摘要从文献计量的角度对Web of Science数据库1996～2013年间关于苏云金芽孢杆菌（简称Bt）生物农药发文趋势进行了统计分析。结果表明，在统计时间范围内，美国发文量居榜首，我国居第二；研究机构中，美国农业部农业研究所发文量位列第一；从作者关键词的分析表明发酵及抗药性防治等方向已成为研究热点。此外，Bt生物农药液态发酵比固态发酵发文量增速相对平缓，且利用废弃物（污泥、含氮废水、食品垃圾）为发酵原料生产农药比利用工农业产品（黄豆粉、玉米粉）为发酵原料生产农药的发文量增长迅速，未来发展前景可观。
关键词Bt；生物农药；文献计量；研究趋势
中图分类号S182文献标识码A文章编号0517-6611（2014）23-07808-04
基金项目北京市环境保护科学研究院科技基金项目（2013B06）；北京市自然科学基金项目（8144048）。
作者简介邹惠（1986- ），女，四川广安人，研究实习员，硕士，从事固体废物资源再利用、生物质微波热解、生物农药研究。*通讯作者，助理研究员，博士，从事固体废物资源再利用、生物质微波热解、生物农药研究。
收稿日期20140707利用农药防治病虫草害是提高农作物产量的一项重要手段，由于近年来世界各国环境保护政策制约以及食品安全要求的提高，传统的化学农药正逐渐退出市场，与之取代的是对高效、低毒、低残留的新型农药的需求，因此利用微生物农药进行综合治理备受关注[1]。Bt作为生物农药中的一种，以其独特的优势成为目前产量最大、应用最广的一类微生物杀虫剂[2-3]，占到生物农药生产量和使用量的90%左右[4]，已成为全球世界学者的研究热点之一。
文献计量学基于文献事实，能从多方面、多角度揭示学科的整体布局、发展方向和学科优势， 现已广泛应用于不同领域的学科分析[5-8]，但目前尚未见利用文献计量学分析Bt生物农药的相关报道。因此，作者利用Web of Science平台对1996～2013年所收录的有关Bt生物农药研究文献进行了计量研究，从科研文献产出的角度揭示了生物农药研究领域的發展态势，以期为科研工作者了解该领域在全球范围内的整体研究情况以及生物农药相关研究提供借鉴。
1数据来源及研究方法
1.1数据来源利用Web of Science平台中的Science Citation Index Expanded 数据库进行检索。检索词为：主题=Bacillus thuringiensis or Bactospeine or B.thuringiensis，检索时间为1996～2013，共检索出Bt生物农药的相关论文8 751篇。
1.2研究方法 以检索出的论文为来源数据，采用Ho等归纳出的文献数据分析方法[9-10]，应用Microsoft Excel 2007软件对文档类型、语言、文档所属国家及机构、文献作者、关键词、引文量、页数、学科分类、出版物名称等信息进行统计整理。最后对整理出的数据信息结合具体专业进行研究领域的研究趋势分析。
2结果与分析
统计的文献共8 751篇，其中期刊文献7 649篇，占总统计文献量的87.41%，是Bt生物农药文献的最主要形式，其次是会议论文516篇（5.90%）、评论315篇（3.60%）、会议摘要121篇（1.38%）、编辑资料51篇（0.58%）、简讯期刊41篇（0.47%）、校正28篇（0.43%）、报道记事（0.17%）及再版资料5篇（0.06%），与期刊论文数量相比，余下论文数量较少，对统计结果影响相对较小，因此，该研究仅对期刊论文进行统计分析。
通过对7 649篇期刊文献语种统计，97.14%论文语言选择英语（8 501），其后依次为中文（80）、葡萄牙语（45）、西班牙语（31）、日语（26）、波兰语（16）、俄语（13）、德语（12）、法语（11）、意大利语（8）、土耳其语（7）及捷克语（1）。与众多研究领域相似，在Bt生物农药的研究中，英语仍占绝对性主导地位。
2.1Bt生物农药文献产出总体趋势分析Bt生物农药的研究在2000年后发展较快，2000年至2013年，年总计发文量从245篇增至795篇，增长了3.3倍。由可知，有关Bt生物农药的论文数量在2000年以前处于较低且平稳波动状态，当时对Bt生物农药的研究较少，防治病虫草害大都依赖于化学农药。2000年后，生产化学农药的原材料价格逐渐上涨，且农药毒性带来的食品安全等问题越来越受关注，使得工艺简便、成本低廉、环境安全性较高的生物农药受到行业内研究者的广泛关注[11-12]，迄今为止，Bt生物农药已成为全球范围内的研究热点。
