農(nóng)業(yè)環(huán)境領(lǐng)域抗生素抗性基因的文獻計量研究

李紅娜　葉婧　朱昌雄　耿兵

摘要：為深入了解農(nóng)業(yè)環(huán)境領(lǐng)域抗生素抗性基因（ARGs）研究的整體狀況和前沿動態(tài)，以科學(xué)引文索引（science citation index expanded，簡稱SCI-E）的在線數(shù)據(jù)庫為基礎(chǔ)，對1995—2016年期間全球范圍內(nèi)相關(guān)的文獻報道開展了計量學(xué)分析，全面評價了研究內(nèi)容、研究熱點及發(fā)展趨勢。自2009年開始，農(nóng)業(yè)環(huán)境領(lǐng)域中ARGs相關(guān)的文獻報道迅速增加，研究范圍包括污染調(diào)研、安全評價、消減機制與擴散等方面。對作者關(guān)鍵詞（author keywords）、附加關(guān)鍵詞（keywords plus）、題目（title）及摘要（abstract）綜合分析的結(jié)果表明，當(dāng)前研究的熱點抗生素類型包括四環(huán)素類、磺胺類、喹諾酮類和大環(huán)內(nèi)酯類，它們在未來依然是持續(xù)被關(guān)注的對象。ARGs相關(guān)的熱門研究基質(zhì)包括廢水、土壤、地表水、糞便、飲用水等，且我國是相關(guān)論文研究最多的區(qū)域。根據(jù)文獻計量分析的結(jié)果，ARGs污染引起的微生物群落改變、PCR技術(shù)、重金屬協(xié)同選擇抗性、風(fēng)險評估等是農(nóng)業(yè)環(huán)境領(lǐng)域ARGs研究的熱門話題。

關(guān)鍵詞：農(nóng)業(yè)環(huán)境;文獻計量;抗生素抗性基因;耐藥菌;研究趨勢

中圖分類號： S-058文獻標(biāo)志碼： A

文章編號：1002-1302（2019）09-0267-06

近年來，抗生素被廣泛應(yīng)用于保護人類健康、減少疾病、促進養(yǎng)殖畜禽的生長中。由于大多數(shù)抗生素都是水溶性的，30%～90%的抗生素在使用后會通過尿液或糞便以母體化合物的形式被釋放到環(huán)境中，對人類健康和生態(tài)系統(tǒng)構(gòu)成潛在的風(fēng)險[1]。已有的報道表明，在土壤和廢水中，尤其是有集中養(yǎng)殖場的地區(qū)附近頻繁檢出抗生素[2-4]。同時，抗生素抗性基因（antibiotic resistance genes，簡稱ARGs）成為一類新興的環(huán)境污染物，抗生素耐藥性已經(jīng)被世界衛(wèi)生組織列為全球健康的三大威脅之一，因其長期存在、基因水平轉(zhuǎn)移行為等更難以從環(huán)境中消除，因此近年來在國際上也得到了越來越多的關(guān)注[2]。

盡管當(dāng)前對農(nóng)業(yè)環(huán)境領(lǐng)域中抗生素使用、環(huán)境行為及降解機制的研究非常多，但是基于全球范圍的ARGs情況分析的研究還較為缺乏。為了整體考察農(nóng)業(yè)環(huán)境中抗生素抗性基因的相關(guān)研究進展，并及時把握其發(fā)展態(tài)勢，獲取最有價值的信息，本研究采用文獻計量學(xué)的方法[3]，綜合分析1997—2016年期間全球農(nóng)業(yè)環(huán)境領(lǐng)域中有關(guān)ARGs的文獻標(biāo)題、作者關(guān)鍵詞（author keywords）、附加關(guān)鍵詞（keywords plus）、題目（title）、摘要（abstract），以評價其研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢，以期更好地認識農(nóng)業(yè)環(huán)境領(lǐng)域ARGs的研究熱點及未來的發(fā)展方向。

