天然橡胶研究前沿及其演进的可视化分析

李一萍 茶正早 李玉萍 王大鹏

摘  要  采用CiteSpace软件对1988—2017年Web of Science收录的天然橡胶文献进行共被引分析，以可视化图谱方式呈现该领域的研究前沿、知识基础和演进历程，期望为政府决策和产业发展提供科学依据。结果表明：该领域形成了以胶乳过敏、乳胶-水果综合症、天然橡胶生物合成为主的早期研究前沿，以丁苯橡胶或天然高分子/天然橡胶纳米复合材料为主的中期研究前沿，以纳米颗粒/天然橡胶复合材料及其应变诱导结晶、橡胶延伸因子为主的当前研究前沿;演进历程分为4个阶段：即研究对象的建立、研究仪器或工具的发展、新技术所支持的研究问题、知识的转化。

关键词  天然橡胶;研究前沿;演进;知识图谱;可视化中图分类号  S794.1;G353.1      文献标识码  A

Abstract  CiteSpace was adopted for document co-citation analysis on literatures of natural rubber included by Web of Science from 1988 to 2017. Based on the analysis， research frontier， intellectual foundation and evolution course of this domain were presented in visualization mapping， expecting to provide a scientific base for government decision and industrial development. The results showed that the research frontier was formed on latex allergy， latex-fruit syndrome and natural rubber biosynthesis at early stage， on styrene butadiene rubber or natural macromolecular compounds/ natural rubber nanocomposite at medium term stage， and on nanoparticle/natural rubber nanocomposite， strain-induced crystallization and rubber elongation factor at present stage. The evolution can be divided into four stages： establishment of the research object， development of research instruments or tools， formation of research points sustained by the newly developed techniques and the transferring to knowledge.

Keywords  natural rubber; research front; evolution; science mapping; visualization

DOI  10.3969/j.issn.1000-2561.2019.04.026

橡膠是热带地区典型的经济林作物，是重要的人工林生态系统，在热带农林业中具有特殊和重要地位。与此同时，在军工、高端和特殊用途橡胶领域中，天然橡胶仍具有不可替代性。当前，天然橡胶价格持续低迷，天然橡胶制品长期处于供大于求的状态，但国产胶自给率仍不到20%。而长期以来，高端和特殊用途的高性能胶却几乎完全依赖进口。我国天然橡胶产业发展中重大问题已经从早期的追求高产转变为高产与优质并重[1]。在天然橡胶产业发展的新形势下，追踪和把握国际天然橡胶科技前沿，对于解决我国天然橡胶产业中重大科学和需求问题、加快实现我国天然橡胶产业升级和可持续发展具有重要的参考价值。

可视化是一种传递信息的方式，包括图形或网络可视化、层次或树可视化、地理空间可视化以及多种协调视图可视化等[2-4]。在科学计量领域，科学知识图谱是可视化分析和领域分析的主要研究手段，它通过收集一个科学知识领域的知识集合，反映并呈现科学知识整体发展过程中的信息。科学知识图谱的一个重要作用就是能够突出潜在的、重要的变化模式和趋势，帮助我们探索和解读可视化的知识结构和动态模式[4-5]。在这一方面，国内外已经展开了大量的研究，涉及医学、环境科学、生态学、土壤学等多个学科[6-13]。

本文利用科学计量方法结合CiteSpace技术，对1988—2017年Web of Science收录的天然橡胶文献进行共被引和聚类分析，以可视化图谱方式呈现国际天然橡胶领域的研究前沿和演进趋势，期望为中国天然橡胶研究跟踪国际前沿、把握研究方向及规划科研项目提供一定的科学量化依据。

1  数据来源与研究方法

1.1  数据来源

数据来源于Web of Science核心合集的Science Citation Index Expanded（SCI-E）和Social Sciences Citation Index（SSCI）数据库。本文定义的天然橡胶，是指从橡胶树（Hevea brasiliensis）、银胶菊（Guayule）、蒲公英（Taraxa cum brevicorniculatum）等提取的天然橡胶。采用表1制定的检索策略进行主题检索，时间跨度为1988—2017年，文献类型为“Article”或“Review”，语种选择“English”，获得12 907篇文献，包含234 221篇引文（检索日期：2017-12-12，数据库更新日期：2017-12-11）。

