基于文献与专利计量的南美白对虾研究与应用国内发展态势分析

程彬彬,原 源,蔡小昂,张 琴,吴颖静

(上海市农业科学院农业科技信息研究所,上海 201403)

南美白对虾(Litopenaeus vannamei)学名凡纳滨对虾,是对虾科、滨对虾属动物,其肉质鲜美,富含蛋白质和微量元素[ 1]。 南美白对虾原产于美洲太平洋沿岸,1988 年首次从美国引入我国[ 2],我国南美白对虾的相关研究最早开始于1989 年[ 3]。 其具有生长周期短、抗环境变化能力强、营养需求低、抗病能力强等特征,因此南美白对虾的养殖在我国迅速发展[ 4]。 目前,南美白对虾是我国对虾养殖量最大的养殖品种[ 5],2019 年南美白对虾养殖产量占虾类总养殖产量的37%[ 6]。

科技论文是科研成果和学术研究的载体,专利是技术创新和科学技术发明的产物[ 7]。 文献计量与专利计量都是一种定量分析方法,以科技文献、专利的各种外部特征作为研究对象,采用数学与统计学方法来描述、评价和预测科学技术现状与发展趋势[ 8]。 文献计量和专利计量都是常见的情报分析方法。 为了进一步提升南美白对虾产业发展水平,利用文献计量和专利计量法分析我国南美白对虾的研究与应用发展态势,以期为推动南美白对虾产业的健康发展提供科学依据。

1 数据来源与分析方法

1.1 数据来源及处理

对南美白对虾相关文献及专利进行检索,其中:文献来源于CNKI 检索平台中的北大核心、CSSCI、CSCD 数据库,检索式为“TKA =‘白对虾’ +‘白肢虾’ +‘凡纳对虾’ +‘凡纳滨对虾’ +‘南美白对虾’ +‘Litopenaeus vannamei’”,TKA 表示篇名、关键词及摘要,文献类型为学术期刊论文,检索时间跨度为2010—2021 年,检索日期为2022 年2 月21 日,得到2 227 条检索结果,经过进一步识别、筛选并剔除重复及不相关主题,最终获得2 094 篇学术论文。

专利来源于IncoPat 专利数据库,检索式为“AD =[20100101 TO 20211231 ] AND(TIAB =(白对虾)OR(白肢虾) OR(凡纳对虾) OR(凡纳滨对虾) OR(南美白对虾) OR(Litopenaeus Vannamei))”,TIAB 表示标题摘要,AD 表示申请日,检索日期为2022 年2 月21 日,得到1 613 条检索结果。

1.2 分析方法

利用Excel 软件对南美白对虾领域的文献发表数量等进行统计分析,并结合信息可视化软件CiteSpace 对研究热点、领域专家与机构等进行计量学分析,探讨并掌握该领域的研究与技术发展态势。

2 结果与分析

2.1 基于文献计量的分析

2.1.1 研究基况

由图1 可知,南美白对虾研究发表文章的数量整体呈下降趋势,其中可分为两个阶段。 阶段一是2010—2014 年,文献量为200—220 篇∕年,文献量处于较为稳定的状态。 文献主要发表期刊包括《科学养鱼》《水产学报》《广东农业科学》等。 阶段二是2015—2021 年,2015年文献量骤减,2016—2018 年文献量为150—200 篇∕年,2019—2021 年文献量为120—150 篇∕年。 主要文献来源于《水产学报》《渔业科学进展》《食品工业科技》等(表1)。 经分析发现,《科学养鱼》收录于《中文核心期刊目录总览》第五版(2008 年)和第六版(2011 年)。 2015 年推出了《中文核心期刊目录总览(第七版)》后,2010—2014 年高发文期刊《科学养鱼》并未被收录,因此自2015 年开始文献量降低。

图1 2010—2021 年南美白对虾文献发表数量变化Fig.1 Quantitative changes of Litopenaeus vannamei research papers published from 2010—2021

2.1.2 研究热点

根据对关键词分析可以看出,在南美白对虾研究中凡纳滨对虾、南美白对虾、生长、生长性能出现频率比较高,是南美白对虾研究领域的热词。 利用CiteSpace 软件对关键词进行聚类分析,从图2 可以看出,围绕南美白对虾开展的研究有九大主题关键词,分别是生长、对虾养殖、保鲜、混养、基因克隆、氨氮、质构、盐度、淡水养殖。 基于时间维度分析,利用逐年演化的高频词共现关系分析该领域的演化趋势和研究重点[ 9]。 表2 对比南美白对虾领域不同阶段关键词,2010—2014 年南美白对虾研究热点是荧光定量PCR、克隆、虾头、成活率、新鲜度、序列分析、亚硝酸盐、养殖模式等;2015—2021 年热点是三疣梭子蟹、抗病力、氨氮、存活率、微生态制剂、质构、抗氧化等。 从研究的热点发展趋势来看,随着研究技术和水平的提高,研究的热点越来越深入,从养殖模式、成活率等逐渐向质构、微生态制剂与微生态平衡等更精细优化的方向转变。

