王 煒，崔明九，秦春林，陳 琛，羅俊杰

(1.甘肅省農(nóng)業(yè)科學(xué)院生物技術(shù)研究所，甘肅 蘭州 730070；2.甘肅省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)經(jīng)濟與信息研究所，甘肅 蘭州 730070)

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基于文獻計量的甜高粱研究態(tài)勢分析

王 煒1，崔明九1，秦春林2，陳 琛1，羅俊杰1

(1.甘肅省農(nóng)業(yè)科學(xué)院生物技術(shù)研究所，甘肅 蘭州 730070；2.甘肅省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)經(jīng)濟與信息研究所，甘肅 蘭州 730070)

甜高粱(Sorghum bicolor)是一種重要的飼用和能源作物。近年來，國內(nèi)外對其的相關(guān)研究越來越多。為了解該領(lǐng)域的研究現(xiàn)狀，挖掘重點研究主題和熱點，本研究基于Scopus和CNKI數(shù)據(jù)庫，利用文獻計量學(xué)方法，從發(fā)文量、發(fā)文國家和機構(gòu)、高被引論文、核心作者、載文期刊、關(guān)鍵詞等方面，對國內(nèi)外發(fā)表于1985-2015年的有關(guān)甜高粱的論文進行了分析。結(jié)果表明，近十年來，甜高粱方面的相關(guān)研究處于非?；钴S的態(tài)勢，論文發(fā)表量增長迅猛，利用甜高粱生產(chǎn)乙醇的技術(shù)是目前國內(nèi)外的研究熱點。中國甜高粱的研究總體居世界先進水平，發(fā)文量、研究機構(gòu)和核心作者數(shù)量等指標(biāo)均為全球第一；中國科學(xué)院，上海交通大學(xué)以及遼寧、黑龍江、新疆等省級農(nóng)科院作為國內(nèi)主要研究機構(gòu)，以品種選育、乙醇制取技術(shù)、抗逆性、種質(zhì)資源引進和鑒定及評價等為重點研究方向，開展了大量卓有成效的工作，有力地促進了甜高粱產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。本研究可為相關(guān)研究者和決策者提供參考。

甜高粱；文獻計量；Scopus數(shù)據(jù)庫；CNKI數(shù)據(jù)庫

文獻貫穿于整個科研過程，科研論文的數(shù)量和質(zhì)量是反映科研產(chǎn)出能力及科研活動活躍程度的重要指標(biāo)[1-2]。文獻計量法是基于文獻信息，借助文獻的多種特征值，利用數(shù)學(xué)與統(tǒng)計學(xué)，描述、評價和預(yù)測學(xué)科研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢的一種分析方法。該方法由于能從多方面多角度揭示學(xué)科的整體布局、學(xué)科優(yōu)勢和發(fā)展方向而逐漸受到科學(xué)界的重視，目前已被國內(nèi)外學(xué)者廣泛應(yīng)用于多種領(lǐng)域的學(xué)科分析[3-6]。在農(nóng)業(yè)研究領(lǐng)域，文獻計量學(xué)能應(yīng)用于園藝學(xué)基礎(chǔ)研究發(fā)展?fàn)顩r的分析[1]，以及國內(nèi)外水稻(Oryza sativa)的研究現(xiàn)狀和發(fā)展態(tài)勢的研究[7-8]；Josef和Sanja[9]對德國部分水果的相關(guān)文獻進行了計量學(xué)分析；魏珣等[10]利用文獻計量學(xué)方法對世界家畜種業(yè)科技創(chuàng)新研究態(tài)勢進行了分析。。

甜高粱(Sorghum bicolor)是一種重要的飼用和能源作物，具有較高的生物產(chǎn)量、較強的抗逆性和耐貧瘠能力以及廣泛的適應(yīng)性，在土地貧瘠和投入低下的干旱和半干旱地區(qū)有較大的發(fā)展?jié)摿11]。甜高粱用途廣泛，其莖稈富汁多糖，可生產(chǎn)生物乙醇；葉片富含蛋白可用做飼料；籽?？杀皇秤没蜥劸芠12]。近年來，由于面臨能源短缺和生態(tài)環(huán)境惡化的雙重危機，甜高粱開始受到人們的廣泛關(guān)注。人們對甜高粱的研究可以追溯到20世紀(jì)中期，尤其是近十年來，國內(nèi)外相關(guān)文獻呈現(xiàn)快速增長趨勢。本研究通過文獻計量學(xué)分析方法，分析探討了國內(nèi)外甜高粱的研究現(xiàn)狀以及該領(lǐng)域的研究熱點和發(fā)展趨勢，以期為相關(guān)科研人員和決策者提供借鑒和參考。

