植物与土壤微生物的共生关系在自然界中普遍存在, 共生是生物适应自然环境的一种必然现象, 得到了国内外学者广泛的研究^[1]。共生体的形成对改善植物水分吸收、矿质营养、代谢调节以及增强抗逆性等均有一定的促进作用^[2-3]。在自然界不良环境因素对农林业生产的影响日趋增多的今天, 植物与微生物的共生关系成为学者越来越多的研究领域, 利用二者共生的技术也逐步投入实际应用。

为了解国际对植物共生关系研究的总体水平以及我国与世界先进水平的差距, 了解该领域的发展趋势及研究动态, 方便科技工作者掌握本领域的研究现状, 面对海量的研究文献, 使用传统的综述方法很难进行全面分析, 最好的手段就是用系统、精准的文献计量方法进行统计分析^[4]。文献计量学以其严谨的数量分析方法、令人信服的分析结果被公认为定量测度基础科学活动、学科布局以及学科发展动态的重要方法之一^[5]。Web of Science(WOS)是美国Thomson Reuters公司基于web平台开发的产品, 是全球最大、覆盖学科最多的综合性学术信息资源, 收录了自然科学、工程技术、生物医学等各个研究领域超过12000多种最具影响力的核心学术期刊。利用WOS丰富而强大的检索功能进行文献计量学统计分析, 可以全面把握某一学科、某一课题最新的研究信息, 跟踪国际学术前沿、科研立项, 以及在课题研究过程中及时了解国际动态^[6]。目前已应用于各学科分析, 安嘉璐等用于合成生物学研究^[7]；Fu等用于固态废弃物方面研究^[8]；Behrens等用于数学学科分析^[9]；赵庆龄等用于土壤重金属污染研究^[10]；刘彬等用于园艺学基础研究发展状况分析等^[11], 得到了广大学者的认可。

本文使用引文数据库WOS检索2006—2015年有关植物共生信号的文献, 对植物共生信号在世界范围内研究居前的国家(地区)、高被引论文、研究机构等进行文献计量分析, 以了解对植物共生信号的国际研究动态, 从而对我国在该方面的研究提供参考依据。

1 数据来源和统计分析

本文以WOS中的Science Citation Index Expanded为数据来源, 以“plant AND symbiont OR symbiosis AND signal”作为主题词, 时间限定在2006—2015年进行检索文献。使用美国科学情报研究所(ISI)出版的期刊引证报告JCR(Journal Citation Reports)统计功能和excel, 以文献计量学的方法分别从植物共生信号研究的国家、研究方向、机构、年代等方面对检出的文献进行统计分析。其中, 发文量：科研工作者、科研机构或国家在一定时间内的总发文量。被引频次：科研工作者、科研机构或国家在一定时间内的总引用篇次。篇均被引频次：科研工作者、科研机构或国家在一定时间内的被引频次与发文量的比值。H指数(H-index)：科研工作者、科研机构或国家在一定时间内, 发表的论文至少有H篇的被引频次大于或等于H次。

2 结果与分析 2.1 植物共生信号文献产出前10位国家分析

在SCI-Expanded中, 2006—2015年以植物共生信号为主题的文献共检索到5449篇。从文献的国家/地区分布(表 1)可以看出, 美国、法国、德国为发文量前三甲国家, 其中美国处于领先地位, 其论文产出量约占发表总数的19.46%, 远远高于其他国家和地区。中国的论文产出数量为187篇, 约占发表总数的3.44%, 排名第6, 不及美国的1/6。2006—2010年间, 中国排名在此10个国家/地区之后, 与美国差距甚大, 但是在2011—2015年间, 中国跃居第4名, 说明近几年中国在该领域的研究比较活跃, 科研能力不断提高。

2.2 文献的研究方向分析

通过对文献研究方向的分析, 可以了解植物共生信号的主要研究内容。经统计, 在2006—2015年间, 该领域研究方向较多的是植物科学(2029篇)、微生物学(1564篇)、生物化学与分子生物学(1554篇)、遗传学(1480篇)、环境及生物科学(758篇)和细胞生物学(723篇)(表 2)。

文献被引用次数常被用来作为文献学术水平和影响力的评价指标^[12], 从篇均被引次数和h指数可以看出, 2011—2015年间在此6个研究方向文献数量增加的同时, 文献的质量明显的降低。此外, 2006—2015年间, 在该领域文献记录数排名前10位的国家, 在植物科学、微生物学、生物化学及分子生物学3个研究方向的分布也有一定的差异(表 3)。在植物科学方面, 美国、法国和德国的文献占文献总数的5%以上, 而中国仅有2.57%；在微生物学方面, 美国所占的比例最高, 其他国家均在1%—3%左右；在生物化学与分子生物学方面, 美国与法国所占的比例较高。其中, 中国在该3个研究方向中, 植物科学方面的文献数较高, 说明中国在应用研究中所做的工作相对较多。

