生药学分子水平研究的国际发展态势分析

[摘要]分子生物学的技术与方法已广泛地应用于生药学的各个领域，研究以Web of Science中的SCIE数据库为文献来源，采用文献计量方法，从论文年代分布、国家分布、机构分布、期刊分布、研究影响力及研究主题等方面进行统计分析。阐述分子水平生药学研究的国际发展态势和我国的影响力，并采用多维尺度分析等多元统计分析方法，以高频关键词的共词矩阵为基础.初步绘制国际分子水平生药学研究热点。1995年之后国际生药学分子水平研究成果数量逐年增加，美国、中国、日本等合作紧密，研究热点集中在分子鉴定研究、遗传多样性等方面。我国科学家研究的高影响因子期刊发文量和引用次数等均位于国际前列。国际分子水平生药学研究发展迅速，我国研究具有明显的影响力，道地药材形成的分子机制等方面可能成为未来的研究热点。

[关键词]分子生药学；文献计量学；共词分析；多维尺度分析

[Abstract]The techniques and methods of molecular biology have been widely applied in pharmacognosy fields. International development trends of pharmacognosy studies on molecular level were analyzed by bibliometric methods using the SCIE database on Web of Science， the literature distribution， national distribution， agency distribution， periodicals distribution， and hot research topics were described using multivariate statistical analysis and multidimensional scaling analysis method，etc. The number of international pharmacognosy literature on molecular level is increasing year by year. USA， China and Japan have close cooperation， and focus on molecular identification and genetic diversity. Chinese scientists issued high-impact factor journals papers and high citations amount in the international forefront. The international pharmacognosy research on molecular level has developed rapidly. Chinese research has a significant influence.The molecular mechanism of the formation of Dao-di Herbs may become the next hotspot.

[Key words]molecular pharmacognosy； bibliometric study； co-occurrence analysis； multidimensional scaling

生药学（pharmacognosy）是研究生药的来源、生产、鉴别、成分和功效的科学，在个体和种群等宏观水平开展生药真伪优劣的鉴别和质量评价，为生药资源生产及可持续利用提供依据[1]。在20世纪末期，科学技术尤其是分子生物学及相关学科的飞速发展，极大地促进了生药学的发展，研究内容不断扩大，技术方法不断更新。1995年，黄璐琦发表《展望分子生物技术在生药学中的应用》一文，首次提出分子生药学（molecular pharmacognosy）的概念，即采用生药学和分子生物学的理论和方法，在分子水平上研究生药的鉴定、生产和成分的一门科学 [2]。2013年尼泊尔博卡拉大学Dhami， N认为分子生物技术注定会成为生药学研究的具有前景的方法 [3]。美国、印度、韩国等国家也纷纷开展相关研究。本文利用文献计量学和可视化方法对国际分子水平生药学研究文献进行分析，为把握其国际发展态势提供参考依据。

1资料与方法

1.1数据来源

以分子生药学、生药分子鉴定、药用植物分子系统学、药用植物分子谱系地理学、道地药材形成的遗传机制、中药资源遗传多样性、药用植物次生代谢、药用植物功能基因组、药物植物有效成分的合成生物学、药用植物基因工程、药用植物分子育种、药用植物细胞培养、真菌发酵培养等作为检索词，检索Web of Science中的SCIE数据库收录的1995年至今发表的分子水平生药学研究文献，检索日期为2015年5月5日。得到检索结果后，通过人工浏览，纳入文献包括：论述分子生药学理论体系和学科发展的文献，在分子生物学学科类别期刊上发表的植物药鉴定研究的文献，采用分子生物学技术研究生药（包括植物药、动物药、矿物药）鉴定、生产和成分的文献。排除药理学和生化研究、农业与食品研究文献以及会议报道、评论、通信等消息类文献。

1.2分析方法及工具

采用基于数量统计的文献计量学分析方法、共词分析、聚类分析和可视化分析方法，利用Thomson Data Analyzer（TDA），SPSS，Ucinet等分析工具，对国际分子水平生药学研究文献进行分析并进行可视化展示。借助TDA软件，采用文献计量学方法从文献发表时间、期刊、国家、机构、研究方向等方面进行详细分析。并运用SPSS，Ucinet等可视化软件通过共词分析、社会网络分析等方法绘制国际分子水平生药学研究热点。

