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1950年以来中国学者对苜蓿属的研究:历史脉络与启示



全 文 :DOI:10. 11686 /cyxb2015129 http:/ / cyxb. lzu. edu. cn
刘志英,李西良,齐晓,李峰,方珊珊,王宗礼,孙启忠. 1950 年以来中国学者对苜蓿属的研究:历史脉络与启示. 草业学报,2015,24(10):58-69.
LIU Zhi-Ying,LI Xi-Liang,QI Xiao,LI Feng,FANG Shan-Shan,WANG Zong-Li,SUN Qi-Zhong. Alfalfa science research by Chinese scholars since 1950:
history and main topics. Acta Prataculturae Sinica,2015,24(10) :58-69.
1950 年以来中国学者对苜蓿属的
研究:历史脉络与启示
刘志英1,李西良1,齐晓1,2,李峰1,方珊珊1,王宗礼1,3* ,孙启忠1*
(1.中国农业科学院草原研究所,内蒙古 呼和浩特 010010;2.全国畜牧总站,北京 100126;
3.中国动物卫生与流行病学中心,山东 青岛 266302)
摘要:苜蓿自汉朝被引入中国,距今历两千余年,当前已发展成为第一大栽培牧草,相对而言,我国苜蓿研究起步较
晚,在近年始得以迅猛发展,但目前对其研究的历史脉络尚未见报道。为此,通过文献计量学的方法,获取 CNKI、
WOS数据库及相关的统计数据的资料,综合分析了 1950 年以来中国学者对苜蓿的研究轨迹,探究了近 65 年来成
果数量、热点演进、关键节点等,并对比了国内、国际苜蓿研究的发展轨迹。结果表明,1)1950 年来,中国学者在苜
蓿方面的研究论文数量呈现强劲的增加态势,根据其自然增长特征,可分为 5 个时期,2000 年以后进入极速增长阶
段;2)近年来,中国学者对苜蓿研究的国际化程度逐年提高,目前中国已跃居全球第二大苜蓿研究国;3)中国学者
最早较为注重对地方品种及其遗传资源的挖掘,近年对高产、优质、抗逆育种与栽培理论的研究较多,更加注重苜
蓿产业发展相结合,相比于国外,对分子基础、种间互作等机理性研究尚显不足;4)苜蓿产业的成长、科技期刊的发
展、科研项目资助强度的增大是近 65 年来苜蓿研究得以迅猛发展的重要因素。研究认为,在未来的食物结构转
型、草地农业发展等历史趋势下,中国苜蓿研究将会从偏重于产业相关的技术研究,过渡到基础理论研究,从而全
方位支撑国家重大战略需求和基础科学理论需要。
关键词:苜蓿;文献计量学;Citespace III;草地农业;牧草产业
Alfalfa science research by Chinese scholars since 1950:history and main topics
LIU Zhi-Ying1,LI Xi-Liang1,QI Xiao1,2,LI Feng1,FANG Shan-Shan1,WANG Zong-Li1,3* ,SUN Qi-Zhong1*
1. Institute of Grassland Research,Chinese Academy of Agricultural Sciences,Hohhot 010010,China;2. National Animal Husbandry Service,
Beijing 100126,China;3. China Animal Health and Epidemiology Center,Qingdao 266032,China
Abstract:Alfalfa (Medicago sativa)has been cultivated in China for more than 2000 years since its introduction during
the Han dynasty. Currently,alfalfa is the most widely planted forage grass in China. Despite the importance of this spe-
cies as a forage,research on alfalfa began late in China,and has rapidly developed in recent years. In this study,we
obtained data from the Web of Science (WOS),China National Knowledge Infrastructure (CNKI) ,and other related
databases,and then used a literature metrology method to analyze the history of research on alfalfa conducted by Chinese
scholars since 1950. We explored the research achievements,evolution of hot spots,and key nodes in a historical con-
text of nearly 65 years,and compared the tracks of domestic and international research on alfalfa. Our results showed
that,since 1950,there has been an increase in the momentum of research on alfalfa conducted by Chinese scholars. Ac-
第 24 卷 第 10 期
Vol. 24,No. 10
草 业 学 报
ACTA PRATACULTURAE SINICA
2015 年 10 月
Oct,2015
* 收稿日期:2015-03-10;改回日期:2015-04-20
基金项目:公益性行业(农业)科研专项经费项目(201203042),现代农业产业技术体系项目(CARS-35),中国农业科学院科技创新工程-牧草
栽培与加工利用团队(CAAS-ASTIP-IGR 2015-02)和内蒙古自治区科技重大专项资助。
作者简介:刘志英(1985-),女,山西大同人,博士。E-mail:liuzhiying567@ 126. com
* 通讯作者 Corresponding author. E-mail:sunqz@ 126. com,wangzongli@ sina. com
cording to the growth curve of the number of alfalfa publications,the period since 1950 can be divided into five periods,
with the fast-growth stage in alfalfa research occurring after 2000. Our analyses showed that the internationalization of
Chinese alfalfa research has increased over time,and that China is now the second-most important source of alfalfa re-
search. In the early years of alfalfa research,the main topics were the mining of local varieties and genetic resources.
