藍(lán)藻溶藻細(xì)菌研究現(xiàn)狀的可視化分析
2024-04-21 17:25:36李仁輝王廣諸戰(zhàn)誕耿若真肖鵬張和
李仁輝 王廣 諸戰(zhàn)誕 耿若真 肖鵬 張和
摘 要：藍(lán)藻水華的暴發(fā)嚴(yán)重影響了水生生物以及飲用水的安全，溶藻菌能夠以直接或間接的方式對藍(lán)藻水華起到防治作用.以中國知網(wǎng)和Web of Science兩個(gè)數(shù)據(jù)庫中2002至2022年藍(lán)藻溶藻菌及其相關(guān)領(lǐng)域的文獻(xiàn)為數(shù)據(jù)源，運(yùn)用CiteSpace軟件構(gòu)建關(guān)于發(fā)文作者、國家、機(jī)構(gòu)以及關(guān)鍵詞的知識(shí)圖譜，分析該領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)以及未來研究趨勢.結(jié)果表明：（1）近年來關(guān)于藍(lán)藻溶藻菌方面的發(fā)文量一直呈上升趨勢， 國內(nèi)主要以中國科學(xué)院、西南大學(xué)等單位為主，國外主要以韓國漢陽大學(xué)等單位為主；（2）2022年以前研究者主要關(guān)注藍(lán)藻溶藻菌的分離鑒定、菌藻關(guān)系、放線菌、氧化應(yīng)激、16S rRNA、溶藻機(jī)制、微生物群體、浮游植物、溶藻物質(zhì)成分、培養(yǎng)條件優(yōu)化等方面，2022年以后，藍(lán)藻溶藻菌的分離鑒定、藍(lán)藻水華的生物治理、氧化應(yīng)激反應(yīng)、溶藻分子機(jī)制、群體感應(yīng)（quorum sensing，QS）、藻毒素降解等方面可能會(huì)被持續(xù)關(guān)注，而關(guān)于溶藻物質(zhì)和相關(guān)編碼基因的深層挖掘等可能成為潛在的關(guān)注熱點(diǎn).
關(guān)鍵詞：CiteSpace；有害藍(lán)藻水華；溶藻菌；研究熱點(diǎn)
中圖分類號(hào)：Q175文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A文章編號(hào)：1000-2367（2024）02-0111-12
人類活動(dòng)的影響、全球氣候變暖加之水體接納過量氮、磷等營養(yǎng)物質(zhì)而使水體呈富營養(yǎng)化狀態(tài)，導(dǎo)致藍(lán)藻水華頻頻暴發(fā)［1］.淡水資源是人類飲用水的主要來源，藍(lán)藻水華的暴發(fā)嚴(yán)重影響了飲用水的安全.藍(lán)藻水華的暴發(fā)會(huì)產(chǎn)生藍(lán)綠色湖淀、散發(fā)難聞的氣味以及釋放次級(jí)代謝產(chǎn)物［2］，如微囊藻藻毒素（microcystins，MCs）［3］，主要是microcystin-LR（MC-LR），具有肝毒性，是一種易溶于水的環(huán)狀七肽物質(zhì)，其致毒方式主要有抑制蛋白磷酸酶活性、直接破壞細(xì)胞結(jié)構(gòu)引發(fā)細(xì)胞溶解、誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡和癌變、誘導(dǎo)基因突變和DNA損傷等［4］.另外，MCs人體的積累與人類原發(fā)性肝癌（簡稱肝癌）發(fā)病率相關(guān)聯(lián)［5］，因此藍(lán)藻水華防治已迫在眉睫.在各種水華防治技術(shù)中，細(xì)菌溶藻因其高效、環(huán)保、經(jīng)濟(jì)等優(yōu)點(diǎn)脫穎而出［6］.研究表明，微生物在水華生消過程中起重要作用，細(xì)菌和浮游植物之間形成一定的藻菌關(guān)系，其相互作用既復(fù)雜又動(dòng)態(tài)，關(guān)聯(lián)范圍從互惠共生到寄生，部分藻類附近的細(xì)菌能夠抑制藻類生長［7］.溶藻細(xì)菌（algicidal bacteria）是能夠溶藻細(xì)胞的細(xì)菌的統(tǒng)稱，溶藻細(xì)菌可以通過直接和間接兩種方式溶藻，從而抑制藻類的生長或殺死藻類.前者主要是通過分泌一些生物活性物質(zhì)使藻細(xì)胞裂解死亡，后者是細(xì)菌通過直接與藻細(xì)胞接觸使藻細(xì)胞裂解死亡［8-11］.目前已知的從自然環(huán)境中分離得到以及對其溶藻機(jī)制展開研究的藍(lán)藻溶藻菌有芽孢桿菌屬（Bacillus）［12-13］、放線菌屬（Actinomyces）［14］、鏈霉菌屬（Streptomyces）［15-16］、不動(dòng)桿菌屬（Acinetobacter）［17］、檸檬酸桿菌屬（Citrobacter）［18］，產(chǎn)堿桿菌屬（Alcaligenes）［19］、假交替單胞菌屬（Pseudoalteromonas）［20］、假單胞菌屬（Pseudomonas）［21］、鞘氨醇單胞菌屬（Sphingomonas）［22］、賴氨酸芽孢桿菌屬（Lysinibacillus）［23-24］等.研究表明，溶藻菌不僅能夠殺藻，而且還能降解藻毒素［25-26］，具有應(yīng)用潛力.目前還在藻菌關(guān)系［27-28］、溶藻物質(zhì)與QS效應(yīng)［29］、溶藻菌培養(yǎng)基優(yōu)化［30］、固定化溶藻菌［31］等方面開展研究.
