吕 晶,王梓瑶,陈小强
(1.东北农业大学 动物科学技术学院,黑龙江 哈尔滨 150030;2. 东北农业大学 学术理论研究部,黑龙江 哈尔滨 150030;3. 东北农业大学 动物医学学院,黑龙江 哈尔滨 150030;4.西北农林科技大学 动物科技学院,陕西 杨凌 712100)
动物福利(animal welfare)是一门多学科交叉、各环节交织的学科,涉及科学内容和社会伦理,成为科学研究领域的重要部分。SCIE数据库是Web of Science(WoS)核心合集数据库的一部分,也是目前国际公认的自然科学领域最重要、最权威的检索和评价工具。WoS基于网络构建数字研究环境,将高质量的信息资源、独特的信息分析工具和专业的信息管理软件整合,实现知识检索、提取、分析、评价、管理与发表等功能。 其核心合集数据库包括SCIE、SSCI、CPCI、A & HCI 4个相互独立的数据库。为了给我国动物行为与福利领域及相关学科研究人员提供更多SCIE 收录期刊的相关信息,根据2020年《期刊引证报告》JCR统计结果,汇总SCIE 收录动物行为与福利学科期刊,包括期刊出版地,出版周期,最近3年影响因子、发文量、总被引频次及中国论文数等信息。VOSviewer是一款绘制和观测文献计量图谱的可视化软件。利用可视化分析软件VOSviewer、CNKI和WoS数据库,定量和定性分析动物福利领域研究现。本文旨在为该领域科研工作者未来研究方向提供借鉴,并为跟踪领域研究动态提供支持。
以科睿唯安(Clarivate Analytics,原汤森路透知识产权与科技事业部)旗下2018-2021 年发行的期刊引证报告( Journal Citation Reports,JCR) 为依据,在http://isiknowledge.com/wos 网址WoS平台上检索农业、制奶业和动物科学、行为科学SCI 收录Q1、Q2期刊共32种,其中发表家畜行为与福利相关方向论文期刊共检出25 种(其中农业、制奶业和动物科学,行为科学分别为15和10种),内容包含来源刊名、国际标准连续出版物编号、 最近3年影响因子、出版地等信息,详细描述期刊的近3年发文量、总被引频次及中国论文数。
2020 年的 JCR 数据显示,发表家畜行为与福利相关方向论文期刊位于农业、制奶业和动物科学Q1、Q2区的共有15种,其中美国6 种,英国2种,荷兰2种, 中国2种,法国、瑞士、韩国各1种。《Annual Review of Animal Biosciences》影响因子最高为8.923,《Journal of Animal Science and Technology》影响因子最低为2.225,影响因子 4.0 以上的有 6 种期刊,分别为《Annual Review of Animal Biosciences》《Animal Nutrition》《Animal Frontiers》《Journal of Animal Science and Biotechnology》《Genetics Selection Evolution》《Journal of Dairy Science》,影响因子3.0~4.0期刊5种,影响因子3.0以下4种; 发表家畜行为与福利相关方向论文期刊位于行为科学Q1、Q2区的共有10种,其中美国3种,荷兰3种,英国2种,丹麦、瑞士各1种。《Behavioral and Brain Sciences》影响因子最高为12.579,《Physiology & Behavior》影响因子最低为3.244。从国家来看, 高影响力期刊大多为美国等发达国家, 主要因为其通用语言是英语, 且经济水平与农业发达高度一致,值得一提的是我国出版的《Animal Nutrition》和《Journal of Animal Science and Biotechnology》近3年影响因子持续走高,且从Q2区跃居Q1区。各刊近3年影响因子中,农业、制奶业和动物科学Q1区均呈递增发展,Q2区大部分期刊也表现升高趋势,说明学科发展态势较好。行为科学Q1区期刊影响因子则呈一定升降变化,Q2区大部分期刊表现升高趋势。
