基于文献计量学的山苍子研究热点及发展前沿

杨 丽，刘汝宽，黄娇丽，易有金，李昌珠，肖志红，刘思思

(1.湖南农业大学食品科学技术学院，湖南 长沙 410128； 2.湖南省林业科学院省部共建木本油料资源利用国家重点实验室，湖南 长沙 410004)

山苍子(Litseacubeba)，又名山胡椒、毕澄茄、木姜子，是一种富含柠檬醛的落叶灌木或小乔木，高8～10 m，主要生长在100°—140°E和 20°—30°N之间的东南亚地区，如中国、印度、马来西亚等国家[1-2]，大多以野生为主，资源分布较散，在我国主要生长在长江以南各省区至西藏的山区[3]。

山苍子是我国重要的木本油料资源，具有很高的经济价值，未来发展潜力较大。作为传统中草药，山苍子已经被广泛应用了几个世纪，直到1960年才开始被农林以及生物领域的相关人员关注。然而，由于缺乏优良品种，且产量及盈利较低，导致其发展受到限制[4]。在过去几十年里，山苍子的生理活性被陆续报道，目前国内外主要集中在山苍子油(精油)的开发利用，精油中的主要成分柠檬醛[5]是合成假紫罗兰酮(维生素A与维生素E的重要中间体)的主要原材料，也可用作日化、食用香精，因此，研究山苍子油对我国保健品、化妆品和餐饮行业的发展有着重要意义。此外，山苍子精油具有明显的抗氧化和治疗疾病的作用[6-7]，一直在医学领域有着重要地位。随着研究的不断深入，关于抑菌活性的相关报道越来越多，并且相关研究人员已经在生物防治和食品保鲜领域取得一定成就[8-9]。山苍子核仁油是提取精油之后剩余的脂肪油，主要成分是月桂酸，是我国重要的化工原料，特别是在合成生物柴油、表面活性剂等方面具有较高的利用价值[10]。近些年，在国家及各级政府的支持下，山苍子人工营造林也逐渐增多，特别是湖南、福建、四川等省份居多，目前全国总面积已达1.44万hm2，其产物山苍子油发展较为迅速，出口量为世界第一[3]，但是山苍子的深加工程度偏低，相关产业的经济效益不佳，行业的整体发展还处于初级阶段。因此，整体把握山苍子的研究动态，了解山苍子的发展趋势，有效整合研究成果，有利于充分发挥我国的资源优势，更好地发展山苍子相关产业。为全面反映近20年来山苍子研究的现状，发现研究热点及前沿，有针对性地进行研究，本文以Web of Science以及中国知网(CNKI)两大数据库为基础，对相关文献进行检索。在Web of Science中选择“核心合集”，设定主题为“Litseacubeba”，文献类型选择“Article”、“Review”，年份自定义2000—2020年，一共检索到172篇相关文献；CNKI中的检索条件为：选择高级检索模式，设置主题为“山苍子”or“山苍籽”，年份选择2000—2020年，在“学术期刊”中选择“全部期刊”，获得466篇文献，对结果中的文献进行筛选，最终导出450篇有效文献进行分析，检索时间为2021年3月25日。最后本文利用Cite Space系统并结合Web of Science以及CNKI数据库，对所选文献进行年度发文量、发文作者、研究机构、关键词等计量分析，以揭示山苍子近20年以来的研究热点以及发展趋势，为后续山苍子的研究发展提供参考。

