基于Web of Science數據庫的國內外山楂大數據分析

崔瀚元，張 越，宋兆偉，陳曉明，陳 穎，丁 舒

（天津市農業科學院農產品保鮮與加工技術研究所，天津 300384）

0 引言

山楂屬于中國傳統的藥食兩用的水果[1]，富含多酚[2-3]、有機酸[4]等多種生物活性成分，具有抗氧化[5]、降血脂[6]、免疫調節[7-9]、預防心腦血管疾病[10-12]、預防癌癥[13-14]等多種保健功效。山楂的種植資源豐富，在中國，種植地主要分布在河北、河南、山東、山西、江蘇等省份，在國外，朝鮮、伊朗、土耳其、西伯利亞、歐洲、北美等國家/地區也均有種植[15-16]。山楂有280多個品種[17]。中國藥典記載，山楂又稱山楂果、山里紅、紅果等，為薔薇科(Rosaceae)山楂屬(Crataegus L.)植物的干燥成熟果實。味酸、甘，微溫。歸脾、胃、肝經。具有消食健胃，行氣散瘀，化濁降脂的功能[18]。除中國外，國外多個國家和地區也將山楂作為藥用植物使用，歐洲藥典將山楂列為藥用植物品類，并規定山楂干品中的總黃酮含量（以金絲桃苷計）不得低于1.5%[19]。英國植物藥學家Nicholas Culpeper 在他的著作《植物藥全集》中對山楂的藥用價值進行了詳細的講述[20]。阿拉伯民間醫學中也有使用山楂治療心臟類疾病的記載[21]。近年來，山楂的食用價值和藥用價值越來越受到國內外學者的關注[22]。因此，本研究采用文獻計量學方法[23]，通過分段研究近30 年來Web of Science（以下簡稱WOS）數據庫中的山楂研究相關的文獻大數據，分析山楂研究領域的發展歷程、各國研究熱點，以期為中國相關后續山楂研究提供參考和借鑒。

1 材料與方法

通過WOS 平臺WOS 核心合集數據庫[24]，以“hawthorn”為主題詞，對1991—2020年30年間發表的山楂研究文獻進行主題檢索，文獻語種為English，檢索時間為2021 年5 月28 日至2021 年5 月31 日。共檢索得到81 個國家/地區發表的1485 篇文獻，其中期刊論文1208篇、會議論文121篇、文獻綜述58篇、會議摘要47篇、書評37篇、其余45篇。以WOSTM分析報告和文獻計量在線分析平臺(https://bibliometric.com)為主要分析工具[25]，采用Excel 2010制作圖表，對論文發表數量、國家/機構合作關系、研究熱點及發展方向等內容進行了一系列統計分析。

2 結果與分析

2.1 山楂研究論文總的發展歷程

2.1.1 論文數量年變化趨勢1991—2020 年間，WOS核心合集數據庫中以山楂為主題詞的論文共1485篇，其中，發文量排名前6名的國家分別是：中國、美國、英國、德國、伊朗、土耳其，中國以351 篇位居榜首，其次是美國的333篇。從圖1可以看出，世界山楂研究論文總量在2005年以前增長緩慢，2006—2020年增長速度較快；到2020年全球論文發表數量達到年最高值——119 篇。中國關于山楂的研究起步較晚，1995 年才發表了第一篇關于山楂的論文，但中國論文發表數量與世界論文發表總量增長趨勢基本一致，到2020年發文數量也達到歷年的最高值——49 篇。美國歷年發表論文數量較為平均，增長趨勢不明顯。

圖1 1991—2020年山楂論文發表數量變化

2.1.2 論文發表數量前10 名的國家/地區 將1991—2020年按照10年間隔分成3個階段，分步研究山楂論文發表情況。3 個階段的發文量分別為，1991—2000年214 篇，2001—2010 年416 篇，2011—2020 年854篇。第二階段和第三階段分別比第一階段增長了94.39%和299.07%。從圖2 可以看出，三個階段中美國的發文量均穩步增長，在第一、二階段位居首位，第三階段被中國超越。中國對山楂的研究起步較晚，在第一階段沒有排名，但是增長較快，第二階段發文量達到70篇，已僅次于美國的115篇；第三階段更是以278篇的總量遠遠超過第二名美國的136 篇排在第一位。此外，伊朗和土耳其在第三階段呈現出明顯的上升趨勢，分別以60篇和52篇位居第三名和第四名。德國發文量增長趨勢與美國相似，在3個階段穩步增長，第三階段排在第五名。

