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

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

信息可視化是一種常見的挖掘方法之一。通過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不可快速有效地缺乏的問題?？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,能夠幫助分析知識領(lǐng)域中的新趨勢。園藝是農(nóng)業(yè)的一個重要組成部分,是指果樹、蔬菜、花卉及觀賞樹木的栽培與繁育技術(shù)。園藝作物包含果樹、蔬菜、觀賞植物三大類作物群。中國是世界園藝大國,蔬菜、果樹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)庫中收錄的我國園藝學(xué)科文獻數(shù)據(jù)為樣本,采用科學(xué)計量學(xué)的最新研究手段—科學(xué)知識圖譜,對我國園藝學(xué)領(lǐng)域的研究力量、研究熱點和研究前沿進行可視化分析,并推測其發(fā)展趨勢。1i數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)采集數(shù)據(jù)來源于美國《科學(xué)引文索引》(ScienceCitationIndex,簡稱SCI)數(shù)據(jù)庫,SCI數(shù)據(jù)庫收錄全球自然科學(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構(gòu)及研究型的大學(xué)都是該數(shù)據(jù)庫的用戶,以此數(shù)據(jù)庫為統(tǒng)計源進行調(diào)研,結(jié)果較具有說服力。該研究數(shù)據(jù)采集時間為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)我國園藝學(xué)科SCI論文總數(shù)為2731篇。2繪制科學(xué)圖譜運用計量學(xué)的方法,通過美國Drexel大學(xué)陳超美團隊開發(fā)的CiteSpace軟件繪制科學(xué)圖譜來展示我國園藝學(xué)研究熱點及前沿趨勢等。CiteSpace是一款在科學(xué)文獻中識別與可視化新趨勢與新動態(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各機構(gòu)間合作程度的分析圖1為利用CiteSpace生成的機構(gòu)圖譜,網(wǎng)絡(luò)節(jié)點選擇為機構(gòu)(Institution),時區(qū)為2003~2012年,時間跨度設(shè)置為1,數(shù)據(jù)抽取對象為Top30,選擇合適的閾值,共生成101個節(jié)點,63條連線。圖1中的圓形節(jié)點代表機構(gòu),圓形的大小代表該機構(gòu)的發(fā)文頻次,圓點越大代表發(fā)文頻次越高,連線代表機構(gòu)之間的合作,連線的粗細代表合作程度的大小,線越粗代表2個機構(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個機構(gòu),分別是中國科學(xué)院(ChineseAcadSci)、華中農(nóng)業(yè)大學(xué)(HuazhongAgrUniv)、中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院(ChineseAcadAgrSci)、中國農(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個機構(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。中國科學(xué)院與國內(nèi)其他機構(gòu)的合作很少,幾乎看不到與其他機構(gòu)的連接線,華中農(nóng)業(yè)大學(xué)、中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院、中國農(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)與其他機構(gòu)的合作較多,尤其是中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院,與其他機構(gòu)的合作最多。4園學(xué)領(lǐng)域的研究熱點與前沿分析4.1網(wǎng)絡(luò)熱點研究的熱點內(nèi)容研究熱點是某一時期內(nèi),有內(nèi)在聯(lián)系的、數(shù)量相對較多的一組文獻共同探討的科學(xué)問題或?qū)ｎ}。從文獻計量學(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通常是該領(lǐng)域研究熱點的集中體現(xiàn)。主題詞是一篇文章的核心和精髓所在,是對文章主題的高度概括和精煉,是規(guī)范化的語言。對文章的主題詞進行分析,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。該研究將主題詞(Terms)作為熱點詞匯來源,選擇合適的閾值,運用CiteSpace對文獻中的主題詞進行可視化分析,通過顯示高頻主題詞來確定園藝學(xué)領(lǐng)域的研究熱點。圖2中的節(jié)點代表主題詞,節(jié)點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)研究的熱點領(lǐng)域,主要有數(shù)量性狀位點(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)出的熱點詞信息中選取熱點詞中頻次排名較高的詞,可以得到該領(lǐng)域熱點詞的統(tǒng)計(表1)。