基于CiteSpace的人参研究进展可视化图谱分析

Visual Analysis of Related Research of Panax ginseng Based on CiteSpace

摘要: 目的：人参被誉为“百草之王”，在我国传统医药事业中有4000多年的使用历史，随着人参活性成分的发现，人参的研究迎来了高峰时期，但是对于人参相关研究的文献计量学却鲜有报道，故本篇文章旨在建立人参的CiteSpace知识图谱，对人参研究趋势及热点进行分析。方法：将CNKI数据库作为数据来源，利用CiteSpace可视化软件和文献计量学方法对人参相关研究进行可视化分析，探究人参的相关研究热点及动态变化。结果：共纳入33,399篇文献，源于666名作者，由531家研究机构发表，涉及关键词619个，共聚类出14个模块，得到人参核心作者群在逐步形成，机构间的合作比较紧密，在近15年间，人参的研究热点聚集在临床应用和用药研究方面。

Abstract: Research object: Panax ginseng was called the king of herbs, having history over 4000 years in our country’s traditional medical undertakings. With the discovering of Panax ginseng’s active ingredient, the article about Panax ginseng’s research is at a peak. However, visual analysis of related research of Panax ginseng is barely, the article is order to build knowledge mapping about Panax ginseng. Research method: Using CiteSpace software to analyze the data from CNKI database. Explore panax research hotspots and dynamic change. Research conclusion: In total 33399 articles were included from 666 authors, which were published by 531 institutions. A total of 619 keywords are involved. 14 clusters are obtained by keyword clustering. The core author group of ginseng has been gradually formed, and the cooperation between institutions is relatively close, and in the past 15 years, research hotspots of ginseng are clustered in clinical applications and medication research.

1. 引言

人参(Panax ginseng C. A Meyer)是五加科人参属的多年生草本植物，原产于中国、韩国、朝鲜和日本等亚洲国家，以根入药 [1]，是中国传统的中药，享有“百草之王”的美誉，具有增强记忆 [2]、降低血糖 [3]、修复心脏损伤 [4]、抗疲劳 [5] [6] 和抗癌 [7] [8] 等功效，在我国传统医药工业中已有超过4000年的使用历史。人参皂苷、多糖、挥发油、氨基酸等 [9] [10] 是人参的主要活性成分。目前研究最多的活性成分是人参皂苷，进入21世纪，世界人民对人参的需求加大，同时借助多学科交叉思维和新型技术的助力，发文量不断增加，相关的文献计量学研究却鲜有报道 [11]。

文献计量学是指根据文献体系和文献计量特征等参数，利用数学、统计学等定量方法对文献的分布规律、数量关系和文献之间的内在联系进行统计分析，从而揭示科学技术的某些规律、特征和结构的一门学科 [12]。本研究通过文献计量学方法，运用CiteSpace6.1.R2软件对CNKI数据库中与人参相关的研究文献进行统计处理，根据年发文量、机构、作者和关键词等信息，绘制形成可视化网络图谱，梳理分析近15年来人参研究的发展状况、合作关系、研究热点和研究趋势，为未来研究提供参考，有助于更好地开发利用该资源。

2. 资料与方法

2.1. 数据来源及筛选

本文章的中文文献来源于CNKI数据库，使用高级检索，设置关键词为“人参”，选择在2007年1月1日到2022年6月21日发表的文献，人工剔除掉会议、报刊和部分不相关文献，共检索出33,399篇中文文献。

2.2. 研究方法

CiteSpace可视化软件是美国德雷塞尔大学(Drexel University)陈超美教授开发研制的一款科学文献计量自动化软件，CiteSpace软件可以将相关研究领域文献进行可视化分析，并以科学知识图谱的方式展现在操作者面前 [13]。本文章的文献在CNKI数据库中以“Refwork”的格式导出，导入CiteSpace6.1.R2软件，对数据进行转换，对转换后的数据导入CiteSpace可视化软件中进行分析。根据研究方法需求，将时间限定为2017年1月1日到2022年6月21日，设置时间切片为1，主题词来源为全选，并设置节点为作者、机构、关键词，筛选标准为g-index (k = 25)，修剪(pruning)为Minimum Spanning Tree、Pruning Sliced Networks，其余设置全部使用软件系统默认值。同时借助excel对部分数据进行处理，以图表或者表格的形式呈现，使结果更加直观。

