基于文献计量学的中国作物富硒研究现状分析

吴文江 王磊 孟海军 揭波 陈国秀

摘要：為全面了解中国作物富硒研究现状与发展趋势，采用文献计量学方法，对CNKI和SCI-E数据库收录的中国作物富硒研究文献进行统计分析。结果表明，1992—2020年中国作物富硒研究总发文量1085篇，年发文量总体呈上升趋势，2010—2020年发文量占67.0%，SCI文献逐年增多。华中农业大学、南京农业大学、西北农林科技大学、中国农业大学和中国农业科学院的科研实力和学术影响力较强。中国作物富硒研究主要集中在8个方面，包括硒对作物的生长、产量和品质的效应研究，作物对硒的吸收、转运及分配研究，硒对作物吸收镉、铅和汞等有害元素的拮抗作用研究，硒对作物的抗氧化效应研究，硒对作物光合特性效应研究，富硒作物的硒种类和含量研究，硒与锌、钼和硫等元素的相互作用研究，作物富硒效应的分子机制研究。中国作物富硒研究SCI文献逐年增多，学术影响力不断提升，中国作物富硒研究已由生理生化水平深入到分子生物学研究水平。

关键词：作物;富硒;文献计量分析;CNKI数据库;SCI-E数据库

中图分类号：S-1文献标志码：A论文编号：cjas2020-0273

Current Situation of Selenium-enriched Crops Research in China Based on Bibliometric

WU Wenjiang1，WANG Lei2，MENG Haijun2，JIE Bo2，CHEN Guoxiu3

（1 College of Agronomy，Henan Agricultural University，Zhengzhou 450002，Henan，China;

2 College of Horticulture Science，Henan Agricultural University，Zhengzhou 450002，Henan，China;

3 Library of Henan Agricultural University，Zhengzhou 450002，Henan，China）

Abstract：A bibliometric analysis was conducted to study the current situation and development trend of selenium-enriched crops research in China，the research papers were from CNKI and SCI-E database. The results show that 1085 papers were published from 1992 to 2020 and the annual quantity of papers published increased year by year，whats more，67.0% of the papers were published from 2010 to 2020，and the number of SCI papers increased year by year. The Huazhong Agricultural University，Nanjing Agricultural University，Northwest A & F University，China Agricultural University and Chinese Academy of Agricultural Sciences are the institutions which have strong scientific research strength and academic influence. The main research topics for selenium- enriched crops in China are from 8 aspects：the effects of selenium on growth，yield and quality of crops;selenium uptake，transport and distribution in crops;the antagonism of selenium to cadmium，lead and mercury and other toxic element in crops;the antioxidant activity of selenium in crops;the effects of selenium on photosynthesis in crops;selenium types and content in selenium-enriched crops;the interaction of selenium with zinc，molybdenum，sulfur and other elements and the molecular mechanisms of selenium- enriched crops. In general，the number of SCI papers on selenium-enriched crops research has increased yearby year in China，and the academic influence of China is rising;the trend of research on selenium- enriched crops in China has shifted from the physiology and biochemitry to molecular biology.

Keywords：Crop;Selenium-enriched;Bibliometric Analysis;CNKI Database;SCI-E Database