1　研究方法

1.1數(shù)據(jù)來源與研究方法

本研究所用數(shù)據(jù)來源于兩部分，英文文獻信息來源于Scopus數(shù)據(jù)庫(http://www.scopus.com)，Scopus是全世界最大的摘要和引文數(shù)據(jù)庫，涵蓋了15 000種科學(xué)、技術(shù)及醫(yī)學(xué)方面的期刊。檢索全球1985-2015年發(fā)表的文獻題名、關(guān)鍵詞或摘要中含有“sweetsorghum”的文獻，文件類型限定為“paper”和“paperinpress”。

中文文獻信息來源于中國知網(wǎng)(CNKI)(http://www.cnki.net)，在知網(wǎng)的高級檢索中，在“選擇學(xué)科”中勾選“基礎(chǔ)科學(xué)”、“工程科技Ⅰ和Ⅱ”、“農(nóng)業(yè)科技”和“經(jīng)濟與管理科學(xué)”，在“跨庫選擇”中勾選“期刊”、“特色期刊”和“學(xué)術(shù)輯刊”，以主題詞為“甜高粱”檢索1985-2015年期間發(fā)表的文獻。檢索截止時間為 2015年10 月20日。

1.2評價指標(biāo)

本研究采用的評價指標(biāo)主要有以下5個。

發(fā)文量：作者、機構(gòu)或國家在一定時間內(nèi)發(fā)表的論文數(shù)量。

被引頻次：作者、機構(gòu)或國家在一定時間內(nèi)發(fā)表的論文被其它論文引用的次數(shù)。

篇均被引頻次：作者、機構(gòu)或國家在一定時間內(nèi)發(fā)表的論文被其它論文引用的次數(shù)與其發(fā)文量之比。

H指數(shù)(H):作者、機構(gòu)或國家在一定時間內(nèi)發(fā)表的論文至少有H篇的被引頻次大于或等于H次。

普萊斯公式：M=0.749(ηmax)1/2，ηmax為最高產(chǎn)作者發(fā)表的論文數(shù)，論文數(shù)在M篇以上的作者為核心作者[13]。

2　結(jié)果與分析

甜高粱作為粒用高粱的一個變種，在國內(nèi)外早期報道通常沒有將其專門提出來。在Scopus數(shù)據(jù)庫中，最早有關(guān)甜高粱的論文始于1978年巴西學(xué)者[14]發(fā)表于Science上的文章，該文指出甜高粱是一種可生產(chǎn)乙醇的重要能源作物[14]；而在CNKI數(shù)據(jù)庫中最早的是前蘇聯(lián)作者利用甜高粱汁液釀造蜂蜜的報道[15]。在檢索范圍內(nèi)，從Scopus檢索到820篇，CNKI中檢索到1 875篇文獻。

2.1年度發(fā)文量統(tǒng)計分析

在1985-2006年的20余年間，Scopus收錄有關(guān)甜高粱的文獻年均不到7篇(年均6.82篇)，CNKI收錄的年均不到30篇(年均28.45篇)(圖1)。無論在Scopus還是CNKI中，2006年均可以看作一個重要節(jié)點，當(dāng)年收錄在Scopus和CNKI中的論文數(shù)量分別較2005年增長了211%和117%。在Scopus中，自2007-2013年，發(fā)文量一直持續(xù)增長，在2013年達到峰值(111篇)，2014年略有下降，截至2015年10月20日，2015年的發(fā)文量與2013年持平。在CNKI中，2008年的發(fā)文量達到歷史最高值(186篇)，之后呈現(xiàn)下降趨勢，至2014年回落到與2006年相當(dāng)?shù)乃?，截?015年10月20日，2015年的發(fā)文量與2014年持平。

圖1　1985-2015年甜高粱相關(guān)文獻的年份分布情況Fig.1　The distribution of papers related to sweet sorghum from 1985 to 2015

