转基因玉米环境安全评价研究热点的科学计量分析
时间：2021-01-29 07:52:54 来源：达达文档网 本文已影响 人 
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[摘要] 目的 分析转基因玉米安全领域近十几年国内的研究热点和前沿。方法 以2000年1月—2016年3月CNKI数据库收录的460篇转基因玉米环境安全评价研究领域的核心期刊论文为样本，用Citespace 软件制作科学知识图谱，对文献进行可视化分析，分别从该领域研究的年度发文量、高产研究机构、高产研究作者、关键词方面分析。结果 转基因玉米环境安全评价研究领域的发文量呈逐年上升趋势；高产研究作者有路兴波、孙红炜、李凡、杨淑珂、黄昆仑、罗云波等；主要研究机构有国农业科学院植物保护研究所植物病虫害生物学国家重点实验室、中国农业大学食品科学与营养工程学院、中国农业科学院生物技术研究所等；“转基因食品”、“转基因作物”、“转基因玉米”“转基因植物”“安全性”是其主要关键词。结论 转基因玉米环境安全评价研究力量主要在高校和研究院，高产作者有路兴波、孙红炜，但大多数研究机构、研究人员还处于单独的研究状态，互助较少；“转基因玉米” “安全性”“生态风险”“安全性评价”“基因漂移”等关键词，是该领域研究的热点。
[关键词] 转基因玉米；环境安全评价；科学计量分析；研究热点
[中图分类号] R19 [文献标识码] A [文章编号] 1672-5654（2017）05（a）-0180-06
玉米是世界上主要的粮食作物，它的总产量和总种植面积位居第3位，仅次于水稻、小麦，发展规模及速度很快，其使用用途也很广泛。随着经济的发展与人口的增长，玉米在工农业、畜牧业发展中备受人们青睐，仅靠传统培育技术谋求玉米在产量和质量方面的提升已经无法满足人们对玉米的需求[1]。对此，引发了广大学者在理论和实践方面对玉米遗传改良技术的不懈的探索和研究。转基因玉米是利用现代分子生物技术 DNA 重组技术，把其他物种（如动物、植物或细菌）的基因导入玉米亲本遗传物质中，并使其培育的后代表现出人们所希望的具有稳定遗传性状的玉米，使玉米表现出抗病、抗逆境、抗虫、抗除草剂等性状[2]。环境安全性评价主要聚焦于转基因作物在开放的环境中种植能否会将外源基因转移到野生近缘植物中，判断是否会毁坏自然生态环境，打破原有地球生态平衡[3]。评价一般常从杂草化风险、土壤生态风险、基因漂移、对非靶标生物的作用这几个角度来分析。因此，该研究通过对CNKI所收录的转基因玉米环境安全评价相关的文献，运用科学计量分析的方法，对检索出460篇文献的研究年發文量、高产研究机构、高产研究作者、关键词进行分析，进而揭示出国内转基因玉米安全领域关注的研究热点及其发展脉络。
1 数据来源
该文通过查阅中国学术期刊网络出版总库（CNKI）获得相关研究数据，时间跨度为2000年1月—2016年3月，主题词检索的方法，能够使检索结果全面、准确。该文采用了期刊高级检索，检索主题词：“转基因玉米”“环境安全评价”；逻辑关系式：并含；检索条件：精确，共检出相关文献460篇，操作日期为2016年4月10日。将检索文献记录存为download-t格式，设定为“全记录并且包含所引用的参考文献”进行输出，采用 Citespace Ⅲ软件对其进行定量与定性分析。
2 研究方法
