基于文献计量的国际营养导向型农业研究进展可视化分析
2020-03-13黄家章卢士军姚远吴鸣孙君茂
黄家章, 卢士军, 姚远, 吴鸣, 孙君茂*
(1.农业农村部食物与营养发展研究所, 北京 100081; 2.中国科学院上海营养与健康研究所, 上海 200031; 3.中国科学院文献情报中心, 北京 100190)
随着世界人口总量的增长和生活方式的改变，食物消费需求不断改变。同时，气候变化和自然资源退化等挑战使食物供给形势更加复杂。世界人口不仅面临着营养不足与营养过剩的双重压力，还面临着膳食相关慢性病高发及微量营养素缺乏等问题。据联合国粮农组织(FAO)发布的《2018年世界食物安全与营养状况》[1]，世界饥饿人数已经连续三年增长；营养不良人口数量从2016年的约8.04亿增加到2017年的近8.21亿。2030年实现消除饥饿的可持续发展目标仍然任重道远。另一方面，成人肥胖率每年持续上升，从2012年的11.7%上升到2016年的13.2%。这意味着2017年世界上超过1/8的成年人，即超过6.72亿人肥胖。此外，世界上很大一部分人口也受到微量营养素(维生素和矿物质)缺乏的影响，通常被称为“隐性饥饿”。
面对上述这些问题，人们开始重新认识农业、营养与健康的关系，并在相关研究与实践中探索解决之道。营养导向型农业(nutrition-sensitive agriculture，NSA)的概念于2013年由Ruel等[2]和Jaenicke等[3]相继提出，随着研究与实践不断发展，已经逐渐形成更全面和系统化的定义。FAO从2014年开始围绕营养导向型农业制定行动计划来促进具体研究与实践的开展，以期为更多人提供更安全和优质的食品，促进所有人的健康饮食。营养导向型农业逐渐成为探究农业、营养与健康之间关系的重要学科领域。
2017年，FAO将营养导向型农业定义为一种旨在生产足够数量和质量的、可负担的、营养的、文化上适宜和安全的食物，以可持续的方式满足人们膳食需求的方法。解决营养问题需要在食物链条的各个阶段采取行动——从生产、加工、零售到消费，从更广的范围来说，包括整个食物系统。使农业和食物系统以营养为导向需要采取行动来解决种植养殖质量、生产、后期处理、加工、零售和消费环节的问题，以便全年向消费者提供安全和营养的食物[4]。中国作为农业大国，如何发展适合本国国情的营养导向型农业是事关全球粮食安全的重要问题。
文献计量学是以文献为研究对象，借助文献的各种特征，采用数学与统计学的方法来描述、评价和预测某专业学科的现状与发展趋势的交叉科学[5]，通过分析学科领域的研究现状、进展、前沿及其对应的知识基础，帮助研究人员发现该领域的发展趋势和动态。为了解目前全球营养导向型农业的研究现状及趋势，本文采用文献计量学方法，以Web of Science 数据库收录的与营养导向型农业相关的文献为研究对象，借助CiteSpace信息可视化软件进行可视化图谱分析，以期能够揭示营养导向型农业相关研究的热点国家、机构分布情况以及研究发展的现状、前沿热点及趋势，为相关政策制定及研究实践提供具体建议和参考。
1 材料与方法
1.1 数据来源
本文分析数据来源于Web of Science的核心合集数据库。于Web of Science 主页检索文献，检索条件为：主题:("Nutrition oriented agriculture")OR 主题:("nutrit* smart" AND agricult*)OR 主题:("nutrit* sensitive" AND agricult*)OR 主题:("nutrit* enhanc*" AND agricult*)OR 主题:("nutrit* focused" AND agricult*)OR 主题:("promot* nutrit*" AND agricult*)OR 主题:("improv* nutrit*" AND agricult*)OR 主题:("link* agricult* and nutrit*")OR 主题:("link* agricult* and health*")OR 主题:("nutrit* agricult* link*")OR 主题:("agricult* for nutrit*")OR 主题:(“nutrition sensitive agriculture”)OR标题:(Nutrit* AND agricult*)，索引为SCI-EXPANDED。检索时间截至2020年3月11日，检索结果共853条。
