李慶英，田淑芬，馬 闖，王 榮，王超霞

（天津農(nóng)學(xué)院園藝園林學(xué)院， 300392）

葡萄（Vitis viniferaL.）是一種傳統(tǒng)的世界性栽培的作物，其果實(shí)不僅可供鮮食或干食，還含有豐富的酚類化合物，是提煉植物抗氧化劑的重要原材料。截至2017 年底，全球葡萄種植總面積達(dá)735.4萬hm2，產(chǎn)量達(dá)7 330 萬t[1]。作為重要的園藝作物，世界各國就葡萄的分子育種[2-6]、抗性機(jī)理[7-11]、設(shè)施栽培[12-14]、果實(shí)品質(zhì)[15-19]以及次生代謝產(chǎn)物[20-23]等方面開展了大量的研究。近年來，隨著我國葡萄栽培面積逐年擴(kuò)大，產(chǎn)量不斷上升，有關(guān)葡萄的研究受到更廣泛的關(guān)注。然而，該領(lǐng)域現(xiàn)狀尚缺乏有效的歸納總結(jié)，特別是與國外研究內(nèi)容的比較缺乏足夠報(bào)道。

文獻(xiàn)計(jì)量學(xué)是對文獻(xiàn)進(jìn)行定量分析研究的科學(xué)，在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用也越來越多，如肖暢等[24]對我國近10 年柑橘（Citrus reticulataBl.）研究熱點(diǎn)與前沿進(jìn)行了分析，李金格等[25]對我國菊花（DendranthemamorifoliumTzvelev）進(jìn)行了文獻(xiàn)計(jì)量分析，晏志梅等[26]對我國番木瓜（Carica papayaL.）的發(fā)展情況進(jìn)行了研究，馬秀文等[27]分析了我國蝴蝶蘭（Phalaenopsis amabilisH.G.Reichenbach）的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢。以往文獻(xiàn)計(jì)量學(xué)的研究多集中在對國內(nèi)文獻(xiàn)的梳理，局限性較強(qiáng)。通過對國內(nèi)外文獻(xiàn)進(jìn)行深度比較，更有助于了解世界主要國家和地區(qū)的葡萄研究的文獻(xiàn)產(chǎn)出情況以及機(jī)構(gòu)和人員信息，分析該領(lǐng)域熱點(diǎn)與前沿，探究各國葡萄研究的分異特征，對我國葡萄未來研究提供充分的參考信息，具有較強(qiáng)的指導(dǎo)意義。

1 數(shù)據(jù)來源和研究方法

1.1 數(shù)據(jù)來源

本文以WOS 核心合集（2011—2020 年）為文獻(xiàn)檢索平臺(tái)，以葡萄為主題搜索，精煉出中國、美國、歐洲3 個(gè)國家或地區(qū)的文獻(xiàn)，其中，歐洲地區(qū)選擇了文獻(xiàn)產(chǎn)出量靠前的7 個(gè)主要國家，分別為西班牙、意大利、法國、德國、葡萄牙、希臘、英國?？傆?jì)獲得近10 年內(nèi)文獻(xiàn)16 410 條，其中我國發(fā)表文獻(xiàn)3 805 條，美國發(fā)表文獻(xiàn)3 951 條，歐洲主要國家共發(fā)表文獻(xiàn)8 654 條。保存“全記錄與引用的參考文獻(xiàn)信息”為純文本格式，經(jīng)除重，獲得我國目標(biāo)文獻(xiàn)數(shù)據(jù)3 766 條，美國文獻(xiàn)數(shù)據(jù)3 897 條，歐洲文獻(xiàn)數(shù)據(jù)8 329 條，共15 992 條。