0引言

作为人体的必需微量元素，硒元素对人体的健康具有重要意义，尤其在甲状腺激素的转化、预防和减少心血管疾病、降低各种癌症风险等方面起重要作用[1]。人体摄入硒过量和缺乏都易诱发各种疾病，如硒过量易引起脱发脱甲和神经系统疾病[2-3]，硒缺乏易患克山病和大骨节病[4-5]。目前，尚未证实硒元素对作物的必需性，但适宜浓度的硒对蔬菜、果树和谷类有积极效应，经过硒生物强化的蔬菜、水果和谷类是人体补硒的有效途径[6]。适宜浓度的硒能提高作物的品质[7-9]和光合特性[10-12]，延缓作物的衰老[13-15]和采后损失[16，17]，保护作物抵御非生物胁迫[18]，促进作物花青苔的积累等[19-20]。硒在土壤中的分布有明显的地域特异性，中国存在着从东北部至西南部以马鞍形状延伸的低硒地带，在低硒地带两侧存在硒富集区，湖北、陕西和安徽等24个地区都存在天然的富硒土壤[21]。因此，富硒作物的开发利用不仅可以安全有效利用富硒土壤，还能通过农艺生物强化生产富硒农产品来为人体补硒，对中国天然富硒资源的利用和通过农艺生物强化发展富硒产业具有重要意义。近年来中国作物富硒研究迅速，进行中国作物富硒研究文献计量分析，有利于全面了解作物富硒研究现状，对于把握作物富硒研究领域发展趋势有重要参考。国内作物富硒研究内容广泛，包括谷类作物、油料作物、蔬菜作物、果树作物、烟草和茶等[22-23]，涉及作物富硒的生理生化和分子机理等研究方向，基因表达量分析[19，24]、转录组学分析[25]和蛋白质组学分析[26-28]等分子生物学方法也是作物富硒分子机理研究的重要方法。

文献计量学是基于文献事实对文献进行定量分析的科学，是科研进展、科研能力和水平相对有效的科研评价手段[29]。文献计量学已被用于众多农业研究领域态势分析。刘彬等[30-31]分析全球水稻研究态势和园艺学基础研究发展状况，曹亚龙等[32]进行了核桃研究动态分析。关于作物富硒研究的综述文献较多[22-23，33]，但从文献计量学角度分析中国作物富硒研究现状和发展趋势的文献未见报道。为全面了解中国作物富硒研究现状和发展趋势，本研究基于CNKI和SCI-E数据库，针对数据库包含的中国科研人员发表的作物富硒研究文献，从年发文量、科研机构、科研作者、文献发表期刊、高被引文献和研究内容等文献计量学角度对中国作物富硒研究领域论文进行分析，以期为科研工作者和决策者提供参考。

1材料与方法

1.1文献来源

研究基于中国知网的《中国学术期刊（网络版）》[34]和Web of Science的Science Citation Index Expanded （SCI-E）[35]数据库，通过高级检索方式，以常见作物（表1）的名称与“硒”并列为检索词，检索获取国内科研人员在作物富硒研究领域发表的中文和SCI文献。CNKI数据库文献来源选择核心期刊，检索方式为高级检索（如“水稻”并包含“硒”）。SCI-E数据库同时用作物的普通名称和拉丁学名检索[如（Rice OR“Oryza sativa”）AND Selenium]，并用“文献类型=Article和国家/地K=PEOPLES R CHINA”筛选出中国科研人员发表的文献。检索采用主题检索;CNKI数据库收录文献的发文时间为1992—2020年，SCI- E数据库为2002—2020年，论文检索及数据获取时间为2021年1 月3—6日。

1.2研究方法

对检索获得的文献进行排除处理，排除内容与作物富硒研究无关的文献和富硒作物在医药领域研究的文献。对排除后的文献进行计量分析，包括年发文量、科研机构、科研作者、文献发表期刊、高被引文献和研究内容等，用Excel 2016进行作图。

2结果与分析

2.1中国作物富硒研究发文概况

CNKI和SCI-E数据库分别获得669篇中文文献和416篇SCI文献，1992—2020年中国的作物富硒研究总发文量1085篇（含中国人参与研究文献）。作物富硒研究年发文量总体呈上升趋势（图1），2019年发文量达到最高（126篇），中文和SCI文献分别有56篇和70篇，2020年文献数量稍有下降可能是文献发表时间滞后所致。1992—2009年中国作物富硒研究发文量平稳上升，2010—2020年发文量迅速增加，占总发文量的67.0%。

