我国龙眼研究热点及趋势探析——基于知识图谱的可视化分析

徐英杰，胡泽中，梁诗华，缪韩彬，吕建秋

（1.华南农业大学，广东 广州510642；2.广东省科技管理与规划研究院，广东 广州510642）

0 引言

龙眼又名桂圆、益智，为无患子科龙眼属植物[1]，作为我国的原产物，在福建、广东和广西等地大量种植，为热区的主要水果之一，由于龙眼产业发展存在基础薄弱、加工业发展缓慢、缺少产业吸引力等问题[2]，使得这一研究领域也受到了我国学者的广泛关注。为了探究我国龙眼相关研究的主题热点及趋势，使用CiteSpace软件对CNKI平台中的北大核心与CSCD期刊中有关龙眼的文献进行可视化分析，以期对龙眼领域后续研究和相关加工产品预测提供有力支撑，对推动未来龙眼产业发展和新产品推陈出新有着重要意义。

1 研究工具及数据来源

1.1 研究工具

以美国Drexel大学陈超美教授2004年所开发的CiteSpace作为研究工具，该工具是基于JAVA编程语言的一款应用于科学文献中识别并显示科学发展新趋势和新热点的信息可视化软件[3]。CiteSpace主要通过共引分析理论和寻径网络算法对所研究领域的文献进行分析计量，通过绘制一系列可视化图谱来探寻研究趋势热点、选择科研方向、开展知识管理和辅助科技决策等，具有操作简单、适用于多种数据库数据格式、可视化效果好、提供信息量大、图谱易于解读等特点[4]。

1.2 数据来源

数据来源选自中国学术期刊网络出版总库（CNKI）。在中国知网的高级检索中选择文献的主题检索，检索条件为“龙眼”“桂圆”，为了保证文献样本的质量，检索期刊类型选择北大核心、中国科学引文数据库（CSCD），检索时间选择2000年1月1日至2019年12月31日，共得文献检索结果1 407条。为了保证研究结果的有效性，对其进行筛选，剔除会议简讯、新闻宣传等无关文献，最后得到1 070篇相关文献。将目标文献通过Refworks文献格式进行导出并转码，得到研究所需的样本数据库。

2 研究整体概况

2.1 发文量随年代分布情况

历年发文量及其占比见图1。

图1 历年发文量及其占比

图1 显示了我国龙眼相关研究性文献在中国知网的北大核心、中国科学引文数据库发文量随年代变化的情况。由图1可看出，2000—2005年有关龙眼研究的相关文献发文量较少，均在50篇以下；之后2006年发文量较2005年有着大幅度提升，增长了近60%，并在后面的几年保持稳定，发文量占比保持在6.07%-6.64%，并于2010年达到顶峰，为71篇，得到我国研究者的广泛关注；2015年之后，发文量又呈现下降趋势，2018年年度发文量只有41篇。

2.2 机构分布情况分析

导入样本数据到CiteSpace，设置时间跨度为2000—2019年，时间切片为1 year，节点类型为institution，TOPN=30，将3组c，cc，ccv都设定为1，2，20，其他参数为默认设置，得到节点数474，连线数278，密度为0.002 6的机构共现网络知识图谱（见图2）。由产生的图谱可看出，福建农林大学园艺植物生物研究所、福建省农业科学院果树研究所、广西大学农学院、福建农林大学食品科学学院、广东省农业科学院果树研究所、华南农业大学园艺学院显示字体较大颜色较深，其他机构因发文量较少而没有显示。由此说明这些机构在我国龙眼领域的相关研究发文量较多、学术科研力量较强，而且不难看出这些机构对应的地方也是我国龙眼种植产量较多的几个省份。不过从图2也可得知，这些较大的节点共被分为3组网络结构，虽然内部节点连续数量较多、联系紧密，但这3组网络节点之间的联系寥寥无几、不够紧密，合作意识较差。

机构共现知识图谱见图2。

图2 机构共现知识图谱

2.3 研究者分布情况分析

将节点类型设置为Author，其他参数设置与上述机构参数相同，运行CiteSpace，得到节点数665，连线数1 486，密度为0.006 7的作者共现知识网络图谱（见图3）。由图3可以看出，节点最大的学者为赖钟雄、林玉玲、郑少泉、李建光、朱建华、林河通、韩冬梅、潘学文、彭宏祥、陈晓慧等人。由于各个研究者之间的交流与合作，在图谱中形成了几个作者子网络结构，较为显著的就是以赖钟雄、林玉玲等人为首的网络结构，以及韩冬梅、潘学文等人为首的网络结构。除去朱建华、张明位，主要的几个网络结构之间保持着微弱的联系，在学术交流于合作上还有待加强。

