羅長健，栗帥，王琳

抗生素是由微生物(包括細菌、真菌、放線菌屬)或高等動植物在生活過程中所產生的具有抗病原體或其他活性的一類次級代謝產物，是能干擾其他生活細胞發(fā)育功能的化學物質[1]，抗生素通常包括人用和獸用兩類[2]。據(jù)統(tǒng)計，我國每年約生產21萬噸抗生素，其中42%被用于醫(yī)療，48%被用于畜牧業(yè)?？股氐拇罅渴褂眉捌渖鷳B(tài)環(huán)境效應日益受到廣大環(huán)境領域學者的關注[3]。據(jù)統(tǒng)計，我國患者的抗生素使用率高達70%左右，遠高于西方國家(30%)，反映我國抗生素濫用情況較嚴重[4]?？股貙θ梭w細胞本身無害，但其結構復雜，屬于難生物降解物質，因此在環(huán)境中的富集能力較強。據(jù)研究表明，濫用抗生素的現(xiàn)象現(xiàn)在較為普遍且難以控制，這嚴重威脅著當前的生態(tài)平衡和微生態(tài)環(huán)境。此外，水體、土壤、動植物組織等介質中均受到抗生素的污染，且國內抗生素污染水平普遍高于其他國家[5]。目前，抗生素污染的嚴峻形勢已經逐漸引起國內相關研究領域學者的關注[6]。本文借助文獻計量學的研究方法，以現(xiàn)有的抗生素污染文獻為探討對象，對Web of Science(WoS)數(shù)據(jù)庫中收錄的抗生素污染研究的相關文獻進行定量分析，揭示了1990—2018年世界抗生素污染研究的整體發(fā)展狀況和分布特征，有助于為國內外該領域的科研工作者和管理者提供參考[7]。

1 資料與方法

1.1 數(shù)據(jù)來源

本研究的數(shù)據(jù)來源于美國科技信息所(Institute for Scientific Information，ISI)推出的Web of Science核心合集數(shù)據(jù)庫(WoS)[8]，WoS包括SCI-E，SS-CI，CPCI-S，CPCI-SSH，CCR-E和IC收錄的文獻，ISI Web of Science是全球最大、覆蓋學科最多的綜合性學術信息資源，收錄了自然科學、工程技術、生物醫(yī)學等各個研究領域最具影響力的超過8 700多種核心學術期刊。

1.2 文獻檢索

本數(shù)據(jù)檢索時間截止到2018年11月9日；通過對歷史文獻的分析，發(fā)現(xiàn)全世界學者針對抗生素污染的有意義的研究大致開始于1990年前后，因此，設置數(shù)據(jù)檢索時段為1990—2018年；本文將針對任何抗生素污染研究的文獻均列為研究對象，但排除了同一研究中重復發(fā)表的文獻；以抗生素污染(antibiotics pollution)作為檢索主題詞，計算機檢索WoS數(shù)據(jù)庫，采用數(shù)據(jù)庫基本檢索方式，檢索出中英文文獻8 305篇，最早的發(fā)表于1990年。

1.3 數(shù)據(jù)提取

本研究檢索結果由2位研究者共同篩選文獻并交叉核對，數(shù)據(jù)提取過程中產生的問題則討論解決，必要時提交第三方裁定[9]。本研究所應用的軟件包括WoS數(shù)據(jù)庫自身的文獻檢索分析與報告功能及Excel 2007。WoS中的文獻檢索分析功能可以將檢索的文獻進行包括出版年、國家/地區(qū)、來源出版物、語種等歸類整理分析。此外，數(shù)據(jù)庫還可通過建立樹狀圖與密度可視圖,對檢索結果構建可視化計量網絡的功能，其中柱狀圖柱體越高對應數(shù)值越高[10]。

1.4 統(tǒng)計分析

利用數(shù)據(jù)庫中的檢索與分析功能，將檢索文獻的分析結果導入Endnote軟件進行整理，并在對最初所得檢索結果進行整理和去重工作后(包括自引部分)，使用Excel軟件中的數(shù)據(jù)整理與繪圖功能，生成了檢索文獻中發(fā)文年代、發(fā)文國家/地區(qū)、發(fā)文機構、來源出版物、研究前沿趨勢分析等方面的折線圖與表格，并采用SPSS 19.0統(tǒng)計軟件進行描述性統(tǒng)計分析。可反映檢索文獻的年代分布、國家及地區(qū)分布、主要的發(fā)文機構和來源出版物以及研究的前沿方向，能夠了解和掌握目前國內外對抗生素污染的研究情況，對未來相關領域的論文水平和發(fā)展態(tài)勢進行預測[11]。