2006年作為一個重要節(jié)點，其宏觀背景在于美國在2000-2005年先后提出和通過《生物質(zhì)研發(fā)方案》、《生物質(zhì)技術(shù)路線圖》以及《生物燃料安全法案》等政策法規(guī)，并決定從2005-2012年資助11億美元用于生物燃料技術(shù)的研發(fā)。因此自2005年以來，美國在該領(lǐng)域的研究上取得突破，并超越巴西成為世界上生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)最為發(fā)達的國家[2,16]。而在我國，2005年通過的《中華人民共和國可再生能源法》和“十一五”規(guī)劃綱要中分別提出“國家鼓勵清潔、高效地開發(fā)利用生物質(zhì)燃料、鼓勵發(fā)展能源作物”和“加快開發(fā)生物質(zhì)能源”；2006年農(nóng)業(yè)部聯(lián)合多個部門出臺《關(guān)于發(fā)展生物能源和生物化工財稅扶持政策的實施意見》，進一步提出“國家鼓勵利用秸稈、樹枝等農(nóng)林廢棄物，利用薯類、甜高粱等非糧農(nóng)作物為原料加工生產(chǎn)生物能源”。國內(nèi)外這一系列的政策法規(guī)使得作為重要能源作物的甜高粱得到人們的普遍關(guān)注，極大地促進了對甜高粱的研究，因而相關(guān)科技論文呈現(xiàn)爆發(fā)式增長。

2.2甜高粱研究的主要國家和核心團隊

2.2.1主要研究國家/地區(qū)與研究機構(gòu)Scopus中檢索的結(jié)果表明，有66個國家或地區(qū)的175家研究機構(gòu)發(fā)表過甜高粱的相關(guān)論文，發(fā)文量排名前十位的國家依次為中國、美國、印度、日本、希臘、意大利、泰國、巴西、伊朗和加拿大(表1)，但累計被引頻次最高的則為美國，篇均被引頻次最高的為希臘。在發(fā)文量前十的機構(gòu)中，中國科學(xué)院發(fā)文最多，為69篇，領(lǐng)先于其它機構(gòu)；我國有5家研究機構(gòu)進入前十(表2)，美國和希臘分別有3家和2家，印度、泰國和伊朗各1家。由此可見，中國和美國是對甜高粱研究最多的國家，但是希臘和意大利所發(fā)表的有關(guān)甜高粱的論文則最具國際影響力。

基于CNKI數(shù)據(jù)庫的檢索結(jié)果表明，我國有近40家機構(gòu)從事甜高粱方面的研究。在發(fā)文量排名前十位的機構(gòu)中(表2)，除清華大學(xué)和上海交通大學(xué)等部分綜合性高校外，大部分為各級農(nóng)業(yè)科研院所及農(nóng)科類大學(xué)，且主要集中于遼寧、黑龍江、吉林、新疆、北京、山西等地，表現(xiàn)出明顯的地域相關(guān)性。中國科學(xué)院和遼寧省農(nóng)業(yè)科學(xué)院并列為發(fā)表有關(guān)論文最多的機構(gòu)，其發(fā)文量是排名第二的沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)的1.46倍，顯示出其在甜高粱研究上的雄厚實力。

2.2.2甜高粱核心作者分析Scopus中，甜高粱最高產(chǎn)作者的發(fā)文量為26篇，由普萊斯公式求得M為3.82，以此統(tǒng)計出發(fā)表論文4篇以上的核心作者有125位，其中我國有35位，占28%。在發(fā)文量前十位的作者中(表3)，有5位來自于中國，其中以上海交通大學(xué)的劉榮厚教授在發(fā)文量、被引頻次及H指數(shù)均為最高，表明其在甜高粱研究方面具有較高的學(xué)術(shù)水平。日本東北大學(xué)的Goto是這些核心作者中從事甜高粱研究時間(1994-至今)最長的作者，其次為劉榮厚；這表明他們兩人的工作具有較好的穩(wěn)定性和持續(xù)性。在前十位核心作者中，7位從事甜高粱生物質(zhì)能源研究，僅有3位分別從事栽培生理學(xué)研究。

表1　Scopus中甜高粱發(fā)文量居前十位的國家Table 1　Top 10 countries of published papers onsweet sorghum in Scopus

表2　甜高粱發(fā)文量居前十位的機構(gòu)Table 2　Top 10 affliliations of publishing papers on sweet sorghum