1 研究现状

为客观了解山苍子在国内外的研究历程，本文运用Cite Space软件绘制可视化图谱，通过对图谱信息进行解读，从而了解山苍子研究的整体分布情况及发展趋势。

1.1 年度发文量

年度发文量是对某领域发展趋势最直观的表现，能够在一定程度上反映该领域的发展现状。本次共检索到中文有效文献450篇，2000—2020年年均发表21篇；2006年最少，有13篇；2012和2013年最多，有31篇。从图1可以看出，在知网数据库中2000—2020年有关山苍子的文献数量每年均有所波动，总体上呈现了一个比较稳定的趋势；对Web of Science核心合集平台提供的有关数据进行分析可以发现，在2007年之前并没有与山苍子有关的核心文章发表，2007年开始有了山苍子研究的相关报道，第一篇相关文献探究了包括山苍子在内的多种中草药的杀虫效果[11]，此后，有关山苍子的研究报道逐年增加，特别是在2017—2020年几乎呈直线上升，发文量由9篇达到34篇，表明国际上越来越多的研究人员开始关注山苍子。

1.2 国家地区、机构及作者分布

虽然外文文献数量在大幅度上涨，但从表1可以看出，研究山苍子的国家与地区仍然是中国大陆为主，占比超过了59%；其次是中国台湾地区，占比10.465%；然后是意大利、泰国、越南等国家。从中国发表的文献数量上，也可以看出山苍子在近几年已经成为国内学者的研究热点。中国是研究山苍子的主要国家，在该领域占主导地位，对推动山苍子发展起着重要作用。

表1 国家与地区发文量统计表Tab.1 Statistical table of the amount of papers issued by countries and regions国家(地区)发文量/篇百分比/%中国大陆10259.302中国台湾地区1810.465意大利116.395泰国95.233越南74.070

表2为国内外近20年内发文量较多的研究机构，可以看出国内发文量最多的机构为中南林业科技大学材料科学与工程学院，发表相关文献14篇；其次是湖南省林业科学院，发文11篇。此外，在这10个研究机构里有6个机构分布在湖南省，其中4个机构均是中南林业科技大学领衔筹建，说明中南林业科技大学是国内研究山苍子的核心机构。而发表外文文献的核心研究机构排名前10的机构中仅有一所是来自意大利的比萨大学，其余均分布在中国，其中发文最多的是中国林业科学研究院，共发表了18篇核心文献，对山苍子的研究具有突出贡献。从国内外发表文献的研究机构类别可以看出，近20年国内研究山苍子的机构主要集中在农林领域[12]，而发表外文文献数量前10的机构中有3所医学相关机构，表明关于山苍子医学作用的研究也是目前国际上较为关注的内容[13-14]。

表2 机构发文数据统计Tab.2 Statistics of the documents issued by institutions序号机构发文量/篇1中南林业科技大学材料科学与工程学院142湖南省林业科学院113中南林业科技大学104中南林业科技大学食品科学与工程学院8国内5中国林业科学研究院亚热带林业研究所86广西林业科学研究院87海南师范大学化学与化工学院78稻谷及副产物深加工国家工程实验室69湖南科技学院生命科学与化学工程系510海南师范大学“省部共建热带药用植物化学”教育部重点实验室51中国林业科学研究院182中国医学院83比萨大学(意)74中国医学科学院6国际5中国科学院66北京师范大学67北京协和医学院58台湾林业研究所59国立中兴大学510北京中医药大学5

根据表3可知，近20年里，国内关于山苍子文献发表数量较多的作者分别是李湘洲、付红军、周军，均发表8篇相关文献；此外，彭湘莲发表7篇，陶通谟和刘晓庚各发文6篇，蒋立科、毕和平、李培旺和万力各发表5篇相关文献；汪阳东、陈益存发表外文文献最多，分别为15、14篇。目前，以上学者是研究山苍子的核心力量。

表3 作者发文数据统计Tab.3 Statistics of authors published data序号作者发文量/篇1李湘洲82付红军83周军84彭湘莲7国内5陶通谟66刘晓庚67蒋立科58毕和平59李培旺510万力51YANGDONG WANG152YICUN CHEN143MING GAO94FRANCESCA MANCIANTI8国际5SIMONA NARDONI66LIWEN WU67LUISA PISTELLI68CHENLUNG HO59KAI YANG410YUNXIAO ZHAO4

