基于ciespace的我國(guó)近10年園藝學(xué)領(lǐng)域可視化分析

基于ciespace的我國(guó)近10年園藝學(xué)領(lǐng)域可視化分析

信息可視化是一種常見(jiàn)的挖掘方法之一。通過(guò)在可視化形式下接收模型和結(jié)構(gòu)的能力，可以解決許多科技文獻(xiàn)不可快速有效地缺乏的問(wèn)題?？梢暬瘮?shù)據(jù)挖掘可以觀察、發(fā)現(xiàn)、篩選和理解信息,發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)和信息背后所隱藏的含義。CiteSpace是用來(lái)分析和可視化共引網(wǎng)絡(luò)的Java應(yīng)用程序,能夠幫助分析知識(shí)領(lǐng)域中的新趨勢(shì)。園藝是農(nóng)業(yè)的一個(gè)重要組成部分,是指果樹(shù)、蔬菜、花卉及觀賞樹(shù)木的栽培與繁育技術(shù)。園藝作物包含果樹(shù)、蔬菜、觀賞植物三大類(lèi)作物群。中國(guó)是世界園藝大國(guó),蔬菜、果樹(shù)和花卉的種植面積均居世界第一?，F(xiàn)以CiteSpace為工具,以SCI數(shù)據(jù)庫(kù)中收錄的我國(guó)園藝學(xué)科文獻(xiàn)數(shù)據(jù)為樣本,采用科學(xué)計(jì)量學(xué)的最新研究手段—科學(xué)知識(shí)圖譜,對(duì)我國(guó)園藝學(xué)領(lǐng)域的研究力量、研究熱點(diǎn)和研究前沿進(jìn)行可視化分析,并推測(cè)其發(fā)展趨勢(shì)。1i數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)采集數(shù)據(jù)來(lái)源于美國(guó)《科學(xué)引文索引》(ScienceCitationIndex,簡(jiǎn)稱(chēng)SCI)數(shù)據(jù)庫(kù),SCI數(shù)據(jù)庫(kù)收錄全球自然科學(xué)、工程技術(shù)等領(lǐng)域內(nèi)6300多種最具影響力的學(xué)術(shù)刊物。目前全球許多研究機(jī)構(gòu)及研究型的大學(xué)都是該數(shù)據(jù)庫(kù)的用戶(hù),以此數(shù)據(jù)庫(kù)為統(tǒng)計(jì)源進(jìn)行調(diào)研,結(jié)果較具有說(shuō)服力。該研究數(shù)據(jù)采集時(shí)間為2013年4月8日。數(shù)據(jù)年份限定為2003~2012年,共檢索到10a內(nèi)我國(guó)園藝學(xué)科SCI論文總數(shù)為2731篇。2繪制科學(xué)圖譜運(yùn)用計(jì)量學(xué)的方法,通過(guò)美國(guó)Drexel大學(xué)陳超美團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)的CiteSpace軟件繪制科學(xué)圖譜來(lái)展示我國(guó)園藝學(xué)研究熱點(diǎn)及前沿趨勢(shì)等。CiteSpace是一款在科學(xué)文獻(xiàn)中識(shí)別與可視化新趨勢(shì)與新動(dòng)態(tài)的Java應(yīng)用程序,已成為信息分析領(lǐng)域中影響力較大的信息可視化軟件。3各機(jī)構(gòu)間合作程度的分析圖1為利用CiteSpace生成的機(jī)構(gòu)圖譜,網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)選擇為機(jī)構(gòu)(Institution),時(shí)區(qū)為2003~2012年,時(shí)間跨度設(shè)置為1,數(shù)據(jù)抽取對(duì)象為T(mén)op30,選擇合適的閾值,共生成101個(gè)節(jié)點(diǎn),63條連線。圖1中的圓形節(jié)點(diǎn)代表機(jī)構(gòu),圓形的大小代表該機(jī)構(gòu)的發(fā)文頻次,圓點(diǎn)越大代表發(fā)文頻次越高,連線代表機(jī)構(gòu)之間的合作,連線的粗細(xì)代表合作程度的大小,線越粗代表2個(gè)機(jī)構(gòu)之間的合作越多。由圖1可知,園藝學(xué)科的研究主要集中在6個(gè)機(jī)構(gòu),分別是中國(guó)科學(xué)院(ChineseAcadSci)、華中農(nóng)業(yè)大學(xué)(HuazhongAgrUniv)、中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院(ChineseAcadAgrSci)、中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)(ChinaAgrUniv)、南京農(nóng)業(yè)大學(xué)(NanjingAgrUniv)、浙江大學(xué)(ZhejiangUniv),除此6個(gè)機(jī)構(gòu)以外,西北農(nóng)林科技大學(xué)(NWA&FUniv)、華南農(nóng)業(yè)大學(xué)(SChinaAgrUniv)、山東農(nóng)業(yè)大學(xué)(ShandongAgrUniv)、北京林業(yè)大學(xué)(BeijingForestryUniv)4所高校園藝學(xué)的研究力量也較強(qiáng)。