1 數(shù)據(jù)來源與分析方法

科學(xué)引文索引（science citation index expanded，簡稱 SCI-E）是美國科學(xué)信息研究所的網(wǎng)絡(luò)科學(xué)數(shù)據(jù)庫，是文獻計量學(xué)分析中最常用和最重要的源數(shù)據(jù)庫。本研究以SCI-E數(shù)據(jù)庫為基礎(chǔ)，以“antibiotic resistant gene* or antibiotic resistance gene*”為檢索式，Web of Science類別為“Agricultural Engineering or Agriculture Dairy Animal Science or Agriculture Multidisciplinary or Agronomy or Engineering Environmental or Environmental Sciences or Soil Sciences or Water Resources”，共查到2 131篇文獻（1995年1月1日至2016年12月31日為時間節(jié)點）。這些文獻同時包含了與“antibiotic resistant gene”“antibiotic resistant genes”“antibiotic resistance gene”“antibiotic resistance genes”等有關(guān)的內(nèi)容，下載的內(nèi)容涵蓋了所有文獻的作者姓名、通信地址、標(biāo)題、發(fā)表年份、作者關(guān)鍵詞、附加關(guān)鍵詞、摘要以及發(fā)表期刊的名稱等信息。利用Excel、SPSS等軟件對論文的年度發(fā)表數(shù)量變化、類別分布、研究機構(gòu)、作者進行分析;利用詞組聚類分析法[3]對作者關(guān)鍵詞及附加關(guān)鍵詞進行分隔確定，之后按照4個階段（1997—2001年、2002—2006年、2007—2011年、2012—2016年）統(tǒng)計主要關(guān)鍵詞的出現(xiàn)頻次并排序;最后，將作者關(guān)鍵詞、附加關(guān)鍵詞、論文題目、摘要等信息作為1個整體統(tǒng)計主要關(guān)鍵詞的出現(xiàn)頻次并排序，以評價當(dāng)前的研究熱點以及未來的研究趨勢。將具有相同或相近含義的詞或詞組統(tǒng)一合并成為1個關(guān)鍵詞，比如，“antibiotic resistance*”代表“antibiotic resistance gene”“antibiotic resistant gene”“antimicrobial resistant”“antibiotic resistant”“multi-resistant”“drug resistant”等，“wastewater*”代表“waste waters”“waste-water”“sewage water”“poultry wastewater”等，“tetracycline*”代表“tetracycline”“oxytetracycline”“chlortetracycline”等。

2 結(jié)果與分析

2.1 論文發(fā)表數(shù)量、方向及作者分析

由圖1可見，近年來與農(nóng)業(yè)環(huán)境領(lǐng)域ARGs相關(guān)的研究報道數(shù)量增加極快，自1995年的19篇逐漸上升到2016年的376篇。自2009年起，農(nóng)業(yè)環(huán)境領(lǐng)域中抗生素相關(guān)的文獻數(shù)量明顯增多，單篇文獻的被引次數(shù)最高點出現(xiàn)在2003年。同年來自德國羅斯特克大學(xué)的Thiele-Bruhn首次對土壤中抗生素的投入情況及其環(huán)境行為進行了綜述研究，并且指出，土壤中抗生素的壽命和轉(zhuǎn)移機制與其中的微生物群落密切相關(guān)，抗生素的存在會造成土壤環(huán)境中耐藥微生物的暴發(fā)，當(dāng)含有耐藥基因的病原體通過基因遷移的途徑進入到人體或動物體內(nèi)時，就會造成常規(guī)藥物治療所不能解決的嚴(yán)重問題[4]。正是基于這些結(jié)論，在農(nóng)業(yè)環(huán)境中有關(guān)ARGs的污染調(diào)研[5-7]、安全評價[8-9]、消減途徑[10]、擴散機制[11-12]等方面的研究陸續(xù)展開。