从两学科期刊出版周期来看,以月刊6种,双月刊5中,季刊4种为主,但行为科学出版周期更为灵活多样。 Wiley出版的有2种刊物, Elsevier Science Bv出版3种,Cambridge Univ Press出版2种,Elsevier Science Inc出版的有2种,Biomed Central Ltd出版2种,Oxford Univ Press Inc出版2种,Pergamon-elsevier Science Ltd出版2种,Academic Press Inc Elsevler Science出版2种,依托大型出版商办刊仍是学术出版主流, 欧美国家出版方式已经全面市场化并与国际接轨。仅6种实现O A 即Open Acess,开放获取。
被引频次可用来衡量期刊的学术影响力,也在总体上直接反映期刊被科研工作者使用和重视程度,以及期刊在科技发展和学术交流中所起的作用。分析两学科期刊被引频次,农业、制奶业和动物科学Q1、Q2区中涉及家畜行为及福利方向期刊总被引用频次分别为2020年200636 次、2019年156734次、2018年136271次,期刊平均被引频次分别为13376 次、10449次和10482次,其中总被引频次较高的是《Journal of Dairy Science》《Journal of Animal Science》《Poultry Science》,总被引频次较低的是《Journal of Animal Science and Technology》《Animal Frontiers》《Animal Nutrition》;行为科学Q1、Q2区中涉及家畜行为与福利期刊总被引频次分别为2020年157829次、2019年132043次、2018年125141次,期刊平均被引频次分别为15783次、13204次和12514次,其中总被引频次较高的是《Neuroscience and Biobehavioral 》《Behavioural Brain Research》《Physiology & Behavior》,总被引频次总体高于农业、制奶业和动物科学期刊,总被引频次与期刊影响因子排名并不完全一致,其对期刊被SCI 收录的贡献度不同。
农业、制奶业和动物科学Q1、Q2区期刊年发文量分别为2020年5983篇、2019年4500篇、2018年3263篇,呈现稳步增长;其中发文量最多的是美国的《Animals》,3年共 3800 篇,年均1267篇; 其次是美国的《Journal of Dairy Science》、《Poultry Science》。3年中国论文总数3206篇,占总发文量占23.3%,但目前仅收录《Animal Nutrition》《Journal of Animal Science and Biotechnology》2本中国大陆地区英文期刊,其发文比例仅为总发文量3.05%。行为科学Q1、Q2区期刊年发文量分别为2020年2172篇、2019年2200篇、2018年2127篇,基本保持稳定;其中发文量最多的是荷兰的《Behavioural Brain Research》, 3年共 1502 篇,年均501篇; 其次是美国的荷兰的《Appetite》、美国的《Physiology & Behavior》。3年中国论文总数548篇,占总发文量占8.4%,但目前该学科尚无我国期刊。因SCIE数据库选择收录期刊对于语言国际化有非常明确的原则,因此以英文语种出版是被收录的先决条件之一。近年来,在期刊管理部门的重点关注和科学界的大力支持下,我国英文版科技期刊在数量变化、学术影响力、品牌显示度等诸方面均呈现出良好的快速发展态势。目前,被SCIE 收录的农林类动物科学和行为科学期刊中,由中国主办并出版的期刊极少。创办动物福利英文期刊为我国优秀论文发表提供自助平台,对于提升中国国际学术地位,地促进学科交流及产业发展,具有重要意义。
