中國(guó)熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院研究歷程與發(fā)展走向分析*

鄭佳陽(yáng) 楊連珍 王小會(huì),

（1. 海南大學(xué)管理學(xué)院，海口 570228；2. 海南大學(xué)圖書館，?？?570228）

2020年6月，中央出臺(tái)《海南自由貿(mào)易港建設(shè)總體方案》，提出“建設(shè)全球熱帶農(nóng)業(yè)中心”。農(nóng)業(yè)農(nóng)村部和海南省明確依托中國(guó)熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院（以下簡(jiǎn)稱“中國(guó)熱科院”），聯(lián)合中國(guó)科學(xué)院、中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院、海南大學(xué)等優(yōu)勢(shì)力量，建設(shè)開放共享的國(guó)家熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)中心，正形成引領(lǐng)全球熱帶農(nóng)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的基礎(chǔ)。中國(guó)熱科院隸屬于農(nóng)業(yè)農(nóng)村部，總部設(shè)在海南省?？谑?，是中國(guó)唯一的國(guó)家級(jí)熱帶農(nóng)業(yè)科研機(jī)構(gòu)。本文基于科技論文對(duì)中國(guó)熱科院學(xué)術(shù)研究態(tài)勢(shì)與走向進(jìn)行梳理與討論，以期推進(jìn)中國(guó)乃至全球熱帶農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新以及熱帶農(nóng)業(yè)國(guó)際合作與交流。

1 中國(guó)熱科院發(fā)文計(jì)量分析

本研究基于中國(guó)知網(wǎng)（CNKI）期刊數(shù)據(jù)庫(kù)、Web of Science（WoS）核心合集SCIE數(shù)據(jù)庫(kù)中的期刊論文展開。挖掘中國(guó)熱科院20年來(lái)科學(xué)研究熱點(diǎn)和研究方向的變化，預(yù)測(cè)中國(guó)熱帶農(nóng)業(yè)領(lǐng)域未來(lái)研究主題與研究熱點(diǎn)。時(shí)間限定為2001—2020年，檢索日期為2021年4月15日。檢出數(shù)據(jù)采用統(tǒng)計(jì)分析、文獻(xiàn)計(jì)量和信息可視化等方法進(jìn)行整理與分析，使用工具主要為Citespace。

1.1 發(fā)文總量分析

2001—2020年中國(guó)熱科院在CNKI期刊庫(kù)的總文獻(xiàn)量為16 788篇，北大核心、CSCD和CSSCI核心刊物論文占比51.6%，被引頻次超100次的論文有60篇，下載量超1 000次的論文有314篇。2001—2009年，中國(guó)熱科院在CNKI期刊數(shù)據(jù)庫(kù)論文數(shù)量呈現(xiàn)逐年上升的趨勢(shì)，2013年達(dá)到峰值1 297篇；此后中文期刊論文數(shù)量開始下行，2020年降至886篇，出現(xiàn)較為明顯落差。同期，中國(guó)熱科院在SCIE總文獻(xiàn)量為3 030篇。其中，2001年僅為3篇，2009年發(fā)文量為82篇，以后中國(guó)熱科院在SCIE發(fā)文量呈持續(xù)攀升，2020年增長(zhǎng)達(dá)到392篇（見圖1）。

圖1 2001—2020年中國(guó)熱科院期刊論文產(chǎn)出

20年間，中國(guó)熱科院期刊發(fā)文總量不斷增長(zhǎng)；2009年到達(dá)階段性峰值，2014年達(dá)到峰值，此后總發(fā)文量逐漸回落。回落原因是中文發(fā)文量逐年減少，且減少數(shù)量大于外文論文發(fā)文增長(zhǎng)數(shù)量。

1.2 出版物來(lái)源分析

（1）中文期刊來(lái)源分析。根據(jù)2019年版《中國(guó)科技期刊引證報(bào)告》，發(fā)文量排名前十六的期刊平均影響因子為0.79。其中，《熱帶作物學(xué)報(bào)》為熱帶農(nóng)業(yè)領(lǐng)域重點(diǎn)期刊，2001—2020年總發(fā)文量為5 706篇，中國(guó)熱科院在該刊發(fā)表2 576篇，占該刊總發(fā)文量的45.1%。2001—2020年中國(guó)熱科院中文論文有51.6%發(fā)表在核心期刊。

