基于VOSviewer 和CiteSpace 的我国道地药材研究热点分析

2021-06-20 10:36夏能能
医学信息 2021年12期
关键词:微量元素药材中药

夏能能

(1.广东省第二中医院/广东省中医药工程技术研究院,广东 广州 510095;2.广东省中医药研究开发重点实验室,广东 广州 510095)

根据我国中医药法,道地药材是“经过中医临床长期应用优选出来的,产在特定地域,与其他地区所产同种中药材相比品质和疗效更好,且疗效稳定,具有较高知名度的中药材”,早在东汉时期《神农本草经》就记载:药有“土地所出,真伪新陈……”,强调了区分药材的产地、讲究道地的重要性。道地药材的深入研究与大力发展,对于保障中药材品种与质量、提高中医临床疗效、服务人民群众卫生事业及发展我国医药贸易等多方面都具有重要意义。2016 年12 月广东省通过了《广东省岭南中药材保护条例》,通过立法来保护具有广东道地特征的化橘红、广陈皮、阳春砂、广藿香、巴戟天、沉香、广佛手、何首乌等八种岭南特色中药材。本文将从文献计量学的角度,通过可视化知识发现工具VOSviewer 和CiteSpace的突发检测算法对道地药材的研究文献进行文本挖掘,绘制科学知识图谱,探讨我国道地药材研究的热点及研究者、研究机构的突现情况,为道地药材的进一步研究提供参考。

1 资料与方法

1.1 资料来源 以中国知网作为数据来源进行主题检索,检索词为“道地药材”或“地道药材”,文献出版时间不限,检索时间为2020 年9 月21 日。剔除新闻报道、访谈、会议通知及主题不相关文献后分别下载Refworks 和EndNote 格式,最终的有效记录为1776条,发文时间分布从1956 年~2020 年,获得的文献信息包括作者、单位、题目、摘要、关键词等。

1.2 方法 VOSviewer 是由荷兰伊拉斯谟大学的凡·艾克和瓦特曼模式联合开发的知识发现工具,擅长进行主题挖掘、文献耦合、共被引分析及合作网络等分析[1],尤其在聚类分析中具有强大优势[2],具有网络视图(network visualization)、叠加视图(overlay visualization)、密度视图(density visualization)三种可视化视图形式。中文文献记题录下载中不含其参考文献信息,因此本文将利用VOSviewer1.6.15 进行主题挖掘(关键词共现分析)及合作网络分析(作者共现)。CiteSpace 由美国德雷塞尔大学信息科学与技术学院陈超美教授于2004 年开发,是基于引文分析理论的信息可视化软件,自开发至今已经历了CiteSpaceⅠ(第一代)、CiteSpaceⅡ(第2 代)、CiteSpaceⅢ(第3 代)的发展[3],当前最新版本为CiteSpace5.7.R1。CiteSpace 也是文献计量领域普遍应用的可视化分析软件,其突发检测算法可以检测出短时间内文献所使用的单词或短语的频次,本文通过CiteSpace5.7.R1 进行作者及机构的突发检测,以揭示道地药材相关研究人员发文时序爆发情况。

中国知网每次下载文献最多不超过500 条,因此需分批下载。其中下载Refworks 格式时txt 文档统一命名为CiteSpace 需要的“download_****”名称格式。在下载Refworks 格式的同时,对同批数据另下载一个EndNote 格式,在所有文献下载完成后(其中Refworks 和EndNote 各有4 个文档),将EndNote文件导入EndNote X5 软件转换为WOSviewer 可以处理的RefMan(RIS)格式。

通过VOSviewer 1.6.15 的关键词叠加视图展示相关文献的研究热点,主要操作方法:将RefMan(RIS)格式文件导入VOSviewer 1.6.15,Type of analysis 选择Co-occurrence,Unit of analysis 选择Keywords,Counting method 选择默认的Full counting,并不断调试,以确定较为适宜的关键词频次阈值;同时利用CiteSpace5.7.R1 的突发检测功能(Burstness)获取我国道地药材相关文献的主要作者及研究机构中突发性最强的名称,以探讨道地药材作者、研究机构的突现情况,并借助VOSviewer 生成的作者密度视图联合探讨。