1.3 发文期刊

分析文献期刊来源可以快速得出重点期刊，有助于科研人员对其进行选择性阅读以及投稿。表4为国内外文献期刊来源统计表，可以看出国内关于山苍子发文最多的期刊为《经济林研究》，共计发文12篇。其余主要期刊分别是《湖南科技学院学报》《食品工业科技》《安徽农业科学》《食品科学》《中国粮油学报》《湖南林业科技》等。其中重点期刊有6种，而《食品科学》《中国粮油学报》《中南林业科技大学学报》既是中文核心期刊，也是中国科学引文数据库(CSCD)的来源刊。国外发文期刊共有101种期刊，其中发文量最多的期刊为Molecules，从2010年开始共计13篇，影响因子为4.411；其余重点期刊有IndustrialandProducts、AntibioticsBasel、JournalofEthnopharmacology、PlosOne等，这些都是相关研究人员应重点关注的期刊。

表4 国内外文献期刊来源Tab.4 Sources of literatures and periodicals at home and abroad序号期刊影响因子发文量/篇1《经济林研究》2.217122《湖南科技学院学报》0.17593《食品工业科技》2.04374《安徽农业科学》0.7167国内5《食品科学》2.86266《中国粮油学报》1.74857《湖南林业科技》0.53658《湖南农业》无59《中南林业科技大学学报》2.597410《天然产物研究与开发》1.72841Molecules4.411132Industrial Crops and Products5.645103Journal of Essential Oil Bearing Plants1.69954Journal of Essential Oil Research1.9635国际5Natural Product Communications0.96856Antibiotics Basel4.63947Journal of Asian Natural Products Research1.56948Journal of Ethnopharmacology4.36049Plants Basel2.632410Plos One3.2404

1.4 机构作者合作情况

利用Cite Space软件绘制作者与机构的合作共现网络图谱，有利于我们了解该领域的核心作者与研究机构之间的合作关系。图2所示为国内外作者机构合作网络图谱。图中节点数量表示共现频次，线条的数量和粗细代表其合作关系及合作强度。由图2 A可知，目前我国关于山苍子的研究主要分在5个研究机构及其所带领的科研团队，分别是以中南林业科技大学、湖南省林业科学院、中国林业科学研究院亚热带林业研究所、宜宾学院、安徽农业大学生命科学学院为核心机构开展的较为集中的内部合作。其中，中心性最高的机构是中南林业科技大学，与其他4个团队均有合作，在山苍子研究领域起着重要的桥梁作用；该高校中的材料科学与工程学院、食品科学与工程学院、经济林培育与保护教育部重点实验室、生命科学与技术学院为主要的研究团队力量。然而，可以看出国内各机构之间联系较弱，缺乏横向合作，这将会导致该领域缺乏创新性的探究。相比之下，国际上有关山苍子研究的合作则相对紧密，其中共现频次最高的机构是中国林业科学研究院，为18次，科研实力较强，研究成果也是相对较多的；作者共现次数较多的为汪阳东和陈益存两人，分别是15和14次，并且都与中国林业科学研究院有合作，表明以这两位学者和中国林业科学研究院为核心的研究团队是目前国际上研究山苍子的核心力量，具有较大的影响力。此外还有多个学者与研究机构之间在共同研究探索。

图2 机构与作者共现知识图谱Fig.2 Knowledge map of institutions and authors

1.5 基金项目支持情况

图3所示是国内关于山苍子发展涉及到的基金项目支持情况，资助最多的是湖南省省级基金项目，有41篇，包括湖南省科技计划项目24篇、湖南省自然科学基金项目10篇、湖南省教委科研基金7篇；其次是国家级项目，有32篇，其中国家自然科学基金16篇、国家计划支撑项目9篇和国家重点研发计划7篇。总的来看，关于山苍子的研究已经受到了一定关注，但目前基金投入量并不多，主要为省级项目，都是在山苍子的主要种植区，表明我国山苍子的研究还处于初级阶段，以湖南省为主开展的山苍子相关研究将会是近几年的发展趋势。

