康家和,段志程,唐雪珂,吳文婷,劉遠朋,施平麗,王愛勤

(1.廣西大學農(nóng)學院,廣西 南寧 530004; 2.貴州財經(jīng)大學,貴州 貴陽 550025; 3.廣西壯族自治區(qū)農(nóng)業(yè)科學院,廣西 南寧 530007)

葛是衛(wèi)健委認定的藥食同源植物,素有“亞洲人參”的美稱[1],含有豐富的淀粉、膳食纖維、黃酮、氨基酸、鐵、鈣、銅、硒等[2]。 粉葛的主要產(chǎn)地包括廣西、江西、廣東、湖南、湖北等地,粉葛的市場開發(fā)前景廣闊,目前已經(jīng)開發(fā)出一系列初加工產(chǎn)品,如葛粉、葛根掛面、葛根飲料等[3]。 最近30 年,人們對粉葛的研究逐漸深入,取得了一系列研究成果。 但是,當前未見有對粉葛的研究成果和研究熱點進行梳理的報道,粉葛研究的發(fā)展趨勢和內在聯(lián)系尚不明確,通過文獻計量學工具對粉葛研究相關文獻進行梳理十分必要。

科學知識圖譜作為一種新型計量學工具,以可視化技術來呈現(xiàn)某個學科或者專業(yè)之間的內在聯(lián)系、演化發(fā)展趨勢[4],其研究對象是科學知識,是一種顯示科學知識發(fā)展進程與結構關系的圖形,屬于科學計量學的范疇[5]。目前,國內外學者利用此方法已成功地繪制出大量關于某一領域的相關論文、專利等信息圖譜。 目前,知識圖譜可視化在粉葛研究領域已有小規(guī)模應用。 徐敬宣等應用可視化方法分析了近30 年葛根芩連湯的研究概況,通過檢索中國知網(wǎng)1990 年1 月～2020 年1 月期間收錄的葛根芩連湯相關文獻,應用 CiteSpace 軟件將納入的文獻進行關鍵詞、作者、研究機構的可視化分析,以了解葛根芩連湯的研究現(xiàn)狀、熱點及趨勢[6]。 容林采用文獻計量法,對2007～2012 年葛根領域發(fā)表的學術期刊和學位論文進行統(tǒng)計分析,分析了葛根文獻的學科和內容分布、刊物類型分布等信息[7]。 本研究運用知識圖譜可視化分析技術,系統(tǒng)梳理了1993 ～2022 年粉葛研究領域的總體概況,分析了粉葛研究領域的研究熱點與演化發(fā)展路徑,可為從事本領域研究的專家學者提供一定參考。

1 數(shù)據(jù)來源與研究方法

1.1 數(shù)據(jù)來源

文獻來源于中國知網(wǎng)檢索平臺(CNKI),以“粉葛”和“甘葛藤”為主題詞,對1993 年5 月8 日～2022 年11 月29 日CNKI 數(shù)據(jù)庫中文文獻進行檢索,剔除不相關文獻、畢業(yè)論文、廣告等,共檢索出文獻377 篇。

將篩選出的文獻以Refworks、全記錄與引用的參考文獻格式導出,以“download”開頭命名的txt 格式進行保存和后續(xù)分析。

1.2 研究方法

本文采用的研究工具Citespace5.8R3 軟件,是陳超美博士應用Java 語言開發(fā)的一款科學分析軟件[5],其功能主要是探尋科學領域演進的路徑,反映研究文獻的引文歷史、主題演變趨勢與熱點之間的內在聯(lián)系。

選取1993 ～2022 年粉葛論文,時間切割(time slice)為 1 年,閾值設置為 Top 50 per slice,Term source 為title、abstract、author keywords、keywords plus(ID)。 選擇作者、機構、關鍵詞等節(jié)點繪制網(wǎng)絡圖譜對其進行可視化分析。

2 結果與分析

2.1 粉葛相關文獻年度發(fā)文量統(tǒng)計

年度發(fā)文量是反映該領域研究熱度的一項重要指標,并在一定程度上體現(xiàn)該領域發(fā)展歷程[8,13]。 粉葛相關文獻年度發(fā)文量變化趨勢見圖1。

圖1 粉葛相關文獻年度發(fā)文量變化趨勢Figure 1 Number viariation tendency of published articles of Pueraria lobata research