1.2 研究方法
本文利用Excel 软件对文献数量进行统计分析，以呈现营养导向型农业相关研究论文发表数量随时间的变化趋势。利用CiteSpace软件对文献的热点国家、研究机构、学科分布、高被引作者、高被引文献和前沿等进行可视化分析。将下载的文献数据导入CiteSpace，按照所要分析的时间、国家、机构、学科、关键词、被引作者、被引文献等角度进行相应的勾选，生成营养导向型农业相关研究文献的可视化知识图谱，通过图谱对营养导向型农业的研究现状及前沿进行分析。
2 结果与分析
2.1 营养导向型农业研究文献发展阶段
从图1可以看出，涉及营养与农业相关的研究早在20世纪初就已开展，按发文量和研究内容可以分为三个阶段：①零星发表阶段(1916—2012年)。最早关于“农业用动物营养生理学”的研究在1916年，之后每年都有少量农学、营养学、植物学等相关领域的研究，年发文数量在21篇以下，没有引起较大关注。②学科形成阶段(2013—2016年)。2013年，Ruel等[2]研究了“营养导向型干预措施”(nutrition-sensitive interventions)对妇幼营养的改善作用，随后，Jaenicke等[3]、Balz等[6]和Keding等[7]将“营养导向型农业”作为一个概念提出并探讨其定义、目标及内涵，在学术界掀起了一股研究热潮，当年文献数量剧增到60篇，是2012年发文量的5倍，2013—2016年平均发文53篇。③增长阶段(2017年至今)。2017年，发文量再次大幅增长65%，达到99篇，2019年达到111篇，2017—2019年年平均发文98篇。可以看出，近年来营养导向型农业的研究已经成为研究热点，并且以3～4 a为一个周期呈阶梯式的增长，可能和营养与农业相关政策的更新周期有关。
图1 Web of Science核心集收录的营养导向型农业研究文献发表情况
2.2 营养导向型农业研究文献国家(地区)分布情况
在国家(地区)分布方面，美国发表了365篇营养导向型农业相关研究文献，占文献总量的42.79%，排名第一；英国(包括英格兰、苏格兰和威尔士)发表了95篇，占总量的11.14%，排名第二；意大利、印度、德国、加拿大发文量均超过50篇，中国和澳大利亚均发表了35篇。从发文量来看，排名第二的英国及其后的国家(地区)远落后于美国，表明美国在营养导向型农业相关研究领域中处于领先地位，印度在发展中国家中发文量位居第一。
用CiteSpace绘制出该领域研究国家-机构合作图谱(图2)，节点之间的连线代表合作关系；连线粗细代表合作密度，合作越多，线越粗；名称字体和节点的大小代表引文数量的多寡，节点位置越靠近中央代表中心性(centrality)越高。按引文计数排名最高的国家是美国，引文数为317；其次是英国，引文数为83；意大利、印度、德国分别排名第三至第五位。按中心性进行统计，排名最高的也是美国，中心性为0.58；英国次之，中心性为0.23；第三是意大利，中心性为0.21；中国的引文数量为32，排名第7，但中心性低于0.01，可以看出，欧美国家与非洲国家之间的研究合作较为密切，中国在图上位置较远且连线较少，说明中国在该领域的国际合作较少，学术影响力较低。
图2 营养导向型农业研究国家-机构合作图谱