3. 结果

3.1. 年发文量

在2017年到2021年这一时间区间，人参的发文量在一个相对稳定的范围内波动，在2014年达到高峰，表明在这一时期人参的研究已经达到了一个比较成熟的阶段，但在2022年，关于人参研究的发文骤然下降，这与只研究了2022年上半年的文献有关。在2014年后发文量呈现略微下降的趋势，但根据2011年1月卫生部正式批准吉林省开展人参药食同源试点，2011年3月，《吉林省人参管理办法》实施，人参种植、加工、经营等纳入法制化轨道，预计在2025年前，把“长白山人参”品牌打造成国际知名品牌 [14]，说明研究下降趋势只是暂时的。除了人参进入食品领域扩大下游需求外，随着科研部门对人参功效研究的深入，人参药品、保健品、化妆品也出现需求放大的趋势，未来的人参需求是目前的3~5倍 [15]，从而进一步激发了人参在国内的需求，外需和内需的扩大，未来的中国人参市场有很多的机遇 [16]，而如何把握机遇，这要求我们对于人参的研究不断深入，在现有的基础上不断深入发现新的研究成果。(见图1)

Figure 1. Trend chart of the number of posts issued in 2007~2022

图1. 2007~2022年发文数量趋势图

3.2. 作者分析

33,399篇文献，共涉及666名作者。其中发文量最高的作者为王英平，发文79篇。发表文献最多的前10个作者见表1。根据普莱斯定律 [17]， $M=0.749\times \sqrt{n_{\max }}$，估算得出核心作者最少发文量为4篇，共有220名核心作者(共计某一学科或专业领域中，发文量多、被引率高和影响力大的少数杰出作者)，共计发文1835篇文献，不足33,399篇文献的50%，故人参的相关研究尚未形成显著的核心作者群，而核心作者的发表年限主要聚集在2018~2022年之间，表明核心作者群从2018年后开始逐渐形成。从CiteSpace文献分析结果可以得到666名作者之间形成了862种组合关系，网络密度(density)为0.0039，表明研究者之间交流与合作十分密切，形成了多个研究团队。(见图2)

Table 1. The top 10 authors with the most published literature

表1. 发表文献最多的前10名作者

Figure 2. Author network view

图2. 作者网络视图

3.3. 研究机构

纳入CiteSpace进行分析的33399篇文献共涉及531家研究机构，形成了403种组合关系，网络密度(density)为0.0029，表明研究结构间存在交流与合作，发文量前10的研究机构如表2。节点越大，表示发文数量越多；节点间连线表示共现关系，连线越粗表明共现关系越强 [18]。科研本身是个集体项目，研究机构之间的密切合作，实现了资源共享，使研究资源能够得到最大化的利用。值得注意的是，由图3可以看出发文量高的机构与其他研究机构间的合作更为密切，这也为以后的研究机构提供了新的思路——加强机构合作，实现资源共享，得以快速得到人参领域更多新的研究成果，同时由表2可以看出，相关研究机构发表关于人参研究的文献起始时间均在2018年，可见，2018年是人参研究的一个重要转折点。

Table 2. Top 10 research institutions in terms of volume

表2. 发文量前10的研究机构

Figure 3. Web view of publication research institutions

图3. 文献发表研究机构网络视图

3.4. 关键词

3.4.1. 关键词共现

关键词是对研究内容的高度总结和概括，可反映文章的核心内容。其中频数 ≥ 100的关键词有11个。(见表3)关键词频数排名前三的是人参(626)、三七(495)，人参皂苷(408)。清朝药学著作《本草纲目拾遗》中记载：“人参补气第一，三七补血第一，味同而功亦等，故称人参三七，为中药中之最珍贵者。” [19] 也因此在现代医学研究补气良药和补血良药时，通常将人参的主要成分人参皂苷和三七一起研究。此外，人参的研究热点是归脾汤、用药规律、氧化应激等，其中对于人参有效成分含量测定和数据挖掘也是人参领域的一大研究热点。(见图4)