More recently,research topics have included yield improvement,quality improvement,and breeding and cultivation the-
ory. Also,there has been a considerable body of research on the development of alfalfa industries,comparisons of alfalfa
cultivation and use between China and other countries,molecular biology,and interspecific relationships. The growth of
the alfalfa industry,the emergence of new science and technology journals,and the increase in funding for scientific re-
search have contributed to the rapid developments in alfalfa research over the last 65 years. The results of this study sug-
gest that with the transformation of food structure and the development of grassland agriculture in China,alfalfa research
has shifted from basic theory to technology,so that it can support the needs of major national strategies and provide basic
science knowledge.
Key words:alfalfa (Medicago sativa) ;bibliometrics;Citespace III;agro-grassland;forage industry
以紫花苜蓿(Medicago sativa)为主的苜蓿属(Medicago)物种(以下统称“苜蓿”)是古老的栽培牧草,它起源
于伊朗等地区[1],因其蛋白转化效率高,营养丰富,可作为牲畜的优质饲草,因此成为最早被人类驯化的植物之
一,被广泛栽培利用[2]。早在二千多年前,作为战马的优良饲料,伴随着战争的足迹,在西亚、欧洲等地被有效传
播[3-4]。近代以来,随着商贸与交通的迅速发展,并沿着传教士的全球足迹,同时在世界资本主义崛起与西方列强
的殖民侵略等因素的驱动下,苜蓿在美国、加拿大、澳大利亚、南非、南美等世界各地都得以扩大种植[5],真正成
为了一种全球性的栽培作物。
美国是全球最大的苜蓿栽培国,近半个多世纪以来,其栽培面积一直稳定在 1000 万 hm2 左右[6],是其继小
麦(Triticum aestivum)、玉米(Zea mays)之后的第三大栽培作物[7]。苜蓿在我国同样有着悠久的栽培历史,据史
料记载,苜蓿早在公元前 115 年汉武帝时,张骞出使西域将苜蓿带回长安[8],并逐渐从长安传播到黄河流域等地,
得以普遍种植[9]。但比较而言,苜蓿产业在我国形成与发展却仅有几十年的时间[10],真正的快速发展是在进入
21 世纪以后。作为我国第一大栽培牧草,相较于其他牧草,它吸引了更多的研究者的关注[11]。
20 世纪 50 年代以来,我国的苜蓿研究开始缓慢起步,但受限于对牧草的重视程度不够等多种因素的影响,
苜蓿研究成果十分稀少[11]。进入 20 世纪 80 年代以后,才开始广泛对苜蓿引种适应性、地方优异品系资源等问
题开始了较多的研究[6,12]。吴仁润[13]早在 1987 年对中国苜蓿科研 30 年的回顾认为,20 世纪 50 年代以来的苜
蓿研究的主要成就是挖掘了一批地方品系、清查了一些苜蓿主要病害、研究了提高苜蓿越冬率的技术。从 20 世
纪 80 年代至今,我国苜蓿的栽培区域得以有效扩展,逐渐从西北、黄河流域等传统的苜蓿栽培区向全国包含湿
热、高寒、干旱、盐渍等多个气候区域引种,有效扩大了苜蓿在我国的栽培范围[14-15]。与此同时,在苜蓿资源收集
与品种选育[16-17]、产量与品质形成[18]、抗逆性[19]、区域适应性评价[20]、生理生态特性[21]等各个方向,都开展了卓
有成效的研究。
回顾 1950 年以来的苜蓿研究史,总的来看,中国学者对苜蓿的研究从无到有、由少及多,因其在不同时期具