用于計(jì)量和分析科研文獻(xiàn)數(shù)據(jù)的信息可視化CiteSpace軟件可以簡單明了地呈現(xiàn)出科研文獻(xiàn)的數(shù)據(jù)源之間的關(guān)系，并分析某一科學(xué)領(lǐng)域中的關(guān)鍵文獻(xiàn)、研究熱點(diǎn)和前沿方向［32-34］.Web of science（WOS）和中國知網(wǎng)（China national knowledge infrastructure，CNKI）分別代表了國外和國內(nèi)最權(quán)威的數(shù)據(jù)庫.應(yīng)用可視化軟件CiteSpace將WOS核心集及CNKI作為數(shù)據(jù)源，以時(shí)間跨度為2002至2022年發(fā)表的有關(guān)藍(lán)藻溶藻菌研究的中英文文獻(xiàn)為對象，通過所選文獻(xiàn)的關(guān)鍵詞共現(xiàn)、關(guān)鍵詞聚類、突顯詞分析、作者合作共現(xiàn)及機(jī)構(gòu)合作共現(xiàn)等內(nèi)容，對藍(lán)藻溶藻菌相關(guān)的研究現(xiàn)狀及未來趨勢進(jìn)行分析，把握藍(lán)藻溶藻菌的研究概況、發(fā)展演變規(guī)律、研究熱點(diǎn)和研究前沿等問題，以期為進(jìn)一步推動(dòng)溶藻菌控制藍(lán)藻水華的研究工作提供參考.
1 數(shù)據(jù)與分析方法
1.1 數(shù)據(jù)來源與處理
1.1.1 CNKI文獻(xiàn)數(shù)據(jù)與處理
在中國知網(wǎng)CNKI核心合集中以“溶藻菌”為主題，共檢索到313篇文獻(xiàn)，為保證數(shù)據(jù)的可信性，人工甄別并剔除與“藍(lán)藻”無關(guān)的文獻(xiàn)后共檢索到2002至2022年間的篇文獻(xiàn)99篇，其中期刊論文54篇，博士論文2篇，碩士論文37篇，會(huì)議論文6篇.將篩選的文獻(xiàn)以Refworks格式導(dǎo)出并移入事先建好的文件夾（包含date、input、project、output 4個(gè)文件夾）的input文件夾中，并用CiteSpace進(jìn)行分析.軟件參數(shù)設(shè)置依次為：time slicing 2002至2022年、term source默認(rèn)值、node types視情況而定、selection criteria中G-index、Top N和Top N%分別設(shè)為25、50和100（一般為默認(rèn)值），Pruning選擇Pathfinder.
1.1.2 Web of Science（WOS）數(shù)據(jù)與處理
利用Web of Science（WOS）核心合集數(shù)據(jù)庫以檢索式（ALL=（anti-cyanobacteria））OR ALL=（algicidal bacteria）共檢索到467篇文獻(xiàn)，人工甄別并剔除與藍(lán)藻、溶藻菌無關(guān)的文獻(xiàn)后得到時(shí)間范圍為2003至2022年的文獻(xiàn)303篇，導(dǎo)出格式為純文本格式，time slicing 2003至2022年，其余參數(shù)設(shè)置與1.1.1相同.
1.2 研究方法
1.2.1 可視化工具
運(yùn)用CiteSpace 6.1.R6軟件中運(yùn)行界面中的國家（Country）、機(jī)構(gòu)（Institution）、作者（Author）進(jìn)行，得到該領(lǐng)域發(fā)文量趨勢數(shù)據(jù)，發(fā)文國家、機(jī)構(gòu)以及作者的共現(xiàn)圖譜.通過node types對關(guān)鍵詞（Keyword）進(jìn)行運(yùn)算得到關(guān)鍵詞共現(xiàn)圖譜，并選擇節(jié)點(diǎn)（Nodes）中的Compute Node Centrality計(jì)算其中心值及運(yùn)用LLR算法（對數(shù)似然率，其值越大越具有聚類代表性）對關(guān)鍵詞進(jìn)行聚類分析、時(shí)間圖譜分析（Timeline），同時(shí)在Control Panel的Burstness中進(jìn)行關(guān)鍵詞突變檢測.