1996～2013年Bt生物农药文献发文量的变化趋势2.2主要国家及科研机构情况分析通过对期刊论文作者（至少1位）所提供的地址及附属单位进行统计，可以了解各个国家和机构在Bt生物农药领域内的研究水平及成果，从而揭示该领域的核心科研机构及其在该领域的活跃程度。该研究在统计过程中，将源于英格兰、苏格兰、北爱尔兰及威尔士的论文归属地定为英国；将香港的论文归属于我国。对检出的期刊论文分析可知，在提供有作者信息的论文中，276篇（3.60%）为独立作者，7 373篇（96.40%）为合作论文。统计时间跨度内选取发文量居前10位国家作分析，并统计各国总发文量、独立发文量以及按第一作者、通讯作者统计的论文数量，且按所占百分比进行排名。结果显示，美国的发文量占全球总量的45.75%，达到3 492篇，是排名第二（我国）的4.5倍。2011年的调查数据表明，美国生物农药市场规模约占全球总规模的40.00%；除此之外，美国生物农药的销售额占全美农药销售总额的8.50%，该比例在全球范围内亦属首位。作为世界最大的生物农药市场，美国在生物农药的研发和管理方面做了大量研究工作。如1996～2013年间发文量居前6位国家统计情况显示，美国的发文量近年来始终处于较平稳的增加态势。我国在2000年以前的发文总量在6个国家中居末位，自2001年起开始逐年攀升，目前已跃居世界第2位，表明Bt生物农药在我国已逐渐
成为新兴的研究热点之一。20世纪90年代末，我国政府生物农药研制列入《中国21世纪议程》白皮书、国家“九五”攻关课题和863计划中，并提出产业化的要求。2002年，中华人民共和国农业部第15次常务会议审议通过了《农药限制使用管理规定》，对传统农药的使用条件及范围进行了详细规定，以期最大限度地降低农药对人畜安全、农产品卫生质量、防治效果和环境安全造成的不良影响。一系列政策支持催生了生物农药产业的迅猛发展[13]。至今，越来越多的科研机构和人员开始从事生物农药方面的研究，这也和我国近年来社会经济迅速发展、对食品安全要求增长、国民对环境污染意识的提高相吻合。
通过对7 649篇论文的作者（至少1位）所属的机构进行统计分析，共有3 717个机构参与Bt生物农药的研究。其中，仅发篇论文的机构有2 225个（59.50%），发文量为2篇及3篇以上的机构数量分别为529个（14.20%）、983个（26.30%）。如所示，美国农业部农业研究所以287篇的发文量排名第一，占总发文量的2.62%，且第一作者发文量和通讯作者发文量方面也排名第一，说明美国农业部农业研究所在Bt生物农药领域的研究具有优势。从总体来看，发文量居前10位的研究机构中，美国机构占据7席，我国机构占据3席，同时，上述机构的合作发文率均超过50%。这可能是一些Bt生物农药研究和生产水平相对落后的国家或机构通过与美国机构的合作，引进美国技术来发展本地区的生物农药行业，从而提高了美国机构的合作发文率，也从侧面反映出美国在生物农药领域的领先地位。
此外，对我国研究机构发文量的统计结果显示，华中农业大学及中国农业科学院的发文量均超过100篇，领先我国其他研究机构。发文量排名前10的我国研究机构在国际总发文排行榜上有6个在前50位，且华中农业大学发文量位于总发文量排名第3位，说明我国研究机构在Bt生物农药的研究上已位于先进行列。
1996～2013年发文量前6位国家历年发文情况2.3相关学科及学术期刊分析7 649篇期刊文献共被91个出版物出版，发文量排名前6位的出版物文献共4 587篇。由可知，在1996～2013年间，检出论文涉及最多的6学科的发文量处于增长趋势，按降序排列如下：Entomology （昆虫学）（2 080篇，27.20%）、Biotechnology & Applied Microbiology （应用微生物学）（1 583篇，20.70%）、Microbiology （微生物学）（1 574篇，20.60%）、Biochemistry & Molecular Biology（生物化学与分子生物学）（1 040篇，13.60%）、Agriculture （农艺学）（885篇，11.60%）、Environmental Sciences & Ecology（环境科学与生态学）（408篇，5.30%）。由上述分析可知，与Bt生物农药研究相关最密切的行业为生物、环境、农业和医学，这些学科均为与人类生活密切相关的学科。
此外，根据发文量及其所占百分比排名，得到1996～2013年世界范围内该领域前8位高产期刊，总计共占发文总数的22.90%。其中与生物相关的有4类，说明Bt生物农药相关文章在生物期刊产出较高。发文量居前8位的期刊中，美国期刊占据5席，处于绝对的领先地位，其次是英国。我国没有期刊进入前8位范围，说明我国虽然在发文量方面已处于世界领先地位，但我国自有期刊发文量还较少，我国期刊的影响力较小，需要提升和改善。
1996～2013年发文量居前10位的研究机构
1996～2013年发文量居前10位的我国研究机构
机构名称TPTPR （%）华中农业大学1091 （10.40）中国农业科学院1052 （10.10）中国科学院803 （7.60）南京农业大学424 （4.00）浙江大学375 （3.50）华南农业大学336 （3.10）中国农业部307 （2.90）湖南师范大学238 （2.20）中国农业大学199 （1.80）福建农业科学院1410 （1.30）注：TP.总发文量（篇）；TPR （%）.总发文量排名及所占百分比。