文獻計量分析的結(jié)果表明，研究時間范圍內(nèi)農(nóng)業(yè)環(huán)境領(lǐng)域ARGs的相關(guān)文獻分布于236個不同的期刊中，其中Science of the Total Environment的發(fā)文量最多（153篇，8.1%），其次是Environmental Science and Technology（129篇，6.9%）、Water Research（108篇，5.7%）、Environmental Science and Pollution Research（81篇，4.3%）和Chemosphere（73篇，3.9%）。在1995—2016年期間，來自中國香港大學(xué)的張彤老師發(fā)表的SCI文章數(shù)最多（32篇，0.32%）;來自葡萄牙天主教大學(xué)的Manaia發(fā)文量次之（24篇，0.24%）;來自美國科羅拉多州立大學(xué)大學(xué)的Pruden（23篇，0.23%）、中國南開大學(xué)的羅義教授（22篇，0.22%）發(fā)文量緊隨其后。在所有作者中，有 5 738位（總作者數(shù)的56.51%）在1995—2016年期間僅發(fā)表了1篇文章。

2.2 作者關(guān)鍵詞分析

近2年內(nèi)有關(guān)文獻計量的文章不斷增多，但是有關(guān)研究趨勢的報道還比較缺乏。1997—2016年間，農(nóng)業(yè)環(huán)境領(lǐng)域ARGs相關(guān)的研究論文共有1 564篇，其中有1 301篇（83.2%）含有作者關(guān)鍵詞。以此為基礎(chǔ)，每5年作為1個階段，對其中的作者關(guān)鍵詞進行計數(shù)并排序，由表1可知，使用較頻繁的關(guān)鍵詞包括抗生素耐藥性（Antibiotic resistance*）、廢水（Wastewater*）、四環(huán)素類（Tetracycline*）、大腸桿菌（Escherichia coli*）、地表水（Surface water*）等。廢水、四環(huán)素類、地表水、金黃色葡萄球菌（Staphylococcus aureus）等在第1個5年階段（1997—2001年）中均未出現(xiàn)，但是在接下來的15年間關(guān)注度逐步提高，在2012—2016年間已經(jīng)分別提升到第3（4.05%）、第4（2.32%）、第9（1.20%）、第8（1.27%）。抗生素的大量使用會通過ARGs的水平遷移行為造成耐藥菌的迅速繁殖，從而對人類和動物健康產(chǎn)生威脅，盡管自1969年起Swann委員會就指出抗生素會產(chǎn)生交叉抗性，因此不適合作為生長促進劑使用，歐盟在2006年就明令禁止將抗生素作為生長促進劑，但是關(guān)于其抗性促進的爭論仍在持續(xù)進行[9]。Phillips等提出，抗生素的使用在很多情況下造成的風(fēng)險極小甚至幾乎為零[13]，但是現(xiàn)在越來越多的試驗表明，由于抗性基因的存在使得抗生素、耐藥菌、動物和人體之間的關(guān)聯(lián)越來越緊密[9]。

通過對作者關(guān)鍵詞的分析發(fā)現(xiàn)，ARGs是水、土環(huán)境中的研究熱點;大腸桿菌、金黃色葡萄球菌、腸球菌（Enterococcus*）、沙門氏菌（Salmonella*）等是與ARGs研究主要相關(guān)的微生物類型;四環(huán)素、喹諾酮（Quinolone*）類是較熱點的抗生素類型;此外，PCR、微生物多樣性（Microbial community*）、重金屬（Heavy metal*）、風(fēng)險分析（Risk assessment*）等也是出現(xiàn)次數(shù)較多的作者關(guān)鍵詞。許多國家的水環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)表明，天然水體中能檢出超過30種抗生素，在污水處理廠的進出水甚至地下水和飲用水中也能檢測到抗生素。抗性菌和多重抗性菌會通過有機肥料的施用或廢水回灌等方式進入水體中，因此，水體是ARGs傳播和擴散的重要介質(zhì)[6，12]。土壤類型、氣候條件、抗生素的理化性質(zhì)等是決定抗生素在土壤中遷移轉(zhuǎn)化行為的重要因素。隨有機肥進入農(nóng)田的抗生素（如四環(huán)素等）通過與鈣離子等結(jié)合形成雙價態(tài)陰離子結(jié)構(gòu)而在土壤環(huán)境中富集并持久存在，進而使土壤微生物在受抗生素污染后產(chǎn)生耐藥性。在瑞典和荷蘭的多個土壤樣樣品中檢測出高比例可同時耐受多種類型抗生素的耐藥菌[9]。