SCI期刊是目前国际上最具权威性的科研成果评价体系，因为要充分考虑期刊的学术价值[36]。故统计SCI文献（416篇）研究的作物类型（图2），2002—2020 年中国作物富硒研究谷类及油料作物占有绝对优势，占比高达61.5%，其次为蔬菜作物（21.5%），果树作物占比最小（5.6%）。蔬菜和果树作物的種类繁多，故其富硒研究发文总量（27.2%）远不及谷类作物。

2.2科研机构分析

中国作物富硒研究中文和SCI文献所属科研机构各有376和172位，其中发文量居前15位的科研机构如表2。中文发文量最多的科研机构为湖北民族学院（31篇），占比4.6%，南京农业大学、西北农林科技大学和华中农业大学分别位居第二、第三和第四位，发文量分别为29、28和26篇。SCI 文献中，Chinese Academy of Sciences（中国科学院）发文量最多（64篇），占总SCI文献数量的15.4%;Huazhong Agricultural University（华中农业大学）为第二位（45篇），Ministry of Agriculture and Rural Affairs（农业农村部）位居第三位（42篇），China Agricultural University（中国农业大学）和Nanjing Agricultural University（南京农业大学）则位列四、五名。

综合来看，华中农业大学（71篇）、南京农业大学（52篇）、西北农林科技大学（49篇）、中国农业大学（49 篇）和中国农业科学院（34篇）是中文和SCI文献发文总量较多的前五位科研机构，在国内作物富硒研究领域有重要的学术地位。

2.3核心作者分析

中国作物富硒研究发文量居前15位科研作者如表3。根据普赖斯公式可知[37]，中文和SCI文献发文量前15位的科研作者均为核心作者，是研究领域内活跃的群体。中文文献中周大寨（湖北民族学院）发文量最多（15篇），吴永尧（湖南农业大学）、王海波、王孝娣（中国农业科学院）三人并列位居第二位（12篇），梁东丽（西北农林科技大学）发文量位居第三（11篇），随后是发文量10篇的并列有4人，而并列接近10篇的人更多，9篇的4人，8篇的达到8人之多。

SCI文献中，南京农业大学的Hu Qiuhui发文量与中国农业大学的Li Huafen并列第一位（14篇），其后，依次为南京农业大学的Fang Yong（13篇）、西南大学的Zhou Xinbi（12篇），而后发文量为11篇的并列有4人。综合来看，中文和SCI文献发文量前15位的科研作者中，来自华中农业大学和南京农业大学的科研作者最多，分别有5位和4位，中国农业科学院有3位。

2.4文献发表期刊分析

669篇中文文献和416篇SCI文献分别来源于135 种国内期刊和39种SCI期刊，发表文献数量居前10位的期刊见表4，中文和SCI文献分别有86和161篇。中文期刊中，《植物营养与肥料学报》发表文献量位列第一，发表文献为20篇，其次为《园艺学报》、《土壤学报》《环境科学》三种刊物发表文献数量并列为第二（为11 篇）。SCI期刊中，《Food Chemistry》发表文献数量最多（26 篇），其次为《Journal of Agricultural and Food Chemistry》发表文献23 篇，《Ecotoxicology and Environmental Safety》和《Plant And Soil》分别发表文献18篇并列第三。从期刊的影响因子看，发表文献数量前10位期刊中，SCI期刊平均影响因子（4.29）高于中文期刊（1.63）。中文期刊《土壤学报》的影响因子最高（2.54），其次为《植物营养与肥料学报》（2.44），此后依次为《环境科学》（2.03）和《园艺学报》（1.53）;SCI期刊较高因子依次为《Environmental Pollution》和《Science of The Total Environment》，影响因子分别为6.79和6.55。对期刊的综合评价指标中期刊的影响因子有重要作用，影响因子高表明论文被引用的频率高，可以表明论文的影响力[38]。本結果反映出中国作物富硒研究在SCI期刊发表的文献质量普遍高于国内期刊，SCI文献有较高的影响力和学术价值。

