiteSpace軟件，以中國知網(wǎng)數(shù)據(jù)庫作為材料來源，對1999—2019年度收錄的有關(guān)白及屬植物研究熱點(diǎn)文獻(xiàn)進(jìn)行可視化分析，通過對1 842篇文獻(xiàn)的關(guān)鍵詞、作者、研究機(jī)構(gòu)及研究熱點(diǎn)進(jìn)行綜合分析，白及屬植物研究領(lǐng)域在2006年以前發(fā)文較為平緩，2006以后發(fā)文量總體明顯呈上升趨勢，研究內(nèi)容豐富，說明該領(lǐng)域研究引起了有關(guān)學(xué)者的重視和關(guān)注。通過關(guān)鍵詞可視化分析發(fā)現(xiàn)，研究方向從早期藥用植物馴化、栽培方向轉(zhuǎn)變?yōu)橐运幚硭幓⑴R床應(yīng)用為主要研究內(nèi)容，這也是趨同我國中藥現(xiàn)代化目標(biāo)的進(jìn)展和中醫(yī)藥的研究越來越受到重視，其間主要的研究團(tuán)隊(duì)有以丁志山為代表的浙江中醫(yī)藥大學(xué)團(tuán)隊(duì)和以蔣福升為代表的湖北醫(yī)藥學(xué)院附屬太和醫(yī)院團(tuán)隊(duì)等，代表著研究方向的轉(zhuǎn)變，主要研究成果多在高產(chǎn)研究團(tuán)隊(duì)內(nèi)產(chǎn)生，內(nèi)部合作較為頻繁，但總體研究分布分散，團(tuán)隊(duì)間合作還需要進(jìn)一步加強(qiáng)。而從關(guān)鍵詞突現(xiàn)分析結(jié)果表明，栽培技術(shù)和臨床應(yīng)用一直都是白及作為傳統(tǒng)中藥材的研究前沿和發(fā)展趨勢。

白及作為我國常用藥用植物，其具有廣泛的藥用價(jià)值和重要的經(jīng)濟(jì)價(jià)值，因而對白及的現(xiàn)代研究及其資源綜合開發(fā)利用，日益受到廣大科學(xué)工作者的重視。本研究對白及屬植物近二十年的研究成果基于Citespace軟件處理和分析，用知識(shí)圖譜展示了這些不同作者研究的重要文獻(xiàn)相互呈現(xiàn)的網(wǎng)格和圖示，無疑使白及屬植物研究途徑和研究的前沿得到了新的解讀，旨在全面地把握白及屬植物研究發(fā)展的動(dòng)態(tài)過程及其特點(diǎn)和規(guī)律，有助于各研究團(tuán)隊(duì)之間加強(qiáng)相互了解，進(jìn)而能夠相互合作，達(dá)到資源共享，取得白及屬植物研究的新成果。