1.2  研究方法

通过制定检索策略建立天然橡胶文献数据集，利用CiteSpace5.0.R8.SE软件进行数据集的可视化分析。CiteSpace以一组文献记录作为输入，根据每年出版的文献形成一系列时间序列网络，并综合这些独立的网络，对基础领域的知识结构进行建模。CiteSpace支持多种类型的文献分析，包括合作网络分析、共词分析、作者共被引分析、文献共被引文分析、文本和地理空间可视化等[4-6]。

本文对1988—2017年天然橡胶文献进行共被引分析。首先，选取每一年中被引频次最高的前100篇引文，构建当年的共被引网络。然后，将各年的网络进行合成。合成的网络被划分为不同的聚类，与这些聚类相关联的施引文献代表了该领域的研究前沿，每个聚类中的共被引文献代表了知识基础。在生成共被引聚类图谱之后，将引文发表年份作为x轴，聚类编号作为y轴，布局得到共被引网络的时间线图谱。时间线视图可以呈现各个聚类发展演变的时间跨度和研究进程。

2  结果与分析

2.1  天然橡胶文献共被引网络的可视化分析

图1表示1988—2017年每年引用次数排名前100的文献合成的网络图谱，合成网络中共有1 850篇引文，包含367个共被引网络聚类。3个最大的子网络有979篇引文，占整个网络的52%。网络具有非常高的模块度，为0.8826，表明天然橡胶各专业领域在共被引聚类中具有明确的界定。平均轮廓值为0.2784，相对较低，是因为有大量的小聚类造成。每一个节点代表了一篇引文，节点之间的连线代表共同引用的强度。聚类区块的颜色表示该聚类第一次发生共被引的年份。从蓝色、绿色冷色调过渡到黄色、橙色暖色调，代表共被引时间由远到近的变化。每个聚类的标签可以从引用该聚类引文的施引文献的标题、关键词和摘要中的主题词进行提取和标记。

2.1.1  网络中高被引文献  高被引文献通常被认为具有较高的影响力和特殊贡献（表2）。聚类#0、#1和#3分别有3篇高影响力的文献排在前10名，#10有1篇文献。整个网络中引用次数最高的是Arroyo等[14]的论文，引用191次，关于有机改性蒙脱土替代炭黑制备天然橡胶纳米复合材料;第2是Lagier等[15]的论文，引用115次，评估手术室护士胶乳过敏的患病率;第3是Rattanasom等[16]引用112次的文献，关于二氧化硅和炭黑作为混合填料强化天然橡胶力学性能;排名4和10的文献来自聚类#0，分别是验证皮肤点刺和血清检测对胶乳过敏的诊断，医院人员对乳胶手套立即过敏反应的发生率[17-18]。表明关于胶乳过敏（#0、#1）和天然橡胶纳米复合材料研究（#3、#10）这2类研究方向更受关注，相关文献引用较高。

2.1.2  网络中高中介中心性文献  中介中心性测度的是节点在网络中位置的重要性。有2类节点可能具有较高的中介中心性：①与其他节点高度相连的枢纽节点;②位于不同聚类之间的节点。第2类节点更重要，它们比第1类节点更可能促使新兴趋势的出现[4-6]。表3显示了合成网络中8篇结构上具有重要性的文献，这些文献不仅对它们如何连接网络中的单个节点，还包括对它们如何连接各节点的组合（如共被引聚类）来说是非常重要的。其中5个节点在聚类#8中，其他3个节点分别在聚类#7、#1和#2中。在本文定义的天然橡胶研究领域，这些文献也可以被视为有较高的影响力。