图3 国内基金支持情况Fig.3 Domestic fund support

1.6 涉及学科分布情况

目前，关于山苍子的研究所涉及学科较多。表5所示为2000—2020年间国内外发文前10的学科统计图。国内涉及到的学科有一般化学工业、农作物、轻工业手工业、中药学、林业、有机化工、农业经济、植物保护、农艺学、化学。其中，一般化学工业类发文最多，达94篇；其次是农作物类，达到86篇。国外发表文献最多的学科是化学，共51篇，而药理学、食品科学与技术、植物学、生物化学发文量均在20篇以上。综合表明，关于山苍子的研究涉及学科较多，覆盖面广，但从发表量上可以看出，研究力度不大，仍有较大的发展空间。

表5 国内外学科主题分布情况Tab.5 Distribution of domestic and foreign subject topics序号学科发文量/篇1一般化学工业942农作物863轻工业手工业744中药学52国内5林业486有机化学307农业经济228植物保护229农艺学2110化学201CHEMISTRY512PHARMACOLOGY PHARMACY363FOOD SCIENCE TECHNOLOGY334PLANT SCIENCES26国际5BIOCHEMISTRY MOLECULAR BIOLOGY216AGRICULTURE187ENTOMOLOGY168INTEGRATIVE COMPLEMENTARY MEDICINE99SCIENCE TECHNOLOGY OTHER TOPICS910GENETICS HEREDITY7

2 研究热点

关键词是一篇论文的核心概括，关键词共现频次越高，表明与主题的关系就越紧密，出现的相关文章就越多，可以展示出一段时间内某一领域主要的研究方向、热点内容。

分析知网中的相关文献，利用 Cite Space软件得到关键词共现图谱(见图4)、关键词词频表(见表6)，可以看出共现次前5的关键词依次为山苍子(168)、山苍子油(125)、柠檬醛(72)、山苍子精油(23)、挥发油(15)，表明在2000—2020年间，以山苍子为基础，研究内容不断延伸，对于其活性成分的研究开始成为近几年的热点话题。从图4B和表6可以得知国际上关于山苍子的研究主题，其中频次较高的关键词主要包括山苍子、精油、化学成分、抗微生物活性、抗氧化酶活性；与国内相比，可以很明显地看出，外文文献主要集中在精油抑菌活性的探究，综合表明对山苍子精油的深度开发是目前该领域的主要研究方向。

图4 高频关键词网络图Fig.4 High-frequency keyword network map

表6 国内外高频关键词统计表Tab.6 Statistical table of domestic and foreign high-fre-quency keywords关键词频次/次初现年份关键词频次/次初现年份山苍子1682000山苍子792009山苍子油1252000精油712007柠檬醛722000化学成分292012山苍子精油232002抗微生物活性292010国内挥发油152001国际成分242010山苍籽油142001抗菌活性202009提取122001组成部分192012植物精油112008毒性172010抑菌活性102013抗真菌性162007合成92000抗氧化酶活性152007

在此基础上，进一步获得聚类图谱，通过筛选得到10个聚类标签。其中最为突出的三大聚类分别是山苍子、山苍子油、柠檬醛(见图5A)，分析其聚类下的研究主题，发现山苍子聚类下的热点主要包括山苍子油、植物性农药、生长指标、地下害虫、柠檬醛等；关于山苍子油出现的关键词主要有陈化粮饲料、脱霉除毒、霉菌毒素中毒症等；与柠檬醛相关的研究集中在假性异甲基紫罗兰酮、环化反应、固载强酸催化剂、合成香料等方面。从前三个聚类下的子关键词可以发现外文文献主要的研究内容在精油成分的鉴定、抑菌杀虫以及医学作用等方面(见图5B)，综合表明关于山苍子的研究范围较广，在2000—2020年间，研究内容多方面发展，逐渐深入到化妆品、医药学、食品、植物保护等领域。