2 结果

2.1 研究热点 经过调试VOSviewer 1.6.15 中关键词出现频次的阈值最终定为10,即出现总频次不少于10 次的关键词方进入此次可视化分析中,软件显示在全部3388 个关键词中共有109 个达到了阈值,生成的关键词共现分析可视化网络,见图1。道地药材、中药材生产、中药资源、指纹图谱、本草考证、微量元素、中药质量等是本领域研究者关注的重点。

图1 关键词叠加视图

2.2 作者及研究机构分析

2.2.1 作者发文时序突发检测及聚类情况 利用CiteSpace 进行作者发文时序上的突发检测,获得的1980 年~2020 年间突发强度较高的18 位作者,见图2。20 世纪末21 世纪初,发文突发强度较高的作者有胡世林、张万福和陈家春,他们是开展道地药材研究的较早一批专家,近年(2015 年~2020 年)较为活跃的有黄林芳、袁媛等,见图3。

图2 突发强度排名前18 的作者

图3 作者网络视图(最大子网络)

通过查阅文献题录,将以上18 位作者的发文所在单位及主要研究主题汇总见表1。中国中医科学院(原名中国中医研究院)作为我国从事中医药研究的国家级综合研究机构,在道地药材的研究中也贡献了最多的科研力量,我国第一部论述道地药材的著作《中国道地药材》(1989 年出版)就是由胡世林主编完成。

表1 作者发文单位及主要研究主题

2.2.2 研究机构突现情况 参照作者发文时序突现的处理,CiteSpace 生成的突发性最强的12 家研究机构突现图谱,见图4。中国中医研究院是中国中医科学院的前身,二者具有最大的突发强度,分别为10.4017 和8.3126,由于2015 年12 月发生名称变更被当做两家独立单位处理。更名前的中国中医研究院中药研究所发文时序爆发情况见图5,其爆发时间集中在1996 年~2006 年;更名后的中国中医科学院中药研究所发文时序爆发情况见图6,爆发时间集中在2007 年~2011 年。

图4 突发强度排名前12 的机构

图5 中国中医研究院中药研究所发文时序爆发情况

图6 中国中医科学院中药研究所发文时序爆发情况

3 结论

3.1 道地药材的研究热点 本研究显示,与“道地药材”具有较强链接的节点包括中药资源、中药材、药用植物、微量元素、产地加工、道地性、本草考证、质量、地理标志等,这也是我国道地药材相关研究的主要关注点,现对主要研究热点分析如下。

3.1.1 微量元素与道地药材的鉴别 二十世纪八十年代,微量元素的研究掀起了一波浪潮,中药领域研究者认为在药材道地产区某些微量元素的含量高于其他地区,同时道地药材具有定向性富集微量元素的特性。基于此,我国微量元素与健康学科的创始人朱梅年提出利用道地药材中微量元素含量分布来识别道地药材并建立了标准TE 图谱鉴定法[4],为我国道地药材的鉴定提供了一套客观参考方法。其后研究者分别对利用微量元素鉴别道地药材及微量元素与中药质量[5]的关系进行了探讨,涉及到的药材种类包括黄连、麻黄、川芎、黄芩、柴胡、酸枣仁等。二十世纪九十年代至二十一世纪初叶,有关微量元素与道地药材的研究关注点增加了道地药材产区的环境生物地球化学特征的研究,即研究者也开始关注道地产区土壤中微量元素的分布情况。

3.1.2 道地药材的现代化 中药现代化的概念在1997 年科技部“中药现代化发展战略研究”项目中首次出现,2002 年,科技部、卫生部等8 部委联合制订了《中药现代化发展纲要(2002 至2010 年)》,这是我国第一部有关中药现代化发展的纲领性文件,明确了利用科技进步和技术创新促进中药全产业链发展的支持政策,包括中药材的现代化、中药饮片的现代化、中成药的现代化以及中药基础研究的现代化,为我国中药产业发展提供了指引。随后,安徽省、贵州省、云南省等药材种植大省也纷纷组织了一批中药现代化的科技攻关项目。因此有关道地药材的研究中,“中药现代化”成为21 世纪初期的一个研究热点,包括生物技术用于珍稀濒危中药材的保护、道地药材的化学成分及质量评价[6]、道地药材的发展和保护、基因判别技术在药材道地性鉴别中的应用、道地药材的生物信息数据库研究等。