安徽农业科学2014年2.4作者关键词分析 统计分析作者关键词目的在于了解Bt生物农药领域的研究趋势，有助于学者快速掌握科研动态。近年来出现的文献计量学方法有利于利用高频词汇归纳研究热点，该研究共检出1996～2013年Bt生物农药领域10 986个作者关键词，并将其进行统计分析，剔除检索词“苏云金芽孢杆菌”后最终获得11个常用词汇（出现100次以上）。其中，关键词中涉及的主要防治对象包括 Helicoverpa armigera（棉铃虫）、Lepidoptera（鳞翅类昆虫）和Helicoverpa zea（玉米夜蛾）；主要研究方向涉及Insect resistance （抗药性）、Resistance management （抗药性治理）、 Fermentation（发酵）等。其中，Fermentation（发酵）作为关键词的发文量排名从第1个时间段（1996～2001）的第25位上升到第3个时间段（2008～2013）的第2位，说明发酵生产Bt生物农药已成为研究热点。
1996～2013年研究论文涉及最多的6个学科Bt生物农药的发酵方式在其生产过程中起着非常重要的作用，常用的发酵方式包括固态发酵和液态发酵2种，液
体发酵技术及设备研究已较成熟，但存在培养基成本高、发酵效率低等问题，使得产品生产成本较高。而固态发酵方式作为生产Bt生物农药的一种新方式，具有投资低、产量高、后处理方便等优点，在生产中逐渐显示其优越性，但技术和设备研究并未完全成熟[14-17]。对固态发酵（solid state fermentation、solid fermentation）及液态发酵（submerged fermentation、liquid state fermentation、liquid fermentation）等关键词进行了统计分析。结果表明，Bt生物农药的固态发酵发文量从2008 年以来发展较快，从2008年的34篇升至2013年的96篇，约2.82倍，而液态发酵发文量增长相对较慢，说明固态发酵作为一种低耗高效的发酵方式，具备大规模工业应用的可行性，从而导致越来越多的学者投入该方向研究。
1996～2013年作者关键词检索
1996～2013年Bt生物农药发酵方式的发文趋势因此，采用低成本、易获得的工农业等废弃物为原料，发酵生产Bt 生物农药是近来国内外的研究热点，如污水污泥、含氮废水、食品废物、鸡粪、废啤酒酵母浸出液、淀粉废水[18-23]等都被试用作Bt发酵原料，该研究着重对黄豆粉（Soybean meal、soy flour和bean flour）、玉米粉（corn starch、cornmeal和corn flour）、污水污泥（sewage sludge、sewage mud、treatment sludge、sludge sewage和wastewater sludge）、含氮废水（nitrogenous wastewater）和食品废物（food waste）等典型发酵原料关键词进行了统计分析，得到1996～2013年各发酵底物生产Bt生物农药的发文量变化趋势。以黄豆粉及玉米淀粉为发酵底物的发文量近年来增长较缓慢，相反，以污泥、含氮废水及食品废物为发酵底物生产生物农药的发文量自2008年以来增长迅速，未来发展形势可观。
典型Bt生物农药发酵原料的发文趋势3结论
通过对Web of Science数据库中1996～2013年跨度中的Bt生物农药领域8 751篇期刊论文的分析，明确了该领域的研究趋势，采用文献计量方法进行统计分析，结果表明Bt生物农药研究整体呈上升趋势，各细节方面的发展趋势如下：①Bt生物农药领域总发文在2000年前发展相对平缓，2000年后因受国内外相关政策对食品安全、环境保护等要求提高的影响，发文量增长较快。同时，每篇论文的作者数和研究机构数量均有所增长，各机构之间的合作趋势也增强。②美国在Bt生物农药研究中发文量处于第1位，我国在该领域虽然起步较晚，但在2000年后发展迅速，已上升至第2位。③在统计的研究机构中，美国农业部农业研究所的总发文量排名第1位，华中农业大学的总发文量排名第3位，说明我国在研究Bt生物农药领域已跻身世界领先水平。④Bt生物农药领域我国期刊发文量低，期刊影响力较小，需要提升及改善。⑤通过对Bt生物农药发酵方式的关键词统计，液态发酵近年来增长趋势平缓，而固态发酵增长相对迅速。⑥按原料关键词统计显示，以工农业产品（黄豆粉、玉米粉）为发酵原料生产Bt生物农药在1996～2013年增长缓慢，而以工农业等废弃物（污泥、含氮废水、食品垃圾）为发酵原料生产农药的发文量较多，是未来的发展趋势。
参考文献
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