基于Web of Science数据库的国内外山楂大数据分析

崔瀚元，张 越，宋兆伟，陈晓明，陈 颖，丁 舒

（天津市农业科学院农产品保鲜与加工技术研究所，天津 300384）

0 引言

山楂属于中国传统的药食两用的水果[1]，富含多酚[2-3]、有机酸[4]等多种生物活性成分，具有抗氧化[5]、降血脂[6]、免疫调节[7-9]、预防心脑血管疾病[10-12]、预防癌症[13-14]等多种保健功效。山楂的种植资源丰富，在中国，种植地主要分布在河北、河南、山东、山西、江苏等省份，在国外，朝鲜、伊朗、土耳其、西伯利亚、欧洲、北美等国家/地区也均有种植[15-16]。山楂有280多个品种[17]。中国药典记载，山楂又称山楂果、山里红、红果等，为蔷薇科(Rosaceae)山楂属(Crataegus L.)植物的干燥成熟果实。味酸、甘，微温。归脾、胃、肝经。具有消食健胃，行气散瘀，化浊降脂的功能[18]。除中国外，国外多个国家和地区也将山楂作为药用植物使用，欧洲药典将山楂列为药用植物品类，并规定山楂干品中的总黄酮含量（以金丝桃苷计）不得低于1.5%[19]。英国植物药学家Nicholas Culpeper 在他的著作《植物药全集》中对山楂的药用价值进行了详细的讲述[20]。阿拉伯民间医学中也有使用山楂治疗心脏类疾病的记载[21]。近年来，山楂的食用价值和药用价值越来越受到国内外学者的关注[22]。因此，本研究采用文献计量学方法[23]，通过分段研究近30 年来Web of Science（以下简称WOS）数据库中的山楂研究相关的文献大数据，分析山楂研究领域的发展历程、各国研究热点，以期为中国相关后续山楂研究提供参考和借鉴。

1 材料与方法

通过WOS 平台WOS 核心合集数据库[24]，以“hawthorn”为主题词，对1991—2020年30年间发表的山楂研究文献进行主题检索，文献语种为English，检索时间为2021 年5 月28 日至2021 年5 月31 日。共检索得到81 个国家/地区发表的1485 篇文献，其中期刊论文1208篇、会议论文121篇、文献综述58篇、会议摘要47篇、书评37篇、其余45篇。以WOSTM分析报告和文献计量在线分析平台(https://bibliometric.com)为主要分析工具[25]，采用Excel 2010制作图表，对论文发表数量、国家/机构合作关系、研究热点及发展方向等内容进行了一系列统计分析。

2 结果与分析

2.1 山楂研究论文总的发展历程

2.1.1 论文数量年变化趋势1991—2020 年间，WOS核心合集数据库中以山楂为主题词的论文共1485篇，其中，发文量排名前6名的国家分别是：中国、美国、英国、德国、伊朗、土耳其，中国以351 篇位居榜首，其次是美国的333篇。从图1可以看出，世界山楂研究论文总量在2005年以前增长缓慢，2006—2020年增长速度较快；到2020年全球论文发表数量达到年最高值——119 篇。中国关于山楂的研究起步较晚，1995 年才发表了第一篇关于山楂的论文，但中国论文发表数量与世界论文发表总量增长趋势基本一致，到2020年发文数量也达到历年的最高值——49 篇。美国历年发表论文数量较为平均，增长趋势不明显。

图1 1991—2020年山楂论文发表数量变化

2.1.2 论文发表数量前10 名的国家/地区 将1991—2020年按照10年间隔分成3个阶段，分步研究山楂论文发表情况。3 个阶段的发文量分别为，1991—2000年214 篇，2001—2010 年416 篇，2011—2020 年854篇。第二阶段和第三阶段分别比第一阶段增长了94.39%和299.07%。从图2 可以看出，三个阶段中美国的发文量均稳步增长，在第一、二阶段位居首位，第三阶段被中国超越。中国对山楂的研究起步较晚，在第一阶段没有排名，但是增长较快，第二阶段发文量达到70篇，已仅次于美国的115篇；第三阶段更是以278篇的总量远远超过第二名美国的136 篇排在第一位。此外，伊朗和土耳其在第三阶段呈现出明显的上升趋势，分别以60篇和52篇位居第三名和第四名。德国发文量增长趋势与美国相似，在3个阶段稳步增长，第三阶段排在第五名。