2 結果

2.1 年發(fā)文量

發(fā)文數(shù)量和被引頻次對于揭示學科或專業(yè)研究的水平、客觀反映文獻價值和期刊檔次、評價個人學術成就等方面有著極其重要的作用，是評價國家、機構和個人科技影響力的準則[12]。WoS數(shù)據(jù)庫中，全世界共有相關抗生素污染的文獻8 305篇，每年文章數(shù)量整體上表現(xiàn)為增長趨勢。如圖1所示，1990年左右，抗生素污染研究是萌芽階段，并且一直在逐步緩慢發(fā)展。美國一直在對抗生素藥物的使用實行嚴格管理，出臺了一系列的措施來規(guī)制抗生素的濫用[13]。美國的發(fā)文量相比中國較少，且中國的相關文獻量在逐年上升，已超過世界總量的50%，這說明抗生素污染已經引起國內學者的關注，同時這也反映了中國抗生素污染的問題較為嚴重[14]。根據(jù)近年有關抗生素污染的發(fā)文量進行預測，未來一段時間內，抗生素污染在世界范圍內的發(fā)文量將趨于平穩(wěn)，而中國的發(fā)文量會繼續(xù)增加，并將繼續(xù)擴大在世界的占比。

圖1 全球、美國、中國抗生素污染研究文獻的年代分布(1990—2018)

2.2 發(fā)文國家/地區(qū)分析

論文被WoS數(shù)據(jù)庫收錄的文獻數(shù)和被引篇次能夠客觀反映一個國家整體的科研水平[15]。目前，全世界共有118個國家和地區(qū)從事過抗生素污染研究。中國、美國、西班牙、德國、印度、加拿大、法國、英國、意大利、巴西10個國家共占全世界發(fā)文量的90.48%，其他國家/地區(qū)占去全世界剩余的9.52%，這說明全球對抗生素污染研究的國家/地區(qū)相對集中，這與這些國家的經濟實力和科研水平以及抗生素使用情況密切相關[16]。美國的文獻量是中國的0.47倍，但累計他引篇次和篇均引用次數(shù)卻很大程度領先于中國，這說明美國對于抗生素污染的研究文獻，其質量以及影響力明顯高于中國。拋開總文獻數(shù)，單獨看篇均引用次數(shù)，英國、意大利、德國、西班牙、美國等西方國家的水平較高，而中國僅排名第6。見表1。

表1 1990-2018年抗生素污染發(fā)文量占前10位的國家

2.3 發(fā)文機構分析

全球從事抗生素污染領域的研究機構主要集中在中國、法國、德國、美國，并主要在科研機構和高校。其中排在發(fā)文量前3位的機構均是中國機構，并且中國機構占發(fā)文量前10機構中的一半。相比之下美國只有1所機構上榜，而法國有3所，德國有1所。整體來看，中國科研機構對于抗生素污染方面研究的發(fā)文量在世界上處于領先地位，但西班牙唯一上榜的科研機構——西班牙國家研究委員會的篇均引用次數(shù)遠遠高于其他機構，其次是法國和德國機構的篇均引用次數(shù)較高，這與歐洲機構對抗生素的使用情況以及進行全方位調查有密切聯(lián)系，同時歐洲及美國頒布的一系列的法律法規(guī)并實施嚴格的管控措施，使得西方國家對抗生素污染的控制有所成效。中國科學院的發(fā)文量排在世界第一，但其發(fā)表文章的篇均引用次數(shù)還不夠高。見表2。

表2 1990-2018年抗生素污染發(fā)文量占前10位的研究機構

2.4 來源刊物分析

發(fā)表關于抗生素污染研究文獻的出版物較多，來源廣泛[17]。前10位的出版物中發(fā)表的文獻共占據(jù)了所有文獻的39.07%，因此是抗生素污染的主要出版刊物。前10位的出版刊物主要集中于西方發(fā)達國家，其中荷蘭的兩刊出版物占據(jù)了發(fā)表文獻數(shù)排名的前2位，而英國占據(jù)了其中的4個。排在文獻發(fā)表量第9位的美國的《ENVIRONMENTAL SCIENCE TECHNOLOGY》的H指數(shù)達到了78，篇均引用次數(shù)達到了101次，遠遠高于其他出版物?？傮w來看，抗生素污染的文章，大多數(shù)發(fā)表在環(huán)境、健康、化學領域的期刊上。見表3。