有不同的范式特征,因而呈现了有趣的科学轨迹,但目前对其历史脉络的研究尚未见报道。因此,本文通过文献
计量学(bibliometrics)的方法,获取中国知网(CNKI) ,Web of Science (WOS)数据库及相关的苜蓿栽培面积等方
面的统计资料,分析了 1950 年以来中国学者对苜蓿的研究轨迹,探究了其成果数量、热点演进、关键节点等的历
史脉络,对比了国内、国际苜蓿研究的发展轨迹,并分析其成因,以期通过研究,为未来的中国苜蓿研究提供一定
的启示和借鉴。
95第 10 期 刘志英 等:1950 年以来中国学者对苜蓿属的研究:历史脉络与启示
1 材料与方法
1. 1 数据获取
本文主要分析 1950 - 2014 年中国学者以中英文论文形式发表的关于苜蓿的研究成果,文献资料的搜集包含
中文期刊论文和英文期刊论文(主要统计 SCI收录期刊)两部分。其中,中文论文的相关信息通过中国知识基础
设施工程(China National Knowledge Infrastructure,CNKI)数据库的“中国学术期刊网络出版总库”中下载,英文论
文的相关信息通过美国科学情报研究所(Institute for Scientific Information,ISI)的 WOS数据库的 WOSTM核心合
集进行下载。
由于苜蓿属物种主以“苜蓿”冠名,在 CNKI 数据库中搜索中文论文的方法为,检索条件设定“苜蓿”为检索
词,时间跨度选择为 1950 - 2014,跨库选择仅选为“期刊”,从而剔除会议论文、学位论文、专利等信息的干扰,对
数据进行清洗。每条检索文献的信息包含作者姓名、作者机构、论文标题、论文摘要、发表日期、研究学科、资助项
目等内容。根据国际上不同地区的表述习惯,为保证数据收集的完备性,在 WOS 数据库中搜索英文论文的方法
为,以“主题 = alfalfa”OR“主题 = Medicago”OR“主题 = Lucerne”为检索式,由于 1995 年之前很少有中国的苜蓿研
究论文发表在 SCI收录期刊,因此检索时间为设定为 1995 - 2014 年,检索后对结果精炼出中国学者发表关于苜
蓿的英文研究论文,进一步精炼为 Article的内容,检索文献含“Author names”、“Title”、“Abstract”、“Date”、“Ad-
dresses”、“Cited references”等信息。
中国苜蓿栽培面积包含 1950 - 2013 年苜蓿的数据,从统计年鉴和相关文献报道分别获取。1950 - 1990 年
的数据参考耿华珠[22]、吴仁润[13]报道,1991 - 2000 年的数据参考张玉发和王庆锁[23]、洪绂曾[8]的报道,2001 -
2013 年的数据来自全国畜牧总站编写的《草原基础数据册(2001 - 2008)》和《中国草业统计(2009 - 2013)》(内
部资料,未正式出版)。同时从《草原基础数据册(2001 - 2008)》和《中国草业统计(2009 - 2013)》获取 2001 -
2013 年中国栽培牧草总面积(含一年生、多年生牧草)、多年生栽培牧草面积等数据。
2000 年以来有关苜蓿研究的国家自然科学基金项目立项情况的数据,来源于 MedSci网站“2015 自然科学基
金分析系统(高级版)”(http:/ /www. medsci. cn /sci /nsfc_analysis2. do) ,在“关键领域历年中标对比”功能中输入
关键词为“苜蓿”进行查询。
1. 2 数据整合
1950 - 2009 年的论文发表量为当年中文论文和英文论文数量的总和。根据 CNKI 等数据库的分类,中国学
者对苜蓿研究的主要学科方向原始数据含“农作物”、“畜牧与动物科学”、“植物保护”、“农业经济”、“生物学”、
“农业基础科学”等,由于信息重复,为清晰起见,将研究方向整合归纳为“植物科学”(即从苜蓿遗传、生理、栽培
等植物学背景的研究)、“畜牧科学”(即从苜蓿的动物转化方向的研究)、“植物保护”(即从苜蓿病虫害等角度的
研究)、“农业经济”(即从草业经济方向的研究)、“工程机械”(即从苜蓿收获、加工等角度的研究)5 类。在对不
同年代苜蓿研究的热点关键词分析中,对“苜蓿”、“紫花苜蓿”、“牧草之王”等难以代表某一研究命题、宏观性的
关键词予以剔除,对类似“营养成分”、“营养品质”等表述略有差异、但内容重复的关键词予以合并。
1. 3 研究指标
对研究热点的表征采用出现频次和中介中心性两项指标。在网络结构中,如果某节点占据在其他两个节点
之间,则该节点因具有控制其他两个节点间联系的能力而拥有特殊的地位。中介中心度测量的是节点对资源控
制的程度,衡量节点作为媒介的能力,中介中心度越高,表明节点对资源控制的能力越强[24]。