表2 不同阶段南美白对虾关键词特征Table 2 Characteristics of Litopenaeus vannamei keywords in different stages

图2 2010—2021 年南美白对虾关键词聚类Fig.2 Keyword clustering of Litopenaeus vannamei research papers published from 2010—2021

2.1.3 研究领域专家与机构

利用CiteSpace 软件进行作者分析,得到文献量排名前10 的作者(表3)和机构(表4)。 通过作者共现分析(图3),南美白对虾研究过程中形成了许多研究团队,作者间的合作关系也十分紧密。 其中较为突出的团队有陈晓汉-陈秀荔团队,曹俊明-黄燕华-王国霞团队;孔杰-栾生-罗坤团队;戴习林-李卓佳-李健团队;吉宏武-谢晶-刘书成-王雅玲-孙力军-顾建荣团队等。 其中有同一机构内的合作关系网,如以孔杰、栾生、罗坤为中心的中国水产科学研究院黄海水产研究所合作网络;有不同机构间的合作关系网,如以戴习林、李卓佳、李健为中心形成了上海海洋大学、中国水产科学研究院南海水产研究所、中国水产科学研究院黄海水产研究所间庞大的合作网络;也有科研机构与企业间的合作关系网,如以曹俊明、黄燕华、王国霞为中心形成了广东省农业科学院动物科学研究所与广州飞禧特生物科技有限公司间的合作网络。

表3 2010—2021 年南美白对虾文献量排名前10 作者Table 3 The top 10 authors of Litopenaeus vannamei research papers published from 2010—2021 篇

图3 2010—2021 年南美白对虾作者共现图谱Fig.3 Co-occurrence map:authors of Litopenaeus vannamei research papers published from 2010—2021

2.2 基于专利计量的分析

2.2.1 专利技术基况

由图4 可以看出,南美白对虾的相关专利整体呈上升趋势,其中可分为两个阶段。 阶段一是2010—2017 年,专利申请量与专利公开量整体上都逐渐递增,2017 年申请量与公开量均达到高峰。 阶段二是2018—2021 年,相较于2017 年,2018 年专利申请量与公开量突然下降,随后逐渐趋于稳定。

图4 南美白对虾相关专利申请与公开趋势Fig.4 Patent application and publication trends of Litopenaeus vannamei

从国内南美白对虾专利申请量看出,专利申请量最多的为广东,其次是山东,然后依次是浙江、江苏、广西、福建与上海(图5)。

图5 南美白对虾专利申请量Top 10 省市排名Fig.5 Top 10 provinces of patent applications of Litopenaeus vannamei

2.2.2 专利技术构成特征

从专利技术构成看,大部分省市的专利属于A01K 和A23K 领域(图6)。 其中,广东、广西在A23K 占比比较高;山东在A01K、A23K 和C12N 领域较为均衡;浙江、江苏、上海、海南等南美白对虾专利技术主要在A01K 领域。

图6 不同省市专利技术构成Fig.6 Technology composition of patent in different provinces

A01K:畜牧业;养鸟业;养蜂业;养鱼业;捕鱼业;饲养或养殖其他类不包含的动物;动物的新品种

A23K:专门适用于动物的喂养饲料;其生产方法

C12N:微生物或酶;其组合物;繁殖、保藏或维持微生物;变异或遗传工程;培养基(微生物学的试验介质入C12Q1∕00)

2.2.3 技术领域机构与专家

南美白对虾专利技术领域的机构集中在高校、研究机构以及企业,其中上海海洋大学和广东海洋大学主要集中在A01K 和A23K,中国科学院南海海洋研究所和中国科学院海洋研究所主要集中在C12N 和C12Q,珠海容川饲料有限公司和广东海大集团股份有限公司则主要集中在A23K(表5)。 技术领域专家主要集中在研究机构,包括中国科学院南海海洋研究所胡超群、黄文、任春华、陈廷、江晓,中国科学院海洋研究所李富花、于洋、相建海、张晓军(表6)。

表5 专利申请量排名Top 10 机构的技术构成Table 5 Technology composition:Top 10 institutions of patent applications

表6 不同研究人员专利技术构成Table 6 Technology composition of patent in different researchers

3 结论与讨论

2010—2021 年,我国南美白对虾领域的研究成果整体呈下降趋势,但随着研究技术和水平的提高,南美白对虾领域的研究热点越来越深入,从养殖模式、成活率等逐渐向质构、微生态制剂与微生态平衡等更精细优化的方向转变。 并且在研究过程中,作者间的合作关系也十分紧密,该领域的作者形成了许多研究团队,构建了庞大的合作网络体系,包括同一机构内的合作、跨机构间的合作以及科研机构与企业间的合作。

与文献相反,南美白对虾相关专利的申请量与公开量则整体呈上升趋势。 这也表明南美白对虾领域越来越重视实践技术的发展与推广应用。 从专利申请量来看,我国主要是广东、山东、浙江、江苏、广西、福建和上海较为突出,主要的技术领域为A01K、A23K 和C12N。 无论是文献量还是专利申请量,上海海洋大学和广东海洋大学均处于非常突出的位置。