1.2.2 CiteSpace關(guān)鍵評價(jià)指標(biāo)
（1）節(jié)點(diǎn)（Nodes）.圖譜中出現(xiàn)的年輪或其他形狀的節(jié)點(diǎn)，節(jié)點(diǎn)越大，其代表的主題詞共現(xiàn)頻次越高，節(jié)點(diǎn)的顏色變化代表年份的變化，即所展示主題詞在不同年份出現(xiàn)的頻次，節(jié)點(diǎn)與節(jié)點(diǎn)之間的連線的粗細(xì)表示它們之間的聯(lián)系密切程度［35］.
（2）共現(xiàn)頻次（Count）.指所分析的文獻(xiàn)中主題詞出現(xiàn)的次數(shù)，在一定程度上反映了主題詞的研究熱度.
（3）中心性（Centrality）.通過Compute Node Centrality得到中心值，較高的中心值表明該節(jié)點(diǎn)在某一研究領(lǐng)域具有較高的影響力，屬于熱點(diǎn)主題詞［36］.一般關(guān)鍵詞中心值≥0.1就屬于高中心性關(guān)鍵詞［37］.
（4）突變關(guān)鍵詞（Burst term）.突變關(guān)鍵詞用來了解一段時(shí)間內(nèi)某研究領(lǐng)域引用關(guān)鍵詞的動(dòng)態(tài)變化，以此直觀展示相關(guān)研究方向的發(fā)展趨勢［38］，起到評估與預(yù)測的作用.
2 研究熱點(diǎn)與前沿分析結(jié)果
2.1 發(fā)文量分析
發(fā)文量是體現(xiàn)某研究領(lǐng)域的發(fā)展成熟度以及未來研究趨勢的重要指標(biāo)［39］.本研究分別對比了CNKI與WOS兩個(gè)數(shù)據(jù)庫中2002至2022年和2003至2022年藍(lán)藻溶藻菌研究領(lǐng)域發(fā)文量，從圖1和圖2中可以看出：（1）中文發(fā)文時(shí)間早于英文發(fā)文.CNKI中關(guān)于藍(lán)藻溶藻菌的發(fā)文起始于2002年，WOS中起始于2003年，但WOS中的發(fā)文量高于CNKI，表明藍(lán)藻溶藻菌研究領(lǐng)域，國內(nèi)起步較早.（2）CNKI中的發(fā)文量趨勢，從2008年開始，一直在增加，于2017年達(dá)到峰值，而后開始下降，在2021年短暫增加.WOS中，發(fā)文量自2003年開始，逐漸上升，整體呈上升趨勢，且在2022年發(fā)文量最多，急劇增長到50篇，表明在2022年在該領(lǐng)域的關(guān)注度較高.總的來說，兩個(gè)數(shù)據(jù)庫發(fā)文量整體穩(wěn)中有升.
2.2 作者關(guān)系分析
選取“Author”為分析對象， 進(jìn)行作者合作共現(xiàn)分析.得到CNKI和WOS數(shù)據(jù)庫中作發(fā)文者合作共現(xiàn)圖，字體越大，表明作者發(fā)文越多，顏色越淺越接近現(xiàn)在.根據(jù)CiteSpace運(yùn)算結(jié)果（圖3），我們可以發(fā)現(xiàn)部分學(xué)者是獨(dú)立開展研究的，但是多數(shù)研究者之間有著緊密合作關(guān)系.為驗(yàn)證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，對CNKI中發(fā)文量較多的作者進(jìn)行單獨(dú)檢索，結(jié)果表明，近幾年張文藝、孔赟、王佳、毛林強(qiáng)、張炳火、洪桂云、李文娟、張瑾、趙以軍等人發(fā)文較多，其中孔赟、徐向陽、朱亮之間，王佳、洪桂云、張瑾之間、有密切聯(lián)系，關(guān)英紅、呂萍等人為獨(dú)立研究，以張文藝為中心的學(xué)者形成2個(gè)網(wǎng)絡(luò)共現(xiàn)關(guān)系，其余作者及其關(guān)系圖中所示.總體來說，結(jié)合對以上發(fā)文作者發(fā)文量進(jìn)行單獨(dú)檢索，發(fā)現(xiàn)CNKI中很多作者對于藍(lán)藻溶藻菌的發(fā)文均較少，但部分作者之間合作較為密切.
圖4中展示了WOS中的發(fā)文作者之間的合作關(guān)系，名字越大表明發(fā)文量越多，連線顏色越淺越接近現(xiàn)在.結(jié)合CiteSpace結(jié)果并對其進(jìn)行單獨(dú)檢索得出，WOS中Dai Xianzhu、Yang Caiyun、Imai Ichiro、Liao Chunli、Ahn Chi-Yong、Luo Feng等人發(fā)文量較多.除此之外，圖中網(wǎng)絡(luò)關(guān)系也比較復(fù)雜，很多作者之間存在密切聯(lián)系，如Dai Xianzhu、Yang Caiyun、Luo Feng、Zhang Xiaohui 4位學(xué)者，且其連線顏色較粗，表明其近幾年在藍(lán)藻溶藻菌方面研究較多.整體而言，圖中部分作者之間的連線呈現(xiàn)為粗的、淡灰色，表明WOS中作者之間合作與交流更為密切，以Dai Xianzhu等人為代表.