使用Vosviewer分析精炼后的CNKI检索结果,设置节点出现频次≥5,删除无效词汇。图1聚类视图中从不同聚类中提取主题。本领域研究主要包括6个主题:动物福利贸易壁垒作用、动物福利立法缺陷、动物福利对食品安全影响、实验动物保护与福利、动物福利教育体系、畜禽健康养殖与动物福利。
图1 CNKI数据库关键词聚类视图Fig. 1 Keywords co-occurrence of network visualization in CNKI database
动物福利壁垒将动物福利与国际贸易挂钩, 将动物福利保护作为是否准予进口的一个重要判断标准。动物福利已成为食品安全领域重要组成,一方面对我国畜产品贸易发展存在阻碍,另一方面也促使我国重视并改善动物福利。养殖户缺乏动物福利意识,动物饲养、运输、屠宰过程影响肉质。提高动物福利有助于动物免疫力,减少畜牧过程中兽药使用,降低肉蛋奶等产品中的药物残留,保护动物性食品安全。
但我国动物福利的立法相较于国外起步晚且尚不完善,全国人大常委会制定的法律中有一部专门性动物保护法律《野生动物保护法》,但其应用范围并不广泛,对动物的保护十分有限。其余有关动物福利的法律法规在《实验动物管理条例》《水产资源繁殖保护条例》《畜牧法》等分散分布,没有完善的立法体系,法律阶位低且规定的法律责任力度不够,是现阶段限制动物产品世界贸易进程的主要因素、集约化饲养生产的肉类产品在食品安全方面无法获得良好保障。我国有关保护实验动物方面的法律法规尚未形成体系。目前,对实验动物福利的重视不足,具体表现在实验动物的养殖、使用、麻醉及处死方式中,操作不当给动物造成不必要的痛苦。实验动物在生物、医学、农学领域的广泛应用和我国动物福利现状的不匹配,使动物福利教育也逐渐收到公众关注。动物福利教育仍处于起步阶段,各项基础相对薄弱,自2013年才成立专门小组编写针对在校学生及行业从业者的动物福利统一教材,动物福利推广进程缓慢。相关行业从业者和学生缺乏对动物实验“3R”原则、动物福利“5F”原则的了解,动物伦理和福利意识淡薄,高校对相关教育不够重视。动物福利教育不足严重影响生物、医学、农学等相关专业技术人才培养质量和我国动物福利健康发展,需要完善动物福利教育体系并在多方面寻求创新。
接下来,以自然科学领域动物行为与福利学科研究方向之一,畜禽健康养殖与动物福利(紫、深蓝和棕)为例展开具体分析。健康养殖是让动物在康乐状态下生活,不仅着眼于养殖动物健康,还关注人、环境和整个养殖链的健康;动物福利关注整个产业链中动物本身,其中包含养殖过程,因此健康养殖成为畜牧业重点关注和研究的热点,尤其是蛋鸡和猪的健康养殖格外受关注。
在“动物福利”基础上,添加检索关键词“健康养殖”检索,使用Vosviewer分析精炼后的CNKI检索结果,设置节点出现频次≥2。图2聚类视图中,可从不同聚类中提取主题。根据国内外养殖业现状,分析我国各种类养殖业中的问题,并对发展方向提出建议和解决办法,以监测特定家畜行为为主,规模化、集约化、数字化是我国养殖业重点发展方向。
图2 CNKI数据库关键词聚类视图Fig. 2 Keywords co-occurrence of network visualization in CNKI database
使用Vosviewer分析精炼后的SCIE检索结果,设置节点出现频次≥10。图3聚类视图中,可从不同聚类中提取主题。本领域研究主要包括4个主题:环境丰容对动物福利影响、农场动物福利、公众对动物福利的态度、动物福利对动物健康影响。
图3 SCIE数据库关键词聚类视图Fig. 3 Keywords co-occurrence of network visualization in SCIE database
