基于文献计量的全球肠道微生态研发态势分析

摘  要：腸道微生态环境与人体健康密不可分，因此，探明国内外肠道微生态国际研究态势能够为未来肠道微生态行业发展提供参考。以1990—2020年Web of Science核心合集库收录的肠道微生态领域文献为研究对象，借助VOSviewer等软件绘制知识图谱，分别从论文数量年度变化趋势、重点国家发文量、主要国家/地区合作关系、主要研究机构和篇被引频次、高被引文献、演化趋势进行分析，从知识图谱分析的角度揭示肠道微生态研究领域近年来的研究现状、前沿热点与演化趋势。

关键词：肠道微生态;可视化;研发态势;文献计量

中图分类号：G353.1;R-05       文献标识码：A 文章编号：2096-4706（2020）22-0001-05

Analysis of Global Intestinal Microecology Research and Development Situation Based on Bibliometrics

YU Yan1，2

（1.Guangdong Science and Technology Library（Institute of Information，Guangdong Academy of Sciences），Guangzhou  510070，China;2.Guangdong Academy of Sciences，Guangzhou  510070，China）

Abstract：The intestinal microecological environment is inseparable from human health. Therefore，exploring the international research situation of intestinal microecology at home and abroad can provide reference for the future development of intestinal microecology industry. Taking the intestinal microecological literature included in the Web of Science core collection from 1990 to 2020 as the research object，using VOSviewer and other software to draw a knowledge map to analyze the annual change trend of the number of papers，the number of papers issued by key countries，the cooperation relationship of major countries or regions，and the main research institutions and citation frequency，highly cited documents，and evolution trends，and the research status，frontier hotspots and evolution trends of the intestinal microecology research field in recent years are revealed from the perspective of knowledge graph analysis.

Keywords：intestinal microecology;visualization;research and development situation;bibliometrics

0  引  言

肠道菌群与人体相互作用及影响的统一体称为肠道微生态，是人体最大的微生态系统，与人类的健康和疾病密切相关[1]。因此，肠道微生态研究引起国外各国的重视。早在2007年，美国人类微生物组计划（Human Microbiome Project，HMP）启动，原预算1.15亿美元，最后累计投入超过2.00亿美元，该计划目的是探索研究与人类健康和疾病相关的微生物群落;同时，欧盟人类肠道宏基因组计划（MetaHIT）也相继启动，该计划有8国参与，涉及14个科研机构及企业合伙人，前后累计投入资金超过2 000万欧元;2016年，美国的国家微生物计划（National Microbiome Initiative，NMI）启动，支持跨学科研究，解决不同生态系统微生物的基本问题[2]。由此可见，肠道微生态研究已成为当今世界生命科学研究的热点。

同时，我国也十分重视肠道微生态研究。从经费投入角度来看，2016年，“十三五”国家重点研发计划“益生菌健康功能与基于肠道微生物组学的食品营养代谢机理研究”启动，总投入经费5 000万元。2017年，中国科学院启动重点部署项目“人体与环境健康的微生物组共性技术研究”，投入总经费3 000万元。此外，国家863计划、国家自然科学基金、省级部委也对肠道微生态的研究给予了支持，如2018年，由李兰娟院士主持的国家自然科学基金重大项目“肠道微生态影响慢性重大炎症性肠肝疾病的机制研究”投入总经费为1 511.8万元[3]。从政策法规角度来看，国家卫生健康委员会于2020年2月5日已发表的《新型冠状病毒感染的肺炎诊疗方案（试行第五版）》中提到，“对于重型、危重型病例的治疗可使用肠道微生态调节剂，维持肠道微生态平衡，预防继发细菌感染。”[4]。

作者于前期参与了中国工程院吴清平院士牵头的中国工程科技发展战略广东研究院咨询研究项目（微生物健康产业发展战略研究），在调研过程中发现，肠道微生态与人体健康紧密相关，通过对肠道微生态进行研究有望解决当今慢性疾病或疑难杂症等医学难题，对实现人类健康长寿具有重要意义。因此，本文采用文献计量学方法，对肠道微生态领域文献进行分析，了解国际研究的发展趋势，以期为我国肠道微生态产业的发展提供参考。