2.3 國家與機(jī)構(gòu)分析結(jié)果
將node types設(shè)定為國家（country）和機(jī)構(gòu)（institution），timespan設(shè)定為2002至2022年，運(yùn)行CiteSpace結(jié)果共現(xiàn)圖譜如圖（5～7）.
如圖5所示知，在國內(nèi)眾多研究藍(lán)藻溶藻菌的機(jī)構(gòu)中，以西南大學(xué)、華中師范大學(xué)、浙江大學(xué)、常州大學(xué)、廣東海洋大學(xué)、中國科學(xué)院水生生物研究所等居多.圖6展示的是WOS中各發(fā)文國家之間的合作共現(xiàn)關(guān)系，可以看出發(fā)文量排名前6的國家分別是中國、美國、韓國、日本、德國、澳大利亞.其中，中國發(fā)文量最多，占比47%，且與韓國、日本、美國、德國等國家均有一定的合作.通過機(jī)構(gòu)分析得出（圖7），排名靠前的機(jī)構(gòu)為中國科學(xué)院、漢陽大學(xué)（韓國）、暨南大學(xué)、西南大學(xué)、上海交通大學(xué)、南京大學(xué)、哈爾濱工業(yè)大學(xué)等，其中以中國科學(xué)院、韓國漢陽大學(xué)為主的單位形成較為復(fù)雜的合作共現(xiàn)關(guān)系.總體來說，CNKI與WOS國家與機(jī)構(gòu)分析表明，在藍(lán)藻溶藻菌領(lǐng)域，中國是研究最多的國家，以中國科學(xué)院、西南大學(xué)等機(jī)構(gòu)為主;其次是韓國，以漢陽大學(xué)為主，且彼此之間有著一定的合作關(guān)系.
2.4 關(guān)鍵詞共現(xiàn)圖譜分析
文章的關(guān)鍵詞是對學(xué)術(shù)論文研究核心內(nèi)容的精煉和直接體現(xiàn).在 CiteSpace軟件中以“Keyword”為分析對象，CiteSpace生成2002至2022年的高頻關(guān)鍵詞共現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)圖譜，并對關(guān)鍵詞進(jìn)行聚類，根據(jù)共現(xiàn)關(guān)系及聚類情況分析該領(lǐng)域國內(nèi)外研究熱點(diǎn)與新興研究趨勢.同時(shí)還應(yīng)考慮共現(xiàn)頻率與中心性2個(gè)指標(biāo)，本研究通過共現(xiàn)聚類模塊中出現(xiàn)頻率較高且中心性≥0.1的中英文關(guān)鍵詞（表1），綜合分析評判了藍(lán)藻溶藻菌研究領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)及其趨勢.
運(yùn)用CiteSpace對CNKI數(shù)據(jù)庫的文獻(xiàn)進(jìn)行關(guān)鍵詞聚類（圖8）后，主要出現(xiàn)9個(gè)主要聚類模塊，分別是#0溶藻菌、#1溶藻細(xì)菌、#2溶藻特性、#3放線菌、#4溶藻機(jī)制、#5分離、#6富營養(yǎng)化、#7溶藻效應(yīng)、#8健康風(fēng)險(xiǎn)評估.溶藻菌板塊中主要包括溶藻菌、細(xì)胞裂解、生物降解、微囊藻、固定化、麩皮、納米顆粒、有害水華等，表明在微囊藻溶藻菌方面的研究主要是集中在細(xì)菌種類、降解方式以及利用固定化細(xì)菌進(jìn)行溶藻等，如SUN等［40］研究發(fā)現(xiàn)添加麩皮的固定化菌株能夠增加殺藻率且提高回收率.溶藻細(xì)菌板塊中包括溶藻細(xì)菌、分離鑒定、水華藍(lán)藻、條件優(yōu)化、培養(yǎng)條件、活性物質(zhì)、菌劑、溶藻率等幾方面的研究，表明這一板塊主要是對溶藻菌分離鑒定、溶藻效率優(yōu)化以及溶藻物質(zhì)的研究等方面；溶藻特性板塊主要有菌藻關(guān)系、葉綠素a、魚腥藻、芽孢桿菌、16S rDNA、菌藻互作、基因組學(xué)、生理響應(yīng)等關(guān)鍵詞，說明該模塊主要集中在藍(lán)藻溶藻菌關(guān)系、分子層面等方面的研究.放線菌（Actinomycetes）是原核生物中一類能形成分枝菌絲和分生孢子的特殊類群，呈菌絲狀生長，主要以孢子繁殖，因菌落呈放射狀而得名.在藍(lán)藻溶藻菌中，放線菌是主要的類群之一，放線菌模塊的研究主要有溶藻活性、溶藻方式、抑制等關(guān)鍵詞.環(huán)境中存在著大量能分泌溶藻活性物質(zhì)的放線菌［41］，王素欽等［42］從土壤中分離篩選出1株具有高效溶藻活性的放線菌LW9（鏈霉菌屬），具有高效且穩(wěn)定的溶藻能力，肖瑤等［43］證明放線菌JXJ 0170既能分泌活性溶藻物質(zhì)也能直接溶藻，且對彭澤鯽和田螺沒有明顯的急性毒性.