2.3 植物共生信号文献产出前10位机构分析

通过对文献所属机构进行分析, 可以发现有关植物共生信号研究的高产出大学及研究机构, 从而有利于机构间的合作。按机构的发文量进行排序(表 4), 从表中可以看出植物共生信号文献产出前8位的机构中有一半来自法国, 是植物共生信号研究机构最多的国家, 其次是美国, 西班牙在该领域中也占有一席之地。其中法国的国家科学研究院表现最为突出, 发文量多达245篇, h指数高达48, 无论是发文量还是h指数均居于首位, 显示出其在植物共生信号研究的绝对领先地位。而篇均被引次数最多的是法国的图卢兹大学, 也充分显示了该研究机构在此领域的重要影响力。

在中国, 发文量最高的科研机构是中国科学院, 发文量为49篇, 超过第2的南京农业大学34篇(表 5)。篇均引用次数超过10的科研机构只有两家, 分别是中国科学院(11.02) 和浙江大学(12.15), 与表 4中其他国家科研机构的篇均引用次数比起来还有一定的差距, 说明中国的植物共生信号文献的整体质量水平不高。结合篇均引用次数和h指数分析, 中国科学院在植物共生信号研究上综合实力较强。

2.4 植物共生信号高被引文献分析

被引频次反映了科研论文被其他国家、机构、学者的认可度, 被引频次越高, 说明论文的影响力越大, 学术水平和论文质量越高^[13-14]。高被引论文有利于追踪某个领域最热门的研究专业领域和最新的发展方向^[4]。由表 6可知, 美国高被引论文所占比例以35.45%, 居10个国家之首, 德国以16.41%的比例居第2, 这2个国家的高被引论文所占比例均总值超过世界总值的一半, 法国和英国高被引论文所占比例也均超过世界平均水平。

2.5 植物共生信号文献年度分布

文献产出的数量在一定程度上可反映学科领域科学研究和发展的活跃度^[15]。按年份统计(表 7), 植物共生信号文献量每年呈明显上升趋势, 2006—2015年间, 世界文献总量从239篇增加到480篇, 增幅为100%。其中中国文献总量从6篇增加到43篇, 增加了近6倍, 远高于整体增幅, 占世界植物共生信号文献总量的比例也从3.21%上升到23%, 也就是说, 在2015年全球大约每4篇植物共生信号文献中, 就有一篇来自中国。

3 结论与讨论

通过对Web of Science中2006—2015年植物共生信号文献的主要国家、主要研究机构、研究方向、高被引文献、年发文量进行分析, 得出以下结论：

近年来植物共生信号相关研究文献逐渐增多, 引起世界各国的重视。

从国家、机构的发文量和被引频次看, 国家科研机构和高校是植物共生信号发文量的主角, 且美国、法国、德国在该领域的研究处于世界领先地位。高被引论文数排行前三的是美国、德国与法国, 在植物共生信号研究领域有着非常强的国际影响力和话语权。美国的发文数量和发文质量均居榜首, 研究机构较多。而中国是植物共生信号研究起步较晚的国家, 与美国差距甚大。近几年中国在该领域的研究动态较活跃, 发文数量跃居世界第四, 但是论文的篇均被引频次及高被引文献数均远远落后, 缺乏高质量、高影响力的论文。国内, 从植物共生信号文献的质量来看, 无论是篇均引用频次还是h指数, 质量较高的是中国科学院, 但是国际综合影响力和竞争力离世界先进水平还有一定的差距, 亟待通过加强经费投入、人才引进、加强国际合作, 推动我国植物共生信号的研究, 缩短与国际水平的差距, 提高我国在该领域的影响力。

从研究方向上来看, 植物共生信号研究目前的热点是植物科学。由于学科交叉性, 植物学、微生物学、遗传学等生物学各个研究领域甚至其他学科的学者都可以进行植物共生信号的相关研究, 导致了该领域的研究力量的相对分散。同时, 学科的交叉也意味着该领域的研究成果可以在多种学科的专业期刊上发表。

Web of Science数据库收录了全球12000余种世界权威的、高影响力的学术期刊, 最早可以回溯至1900年, 是获取全球学术信息重要的数据库^[16]。该数据库以其具有的强大的统计与分析功能, 在快速锁定高影响力论文、发现国内外同行权威所关注的研究方向、揭示课题的研究趋势、选择合适的期刊投稿等方面显示出很强的优势, 能够帮助科研人员更好地把握研究的突破与创先点, 及时跟踪科研动态, 已经越来越广泛的被科研人员所采用^[4]。