（2）SCIE期刊來(lái)源分析。通過(guò)InCites平臺(tái)出版物分析得知，上述論文發(fā)表在755種期刊上。從發(fā)文量看，排名前十的期刊發(fā)文總量為626篇，占發(fā)文總量的20.7%；其中Plos One發(fā)文量最高（113篇），其次為Scientific Reports、Plant Disease等。從期刊規(guī)范化的引文影響力（JNCI）看，JNCI排名前十的期刊值均超過(guò)1且數(shù)值較高，說(shuō)明中國(guó)熱科院發(fā)表于這些刊物的論文影響力高于該刊平均值，其中Microbial Ecology、Atmospheric Chemistry and Physics、Journal of Proteome Research和Foods均屬于Q1區(qū)，刊物質(zhì)量高，發(fā)表于這4種期刊的論文影響力也較高。根據(jù)InCites平臺(tái)的出版物分析結(jié)果，基于湯森路透JCR分區(qū)方法，中國(guó)熱科院發(fā)表在JCR二區(qū)以上刊物的論文量占總發(fā)文量的65.6%，被引頻次占總被引的80.0%。

就通用期刊評(píng)價(jià)而言，中國(guó)熱科院的中外文論文發(fā)表期刊的總體水平較高；且中文論文發(fā)表的期刊相對(duì)集中，外文論文發(fā)表的期刊呈彌散分布狀態(tài)，高質(zhì)量刊物在高頻、高被引發(fā)文刊中占據(jù)較大比重。

1.3 基金項(xiàng)目支持情況分析

基金支持可反映科研論文研究經(jīng)費(fèi)的主要來(lái)源。通過(guò)CNKI和InCites平臺(tái)中的基金資助分析可知，中文期刊論文中有39.3%的論文來(lái)自海南省自然科學(xué)基金和國(guó)家自然科學(xué)基金支持。此外，國(guó)家自然科學(xué)基金是支持SCIE論文的重要保障。SCIE論文中的1 753篇論文獲得來(lái)自128項(xiàng)基金資助，占發(fā)文量的57.9%；而其中發(fā)文量的46.3%和被引頻次的47.9%均來(lái)自國(guó)家自然科學(xué)基金支持的論文。

2 研究主題分析

熱帶農(nóng)業(yè)研究具有可持續(xù)性，其成效的突顯一般在相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間完成。如袁隆平的水稻研究，經(jīng)過(guò)10年才培育成功第一個(gè)雜交水稻強(qiáng)優(yōu)組合。中國(guó)熱科院多數(shù)研究成果顯現(xiàn)所需時(shí)間周期長(zhǎng)，筆者初次研究切片為5年，但四個(gè)階段結(jié)果區(qū)分不明顯，多次切片研究后確定劃分為兩個(gè)階段。本部分主要采用Citespace進(jìn)行論文關(guān)鍵詞共現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)分析。

2.1 2001—2010年階段

（1）基于CNKI發(fā)文數(shù)據(jù)。由圖2可知，2001—2010年是中國(guó)熱科院中文期刊論文的快速增長(zhǎng)時(shí)段，也是其研究領(lǐng)域逐步成型的階段。熱門研究方向包括作物、植物保護(hù)、果樹、林學(xué)和生物等。①海南相關(guān)地域限定詞（海南、海南省、海南島等）詞頻最高，中介中心性超過(guò)0.1，說(shuō)明該地域詞是較關(guān)鍵的節(jié)點(diǎn)；與多個(gè)作物相關(guān)關(guān)鍵詞如胡椒、荔枝、產(chǎn)業(yè)化、花卉產(chǎn)業(yè)、紅樹林等均有關(guān)聯(lián)。②熱帶作物研究地位顯要。作為海南特色種植產(chǎn)業(yè)，橡膠（橡膠樹、巴西橡膠樹、天然橡膠等）的研究熱度遠(yuǎn)超其他作物，關(guān)聯(lián)詞包括割膠制度、種植密度、總產(chǎn)量、乳管分化、死皮病等。作物研究還包括香蕉、柱花草、芒果等，但相關(guān)關(guān)鍵詞中心性不及前述主題，可見作物的研究?jī)?nèi)容與廣度還存在拓展空間。③作物培養(yǎng)技術(shù)如組織培養(yǎng)、RAPD等詞頻相對(duì)較高?；?qū)用娴闹黝}研究熱度呈上升趨勢(shì)，如作物的基因表達(dá)分析、序列分析、基因克隆、原核表達(dá)等相關(guān)研究。由此可見，從作物基因工程育種層面的研究也是該主題的熱門方向。

圖2 2001—2010年CNKI論文關(guān)鍵詞共現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)