根據(jù)圖1,可將粉葛相關文獻年度發(fā)文量劃分為3 個階段。 1993～1998 年是粉葛研究的初步探索階段,此階段年度發(fā)文量很低,保持在每年1～2 篇的區(qū)間。 1998～2019年為平穩(wěn)發(fā)展階段,此階段年度發(fā)文量整體呈現(xiàn)增長趨勢,同時不少年份出現(xiàn)回落,較為明顯的如2006 ～2007年,2008～2009 年等,該階段總發(fā)文量達到268 篇,峰值為2017 年的31 篇。 2020～2022 年為快速發(fā)展階段,年發(fā)文量均在30 篇以上,2022 年達到峰值,該年發(fā)文量為39篇,可見粉葛研究進入了新的發(fā)展階段,發(fā)文量增速明顯。

2.2 核心作者分析

核心作者是學術研究領域的骨干力量,在研究中發(fā)揮著重要的引領和向導作用[9]。 采用Citespace 軟件生成粉葛研究的作者合作關系圖譜,圖中出現(xiàn)網(wǎng)絡節(jié)點數(shù)555條,連線數(shù)721 條(圖2)。 其中節(jié)點代表作者,節(jié)點大小與作者發(fā)表的文章數(shù)量成正比;連線代表作者間的合作關系,連線越粗,則說明作者間的合作關系越強。 1993 ～2022 年以來,江西中醫(yī)藥大學的朱衛(wèi)豐是發(fā)文量最高的學者,共發(fā)表文章12 篇,其中核心期刊(包含CSSCI、北大核心、科技核心等)10 篇。 朱衛(wèi)豐教授是“國家重點研發(fā)計劃中藥現(xiàn)代化專項項目:中藥材大品種——葛(葛根、粉葛)的開發(fā)”的牽頭人。 其次是歐昆鵬發(fā)表了9 篇,再次是曹升、劉榮華、嚴華兵、尚小紅、黃欠如、王艷均發(fā)表了8 篇文章,根據(jù)普賴斯定律,核心作者的計算公式是MP=0.749 NPmax,其中Npmax為發(fā)文量第一位的作者的文獻數(shù)量,Mp為核心作者的最低發(fā)文量[10]。 由于發(fā)文量最高的作者共發(fā)表了粉葛相關文獻12 篇,根據(jù)公式計算,發(fā)文量大于等于3 篇的作者為核心作者,共計69 位,其中發(fā)文量前10 名的作者見表1。

表1 粉葛研究發(fā)文量前10 名的作者Table 1 Top 10 most productctive authors of Pueraria lobata research

圖2 粉葛研究核心作者合作網(wǎng)絡Figure 2 Co-occrrence of core authors of Pueraria lobata research

Citespace 生成的粉葛研究核心作者網(wǎng)絡圖顯示,當前粉葛領域的研究人員關系圖呈現(xiàn)出“網(wǎng)狀結構”,以上核心作者有3 組合作關系緊密,分別為嚴華兵、尚小紅、曹升、歐昆鵬、肖亮、王艷等,朱衛(wèi)豐、葛菲、劉榮華、黃欠如等,周禮仕、潘小燕、唐敏。 這3 組關系都可以歸為“學緣”,即高校內的師生同門關系或研究機構中的同事關系[11]。

2.3 機構分布與分析

根據(jù)粉葛研究機構相關數(shù)據(jù),繪制從事粉葛研究的機構合作共現(xiàn)圖(圖3),結果顯示共有節(jié)點376 個,連線200 條,其中節(jié)點代表粉葛研究機構,節(jié)點間的連線代表機構間的合作關系。

圖3 粉葛研究機構合作共現(xiàn)Figure 3 Research core institutional collaboration network map of Pueraria lobata