中國(guó)科學(xué)院與國(guó)內(nèi)其他機(jī)構(gòu)的合作很少,幾乎看不到與其他機(jī)構(gòu)的連接線,華中農(nóng)業(yè)大學(xué)、中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院、中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)、南京農(nóng)業(yè)大學(xué)、浙江大學(xué)、西北農(nóng)林科技大學(xué)、華南農(nóng)業(yè)大學(xué)與其他機(jī)構(gòu)的合作較多,尤其是中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院,與其他機(jī)構(gòu)的合作最多。4園學(xué)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)與前沿分析4.1網(wǎng)絡(luò)熱點(diǎn)研究的熱點(diǎn)內(nèi)容研究熱點(diǎn)是某一時(shí)期內(nèi),有內(nèi)在聯(lián)系的、數(shù)量相對(duì)較多的一組文獻(xiàn)共同探討的科學(xué)問(wèn)題或?qū)ｎ}。從文獻(xiàn)計(jì)量學(xué)的角度看,在某學(xué)科領(lǐng)域內(nèi)被引頻次最高的研究型文獻(xiàn)通常是該領(lǐng)域研究熱點(diǎn)的集中體現(xiàn)。主題詞是一篇文章的核心和精髓所在,是對(duì)文章主題的高度概括和精煉,是規(guī)范化的語(yǔ)言。對(duì)文章的主題詞進(jìn)行分析,頻次較高的主題詞在一定程度上可以看作是該領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。該研究將主題詞(Terms)作為熱點(diǎn)詞匯來(lái)源,選擇合適的閾值,運(yùn)用CiteSpace對(duì)文獻(xiàn)中的主題詞進(jìn)行可視化分析,通過(guò)顯示高頻主題詞來(lái)確定園藝學(xué)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。圖2中的節(jié)點(diǎn)代表主題詞,節(jié)點(diǎn)越大代表主題詞出現(xiàn)的頻次越高。從圖2可以清晰的看到園藝學(xué)研究的熱點(diǎn)領(lǐng)域,主要有數(shù)量性狀位點(diǎn)(Quantitativetraitloci)、標(biāo)記輔助選擇(Marker-assistedselection)、遺傳多樣性(Geneticdiversity)、SSR標(biāo)記(SSRmarkers)等。從Citespace導(dǎo)出的熱點(diǎn)詞信息中選取熱點(diǎn)詞中頻次排名較高的詞,可以得到該領(lǐng)域熱點(diǎn)詞的統(tǒng)計(jì)(表1)。將表1中意思相同或相近的詞進(jìn)行合并,例如將quantitativetraitloci與majorQTL合并,geneticdiversity與geneticanalysis、geneticrelationship、geneticbasis、geneticvariation等合并,并參考原文獻(xiàn)進(jìn)行概括總結(jié),主要有分子標(biāo)記(包括發(fā)分子標(biāo)記的開(kāi)發(fā)、分子標(biāo)記輔助選擇)、遺傳學(xué)研究(包括遺傳基礎(chǔ)、遺傳多樣性、遺傳變異、遺傳關(guān)系等)、數(shù)量性狀位點(diǎn)、育種、抗氧化酶、表型變化研究和基因精細(xì)定位等7方面內(nèi)容。這7個(gè)方面代表了園藝學(xué)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。點(diǎn)的中心性是一個(gè)用以量化點(diǎn)在網(wǎng)絡(luò)中地位重要性的圖論概念。中間中心性是常用來(lái)進(jìn)行中心性測(cè)度的指標(biāo)。中間中心性高的點(diǎn)往往位于連接2個(gè)不同聚類(lèi)的路徑上,是不同研究領(lǐng)域或方向的連接點(diǎn),從文獻(xiàn)的角度來(lái)說(shuō),就是被不同的研究者共同引用次數(shù)較多的文獻(xiàn)。CiteSpace為了使用戶(hù)很容易的看到具有較高中間中心性的節(jié)點(diǎn),更容易的辨認(rèn)關(guān)鍵點(diǎn),在可視化的網(wǎng)絡(luò)中用紫色外圈來(lái)突出顯示。從圖3可以看出,目前園藝學(xué)研究領(lǐng)域的關(guān)鍵點(diǎn)主要有圖位基因克隆(Map-basedclone)、簡(jiǎn)單重復(fù)序列(Simplesequencerepeat)、遺傳距離(Geneticdistance)、QTL圖譜定位(QTL-maping)、氨基酸類(lèi)(Aminoacids)。這些領(lǐng)域在園藝學(xué)發(fā)展過(guò)程中起著承上啟下的作用,是一個(gè)研究方向到另一個(gè)研究方向轉(zhuǎn)變過(guò)程中的關(guān)鍵點(diǎn),即轉(zhuǎn)折點(diǎn)。4.2前沿性聚類(lèi)分析研究前沿(Researchfront)指臨時(shí)形成的研究課題以及其基礎(chǔ)研究中問(wèn)題的概念集合,也是正在驟變興起或突現(xiàn)的理論研究趨勢(shì)或新主題,是一個(gè)研究領(lǐng)域現(xiàn)狀的代表。