CNKI中發(fā)文量前十位的作者中(表3)，新疆農(nóng)業(yè)科學(xué)院的葉凱排名第一(39篇)，遼寧省農(nóng)業(yè)科學(xué)院的鄒劍秋排名第二(32篇)，累計被引頻次和篇均被引頻次最高的均為遼寧省農(nóng)業(yè)科學(xué)院的王艷秋，而H指數(shù)最高的則為佛山大學(xué)的劉曉輝。新疆農(nóng)業(yè)科學(xué)院有3位研究者進入發(fā)文量前十位，遼寧省農(nóng)業(yè)科學(xué)院、黑龍江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院各有兩位，佛山大學(xué)、中國科學(xué)院和中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院各有一位。以從事甜高粱研究時間的長短來看，鄒劍秋、焦少杰超過20年，王黎明、王艷秋、劉曉輝、李桂英等逾10年，顯示出其研究的穩(wěn)定性和持續(xù)性；而以從事的研究領(lǐng)域來看，這些作者均以遺傳育種或栽培生理為主。

表3　甜高粱發(fā)文量位居前十的作者Table 3　Top 10 authors of publishing papers on sweet sorghum

2.3高被引論文分析

文獻計量學(xué)中，科技論文的被引用頻次是其質(zhì)量以及在該領(lǐng)域被同行認(rèn)可和交流程度的反映，是論文影響力的重要標(biāo)志[17-18]。Scopus中，820篇甜高粱研究領(lǐng)域文獻的累計被引用頻次為9 433，平均每篇被引頻次為11.50(數(shù)據(jù)未列表)。在被引頻次最高的10篇論文中(表4)，甜高粱生物質(zhì)能源方面的論文以絕對的優(yōu)勢占據(jù)前9位，而只有1篇甜高粱栽培方面的論文，僅位于第10位，表明甜高粱在生物質(zhì)能源應(yīng)用方面是國際上當(dāng)前研究的熱點領(lǐng)域。此外，高被引前十位論文的年份分布主要集中于2008-2010年；我國有3位作者的論文進入前十位，美國有兩位，西班牙、希臘、意大利、荷蘭和泰國各有一位。CNKI中被引頻次最高的10篇論文中，甜高粱抗逆生理生化方面的研究有6篇，綜合研究方面的有兩篇，生物質(zhì)能源和種質(zhì)資源方面各有1篇。尤其是耐鹽生理生化方面的就有5篇，這說明甜高粱的耐鹽性受到了國內(nèi)研究者的廣泛關(guān)注。

2.4主要載文期刊分析

學(xué)術(shù)期刊是研究成果發(fā)表的主要途徑之一，通過分析某領(lǐng)域研究論文所在期刊的分布可以確定該領(lǐng)域的核心期刊，有助于讀者快速獲取信息，指導(dǎo)作者投稿，并為研究者搜集和管理該領(lǐng)域相關(guān)文獻提供幫助[19]。Scopus中，發(fā)表本領(lǐng)域論文的期刊總共為159種，每刊平均發(fā)文5.16篇，發(fā)表1～5篇的刊物有132種，占83.02%，5～10篇的有15種，占9.43%。載文量前十的期刊12種(表5)，共發(fā)文273篇，超過總論文數(shù)的1/3，其中以《BioresourceTechnology》載文量最大，而我國的《農(nóng)業(yè)工程學(xué)報》則進入前5。CNKI中，發(fā)文量前十的期刊共13種，載文397篇，占總發(fā)文量的21.17%；《雜糧作物》的載文量最大，這與甜高粱作為一種重要的雜糧作物有關(guān)。通過比較這些期刊刊載的主題可以發(fā)現(xiàn)，在Scopus中，主要是與甜高粱的生物質(zhì)能源應(yīng)用研究方面有關(guān)的期刊。在CNKI中，則以綜合性農(nóng)業(yè)期刊為主。一個有趣的現(xiàn)象是在兩個數(shù)據(jù)庫中，《SugarTech》和《中國糖料》均排名第2，這表明甜高粱的含糖方面的研究一致受到國內(nèi)外的廣泛關(guān)注。