將表1中意思相同或相近的詞進行合并,例如將quantitativetraitloci與majorQTL合并,geneticdiversity與geneticanalysis、geneticrelationship、geneticbasis、geneticvariation等合并,并參考原文獻進行概括總結(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、育種、抗氧化酶、表型變化研究和基因精細定位等7方面內(nèi)容。這7個方面代表了園藝學(xué)領(lǐng)域的研究熱點。點的中心性是一個用以量化點在網(wǎng)絡(luò)中地位重要性的圖論概念。中間中心性是常用來進行中心性測度的指標(biāo)。中間中心性高的點往往位于連接2個不同聚類的路徑上,是不同研究領(lǐng)域或方向的連接點,從文獻的角度來說,就是被不同的研究者共同引用次數(shù)較多的文獻。CiteSpace為了使用戶很容易的看到具有較高中間中心性的節(jié)點,更容易的辨認關(guān)鍵點,在可視化的網(wǎng)絡(luò)中用紫色外圈來突出顯示。從圖3可以看出,目前園藝學(xué)研究領(lǐng)域的關(guān)鍵點主要有圖位基因克隆(Map-basedclone)、簡單重復(fù)序列(Simplesequencerepeat)、遺傳距離(Geneticdistance)、QTL圖譜定位(QTL-maping)、氨基酸類(Aminoacids)。這些領(lǐng)域在園藝學(xué)發(fā)展過程中起著承上啟下的作用,是一個研究方向到另一個研究方向轉(zhuǎn)變過程中的關(guān)鍵點,即轉(zhuǎn)折點。4.2前沿性聚類分析研究前沿(Researchfront)指臨時形成的研究課題以及其基礎(chǔ)研究中問題的概念集合,也是正在驟變興起或突現(xiàn)的理論研究趨勢或新主題,是一個研究領(lǐng)域現(xiàn)狀的代表。研究前沿伴隨著研究領(lǐng)域內(nèi)新舊文獻的交替而變動,體現(xiàn)著每個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)引文獻主題的單元詞或詞組)和文獻記錄的標(biāo)識符中提取出的突變專業(yè)術(shù)語(Burstterms)而確定的。CiteSpace通過考察詞頻變化(不單是統(tǒng)計頻次的高低,而是檢測詞頻的變動頻次和變動趨勢),將某段時間詞頻變化率最高的詞從大量的主題中探測出來,根據(jù)這些突現(xiàn)詞的共現(xiàn)聚類分析,得到“研究前沿術(shù)語的共現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)”。將數(shù)據(jù)導(dǎo)入到CiteSpace,設(shè)置合適的閾值,運行CiteSpace提取突變專業(yè)術(shù)語,生成被引文獻和突現(xiàn)詞混合網(wǎng)絡(luò),共形成28個聚類,并通過時間線(Timeline)方式顯示,見圖4。圖4揭示了隨時間形成的顯著聚類,每個聚類對應(yīng)一個研究方向。黑色的圈對應(yīng)的突變專業(yè)術(shù)語具有很高的突增性,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)的研究前沿專業(yè)術(shù)語主要有數(shù)量性狀位點(QTL)、抗氧化酶(活性)(Antioxidantenzyme(activity))以及植物再生(Plantregeneration)等。將知識圖譜以時區(qū)(Timezone)方式顯示,由圖5可以看出園藝學(xué)的發(fā)展趨勢。從圖5可以看出,近3a的研究前沿術(shù)語主要有植物再生(Plantregeneration)、抗氧化酶(Antioxidantenzymes)和體細胞胚胎發(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。通過閱讀分析文獻并結(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。概括來說,近10a來,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科學(xué)院、華中農(nóng)業(yè)大學(xué)、中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院、中國農(nóng)業(yè)大學(xué)、南京農(nóng)業(yè)大學(xué)、浙江大學(xué),除此6個機構(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)的研究實力也較強,其中中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院與其他機構(gòu)的合作最多;根據(jù)主題詞出現(xiàn)的頻次進行分析可知,分子標(biāo)記、遺傳學(xué)研究、數(shù)量性狀位點、育種、抗氧化酶、表型變化研究、基因精細定位7個方面代表了園藝學(xué)領(lǐng)域的研究熱點;以中間中心性為指標(biāo)進行園藝學(xué)領(lǐng)域關(guān)鍵點的測度顯示,圖位基因克隆、簡單重復(fù)序列、遺傳距離、QTL圖譜定位、氨基酸類為園藝學(xué)領(lǐng)域的關(guān)鍵節(jié)點,是園藝學(xué)領(lǐng)域一個研究方向到另一個研究方向的轉(zhuǎn)折點;通過探測突變專業(yè)術(shù)語(Burstterms),并進行共聚類分析可知,園藝學(xué)的研究前沿主要為數(shù)量性狀位點、抗氧化酶(活性)以及植物再生等。通過時區(qū)(Timezone)方式顯示