大腸桿菌是一種常見的致病菌，抗生素長期大量的應(yīng)用導(dǎo)致了大腸桿菌耐藥菌株的出現(xiàn)，且不斷有報道發(fā)現(xiàn)多重交叉耐藥大腸桿菌。這不僅增加了相關(guān)治療的難度，更造成了動物源性食品的安全問題[14]。因此，大腸桿菌耐藥性問題引起了全球的廣泛關(guān)注，在作者關(guān)鍵詞中，相關(guān)的研究報道數(shù)量從1997—2001年第1個5年階段的第7（0.77%）逐步增加到2012—2016年第4個5年階段的第5（2.06%）。同時，各國學(xué)者對金黃色葡萄球菌和沙門氏菌耐藥性的探索也從未停止，并從多方面闡述了抗性基因的污染和擴散機制[15]。

進入環(huán)境中的抗生素除了會使細菌獲得抗性基因外，還會對水土環(huán)境中的微生物多樣性造成嚴(yán)重擾動。Shi等的研究結(jié)果表明，水體中變形菌門細菌的豐度會隨著抗生素耐藥菌的增加而增大，進一步熒光定量PCR的分析結(jié)果顯示，sulI在所有檢測到的ARGs中相對豐度最高，其次為tetA和tetG[16]。有關(guān)微生物群落（Microbial community*）研究的報道數(shù)量在1997—2001年第1個5年階段近排名第19（0.38%），在近20年來也呈現(xiàn)出迅速上升的趨勢，到2012—2016年第4個5年階段就達到了第7（1.29%）。

除四環(huán)素類抗生素外，磺胺類和喹諾酮類也是研究較多的抗生素類型。此外，重金屬也是農(nóng)業(yè)環(huán)境中重點關(guān)注的污染物?；诩毦退幮詥栴}而廣泛應(yīng)用的重金屬抗菌劑，造成了環(huán)境中抗生素與重金屬離子的協(xié)同選擇抗性污染[17]，通過對作者關(guān)鍵詞的分析表明，農(nóng)業(yè)環(huán)境領(lǐng)域中與ARGs相關(guān)的重金屬研究文章數(shù)在2007年之前為零，在2012—2016年第4個5年階段中排名第14（0.94%），說明研究抗生素與重金屬的復(fù)合污染對于準(zhǔn)確評價兩者的遷移轉(zhuǎn)化和毒性效應(yīng)具有更實際的意義。

2.3 附加關(guān)鍵詞分析

附加關(guān)鍵詞是從施引文獻的題目及備注等信息中挖掘的關(guān)鍵詞，對原始的題目關(guān)鍵詞與作者關(guān)鍵詞提供補充和完善的作用。在1997—2016年期間發(fā)表的1 564篇與農(nóng)業(yè)環(huán)境領(lǐng)域抗生素相關(guān)的研究論文中，有1 540篇（98.5%）含附加關(guān)鍵詞（表2）。