科研機構肩負服務國家戰(zhàn)略需求與培養(yǎng)人才的使命[11],因此有必要對其情況進行分析。 本研究核心參照作者分析的方式,將發(fā)表文章數(shù)量在4 篇及以上的定義為核心機構[12]。 江西中醫(yī)藥大學以22 篇文章排名第一。之后是廣西農(nóng)業(yè)科學院、廣西大學、廣東農(nóng)業(yè)科學院等?？梢?開展粉葛研究的機構,主要以中醫(yī)藥大學和農(nóng)業(yè)科研院所為主。 特別是粉葛主要產(chǎn)地的高校和科研機構對粉葛的研究較多。 根據(jù)粉葛研究機構合作共現(xiàn)圖(圖3)可知,當前機構間的合作,以平臺內部為主。 例如基于江西中醫(yī)藥大學這一平臺,藥學院、中醫(yī)學院、現(xiàn)代中藥制劑教育部重點實驗室等開展合作,進行粉葛相關研究;基于廣西壯族自治區(qū)農(nóng)業(yè)科學院這一平臺,廣西農(nóng)業(yè)科學院經(jīng)濟作物研究所、廣西作物遺傳改良生物技術重點開放實驗室、廣西農(nóng)業(yè)科學院生物技術研究所、廣西農(nóng)業(yè)科學院植物保護所等開展合作。 同時也存在著“地緣”合作關系,例如廣西大學和廣西農(nóng)業(yè)科學院間的合作等。

研究發(fā)現(xiàn),從事粉葛研究的核心機構與核心作者的排序基本一一匹配。 推測該領域的學科高產(chǎn)作者群即將形成,并且彼此存在一定的學術壁壘。

2.4 期刊分布與分析

通過分析文獻的期刊分布情況(表2),能幫助從事粉葛研究的工作人員及時查詢相關信息和資料,有助于自身知識框架和邏輯的建立,從前人的研究基礎上發(fā)現(xiàn)新的研究著力點,并幫助其了解所屬成果發(fā)表的資源信息。根據(jù)表2 可知,載文期刊最多的是《現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技》,共發(fā)表了11 篇葛根相關文章。 其次是《食品工業(yè)科技》。 本研究統(tǒng)計了載文量5 篇及以上的期刊,共計12 個。

表2 載文量前12 名期刊統(tǒng)計Table 2 Top 12 journals related to of Pueraria lobata research

運用Citespace 軟件生成期刊共現(xiàn)圖(圖4),圖4 和表2 共同分析發(fā)現(xiàn):(1)粉葛類文章發(fā)文期刊比較分散,排名前12 名的期刊,占比僅占總量的21.7%。 (2)粉葛類文章主要發(fā)表在三類期刊中。 第一類是中醫(yī)醫(yī)學類期刊,如中國中藥雜志(10 篇)、中藥材(9 篇)、時珍國醫(yī)醫(yī)藥(8 篇)、中成藥(6 篇),這與粉葛藥食同源的屬性具有緊密聯(lián)系。 第二類是食品加工類期刊,如食品工業(yè)科技(10 篇)、食品研究與開發(fā)(5 篇)。 第三類是農(nóng)業(yè)科技類期刊,如現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技(11 篇)、南方園藝(6 篇)、長江蔬菜(6 篇)。 (3)本研究分析的377 篇文獻中,核心期刊共有152 篇,占比40.31%。 排名前12 的期刊中,《食品工業(yè)科技》、《中國中藥雜志》、《中藥材》、《時珍國醫(yī)國藥》、《中成藥》、《中國實驗方劑學雜志》、《食品研究與開發(fā)》屬于核心期刊,《現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技》、《南方園藝》、《農(nóng)業(yè)與技術》、《長江蔬菜》、《現(xiàn)代園藝》屬于普刊。 可見粉葛仍然是一個較為小眾的領域。

圖4 粉葛載文期刊共現(xiàn)Figure 4 Contains the text of the journal co-presentation chartof Pueraria lobata research

2.5 關鍵詞共現(xiàn)分析

關鍵詞可以展現(xiàn)文章的中心內容,高頻關鍵詞分析可以刻畫出研究領域的熱點問題[8]。 在Citespace 軟件中選擇Keywords 模塊對關鍵詞進行可視化分析。 圖譜共有網(wǎng)絡節(jié)點417 個,節(jié)點越大、越突出,則表明該關鍵詞頻次越高,研究熱度也越高,節(jié)點連線為916 條,越粗說明聯(lián)系越緊密,研究越重要。

從圖5 可以發(fā)現(xiàn),粉葛研究領域關鍵詞多、聯(lián)系強,表明粉葛涉及的研究領域是比較廣泛的。

圖5 粉葛研究的關鍵詞共現(xiàn)圖譜Figure 5 Keywords co-occurrence analysis of of Pueraria lobata research