2.1.3  网络中高突发性引文  引文突发是指文献引用次数的激增，包括2个属性，即突发的强度和突发状态持续的时间[4-6]。表4列出了1988—2017年天然橡胶文献数据集中具有高突发性的9篇引文。有3篇高突发性的引文来自聚类#3，聚类#0和#1各2篇，聚类#15和#2各1篇。具有强烈突现值的引文往往在天然橡胶研究中具有重要的贡献，如该研究中第1个高影响力的文献是关于制备天然橡胶纳米复合材料的研究[14]，第二个高影响力文献在天然橡胶胶乳过敏领域，是关于医护人员发生胶乳过敏反应的研究[18]。

2.1.4  网络中高Sigma值文獻  Sigma值同时测度了引文的中心性和突发性2个属性[4-6]。如果一篇引文在2个属性中的数值都高，而不仅是在其中一个属性中数值高，那么它将具有更高的Sigma值（表5）。2003年Ko等[19]在Plant Molecular Biology发表的开创性论文Sigma值最高，为518.91，报道了通过胶乳转录组分析揭示橡胶转移酶是橡胶粒子上的顺式-异戊烯基转移酶。Sigma值排第2的是van Beilen等[20]于2007年在Trends in Biotechnology上发表的一篇综述，报道了利用新的产胶植物作为合成天然橡胶的替代来源。这意味着这些文献在结构上是必不可少的，并且其在强大的引文突发方面具有启发性。

2.2  天然橡胶文献时间线网络的可视化分析

时间线可视化图谱表示各聚类沿水平时间线的分布（图2）。每个聚类从左到右显示，发表时间图例显示在视图顶部。聚类从0开始编号，即#0是最大的聚类，#1是第二大聚类，各聚类按其大小降序垂直排列，最大的聚类显示在视图最上方。彩色曲线代表在相应颜色年份添加的共被引连线。具有红色年轮的大型节点特别值得注意，因为它们要么被高度引用，要么有引文突发，或者二者兼具[4-6]。在每条时间线下方，列出了每一年中被引次数最高的3篇文献。在同一年的引文中，被引次数最高的引文放在最低位置，被引次数较低的引文被移到左边。

如时间线视图所示，各聚类的可持续性不同，因此各聚类的持续时间也值得关注（表6）。有些聚类的周期超过20年，而有些聚类的周期相对较短;一些聚类一直活跃到2016年，是本文中引用引文最新的1年。最大的8个聚类成员均超过50个，而最大聚类的平均轮廓值略低于其他聚类。最大的聚类#0持续22年，但已经不再活跃。聚类#2跨越了18年的时间，而且仍然活跃。相比之下，聚类#7（天然橡胶生物合成）在2006年就结束了，但相关的研究转向了新的领域橡胶延伸因子（#8）的研究。本文主要对前8个聚类进行分析。

2.2.1  聚类#0—天然橡胶胶乳过敏  #0是最大的聚类，时间跨度从1983—2004年，在22年期间包含196篇引文。该聚类的轮廓值为0.788，是主要聚类中最低的，但这通常被认为有相对较高的同质性。该聚类已经不再活跃，但在1987—1998年12年的时间是一个相当活跃的时期（图3），主题层次结构有2个分支：IgE介导的天然橡胶胶乳过敏和天然橡胶胶乳过敏的潜在风险因素。

IgE介导的天然橡胶胶乳过敏：采用ELISA测定特定胶乳抗原和血清，对脊柱裂患者、卫生保健工作者和其他胶乳过敏症状人群的2种胶乳过敏原进行检测[17]。验证乳胶手套与皮肤或黏膜接触导致胶乳过敏的发生[21]。对医院员工调查，并对6种常见的空气过敏原、1种非乳胶合成手套和4种不同乳胶手套提取物进行皮肤点刺试验，研究IgE介导的胶乳过敏的发生率[22]。比较一次性乳胶手套和其他橡胶医疗器材提取物中胶乳过敏原和总蛋白水平，发现低致敏性手套可能含有大量的IgE结合蛋白[23]。