2.5關(guān)鍵詞分析

關(guān)鍵詞是從文獻的標(biāo)題、正文或摘要中抽出的能表征文獻主題內(nèi)容的、具有實質(zhì)意義的詞語，是以高度概括的角度反映研究的對象、內(nèi)容、方法和地域等，因此是反映文章主旨和涉及領(lǐng)域最有效的標(biāo)志[7]。通過研究高頻關(guān)鍵詞的年度分布情況，可以了解研究熱點的變化趨勢，而一些低頻關(guān)鍵詞中則往往能體現(xiàn)研究的廣度和深度，并發(fā)掘該領(lǐng)域的創(chuàng)新點。由于目前文獻中的關(guān)鍵詞由作者自主設(shè)定，具有一定的隨意性，因此在不同的文獻中，同一個概念可以有不同的表達方式，如關(guān)鍵詞“Bio-energy”與“Bioenergy”、“Pretreatment”與“Pre-Treatment”、“甜高粱秸稈”與“甜高粱莖稈”等。對這些詞進行合并，通過降噪篩選出具有實質(zhì)意義的關(guān)鍵詞。結(jié)果表明，無論在Scopus還是CNKI中，“乙醇”、“生物能源”、“發(fā)酵”等與利用甜高粱生產(chǎn)乙醇的關(guān)鍵詞的出現(xiàn)頻率最高(表6)，進一步說明甜高粱在生物質(zhì)能源的應(yīng)用技術(shù)是當(dāng)前國際研究熱點。同時在CNKI中“甜高粱秸稈”、“栽培技術(shù)”、“農(nóng)藝性狀”“飼用甜高粱”等關(guān)鍵詞的出現(xiàn)頻率也較高，充分說明了我國對于甜高粱的研究更為全面。值得注意的是“Zea mays(玉米)”在Scopus中進入關(guān)鍵詞排名前十，而“Controlledstudy”的出現(xiàn)頻次為50(數(shù)據(jù)未列表)，通過進一步對相關(guān)文獻內(nèi)容進行分析，結(jié)果表明人們對于玉米和甜高粱的比較研究較多。

3　討論

3.1甜高粱主要研究方向

中國和美國是世界上甜高粱研究較為深入的國家。美國從20世紀(jì)中葉就已經(jīng)開始了甜高粱遺傳育種研究，相繼推出了多個品種，而我國是從20世紀(jì)70年代才開始甜高粱品種的引進、評價、篩選和選育等工作[1]。然而通過文獻計量學(xué)的分析表明，在2006年之前，包括兩國在內(nèi)的國際上發(fā)表的有關(guān)甜高粱的論文數(shù)量較少，導(dǎo)致這一現(xiàn)象的原因一方面在于利用常規(guī)方法進行品種選育的論文很少能在有影響的期刊上發(fā)表；另一方面，最為關(guān)鍵的是對于該領(lǐng)域的研究此前尚未得到廣泛重視。2005年前后，隨著一系列鼓勵和扶持政策的出臺，甜高粱的研究也受到前所未有的關(guān)注，眾多的科研工作者投身于該領(lǐng)域的研究，形成了一批具有影響力的研究隊伍，取得了一系列重要成果，極大地促進了甜高粱產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

目前，圍繞甜高粱主要有7個研究方向：

1)品種選育。甜高粱作為一種能源和飼草作物，品種選育是一項重要的基礎(chǔ)性工作。美國在甜高粱品種選育上起步較早，從20世紀(jì)中葉至80年代，先后選育出麗歐(Rio)、拉馬達(Ramada)、M-81E、史密斯(Smith)等品種，在全球多個國家得到廣泛應(yīng)用。巴西、印度、澳大利亞等國家也已選出一些甜高粱新品種[20]。在我國，中國科學(xué)院、中國農(nóng)科院、沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)，以及遼寧、吉林、新疆、山西等省級農(nóng)科院作為主要研究機構(gòu)，選育出了遼甜、遼草、吉甜、龍?zhí)鸶吡弧⑿赂吡?、近甜、晉甜雜和中科甜等系列能源和飼用甜高粱品種，為甜高粱產(chǎn)業(yè)的后續(xù)發(fā)展奠定了堅實的基礎(chǔ)。

表5　甜高粱載文量位居前十的期刊Table 5　Top 10 journals of publishing papers on sweet sorghum

2)利用甜高粱生產(chǎn)乙醇技術(shù)。甜高粱莖稈富含可溶性糖和纖維素，被認(rèn)為是最具開發(fā)應(yīng)用潛力的第一代和第二代能源作物之一[21]。而甜高粱研究興起的主要背景是由于全球性的能源危機及生態(tài)環(huán)境惡化?！耙掖肌焙汀鞍l(fā)酵”等關(guān)鍵詞的高頻出現(xiàn)以及以乙醇制取為主要內(nèi)容的論文其被引頻次較高等均表明，利用甜高粱作物原材料生產(chǎn)乙醇的技術(shù)是當(dāng)前研究的主要課題和熱點。上海交通大學(xué)的劉榮厚、清華大學(xué)的李十中、北京化工大學(xué)的譚天偉等在該項研究上均取得了具有國際影響力的研究成果。