中国学者对苜蓿研究的国际化程度分析采用 SCI论文占比指标,其计算方法为,以当年发表的 SCI 论文除以
当年发表总论文的比值。对苜蓿在栽培牧草中的地位变化的分析,采用苜蓿栽培面积占比指标,其计算以当年苜
蓿栽培面积除以当年牧草栽培面积的比值。不同国家学者在全球苜蓿研究中的地位采用国别占比指标,其计算
通过某一国家发表的论文数除以全球苜蓿研究的论文总数的比值。
1. 4 分析软件
通过统计分析软件 SPSS 19. 0 (SPSS,Inc.,Chicago,IL)对发表论文数量、苜蓿栽培面积、苜蓿相关项目立
06 草 业 学 报 第 24 卷
项数与年份之间关系的分析采用回归分析方法,并分别在 P < 0. 05,0. 01 和 0. 001 水平进行显著性检验。对热点
关键词频次、中介中心性、关键词初现年的分析,通过基于 Java 平台的知识图谱分析软件 CiteSpace III 进行[24]。
在苜蓿研究的国别占比的比较中,通过 ArcGIS 10. 1 (ESRI,Redlands,California,USA)进行空间分析和作图。
其他的图形均通过 Sigmaplot 12. 0 (Systat Software,Inc.,USA)进行绘制。
2 结果与分析
2. 1 近 65 年来中国学者的苜蓿研究发文分析
近 65 年来,中国学者在苜蓿方面的研究论文数量呈现显著的增长态势,2010 年以来年发文量为 20 世纪 50
年代的年发文量的 100 倍以上(图 1a)。比较来看,以中文形式发表的论文占主导地位(图 1a) ,但近年来中国学
者对苜蓿研究的国际化程度逐年提高(P < 0. 001) ,从 1995 年开始有少量研究发表在国际刊物上,到 2014 年,
SCI论文占中国学者苜蓿研究论文的 14%左右(图 1b)。以论文数量随时间序列的增长特征来看,可将近 65 年
来的苜蓿研究划分为 5 个阶段:(1)1950 - 1977 年,研究起始期;(2)1978 - 1990 年,快速发展期;(3)1991 - 2000
年,平稳维持期;(4)2001 - 2008 年,极速增长期;(5)2009 - 2014 年,高位发展期(图 1a 和 c)。中国学者在近 65
年来苜蓿研究的主要方向是植物科学,其次是畜牧科学、植物保护、农业经济、工程机械(图 2)。
图 1 中国学者对苜蓿研究论文的动态变化轨迹
Fig. 1 Dynamic changes trajectory of China’s research paper of alfalfa
(a)中国学者在 1950 - 2014 年间以中英文形式发表的学术论文数量。S1 ~ S5 代表 5 个发展时期,小图坐标轴同大图。(b)1995 - 2014 年中国学
者发表关于苜蓿的论文中 SCI占比变化特征。(c)5 个发展时期的论文数量动态特征分析。(a)The number of academic papers published in English
and Chinese from China’s scholars among 1950 to 2014. S1 to S5 represent five development periods. The coordinate axis of the small Figure is the same as the
big Figure. (b)SCI proportion variation characteristics of China’s academic papers about alfalfa among 1995 to 2014. (c)Dynamic characteristics analysis on
the number of papers in 5 development periods,respectively.
16第 10 期 刘志英 等:1950 年以来中国学者对苜蓿属的研究:历史脉络与启示
2. 2 近 65 年来中国学者对苜蓿研究的热点变化
图 2 中国学者对苜蓿研究的主要学科方向
Fig. 2 Major disciplines direction on alfalfa
from China’s scholars
PLS,植物科学;LVS,畜牧科学;PPS,植物保护;AES,农业经济;
EMS,工程机械。PLS,Plant sciences;LVS,Livestock sciences;PPS,Plant
protection sciences;AES,Agricultural economy sciences;EMS,Engineering
machinery sciences.