天然橡胶胶乳过敏的潜在风险因素：评估手术室医护人员胶乳过敏的患病率，以及经常使用乳胶手套的医院工作人员、放射科和外科医生胶乳过敏的发生情况[15， 24]。对受试者进行定期的皮肤点刺试验，揭示长期频繁接触乳胶制品（如乳胶手套、外科手术或导尿管等）导致胶乳过敏的潜在风险;揭示脊柱裂患者胶乳过敏的危险因素：超过5种手术，特异反应倾向性，历史临床症状，有≥4种的致敏反应[25-26]。

2.2.2  聚类#1—乳胶-水果综合症  #1是第2大聚类，包含115篇引文，范围从1988—2004年共17年。该聚类的轮廓值为0.831，有较高的同质性。与聚类#0相似，是早期的专业领域，在1991—2000年10年的时间有一些高影响力的论文出现（图4），总体主题层次有2个：胶乳过敏原的识别和胶乳过敏原的交叉反应。

胶乳过敏原的识别：分离天然胶乳和乳胶手套中出1种主要过敏原蛋白，经鉴定是橡胶延伸因子，命名为Hev b1[27]。鉴定天然胶乳中3种主要过敏原：橡胶树凝集因子、b-1，3-葡聚糖酶和几丁质酶，分别命名Hev b2、Hev b6和Hev b11[28]。克隆天然胶乳中小橡胶粒子蛋白主要致病原Hev b3基因，构建其原核表达载体纯化重组蛋白[29]。克隆天然胶乳和乳胶制品中的主要过敏原Hev b5基因，与猕猴桃中的一种酸性蛋白有高度同源性[30]。分离纯化天然胶乳中的过敏原Hev b8，也存在于香蕉提取物中，导致交叉反应[31]。

胶乳过敏原的交叉反应：研究了胶乳过敏患者对一些水果产生的交叉过敏反应，如对鳄梨、栗子、香蕉、猕猴桃和木瓜等常发生过敏反应，导致乳胶-水果综合症[32]。研究了胶乳与食物间的交叉反应[33]。通过抑制试验证明胶乳交叉反应的IgE抗体能识别胶乳和水果（木瓜、鳄梨、香蕉、栗子、百香果、无花果、芒果、猕猴桃、菠萝、桃、番茄等）中的过敏原[34]。

2.2.3  聚類#2—天然橡胶纳米复合材料  #2是第3大聚类，有107篇引文，其轮廓值为0.925，比前2个大的聚类#0和#1高，这说明该聚类的同质性更高。该聚类从1999—2016年活跃了18年，代表了一个非常活跃的专业领域。时间线视图呈现了其发展的3个阶段（图5）。第1阶段是从1999—2002年。这段时间相对来说是平淡无奇的，没有高的引用次数或引文突发。1篇刚性纳米微粒补强天然橡胶结构与性能文章[35]，在随后的第2阶段中掀起了高影响的研究浪潮。

第2阶段是2003—2013年。与第1阶段不同的是，第2阶段充满了高影响力的贡献——大量的引文年轮和引文突发以红色显示。在这一时期出现了几类高影响力的论文。

层状黏土/天然橡胶纳米复合材料：蒙脱土[36]、累托石[37]、炭黑/纳米黏土/丁苯橡胶[38]、层状硅酸盐/丁苯橡胶[39]、纳米SiO2[40]等作为填料制备天然橡胶纳米复合材料。

碳纳米管/天然橡胶纳米胶复合材料：单壁碳纳米管[41-43]、单壁碳纳米管与SIC碳纳米颗粒[43]，多壁碳纳米管[44-45]、改性碳纳米管[46-47]补强天然橡胶制备纳米复合材料，及其机械性能、导热性、光谱性的研究。

石墨烯/天然橡胶纳米复合材料：石墨烯[48-49]、氧化石墨烯[49-50]补强天然橡胶纳米复合材料及其物理机械性能、电学性能、气体阻隔性能、热学性能的研究，相应的制备方法如机械共混[48]、乳液共混[51]、溶液共混[52]、原位聚合[53]等。