Table 3. Keywords in the top 10 of the frequency number

表3. 频数前10的关键词

Figure 4. Keywords are present in the atlas

图4. 关键词共现图谱

3.4.2. 关键词聚类

聚类分析选择对数自然率算法(LLR)。其中每个封闭图形代表一个聚类，模块值(Modularity Q) = 0.4619 > 0.3，平均轮廓值(Mean Silhouette) = 0.7225 > 0.5，表明聚类结构清晰、结果合理、可信度较高 [20]。聚类标签按照聚类规模由大到小，从0#开始排序 [21]。关键词共生成14个聚类，对于篇数少于10篇的筛选不显示，如图5和表4，共显示12个聚类，聚类主要可以分为三大类；1) 用药研究(#1中药，#2细胞凋亡，#5药理作用，#6归脾汤)；2) 配伍研究(#0三七，#4人参果，#7三萜皂苷，#8人参皂苷，#9刺参，#10五味子)；3) 其他(#3数据挖掘，#14工艺学)。

Figure 5. Keyword clustering atlas

图5. 关键词聚类图谱

Table 4. List of keyword clustering tags

表4. 关键词聚类标签列表

3.4.3. 研究热点可视化

关键词时间图主要是将聚为同一类的文献整齐的排列在同一水平直线上，能够直观的看出某个聚类领域文献的情况以及文献的重要性 [22]，关于人参的研究热点主要集中在药理作用、归脾汤、数据挖掘和人参的主要有效成分(人参皂苷、三萜皂荚苷)等方面。近15年关于人参的相关文献在#1和#3模块主要讨论了人参的配伍用药规律、医案经方药对等相关的配伍研究，在#2、#5、#6、#7、#8模块可以一起归纳为对于人参临床应用的探讨。人参临床应用的相关研究主要包括对于糖尿病、帕金森病、肿瘤、乳腺癌、失眠和抑郁症等病的治疗研究探讨，其中既包括人参的有效成分对于基因的作用，又包括人参有效成分作用于细胞的机制。(见图6)

Figure 6. Keyword timeline chart

图6. 关键词时间线图

4. 讨论

从分析结果来说，人参的研究仍处于较高水平，特别是从卫检委2012年发布的文件之后，关于人参的研究一直处于较高水平，近15年来，人参的热点集中在探究经方和临床作用，通过数据挖掘的方法，挖掘配伍用药规律，医案药方，组方配伍等，加强对人参的认识；在临床应用方面，研究热点主要集中在人参的主要成分在抑制肿瘤、氧化应激、保护心脏等方面的作用机制。

人参皂苷是一类类固醇化合物，又称三萜皂苷，人参水提取物中的人参三萜，主要研究原人参二醇(PPD)型、原人参三醇(PPT)型和齐墩果烷(OLE)型人参三萜在人肠道细菌转化后的动态变化，得到人参皂苷会在肠道细菌的作用下主要以脱糖基化为主，其中在人肠道细菌的作用下，PPD型人参皂苷的转化能力要明显强于PPT型人参皂苷的转换能力，随着时间的延长，含有乙酰基的人参皂苷含量迅速下降，经生物转换后的人参皂苷更利于吸收进入循环系统，为人参皂苷在体的吸收代谢和生物学活性发挥提供了参考 [23]。三萜皂苷也可通过抑制心肌细胞的凋亡 [24]、维持线粒体的功能以及减轻钙超载 [22] 等方面保护心脏、缓解冠心病。人参皂苷对胃癌、肺癌、肝癌等10种肿瘤具有显著的抑制作用，多种人参皂苷被证实可以通过调控周期蛋白的表达破坏细胞周期转换进而抑制肿瘤细胞的增殖 [25]。通过力竭游泳大鼠抗疲劳实验，验证得到人参皂苷CK能够减少力竭大鼠的游泳疲劳，且该作用激活Nrf2/HO-1信号通路，进而增强骨骼肌抗氧化应激能力有关 [26]。

5. 不足与展望

本次研究纳入了中国知网(CNKI)的中文文献，没有对英文文献进行分析，纳入文献可能不全面。此外，CiteSpace可视化软件不能对文献的内容进行分析，使研究结果具有一定的局限性 [27]。在经过更新后的最新版本中，使用data-export转化数据时，不能对来源于PubMed的英文文献数据进行转化，这使得研究结果有很大的局限性。希望在今后的研究中能够使用多个分析软件，相互补充，同时增加英文文献的分析，整合多个研究机构资源，优化资源以利于更好地发展中医药事业。

NOTES

^*共同第一作者。

^#通讯作者。