根据对中国学者的苜蓿研究阶段的划分,通过文
献计量学方法,对 2000 年之前、2000 - 2008 年、2008
年以后 3 个主要研究时间段的热点进行分析(表 1)。
具体而言,在 2000 年之前的研究中,“苜蓿品种”是最
主要的研究命题,其中,一些地方品种的挖掘、利用受
到了较高的重视,此外,也有不少研究开始关注越冬、
抗旱等抗逆性的研究命题;在 2000 - 2008 年间,苜蓿
的产量、品质等生产性能得到较高的重视,大量的研究
集中于此,对抗逆性的研究由 2000 年之前的抗旱、抗
寒,开始逐步扩展到耐盐性;在 2008 年以后,除了继续
保持对产量、品质等生产性能的高度关注之外,对栽培
技术、产业发展等命题开始有了较多的研究。总的来
看,近 65 年来,中国学者的苜蓿研究命题中,从早期较
为注重对地方品种及其遗传资源的挖掘,逐渐过渡到
近年来通过开展高产、优质、抗逆育种与栽培理论的研
究,从而更加与苜蓿产业的发展紧密结合(表 1)。
表 1 近 65 年来中国学者对苜蓿研究的热点变化分析
Table 1 Hot topic changes analysis on alfalfa from China’s scholars nearly 65 years
2000 年之前 Before 2000
关键词
Key words
频次
Frequency
中心性
Centrality
2000 - 2008
关键词
Key words
频次
Frequency
中心性
Centrality
2008 年以后 After 2008
关键词
Key words
频次
Frequency
中心性
Centrality
苜蓿品种 Alfalfa varieties 5 0. 46 产量 Yield 41 0. 28 产量 Yield 226 0. 05
地方品种 Native varieties 4 0. 09 营养价值 Nutritive value 29 0. 21 苜蓿品种 Alfalfa varieties 142 0. 10
越冬率 Wintering rate 3 0. 66 抗旱性 Drought resistance 19 0. 19 营养价值 Nutritive value 117 0. 02
生产性能 Production performance 2 0. 70 生产性能 Production performance 18 0. 05 苜蓿干草 Alfalfa hay 99 0. 07
根蘖性状 Creeping-root 2 0. 30 苜蓿草粉 Alfalfa meal 17 0. 12 苜蓿种植 Alfalfa planting 70 0. 05
遗传多样性 Genetic diversity 2 0. 22 黄土高原 Loess plateau 13 0. 04 优质牧草 High-quality forage 69 0. 08
抗旱性 Drought resistance 2 0. 17 品种 Variety 11 0. 11 栽培技术 Cultivation techniques 68 0. 04
同工酶 Isozyme 2 0. 14 耐盐性 Salt tolerance 11 0 苜蓿产业 Alfalfa industry 67 0. 11
根蘖苜蓿 Creeping-root alfalfa 2 0. 07 品质 Quality 10 0. 14 奶牛 Dairy cow 59 0. 03
亲缘关系 Genetic relationship 2 0 适口性 Palatability 9 0. 07 苜蓿生产 Alfalfa production 55 0. 12
2. 3 中国与国际研究动态的比较
从 1995 年开始有中国学者以英文形式在国际上发表关于苜蓿的研究论文算起,苜蓿研究论文主要由美国
(23. 33%)、法国(8. 65%)、澳大利亚(6. 59%)、中国(6. 45%)和加拿大(5. 43%)5 国的科学家所发表,占全球苜
蓿研究总论文的 50. 00%以上。综合来看,1995 年以来,中国成为世界第四大苜蓿研究国,但仅为世界第一的美
国的约 1 /4(图 3)。但发展速度较快,1995 - 2014 年间,中国学者发表的成果在国际占比呈逐年提高(P < 0.