2.5高被引文献分析

论文引用率是评价科学论文和科学著作的质量高低及影响程度的统计指标，在一定程度上能够反映研究方向的传承度、现状和发展趋势[39]。中国作物富硒研究前10篇高被引中文文献如表5。被引频次最高的是李正文等[40]于2003年在《环境科学》上发表的关于57个水稻品种在同种土壤条件下对Cd、Cu、Se的吸收和积累差异文献，被引279次;其次为吴永尧等[41]于2000年在《中国农业科学》发表的一篇关于硒对水稻生理生化影响的研究文章，被引240次。前10篇高被引文献的研究内容是关于外源硒对作物的硒含量、产量、品质、抗氧化、高温胁迫和重金属胁迫的研究。对被引用频次≥50次的中文文献（172篇）分析可知，反映国内作物富硒研究动态的主要学术刊物以《植物营养与肥料学报》、《园艺学报》、《土壤学报》和《环境科学》刊文量较多，发文质量较高。

中国作物富硒研究前10篇高被引SCI文献如表6。被引频次最高的是Li Huafen等[42]在《New Phytologist》期刊上发表的关于小麦对硒酸盐和亚硒酸盐的吸收转运和硒种类的研究文献，被引418次;其次为LI Lin等[43]于《Journal of Hazardous Materials》期刊上发表的关于水稻上施硒元素降低镉吸收和毒性的论文，被引190次，排第3位的是Chen Licheng等[44]于2002年在《Journal of Agricultural and Food Chemistry》期刊上发表的关于硒酸盐和亚硒酸盐对水稻硒含量的影响及测定文献，被引160次。前10篇高被引文献包含硒对作物的硒含量、产量、干旱胁迫和重金属胁迫研究，作物对硒的吸收、转运和硒的种类研究等。

2.6研究内容分析

对中文和SCI文献中的关键词进行统计分析，排除“硒”和作物名称等关键词，使统计的关键词能够较为准确的反映作物富硒研究内容，部分高频关键词如表7和表8。中文文献中词频≥5的关键词总计45个，前5个关键词依次为“硒含量”、“产量”、“品质”、“吸收”和“硒肥”，反映出中国作物富硒研究长期注重施硒肥对作物的硒含量、产量和品质的研究，以通过增施硒肥来改善作物的硒含量、产量和品质，达到生产优质、富硒的作物产品为目的。SCI文献中词频≥3的关键词总计42个，前5个关键词依次为“selenite”、“cadmium”、“translocation”、“antioxidant activity”和“selenium speciation”，2002—2020年SCI文献更注重作物对硒的转运、抗氧化活性、重金属镉的拮抗和作物硒种类等方面的研究。

综合关键词词频可知，中国作物富硒研究领域主要包括8个方面，即硒对作物的生长、产量和品质的效应研究，作物对硒的吸收、转运及分配研究，硒对作物重金属或有害元素的拮抗作用研究，硒对作物的抗氧化效应研究，硒对作物光合特性的影响研究，富硒作物硒种类和含量研究，硒与锌、钼和硫等元素的相互作用研究，作物富硒效应的分子生物学研究。

3结论与讨论

随着信息科学的迅猛发展，文献信息学方法已经越来越广泛地被科研人员所采用。该方法不仅可以快速帮助研究者发现国内外同行权威关注的国际研究动态和发展趋势，还可以帮助研究者及时跟踪并选择合适的投稿期刊及国际合作者[36-3、]。1992—2020年国内作物富硒研究发文量总体呈上升趋势，2010—2020年发表文献数量迅速增加，表现在文献数量明显增多（78.97%），表明该研究领域发展迅速，中国作物富硒研究学术影响力不断提升，硒元素对人体的健康作用和对作物的积极效应受到更多群体的关注。富硒研究的作物类型表现出谷类作物占绝对的优势（54.6%），其次为蔬菜作物（21.5%），果树作物研究文献数量最少（5.6%），这与中国是农业大国和大面积地区缺硒，粮食作物在居民饮食中占有重要地位有关[45-46]。