1  数据来源与分析工具

本文以Web of Science核心馆藏数据库的相关文献为研究数据，采用关键词搜索法，根据检索公式进行检索（TS=

（（intestinal AND （microflora OR microorganism OR bacteria）） AND （Firmicutes OR Bacteroidetes OR Proteobacteria OR Actinobacteria OR Verrucomicrobia OR Fusobacteria OR Bacteroides OR Prevotella OR Ruminococc） OR （intestinal AND （Probiotics OR Prebiotics OR Synbiotics OR Metabiotics ）））），检索1990—2020年各国在肠道微生态学领域发表的论文，共检索出13 049篇论文。

本文分析利用的数据挖掘和可视化工具主要为科睿唯安公司的德温特数据分析工具（Derwent Data Analyzer，DDA）和VOSviewer软件，对1990—2020年肠道微生态领域SCI论文进行文献计量研究和知识图谱分析。

2  整体态势分析

2.1  论文量年度变化趋势

1990—2020年肠道微生态领域SCI发文量迅速增长，肠道微生态研究领域的SCI论文从1990年的3篇到2020年的1 871篇，增长了624倍。1990—2020年肠道微生态领域SCI发文趋势如图1所示。2018—2020年增速较快，说明肠道微生态研究获得官方关注，根据1990—2020年这30年的数据判断，未来肠道微生态研究领域的SCI论文数量还会继续增加，相关研究仍在继续。

2.2  重点国家发文量

长期以来，论文数量和被引频次是分析和研究产出的两个重要维度，可以在很大程度上反映研究人员的产出能力和影响力。论文数量侧重于从数量的角度反映某一领域研究对象的产出能力，而论文被引用频次则侧重于反映研究产出的影响能力[5]。为了比较肠道微生态领域主要国家和机构的研究实力，本文绘制了相对位置的象限图，以国家/机构的发表量为横轴，以论文的被引频次为纵轴，以发表量和被引频次的平均值为坐标原点。位于第一象限的国家/机构，论文数量和论文被引频次高于平均水平，说明其研究在一定程度上具有较高的产出能力和影响力，而第三象限的情况则相反;虽然位于第二象限的国家/机构论文数量低于平均水平，但被引情况高于平均水平，说明其产出能力可以进一步提高，而第四象限的情况正好相反。

通过统计分析，发文量前10的国家依次是美国、中国、意大利、日本、西班牙、德国、法国、加拿大、英国、荷兰。对上述发文量前10国家绘制相对位置投点象限图，如图2所示，由图2可知，美国被投射在第一象限，由此表明美国的研发实力较强。与此同时，中国被投射在第四象限，说明中国论文数量虽然高于平均水平，但被引频次却低于平均水平，说明中国论文质量还有待进一步提升。意大利、西班牙、德国、法国、加拿大、英国、荷兰被投射到第二象限，说明这些国家产出能力还有待进一步的提升。而日本则被投射在第三象限，说明日本在肠道微生态研究方面开展了一些相关研究，但整体影响力不高。

如图3所示，通过对上述发文量前10国家30年的論文变化趋势进行分析发现，中国发文量从2010年开始以指数增加，尤其是近几年增长速度急剧上升，这也从一个侧面反映出中国对肠道微生态研究的重视程度。而美国从2000年论文数量迅速增长，反映出美国比中国更早开始重视肠道微生态的研究。

2.3  主要国家（地区）合作关系分析

本文选取近30年合作发文的主要国家（地区）为研究对象，最小合作次数100次，如图4所示，整个合作网中，在1990年左右中国、西班牙、丹麦等和其他国家的合作较频繁，表明中国、西班牙、丹麦等在1990年左右与世界上其他国家（地区）广泛建立了合作关系;在2000年左右，美国、法国、德国、意大利、比利时等和其他国家的合作较频繁，说明在这期间这些国家与其他国家/地区开展了广泛的合作研究;2010年左右，荷兰、芬兰、瑞典、俄罗、波兰等和其他国家的合作较频繁，说明在这期间这些国家与其他国家（地区）在肠道微生态研究领域开展了广泛合作关系;2020年左右，罗马尼亚、巴基斯坦、奥地利、黎巴嫩等和其他国家的合作较频繁，说明在这期间这些国家与其他国家（地区）开展了广泛的合作研究。总体上，中国、美国、日本、西班牙、意大利等国与世界其他国家（地区）开展了大量的合作，这与这些国家发文量较高有一定的关系。

2.4  主要研究机构和篇被引频次分析

据统计，全球共有9 272个研究机构从事肠道微生态研究，发文前10的研究机构依次是法国国家食品与环境研究院、西班牙国家研究委员会、加州大学系统、瓦格宁根大学、哈佛大学、科克大学、中国科学院、图尔库大学、法国国家健康与医学研究院和北卡罗来纳大学。图5为1990—2020年发文前10机构的发文量和篇均被引频次象限图。