在關鍵詞共現(xiàn)圖譜的基礎上繪制排名前15 的高頻關鍵詞和中心性列表(表3),從表中可以看出,前15 位的高頻關鍵詞出現(xiàn)頻次都在8 次以上。 關鍵詞頻次前15 名分別為粉葛、葛根、葛根素、栽培技術、野葛、總黃酮、指紋圖譜、異黃酮、含量測定、大豆苷元、產(chǎn)量、化學成分、種質資源、大豆苷、hplc。 關鍵詞的中心性與頻次基本吻合,中心性越高則對應頻數(shù)相對越大。 “粉葛”和“葛根”呈雙子星格局,連接了其余的關鍵詞。 通過關鍵詞共現(xiàn)圖譜,可將頻次最高的15 個詞大致分為4 類,一是“粉葛”、“葛根”、“野葛”,這一組詞為粉葛研究的詞組本身;二是“葛根素”、“總黃酮”、“異黃酮”、“ 大豆苷元”、“化學成分”、“大豆苷”;三是“指紋圖譜”、“hplc”;四是“栽培技術”、“含量測定”、“產(chǎn)量”、“種質資源”。

表3 高頻關鍵詞和中心性列表Table 3 High frequency keywords and centrality list

2.6 粉葛研究的路徑演進

時區(qū)圖從時間維度顯示視圖的知識演化情況,使得研究熱點變化和交互影響過程清晰呈現(xiàn)[11]。 圖6 為粉葛研究的關鍵詞時區(qū)圖,根據(jù)圖6 可知,我國粉葛研究大致可以分為以下3 個階段,分別是1993 ～2006 年、2007 ～2015 年、2016～2022 年。

圖6 粉葛研究關鍵詞時區(qū)Figure 6 Keywords time zone diagrams of Pueraria lobata research

第一階段(1993～2006 年)重點是對粉葛鑒定方法與栽培技術方面的研究。 這一階段的關鍵詞以“粉葛”“葛根”“栽培技術”“異黃酮”為主。 仲耘刊登在《天然氣產(chǎn)物與開發(fā)》上的《粉葛采收與加工的研究》一文,是現(xiàn)存較早報道粉葛研究的文獻,作者利用紫外分光光度法和高液壓相色譜法對粉葛的總黃酮含量進行了測定,并對粉葛采收時間進行了研究,開創(chuàng)了國內粉葛研究的先河[13]。早期中醫(yī)學應用方面存在粉葛與天花粉混充藥用的情況,因此兩者間鑒別方法成為當時的一個研究熱點。 張麗華、孟黎明、聶磊等介紹了二階導數(shù)光譜法等方法在鑒別上的應用[14～16]。 西南農(nóng)業(yè)大學的周堂英在《中草藥》期刊上介紹了粉葛組織培養(yǎng)與同源四倍體誘導的方法[17]。

第二階段(2007～2015 年)隨著對粉葛研究的不斷深入,研究熱點轉變?yōu)榉鄹鸹瘜W成分的研究。 這一階段的關鍵詞主要有“葛根素”“總黃酮”“野葛”“大豆苷元”“hplc”“含量測定”“種質資源”“淀粉”。 廣西民族大學的陳建明學者運用高效液相色譜法測定廣西粉葛中葛根素含量的方法,并將這一成果刊登在《時珍國醫(yī)醫(yī)藥》雜志[18]。 任亞東、張雁等研究了總黃酮的含量測定和提取工藝方法[19～20]。

第三階段(2016 ～2022 年)重點是對粉葛生藥學、產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀的研究。 這一階段的關鍵詞主要為“產(chǎn)量”“多糖”“品質”“功效”“相關性”。 朱衛(wèi)豐、楊碧穗、曾宣榮等著力于粉葛生藥學研究,粉葛是藥食兩用植物,具有較高的經(jīng)濟價值和藥用價值,因此對粉葛分子生藥學的研究受到學者的廣泛關注[21～23]。 尚小紅[3]、何紹浪、萬清珂、黎俊榮等分別研究了廣西、江西、廣東佛岡、廣東肇慶等地粉葛產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀[24～26]。 黃鴻華、杜鑫瀟、王婷等探究了粉葛的栽培技術,分析了栽培現(xiàn)狀與經(jīng)濟效益,粉葛研究與種植生產(chǎn)結合程度逐漸提升[27～29]。