作者共现知识网络图谱见图3。

3 研究热点及趋势分析

3.1 研究热点主题分析

研究热点反映了所探寻研究领域的研究重点及方向，对于进一步了解和分析这一领域的研究内容显得十分关键。关键词作为一篇文献中内容的核心凝练，定义论文所包含的领域、子领域、主题、研究问题等，出现频率较高的关键词从一个方向上反映了这一领域的研究热点。关键词聚类分析以关键词共现为基础，采用聚类的计算方法对文章中共现的关键词关联性进行运算,从而聚集归类其中联系紧密的关键词[5]。通过关键词聚类分析的方法对龙眼相关的研究热点进行分析，探寻我国龙眼的研究热点主题。

关键词聚类网络图谱见图4。

设置节点类型为Keyword，将3组c，cc，ccv分别设置为1，1，20；1，1，20；3，3，20，其他参数设置与上述作者机构参数相同。在关键词知识网络图谱的基础上，选取LSI（潜在语义索引算法），呈现了“基因克隆”“储良龙眼”“龙眼多糖”“种质资源”“有效积温”“抗氧化剂”“贮藏特性”“生物多样性”8个聚类，反映了我国龙眼相关领域的研究热点。由图4可知，模块值Q=0.825 7，大于0.3，表明运行划出来的社团结构是显著的，平均轮廓值S=0.942 4，若在S值在0.5以上，聚类一般认为是合理的，当S>0.7时，聚类效果是高效率令人信服的[6]，由此可见，此次聚类结果较为可靠。

在关键词聚类知识图谱基础上，通过CiteSpace中的“ClusterExplorer”导出关键词共现网络聚类表，每个聚类选取前6个标签词。

关键词共现网络聚类见表1。

表1 关键词共现网络聚类

对关键词共现网络聚类表中的标签词比较分析，各项聚类研究内容存在相互交叉现象，因此可将我国龙眼相关研究归纳为“龙眼培育”“基因研究”“成分分析”“采摘贮藏”4个主题领域，具体如下。

（1）以“培育种植”为核心的主题研究。主要包括“储良龙眼”“高产稳产”“套袋时期”等高频关键词，以及由此衍生出的一些热点关键词。主要研究内容：一是解决我国龙眼因品种结构不合理而导致的综合性状较差、产期集中无法连续长期供给等问题，使得国际龙眼贸易竞争中处于劣势地位，因此部分学者围绕这一问题开展有关龙眼育成方法的相关研究和育成的品种研究[7]；二是由于储良龙眼其品种果大核小、味甜爽脆的特点也常常被研究者们作为提高龙眼品质的研究对象，在龙眼培育过程中栽培施肥、促梢放梢、疏花疏果、病虫害防治等各个阶段提出针对性措施，从而实现龙眼种植的高产稳产[8]。

（2）以“基因研究”为核心的主题研究。主要包括“基因克隆”“遗传多样性”“种质资源”“表达特性”等高频关键词。主要研究内容：一是通过分子生物学的方法对龙眼叶片、花芽等部位的特殊基因进行克隆分析，阐明研究的龙眼不同基因在龙眼成熟过程中的生物学功能，为之后分析龙眼的不同时期对外界环境胁迫反应奠定基础[9]；二是通过对不同龙眼种质进行果实性状多样性分析，运用ISSR，RAPD等分子标记技术对龙眼种质资源的遗传多样性进行研究，为种质资源开发利用、野生龙眼保护和育种提供理论依据[10]。

（3）以“成分分析”为核心的主题研究。主要包括“龙眼多糖”“抗氧化剂”“半胱胺酸”“营养成分”等高频关键词。主要研究内容：一是研究碱法、超声波法、相应面优化酶法等不同试验方法对龙眼多糖进行提取，对比相互的优劣性，对后续探究龙眼多糖功能和食品领域工业化生产提供理论指导[11]；二是对龙眼的果肉、核等中的淀粉、蛋白质等营养成分进行分析，阐明不同部位龙眼的营养价值，为龙眼新产品开发开拓路径[12]。

（4）以“采后管理”为核心的主题研究。主要包括“贮藏特性”“贮运技术”“采后生理”等高频关键词。主要研究内容：一是对龙眼果实采摘前的不同时期进行套袋，研究对龙眼果实的外观、营养品质和果实的耐贮性的影响；二是对龙眼采后的呼吸作用、乙烯释放、酶活性和同工酶的变化、果肉自溶等生理进行分析，提出不同龙眼品种的耐贮运性和目前我国用于龙眼贮运保鲜的技术研究进展；三是通过比较不同贮藏温度和不同材料的龙眼果实包装袋对龙眼贮藏特性的影响，旨在为生产和科学研究选择合适的包装材料提供参考依据。