各国研究的方向各有侧重。美国的营养导向型农业研究主要侧重儿童、营养不足、干预措施的影响等问题，与非洲国家合作密切；英国重视粮食安全、妇女和营养不足问题，与欧洲国家合作密切；意大利相关研究更侧重营养导向型农业本身以及多样性和粮食安全等问题；德国同样关注非洲，相关研究侧重膳食多样性、粮食安全、系统、健康等；印度也开展了针对营养导向型农业的相关研究，主要侧重于多样性、行为改变、低收入等问题；我国相关研究共现关键词有营养不良、管理、膳食纤维、β-胡萝卜素、土壤微生物群落等，偏离图谱中心位置，显示我国相关研究较侧重于农学和营养学的基础研究，欠缺针对营养导向型农业核心领域的研究。
2.3 营养导向型农业研究热点机构分布
该领域国家-机构合作研究图谱(图2)中共显示4个较为重要的机构，按重要性排名最高的是IFPRI和塔夫茨大学，其中心性均为0.24；第三是康奈尔大学，其中心性为0.22；国际生物多样性中心的中心性为0.09，表明这些机构在该领域具有较高的学术影响力，而各国之间的合作主要通过这些国际组织和高校开展。
各机构研究方向各有侧重。IFPRI的研究主要侧重干预措施和营养不良，尤其是儿童营养不良问题，此外还涉及食物政策、影响、进展等多个方向；康奈尔大学的研究主要侧重于干预措施、食物、儿童营养等；塔夫茨大学的研究侧重营养不良、健康、干预措施和发展中国家等问题；国际生物多样性中心则主要开展食物安全、营养导向型农业、食物系统等方面的研究。
2.4 营养导向型农业研究文献学科分布
据统计，853篇文献分别发表在330种期刊上，其中,
根据Web of Science类别统计，营养导向型农业的相关研究延伸到多达82个学科，学科之间相互渗透联系。表1列出了前20个学科分类的引文计数和中心性值，其中前8个学科中心性大于0.1，为营养导向型农业研究涉及的最核心的学科，包括农业、营养与膳食学、环境科学与生态学、公共、环境和职业健康、生物化学与分子生物学、食物科学与技术等。
表1 营养导向型农业研究领域Top20学科引文及中心性统计
从营养导向型农业研究热点学科时间分布(图3)可以看出，营养导向型农业由过去积淀深厚的农业、食物科学与技术、营养与膳食、农业经济与政策等传统学科逐渐延伸到多个细分领域，将这些学科聚类得到5大学科领域，按聚类大小由高到低依次为环境科学、内分泌和代谢、公共、环境与职业健康、农学和区域及城市规划，提示营养导向型农业研究领域不断拓展，在范围上延伸向更广泛的新兴宏观科学领域如可持续科学、自然保护、科学哲学、园艺学等，在各个相关领域研究上也向更为细分的专业深入，如材料科学、纳米技术、分子生物学、分析化学、热带医学等。
图3 营养导向型农业研究热点学科时间分布
2.5 营养导向型农业研究主题分析
营养导向型农业研究领域被引频次前10位(由高到低)的关键词为：营养、农业、健康、粮食安全、干预、影响、膳食多样性、食物、营养导向型农业和营养不良等；中心性前10位(由高到低)的关键词为：干预、农业、妇女、影响、膳食多样性、食物、营养、健康、粮食安全、营养不良等，提示妇女成为营养导向型农业重要的研究对象，农业干预措施对膳食多样性、营养、健康以及粮食安全的影响是当前研究的重点。
为更好地挖掘营养导向型农业研究的主题，用CiteSpace绘制关键词时间分布图(图4)。分析得到11个聚类，由上到下排列代表聚类大小由大到小，根据这些聚类实线所跨年份可了解全球营养导向型农业研究聚焦的研究方向和领域的变化，其中#0适应(生物强化和食物系统方面)、#3营养导向型农业(干预措施及政策结果分析方面)、#4生长迟缓(重点关注妇幼营养不良问题的改善)、#5影响评估(针对具体营养素及教育措施的影响评估方面)四个聚类实线延伸至2019年，提示这些研究方向近年来持续有新关键词被引用，已经或即将成为热点，具有较高的研究价值和发展潜力。尤其需重视#0-6聚类最右侧的几个关键词，即贫血、印度、尼泊尔、非洲、定量、赋权、膳食纤维和发展中国家。这些关键词出现在最右侧提示其在营养导向型农业研究领域的文献中平均被引年份最新，是近年来特别关注的热点。提示营养导向型农业研究近年来特别关注非洲、中南亚发展中国家的营养不良问题，干预措施中妇女赋权成为新的热点，并越来越强调用定量方法进行研究，贫血是营养不良的表现之一，可作为营养导向型农业措施效果评价的指标之一。