3 個階段中,“粉葛”、“葛根”、“葛根素”等關鍵詞貫穿始終。

根據(jù)突現(xiàn)節(jié)點的不同,Citespace 突現(xiàn)分析可以劃分為突發(fā)主題、筆者、關鍵詞等多個研究主題。 在該聚類中,突現(xiàn)的節(jié)點包含的個數(shù)越多,則說明該領域的研究越活躍,并且在一定程度上代表研究的新動向。 圖7 為粉葛研究關鍵詞突現(xiàn)圖。 突現(xiàn)圖中的淺色部分代表尋常年份,深色部分則代表該關鍵詞突現(xiàn)的年份和顯示持續(xù)時間。 擬銹病是突現(xiàn)出現(xiàn)時間最早的關鍵詞,并且持續(xù)時間較長。 通過對關鍵詞突現(xiàn)分析可以發(fā)現(xiàn)粉葛的研究前沿在不同時期存在一定的差異,其中擬銹病、產(chǎn)量、多糖等關鍵詞持續(xù)時間較長,葛根素、栽培技術等關鍵詞突現(xiàn)強度較高。

圖7 粉葛研究關鍵詞突現(xiàn)分析Figure 7 Burst keywords analysis of of Pueraria lobata research

3 結論

本研究借助Citespace 軟件對粉葛研究相關文獻進行了知識圖譜可視化分析,梳理了國內粉葛研究的現(xiàn)狀與發(fā)展進程。 研究表明,目前國內粉葛研究領域的發(fā)文量呈現(xiàn)上升趨勢,文章發(fā)文作者呈現(xiàn)明顯的“地緣”與“學緣關系”,粉葛研究機構多為醫(yī)科類大學、農(nóng)業(yè)大學和農(nóng)業(yè)科研院所,核心作者群和核心機構群逐漸形成。 從期刊分布情況分析可知,當前40%粉葛研究相關論文發(fā)表于核心期刊,但在國內頂刊上刊登較少。 通過關鍵詞共現(xiàn)分析、突現(xiàn)分析等研究發(fā)現(xiàn),目前粉葛研究領域關鍵詞多、聯(lián)系強且新的研究熱點不斷涌現(xiàn)。

目前,我國科研院所、大專院校等對粉葛研究的重視程度不斷提高,并為粉葛的開發(fā)利用提供了理論依據(jù)與技術保障,但是當前對粉葛的研究也存在著一定的問題。一是研究力量較為薄弱:粉葛作為一種藥食同源植物,目前,研究的主要力量為我國的中醫(yī)藥大學、涉農(nóng)高校以及農(nóng)業(yè)科研院所,且多集中于廣西、廣東、江西等粉葛原產(chǎn)地,機構間合作力度較少。 二是研究內容較為單一:當前粉葛的研究領域主要集中于中醫(yī)藥學和農(nóng)學,缺乏與其他學科的交叉性研究。 在當前大健康產(chǎn)業(yè)背景下,如何提高粉葛葛根素含量,達到藥用標準,從而提高粉葛的經(jīng)濟效益和社會價值是值得關注的問題。 三是研究領域較為小眾:當前粉葛研究刊登在國內普刊上的文獻占比較大,頂刊上的文章較少,說明粉葛研究仍不是薯類作物研究主流方向,僅需專家學者對其進一步加強關注。

基于以上研究,本文提出以下建議:(1)加強機構間合作力度。 粉葛品種眾多,不同地區(qū)間差異較大,適時開展交流合作,可以更為準確的把握當前研究領域內的熱點問題。 (2)依據(jù)現(xiàn)實需求開展粉葛選育種與栽培技術相關研究。 深入了解市場消費情況與粉葛種植戶實際需求,推廣出市場競爭力強、營養(yǎng)價值高、生產(chǎn)經(jīng)營者有利可圖的品種和配套的高產(chǎn)高效栽培技術。 (3)加強多學科、跨學科交叉合作研究,運用中醫(yī)藥學、農(nóng)作物學、園藝學、農(nóng)業(yè)經(jīng)濟學等多學科角度思維對粉葛進行研究,擴展粉葛研究領域和研究方法。