Citespace软件是陈超美博士运用JAVA语言开发的科学图谱及知识可视化软件，主要以共引分析理论和寻径网络算法等为基础，对特定领域文献进行计量，目的是发现学科领域演化的关键路径及知识转折点[4]。某一学科的研究前沿和研究热点之间的相互联系可以运用科学知识图谱表示出来，并通过空间形式就可以形象的表达出来，通过可视化的图形，可以把握学科结构、学科规律以及学科未来发展的趋势[5]。运用科学知识图谱的学习方法，使研究工作更有效率，得出更为科学的研究成果，更广泛的数据收集，研究更有价值。本研究使用的版本CitespaceⅢ（版本号：4.0.R1.32-bit.2003-2006），时区选择为2000—2016年，设置年度切片为1年，阈值设定为50，Node Types首先对第一行全选中进行可视化，再然后依次分别选择作者、机构、关键词，其他默认，点击Go一一进行图谱化分析。使用Excel表对年发文量、主要来源期刊、作者、关键词等部分数据进行数理统计，从而探测转基因玉米环境安全领域的研究热点。
3 研究结果与分析
3.1 研究年发文量
由图1可看出，我国对转基因玉米的研究由快速增长转变为平稳趋势，稳中求进。大致可以分为两个阶段：2000—2010年，从最初的0篇增长到317篇，增长速度比较快；2011—2016年3月，共增长了143篇，平均增长速度趋于平稳。
3.2 高产研究作者
要明确该领域的研究力量分布并显示研究近况，则需要对作者进行可视化分析。选择作者进行网络节点分析，以出现频次≥4，得出结点个数为573个，连线为400条。图2呈现了研究作者的共现图谱，表1列出了排名前20位的高产作者。从图2可以看出，该领域的研究作者呈现了五个大的学术团体，分别以路新波、何康来、宋新元、王国英、岳润清为代表，3个较小的学术团体。表1中，路新波近15年来发文量达12篇，其次是孙红炜、李凡发文量达11篇。
3.3 高产研究机构
对文献的研究机构进行分析，可以看出主要研究机构、研究队伍的分布情况，进而发现研究界在这领域的核心。图3和表2表明：比较突出的研究机构有中国农业科学院植物保护研究所植物病虫害生物学国家重点实验室、中国农业大学食品科学与营养工程学院、中国农业科学院生物技术研究所等，其研究成果数量居于前列。从图3中可以看出，有4个较大的机构合作团体，分别以中国农业科学院生物技术研究所、农业部科技发展中心、山东省农业科学院植物研究所、中国农业科学院作物科学研究所为代表。
3.4 关键词
表3呈现了前44位的高频关键词。可以看出，“转基因食品”“转基因作物”“转基因玉米”“转基因植物”“安全性”关键词出现次数比率较高，是该研究领域的热点标签。也可以看出，与转基因玉米安全评价研究相关的“生态风险”“安全性评价”“基因漂移”“实质等同性”“安全管理”“生物多样性”等关键词出现频率也较高。从图4中可以看到大小不一的圈点，图中圈点的中心度表示与该点有紧密联系的个体数量，点的中心度数值越大，表明该圈点居于整个网络的重心位置，其对整个网络视图的影响力越大[6]。图4中大小不一的圈点表示关键词出现频次的多少，所以圈点大小与之相对应关键词出现的频数成正比例关系。从表3列出了关键词的频次、中心度。从文献计量学的角度来看，关键词出现的频率越高和中心度值越大，表明是这段时期间该领域研究者共同关注的问题，即研究备受关注的焦点。
3.5 研究热点知识图谱分析
借助Citespace信息可视化软件对文献题录中的关键词和短语进行分析[7]，可以通过显示高频短语来明确转基因玉米环境安全领域的研究热点。该文将检出的460条样本数据源导入Citespace软件中，以名词短语和关键词作为网络节点，把阀值调整为50。聚类标签的生成可以通过操作“Cluster”下拉菜单中的“Label Clusters”和“Display→Labels Selected By Different Algorithm”的选项来实现。从图5中可以得到14个聚类，聚类的标签来自于它们的引文。表4 呈现了较大的5大聚类总结。
4 讨论