3.2 研究趋势分析

突现词是某一个时间段内变化率高、被引频次增长速度快的关键词，是从时间上表示主题变化的关键词，可以反映该领域研究在某一时间段内的发展演变历程，也可以为该领域未来发展趋势提供一定的判断依据。为进一步研究我国龙眼研究的发展趋势，运用CiteSpace，设置“Burstterms”内参数，得到关键词突现图。

关键词突现图见图5。

图5 关键词突现图

通过图5可看出，“龙眼树”“储良龙眼”和“结果母枝”突现词从2000年起延续至今；2015年出现4个突现词汇，分别是“龙眼”“基因克隆”“品质”和“桂圆”；2016出现最后一个突现词“总黄酮”。对于龙眼树和储良龙眼一直是目前研究的主要内容，近些年基因克隆和总黄酮是近些年来的热点领域，不过近两年还有新的突现词出现，呈现新的研究领域。

此外，CiteSpace中的关键词时序图也可以反映某一研究主题随时间变化的主要研究内容，一定程度上表现一段时间内的研究方向，通过在关键词共现分析基础上，按时间片段生成关键词时序图谱。

关键词时序图见图6。

图6 关键词时序图

从图6可看出，在不同时间的研究关注点有所不同，根据上述分析和关键词演变状况大致可以把我国龙眼相关研究的演变大致可以划分为3个发展阶段，以此更好地分析我国龙眼相关研究的发展阶段。

（1）第一阶段（2000—2005年）。我国关于龙眼的相关研究处于起步发展时期，由于科学技术尚未完全成熟、人们观念较为落后、龙眼种植中存在的一些不良状况等众多问题的存在，该阶段研究主要对龙眼培育种植过程中存在的技术问题进行分析解决，对龙眼从土地整治、幼苗定植、促枝促花、病虫害防治等方面提出相关栽培研究技术促进龙眼优质高产，是符合当时实际生产背景的基础性研究，因此这一时期有关龙眼的研究也未得到太大关注，发文量较少。

（2）第二阶段（2006—2015年）。这一时期，一方面由于龙眼种植技术改良提升，龙眼产量由

60.85万t提高到了111.38万t，取得跨越式的突破；另一方面，《国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006—2020）》中将生物技术列为科技发展的五大战略重点之一，我国的“十二五”生物技术发展规划中，同样明确生物技术基础研究的重点是农业科学、人口与健康科学、工业生物科学；并拟在包括动植物品种设计、生物信息技术、生物制药、一系列组学技术等方面进行关键技术开发；计划在生物医药、农业生物产品、生物能源、生物环保、生物制造等方面形成产业化，因此研究方向趋向于多元化与现代化。研究从龙眼基因的克隆分析、遗传性研究、成分分析等多方面展开，从不同角度对龙眼的育种和保护、种质资源的鉴定与开发利用等提供理论依据，使胚胎发生、基因克隆、融合教育成为这一时期研究的热点，龙眼研究新领域的出现也使得其研究文献大幅度增长。

（3）第三阶段（2016至今）。随着龙眼生物技术研究还在不断完善中，部分研究者也逐渐转向龙眼产品加工应用方向，主要通过试验探究龙眼中的不同营养物质提取工艺的优化，拓宽龙眼的高效加工利用路线，为龙眼鲜肉、桂圆干为主要原料的新产品开发和龙眼产业化发展提供理论依据。

4 结语

对我国龙眼相关研究现状进行分析。

第一，依据目前龙眼相关研究文献的发文数量，整体发文量相较于2000年还是处于增长状态，而且自2006年发文量突破式的上升，后面趋于平稳，近些年才有细微的波动出现，说明龙眼的研究逐渐受到人们关注。

第二，从机构共现知识图谱来看，相同地区之间的机构连线数量较多，联系较为紧密，而所属不同地区的不同机构之间连线几乎没有，形成了不同集群，说明这些地区机构群中大都是集聚性研究，与其他地区机构之间缺乏合作意识。未来不同地区机构之间应加强合作意识，相互合作相互分享研究经验，在龙眼研究领域能够互相交叉，有所交融，以促进龙眼研究的进度与效率。

第三，从研究热点趋势方面来看，由于国家对科学技术的关注，同样推动了龙眼领域的相关研究，也间接推动了龙眼研究发文量的增长，使得相关龙眼研究逐步趋向于生物技术方面，从2006年延续至今，仍然是一个热点领域。在这些基因、成分等研究的基础上，龙眼中营养成分提取工艺和应用也渐渐走向大众的舞台，相关发文量有着明显的增加，但总体来看还是不多，龙眼相关应用领域的研究还需要进一步加强，进而提高现有的龙眼产业技术创新能力和综合竞争力。