污水處理廠（Treatment plant*）是環(huán)境中抗生素排放的熱點區(qū)域，同時污水（Wastewater*）和污泥（Activated sludge*）是抗性基因和耐藥菌存在的主要位置[12]。盡管污水在附加關(guān)鍵詞分析的第1個5年階段中沒有出現(xiàn)，但是自2002年開始相關(guān)的研究報道迅速增多，到第4個5年階段2012—2016年發(fā)表的文章數(shù)量就已經(jīng)達到了第2（3.81%）。對污水處理工藝如生物技術(shù)、高級氧化和消毒等中抗生素、抗性基因和耐藥菌的研究表明，抗生素和耐藥菌與水體的毒性效應(yīng)緊密相關(guān)，同時抗生素存在會促進抗性基因和耐藥菌的選擇。綜合考察抗生素的理化性質(zhì)和關(guān)鍵技術(shù)的參數(shù)效果，污水處理廠的主要工藝能夠達到去除廢水中抗生素的目的，但是目前關(guān)于這些工藝對ARGs和耐藥菌的影響研究還較為缺乏。高級氧化技術(shù)和消毒工藝被認為是控制環(huán)境中ARGs的主要手段，但是關(guān)于耐藥菌和ARGs在污水處理廠富集的風(fēng)險評估、ARGs在廢水環(huán)境中富集和選擇存在的驅(qū)動因素和機制等方面的研究還亟待開展。

PCR和光譜測定法（Spectrometry*）代表了與ARGs相關(guān)的檢測分析方法。PCR是檢測抗性基因是否存在以及移動元件是否貢獻基因水平遷移等內(nèi)容所必備的關(guān)鍵技術(shù)。與抗菌譜相比，它不僅能鑒定（Identification*）同源DNA標(biāo)記，也能同時檢測到多種抗性基因標(biāo)記和毒力基因，因此更能準(zhǔn)確地跟蹤環(huán)境中相關(guān)抗性基因的傳播擴散行為[9]。但是，無論是基于平板培養(yǎng)的傳統(tǒng)方法還是基于分子生物學(xué)技術(shù)的PCR方法，都不可能完全覆蓋可擴散傳播的所有ARGs，因此Lupo等提出，通過檢測控制ARG存在的移動元件比直接檢測ARG自身更能準(zhǔn)確地鑒定ARGs污染擴散的熱門區(qū)域[18]。整合子（Integron*）由于具有構(gòu)成簡單、具有共同結(jié)構(gòu)特征、與其他轉(zhuǎn)移原件有關(guān)聯(lián)以及能夠高效捕獲ARG等特點而成為檢測ARGs污染擴散的最佳研究目標(biāo)。此外，附加關(guān)鍵詞中的光譜法（Spectrometry*）包括了串聯(lián)質(zhì)譜（Tandem Mass Spectrometry）、色譜-質(zhì)譜聯(lián)用（Chromatography- Mass Spectrometry）等與抗生素檢測相關(guān)的技術(shù)手段，常用的環(huán)境樣品中抗生素的檢測方法通常包括酸性緩沖液的萃取與液相色譜-質(zhì)譜儀的聯(lián)合分析[4]。

有關(guān)中國（China*）的研究在前2個5年階段中沒有出現(xiàn)，但是相關(guān)文章數(shù)目自2007年開始迅速上升，到第4個5年階段2012—2016年就達到了第9（1.28%），這表明科研人員對中國農(nóng)業(yè)環(huán)境領(lǐng)域抗生素抗性基因現(xiàn)狀的關(guān)注。中國是世界上抗生素產(chǎn)量最大的國家，年產(chǎn)抗生素達到21萬t，Luo等對海河流域72 km范圍內(nèi)水體的檢測數(shù)據(jù)表明，有8種抗生素的濃度比當(dāng)?shù)氐奈鬯幚韽S出水濃度高出1～2個數(shù)量級，且磺胺類抗生素的濃度在該流域最高[19]。隨著中國政府對農(nóng)業(yè)環(huán)境質(zhì)量的重視和關(guān)注度的提高，有關(guān)抗生素限制使用等政策將進一步完善，這必將對ARGs等的控制工作起到積極的促進作用。