图2 1991—2020年发文量前10名的国家/地区发文变化趋势

2.1.3 论文发表数量前10位的研究方向 从图3可以看出，在世界范围内，山楂研究第一阶段排名前3位的研究方向分别为昆虫学、生态学和农学，均与山楂采收前的种植研究相关，占到第一阶段发文总量的42.056%。第二阶段排名前3位的研究方向中，山楂采收前研究只剩下植物学，而采收后研究的药理学和化学分别排名第一和排名第三。第三阶段排名前3位的研究均与山楂的采收后加工研究相关，占到了第三阶段发文总量的48.126%。其中食品科学的发文量最多，占到第三阶段发文总量的17.096%，排在第一位。可见，世界范围内山楂研究已经从最初的种植研究发展到了较为深入的应用研究方面。

图3 1991—2020年发文量前10位的研究方向发文变化趋势

2.1.4 论文发表数量前10 位的机构 对1991—2020 年全球山楂研究领域论文发表数量前10 位的机构进行分段分析，结果见表1，第一阶段（1991—2000年）排名前10位的机构中，8所来自美国、1所来自澳大利亚、1所来自英国。第二阶段（2001—2010 年）排名前10 位的机构中，6所来自美国、2所来自中国、还有2所分别来自伊朗和印度。第三阶段（2010—2020 年）排名前10 位的机构中，4 所来自美国、6 所来自中国。中国机构的发文量在第二阶段和第三阶段快速增加。

表1 1991—2020年发文量前10位的机构发文情况

续表1

2.1.5 论文发表数量前10 名的作者 对1991—2020 年全球山楂研究领域论文发表数量前10 名的作者进行分段分析，结果见表2，第一阶段（1991—2000年）排名前10名的作者全部来自美国。第二阶段（2001—2010年）排名前10 名的作者中，4 名来自美国、3 名来自中国、还有3名分别来自墨西哥、伊朗和印度。第三阶段（2010—2020年）排名前10名的作者中，8名来自美国、2名来自中国。可见美国作者的发文量还是走在世界前列。而中国在山楂研究领域成规模的研究还远远落后于美国。

表2 1991—2000年发文量前10名的作者发文情况

2.2 近10年各国研究热点及发展趋势分析

2.2.1 近10年各国研究方向分析 近10年来，全球山楂研究涉及的主要方向有食品科学、化学、生物化学、药理学、农学、植物学、营养学、结合医学、工程学、昆虫学、生态学、研究实验医学等。其中食品科学研究文献占比达到17.076%，其次是化学和药理学，研究文献占比分别达到16.257%和14.737%。具体到发文量排名前5名的中国、美国、伊朗、土耳其和德国的研究方向，从图4 可以看出，中国偏重于化学、食品科学、生物化学、药理学等山楂采收后的科学研究，美国偏重于生态学、昆虫学等山楂种植方面的研究，伊朗和土耳其则在农学和药理学两方面都有着重点，而德国在药理学和结合医学方面关注较多。

图4 2011—2020年发文量排名前5名的国家研究方向变化趋势

2.2.2 近10 年国家/机构合作关系分析 全球山楂研究国家/地区研究合作机构形成3 个最密切的合作关系网络，分别是以美国的圣母大学、康奈尔大学、美国农业部农业研究局、华盛顿州立大学等30多所研究机构形成的美国国内合作机构网络(A)，以及澳大利亚西澳大学、加拿大多伦多大学、哥伦比亚大学、丹麦的哥本哈根大学等多个国家形成的国际合作机构网络(B)，以及克罗地亚共和国萨格勒布大学、英国伦敦大学学院、意大利博洛尼亚大学、美国FDA等多个国家形成的国际合作机构网络(C)。中国的合作关系网络相对较弱，研究合作较为分散，合作国家包括美国、新西兰、芬兰、澳大利亚、比利时、法国、加拿大、德国、巴基斯坦、土耳其、伊朗、英国等，沈阳农业大学与芬兰图尔库大学、济南大学、辽宁大学、沈阳师范大学、辽宁省农业科学院、河北科技师范学院、沈阳妇女儿童医院、黑龙江农业科学院等形成了最大的一个合作网络。（见图5）。