1.2 研究方法

本文采用CiteSpace v.5.5R2分析工具進(jìn)行分析。該軟件可將某研究領(lǐng)域龐大復(fù)雜的文獻(xiàn)數(shù)據(jù)和演進(jìn)歷程具象化為可視的知識圖譜[28]。本文以15 992條目標(biāo)數(shù)據(jù)源為研究對象，節(jié)點(diǎn)類型選擇作者（Author）、發(fā)文機(jī)構(gòu)（Institution）、關(guān)鍵詞（Keyword）、被引文獻(xiàn)（Reference）進(jìn)行圖譜分析，得到國內(nèi)外葡萄研究領(lǐng)域的共現(xiàn)、聚類及時(shí)間線圖譜，分析其研究熱點(diǎn)和知識基礎(chǔ)，形成對國內(nèi)外近10 年葡萄研究領(lǐng)域的認(rèn)知[29]。

2 研究趨勢分析

圖1 為2011—2020 年世界上葡萄研究領(lǐng)域發(fā)文數(shù)量較多的前20 個(gè)國家。其中，發(fā)文數(shù)量排名前6 位的國家依次為美國、中國、西班牙、意大利、巴西、法國，占總發(fā)文量的60.6%?？芍?，世界葡萄研究的熱點(diǎn)地區(qū)主要分布在北美、東亞以及西南歐。

圖1 2011—2020 年葡萄研究發(fā)文數(shù)量排名前20 位國家

由圖2 可知2011—2020 年中國、美國以及歐洲主要國家的文獻(xiàn)數(shù)量年度分布情況。自2011 年開始，我國葡萄領(lǐng)域研究文獻(xiàn)數(shù)量整體呈現(xiàn)逐年增長的趨勢，且在2017 年開始超過美國；歐洲主要國家的逐年發(fā)文數(shù)量在2014、2016、2017 年分別出現(xiàn)微小的下降，但總體呈增長趨勢，且發(fā)文數(shù)量較高；美國逐年發(fā)文數(shù)量總體趨于平緩，近10 年基本維持在同一水平。說明在中國和歐洲葡萄研究熱度和受重視程度在不斷上升，而美國對該領(lǐng)域的關(guān)注程度10 年間未發(fā)生明顯變化。

圖2 世界主要國家或地區(qū)近10 年葡萄研究發(fā)文數(shù)量年度分布

3 研究計(jì)量與可視化分析

3.1 發(fā)文機(jī)構(gòu)及合作分析

對某一領(lǐng)域研究機(jī)構(gòu)合作情況進(jìn)行分析，可以看出該領(lǐng)域的主要研究力量的分布與合作。圖3 分別為中國、美國、歐洲主要國家的機(jī)構(gòu)合作共現(xiàn)圖譜，每個(gè)節(jié)點(diǎn)代表1 個(gè)機(jī)構(gòu)，節(jié)點(diǎn)越大則發(fā)文頻次越高。節(jié)點(diǎn)之間的連線代表機(jī)構(gòu)之間的合作關(guān)系，合作關(guān)系越多，連線越粗。中國研究力量較強(qiáng)的機(jī)構(gòu)分別為中國農(nóng)業(yè)大學(xué)、西北農(nóng)林科技大學(xué)、中國科學(xué)院、中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院、南京農(nóng)業(yè)大學(xué)，美國研究力量較強(qiáng)的機(jī)構(gòu)有加州大學(xué)戴維斯分校、康奈爾大學(xué)、農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院、美國農(nóng)業(yè)部農(nóng)業(yè)研究組織、華盛頓州立大學(xué)、俄勒岡州立大學(xué)、佛羅里達(dá)大學(xué)，歐洲研究力量較強(qiáng)的機(jī)構(gòu)有法國農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院、西班牙高等學(xué)術(shù)研究委員會(huì)、洛維拉維吉利大學(xué)、意大利國家研究委員會(huì)、拉里奧哈大學(xué)、米蘭大學(xué)、卡斯蒂里亞-拉曼查大學(xué)等。

總體來看，世界葡萄研究發(fā)文量以高校為主，其次是科研院所。其中，這3 個(gè)圖中連線均比較密集，可知研究機(jī)構(gòu)之間的合作較多，但從節(jié)點(diǎn)來看，中國和美國形成了幾個(gè)核心的科研機(jī)構(gòu)，其他機(jī)構(gòu)的科研力量較小，而歐洲的科研力量則分布比較平均（圖3）。

