基于文獻計量的水稻研究態(tài)勢分析

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)科學院博士后科研工作站，哈爾濱150086；2黑龍江省農(nóng)業(yè)科學院耕作栽培研究所，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]。隨著科研人員對水稻領域研究逐步深入，不同方向研究的文章呈現(xiàn)逐漸增長趨勢。文獻計量學能夠客觀、定量的解讀某一研究領域的研究熱點，可用來宏觀分析各領域的發(fā)展并預測發(fā)展趨勢，再通過圖譜直觀、形象地將結果展示出來[3-5]。目前，文獻計量學已被廣泛應用到各研究領域。楊華等[6]用于國際茶多酚類的研究；羅斌圣等[7]用于民族生態(tài)學研究；吳同亮等[8]用于環(huán)境土壤學的分析；楊俏俏等[9]將文獻計量學應用到了藥用植物基因組學的研究；曹永強等[10]用于生態(tài)修復領域的研究。目前水稻研究領域，雜交稻[11]、稻瘟病[12]、水稻基因組[13]和超級稻[14]也已有相關的分析。本文以Web of Science數(shù)據(jù)庫為基礎，采用計量學方法，對1999—2018年發(fā)表的與水稻相關的文章進行分析，可以充分了解水稻研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢，旨在為水稻領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。通過數(shù)據(jù)庫檢索水稻領域相關的文獻，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”，設置的檢索時間為1999—2018年，檢索時間截止到2018年12月8日。利用Excel 2010對檢索到的水稻領域的文獻發(fā)表數(shù)量、研究領域、載文期刊及影響因子等進行計量學分析。研究熱點基于VOSviewer可視化軟件，對所有來源文獻的關鍵詞進行分析并作圖。

圖1 1999—2018年世界在水稻研究領域文獻發(fā)表數(shù)量

2 結果與分析

2.1 文獻發(fā)文量總體趨勢

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

中國在水稻領域發(fā)表文獻情況如圖2。從圖2可見，中國在1999—2018年文獻發(fā)表數(shù)量持續(xù)增長，趨勢與國際趨勢基本一致，中國在該領域發(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。

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

圖2 1999—2018年中國在水稻研究領域文獻發(fā)表數(shù)量

圖3 1999—2018世界排名前5位國家的發(fā)文量趨勢

2.2 文獻來源主要國家和地區(qū)

將發(fā)表文章數(shù)量居前20位的國家和地區(qū)進行統(tǒng)計，結果（表1）表明，發(fā)表文章數(shù)量居前20的國家和地區(qū)中，美洲有3個（美國、巴西、加拿大），亞洲有10個（中國、韓國、日本、泰國、印度、馬來西亞、伊朗、菲律賓、中國臺灣、巴基斯坦），歐洲有6個（德國、西班牙、法國、英國、意大利、荷蘭），大洋洲只有1個（澳大利亞）。因為亞洲的主要糧食作物為水稻，所以在此領域發(fā)表文章數(shù)量較多。

對世界排名前5位的國家發(fā)文量進行分析后發(fā)現(xiàn)，1999—2008年，美國和日本的發(fā)文量較其他3個國家多，自2009年后，中國發(fā)文量增長速度明顯高于其他幾個國家，美國、印度、日本、韓國的發(fā)文量也呈現(xiàn)平緩增長（圖3）。

2.3 發(fā)文較多的研究機構

將1999—2018年水稻領域發(fā)文量前20位的機構進行排列，結果（表2）發(fā)現(xiàn)，發(fā)文量居前5的機構分別是中國科學院（發(fā)文量占比4.80%）、浙江大學（發(fā)文量占比2.03%）、南京農(nóng)業(yè)大學（發(fā)文量占比1.85%）、中國農(nóng)業(yè)科學院（發(fā)文量占比1.85%）、國際水稻研究所（發(fā)文量占比1.43%）。

h指數(shù)是美國物理學家Hirsch提出的[15]。它是指一個國家（機構、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)已在研究機構、期刊等方面應用[16-18]。h指數(shù)排名前5的機構分別是中國科學院、國際水稻研究所、日本農(nóng)業(yè)生物科學研究所、日本東京大學、加州大學戴維斯分校。