3.1.3 单个品种道地药材的研究 我国道地药材研究中出现频次比较多的药材有苍术、酸枣仁、怀牛膝、北柴胡、建泽泻、北沙参、黄连、大黄、三七等,这些单味道地药材的研究主要集中在以下几点:①单味道地药材与微量元素的相关性:如柴胡、酸枣仁、川黄连微量元素的测定等相关研究,这类研究主要集中在20 世纪80 年代至90 年代初,当时正值微量元素研究的集中时期。②道地药材的本草考证:这是根据古代文献记载考察道地药材的发展脉络的一种文献研究方法,许保海[7]考证了北沙参的本草学和道地产地,郝鹏飞[8]考证了南阳菊花的本草源流,并通过现代分析方法对现今南阳菊花进行了品质评价。③气相色谱法(GC)、高效液相色谱法(HPLC)、气象质谱色谱连用(GC-MS)指纹图谱在道地药材主要成分测定、药材质量评价和控制中的应用:2001 年11 月,我国正式加入WTO,国际市场对植物药的需求也开始逐渐增长,因此中药材质量标准的控制及研究对提高中药材国际市场份额、提升中药国际影响力具有重要意义。其中杨欣等[9]建立了RP-HPLC法测定广东道地药材巴戟天中游离氨基酸和结合氨基酸含量的方法,为其资源开发及药效物质研究提供参考。

3.1.4 道地药材与乡村振兴战略 乡村振兴战略是2017 年10 月党的十九大报告中习近平总书记提出的战略,其目的在于解决“农业、农村、农民”的“三农”问题,以促进农村经济发展。中药产业链的上游环节和基础是中药农业,因此乡村振兴战略下道地药材的发展引起了本领域学者的关注。孙元鹏等[10]提出加强中药材的GAP 认证,实施质量兴农的战略,并强调打造品牌的重要性。道地药材之所以区分于其他药材,质量上乘就是其最具吸引力的优势,因此“质量兴农”战略对道地药材的发展至关重要。湖北省恩施州是拥有我国道地药材地理标志产品最多的地区,包括利川黄连、板桥党参、巴东独活等共八种,孙元鹏等[11]提出可利用该地道地药材的历史、传统炮制方法等文化知识,从中药文化的传播方面促进和提升道地药材的产业发展。中医中药伴随中华民族发展千年,它不仅仅是用来治病救人的工具,更是融入了民族血液的一种传统文化,因此基于道地药材打造种植地区中药文化的宣传名片是道地药材伴随乡村振兴战略的“东风”启航发展的值得尝试的一种策略。

3.1.5 地理标志 地理标志是知识产权的一种形式,它在WTO 知识产权协议(TRIPS 协议)签订之后逐渐被广泛接受,2001 年我国《商标法》修订之后也增设了地理标志的内容,其第16 条中规定:“······地理标志是指标示某商品来源于某地区,该商品的特定质量、信誉或者其他特征,主要由该地区的自然因素或人为因素所决定的标志。”我国已获得地理标志商标的中药有河南省的四大怀药、宁夏枸杞、广东化州化橘红、新会陈皮、徐闻高良姜、云南文山三七及昭通天麻等,道地药材的地理分布与地理标志中药材产品的地域性是相契合的,2016 年12 月我国颁布的《中医药法》中明确指出鼓励采取地理标志产品保护等措施保护道地药材[12]。葛荣琛[13]梳理了目前地理标志制度下道地药材质量监管措施的缺陷并提出相应的改进建议。怀永等[14]分析了我国现有道地药材地理标志保护中存在的问题,如道地药材的名称存在“公地悲剧”的风险以及无法保护道地药材的炮制工艺等,并提出法团主义视角下地理标志的行业自治以完善地理标志保护的有效实施。

3.2 作者突现情况 作者的主要研究主题上,中国中医科学院对道地药材苍术、茅苍术进行了较多研究,同时还对“3S”(RS、GIS、GPS)技术在中药资源中的应用等进行了相关探讨;中国医学科学院北京协和医学院药用植物研究所对中药材的生态适宜性、道地性区划及道地药材理论研究具有较多成果;其他不同省份的研究人员则主要对本省、本地区的道地药材开展了较多研究,包括四川、湖北(及恩施)、河北、安徽等。在道地药材相关研究文献中,黄璐琦处于发文的核心地位,参与发表了最多文献(共73篇),其次为郭兰萍(41 篇),且黄璐琦和郭兰萍二者共同发文的频次也最高,但黄璐琦与郭兰萍聚类被归属不同的类别,可能与中国中医科学院(原名中国中医研究院)的名称变更有一定关系。其他几个聚类中处于核心地位的作者包括胡世林、肖小河、陈士林、詹亚华等。另外,VOSviewer 的网络视图中展现的作者与CiteSpace 的作者发文突发检测图谱可以相互印证。