圖3 世界主要國家或地區(qū)發(fā)文機(jī)構(gòu)與合作共現(xiàn)圖譜

3.2 文獻(xiàn)作者群體分析

通過對作者的合作網(wǎng)絡(luò)分析，可以展現(xiàn)該領(lǐng)域內(nèi)的核心作者群及其合作關(guān)系。圖4 分別為中國、美國及歐洲主要國家發(fā)文作者合作共現(xiàn)圖譜，節(jié)點(diǎn)越大表示作者發(fā)表論文的數(shù)量越多，連線越粗表示作者之間合作關(guān)系越強(qiáng)，具有較高中介中心性的作者通常是連接2 個(gè)不同學(xué)術(shù)團(tuán)隊(duì)群的關(guān)鍵樞紐。中國葡萄研究領(lǐng)域已形成了以中國農(nóng)業(yè)大學(xué)段長青、中國科學(xué)院李紹華以及西北農(nóng)林科技大學(xué)王躍進(jìn)、張振文、王西平等為核心的學(xué)術(shù)團(tuán)隊(duì)群。美國在葡萄研究領(lǐng)域比較突出的作者有伯明翰阿拉巴馬大學(xué)Santosh K Katiyar 和華盛頓國家自然歷史博物館Jun Wen、Gaven L Sacks、Susan E Ebeler。歐洲形成了以意大利作者Luca Rolle、Simone Giacosa、Fabrizio Torchio，西班牙作者Susana Río Segade、Vinceozo Gerbi 為核心的學(xué)術(shù)團(tuán)隊(duì)群。從作者網(wǎng)絡(luò)來看，美國發(fā)文作者之間關(guān)系比較松散，聯(lián)系強(qiáng)度較低，中國和歐洲發(fā)文作者之間合作較多，聯(lián)系更加緊密。

圖4 世界主要國家或地區(qū)作者合作共現(xiàn)圖譜

3.3 關(guān)鍵詞聚類分析

關(guān)鍵詞聚類是對某一領(lǐng)域的主要研究方向和研究熱點(diǎn)進(jìn)行分析的重要手段。圖5 是世界主要國家或地區(qū)的關(guān)鍵詞聚類圖譜，每個(gè)聚類是由多個(gè)緊密相關(guān)的詞組成，聚類號數(shù)字越小，聚類中包含的關(guān)鍵詞越多，每個(gè)關(guān)鍵詞會(huì)有一個(gè)值，同一聚類中值最大的選為該聚類的標(biāo)簽。其中，中國形成5 個(gè)有代表性的聚類，美國4 個(gè)，歐洲6 個(gè)。