圖2 1991—2020年發文量前10名的國家/地區發文變化趨勢

2.1.3 論文發表數量前10位的研究方向 從圖3可以看出，在世界范圍內，山楂研究第一階段排名前3位的研究方向分別為昆蟲學、生態學和農學，均與山楂采收前的種植研究相關，占到第一階段發文總量的42.056%。第二階段排名前3位的研究方向中，山楂采收前研究只剩下植物學，而采收后研究的藥理學和化學分別排名第一和排名第三。第三階段排名前3位的研究均與山楂的采收后加工研究相關，占到了第三階段發文總量的48.126%。其中食品科學的發文量最多，占到第三階段發文總量的17.096%，排在第一位。可見，世界范圍內山楂研究已經從最初的種植研究發展到了較為深入的應用研究方面。

圖3 1991—2020年發文量前10位的研究方向發文變化趨勢

2.1.4 論文發表數量前10 位的機構 對1991—2020 年全球山楂研究領域論文發表數量前10 位的機構進行分段分析，結果見表1，第一階段（1991—2000年）排名前10位的機構中，8所來自美國、1所來自澳大利亞、1所來自英國。第二階段（2001—2010 年）排名前10 位的機構中，6所來自美國、2所來自中國、還有2所分別來自伊朗和印度。第三階段（2010—2020 年）排名前10 位的機構中，4 所來自美國、6 所來自中國。中國機構的發文量在第二階段和第三階段快速增加。

表1 1991—2020年發文量前10位的機構發文情況

續表1

2.1.5 論文發表數量前10 名的作者 對1991—2020 年全球山楂研究領域論文發表數量前10 名的作者進行分段分析，結果見表2，第一階段（1991—2000年）排名前10名的作者全部來自美國。第二階段（2001—2010年）排名前10 名的作者中，4 名來自美國、3 名來自中國、還有3名分別來自墨西哥、伊朗和印度。第三階段（2010—2020年）排名前10名的作者中，8名來自美國、2名來自中國。可見美國作者的發文量還是走在世界前列。而中國在山楂研究領域成規模的研究還遠遠落后于美國。

表2 1991—2000年發文量前10名的作者發文情況

2.2 近10年各國研究熱點及發展趨勢分析

2.2.1 近10年各國研究方向分析 近10年來，全球山楂研究涉及的主要方向有食品科學、化學、生物化學、藥理學、農學、植物學、營養學、結合醫學、工程學、昆蟲學、生態學、研究實驗醫學等。其中食品科學研究文獻占比達到17.076%，其次是化學和藥理學，研究文獻占比分別達到16.257%和14.737%。具體到發文量排名前5名的中國、美國、伊朗、土耳其和德國的研究方向，從圖4 可以看出，中國偏重于化學、食品科學、生物化學、藥理學等山楂采收后的科學研究，美國偏重于生態學、昆蟲學等山楂種植方面的研究，伊朗和土耳其則在農學和藥理學兩方面都有著重點，而德國在藥理學和結合醫學方面關注較多。

圖4 2011—2020年發文量排名前5名的國家研究方向變化趨勢

2.2.2 近10 年國家/機構合作關系分析 全球山楂研究國家/地區研究合作機構形成3 個最密切的合作關系網絡，分別是以美國的圣母大學、康奈爾大學、美國農業部農業研究局、華盛頓州立大學等30多所研究機構形成的美國國內合作機構網絡(A)，以及澳大利亞西澳大學、加拿大多倫多大學、哥倫比亞大學、丹麥的哥本哈根大學等多個國家形成的國際合作機構網絡(B)，以及克羅地亞共和國薩格勒布大學、英國倫敦大學學院、意大利博洛尼亞大學、美國FDA等多個國家形成的國際合作機構網絡(C)。中國的合作關系網絡相對較弱，研究合作較為分散，合作國家包括美國、新西蘭、芬蘭、澳大利亞、比利時、法國、加拿大、德國、巴基斯坦、土耳其、伊朗、英國等，沈陽農業大學與芬蘭圖爾庫大學、濟南大學、遼寧大學、沈陽師范大學、遼寧省農業科學院、河北科技師范學院、沈陽婦女兒童醫院、黑龍江農業科學院等形成了最大的一個合作網絡。（見圖5）。