图5 关键词聚类图Fig.5 Clustering diagram of keywords

3 研究前沿

3.1 关键词突现词

利用Cite Space中的Burstness功能绘制关键词突现图，其中Strength表示该关键词的突现程度，Year表示检索数据的初始年限，Begin和End是指该突现词开始和结束的时间，红色节点表示其持续时间段。

如图6A所示，国内在2000—2020年间的10 个突发性关键词的分布情况，可以分为三个阶段来进行分析。第一阶段是指2000—2007年，共出现三个突现词：柠檬醛、出油率和山苍籽油，其中突现度最强的是柠檬醛，但持续时间较短，仅仅出现在2001—2003年，而出油率和山苍籽油则分别持续了5年和6年，表明在此期间内对于山苍籽油的提取有着较多的研究。第二阶段为2008—2015年，该时间段的研究热点有开发利用、山苍籽核仁油、挥发油、化学成分，其中挥发油的持续时间较长，突现度也相对较高，表明了该时间段内关于山苍子挥发油相关方面的理论研究较为集中，也为后续山苍子精油的发展奠定了基础。第三阶段是2016—2020年，该阶段的三个关键词爆发性较为集中，有山苍子精油、抑菌活性、植物精油，这代表了最近几年的热点研究内容，其中山苍子精油的突现强度最高，达到了5.03，也是近20年里爆发性最为突出的关键词。综合分析该领域具有高突现值的关键词，可以看出从2000—2020年，关于山苍子的研究越发深入，研究内容不断拓展和延伸，研究的重点也从合成香料的主要成分柠檬醛逐步转向对其精油抑菌活性的探究。在此基础上，可以推测在以后的研究中，将会集中探究山苍子精油的抑菌活性及其应用。

图6 关键词突现图Fig.6 Emergence diagram of domestic keywords

由于国际上出现山苍子相关文献的时间较晚，因此其突现词在2009年才首次出现，纵观所有突现词可以发现关键词的爆发性和持续性均低于国内，表明山苍子的研究在国际上还处于起步阶段，研究强度还比较弱(见图6B)。其中，toxicity一词是最为突出的，突现程度最高为3.28，持续时间最长，在2010—2017年间均为主要研究的问题，可能是因为外文文献中关于病虫害防治和疾病治疗方面的研究颇多，因此，对于山苍子是否具有毒副作用较为关注。相关研究表明山苍子精油是一种低毒物质，在发挥其杀虫抗菌等功效时对环境和人体均无不良影响[15-16]。

3.2 共被引文献

利用Cite Space绘制参考文献知识图谱以及文献突现图，可以快速地分析出在该时间段内，关于山苍子的研究前沿和发展趋势，由于软件应用的局限，只可对外文核心文献进行被引文献的分析。

如表7所示为被引频次排名前5的文献，从表中可知，被引次数最多的是台湾作者Liu[9]在InternatronalJournalofFoodMicrobiology上发表的相关文献，主要研究了山苍子精油在多种食品中的抑菌作用。综合分析其研究内容可以发现，该五篇文章均是对山苍子精油进行相关研究，主要为精油成分的分析、抑菌杀虫作用的研究、抗癌活性的研究。结合15个突现文献(见图7)可以发现在2007—2020年间，与山苍子精油生物活性相关的文献被大量引用，表明山苍子精油的抑菌活性[17-18]和杀虫作用[19]已经成为最近几年的研究热点，此外也有部分学者在研究山苍子提取物的抗关节炎、抗癌的医学作用[20-21]。

表7 被引文献频次表(前5)Tab.7 Frequency table of cited references (top 5)编号共被引频次被引文献123453633282020Liu TT, 2012, Internatronal Journal of Food Microbiology, V156, P68Wang HW, 2010,Chemistry & Biodiversity, V7, P229Si LL, 2012, Molecules, V17, P7057Yang K, 2014, Journal of Asia-Pacific Entomology, V17, P459Ho CL, 2010, Natural Product Communication, V5, P617