3)影響甜高粱糖分積累的因素、代謝途徑及其積累規(guī)律。甜高粱秸稈富含糖分，汁液錘度一般在10%～20%[22]。含糖量的多寡在很大的程度上決定了甜高粱作為能源作物的應(yīng)用價值。因此，研究影響甜高粱糖分積累的因素及其積累規(guī)律，對于促進甜高粱的開發(fā)應(yīng)用具有重要意義。

4)甜高粱抗逆性。全球因干旱、土壤鹽堿化、重金屬污染等非生物脅迫因子而對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)造成巨大損失。甜高粱具有耐旱、耐鹽堿和耐水澇等多重抗逆性，適宜在干旱、鹽堿等邊際土地上種植，這些優(yōu)勢極符合我國“不與糧爭地、不與人爭糧”和“大力發(fā)展非糧生物質(zhì)能源”的政策導(dǎo)向。文獻計量學(xué)分析表明，研究甜高粱的耐旱、耐鹽等抗逆性進而篩選抗逆性更強的品種，已成為甜高粱研究的另一重要主題。

5)甜高粱飼用價值。甜高粱的生物量高、營養(yǎng)豐富，非常適合作為飼料[23-24]。目前，優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)飼用甜高粱品種的選育、甜高粱青貯技術(shù)以及將其秸稈榨汁后的廢渣用于生產(chǎn)飼料等研究已受到國內(nèi)外的廣泛關(guān)注。

6)種質(zhì)資源引進、鑒定與評價。甜高梁種質(zhì)資源是其遺傳改良的重要基因來源。種質(zhì)資源的交流引進可以豐富甜高粱遺傳基礎(chǔ)，通過在多個環(huán)境、多個性狀上對其進行鑒定和評價，有助于充分利用這些材料，加快種質(zhì)創(chuàng)新及雜交種選育，推動甜高粱育種研究進程[25]。

7)重要性狀數(shù)量性狀基因(QTL)定位及基因發(fā)掘。通過對甜高粱含糖量、抗逆等重要性狀的QTL定位及相關(guān)基因發(fā)掘研究，使人們從分子水平上了解相關(guān)機理，并為利用分子標(biāo)記輔助選擇、轉(zhuǎn)基因等現(xiàn)代育種技術(shù)選育甜高粱品種提供支持。

3.2甜高粱研究進程與國家需求的關(guān)系

近年來，為應(yīng)對全球能源供需矛盾及氣候變化等挑戰(zhàn)，眾多國家積極推進生物質(zhì)能源開發(fā)利用，將發(fā)展生物質(zhì)能源作為替代化石能源及保障能源安全的重要戰(zhàn)略措施。生物質(zhì)能源在國家能源供應(yīng)中的作用正在逐步增強。甜高粱是進行生物質(zhì)能源生產(chǎn)的重要作物，通過發(fā)文量、主要研究國家和團隊等的統(tǒng)計分析發(fā)現(xiàn)(表1)，中國、美國和印度已成為甜高粱研究最主要的國家。這與其對能源的巨大需求不無關(guān)系。報道指出，美國、中國和印度已成為全球三大能源消費國[26]。美國則是世界上最大的能源消費國，其消費量占全球的42%；中國和印度均為經(jīng)濟快速發(fā)展的人口大國，在現(xiàn)代化過程中承載著巨量能源消耗和環(huán)境惡化的雙重壓力，因而這3個國家對生物質(zhì)能源均有著巨大需求[27-29]。面對國家重大需求，美國、中國、印度3個國家也極為重視生物質(zhì)能源的研究開發(fā)和利用，先后出臺多項政策以實現(xiàn)能源供應(yīng)的多元化。美國是世界上最早進行生物質(zhì)能源開發(fā)和利用的國家，并成立了生物質(zhì)能源計劃辦公室，開展了生物質(zhì)能源相關(guān)的研究、驗證、發(fā)展等一系列活動[30]。中國則專門立法并出臺多項計劃項目推動生物質(zhì)能源的發(fā)展。而印度作為一個新興的能源消費大國，其非傳統(tǒng)能源部也發(fā)起和實施了多個生物質(zhì)能源項目[26]。這些政策措施的實施，推動了作為生產(chǎn)燃料乙醇重要原材料的甜高粱的研究。國家相關(guān)政策在一定程度上引導(dǎo)科學(xué)研究方向得到了充分體現(xiàn)。