研究前沿伴隨著研究領(lǐng)域內(nèi)新舊文獻(xiàn)的交替而變動(dòng),體現(xiàn)著每個(gè)研究階段中的最高研究水平。在CiteSpace中,研究前沿是基于從題目、摘要、系索詞(Descriptors,指標(biāo)引文獻(xiàn)主題的單元詞或詞組)和文獻(xiàn)記錄的標(biāo)識(shí)符中提取出的突變專(zhuān)業(yè)術(shù)語(yǔ)(Burstterms)而確定的。CiteSpace通過(guò)考察詞頻變化(不單是統(tǒng)計(jì)頻次的高低,而是檢測(cè)詞頻的變動(dòng)頻次和變動(dòng)趨勢(shì)),將某段時(shí)間詞頻變化率最高的詞從大量的主題中探測(cè)出來(lái),根據(jù)這些突現(xiàn)詞的共現(xiàn)聚類(lèi)分析,得到“研究前沿術(shù)語(yǔ)的共現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)”。將數(shù)據(jù)導(dǎo)入到CiteSpace,設(shè)置合適的閾值,運(yùn)行CiteSpace提取突變專(zhuān)業(yè)術(shù)語(yǔ),生成被引文獻(xiàn)和突現(xiàn)詞混合網(wǎng)絡(luò),共形成28個(gè)聚類(lèi),并通過(guò)時(shí)間線(Timeline)方式顯示,見(jiàn)圖4。圖4揭示了隨時(shí)間形成的顯著聚類(lèi),每個(gè)聚類(lèi)對(duì)應(yīng)一個(gè)研究方向。黑色的圈對(duì)應(yīng)的突變專(zhuān)業(yè)術(shù)語(yǔ)具有很高的突增性,代表該領(lǐng)域的研究前沿,黑色的橫線代表研究前沿知識(shí)基礎(chǔ)跨越的年代。從圖4可以看出,園藝學(xué)的研究前沿專(zhuān)業(yè)術(shù)語(yǔ)主要有數(shù)量性狀位點(diǎn)(QTL)、抗氧化酶(活性)(Antioxidantenzyme(activity))以及植物再生(Plantregeneration)等。將知識(shí)圖譜以時(shí)區(qū)(Timezone)方式顯示,由圖5可以看出園藝學(xué)的發(fā)展趨勢(shì)。從圖5可以看出,近3a的研究前沿術(shù)語(yǔ)主要有植物再生(Plantregeneration)、抗氧化酶(Antioxidantenzymes)和體細(xì)胞胚胎發(fā)生(Somaticembryogenesis)以及相關(guān)基因(Related-genes)或主效基因(Majorgenes)等,2007~2008年的研究前沿為候選基因(Candidategene)、基因連鎖圖譜(Linkagemap)等方面,2006年較注重水果貯藏溫度方面的研究,而2005年之前基本是遺傳分析(Geneticanalysis)、遺傳相似性(Geneticsimilarity)和植物品種(Plantspecies)等方面的研究。通過(guò)閱讀分析文獻(xiàn)并結(jié)合圖4可知,關(guān)于數(shù)量性狀(QTL)的研究基本貫穿于近10a當(dāng)中。概括來(lái)說(shuō),近10a來(lái),園藝學(xué)的研究是從基礎(chǔ)的遺傳學(xué)方向不斷向分子領(lǐng)域轉(zhuǎn)變的過(guò)程。5園藝學(xué)的研究方向該研究結(jié)果表明,園藝學(xué)的研究主要集中在中國(guó)科學(xué)院、華中農(nóng)業(yè)大學(xué)、中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院、中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)、南京農(nóng)業(yè)大學(xué)、浙江大學(xué),除此6個(gè)機(jī)構(gòu)以外,西北農(nóng)林科技大學(xué)、華南農(nóng)業(yè)大學(xué)、山東農(nóng)業(yè)大學(xué)、北京林業(yè)大學(xué)的研究實(shí)力也較強(qiáng),其中中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院與其他機(jī)構(gòu)的合作最多;根據(jù)主題詞出現(xiàn)的頻次進(jìn)行分析可知,分子標(biāo)記、遺傳學(xué)研究、數(shù)量性狀位點(diǎn)、育種、抗氧化酶、表型變化研究、基因精細(xì)定位7個(gè)方面代表了園藝學(xué)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn);以中間中心性為指標(biāo)進(jìn)行園藝學(xué)領(lǐng)域關(guān)鍵點(diǎn)的測(cè)度顯示,圖位基因克隆、簡(jiǎn)單重復(fù)序列、遺傳距離、QTL圖譜定位、氨基酸類(lèi)為園藝學(xué)領(lǐng)域的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn),是園藝學(xué)領(lǐng)域一個(gè)研究方向到另一個(gè)研究方向的轉(zhuǎn)折點(diǎn);通過(guò)探測(cè)突變專(zhuān)業(yè)術(shù)語(yǔ)(Burstterms),并進(jìn)行共聚類(lèi)分析可知,園藝學(xué)的研究前沿主要為數(shù)量性狀位點(diǎn)、抗氧化酶(活性)以及植物再生等。通過(guò)時(shí)區(qū)(Timezone)方式顯示