圖5 2011—2020年全球山楂研究國家/地區研究機構合作關系

2.2.3 近10 年關鍵詞詞頻分布及變化 由圖6 可以看出，2011—2020 年間，全球山楂研究的關鍵詞，去除hawthorn（山楂）、crataegus（山楂屬）、rosaceae（薔薇科）等與山楂屬性相關的關鍵詞后，出現頻次最高的關鍵詞依次是“抗氧化”、“黃酮類”、“多酚”。10 年來，“黃酮類”詞頻數較為穩定，“多酚”的詞頻數在2013年達到最高點。“抗氧化”的詞頻數在2011—2016年間逐步增長，2016 達到最高點，之后的幾年間出現的頻率較少，直到2020 年，“抗氧化”的詞頻數又達到了一個高點，僅次于2016 年的最高值，說明山楂抗氧化方面的研究又成為了國內外學者關注的重點。關鍵詞“氧化應激”自2016 年以來開始出現，隨后這幾年的詞頻數基本穩定。

3 討論與結論

山楂的食用價值和藥用價值越來越受到國內外學者的關注，具有巨大的發展潛力和研究價值。本研究采用文獻計量學的方法，揭示了山楂研究領域中的研究現狀與發展規律。

（1）從總體發展趨勢來看，山楂研究正處在快速發展的過程中，發文量逐年快速增加。中國和美國發文量最多。各階段研究方向各有不同，1991—2000年排名前3 位的研究方向分別為昆蟲學、生態學和農學。2001—2010 年排名前3 位的研究方向為藥理學、植物學和化學。2011—2020年排名前3位的研究方向為食品科學、化學和藥理學。可見，世界范圍內山楂研究已經從最初的種植研究發展到了較為深入的應用研究方面。

（2）從國家/地區發展趨勢來看，第三階段排名前5名的國家/地區中，美國、德國的發文量穩步增長。中國對山楂的研究起步較晚，但是增長較快，到第三階段以278 篇的總量排在第一位。此外，伊朗和土耳其在近10年呈現出明顯的上升趨勢，分別位居第三和第四名。在研究方向上，中國偏重于化學、食品科學、生物化學、藥理學等山楂采收后的科學研究，美國偏重于生態學、昆蟲學等山楂種植方面的研究，伊朗和土耳其則在農學和藥理學兩方面都有相關研究，而德國在藥理學和結合醫學方面關注較多。可見，山楂在藥理學方面的應用還是世界大多數國家關注的重點。

（3）從國家學術綜合影響力來看，排名前10 名的機構從最初第一階段全部來自美國、澳大利亞、英國等發達國家。到第二階段除美國外，中國、伊朗和印度也有了一席之地。再到第三階段4所機構來自美國、6所機構來自中國。中國機構目前在發文數量上領先于其他國家。然而，2011—2020年排名前10名的作者中，8名來自美國、2 名來自中國。可見美國作者的單人發文量還是走在世界前列，表明美國作者的研究還是較為系統和深入的。而中國作者在山楂研究領域的深度和系統性上還應繼續加強。

（4）從國家/機構合作關系來看，全球山楂研究合作關系密切，合作機構形成3 個最密切的合作關系網絡，分別是以美國的圣母大學、康奈爾大學等30 多所研究機構形成的美國國內合作關系網絡；以及澳大利亞、加拿大、哥倫比亞、丹麥等多個國家形成的國際合作關系網絡；還有克羅地亞共和國、英國、意大利、美國等國家形成的國際合作機構網絡。中國的國際合作程度相對不高，雖然合作的國家較多，但較為分散，尚未形成較為密切的合作網絡。

（5）從研究熱點來看，近年來山楂研究領域突顯較多的關鍵詞分別為“抗氧化”、“黃酮類”、“多酚”、“氧化應激”等，多與食品科學、藥理學、營養學、結合醫學等方面相關。其中，關鍵詞“抗氧化”在2020 年突顯較多，說明山楂抗氧化研究方面的研究又再次成為了國內外學者關注的重點，下一步可以進行深入的探索。

綜上，國內外學者關于山楂進行了很多探索和研究。目前各國關注的重點是山楂在藥理學方向的應用，研究熱點是山楂“抗氧化”。相較于國外而言，目前國內的山楂研究發文量較大，但研究較為分散，成體系的研究較少，且機構間的研究合作還處于初級階段。因此，中國未來山楂研究應多在藥理學方向上，針對山楂在心血管和氧化應激等方面的抗氧化功效，開展多機構合作、成體系深入研究。