圖5 世界主要國家或地區(qū)關(guān)鍵詞聚類圖譜

表1 為世界主要國家或地區(qū)關(guān)鍵詞聚類信息。其中，中國5 個(gè)有代表性的聚類，#0 葡萄酒聚類中包含的主要關(guān)鍵詞有揮發(fā)性化合物、發(fā)酵、殘?jiān)⑼嘶?、植物乳桿菌等，#1 氧化應(yīng)激聚類中有細(xì)胞凋亡、葡萄籽萃取物、原花青素、白藜蘆醇、抗氧化劑等，#2 葡萄藤聚類中包含基因表達(dá)、脫落酸、山葡萄、揮發(fā)性化合物、轉(zhuǎn)錄組、原花青素等，#3 多倍體聚類中包含食用葡萄、葉的生理參數(shù)、失活、抗菌劑等，#4 炭黑曲霉聚類中包括pm 2.5、解脂耶氏酵母、免疫磁化分離、葡萄糖氧化酶、生物防治等。美國4 個(gè)有代表性的聚類，#0 炎癥聚類中包含的主要關(guān)鍵詞有抗氧化劑、多酚、一氧化氮、葡萄籽精華素、心血管疾病、釀酒葡萄、抗炎藥等，#1葡萄栽培聚類中有樹形管理、灌溉、虧缺灌溉、葡萄酒、炎癥、抗氧化劑等，#2 葡萄酒聚類中包括乙醇、發(fā)酵、甘油、夏敦埃酒（霞多麗）、氨基酸、氣相色譜法、酒精發(fā)酵等，#3 分子系統(tǒng)發(fā)育聚類中包括鑒定、遺傳多樣性、遺傳改良、皮爾斯病害、序列、葡萄根瘤蚜等。歐洲6 個(gè)有代表性的聚類，#0 釀酒酵母聚類中包含的關(guān)鍵詞主要有葡萄酒、酒精發(fā)酵、揮發(fā)性化合物、酵母、發(fā)酵、戴爾凱氏有孢圓酵母、非釀酒酵母、褪黑素、乙醛、香氣成分等，#1 葡萄藤中包含的關(guān)鍵詞主要有葡萄栽培、氣候變化、多酚、釀酒酵母、脫落酸、葡萄園、水分脅迫、解百納紅葡萄酒（赤霞珠）、葡萄渣等，#2 多酚聚類中包括抗氧化活性、萃取、單寧、葡萄皮、葡萄籽、葡萄渣、酒精發(fā)酵、揮發(fā)性化合物等，#3抗氧化劑聚類中包括酒糟、脂質(zhì)結(jié)構(gòu)、制酒廠廢水、殺菌劑、釀酒酵母、單寧、酒精發(fā)酵、抗菌活性等，#4 碳足跡聚類中包括品質(zhì)、生命周期評估、遺傳學(xué)、影響類型、葡萄栽培、二氧化碳、工藝及酚醛成熟度、氣孔吸收、水足跡、葉綠素、臭氧植物性毒素的影響、消費(fèi)行為等，#5 葡萄渣聚類中包括類似谷氨酸鈉的氨基酸、必須低溫濃縮、主成分分析、化學(xué)成分、揮發(fā)性、苦味氨基酸、利口酒等。

表1 關(guān)鍵詞聚類信息

4 共被引分析

時(shí)間線視圖側(cè)重于表達(dá)聚類之間的關(guān)系和某個(gè)聚類里文獻(xiàn)的歷史跨度，是將同一聚類排布在同一水平線附近，可以直接高效地展示聚類之間的關(guān)系，即聚類之間的相互聯(lián)系和相互影響，都會(huì)在時(shí)間線視圖上直接地表現(xiàn)出來?？偟膩碚f，時(shí)間線視圖分析是對研究歷程興衰過往、現(xiàn)有熱點(diǎn)的最直觀表現(xiàn)。

整體看來，2007—2015 年是中國葡萄研究的理論奠基階段，該時(shí)間段產(chǎn)生了數(shù)量最多、影響力最高的研究文獻(xiàn)（圖6）。①歷史上產(chǎn)生過較大影響而現(xiàn)今逐漸趨冷、關(guān)注度有所降低的研究分別為#0 anthocyanin/花色素苷、#4 muscadine/圓葉葡萄（麝香葡萄）。其中，#0 anthocyanin/花色素苷的研究起始于2003 年，在2007 年該方向的研究達(dá)到第1 個(gè)小高潮，較多高影響力的文獻(xiàn)在此時(shí)出現(xiàn)，在2008—2012 年達(dá)到最高潮，更多、更高影響力的文獻(xiàn)出現(xiàn)，2013 年以后該方向的研究逐漸降溫。②研究起步較晚，近幾年來關(guān)注度影響力仍然較高的聚類有#1 monoterpenes/單萜、#2 evolution/演變、#3 jasmonic acid/茉莉酸、#6 apical leaf removal/頂端葉切除。③#5 phenolics/酚類物質(zhì)、#9 sucrose transporter/蔗糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白方面的相關(guān)研究則一直影響力較低。④#7 vitaceae/葡萄科和#8 grafting/嫁接2個(gè)聚類的研究僅持續(xù)一段時(shí)間，即研究起步較晚，近幾年熱度降低。