溶藻機(jī)制模塊有溶藻機(jī)制、藍(lán)藻水華、溶藻產(chǎn)物、菌群結(jié)構(gòu)、巢湖、藻際環(huán)境等關(guān)鍵詞，表明溶藻機(jī)制的研究已經(jīng)與菌群結(jié)構(gòu)、藻際環(huán)境聯(lián)系起來.分離模塊主要出現(xiàn)藍(lán)藻、分離、溶藻試驗(yàn)、抗氧化酶、穩(wěn)定性等關(guān)鍵詞；富營養(yǎng)化模塊包括胞外物質(zhì)、水體修復(fù)、小球藻、生理影響等；溶藻效應(yīng)板塊主要是針對溶藻菌的溶藻機(jī)理研究；最后是健康風(fēng)險(xiǎn)評估模塊，包括發(fā)光細(xì)菌、藻毒素、急性毒性、葉綠素等關(guān)鍵詞，通過健康風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)人體長期飲用有毒水源后產(chǎn)生的生物毒性和致病風(fēng)險(xiǎn)，自然狀態(tài)下能夠發(fā)出熒光的細(xì)菌遇到毒性物質(zhì)，發(fā)光會(huì)受到抑制，因此能夠高效、快捷地對水體進(jìn)行毒性測定，藻毒素、葉綠素通常作為水體毒性評估、藻濃度評估的指標(biāo)［44］.
對WOS數(shù)據(jù)庫的文獻(xiàn)進(jìn)行關(guān)鍵詞聚類（圖9）后出現(xiàn)8個(gè)主要聚類模塊，分別是 #0 algicidal activity、#1 16S rRNA、#3 16S rRNA gene、#4 algicidal substance、#5 Cyanobacteria、#10 harmful algal bloom species、#9 Bacillus subtilis、#8 harmful algal bloom species.#0 algicidal activity模塊主要包括algicidal activity、algicidal mechanism、algicidal bacteria，表明在溶藻活性的基礎(chǔ)上進(jìn)一步探索了溶藻菌的溶藻機(jī)制.#1 16S rRNA主要模塊包括16S rRNA、Microcystis aeruginosa、algicidal compound、Bacillus sp.、algicidal effect，表明對發(fā)現(xiàn)的銅綠微囊藻以及芽孢桿菌等藻類和細(xì)菌進(jìn)行了16S rRNA測序和物種鑒定，以及對細(xì)菌的溶藻效應(yīng)及溶藻成分進(jìn)行了研究.#3 16S rRNA gene模塊包括16S rRNA gene、bacterial community，此聚類與聚類2存在相似之處，主要是側(cè)重于對細(xì)菌群體的基因進(jìn)行測序并進(jìn)行種屬鑒定.#4 algicidal substance模塊主要包括growth inhibition、algicidal bacterium、compound等，表明是對溶藻物質(zhì)在藍(lán)藻生長抑制上的研究，并對其抑制成分進(jìn)行分析.#5 Cyanobacteria模塊主要是cyanobacteria、algicidal ability、photosynthesis、lipid peroxidation、oxidative stress等關(guān)鍵詞，表明在溶藻能力的基礎(chǔ)上進(jìn)一步探究了溶藻菌對藍(lán)藻的光合系統(tǒng)、氧化應(yīng)激反應(yīng)方面的作用.#10 harmful algal bloom species模塊主要有Microcystis aeruginosa、Taihu lake等關(guān)鍵詞，表明對藍(lán)藻水華類群方面展開了研究，如基于太湖的藍(lán)藻銅綠微囊藻類群的研究.#9 Bacillus subtilis模塊關(guān)鍵詞主要有Bacillus subtilis（枯草芽孢桿菌）、mechanism等，表明對枯草芽孢桿菌溶藻機(jī)制方面做了一定的研究.#8 harmful algal bloom species主要包括bacterial-algal interactions、population genetics等關(guān)鍵詞，表明對形成的藍(lán)藻水華與其周圍菌群關(guān)系及其群體基因展開了研究.以上聚類結(jié)果表明，在藍(lán)藻溶藻菌研究領(lǐng)域，目前已做過的研究主要有物質(zhì)溶藻活性、分子鑒定、有害藍(lán)藻水華、溶藻機(jī)制、溶藻物質(zhì)、銅綠微囊藻、枯草芽孢桿菌、氧化應(yīng)激、光合系統(tǒng)、脂質(zhì)過氧化、生長抑制、菌群關(guān)系等方面.