01) ,至 2014 年,已占全球的 20%以上,发展成为全球第二大苜蓿研究国(图 4)。从研究的热点来看,国内外存
在很大的差异,具体而言,国际研究主要集中于“基因表达”等分子水平上的探索,并较为重视以模式植物拟南芥
为共同研究材料去开展相关的机理性研究,尤为引人注意的是,国际上对苜蓿 -根瘤菌的共生关系及其固氮效应
的研究较多,对丛枝菌根真菌对苜蓿养分、水分的利用也有不少的报道,此外,对品质、产量也有许多研究。而中
国的研究集中于品种、产量、品质、产业,表现出与国外研究焦点的显著不同(表 2)。
26 草 业 学 报 第 24 卷
图 3 1995 -2014 年不同国家学者对苜蓿的研究论文数量在全球的占比
Fig. 3 Percentage of the number of papers about alfalfa around the world from different countries’scholars among 1995 to 2014
图 4 中国学者苜蓿研究在世界上的地位
Fig. 4 Status of alfalfa research from China’s scholars in the world
2. 4 影响中国学者苜蓿研究脉络的因素分析
2. 4. 1 苜蓿产业发展 产业发展的理论与技术需求一般是科学研究的根本背景,分析 1950 年以来中国苜蓿
栽培面积,发现栽培面积随时间序列呈现显著的增加趋势(P < 0. 001) ,尤其是 2000 年以来栽培面积迅猛增长
(图 5a) ,与前述的中国学者的苜蓿研究论文的递增规律相同(图 5a)。此外,更为值得注意的是,近年来苜蓿在
所有栽培牧草中地位得以更加凸显,2000 年以来,苜蓿在多年生牧草、全部栽培牧草中的份额均呈现极显著的增
加态势(P < 0. 001) ,至 2013 年,苜蓿栽培面积已占多年生牧草的 30%以上,占全部牧草的 25%左右(图 5b)。苜
蓿产业发展中的技术难题是科学研究的基本问题,因此,产业发展是苜蓿研究迅速发展的重要推动力量。
2. 4. 2 成果展示平台 学术期刊的发展为研究成果的发表提供了平台,按发文总量排序,近 65 年来,有关苜
蓿的中文研究论文主要发表在《草业科学》(1984 年创刊)、《中国草地学报》(1979 年创刊)、《草原与草坪》(1981
年创刊)、《草地学报》(1991 年创刊)和《草业学报》(1990 年创刊)等 5 种期刊上,占总发文量的 16. 19%,此外,
中国学者对苜蓿研究的英文论文主要发表在 PloS one等期刊上(图 6)。以苜蓿研究发表的 5 种主要中文期刊分
析,总的来看,自第一本期刊于 1979 年创刊以来,5 种期刊的总载文量呈现显著的增长趋势(图 7a) ,各期刊的年
载文量均呈现不同程度的增加态势(图 7b) ,为苜蓿研究成果的发表提供了重要载体。
36第 10 期 刘志英 等:1950 年以来中国学者对苜蓿属的研究:历史脉络与启示
表 2 中国学者的苜蓿研究热点与国际研究热点的对比
Table 2 Hot spot comparison of alfalfa research with China’scholars and international research
全球 Global
关键词
Key words
频次
Frequency
中介中心性
Centrality
初现年
Year
中国 China
关键词
Key words
频次
Frequency
中介中心性
Centrality
初现年
Year
基因表达 Gene-expression 1645 0. 24 1995 产量 Yield 267 0. 21 2004
拟南芥 Arabidopsis thaliana 1526 0. 09 1998 营养价值 Nutritive value 205 0. 12 2002
根瘤菌 Rhizobium 1166 0. 12 1995 苜蓿品种 Alfalfa varieties 155 0. 12 1999
抗逆性 Resistance 819 0. 26 1995 栽培技术 Cultivation techniques 150 0. 07 2008
生长 Growth 672 0. 10 1995 生产性能 Production performance 119 0. 09 1997
固氮作用 Nitrogen-fixation 664 0. 10 1995 苜蓿干草 Alfalfa hay 108 0. 05 2008
共生关系 Symbiosis 439 0. 10 1995 苜蓿草粉 Alfalfa meal 85 0. 07 2003
土壤 Soil 349 0. 07 1995 优质牧草 High-quality forage 71 0. 03 2009
产量 Yield 317 0. 06 1995 苜蓿产业 Alfalfa industry 70 0. 04 2010
蛋白质 Protein 272 0. 17 1997 奶牛 Dairy cow 67 0. 01 2006
根系 Roots 271 0. 16 1998 土壤水分 Soil moisture 66 0. 02 2007
进化 Evolution 238 0. 01 2003 抗旱性 Drought resistance 65 0. 19 1998
菌根真菌 Mycorrhiza 215 0. 03 2002 品质 Quality 65 0. 09 2004
生物合成 Biosynthesis 211 0. 04 1995 苜蓿种子 Alfalfa seeds 64 0. 00 2010
品质 Quality 198 0. 03 1997 适口性 Palatability 61 0. 02 2008
图 5 中国 1950 年以来苜蓿栽培面积动态轨迹
Fig. 5 Dynamic trajectories of alfalfa cultivation area in China since 1950
(a)1950 - 2013 年中国苜蓿栽培面积与年份的幂函数拟合曲线 (r = 0. 96,P < 0. 001) ; (b)2001 - 2013 年间苜蓿栽培面积占全部牧草栽培总面
积(r = 0. 97,P < 0. 001)与多年生牧草栽培面积(r = 0. 95,P < 0. 001)的比例。(a)The power function fitting curve of alfalfa cultivation area and the
year in China among 1950 to 2013 (r = 0. 96,P < 0. 001) ; (b)Percentage of alfalfa cultivation area accounting for all forage cultivation area (r = 0. 97,P <
0. 001)and perennial grass cultivation area (r = 0. 95,P < 0. 001)among 2001 - 2013,respectively.