2结果与分析

2.1文献年代分布

科学文献是记录科研成果的重要形成，对某一学科年份进行统计可以从时间上了解该学科、专题研究的发展历程。国际分子水平生药学研究人员从1995年至今共计发表10 236篇文献，每年发文量呈平缓的上升趋势，1995年发文量为148篇，到2014年发文量为1 148篇。我国文献数量增加迅速，1995年发文量为15篇，到2014年发文量为484篇，见图1。

2.2研究国家分布

2.2.1主要研究国家国际分子水平生药学研究论文作者来自于137个国家。其中发文数量前20位的国家见表1。中国在该领域发文数量和总被引频次最多，单篇论文最高频次为209，h指数为54。荷兰文献的篇均被引次数最高，美国文献的单篇最高被引频次和h指数最高。

2.2.2国家合作情况有2 214篇国际分子水平生药学研究论文是由2个或2个以上国家（地区）的作者合作完成的。其中由于国际组织Molecular Ecology Resources Primer Development Consortium发表的文献作者众多，最多一篇文献国家数量达到23个[4]。利用Ucinet软件绘制的发文前25位国家的社会网络合作图见图2。可以看出中国、美国是分子水平生药学研究研究领域中心度高的国家。中国与美国、日本、印度、韩国、法国、澳大利亚和英国合作较多。

2.3研究机构分布

2.3.1核心研究机构统计分析论文第一或通讯作者作者所在机构能够帮助领域研究学者们快速、直观地了解到该领域内一些主要的研究力量以及相互间实力的对比情况。以第一或通讯作者发表分子水平生药学研究文献数量排序在前20位的机构中有10个机构是中国的研究机构和高等院校见表2。

2.3.2机构合作情况有6 886篇国际分子水平生药学研究论文作者是由2个或2个以上研究机构的作者合作完成。最多的一篇文献作者机构数量达到79个[5]。发表文献数量最多的25个研究机构的社会网络合作图，见图3。可以看出中国科学院、上海交通大学、中国中医科学院是分子水平生药学研究领域中心度最高的研究机构。中国科学院、中国医学科学院、中国中医科学院之间合作较多，而上海交通大学、复旦大学之间合作较多。

2.4期刊分析

2.4.1期刊影响因子分布10 236篇国际分子水平生药学研究论文共分布在1 219种期刊上，《植物化学（phytochemistry）》、《PLoS ONE》、《植物科学（Plant Science）》等期刊发表文献量较多。通过检索2014年6月公布的SCI《期刊引证报告》（JCR），统计出分子水平生药学研究论文所在期刊影响因子的分布情况见图4。其中有65篇论文的影响因子在10以上，包括在《自然》（Nature）、《自然生物技术》（Nature Biotechnology）、《自然药物研发综述》（Nature Reviews Drug Discovery）、《科学》（Science）等高影响因子期刊上发表的论文。期刊影响因子介于1与3之间的论文共有4 949篇，介于3与5之间的论文共有2 289篇，占全部论文的50%以上。

2.4.2高影响因子期刊论文分析对65篇期刊影响因子大于10的分子水平生药学研究论文进行国家/地区及其主题分析。这65篇文献共涉及32个国家/地区，发表了2篇以上高期刊影响因子论文的国家/地区见表3。其中美国在《Nature》等高影响因子期刊上发表的分子水平生药学研究论文最多，共计32篇，内容涉及基因组、拟南芥、天然产物、长春花、分子进化、次生代谢、人参、分子克隆、微卫星、分子系统学、基因变异，转录等。我国共发表了13篇以上高期刊影响因子论文，内容涉及基因组、谱系地理学、长春花、人参、次生代谢，转录、青蒿、DNA序列、叶绿体DNA、当归、毛状根、灵芝等。

2.5研究影响力

2.5.1被引频次分布10 236篇国际分子水平生药学研究论文，总计被引用129 907次。平均每篇论文被引用12.691次。国际分子水平生药学研究研究文献被引频次分布情况见图5，其中有104篇论文的被引频次大于100，是被引频次从高到低排序前1%的论文。国际分子水平生药学研究论文中有4 846篇（约占48%）的被引频次小于5。