2.4 研究熱點分析

研究熱點分析是將文章標(biāo)題、作者關(guān)鍵詞、附加關(guān)鍵詞、摘要綜合起來進行聚類分析，以使分析結(jié)果更全面可靠[3]。

其中，含義相似或相近的單詞、短語會合并成1個詞組，并進行統(tǒng)一的分組和排序。圖2中所列出的詞語包含了它們的單復(fù)數(shù)形式、簡稱、其他時態(tài)格式以及含義相近的詞語。

ARGs研究的熱點介質(zhì)主要包括廢水（wastewater）、土壤（soil）、地表水（surface water）、污泥（sludge）、糞便（manure）、飲用水（drinking water）等（圖2-a）。如“2.3”節(jié)中所述，污水處理廠是環(huán)境中抗生素排放的重點區(qū)域，同時污水和污泥也是抗性基因和耐藥菌的“匯”，因此相關(guān)的研究報道一直較多。土壤環(huán)境中抗生素的歸趨和遷移是環(huán)境化學(xué)學(xué)科領(lǐng)域的1個新興研究方向，相關(guān)的文章數(shù)量在近10年來表現(xiàn)出迅速增加的趨勢。據(jù)報道，通過施肥進入環(huán)境中的抗生素濃度可以達到mg/hm2的級別，其在土壤中的環(huán)境行為隨分子結(jié)構(gòu)、分子大小、存在形態(tài)、溶解度、疏水性以及吸附和固定作用大小的不同而不同[9]。隨著2002年美國地質(zhì)調(diào)查局的

[FK（W22][TPLHN2.tif;S+2mm]

Kolpin等首次對美國全國范圍內(nèi)天然水體中抗生素、激素及其他污染物的分布及濃度清單開展調(diào)研和定量檢測[20]，這些有機污染物特別是低濃度抗生素的長時間的低劑量暴露對動植物、對飲水安全、對人體健康所帶來的慢性影響逐步引起了進一步深入的研究。

研究的熱點抗生素類型包括四環(huán)素類（tetracyclines）、磺胺類（sulfonamides）、喹諾酮類（quinolones）、大環(huán)內(nèi)酯類（macrolides）等（圖2-b）。我國是四環(huán)素類抗生素生產(chǎn)、銷售、使用大國，已有的研究數(shù)據(jù)表明，在北京、天津、浙江、上海等?。ㄊ校┒鄠€養(yǎng)殖場的土壤和畜禽糞便中四環(huán)素類濃度在 10～510 mg/kg之間，總體來看，我國畜禽糞便中四環(huán)素類抗生素殘留量顯著高于發(fā)達國家[21]。2013年我國磺胺類抗生素的生產(chǎn)量達12.12萬t[22]，其使用量僅次于四環(huán)素類，使用較多的種類包括磺胺嘧啶、磺胺二甲嘧啶、磺胺甲氧嘧啶以及磺胺甲唑等。此外，氟喹諾酮類、萬古霉素、環(huán)丙沙星、慶大霉素等喹諾酮類抗生素和紅霉素、泰勒菌素等大環(huán)內(nèi)酯類抗生素也是在農(nóng)業(yè)環(huán)境領(lǐng)域檢測到較多的抗生素類型。因人類自身或在農(nóng)業(yè)活動中使用抗生素造成水土環(huán)境中ARGs豐度遠高于未受污染的天然環(huán)境。基于卡羅拉多北部地區(qū)ARGs的調(diào)研結(jié)果表明，養(yǎng)牛場廢水池和排污溝渠中檢測到的2種四環(huán)素抗性基因tetW和tetO，同時存在于附近的飲用水源和再生廢水中，表明它們可以通過基因遷移的途徑在人類和其他生物體間傳播，進而對環(huán)境安全和人類健康造成更大的威脅[11]。因此，環(huán)境領(lǐng)域中ARGs的傳播污染問題需要引起科學(xué)家和工程師們的特別關(guān)注。