中国作物富硒研究以华中农业大学为代表的多所农业大学和中国农业科学院发表的中文和SCI文献数量最多，是中国作物富硒研究的最活跃机构。《植物营养与肥料学报》、《土壤学报》和《园艺学报》是中国作物富硒研究文献发表数量和质量较高的期刊，并且《园艺学报》、《应用生态学报》等被引频次较高，能代表国内作物富硒研究高水平内容。《Food Chemistry》、《Journal of Agricultural and Food Chemistry》、《Ecotoxicology and Environmental Safety》、《Plant And Soil》和《Environmental Science And Pollution Research》是中国作物富硒研究发表SCI文献数量的前5位期刊，平均影响因子为4.29，具有较高的影响力和学术价值[37]。中文期刊发表的运用分子生物学方法的来研究作物富硒的文献较少[22-23]。中国作物富硒研究发表的SCI文献质量普遍高于中文文献，SCI文献有较大的学术价值。中国作物富硒研究被引频次前10位的文献中，中文文献研究内容主要包含硒对作物的硒含量、产量、品质、抗氧化、高温胁迫和重金属胁迫的研究;SCI文献包含硒对作物的硒含量、产量、干旱胁迫和重金属胁迫研究，作物对硒的吸收、转运和硒种类的研究;这也是中国作物富硒研究长期以来的热点内容。

很多研究表明，硒对作物生理生化性质具有良好的促进作用，能提高作物的产量、品质、硒含量和光合性能[9-11，47];硒对镉、铅和汞等有害元素具有拮抗作用[48-50]，作物施硒能降低作物体内有害金属的含量;硒促进作物抗氧化系统和延缓衰老[14，25]。很多研究也从分子机制来阐述富硒机理，如硒促进苹果叶片光合作用的蛋白组学研究[27]，硒拮抗重金属镉的蛋白组学研究[51]，水稻籽粒响应硒的差异蛋白质组学分析[28]，硒促進紫色生菜的花青甘合成基因表达研究[19]，硒延迟番茄成熟的乙烯合成基因表达研究[26]以及通过将磷酸转运蛋白OsPT8基因转入烟草提高了烟草地上部Pi和Se的含量等研究[52]。通过溯源文献发表时间发现，中国作物富硒的分子生物学研究主要集中在近6年[19，25，28-29，53-57]，2019年的发文量最多。这表明近年来中国作物富硒研究由生理生化研究逐渐转向分子生物学研究，中国作物富硒研究进入分子生物学时代。

在总结归纳国内作物富硒研究成就的同时，要客观认识到中国作物富硒文献的学术影响力还有待进一步提高，反映论文质量的篇均被引频次、前10%高被引文献等指标还有待提升。本研究发现中国代表性科研机构在国际学术研究中有一定的影响力与知名度，作物富硒科学研究水平在某些方面居世界领先地位;但中国大部分地区土壤缺硒，导致中国作物富硒研究出现地区发展不平衡和作物种类间不平衡的现象。通过观察和跟踪全球作物富硒领域的研究热点及发展趋势，期望中国传统的作物科学出现以植物科学为主体，向分子生物学和环境科学、食品加工等学科交叉，产生一些理想与成熟的交叉学科具竞争力的优势研究方向，这对帮助规划国内富硒作物科学的进一步发展、根据科研热点和政策变化制定交叉学科发展策略、分析科研投入和产出的相关效应具有重要意义。因此，建议重视中西部作物富硒科学研究的建设与发展，整体提升中国作物富硒科研竞争力;动态跟踪全球作物富硒研究领域的热点，关注发文的数量但更要重视发文质量，提高该领域的理论研究和实践应用水平。

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