2個(gè)數(shù)據(jù)庫關(guān)鍵詞聚類分析結(jié)果表明，2002至2022年期間在藍(lán)藻溶藻菌領(lǐng)域開展研究的主要有溶藻菌種類鑒定，溶藻特性、機(jī)制、物質(zhì)分析，對藻毒素的降解，溶藻菌溶藻活性優(yōu)化，溶藻菌風(fēng)險(xiǎn)評估，以及菌群關(guān)系、藍(lán)藻水華治理等幾方面，這對未來的研究提供了一定的參考.此外，對CNKI與WOS兩個(gè)數(shù)據(jù)庫文獻(xiàn)關(guān)鍵詞出現(xiàn)頻率較高且中心性≥0.1的中英文關(guān)鍵詞進(jìn)行分析見表1.
結(jié)果表明，CNKI數(shù)據(jù)庫中除大模塊溶藻菌與溶藻細(xì)菌外，中心值與頻次較高的關(guān)鍵詞為溶藻特性，WOS中為harmful algal bloom、growth、algicidal activity，說明基于溶藻菌溶藻特性、溶藻物質(zhì)活性分析、以及對藍(lán)藻的生長抑制作用，著重于對藍(lán)藻的光合系統(tǒng)抑制方面以及產(chǎn)生氧化應(yīng)激等方面［45-48］，對藍(lán)藻水華治理方面的研究是關(guān)注的熱點(diǎn).
2.5 關(guān)鍵詞聚類時(shí)間圖譜分析
對關(guān)鍵詞聚類時(shí)間圖譜進(jìn)行研究，既直接反映研究熱點(diǎn)隨時(shí)間的變化關(guān)系，同時(shí)也能夠識(shí)別藍(lán)藻溶藻菌研究領(lǐng)域的代表主題子群，進(jìn)而對未來該研究領(lǐng)域的發(fā)展做出合理的預(yù)測.采用CiteSpace中自動(dòng)聚類的方法生成聚類知識(shí)圖譜，以聚類模塊值Modularity（Q）和平均輪廓值Mean Silhouette（S）兩個(gè)指標(biāo)評價(jià)聚類效果的好壞［49］.Q大于0.3代表聚類顯著；Mean Silhouette S表示平均輪廓值，大于0.5 則聚類合理，大于0.7則聚類結(jié)果令人信服［50］.
利用CiteSpace對CNKI文獻(xiàn)中2002至2022年藍(lán)藻溶藻菌研究領(lǐng)域文獻(xiàn)的關(guān)鍵詞進(jìn)行聚類分析，將Timespan設(shè)定為2002至2022年，運(yùn)行CiteSpace，得到聚類時(shí)間線圖（圖10），網(wǎng)絡(luò)密度為0.035 2，Q值為0.590 5，S值為0.873 4，表明聚類結(jié)構(gòu)顯著，主題明確，令人信服［51］.隨著時(shí)間的推移，CNKI中藍(lán)藻溶藻菌研究領(lǐng)域主要關(guān)注的研究方向也在發(fā)生變化.2002至2005年主要關(guān)注生物降解、溶解、微囊藻、生物防治、水華、藍(lán)藻、溶藻試驗(yàn)、分離等方面，表明2002至2005期間開始進(jìn)入藍(lán)藻水華生物防治的研究，主要是對微囊藻溶藻的研究；2006至2010年主要關(guān)注固定化、放線菌、人工介質(zhì)、溶藻機(jī)理、特性、菌藻關(guān)系、富營養(yǎng)化等方面，表明2006至2010年期間主要是在對溶藻菌尤其是放線菌的溶藻機(jī)理特性方面的研究；2011至2015年，溶藻方式、溶藻產(chǎn)物、溶藻效應(yīng)、優(yōu)化培養(yǎng)條件等是關(guān)注的主要對象，表明2011至2015年期間主要研究集中在溶藻菌溶藻物質(zhì)和溶藻效應(yīng)、培養(yǎng)條件優(yōu)化等方面；2016至2020年，主要關(guān)注分離鑒定、菌群結(jié)構(gòu)、藍(lán)藻水華、水華防控、基因組學(xué)、條件優(yōu)化、藻毒素等方面，表明2016至2020年期間主要研究的是淡水湖中溶藻菌的菌群結(jié)構(gòu)以及分子機(jī)制、毒素等方面；2021至2022年主要關(guān)注生理響應(yīng)、細(xì)胞形態(tài)、藻際環(huán)境、分泌物、急性毒性、菌劑、相互關(guān)系等，表明近年來主要研究溶藻菌對藍(lán)藻的生理響應(yīng)以及對細(xì)胞的毒性等.