发达国家十分重视保障农场动物福利,且研究与措施系统、完善。保证良好动物福利对畜牧业有重要意义,可提升畜牧业生产效率,保证动物产品质量安全,满足公众消费需求,提高动物产品竞争优势。现阶段公众不仅关注相关伦理问题,动物福利对动物产品质量与安全的影响也备受关注。
4.2.1 环境丰容对动物福利影响 以自然科学领域动物行为与福利学科研究方向之一,环境丰容对动物福利影响、动物福利对动物健康影响为例展开具体分析。
在animal behavior and welfare基础上,添加检索关键词“environmental enrichment”检索,使用Vosviewer分析精炼后的SCIE检索结果,设置节点出现频次≥10。图4聚类视图中,可从不同聚类中提取主题。本领域研究主要包括7个主题:环境丰容与动物刻板行为的关系、环境丰容与动物攻击性行为的关系、判断偏差理论、环境丰容对狗皮质醇水平的影响、环境丰容对啄羽的影响、环境丰容对鼠皮质酮水平的影响、环境丰容与动物健康的关系。
图4 SCIE数据库关键词聚类视图Fig. 4 Keywords co-occurrence of network visualization in SCIE database
4.2.1.1 环境丰容与动物刻板行为的关系 对于圈养动物来说,生活条件贫瘠会导致其出现刻板行为,比如圈养老虎踱步,需要探寻更复杂的丰容措施来解决问题。圈养动物出现刻板行为甚至异常重复行为的原因主要是动机性挫败感和/或大脑功能障碍,习惯形成和“应对”效应也可能有促进作用。丰容环境能够减少动物刻板行为并增加自然行为。
4.2.1.2 环境丰容与动物攻击性行为的关系 环境丰容能有效提高动物福利、减少动物攻击性行为,虽然物种、个体存在差异,现阶段的研究成果涉及到鱼类、小鼠、黑猩猩等动物。
4.2.1.3 判断偏差理论 普遍认为,评估动物福利应包括对情绪状态的衡量标准。情绪状态会使动物判断出现偏差,即判断偏差。处于积极情绪状态的动物比消极状态的更乐观地判断模糊线索。因此,很多研究通过判断偏差测试中动物对模糊线索的反应确定其情绪状态。环境丰容可改善肉鸡、绵羊、恒河猴等的情绪状态,产生“乐观情绪”,由此推断,环境丰容可能对动物情绪状态有积极影响,从而提高动物福利。使用判断偏差理论去检测并探索如何影响动物情绪状态,有助于更好地完善动物福利措施。
4.2.1.4 环境丰容对犬类皮质醇水平的影响 出于犬类对人类的特殊意义与广泛用途,近年来环境丰容与动物福利的研究热点有一部分集中在研究环境丰容对犬类的福利的影响,主要以皮质醇水平为研究指标。大量针对处于不同密闭条件(如收容所、狗窝、实验室等)的犬类研究都表明,增加环境丰容有利于改善其动物福利,在环境丰容度高条件下表现出皮质醇水平降低,刻板和不良行为减少,增加环境丰富度可提高犬类福利,不同措施对处在不同生活环境的狗有不同的改善效果。
4.2.1.5 环境丰容对啄羽的影响 啄羽,即禽类啄食同类羽毛,是一种极其有害的行为,也是家禽业中严重的动物福利问题,对全球禽类养殖行业都有严重的负面影响。饲养环境、摄食方式、个体差异等均是啄羽的影响因素。目前研究测试环境丰容对啄羽行为及其他家禽刻板行为的影响,目标是减少啄羽等不良行为的发生率。在饲养和生产时设置环境丰容,在饲养环境提供适当基质、栖木,改变饲养密度等措施都可提高家禽福利,减少啄羽。修喙也可以减少啄羽行为,热刀片修喙、红外断喙等方式改善动物福利研究也较多。
4.2.1.6 环境丰容对鼠皮质酮水平的影响 环境富集现常被作为一种实验模型,被认为可抵消应激源和刺激性环境引起的负面影响。为啮齿类动物设计不同富集环境,并设定不同压力条件,分析皮质酮分析和行为研究环境富集对啮齿类动物的影响,普遍结果都是饮食摄入量增高,焦虑反应减少,不正常探索行为减少,对压力环境的挑战接受度更具弹性。环境富集条件的小鼠比标准条件的皮质酮水平更高,对体重和饮食摄入的影响也很明显。
