是文章主题的高度概括和凝练[30]. 关键词聚类是指将关键词依据它们之间的联系划分为多个不同类别,不同类别间的相似性尽可能小,同一类别内关键词的相似性尽可能大[31]. 利用 CiteSpace 可进行关键词聚类时间线(Time line) 图谱分析. 在该图谱中,关键词聚类被平铺在二维时间轴上,相同聚类的关键词放置在同一水平线上,可以显示各聚类中关键词的数量,另外还显示了各个聚类的关键词出现时间跨度,从而了解某个特定聚类的兴起,繁荣和衰落的过程[32]. 通过对关键词聚类时间线图谱的分析(图 8) ,近 10 年的植物细胞壁领域的研究主题涉及以下 7 个方面,分别为#0 Cell Wall(细胞壁) 、#1 Lignin(木质素) 、#2 RNA-Seq(转录组测序) 、#3 Rice(水稻) 、#4 Virulence(致病性) 、#5 Transcriptome(广义
转录组) 和#6 Maize(玉米) . 其中,除Cell Wall(细胞壁) 聚类外,2012 年出现的Lignin(木质素) 是第二个聚类中节点最大、中介中心性值最高的节点(图中红圈明显) . 随着时间的推进,该聚类中演化出的关键词主要有Cellular Expansion(细胞扩张) 、Arabinogalactan Protein(阿拉伯半乳糖蛋白) 等,该聚类还与RNA-Seq(转录组测序) 、Effector(效应器) 和Salicylic Acid(水杨酸) 等其他聚类之间的关键词连线丰富,说明其一定程度上出现了多主题共现.
利用 CiteSpace 对近 10 年来植物细胞壁研究文献的关键词进行突现分析. 关键词突现分析指探测某研究领域特定的一段时间内出现频次较高的关键词,发现某个关键词兴起或者衰落的情况,通常用于反映某领域研究的动态发展. 关键词突现表中起始年份是指对应关键词频率突然出现激增的年份,而结束年份则为该关键词频率持续平稳的时间,而突现强度代表了该关键词在持续时间内突现频率上升的程度,而突现强度数值越大,则表示在其短时间内的频率变动越剧烈[25]. 表 2 共包含 10 个突现词. 从关键词突现的持续时间来看,Signaling Pathway(信号转导;2013―2017 年) 、 RNA-seq(转录组测序;2015―2018 年) 和 Water Deficit(缺水;2016―2019 年) 等的突现持续时间较长,说明在相当长的一段时间内,研究者们利用高通量转录组测序技术,对细胞壁在植物信号转导中的作用以及在植物抵抗干旱胁迫中的功能进行了较为深入的研究. 另外,除 Cell Wall(细胞壁) 外,突现强度值最大的是Cloning(克隆;8. 39) ,且 Cloning 出现年份最早,说明在 2012 年甚至更早,利用基因克隆技术研究细胞壁结构和功能是研究的前沿和热点. 其次是Cell Wall Protein(细胞壁蛋白;6. 02) 和Cell Wall Integrity(细胞壁完整性;5. 79) ,特别是Cell Wall Integrity,突现时间较近(2019―2021 年) ,是最近几年涌现的新的研究热点.
科学研究是基于前人的工作上进行的,先发表的论文(被引文献) ,为后来的研究提供了基础的理论和可参考的技术. 对某个特定研究领域的进行被引文献深入分析,可以找到支撑该研究领域发展的知识基础,并引领或启发该领域的发展. 中介中心性也可以用于衡量某篇文章在该研究领域中的重要性及可信度,其值越大,表明该文章越重要、可信度越高,对该领域的知识基础贡献越大. 对近 10 年植物细胞壁研究的文献进行共被引分析,共获得 200 个节点、213 条连线的共现图谱(图 9). 图中中介中心性最值大的 3 个节点分别为 Cosgrove DJ(2005) 、Scheller HV(2010) 、和 Mohnen D(2008). Cosgrove DJ 等 2005 年发表在NAT REV MOL CELL BIO的一篇题为“Growth of the plant cell wall(植物细胞壁的生长) ”的综述(中介中心性值为 0. 14,被引频次为 310) 总结了细胞壁在植物生长、细胞分化、细胞间交流等方面具有关键作用,并且介绍了组成植物细胞壁的各种多糖以及它们的关键合成酶,描述了细胞壁形成和生长的机制和细胞生长过程中细胞壁的扩张方式[33]. Scheller HV等在 2010 年发表于ANNU REV PLANT BIOL的“Hemicelluloses(半纤维素) ”论文(中介中心性值为 0. 12,被引频次为 190)[34]. 综述了半纤维素包括木聚糖、甘露聚糖和葡甘露聚糖,以及β-(1→3,1→4)-葡萄糖的结构、分布、生物合成途径和功能,以及半纤维素作为一种信号分子在植物的生长和发育中的作用. Mohnen D 等 2008 年发表在CURR OPIN PLANT BIOL的题为“Pectin structure and biosynthesis(果胶结构和生物合成)”的综述论文(中介中心性值为 0. 09,被引频次为 110). 总结了果胶结构、生物合成,编码果胶生物合成转移酶的基因以及果胶在植物细胞壁的结构和功能中的作用[35]. 这 3 篇综述论文对当时阶段的植物细胞壁研究的重要结果进行总结和评述,对该领域的后续研究具有举足轻重的引领和促进作用.
3 结论
对近10年(2012―2021 年) 来自 Web of Science 数据库中植物细胞壁研究相关文献信息进行文献计量学可视化分析,展示了植物细胞壁研究的文献数量的年变化、研究热点和趋势、核心发文国家、研究机构和发文作者的分布、知识基础等,得出以下结论:植物细胞壁的研究仍为热点领域,且最近 10 年处于该领域的稳定发展期,该领域的核心期刊主要有《FRONTIERS IN PLANT SCIENCE》、《PLANT PHYSIOLOGY》、《MBC PLANT PHYSIOLOGY》、《JOURNAL OF EXPERIMENTAL BOTANY》等. 全球约有99个国家参与植物细胞壁相关的研究工作,国家之间具有较高的合作关系;我国的Chinese Acad Sci(中国科学院) 和Chinese Acad Agr Sci(中国农业科学院) 为该领域的权威机构,拥有较多的合作关系. 近 10 年植物细胞壁领域研究的研究主题不断演化,细胞壁蛋白和细胞壁完整性是目前的前沿问题,并有望成为未来的研究热点. 具有高中介中心性值的被引文献,为该研究领域的发展起到了强有力的支撑作用.