利用CiteSpace對WOS中2003至2022年藍(lán)藻水華溶藻菌研究領(lǐng)域文獻(xiàn)的關(guān)鍵詞進(jìn)行聚類分析，將timespan設(shè)定為2003至2022年，運(yùn)行CiteSpace，得到主題時(shí)間線圖（圖11），網(wǎng)絡(luò)密度為0.021 9，Q值為0.487 2，S值為0.737，表明聚類結(jié)構(gòu)顯著，主題明確，令人信服.2003至2005年主要關(guān)注的是algicidal activity、biological control、phytoplankton、growth、harmful algal bloom等方面，表明這段時(shí)間主要是集中在溶藻菌活性、對藍(lán)藻水華的生物控制、以及對浮游植物方面的研究；2006至2010年主要關(guān)注的是Bacillus sp.、16S rRNA、Microcystis aeruginosa、bacterial-algal interaction、genome sequenece等方面，表明這期間主要關(guān)注基因?qū)用婕熬宓年P(guān)系研究；2011至2015年，algicidal compound、microbial community、photosynthesis、oxidative stress、lake Taihu等是主要的關(guān)注點(diǎn)，表明2011至2015年期間主要是在溶藻物質(zhì)成分、微生物群體、光合系統(tǒng)、氧化應(yīng)激等以及太湖方面的研究；2016至2020年主要關(guān)注點(diǎn)變?yōu)閏ulture condition、gene cluster、mechanism等方面，表明該期間培養(yǎng)條件、基因簇、機(jī)制等方面是研究的熱點(diǎn)；到2021至2022年，physiological response等是關(guān)注的主要方面，表明2021至2022年期間在生理響應(yīng)方面的研究是主要熱點(diǎn).
2.6 研究前沿分析結(jié)果
CiteSpace軟件中的burst detection功能用來探測關(guān)鍵詞在某一時(shí)段內(nèi)的引用變化情況，研究某領(lǐng)域的熱點(diǎn)交替，從而分析并預(yù)判該領(lǐng)域未來的發(fā)展趨勢.本研究利用CiteSpace軟件進(jìn)行共現(xiàn)分析后，在“Nodes”中選擇“Compute Node Centrality”計(jì)算關(guān)鍵詞中心值；在Control Panel中選擇“Burstness”，設(shè)置突變強(qiáng)度值為0.2，Minimum Duration為2，分別檢測CNKI和WOS數(shù)據(jù)庫中各30、92個(gè)突變關(guān)鍵詞，提取其中突變值較大及持續(xù)時(shí)間較長、持續(xù)時(shí)間至2022年的關(guān)鍵詞進(jìn)行分析，如表2所示.
如表2所示，CNKI中，以關(guān)鍵詞“分離”為藍(lán)藻溶藻菌研究方向的領(lǐng)域在2003至2012年之間最受關(guān)注，且在所有關(guān)鍵詞中持續(xù)時(shí)間被引最長，強(qiáng)度值（Strength）為1.68，表明這段時(shí)間關(guān)于溶藻菌的“分離”是研究熱點(diǎn)；以關(guān)鍵詞為“溶藻機(jī)制”的研究領(lǐng)域強(qiáng)度值最大，為1.72，出現(xiàn)年份為2010年，持續(xù)高被引時(shí)間為2 a，表明在2018至2020年期間，溶藻菌的“溶藻機(jī)制”研究最受關(guān)注；其次是菌藻關(guān)系（Strength為1.4）、富營養(yǎng)化（Strength為1.4）、溶藻菌株（Strength為1.33）、溶藻作用（Strength為1.33）、固定化（Strength為1.28）等.此外，關(guān)鍵詞“分離鑒定”“水華藍(lán)藻”“溶藻特性”的強(qiáng)度值分別為1.51、0.87、1.08，研究熱度均持續(xù)到2022年，說明在這三方面的研究依舊是熱點(diǎn)，且“分離鑒定”高于“溶藻特性”高于“水華藍(lán)藻”.其中“分離鑒定”與2003至2012年期間的“分離”相比，熱度略低，但更側(cè)重于“鑒定”方面，與2011至2015年期間的“鑒定”相比熱度高出約1倍，且兼顧“分離”與“鑒定”兩方面，表明在未來的研究中對于溶藻菌的分離鑒定仍然可能是研究的熱點(diǎn).
WOS中關(guān)于藍(lán)藻溶藻菌突變關(guān)鍵詞以identification、oxidative stress、algicidal bacteria、gene expression、16S rDNA、mechanism、microbial community、phytoplankton、compound、Taihu等關(guān)鍵詞為主，其中突變強(qiáng)度最高的是“Identification”，突變強(qiáng)度值為4.34，但是以此強(qiáng)度持續(xù)的時(shí)間僅為1年，表明2013至2014年主要以溶藻的“鑒定”為主要熱點(diǎn)，與CNKI中存在時(shí)間上的重合，具有一致性.其次，“oxidative stress”“mechanism”“l(fā)ake Taihu”“harmful algal bloom”“algicidal mechanism”突變強(qiáng)度值分別為3.05、2.17、2.02、1.21、1.00，均低于“identification”，但時(shí)間均持續(xù)到2022年，表明2022年以后可能會(huì)繼續(xù)展開在溶藻菌的氧化應(yīng)激、溶藻機(jī)制、藍(lán)藻水華以及基于太湖方面的研究.