3.3國內(nèi)外關(guān)于甜高粱研究的異同點

在甜高粱發(fā)文量最多的10個國家中，其中美國、日本、意大利、希臘、加拿大為發(fā)達國家，中國、印度、巴西、伊朗、泰國為發(fā)展中國家。無論在核心作者和發(fā)表論文的數(shù)量還是研究范圍的廣度和深度等方面，我國對甜高粱的研究總體上處于國際領(lǐng)先地位。由關(guān)鍵詞、研究機構(gòu)及分布的國家等指標(biāo)的分析中可以看出，目前國外尤其是美歐等地區(qū)的發(fā)達國家主要集中于利用甜高粱秸稈制取乙醇技術(shù)的研究。我國則涉及甜高粱育種、抗逆性、乙醇制取及栽培技術(shù)等多個領(lǐng)域。而同為發(fā)展中國家的印度與我國相似(其發(fā)文量排名世界第三，亦涉及多個研究領(lǐng)域)。甜高粱是土地貧瘠和投入低下的干旱和半干旱地區(qū)最具發(fā)展?jié)摿Φ淖魑颷1]。我國有1億5 400多萬hm2的鹽堿地、沙地以及因礦山油田等的開采造成的荒山荒地[26]，而印度的荒地約占其國土面積的15%，干旱半干旱區(qū)約占其凈耕地面積的73%[31]。甜高粱作為適宜于在土地貧瘠和投入低下的干旱和半干旱地區(qū)種植的能源和飼用作物，在中國、印度等發(fā)展中國家具有廣闊的發(fā)展前景。由此可見，不同國家對甜高粱的研究側(cè)重點不同，發(fā)達國家一般側(cè)重于乙醇制取技術(shù)的研究，而發(fā)展中國家則更注重對甜高粱育種、飼用、乙醇制取等的綜合開發(fā)利用和研究。這與其自身所處的經(jīng)濟發(fā)展階段、工業(yè)化程度及自然生態(tài)環(huán)境有關(guān)。

3.4存在的問題

近十年來甜高粱相關(guān)發(fā)文量迅速增長，國內(nèi)外對甜高粱的研究日漸重視。然而迄今為止，制約大規(guī)模利用甜高粱的實用產(chǎn)業(yè)化的關(guān)鍵和共性技術(shù)尚未完全解決，主要存在以下幾個問題：1)研究表明，甜高粱秸稈汁液在常溫下貯存2d時可溶性糖損失20%，7d時則可達到50%[32]。作為制取乙醇的能源作物，甜高粱的秸稈在采收后應(yīng)盡快進入發(fā)酵流程以避免糖分的損失。而實際上，由于集中采收，大量甜高粱秸稈等材料并不能立即進入生產(chǎn)，需要榨汁貯存或運輸?shù)缴a(chǎn)地點，因而使得甜高粱的利用率大大降低。2)飼用甜高粱與現(xiàn)代飼料工業(yè)的結(jié)合不緊密。3)甜高粱的高效栽培技術(shù)、機械化水平還較低。4)抗倒伏、抗蚜蟲、抗寒性強的品種較少，種質(zhì)資源創(chuàng)新能力較弱，現(xiàn)代育種技術(shù)在甜高粱中的應(yīng)用研究欠缺。針對以上問題，未來需要加強以下幾個方面的工作：1)研究甜高粱秸稈等材料的保鮮技術(shù)，減少在貯運過程中糖分的損失。2)加大甜高粱秸稈等生產(chǎn)乙醇的技術(shù)創(chuàng)新力度，尤其是要在利用纖維素制取乙醇技術(shù)上取得突破，進一步降低生產(chǎn)成本。3)加強飼草、飼料甜高粱品種的選育，研究甜高粱飼料產(chǎn)業(yè)化深加工技術(shù)，做好與現(xiàn)代飼料工業(yè)的銜接。4)研究不同生態(tài)區(qū)甜高粱的高產(chǎn)高效栽培技術(shù)，研制和引進或改良適宜于甜高粱種植、施肥、收獲等方面的農(nóng)機，提高機械化水平，做好農(nóng)藝與農(nóng)機的配套。5)充分利用國內(nèi)外甜高粱遺傳多樣性進行品種選育研究。應(yīng)用輻射誘變、化學(xué)誘變、遠(yuǎn)緣雜交、分子生物學(xué)技術(shù)等多種手段進行甜高粱種質(zhì)資源創(chuàng)新。建立高效的甜高粱遺傳轉(zhuǎn)化技術(shù)，發(fā)展甜高粱分子標(biāo)記、基因工程等現(xiàn)代育種技術(shù)，著力提高甜高粱育種水平。