（2）基于SCIE發(fā)文數(shù)據(jù)。2001—2010年是中國(guó)熱科院SCIE發(fā)文的初始階段（見圖3）。在作物研究中，arabidopsis（擬南芥）與hevea brasiliensis（橡膠）的研究熱度最高；其間，SCIE的論文以作物遺傳學(xué)為主，以橡膠樹或巴西橡膠樹等為主題的論文居多。這與中文發(fā)文高度重合。在遺傳學(xué)研究中，高頻詞中與遺傳學(xué)相關(guān)的主題詞占據(jù)較大的比重，如expression（表達(dá)）、gene expression（基因表達(dá)）、gene（基因）、DNA（脫氧核糖核酸）、cloning（克?。equence（序列）等；其研究熱點(diǎn)為基因表達(dá)或基因工程?？傮w上講，這一時(shí)段SCIE發(fā)文量少，且主題方向發(fā)散，尚未形成較為集中的研究主題群。

圖3 2001—2010年SCIE論文關(guān)鍵詞共現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)

2.2 2011—2020年階段

與2001—2010年階段相比，多數(shù)關(guān)鍵詞詞頻與中心性有較大幅度的增加；SCIE數(shù)據(jù)表現(xiàn)得較為明顯，關(guān)鍵詞間關(guān)聯(lián)性增強(qiáng)，說(shuō)明這一時(shí)段中國(guó)熱科院學(xué)術(shù)研究方向漸趨集中。

（1）基于CNKI發(fā)文數(shù)據(jù)。熱門研究方向包括作物、植物保護(hù)、林學(xué)、果樹和農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)等，且食品、生物、農(nóng)業(yè)工程、化學(xué)工程等方向的研究熱度有較大幅度提升。作物研究中，木薯、橡膠樹或巴西橡膠、香蕉仍保持較高的研究熱度，芒果、菠蘿、油棕等次之，檳榔、胡椒等作物的研究熱度有所上升。生物技術(shù)研究中，基因克隆技術(shù)多用于巴西橡膠、荔枝等作物研究，與此同時(shí)，跨學(xué)科研究受到關(guān)注。如生物信息學(xué)，通過(guò)綜合利用生物學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)和信息技術(shù)分析與挖掘大量、復(fù)雜的作物數(shù)據(jù)的內(nèi)涵，從而揭示作物栽培、育種、生長(zhǎng)的機(jī)理。農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)與管理方面，開始關(guān)注作物的市場(chǎng)動(dòng)態(tài)。例如，橡膠價(jià)格與橡膠產(chǎn)量等相關(guān)，平均價(jià)格、市場(chǎng)動(dòng)態(tài)、收購(gòu)價(jià)格、批發(fā)市場(chǎng)等與咖啡、火龍果等研究主題聯(lián)系緊密。值得注意的是，2001—2010年階段詞頻最高的地域限定詞“海南省”“海南”的關(guān)注度已經(jīng)大大降低，說(shuō)明其研究視域的覆蓋面已經(jīng)大大拓展。

（2）基于SCIE發(fā)文數(shù)據(jù)。2011—2020年已形成較為集中的研究主題群。關(guān)于作物種類，arabidopsis（擬南芥）應(yīng)用于橡膠樹研究的相關(guān)關(guān)鍵詞詞頻與中心性均高于其他熱帶作物；近年來(lái)，wheat（小麥）、maize（玉米）等研究熱度也有所提高。關(guān)于作物栽培與生長(zhǎng)條件，研究熱點(diǎn)有生理、施肥、栽培、利用效率、自然環(huán)境條件等。關(guān)于生物技術(shù)方面，利用生物技術(shù)改良作物的遺傳學(xué)特性以提高產(chǎn)量和品質(zhì)仍是研究的熱點(diǎn)與重點(diǎn)；同時(shí)綜合應(yīng)用植物生態(tài)、生物化學(xué)、植物病理等多學(xué)科知識(shí)展開作物育種研究尚屬重要方向。此外，抗性研究（植物適應(yīng)逆境的能力）進(jìn)入研究者視域，涉及的高頻關(guān)鍵詞有tolerance（耐性）、resistance（抗性）、stress（脅迫）、acid（酸性的）等。