圖6 中國葡萄研究文獻(xiàn)共被引時(shí)間線視圖

美國葡萄研究的繁榮期主要集中在2007—2010 年（圖7）。①歷史上產(chǎn)生過較大影響而后逐漸趨冷、關(guān)注度降低的研究有#0 aging/老化、#1 resveratrol/白藜蘆醇、#3 bordeaux mixture/波爾多液和#4 vitaceae/葡萄科。其中，#1 resveratrol/白藜蘆醇的研究始于2002 年，在2006—2010 年間產(chǎn)生了大量影響力較高的文章，這一方向的研究在2013 年以后逐漸趨冷。②研究起步較晚，近幾年來關(guān)注度影響力仍然較高的聚類有#5 genome/基因組、#8 fermentation/發(fā)酵。③#10 agricultural residues/農(nóng)業(yè)廢棄物、#11 volatile compound/揮發(fā)性化合物、#12 acid invertase/酸性轉(zhuǎn)化酶方面的相關(guān)研究則一直影響力較低。④短暫出現(xiàn)研究過幾年的聚類有#6 spotted wing drosophila/翅果蠅、#7 selective harvest/選擇性收獲、#9 cell wall material/細(xì)胞壁物質(zhì)。

圖7 美國葡萄研究文獻(xiàn)共被引時(shí)間線視圖

對歐洲主要國家而言，其葡萄研究的繁榮期從2006 開始持續(xù)到2016 年（圖8）。①從開始出現(xiàn)到現(xiàn)在一直被關(guān)注的是#0 non-saccharomyces/非釀酒酵母，在2008 年該方向的研究達(dá)到第1 個(gè)小高潮，較多高影響力的文獻(xiàn)在此時(shí)出現(xiàn)，在2010—2016 年間達(dá)到最高潮，出現(xiàn)了大量高影響力的文獻(xiàn)，而后該方向的研究逐漸減少但一直在被關(guān)注。②歷史上產(chǎn)生過較大影響而現(xiàn)今逐漸趨冷、關(guān)注度降低的研 究有#2 grapevine/葡萄藤、#3 texture analysis/紋理分析。③研究起步較晚，近幾年來關(guān)注度影響力仍然較高的聚類有#1 climate change/氣候變化。④#4 grape pomace/葡萄渣、#5 bmal1/芳香烴受體核轉(zhuǎn)位蛋白1 抗體、#6 domestication/馴化方面的相關(guān)研究則一直影響力較低，近2 年也沒有再持續(xù)研究。

圖8 歐洲主要國家葡萄研究文獻(xiàn)共被引時(shí)間線視圖

5 討 論

葡萄的原產(chǎn)地位于黑海和里海間的外高加索地區(qū)，后引種到歐洲、亞洲、美洲等地區(qū)[30]。其中，南北緯30～50°是最適合葡萄種植的地方。本研究發(fā)現(xiàn)，葡萄研究領(lǐng)域排名靠前的20 個(gè)國家中，既有中國、美國以及法國、意大利等傳統(tǒng)葡萄產(chǎn)區(qū)的國家，也有土耳其、印度、伊朗等國家，說明隨著栽培技術(shù)的提高，葡萄栽培面積的擴(kuò)大，新的國家和地區(qū)加入到葡萄生產(chǎn)和研究工作中。從發(fā)文數(shù)量的逐年變化來看，我國的葡萄研究雖然起步較晚，但發(fā)展較快，并于2017 年超過美國，僅次于歐洲地區(qū)。說明近年來隨著我國對農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)和研發(fā)的持續(xù)投入，葡萄相關(guān)領(lǐng)域的科研成果產(chǎn)出也逐漸增加。從機(jī)構(gòu)和作者關(guān)聯(lián)度來看，各國均形成了以少數(shù)研究者為核心的學(xué)術(shù)團(tuán)隊(duì)群，推動(dòng)葡萄研究整體發(fā)展。然而，與美國研究者相對松散的國內(nèi)聯(lián)系度相比，我國學(xué)者更加重視不同研究團(tuán)隊(duì)間的合作，這也可能是我國在該領(lǐng)域發(fā)展較快的原因。