图4 营养导向型农业研究关键词时间分布
2.6 营养导向型农业研究高被引文献分析
根据Web of Science计算截至2019年12月为止被引次数达到该学术领域前1%的高被引文献共13篇(表2)，被引频次总计2 710，每篇平均被引次数208.46次，其中3篇发表于2012—2013年[2,8-9]，10篇发表于2015—2018年[10-19]，研究内容主要涵盖营养导向型农业的政策路径[2,14,16-18]、干预措施[2,9,14-15,17-18]、改善营养不良[2,9,15,18-19]、妇幼营养和妇女赋权[2,9,18]、小农农户[13,11,16,19]、效果评价[9,15-19]、生产多样性[11,13,16,19]、食物多样性和膳食质量[11,13-14,16,18]、植物科学[8,10]、生态学[12]、捕捞渔业和水产养殖[14]、可持续性[14,16-18]、生物强化[15,18]等方面。
表2 营养导向型农业研究高被引文献研究内容及被引频次
引文-关键词共现知识图谱(图5)展示了当前营养导向型农业研究的知识前沿和知识基础的合并网络结构，2013—2017年发表的8篇文献[11,16,20-25]被引剧增，该节点显示为红色。其中,3篇为政策建议，Black等[20]研究了低收入和中等收入国家的妇幼营养不良问题，指出育龄妇女、怀孕妇女和2岁以内幼儿营养不良所造成的目前和今后的疾病负担很高，应将干预重点放在这些群体上，该研究发表时间较早，为开展营养导向型农业干预提供了指向性意见，在2015—2017年间被引剧 增，强度最高；Pinstrup-Andersen[21]呼吁以营养为导向改变现有的粮食系统需要落实到具体行动，而非纸上谈兵；Webb等[22]对相关项目设计和调查方法提出具体建议，对于研究者在营养导向型农业项目中得出具有统计意义的发现和结论具有较高的参考价值。
图5 营养导向型农业研究引文-关键词共现知识图谱
5篇在近3～4 a被引剧增文献均为基于调研数据的结果评估，其中4篇的被引剧增，持续至2020年，未来可能仍将具有较高的学术影响力，主要围绕农业生产多样性、妇女赋权、农业生产技术等干预措施对小农农户膳食多样性及妇幼营养的影响，提示经过数年的实践，研究人员开始回顾总结并试图寻找事实证据来论证营养导向型农业相关政策及实践措施的有效性，膳食多样性、营养相关疾病发病率和人体测量学指标是评价营养导向型农业干预措施的重要指标，小农家庭及妇幼营养是营养导向型农业的关注重点。Jones等[23]分析发现，农业生产多样性始终与膳食多样性呈正相关，与豆类和蔬菜的摄入关系尤为密切，在妇女为户主和相对富裕的农户相关性更强。Sibhatu等[11]研究发现，当生产多样化程度已经很高时，这种相关性就不显著，甚至会变为负值，因为放弃了从专业化中获得的收益。指出增加农场多样性并非改善小农家庭膳食多样性的绝对有效方法，也不应被视为目标本身。Koppmair等[16]研究也证实，农业生产多样性对小农家庭膳食多样性影响不大，并提出改善进入市场的机会、提高生产技术的投入可能更有效。Olney等[24]研究表明，对妇女提供关于农业生产和婴幼儿喂养及护理的知识和经验，对婴幼儿营养结果会产生积极影响。Malapit等[25]研究表明，妇女赋权可以减轻生产多样性低对母婴膳食多样性和营养结果的负面影响。这些研究在方法上科学严谨，得出了较有价值的结论，介绍了各地开展营养导向型农业干预的阶段性成果和实践经验，值得借鉴参考。
3 讨论