（1）从发文量看，我国对转基因玉米的研究由快速增长转变为平稳趋势，稳中求进。转基因玉米在发展初期，由于它具有抗病、抗虫、抗除草剂、抗逆境等特点，给人们带来了巨大的效益，比如：解决全球粮食问题、环境保护、提高粮食营养质量等等，所以呈现了快速发展，但同时所带来的生态安全问题已成为多方面关注的焦点。2010 年，中国进口转基因玉米因质量问题被深圳检验检疫局退回原产地[8]，该事件更进一步引发广大学者及人民群众对转基因食品及作物安全的关注。整体说明转基因玉米环境安全领域的研究正吸引越来越多研究人员的关注与重视。
（2）从作者网络分析图中可以看出，许多作者之前已展开了密切合作，其中发文量最多的路新波与孙红炜、李凡、杨淑珂等7人之间有合作，从2004年已开始合作；宋新元与张明、王柏风、刘娜等5人之间有合作；相比发文量多的何康来仅与4人展开合作。从图中也可以看出许多零散的点，说明其没有展开过合作。整体看，大多作者之间虽有合作，但各个大的合作团體之间交流少。该领域影响力较大的作者应发挥好带头作用，扩大交流合作关系，营造良好交流氛围。
（3）从研究机构来看，主要聚集在高校和研究所，大多属于国家级的，具有雄厚的研究实力。各个研究机构虽有合作，但主要核心研究机构之间没有关联，如何把零碎化的研究格局转变为合作研究，提升研究成果的普及推广，是当前转基因玉米环境安全评价研究面临的迫切任务。
（4）通过对关键词的词频信息进行分析，可以看出该领域的热门研究主题和发展方向。就与转基因玉米环境安全评价研究有关的关键词来简单讨论分析。
①“实质等同性”，转基因生物安全评价必须遵循实质等同性原则，以转基因植物的受体植物为对照，若转基因植物和非转基因对照植物在毒理学、抗营养因子、过敏因子等实验中没有表现显著差异，则认为转基因植物和非转基因植物在食品安全方面具有实质等同性。
②“生态安全”，转基因玉米对土壤生态系统的影响在转基因作物种植过程中其外源基因表达产物有可能进入土壤生态系统并引起土壤微生物、酶活性的改变，直接或者间接影响土壤营养元素转化的相关过程。比如：抗虫转基因玉米中高度特化了的外源 Bt杀虫蛋白进入土壤后是否会被土壤微生物降解或在土壤中积累和产生级联效应，从而对土壤生物造成危害，并影响土壤生态系统安全是人们关心的一个重要问题。
③“基因漂移”，转基因植物中的外源基因通过以花粉为介导的基因漂流，转移到植物的非转基因品种或其野生近缘种所导致的转基因逃逸和环境风险是目前全球最受关注和争议的领域之一 。有研究表明，Bt 基因能通过转基因玉米的花粉大量传送而发生转移，同时转基因玉米会使玉米本身及其近缘种带来杂草化风险等。
[参考文献]
[1] 于海波，张玲.转基因玉米的研究进展[J].玉米科学，2011，19（5）：64-66.
[2] 刘凯，李永山，范巧兰，等.转基因玉米对土壤微生物群系的影响[J].山西农业科学.2015，43（9）：1138-1140，1164.
[3] 李顺强.转基因作物信息平台建设分析[C].泰安：山东农业大学，2012：1-43.
[4] 陈悦，陈超美，胡志刚，等.引文空间分析原理与应用[M].北京：科学出版社，2014：12-13.
[5] 熊建文，彭瑞，韦剑锋.转基因玉米研究与应用进展[J].广东农业科学，2012，39（6）：27-29.
[6] 何冰，罗南，张惠荣.基于Citespace的信息可视化文献量化分析（1998-2012）─以救援医学研究领域为例[J].图书馆工作与研究，2013（211）：65-68.
[7] 魏俊杰，陈梅香，张晓丽，等.抗虫转基因玉米研究[J].安徽农业科学，2012（10）：5928-5930.
[8] 左娇， 郭运玲，孔华，等.转基因玉米安全性评价研究进展[J].玉米科学， 2014， 22（1）：73-78.
（收稿日期：2017-02-09）