图5 2011—2020年全球山楂研究国家/地区研究机构合作关系

2.2.3 近10 年关键词词频分布及变化 由图6 可以看出，2011—2020 年间，全球山楂研究的关键词，去除hawthorn（山楂）、crataegus（山楂属）、rosaceae（蔷薇科）等与山楂属性相关的关键词后，出现频次最高的关键词依次是“抗氧化”、“黄酮类”、“多酚”。10 年来，“黄酮类”词频数较为稳定，“多酚”的词频数在2013年达到最高点。“抗氧化”的词频数在2011—2016年间逐步增长，2016 达到最高点，之后的几年间出现的频率较少，直到2020 年，“抗氧化”的词频数又达到了一个高点，仅次于2016 年的最高值，说明山楂抗氧化方面的研究又成为了国内外学者关注的重点。关键词“氧化应激”自2016 年以来开始出现，随后这几年的词频数基本稳定。

3 讨论与结论

山楂的食用价值和药用价值越来越受到国内外学者的关注，具有巨大的发展潜力和研究价值。本研究采用文献计量学的方法，揭示了山楂研究领域中的研究现状与发展规律。

（1）从总体发展趋势来看，山楂研究正处在快速发展的过程中，发文量逐年快速增加。中国和美国发文量最多。各阶段研究方向各有不同，1991—2000年排名前3 位的研究方向分别为昆虫学、生态学和农学。2001—2010 年排名前3 位的研究方向为药理学、植物学和化学。2011—2020年排名前3位的研究方向为食品科学、化学和药理学。可见，世界范围内山楂研究已经从最初的种植研究发展到了较为深入的应用研究方面。

（2）从国家/地区发展趋势来看，第三阶段排名前5名的国家/地区中，美国、德国的发文量稳步增长。中国对山楂的研究起步较晚，但是增长较快，到第三阶段以278 篇的总量排在第一位。此外，伊朗和土耳其在近10年呈现出明显的上升趋势，分别位居第三和第四名。在研究方向上，中国偏重于化学、食品科学、生物化学、药理学等山楂采收后的科学研究，美国偏重于生态学、昆虫学等山楂种植方面的研究，伊朗和土耳其则在农学和药理学两方面都有相关研究，而德国在药理学和结合医学方面关注较多。可见，山楂在药理学方面的应用还是世界大多数国家关注的重点。

（3）从国家学术综合影响力来看，排名前10 名的机构从最初第一阶段全部来自美国、澳大利亚、英国等发达国家。到第二阶段除美国外，中国、伊朗和印度也有了一席之地。再到第三阶段4所机构来自美国、6所机构来自中国。中国机构目前在发文数量上领先于其他国家。然而，2011—2020年排名前10名的作者中，8名来自美国、2 名来自中国。可见美国作者的单人发文量还是走在世界前列，表明美国作者的研究还是较为系统和深入的。而中国作者在山楂研究领域的深度和系统性上还应继续加强。

（4）从国家/机构合作关系来看，全球山楂研究合作关系密切，合作机构形成3 个最密切的合作关系网络，分别是以美国的圣母大学、康奈尔大学等30 多所研究机构形成的美国国内合作关系网络；以及澳大利亚、加拿大、哥伦比亚、丹麦等多个国家形成的国际合作关系网络；还有克罗地亚共和国、英国、意大利、美国等国家形成的国际合作机构网络。中国的国际合作程度相对不高，虽然合作的国家较多，但较为分散，尚未形成较为密切的合作网络。

（5）从研究热点来看，近年来山楂研究领域突显较多的关键词分别为“抗氧化”、“黄酮类”、“多酚”、“氧化应激”等，多与食品科学、药理学、营养学、结合医学等方面相关。其中，关键词“抗氧化”在2020 年突显较多，说明山楂抗氧化研究方面的研究又再次成为了国内外学者关注的重点，下一步可以进行深入的探索。

综上，国内外学者关于山楂进行了很多探索和研究。目前各国关注的重点是山楂在药理学方向的应用，研究热点是山楂“抗氧化”。相较于国外而言，目前国内的山楂研究发文量较大，但研究较为分散，成体系的研究较少，且机构间的研究合作还处于初级阶段。因此，中国未来山楂研究应多在药理学方向上，针对山楂在心血管和氧化应激等方面的抗氧化功效，开展多机构合作、成体系深入研究。