3 結(jié)論與展望

3.1 研究結(jié)論

通過(guò)對(duì)代表我國(guó)熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)研究領(lǐng)域前沿水準(zhǔn)的中國(guó)熱科院近20年來(lái)相關(guān)文獻(xiàn)的計(jì)量分析，可以看出中國(guó)熱帶農(nóng)業(yè)科技領(lǐng)域研究水平持續(xù)提升，研究領(lǐng)域不斷拓展的整體發(fā)展趨勢(shì)，為我國(guó)熱帶農(nóng)業(yè)發(fā)展作出了令人矚目的貢獻(xiàn)。20年來(lái)，中國(guó)熱科院加快熱帶農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新，主要立足于橡膠、木薯、香蕉等3個(gè)國(guó)家產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系的建設(shè)，打破了國(guó)際“北緯17°以上是植膠禁區(qū)”的論斷[1]；推動(dòng)了重要熱帶作物產(chǎn)量提高，選育出華南系列木薯新品種；保障熱帶農(nóng)產(chǎn)品的安全有效供給，建立起全國(guó)最大的熱帶作物種質(zhì)資源保存庫(kù)（圃），保存了優(yōu)質(zhì)種質(zhì)資源3萬(wàn)多份。

（1）科研論文發(fā)文量與學(xué)術(shù)水準(zhǔn)。中國(guó)熱科院發(fā)文量總體呈上升趨勢(shì)，于2014年達(dá)到峰值；此后因中文期刊發(fā)文量逐年減少，整體呈下行趨勢(shì)；而SCIE發(fā)文量逐年增長(zhǎng)，故對(duì)總量的貢獻(xiàn)程度明顯提升。其中標(biāo)志性成果包括：Hu等[2]繪制了木薯栽培品種SC205（華南205）高質(zhì)量參考基因組和單體型基因組圖譜，為木薯遺傳改良奠定了重要理論基礎(chǔ)；Yang等[3]在全球首次公布海南檳榔全基因組測(cè)序，對(duì)檳榔分子生物學(xué)研究和加快育種步伐具有里程碑意義；Liu等[4]為香蕉果實(shí)品質(zhì)形成與精細(xì)調(diào)控，通過(guò)基因編輯技術(shù)獲得優(yōu)質(zhì)新品系或新品種提供了重要的基因資源。應(yīng)該說(shuō)，中國(guó)熱科院的熱區(qū)研究在國(guó)際上體現(xiàn)出明顯的較高學(xué)術(shù)水準(zhǔn)。

（2）科研成果產(chǎn)出得益于各類研究基金支持?？蒲许?xiàng)目獲取能力是衡量科研單位科技創(chuàng)新能力和研究能力的重要指標(biāo)。上述科研成果的問(wèn)世得到國(guó)家科學(xué)技術(shù)部、財(cái)政部、農(nóng)業(yè)農(nóng)村部以及海南省科技項(xiàng)目基金支持，特別是2006年起中央財(cái)政面向公益性科研院所設(shè)立了科研業(yè)務(wù)費(fèi)專項(xiàng)資金（簡(jiǎn)稱基本科研業(yè)務(wù)費(fèi)），2016—2018年，中國(guó)熱科院農(nóng)業(yè)項(xiàng)目建設(shè)獲批總投資穩(wěn)定在2.6億多元[5]。這些項(xiàng)目無(wú)論是在基礎(chǔ)研究方面，還是在交叉領(lǐng)域、學(xué)科新生長(zhǎng)點(diǎn)的培育方面，全面提升了中國(guó)熱科院的科研實(shí)力、成果產(chǎn)出能力以及對(duì)外交流合作能力，為中國(guó)乃至世界熱帶現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的快速發(fā)展提供了有力的支撐。

（3）研究主題圍繞熱帶特色作物產(chǎn)業(yè)開展。2001—2010年中國(guó)熱科院的研究以作物種植與作物栽培為主導(dǎo)：擬南芥與橡膠的研究熱度最高，并建立了天然橡膠、木薯、香蕉等國(guó)家產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系。率先完成世界首張木薯全基因組測(cè)序與光合產(chǎn)物高效運(yùn)輸與積累模型，直接推動(dòng)了年產(chǎn)值達(dá)100億元的朝陽(yáng)產(chǎn)業(yè)[6]；同時(shí)提供了國(guó)內(nèi)天然橡膠行業(yè)發(fā)展所需的超過(guò)95%的技術(shù)成果，主導(dǎo)在北緯18°~24°大面積種植橡膠樹的世界橡膠史奇跡。TANG等[7]發(fā)現(xiàn)蔗糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白（HbSUT3）的表達(dá)與乳膠產(chǎn)量呈正相關(guān)；ZHU等[8]發(fā)現(xiàn)HbMT2能夠提高橡膠樹對(duì)重金屬離子的耐受性；DUAN等[9]從基因表達(dá)層面探討橡膠樹樹皮損傷時(shí)的響應(yīng)機(jī)制。另基因?qū)用娴闹黝}研究熱度呈上升趨勢(shì)。2011—2020年熱門研究向外延擴(kuò)展，小麥、玉米等研究熱度已有領(lǐng)先態(tài)勢(shì)；生物信息學(xué)等研究迅速發(fā)展，轉(zhuǎn)基因育種是研究熱點(diǎn)，抗鹽性等的相關(guān)研究也逐漸深入。