4.2.1.7 环境丰容与动物健康的关系 此主题为环境丰容对动物福利影响和动物福利对动物健康影响的共同热点主题。环境丰容即为圈养动物环境改善,其可增加动物表达本能行为的机会并改善动物生理功能;正相反,环境丰容度低会损害动物身心健康。目前环境丰容影响动物健康的热点大部分集中在鸡和猪。为鸡提供高处栖息装置可减少羽毛和龙骨损伤,将公鸡母鸡隔开并分别饲养可提高生育率并减少公鸡攻击性行为,在鸡舍采取其它增加环境丰富度的措施也有利于鸡的健康,如改变地板材料、铺就稻草杆等。低环境丰容下猪常有咬尾行为,损害健康;提高环境丰富度有利于猪仔断奶、增加采食量、增重。环境不丰富会限制动物行为,有可能导致动物对压力和刺激适应性不良。丰容条件下的猪血浆皮质醇和乳酸盐减少,前额叶皮层和杏仁核中去甲肾上腺素降低,纹状体中血清素增加,说明丰容条件下猪对压力和刺激反应较低。高环境丰容提供了压力较小的环境,使猪更好地应对屠宰场等刺激性环境。
4.2.2 动物福利对动物健康影响 在animal behavior and welfare基础上,添加检索关键词“animal health”检索,使用Vosviewer分析精炼后的SCIE检索结果,设置节点出现频次≥10。图5聚类视图中,可从不同聚类中提取主题。本领域研究主要包括3个主题:动物福利与爪、蹄部疾病的关系、动物福利与动物应激反应的关系、环境丰容与动物健康的关系。
图5 SCIE数据库关键词聚类视图Fig. 5 Keywords co-occurrence of network visualization in SCIE database
4.2.2.1 动物福利与爪、蹄部疾病的关系 牲畜的爪、蹄部疾病是一个主要的动物福利问题。由于养殖场内的多种风险因素,养殖动物常出现爪、蹄部疾病,如兔的爪真皮炎、牛的蹄斑病变等。其中,跛行与动物福利的关系的相关研究较多。跛行,尤其是奶牛跛行,会严重降低畜产品产量和生育率,对养殖场经济有重大影响,也是乳制品行业经济损失的一个重要原因。养殖场潮湿度、地面光滑与平整程度、饲料垫、饲养密度、足浴频率等都对跛行患病率有影响。一些导致跛行的疾病如传染性蹄炎、白线病和引起跛行的病原菌如结节双杆菌也易发生于潮湿温暖环境。恶劣、使动物不舒适的饲养环境和疏漏的管理都会引起跛行。加强养殖场管理、改变不良养殖环境、加强养殖人员长期培训、增强预防措施如腐蹄病疫苗接种,可减少跛行及其他爪、蹄部疾病患病率。
4.2.2.2 动物福利与动物应激反应的关系 应激是动物福利不良的常见结果,社会对引起动物应激的因素和如何防止应激的关注正在增加,这常通过检测应激相关激素评估,其中皮质醇易于测量的成分。饲养环境管理不当会使皮质醇水平升高,即动物出现应激反应。以牛为例,其饮食、围栏设计设计、资源供应、妊娠及分娩管理、养殖人员态度和技术等方面如无适当管理,就有可能损害动物身心健康。相应的,改善饲养环境可减少动物应激反应。除去饲养环境不满足动物需求引起动物应激,应激还包括热应激、长途运输造成应激、噪音应激等。以热应激为例,热应激严重影响家禽健康,使其出现体重下降、腹泻、抽搐甚至死亡等反应,导致生长速率下降、食欲下降、肉蛋品质受损,使家禽养殖出现重大经济损失,多个研究对防止热应激提出解决方案:改变禽舍环境、调节喂养和营养、改变农场活动设计和垃圾管理等。动物福利与应激反应相关研究方向众多,针对处于不同环境(如动物园、水族馆等)的不同动物(如鱼类、海豚、牛、啮齿类动物等),需要根据不同需求,营造高水平动物福利防止应激。
我国动物福利学科科研产出国际交流广泛,优秀稿源大量流失。动物福利研究已经具备一定规模,学术前景良好。国内外学界对动物福利态度及动物健康影响的关注是一致的,其中特定家畜行为监测、环境丰容与动物刻板行为、健康的关系,规模化、集约化、数字化是未来动物福利领域重点发展方向。