結(jié)合關(guān)鍵詞聚類分析發(fā)現(xiàn)，揮發(fā)性化合物和抗氧化劑在不同國家和地區(qū)的葡萄研究過程中均處于熱點(diǎn)位置，說明葡萄香氣和次生代謝產(chǎn)物的研究受到各國關(guān)注。然而，不同國家和地區(qū)的研究內(nèi)容也存在一定差異。我國的核心研究不僅包括揮發(fā)性化合物、葡萄籽萃取物、原花青素、白藜蘆醇等方面，也包括植物激素、葉片生理以及葡萄曲霉病等研究[31-36]，這些內(nèi)容分別代表了該領(lǐng)域的葡萄酒釀造、葡萄代謝產(chǎn)物、植株生長、系統(tǒng)演化以及抗病性等5 個(gè)方向，說明我國葡萄研究涵蓋范圍廣、內(nèi)容較全面。而與我國相比，美國更突出了對葡萄栽培管理和分子系統(tǒng)發(fā)育的探索[37-39]，歐洲則在葡萄酒風(fēng)土和釀造工藝方面具有鮮明的研究特色[40-42]。

不同國家或地區(qū)的文獻(xiàn)共被引時(shí)間線聚類圖譜反映了各聚類形成時(shí)間以及持續(xù)時(shí)間不一。我國葡萄研究由早期對花色素苷等黃酮類物質(zhì)逐漸向單萜、茉莉酸代謝方向轉(zhuǎn)移，而有關(guān)酚類、蔗糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白方面的研究尚未受到重視?；ㄉ剀諡辄S酮類化合物中的一類，具有防護(hù)紫外線、抵抗病原微生物等作用。不同葡萄品種具有自己獨(dú)特的花色苷類型，各自的比例不僅決定了果皮的顏色、果實(shí)的商品質(zhì)量，也對葡萄酒的顏色、質(zhì)量及其營養(yǎng)價(jià)值具有重要作用[43]。而萜烯類化合物是組成葡萄香氣的主要成分，特別是里那醇、橙花醇、萜品醇、香葉醇和香茅醇被認(rèn)為是玫瑰香型葡萄中主要的單萜組分，因此對單帖合成與代謝的研究能夠揭示不同葡萄品種香氣的差異[44-47]。

在美國，有關(guān)葡萄白藜蘆醇的研究早在2002 年就已開始。白藜蘆醇是一種葡萄屬植物受到真菌侵染、機(jī)械傷害、紫外線照射后產(chǎn)生的植物抗毒素，曾被認(rèn)為在人體生理代謝過程中具有強(qiáng)抗氧化和抗自由基功能，一度成為研究熱點(diǎn)[48-50]。然而，由于其臨床功效存在較大爭議，2013 年之后的相關(guān)研究趨冷。近年來，越來越多的有關(guān)葡萄組學(xué)的研究被美國學(xué)者報(bào)道，如基因組學(xué)、代謝組學(xué)等方法，從整體上解釋了葡萄生長和代謝的復(fù)雜生物學(xué)過程，成為該領(lǐng)域研究的重要工具[51-52]。在歐洲方面，全球變暖正在改變主要葡萄產(chǎn)區(qū)的氣候，怎樣調(diào)整各產(chǎn)區(qū)栽培模式，使其適應(yīng)未來氣候條件，降低氣候變化對葡萄品質(zhì)的影響，成為這一地區(qū)學(xué)者們近期關(guān)注的主要問題。

總體來說，國內(nèi)外對葡萄的研究維度存在一定差別，歐美國家更加偏向于釀酒葡萄的研究，而我國則更偏向于鮮食葡萄，這與國內(nèi)外葡萄消費(fèi)模式有關(guān)。隨著我國成為世界最大的鮮食葡萄生產(chǎn)國和消費(fèi)國，有關(guān)鮮食葡萄品種選育、品質(zhì)影響、精深加工等方面的研究將受到更廣泛關(guān)注，而氣候變化背景下釀酒葡萄的風(fēng)土與產(chǎn)區(qū)規(guī)劃的研究也是我國亟待解決的關(guān)鍵問題。經(jīng)歷多年的發(fā)展，葡萄已經(jīng)單純從園藝產(chǎn)品屬性，發(fā)展成為集工業(yè)原料、保健品原料以及旅游資源為一體，融合一二三產(chǎn)業(yè)的重要元素，其研究的范疇也將呈現(xiàn)更加多樣性、交叉性、復(fù)雜性的特點(diǎn)。