4　結(jié)論

近十年來，甜高粱方面的相關(guān)研究處于非常活躍的態(tài)勢，論文發(fā)表量增長迅猛，利用甜高粱生產(chǎn)乙醇技術(shù)的研究是目前國內(nèi)外的研究熱點。中國甜高粱的研究總體居世界先進水平，發(fā)文量、研究機構(gòu)和核心作者數(shù)量等指標(biāo)均為全球第一。中國科學(xué)院、上海交通大學(xué)以及遼寧、黑龍江、新疆等省級農(nóng)科院作為國內(nèi)主要研究機構(gòu)，以品種選育、乙醇制取技術(shù)、抗逆性、種質(zhì)資源引進、鑒定和評價等作為重點研究方向，開展了大量卓有成效的工作，有力地促進了甜高粱產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

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(責(zé)任編輯 王芳)

Statusandtrendsofsweetsorghumresearchbasedonbibliometrics

WangWei1,CuiMing-jiu1,QinChun-lin2,ChenChen1,LuoJun-jie1

(1.Bio-technologyInstitute,GansuAcademyofAgriculturalSciences,Lanzhou730070,China;2.InstituteofAgriculturalandEconomicInformation,GansuAcademyofAgriculturalSciences,Lanzhou730070,China)

Sweetsorghum(Sorghum bicolor)isanimportantforageandbioenergycrop.Arapidlygrowthofliteraturesonsweetsorghumhasbeenshowninrecentyears.Fromtheperspectiveofunderstandingthestatusofcurrentresearches,particularlyfocusingonthehotissuesonthistopic,themajorpurposeofthispaperistoanalyzetheliteraturesonsweetsorghumpublishedduring1985-2015usingbibliometricmethodsbasedonScopusandCNKIdatabase,withaspectsoftheissuedamount,countriesandinstitutions,highlycitedpapers,core< class="emphasis_italic">authors

s,journals,and< class="emphasis_italic">keyword

,etc.Theresultsindicatedthatthestudiesonsweetsorghumwereveryactive,theamountofpapersincreasedfastinthelastdecade.Thestudyonbio-ethanolproductionusingsweetsorghumasfeedstockisapopularresearchtopicinthisarea.Overall,researchonsweetsorghuminChinahasbeenintheadvancedlevelintheworld,thenumberofresearchpapersandinstitutions,aswellasthecoreauthorshavebeenrankedasNo. 1intheworld.ThemaindomesticresearchinstitutionsincludingChineseAcademyofSciences,ShanghaiJiaotongUniversity,andtheProvincialAcademyofAgriculturalSciencesinLiaoning,HeilongjiangandXinjiang,havebeencarriedoutfruitfulworkonvarietybreeding,thetechnologyofbio-ethanolproduction,resistancetraits,germplasmintroduction,identificationandevaluation.Theresearchachievementshaveeffectivelypromotedthedevelopmentofsweetsorghumindustry.Thestudyresultscouldprovidereferenceforresearchersandpolicy-makersonsweetsorghumindustry.

sweetsorghum(Sorghum bicolor);bibliometricanalysis;Scopusdatabase;CNKIdatabase

LuoJun-jieE-mail:hnsljjie@163.com

10.11829/j.issn.1001-0629.2015-0618

2015-11-03接受日期：2016-01-19

甘肅省農(nóng)業(yè)生物技術(shù)研究與應(yīng)用開發(fā)項目(GNSW-2015-20)；甘肅省農(nóng)科院科技創(chuàng)新工程學(xué)科團隊(2015GAAS02)

王煒(1975-)，男，甘肅武山人，助理研究員，碩士，研究方向為分子與細(xì)胞工程育種。E-mail:haploidbreeding@163.com

羅俊杰(1962-)，男，陜西華縣人，研究員，博士，研究方向為旱作栽培與生物技術(shù)育種。E-mail:hnsljjie@163.com

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A

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