第3阶段是2014—2016年。到目前为止已有一些引文突发，这一时期的研究主题进一步揭示了该领域最新的发展状况。在这一时期，大多数引文涉及石墨烯或氧化石墨烯的加工和化学表征，作为填料制备高阻隔、高机械性能和高电热屏蔽性的改性石墨烯或改性氧化石墨烯/天然橡胶纳米复合材料，及填料网络的形成对提高材料整体性能的作用[54-56]。

2.2.4  聚类#3—丁苯橡胶/天然橡胶纳米复合材料  #3是第4大聚类，包含97篇引文，其持续时间范围从1993—2011年（图6）。在2000—2008年的9年时间是一个非常活跃的时期，在这一时期最突出的贡献包括高被引文献和高覆盖率的施引文献。首先介绍了以丁二烯橡胶和丁苯橡胶为原料，制备有机层状硅酸盐橡胶复合材料[57];随后开展了以纳米材料层状硅酸盐为填料增强丁苯橡胶/天然橡胶复合材料研究，通过有机改性蒙脱土替代炭黑，与天然橡胶插层复合，形成一种有良好力学、热稳定、气体阻隔及加工性能的纳米复合材料[14， 58];采用胶乳凝聚法制备二氧化硅/天然橡胶纳米复合材料[59];利用硅烷偶联剂有机改性膨润土填充丁苯橡胶制备纳米复合材料，分析其加工性能、力学性能和气阻隔性能[60]。

2.2.5  聚类#4—应变诱导结晶  #4是第5大聚类，包含74篇引文，持续时间从1997—2015年，是一个仍在活跃的聚类，时间线视图将其分为3个阶段（图7）。第1阶段是1997—2001年，出现2篇突出的引文，Toki等[61]进行天然橡胶拉伸取向和应变诱导结晶试验;Tanaka等[62]发现饱和脂肪酸与加速天然橡胶链的诱导结晶有关。

在第1阶段研究基础上，2002—2011年出现如下2类研究。

未增强天然橡胶拉伸取向和应变诱导结晶：通过原位同步电子衍射研究在单轴变形过程中硫化天然橡胶的分子取向和应变诱导结晶，发现这些优异性能来源于其在拉伸过程中的结晶能力[63]。采用同步辐射二维广角X射线衍射探究未硫化和硫化天然橡胶的应变诱导结晶行为[64]。对Mullins效应的恢复研究表明，填充橡胶和天然橡胶的强度在室温下仅能部分恢复，在高温、真空或与溶剂接触条件下可显著加速Mullins效应的恢复[65]。研究天然橡胶的结晶结构、应变诱导结晶与张力-收缩试验关系，特别是由应变诱导结晶作用产生的应力-应变曲线滞后现象[66]。

增强天然橡胶拉伸取向和应变诱导结晶：①炭黑（纳米球形颗粒）增强天然橡胶：研究炭黑增强天然橡胶在22 ℃的拉伸结晶，发现天然橡胶在应变为4 h开始出现结晶，而添加炭黑后在应变约为2 h开始出现结晶，同时，炭黑的加入使晶体尺寸及晶体取向都变小，影响结晶取向[67]。用炭黑和碳酸钙增强天然橡胶，发现橡胶拉伸结晶对其拉伸强度有很大影响[68]。在弱、高硫化炭黑、二氧化硅和接枝硅填充天然橡胶的拉伸过程中，进行了原位同步电子衍射实验，在一个拉伸周期后观察到的Mullins效应改变了样品的应变诱导结晶行为[69]。②纳米粘土（纳米片层）增强橡胶：在交联天然橡胶中加入黏土纳米粒子，提供了一种更均匀的分布式网络结构，并能在单轴变形下提高拉伸取向和应变结晶[70]。