從總被引頻次分析，位居前5的機構分別是中國科學院、國際水稻研究所、日本農(nóng)業(yè)生物科學研究所、日本東京大學、浙江大學。

2.4 發(fā)文量較大的期刊

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

表2 1999-2018年水稻領域發(fā)文量前20位機構分布情況

表3 1999-2018年水稻領域文章排名前10期刊

2.5 研究學科排名

從表4可見，1999—2018年水稻領域排名前20的研究學科中農(nóng)業(yè)最靠前，共計發(fā)表30 855篇，占比22.62%；其次是植物學。大部分的研究學科集中在食品科技、生態(tài)環(huán)境科學、化學，除此之外，生物化學、分子生物學、生物技術、應用微生物學、基因遺傳學、營養(yǎng)學等學科也有所涉及，說明目前水稻領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名的學科，分析水稻研究領域近10年學科發(fā)展狀況。由圖4可知，各學科整體上隨著時間推進呈上升趨勢，農(nóng)業(yè)和植物學學科近10年始終處于較高的發(fā)文量，且在2013年以后呈現(xiàn)較快的增長趨勢。環(huán)境生態(tài)學學科近幾年增長速度較其他學科快。

2.6 關鍵詞及研究熱點

通過關鍵詞的研究可以準確地表達文章研究主旨，對關鍵詞的統(tǒng)計與分析可以準確把握某一研究領域的研究熱點及未來研究方向。運用VOSviewer，對1999—2018年有關水稻研究領域的相關文獻的關鍵詞進行分析，構建水稻為主題的知識圖譜（圖5）。分析可得出該研究領域的幾個研究熱點：第一是水稻基因組學，重點關注功能基因組學、QTL、蛋白質組學等；二是水稻耕作方式，重點關注秸稈還田、耕作、土壤等；三是水稻品質和抗性，重點關注米質指標、抗病性、耐冷性、抗旱性、耐鹽性等。從研究的熱點發(fā)展趨勢來看，隨著研究技術和手段的發(fā)展，研究的熱點越來越深入，從之前的水稻品種、產(chǎn)量研究逐漸向基因組學、抗性、品質等機理性研究轉變。

3 結論與討論

通過對近20年水稻領域136 384篇文獻分析，主要得出以下結論：

表4 1999—2018年水稻領域文章排名前20學科

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

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

中國、美國、印度、日本和韓國位居發(fā)文數(shù)的前5位。發(fā)文量最多的前5個機構分別是中國科學院、浙江大學、南京農(nóng)業(yè)大學、中國農(nóng)業(yè)科學院、國際水稻研究所。h指數(shù)排名前5的機構分別是中國科學院、國際水稻研究所、日本農(nóng)業(yè)生物科學研究所、日本東京大學、加州大學戴維斯分校?？偙灰l次位居前5的機構分別是中國科學院、國際水稻研究所、日本農(nóng)業(yè)生物科學研究所、日本東京大學、浙江大學。

圖5 1999—2018年之間水稻研究熱點分布

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

Web of Science是具有較高影響力，并具有統(tǒng)計、分析功能的學術期刊數(shù)據(jù)庫，科研人員可以通過該數(shù)據(jù)庫了解某一研究領域發(fā)展動態(tài)、國際發(fā)展方向。本研究聚焦1999—2018年水稻研究領域的英文文獻，國內還有大量的該領域的優(yōu)秀文章并沒有被收錄到其中，因此，為更全面的了解國內研究團隊在該領域的研究態(tài)勢，需要再對中文數(shù)據(jù)庫（比如CNKI、萬方）等進行進一步檢索分析。