在研究區(qū)域上，對中國（China）農(nóng)業(yè)環(huán)境領(lǐng)域的ARGs研究熱度整體高于美國（USA）、印度（India）和非洲（Africa）等國家。從圖2-c中可以看出，美國第1篇相關(guān)的報道出現(xiàn)在1995年，報道了由于缺乏有效的污水處理設(shè)施導(dǎo)致美國和墨西哥交界處的地下水受到抗生素類物質(zhì)和耐藥菌污染的問題[23]。盡管中國的研究起步較晚（2005年），但是近6年來的相關(guān)報道數(shù)量飛速地增長。這主要是由于中國作為抗生素生產(chǎn)和使用大國，對影響抗生素和ARGs在環(huán)境中遷移和傳播的環(huán)境行為研究還較為缺乏，對環(huán)境中抗生素和耐藥菌的時空分布多樣性積累的數(shù)據(jù)還較少[19]。隨著國家對抗生素問題重視程度的加大，特別是ARGs作為21世紀(jì)人類面臨的三大重要挑戰(zhàn)之一，有關(guān)農(nóng)業(yè)環(huán)境特別是中國農(nóng)業(yè)環(huán)境中ARGs的污染現(xiàn)狀、遷移途徑、去除效果和機制等方面的研究陸續(xù)開展起來。

關(guān)鍵詞分析的結(jié)果表明，農(nóng)業(yè)環(huán)境領(lǐng)域ARGs的熱點研究話題包括微生物群落（microbial community）、PCR、重金屬（heavy metal）、整合子（integron）以及風(fēng)險評估（risk assessment）等（圖2-d）。微生物是表征環(huán)境質(zhì)量最有潛力的敏感性指標(biāo)，高質(zhì)量的土壤或水體應(yīng)具有穩(wěn)定的微生物群落組成和結(jié)構(gòu)、高微生物生物量及良好的微生物活性。已有的研究還表明，進入到環(huán)境中的抗生素在使土壤和水體產(chǎn)生更強抗性的同時，還會顯著影響環(huán)境本身的微生物群落組成;即使是低于抑菌劑量水平的抗生素如磺胺二甲嘧啶，隨糞便進入土壤中后也會造成其中微生物活性的降低，特別是使其氮轉(zhuǎn)化相關(guān)功能受到抑制[24]。近年來農(nóng)業(yè)環(huán)境領(lǐng)域ARGs相關(guān)的研究多集中于受ARGs污染的土壤和水體，借助PCR等工具鑒定抗性基因是否存在，借助qPCR確定抗性基因的環(huán)境豐度，并進一步研究其對天然環(huán)境微生物群落的影響和擾動的機制，將有助于明確環(huán)境中ARGs傳播和擴散的過程，尋找解決耐藥性污染難題的技術(shù)措施。除了抗生素及ARGs外，重金屬也是農(nóng)業(yè)環(huán)境領(lǐng)域中的一大類特殊污染物，重金屬-抗生素復(fù)合污染及其所造成的協(xié)同抗性等問題逐漸得到關(guān)注[17]。此外，彎曲菌、大腸桿菌等耐藥菌可以引發(fā)多種流行病，嚴(yán)重影響食品安全和人體健康，相關(guān)方面的風(fēng)險評估一直是農(nóng)業(yè)環(huán)境領(lǐng)域的研究熱點，因此近年來的研究報道持續(xù)增加。