营养导向型农业通过多方面干预措施改善营养不良问题，满足城乡居民个性化营养健康膳食需求，从而间接提高生产力，促进经济增长，降低医疗保健成本，促进教育、智力和社会发展[26]，FAO将“减少贫困，改善营养状况”列入了2016—2020年在中国的4项重点工作之一。当前我国处于脱贫攻坚的决胜时刻，我国农业正加快进入满足营养健康需求的新阶段，未来农业将以营养健康为导向转型发展，带来消费需求、消费形式、农业功能、农业生产发展方式、农业相关业态的全面变革[27]。有关部门必须客观分析农业与食物营养转型发展的重要基础条件，科学认识农业转型发展的新机遇、新要求和主要矛盾，正确谋划未来推进食物营养转型发展的路径策略。在营养导向型农业概念内涵解析[28]、国内外政策研究[29]方面已经有学者开展了相关研究，并结合国内农业发展现状提出了一些宏观政策建议，但相关理念还需要落实到实践中。全球营养导向型农业的研究现状及趋势分析，可为相关政策制定及研究实践提供建议和参考。
3.1 着眼全球借鉴经验，加强国际合作提升影响
营养导向型农业旨在解决全球面临的营养困境，研究视野应着眼全球农业、食物和营养状况。中国作为世界上的人口大国和农业大国，在全球农业与人口营养问题的研究上具有深厚的历史积淀与广阔的施展空间，目前我国在营养导向型农业领域的研究与我国综合国力不相匹配，与欧美发达国家相比更有较大差距。现在该领域成为研究热点时间尚短，具有较大的赶超机会，应当呼吁有关部门予以重视，增大投入力度。中国营养导向型农业的发展可参考国际组织及各国已发布的指南和规划，借鉴全球研究和实践经验，结合自身农业发展趋势，有的放矢，少走弯路；有选择地与该领域具有丰富经验和高影响力的国家(如美国、英国、意大利、德国等)和机构(如IFPRI、塔夫茨大学、康奈尔大学、国际生物多样性中心等)开展合作，充分交流，取长补短，同时还应认真总结我国在保障粮食安全与居民基本营养供给方面的措施与做法，推广中国经验与模式，提升我国在该领域的全球影响力。
3.2 多部门统筹协作，多学科交叉融合，聚焦热点因地制宜
营养导向型农业的研究领域涵盖了农业与食物系统的各个方面，包括从生产到消费、从政策设计到实践评估、从全社会到弱势群体、从家庭到国家乃至全人类的民生根本。需在国家和社会不同层面上形成高度统一认识，农业、卫生、科技、教育、商务、环保等多部门统筹协作，以系统思维开展项目设计与实施，将营养导向型农业涉及的多个学科(如农业、营养与膳食学、环境科学与生态学、公共卫生、环境和职业健康、生物化学与分子生物学、食物科学与技术等)交叉融合，聚焦热点方向，尤其可以关注干预措施、膳食多样性、妇女赋权、妇幼营养、生物强化、食物系统、可持续膳食、微量营养素(如β胡萝卜素、维生素A、膳食纤维等)等农业营养与健康相关的问题。此外，营养导向型农业的内涵范畴和研究热点也需要适应国家、地区的具体情况以及全球经济与气候、自然环境变化，我国具有丰富的特色食物和食药两用资源，中医养生和大健康理念可以与营养导向型农业的理念相契合，有研究者提出利用中国传统药用植物的食养价值，解决因摄入微量营养素缺乏而出现的“隐性饥饿”[30]，这些研究应用实践可为我国营养导向型农业发展提供新的思路。
3.3 重视结果评估，建立数据库，跟踪营养指标
随着营养导向型农业的不断推广以及全球越来越多国家政府部门、研究者和农业食物价值链参与者的加入，会有越来越多实证研究数据来论证营养导向型农业相关政策及实践措施的有效性。近年来，高影响力文献均采用了客观量化指标作为结论的有利佐证，目前国外的研究对妇女赋权和农业生产多样性在膳食多样性和营养方面的研究已较充分，但其他干预措施(农业生产技术、家庭种植、市场准入、科普教育等)的效果证据依然较少，仍有较大研究空间。在政策和项目设计时，不仅要考虑选择合适方法提高农产品营养与质量，满足消费者对食物营养和健康的需求，实现居民营养改善的目标，同时也要重视对结果的评估，用定量指标得出具有统计意义的发现和结论。建议有关部门及研究者要以较高的标准设计和实施营养导向型农业项目，对农产品营养品质和居民营养状况相关的多种指标建立数据库进行跟踪，探究其关联的机制和途径，从而更加合理地预估各种农业干预措施可能产生的营养影响，以作为后续政策及发展规划制定的依据，实现科学动态监测与可持续发展。