3.2 研究展望

當(dāng)前研究還存在一些問(wèn)題。①學(xué)術(shù)研究規(guī)模效應(yīng)下滑。在科研投入持續(xù)增加的前提下，中國(guó)熱科院論文發(fā)表量于2014年達(dá)到峰值后因中文期刊發(fā)文量逐年減少，整體呈下行趨勢(shì)。其原因在于2011年，在中國(guó)熱科院推動(dòng)下已完成3次產(chǎn)業(yè)升級(jí)的我國(guó)橡膠種植業(yè)已成為單產(chǎn)基本穩(wěn)定、可耕種面積接近飽和的成熟產(chǎn)業(yè)[10]；如前所述，木薯亦同期發(fā)展成為產(chǎn)值可觀的成熟產(chǎn)業(yè)；而且，由該院主導(dǎo)的國(guó)家“973”計(jì)劃項(xiàng)目“重要熱帶作物木薯品種改良的基礎(chǔ)研究”于2014年驗(yàn)收[11]。由于兩大凸顯核心競(jìng)爭(zhēng)力的項(xiàng)目后續(xù)研究熱度逐漸降低，橡膠和木薯關(guān)注度領(lǐng)跑地位依靠慣性維持若干年后便讓位于小麥、玉米，其相關(guān)成果產(chǎn)出勢(shì)必明顯減少。然而，前述種種研究熱點(diǎn)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不及天然橡膠與木薯在熱帶特色作物研究領(lǐng)域的關(guān)注度與影響力，其留下空白難以填補(bǔ)。因此，盡管中國(guó)熱科院頭部研究團(tuán)隊(duì)仍表現(xiàn)不俗，但其學(xué)術(shù)研究整體規(guī)模效應(yīng)出現(xiàn)下滑趨勢(shì)。②協(xié)同創(chuàng)新能力不足?？蒲羞x題與產(chǎn)業(yè)需求對(duì)接度、整合互補(bǔ)性資源、實(shí)現(xiàn)各方優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)的協(xié)同創(chuàng)新是當(dāng)今科技創(chuàng)新的新范式。從中國(guó)熱科院的科研項(xiàng)目來(lái)看，與企業(yè)聯(lián)合協(xié)作偏少，且該院重點(diǎn)項(xiàng)目、國(guó)際交流（合作）項(xiàng)目、聯(lián)合基金項(xiàng)目涵蓋面比較少。

基于前述種種，中國(guó)熱科院應(yīng)在熱帶作物研究等相關(guān)領(lǐng)域盡快選擇與培育如天然橡膠與木薯一類在業(yè)界有足夠關(guān)注度與影響力的研究主題，以延續(xù)其在熱帶作物研究領(lǐng)域的優(yōu)勢(shì)地位與核心競(jìng)爭(zhēng)力。其選擇取向除了近年來(lái)嶄露頭角的相關(guān)主題以外，與生物信息學(xué)關(guān)聯(lián)密切的領(lǐng)域值得關(guān)注。即通過(guò)綜合利用生物學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)和信息技術(shù)分析與揭示大量而復(fù)雜的作物數(shù)據(jù)的內(nèi)涵，從而揭示作物栽培、育種、生長(zhǎng)的機(jī)理。毋庸置疑，未來(lái)幾年基于生物信息學(xué)的跨學(xué)科研究將成為熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)領(lǐng)域新的熱點(diǎn)研究主題。故對(duì)這一研究領(lǐng)域應(yīng)該予以特別的關(guān)注。在此前提下，選擇基于學(xué)科融合且具有前瞻性的研究方向與主題，力爭(zhēng)在重大研究計(jì)劃、創(chuàng)新研究群體項(xiàng)目、國(guó)家重大科研儀器研制項(xiàng)目等方面取得突破性進(jìn)展，以期從多個(gè)層面推動(dòng)中國(guó)熱科院學(xué)術(shù)研究取得新的突破性進(jìn)展。