2.5 高被引論文分析

文章的影響力可以通過每年的被引次數(shù)來追蹤和評價[3]。表3列出了截至2016年引用次數(shù)最多的10篇文章，其中2篇發(fā)表于《Environmental Pollution》（影響因子為5.099），其余8篇分別發(fā)表于《Journal of Plant Nutrition and Soil Science》（影響因子為2.102）、《Ecological Indicators》（影響因子為3.898）、《Chemosphere》（影響因子為4.208）、《Environmental Science and Technology》（影響因子為6.198）、《Journal of Hazardous Materials》（影響因子為6.065）、《Science of the Total Environment》（影響因子為3.976）、《Water Research》（影響因子為6.942）和《Plant and Soil》（影響因子為3.052）。其中，《Pharmaceutical antibiotic compounds in soils-a review》發(fā)表于2003年的《Journal of Plant Nutrition and Soil Science》，盡管期刊影響因子不高，但是該篇論文的被引用次數(shù)最多，截至2016年年底已經(jīng)達到544次。該文章對全球范圍內(nèi)抗生素物質(zhì)的用量和分布、土壤樣品的提取方法和檢測技術(shù)、抗生素在土壤介質(zhì)中的環(huán)境行為（吸附和固定、移動和遷移、降解和失活）、土壤中抗生素對土壤微生物群落及植物的影響，特別是對土壤ARGs的貢獻和土壤中耐藥微生物的投入等進行了全面的綜述，最后提出了對環(huán)境中抗生素和ARGs遷移轉(zhuǎn)化行為和有效性的研究、ARGs污染土壤的生物毒性評估技術(shù)研究以及降低抗生素和ARGs環(huán)境風(fēng)險的政策管理機制建立等方面的需求。該文章自發(fā)表以來，每年的被引次數(shù)都較高，在2016年仍達到58次，說明科研人員對天然環(huán)境中抗生素和ARGs影響的關(guān)注度較高。

盡管發(fā)表的時間較晚，但是Kemper[9]、Luis Martinez[25]、Lapworth等[26]、Michael等[12]所發(fā)表的文章在2016年的被引次數(shù)分別為99、97、103、101次，這體現(xiàn)了研究人員對水土環(huán)境中ARGs存在、遷移以及健康風(fēng)險等問題的關(guān)注。這10篇文章主要覆蓋了水環(huán)境（天然水體、地下水、污水處理廠水體等）、土壤環(huán)境（農(nóng)田土壤、根際土壤等）中抗生素、耐藥菌和ARGs的環(huán)境污染研究，通信作者單位依次為德國羅斯托克大學(xué)、德國基爾大學(xué)、西班牙國家研究委員會、德國弗萊堡大學(xué)醫(yī)學(xué)中心、美國科羅拉多州立大學(xué)、瑞典哥德堡大學(xué)、英國地質(zhì)調(diào)查局、美國威斯康星大學(xué)、塞浦路斯大學(xué)以及荷蘭瓦赫寧根大學(xué)。

3 結(jié)論

對Web of Science數(shù)據(jù)庫收錄的全球范圍內(nèi)農(nóng)業(yè)環(huán)境領(lǐng)域抗生素抗性基因相關(guān)研究論文的分析表明，近年來與ARGs相關(guān)的論文數(shù)量快速增多，研究范圍包括污染調(diào)研、安全評價、消減機制與擴散研究等方面。進一步對論文題目、作者關(guān)鍵詞、附加關(guān)鍵詞、摘要等的統(tǒng)籌分析表明，當(dāng)前與ARGs相關(guān)的熱點抗生素類型包括四環(huán)素類、磺胺類、喹諾酮類和大環(huán)內(nèi)酯類，它們在未來依然是持續(xù)被關(guān)注的對象。ARGs相關(guān)的熱門研究基質(zhì)包括廢水、土壤、地表水、糞便和飲用水等，且中國是相關(guān)論文研究最多的區(qū)域。根據(jù)文獻計量分析的結(jié)果，ARGs污染引起的微生物群落改變、PCR技術(shù)、重金屬協(xié)同選擇抗性、風(fēng)險評估等是農(nóng)業(yè)環(huán)境領(lǐng)域ARGs研究的熱門話題。

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