3 結(jié) 論
本研究通過CiteSpace軟件，對CNKI和WOS 2個(gè)數(shù)據(jù)庫中2002至2022年藍(lán)藻溶藻菌研究領(lǐng)域共計(jì)402篇文獻(xiàn)進(jìn)行可視化分析，結(jié)合研究內(nèi)容對藍(lán)藻溶藻菌研究領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)與未來發(fā)展趨勢進(jìn)行梳理，得出結(jié)論如下：
（1）通過對CNKI和WOS的發(fā)文量分析得出，近年來關(guān)于藍(lán)藻溶藻菌方面的發(fā)文量一直呈上升趨勢，英文發(fā)文量多于中文發(fā)文量，藍(lán)藻溶藻菌領(lǐng)域一直是關(guān)注的熱點(diǎn).近幾年在藍(lán)藻溶藻菌領(lǐng)域發(fā)文量較多的作者為Dai Xianzhu等人.
（2）中國是發(fā)表藍(lán)藻溶藻菌論文最多的國家，科研人員來自中國科學(xué)院、西南大學(xué)等單位；國外主要研究單位是韓國，作者以漢陽大學(xué)科研人員為主，且與中國學(xué)者之間有一定的合作關(guān)系.
（3）2002年至2022年期間開展的主要工作包括：溶藻菌的鑒定，溶藻特性、機(jī)制、物質(zhì)分析，對藻毒素的降解，溶藻菌溶藻活性優(yōu)化，溶藻菌風(fēng)險(xiǎn)評估，以及菌群關(guān)系、藍(lán)藻水華治理等幾方面.CNKI中主要出現(xiàn)9個(gè)主要聚類模塊；WOS中主要出現(xiàn)8個(gè)主要聚類模塊.
（4）聚類時(shí)間線圖分析表明，藍(lán)藻溶藻菌領(lǐng)域的研究主要包含五個(gè)階段：1）2002至2005年主要是關(guān)注藍(lán)藻水華的生物防治、溶藻試驗(yàn)方面；2）2006至2010年期間主要關(guān)注菌藻關(guān)系、溶藻機(jī)制、放線菌、枯草芽孢桿菌、基因簇、16S rRNA、銅綠微囊藻等方面；3）2011至2015年期間主要關(guān)注溶藻菌培養(yǎng)條件優(yōu)化、溶藻物質(zhì)、光合系統(tǒng)、氧化應(yīng)激以及太湖領(lǐng)域的研究等；4）2016至2020年主要是在菌群結(jié)構(gòu)、分子機(jī)制、培養(yǎng)條件優(yōu)化、基因簇等方面的研究；5）2021至2022年期間主要關(guān)注溶藻菌生理響應(yīng)、急性毒性等方面.
（5）突變關(guān)鍵詞分析表明，以往研究熱點(diǎn)包括溶藻菌的分離鑒定、菌藻關(guān)系研究、放線菌來源溶藻菌、氧化應(yīng)激、16S rRNA、溶藻機(jī)制，微生物群體、浮游植物、溶藻物質(zhì)成分分析等，而在2022年以后可能會(huì)被關(guān)注的熱點(diǎn)方向有溶藻菌的分離鑒定、藍(lán)藻水華、氧化應(yīng)激、溶藻機(jī)制等方面.
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Visualized analyses on current research status on algicidal bacteria of cyanobacteria
Li Renhui1， Wang Guang1， Zhu Zhandan2， Geng Ruozhen1， Xiao Peng1， Zhang He1
（1. College of Life and Environmental Science; National and Local Joint Engineering Research Center of Urban Water Pollution Ecological Governance Technology， Wenzhou University，Wenzhou 325035， China; 2. The Hydro-junction Management Center of Wenzhou Shanxi， Wenzhou 325304， China）
Abstract： The frequently outbreak of harmful cyanobacterial blooms（HCBs）seriously threatens the safety of aquatic organisms and public health. Algicidal bacteria are potential microorganisms controlling HCBs. In this study， literatures（from 2002 to 2022）on algicidal bacteria from China National Knowledge Network Infrastructure（CNKI）and Web of Science（WOS）databases are analyzed by CiteSpace software. The major results are as follows： （1）In the recent 20 years， the number of algicidal bacteria related publication is continuously increasing. Interiorly， the dominated research organizations including Chinese Academy of Sciences， Southwest University， etc. On the contrary， it is Hanyang University in South Korea. （2）According to our analysis：before 2022， researchers paid attentions to the following topics：isolation and identification of algicidal bacteria， cyanobacteria-bacteria relationship， oxidative stress， algicidal mechanism， microbial community， phytoplankton， algicidal compound， optimization of culture conditions， etc. On the contrary， after 2022， topics of isolation and identification of algicidal bacteria， biological control of cyanobacteria blooms， oxidative stress response， quorum sensing（QS）， molecular mechanism of algicidal bacteria， degradation of cyanobacterial toxins attract continuous attention. Moreover， identification of active algicidal substances， and relevant genes may become the potential research hotspots.
Keywords： CiteSpace; harmful cyanobacterial blooms; algicidal bacteria; research hotspots
［責(zé)任編校 劉洋 楊浦］