2012—2015年的文献代表该专业领域最新发展动向。采用原位同步X射线衍射研究不同温度下，未硫化、硫化天然橡胶和异戊橡胶的应力-应变和应变诱导结晶关系[71]。在室温和低应变频率下，采用原位广角X射线衍射研究天然橡胶的应变诱导结晶特点和周期性变形[72]。开发一种频闪X射线衍射仪研究天然橡胶应变诱导结晶的动力学特性[73]。研究应变速率（5.6×10?5～2.8×10/s）和温度（?40～80 ℃）对应变诱导天然橡胶结晶发生的影响[74]。

2.2.6  聚类#6—微晶纤维素  #6包含54篇引文，其持续时间从1995—2013年，共19年，该聚类已经不再活跃（图8）。主题领域是天然高分子作为填料增强天然橡胶，出现几类高影响力的文献。

植物纤维补强天然橡胶：硅烷偶联剂对竹纤维填充天然橡胶硫化特性和力学性能的影响[75]。采用碱处理复合纤维，制备剑麻/油棕复合纤维天然橡胶复合材料，及其拉伸性和溶胀性分析[76]。椰壳纤维补强天然橡胶及其动态力学性能[77]。制备不同长度的纤维素纤维/天然橡胶复合材料，比较其在机械性能、热性能、吸水性和热塑性等的差异[78]。

纳米微晶纤维素补强天然橡胶：从蟹壳中提取纳米微晶纤维素，将其用作生物基天然橡胶的补强填料，通过乳液共混法制备天然橡胶/纳米微晶纤维素复合材料[79]。采用硫酸水解淀粉纳米微晶纤维素补强天然橡胶基复合材料，及其水汽和氧的阻隔性研究[80]。采用酸水解甘蔗渣制得微晶纤维素，用于补强天然橡胶制备纳米复合薄膜，发现纤维素的长径比对材料的拉伸性能影响较大，提高了材料的机械性能和土壤中的降解速率[81]。

淀粉补强天然橡胶：通过化学改性淀粉与聚丙烯酸丁酯接枝作为填料增强天然橡胶，及其抗拉伸、抗撕裂和抗断裂性能研究[82]。

2.2.7  聚类#7—天然橡胶生物合成  #7包含54篇引文，从1979—2006年持续28年，是各聚类中持续时间最长的，但该聚类或其专业领域在很大程度上是不活跃的（图9）。时间线视图中有2个突出的引用，一篇是证明橡胶延伸因子（REF）是一种与橡胶粒子紧密结合的橡胶粒子蛋白，参与天然橡胶生物合成中分子链的延伸过程[83];另一篇是发现小橡胶粒子蛋白（SRPP）可以促进天然橡胶生物合成[84]。引用了该聚类的施引文献，也在相当程度上揭示了与主题的一致性。认为含顺式橡胶的植物体内有顺式-异戊烯基转移酶，紧密地结合在胶粒的膜嵌合体上，催化顺式-1，4-异戊二烯聚合到延伸中的天然橡胶分子链上[85]。对不同产胶植物，如橡胶树、银胶菊、无花果树、印度榕天然橡胶生物合成的分子量进行调控[86-87]。发现法尼基焦磷酸合成酶存在于C-乳清中，催化牻牛儿基焦磷酸形成法尼基焦磷酸，使异戊烯基焦磷酸（IPP）掺入到聚异戊二烯[88]。

2.2.8  聚类#8—橡胶延伸因子  #8包含53篇引文，从2000—2016年活跃了17年，是一个仍在持续发展的聚类（图10）。在2003—2013年11年的时间里出现在结构和时间上具有重要性的文献，这些文献不仅将不同聚类连接起来，还是#7（天然橡胶生物合成）在新的研究领域的延续，它们有着共同的知识基础。从胶乳cDNA文库中获得了4个顺式-异戊烯基转移酶的cDNA序列，分别命名为HbCPTl、HbCPT2、HbCPT3和HbCPT4，發现HbCPT3和HbCPT4的酶活性具有把14C-IPP掺入到法尼基焦磷酸（FPP）中的能力[19]。经磷脂酶处理的天然胶乳的分子量和哈金斯参数都会减少，可能是由于连接在天然橡胶α末端的磷酸单酯通过胶束形式或磷脂分子的极性端形成支点，增大了天然橡胶的分子量[89]。发现SRPP对橡胶生物合成效率和合成稳定性具有关键作用[90]。