图5  肠道微生态领域SCI发文量前10机构和篇均被引频次

由图5可知，在前10位研究机构中，法国国家食品与环境研究院发文量最高且被投射在第一象限，说明该机构研发实力较强。西班牙国家研究委员会、瓦格宁根大学、哈佛大学、科克大学、法国国家健康与医学研究院和北卡罗来纳大学等被投射在第二象限，说明这些机构产出能力还有待进一步的提升。中国科学院被投射在第三象限，说明该机构在肠道微生态研究方面开展了一些相关研究，但在世界各研究机构中整体影响力不高。加州大学系统和图尔库大学被投射在第四象限，说明这两家研究机构论文数量虽然高于平均水平，但被引频次却低于平均水平，说明这两家机构论文质量还有待进一步提升。

2.5  高被引文献分析

通过对文献的总被引频次进行分析，选取高被引文献前10文献，如表1所示，发现大部分作者来自美国，未见中国作者，说明中国作者在肠道微生态研究领域研发力量有待加强，并且在高被引前10文章有5篇来自Proceedings Of The National Academy Of Sciences Of The United States Of America，被引频次最高达2 000次以上，说明该期刊是肠道微生态领域的较为权威期刊。

2.6  演化趋势分析

关键词的共现分析可以反映文献的技术主题。利用VOSviewer分析高频关键词分布，如图6所示，可以看出，肠道微生态领域的关键词是随着时间变化发生改变的：在1990年左右，主要以肠道菌群、微生物组、益生菌等为研究热点;2000年左右，主要以乳酸菌、胃肠道、大肠杆菌等为研究热点;2010年以来，主要以双歧杆菌、肥胖、疾病等为研究热点。这说明肠道微生态领域研究趋势正在向慢性疾病方向发展。

3  结  论

本文首先简要说明国内外肠道微生态的现状，然后重点对肠道微生态领域的SCI论文进行定量分析，主要从论文年度变化趋势、重点国家发文量、主要国家/地区合作关系、主要研究机构和篇均被引频次、高被引文献、演化趋势等进行分析，总结肠道微生态领域国际研发态势：

（1）论文数量年度变化趋势表明，美国在肠道微生态领域SCI发文量位居第一，中国位居第二，但中国的篇均被引频次最低，这说明中国的研发实力还有待加强;

（2）主要国家/地区合作关系表明，中国、美国、日本、西班牙、意大利等与世界其他国家/地区开展了大量的合作，说明中国、美国、日本、西班牙、意大利等国家较为重视肠道微生态研究;

（3）主要研究机构和篇被引频次表明，中国科学院在肠道微生态研究方面开展了一些相关研究，但在世界各研究机构中整体影响力不高，有待进一步提高;

（4）高被引文献分析表明，最高被引频次的论文大部分来自美国，未见中国作者，这说明中国在肠道微生态领域研发实力还有待加强。

（5）演化趋势分析表明，肠道微生态研究正向着慢性疾病领域发展。

综上所述，中国在肠道微生态研究中发表大量论文，并且中国科学院也位居世界发文量前10，但从篇均被引频次和高被引论文结果来看，中国的研发实力还有待进一步加强。

参考文献：

[1] 康健，周策，陈明生，等.肠道微生态与抑郁症的相关性及预防治疗展望 [J].中国慢性病预防与控制，2019，27（5）：384-387.

[2] 苗先鋒.肠道微生态产业发展现状分析 [EB/OL].（2019-09-10）.https：//www.cn-ferment.com/news/show-13472.html.

[3] 转化医学网.【盘点】我国肠道微生物产业布局 [EB/OL].（2019-12-16）.https：//www.360zhyx.com/home-research-index-rid-73073.shtml.

[4] 国家卫生健康委办公厅、国家中医药管理局办公室.关于印发新型冠状病毒感染的肺炎诊疗方案（试行第五版）的通知 [R/OL].（2020-02-04）.http：//www.gov.cn/zhengce/zheng ceku/2020-02/05/content_5474791.htm.

[5] 赵纪东，郑军卫，刘学，等.基于文献计量的铁矿研究发展态势分析 [J].科学观察，2015，10（2）：17-24.

作者简介：宇岩（1988—），女，汉族，吉林长春人，工程师，博士，研究方向：情报科学、大数据、知识发现。