3.3 研究机构突现情况 从研究机构突现情况的软件分析可见,20 世纪80 年代至21 世纪以前,发文时序上突发强度最大的单位有四川省中药研究所和贵阳中医学院微量元素研究所,其中四川省中药研究所的主要研究内容包括川产道地药材的生态布局、生态学及川产道地药材与微量元素的关系;贵阳中医学院微量元素研究所则主要发表了一系列道地药材微量元素的相关研究。2010 年以后爆发性较强的单位有中国医学科学院北京协和医学院药用植物研究所、北京中医药大学及安徽中医药大学药学院,这几家单位为近年对道地药材研究较为关注的机构,中国中医科学院的下级单位中药资源中心对道地药材的研究也爆发持续到2020 年。通过查阅文献题录内容发现,各省市机构的研究内容有的以当地的道地药材各方面研究为主,如河北医科大学药学院发表的文章包括对河北道地药材黄芩、酸枣仁、远志等的研究;也有机构不是针对某一地区道地药材,而是围绕道地药材的某一个研究侧面开展探讨,如安徽中医药大学药学院主要对古今道地药材的沿革与变迁开展了较多研究。

4 总结

本文通过VOSviewer 和CiteSpace 对我国道地药材的研究热点及作者机构突现情况分析发现道地药材的研究具有以下特点:①道地药材的研究热点与时代大背景紧密结合:如20 世纪80 年代微量元素的研究浪潮高涨,同期有关道地药材与微量元素的关系、借助微量元素进行道地药材的鉴别等相关研究也集中出现;2001 年我国加入WTO 后有关道地药材地理标志的保护、道地药材的知识产权保护成为学界关注点。②道地药材的研究受政策引导的影响明显:如1997 年科技部提出中药现代化概念及2000 年初《中药现代化发展纲要(2002 至2010年)》发布后,同期有关中药现代化的研究成为一个热点,包括各种现代化技术在道地药材研究和保护中的应用及各省开展的中药现代化科技攻关项目等;2017 年党的十九大报告中提出乡村振兴战略,随后有关道地药材如何借助乡村振兴战略的利好取得进一步发展也得到了研究者的关注。③研究者群体具有聚集性,以“学院派”为主:最具代表性的是中国中医科学院(原名中国中医研究院)及其研究者群体,从八九十年代一直到近年,一直有道地药材相关研究文献发表。中国中医科学院是国家中医药管理局直属的综合性中医药研究机构,其不仅代表着我国中医药研究的前沿水平,对我国中药领域人才培养及学术交流也发挥着重要作用。此外主要研究者主要来自各省的中医药大学或学院,包括贵阳中医学院、河北医科大学、甘肃中医学院、安徽中医药大学等。

基于以上研究,本文认为道地药材作为我国特有的健康卫生资源及文化资源,可以从以下几方面继续促进其发展。首先,管理部门需要做好框架设计、做好政策引导。由于道地药材的研究方向很大程度上受到国家和各地政府政策的影响,因此政策的建设是重中之重,各相关单位应在充分调查的基础上,结合产业发展面临的实际需求及国际环境要求,制订能够引导道地药材发展的循序渐进的系列政策。其次,充分重视标准化建设,包括生产基地的标准化、加工炮制的标准化等,并着重落实推行。中医药标准化是实现质量稳定和规模效益的重要途径,虽然我国也推行过中药标准化的一些政策,但是各地的实践中仍然存在标准化研究人员匮乏、行业内标准化意识不强、参与国际标准化活动能力不强等问题,因此道地药材的产业发展标准化问题及其基层落实值得持续关注和推进。最后,加强行业合作交流。目前道地药材的相关研究中较多的为同机构内的合作研究,也有一些较为固定的合作组合,如郭兰萍与黄璐琦,陈士林与肖小河等。成熟稳定的科研团体能够稳步促进道地药材的相关研究发展,而行业交流带来的新观点、新角度的碰撞对于产业发展也具有重要意义,因此有关道地药材的研究可以进一步加强不同机构甚至不同领域研究者的交流合作。

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