2014—2016年的引文和施引文献代表该前沿领域最新发展态势。总结REF和SRPP在橡胶树及同源植物中的功能和性质[91]。研究水通道蛋白编码基因HbXIP1;1、HbXIP2;1和HbXIP3;1的结构、功能特征及其在胶乳代谢中的作用[92]。通过比较转录组分析揭示胶乳长期流动和胶乳再生机制[93-94]。

3  讨论

本文识别出天然橡胶研究的主要专业领域（研究前沿），这些专业领域在天然橡胶研究的各个方向做出了积极的贡献。20世纪70年代末到90年代初，形成以天然橡胶胶乳过敏、乳胶-水果综合症、天然橡胶生物合成等为主的早期研究前沿;到了20世纪90年代末至21世纪初期，形成以天然橡胶/丁苯橡胶纳米复合材料、植物纤维素或微晶纤维素/天然橡胶纳米复合材料为主的中期研究前沿;进入21世纪后，形成以纳米微粒补强天然橡胶、天然橡胶及其复合材料的应变诱导结晶、天然橡胶延伸因子等为主的当前研究前沿。

本文描述了天然橡胶研究各专业领域潜在的发展阶段，以及从一个专业领域转变到另一个专业领域的动态变化。演进过程可分为4个阶段，第1阶段是从概念化开始，这个阶段是研究对象的建立，如胶乳过敏的主要过敏原、参与橡胶生物合成的SRPP、REF、橡胶转移酶、石墨烯、碳纳米管、纳米微晶纤维素等补强天然橡胶等。第2阶段是研究仪器或工具的发展，这使得科研人员能够解释基础研究的现象。如X射线衍射仪、红外光谱仪等仪器的开发和利用。第3阶段是新技术所支持的研究问题，如利用酶联免疫吸附ELISA法检测胶乳过敏原，采用胶乳共混、机械共混、原位改性、接枝等制备天然橡胶复合材料等等。第4阶段是知识的转化，对积累的领域知识进行综述，并传达给现有的专业成员以及新的专业成员。如综述新的产胶植物银胶菊、蒲公英、印度榕等作为合成天然橡胶的替代来源[20];总结层状硅酸盐/天然橡胶纳米复合材料的制备方法、纳米材料的准备和性质、复合材料的结晶行为、流变学特性、加工工艺等[89]。

确定了主要聚类的高影响力文献和构成研究前沿的施引文献，为天然橡胶研究提供了可靠的历史文献资料。在每个聚类中，我们关注的是聚类成员，这些成员是由在结构和时间上具有研究影响和演化意义的指标来确定。一个常用的度量指标是网络中节点之间的中心性，中心性较高的节点倾向于识别出可能导致革命性变化的潜力。如Ko等[19]和Tarachiwin等[89]于2003年和2005年发表的论文连接了2个不同的聚类，是从天然橡胶生物合成转向橡胶延伸因子研究的动力。突发性探测用于识别事件和其他类型的信息的突然变化。如Arroyo等[14]和Dennis等[83]发表的论文分别在2006—2013年和1989—1999年具有强烈的引文突发性，在当时掀起了研究高潮。节点的Sigma值度量的是节点之间的中心性和引文突发的组合。如Ko等[19]、van Beilen等[20]、Bokobza[44]和Tarachiwin等[89]发表的论文在网络结构上是必不可少的，并具有启发性意义。

国内外学者对天然橡胶文献科学计量研究还鲜见报道，本文在之前对天然橡胶研究热点计量分析的基础上[95]，进一步扩大检索范围，识别出国际天然橡胶领域的研究前沿和演进历程，对天然橡胶领域及相关学科的发展具有指导意义。引文分析可视化通过处理大量引文数据，能更容易地挖掘、识别和探测文献信息，发现数据中潜在的模式和趋势。目前应用知识图谱方法，获得了比其他方法更丰富的研究成果。

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