图7 被引文献突现图Fig.7 Emergence diagram of cited references

4 讨论与展望

Cite Space 是目前综合分析研究领域前沿问题的热门软件，基于关键词、主题、作者、机构等内容可以分析出不同年代山苍子领域热点关注的话题，并进一步预测其演变趋势。本次研究是以Web of Science中核心合集和中国知网为数据来源，对2000—2020年间有关山苍子的研究进行可视化分析，旨在为我国山苍子的发展研究提供一定的理论参考。基于我国特有的资源优势，我国一直是山苍子油的最大生产国，其出口量也是位居世界前列，巨大的市场需求量不断刺激着山苍子的种植培育，但我国山苍子多为野生资源，生长周期缓慢，产量较低，且生物利用率低下，未能充分挖掘其综合价值，这为山苍子的培育发展提供了较大的空间，也促使越来越多的学者开始对山苍子进行系统研究。

据统计，在2000—2020年间，共有450篇有效文献，国内外有关山苍子的研究总体呈上升趋势，特别是近几年外文文献数量增长较快，这可能是因为近几年大量的研究报道证实了山苍子油的抑菌活性及药用价值，这引起了越来越多学者的广泛关注。山苍子相关文献所涉及到的学科较多，主要分布在化学、医学、农学等领域，其中山苍子精油生物活性的研究是近几年国内外的研究热点，包括香料合成、药理作用、病虫害防治、脱霉除毒、抑菌抗菌等方面，值得一提的是国外关于山苍子已经在食品领域有了较多研究，但在国内还未有大量报道，因此这将有可能成为今后国内山苍子研究的重要方向。此外，由于近些年国际石油价格普遍上涨，为满足市场需求，生物质能源的开发利用受到了高度关注，山苍子核仁油是一种很有市场前景的新型中链饱和脂肪酸原料，作为生物柴油的绿色原料，其制备技术也在不断优化改进。关于山苍子核仁油的研究目前还涉及到饲料添加剂、表面活性剂等方面，但研究尚浅，因此山苍子核仁油在这几个领域的应用前景还有待开发。

作为山苍子资源大国，从发文作者和发文机构可以看出，我国研究山苍子的两大核心团队均是来自湖南省的中南林业科技大学研究人员和湖南省林业科学院有关学者，其文献发表数量多，影响力大。此外还有来自中国林业科学研究院亚热带林业研究所的汪阳东、陈益存等人，目前已在国际期刊上发表了多篇外文文献，对于推进山苍子国际化发展起着重要作用，有利于加强国内外的合作联系。目前，有关山苍子的研究也体现出明显的局限性，即各个团队间横向合作较少，未能充分利用资源与技术优势，不利于山苍子相关产业多样化发展。因此，在山苍子研究中加强国内外以及各团队间的合作将会有力促进山苍子产业的快速发展。

近些年，山苍子的研究主要集中在种质资源调查和收集、农业生产(繁殖、育种和栽培)、加工和转化(产品制备和加工)、应用和使用(产品营销)等方面，然而精细化利用程度低，经济效益不高，整体上仍处于初级阶段。目前，在政策鼓励下，贵州、云南、四川、江西、广西等省也有了大量种植，山苍子种植面积不断扩大，其相关产业也正在蓬勃发展，这将有利于充分发挥我国的资源优势，带动区域经济发展。未来应该充分利用我国资源优势，加大科研力度，加强各区域之间的合作，并与国外核心团队开展深入合作，突破目前山苍子产业发展中的关键瓶颈问题，提高研究深度，提升山苍子的利用率，增加其附加值，如深度研究山苍子精油的活性成分，充分挖掘其在农业、食品和医药等行业的发展潜力；加大山苍子核仁油的利用率，重点探究其在能源和饲料添加剂等方面的应用价值，从而促进我国山苍子产业的持续健康发展。