2.5.2高被引文献分析通过对国际分子水平生药学研究研究文献中高被引前1%的104篇高被引论文进行国家/地区及主题分析，发现这104篇文献共涉及32个国家/地区，其中，发表了4篇及以上高被引论文的国家/地区有14个，见表4。依次为美国、德国、英国、荷兰、加拿大、法国、日本、中国、澳大利亚、巴西、芬兰、意大利、韩国、俄罗斯。美国是发表研究高被引论文最多的国家/地区，36篇高被引文献内容涉及到红豆杉、基因组、紫杉醇、cDNA、微卫星、分子克隆、海藻、叶绿体DNA、薄荷、次生代谢、茉莉酸甲酯等。我国仅有8篇论文的被引次数大于100次，内容涉及人参、银杏、LC-MS、次生构造、β-amyrin合成酶、纹图谱、DNA条形码、分子系统学。

2.6研究主题

关键词是指用来表示全文主题内容的单词和术语。一篇论文的关键词或主题词可以反映出某篇研究论文的研究主题和关注点，而对某一研究主题论文的高频关键词分析，可以很好地反映出该领域的研究热点和未来的发展趋势。

2.6.1中药品种国际分子水平生药学研究内容不断深入，10 236篇研究论文中涉及到的研究对象涉及到大量的植物药和动物药，发表文献数量排序前20位的中药品种见表5。

2.6.2技术方法国际分子水平生药学研究的技术方法涉及到中药分子鉴定、药用植物分子系统分类、有效成分合成和次生代谢等内容，统计了其中发表文献数量排序前20位的研究技术或方法，见表6。

2.6.3研究热点利用SPSS 19.0软件，采用多维尺度分析得到的国际生药学研究热点，见图6。研究热点主要集中在对人参、长春花的次生代谢和基因组的研究；对黄连、拟南芥等的次生代谢和基因组的研究；对丹参、灵芝等药用植物的DNA指纹的研究。

3结论

分子水平生药学研究是分子生物学与生药学交叉融合的产物，是在基因、蛋白质、酶等生物分子水平来阐释生药学的生物学问题。1995年之后，国际分子水平生药学研究研究成果逐年增加，特别是2001年至今，学科快速发展，研究技术日趋成熟，研究内容更加广泛，DNA鉴定、药用植物的次生代谢、分子系统学和基因组学研究成为分子水平生药学研究新的研究热点。随着分子水平生药学研究技术的不断发展，国际分子水平生药学研究开始由理论探讨向实际应用转化。

我国分子水平生药学研究具有明显的优势与特色。“分子生药学”已成为国务院学位委员会设立的二级学科，我国在分子水平生药学研究领域的国际影响力也在不断扩大。目前中国是发表国际分子水平生药学研究论文数量最多的国家。中国科学院、中国医学科学院、上海交通大学、中国中医科学院是国际上分子水平生药学研究领域的核心机构。中国科学家在中药的DNA鉴定、道地药材的分子机制、中药资源遗传多样性、药用植物的次生代谢等研究领域发表了高影响力的论文。

随着分子生物技术的飞速发展，为分子水平生药学研究提供了全新的技术手段。分子水平生药学研究发展具有广阔的前景。文献计量分析的结果显示，目前生药的分子鉴定研究、药用植物的分子系统学、分子谱系地理学、遗传多样性、次生代谢、基因组学研究的文献数量多，引用次数也较高。相比之下，道地药材形成的分子机制、药用植物的合成生物学、转基因、分子辅助育种和细胞培养的研究文献数量较少。这些内容将成为分子水平生药学研究未来的研究方向。

[参考文献]

[1]黄璐琦，刘昌孝. 分子生药学[M]. 3版.北京：科学出版社，2015：12.

[2]黄璐琦. 展望分子生物技术在生药学中的应用[J]. 中国中药杂志，1995，11：643.

[3]Bruhn J G，Bohlin L.Molecular pharmacognosy： an explanatory mode[J]. Drug Discov Today，1997，2（6）：243.

[4]Dhami N. Trends in pharmacognosy： a modern science of natural medicines[J]. J Herbal Med，2013，3（4）：123.

[5]Andree K， Axtner J， Bagley M J， et al. Permanent genetic resources added to Molecular Ecology Resources Database 1 April 2010-31 May 2010[J]. Mol Ecol Res， 2010，10（6）：1098.

[6]Almany G R， De Arruda M P， Arthofer W， et al. Permanent genetic resources added to Molecular Ecology Resources Database 1 May 2009-31 July 2009[J]. Mol Ecol Res， 2009，9（6）：1460.