表3 1990-2018年抗生素污染發(fā)文量占前10位的出版物

3 討論

3.1 我國抗生素污染研究的深度與廣度不斷加大，具有較強的影響力

本文研究基于WoS數(shù)據(jù)庫，以抗生素污染(antibiotics pollution)為檢索詞，獲得1990—2018年間有關抗生素污染的研究文獻8 920篇，采用文獻計量方法對其進行統(tǒng)計分析。本次研究顯示，相關研究的全球發(fā)文量總體上呈上升趨勢，中國的發(fā)文量稍微領先于美國，中國的相關文獻被WoS收錄量排第一位，進入21世紀后，由于各類環(huán)境問題的凸顯以及人們對環(huán)境保護的日趨重視，抗生素污染的研究進入了高速發(fā)展的階段。這與各國在抗生素使用方面的政策有關[18]。通過對發(fā)文國家/地區(qū)的分析，我國抗生素污染研究的文獻質量相比西方發(fā)達國家仍處于較低水平，中國的文獻數(shù)以及H指數(shù)在全世界均處于領先地位，但累計他引篇次和篇均引用次數(shù)均處于較低水平，這在一定程度上說明了中國的抗生素污染研究水平有待提升，同時也印證了中國在國際上的學術曝光度仍需提升。此外，發(fā)文機構分析結果表明，中國科學院大學與中國科學院生態(tài)環(huán)境研究中心在總發(fā)文量上有明顯優(yōu)勢，而西班牙國家研究委員會以及法國與德國的相關研究機構在被引次數(shù)上占據(jù)優(yōu)勢，這與歐盟國家對牲畜飼料中抗生素的全面禁止以及其發(fā)布的“反病菌抗藥性五年行動計劃”有關[19]。發(fā)表抗生素污染相關領域的期刊較多，但發(fā)文量占據(jù)前10位的刊物均為西方發(fā)達國家，中國的出版物無一上榜，相反我國一些發(fā)文較少的期刊，其文獻引用次數(shù)卻很高，這在一定程度上反映出我國此領域的期刊發(fā)文難度普遍偏小。國內外相關領域文獻所屬的學科領域主要集中在基礎科學，但工程與技術學科領域也有所涉及[20]。

3.2 我國抗生素污染控制與治理的研究前景與展望

目前，學者對于抗生素污染的研究多集中在對具體抗生素的污染機制及其對生態(tài)環(huán)境的影響，以及水和土壤等環(huán)境介質中抗生素的污染狀況。雖然中國對于抗生素污染的研究重視程度已經明顯高于其他國家，但始終缺乏高質量、高影響力的文章[21]。抗生素污染研究及其治理是一項長期的關系到國計民生的重大工程[22]。不僅要更加重視抗生素濫用的情況并對抗生素污染造成的環(huán)境污染進行治理；另一方面，要進行尋找抗生素替代物質的研究[23]。國家應出臺相關政策，禁止抗生素濫用，以保障農產品安全[24]，也需要加大資金的投入力度，完成對我國抗生素污染現(xiàn)狀的系統(tǒng)化調查和數(shù)據(jù)收集，同時盡快在抗生素污染環(huán)境評估和原位修復方面取得突破[25]。

3.3 本研究的局限性

盡管對抗生素污染相關領域的文獻與期刊進行了全面的檢索，但若僅以抗生素污染(antibiotics pollution)為檢索詞，可能會導致許多相關文獻在檢索中遺漏。檢索中僅以WoS核心合集數(shù)據(jù)庫為文獻檢索源，加之所有數(shù)據(jù)庫更新速度很快，也許分析過程中對現(xiàn)有文獻以及研究水平的分析會出現(xiàn)紕漏和偏差。此外，納入的大部分研究都是集中于對某種抗生素所造成的污染研究，可能導致產生的研究結果較為片面，并沒有明確其對研究所造成的影響，各研究中抗生素污染的相對介質也不夠明確，它們對環(huán)境和人體造成的影響也可能不同。但分析結果在一定程度上與相關領域研究人員所查詢的文獻相契合，且收錄文獻的作者多是當時從事相關領域研究的主力科研工作者，因此，本研究能夠基本反映抗生素污染的問題導向，并為相關科研人員繼續(xù)開展相關性研究提供參考。