2. 4. 3 研究支撑体系 科研项目资助是研究得以开展、研究论文发表的基本动力,分析近 65 年来中国学者的
苜蓿研究的项目资助情况,发现国家自然科学基金项目、国家科技支撑计划项目是最主要的资助来源,此外,国家
973 项目、国家 863 项目、中国科学院知识创新工程、农业部 948 项目、农业科技成果转化资金、农业结构调整重
大技术研究专项等也是推动苜蓿研究发展的主要项目类型(图 8a)。以对苜蓿研究推动最大的国家自然科学基
金项目为例,分析其在近年来的发展趋势,发现自 2000 年以来,有关苜蓿的资助项目显著增加(P < 0. 01) ,从 21
世纪初期的每年低于 5 项,发展到近年来的约每年资助 30 项(图 8a) ,这是苜蓿研究得以迅猛发展的重要原因。
46 草 业 学 报 第 24 卷
图 6 中国学者发表论文的主要学术期刊及有关苜蓿的论文数量
Fig. 6 Main academic journals publishing papers about alfalfa from China’scholars and the number of papers about alfalfa
中文期刊(1950 - 2014) ;英文期刊(1995 - 2014)。简称:CPS,草业科学;CGC,中国草地学报;CGT,草原与草坪;CAS,草地学报;CAP,草业学报;
CPA,草业与畜牧;CAA,安徽农业科学;CCH,中国草食动物;CXA,新疆农业科学。EPO,Plos one;EPP,Plant physiology;EMB,Molecular biology re-
ports;EBG,BMC genomics;EPS,Plant and soil;EAB,African journal of biotechnology;EJP,Journal of integrative plant biology;EJE,Journal of experi-
mental botany;EPL,Planta. Chinese journal (1950 - 2014) ;English journal (1995 - 2014). Abbreviations:CPS,Pratacultural science;CGC,Chinese
journal of grassland;CGT,Grassland and turf;CAS,Acta agrestia sinica;CAP,Acta prataculturae sinica;CPA,Prataculture and animal husbandry;CAA,
Journal of Anhui agricultural sciences;CCH,China herbivores;CXA,Xinjiang agricultural sciences.
图 7 刊发苜蓿研究论文的 5 种主要期刊自创刊以来的总发文量(a)与分别发文量(b)的动态变化
Fig. 7 Dynamic changes of the total papers’number from the 5 major journals on
alfalfa (a)and the individual number (b),respectively
3 讨论
3. 1 中国学者对苜蓿属研究的历史脉络
科研成果数量的发展轨迹受多种因素的影响,通过对苜蓿研究论文数量的历史轨迹的剖析,有助于相关研究
者从科学学(science of science)的层面上顺应研究范式的转变[25],瞄准关键科学问题,进行研究。本研究发现,
以中国学者的苜蓿研究论文数量随时间序列的自然增长特征来看,可将近 1950 年来的苜蓿研究清晰地划分为 5
个阶段:第一阶段在 1950 - 1977 年,为“研究起始期”,这一时期的年论文发表量较少,且发展不稳定,年际之间
的波动较大,中国的苜蓿研究尚未形成稳态;第二阶段在 1978 - 1990 年,为“快速发展期”,10 多年间,论文数量
增长近 10 倍,且其与年份之间具有显著的回归关系,中国的苜蓿研究取得了较快的发展,与“文革”结束、1977
年全国科学大会召开后科研环境的积极激励有关;第三阶段在 1991 - 2000 年,为“平稳维持期”,十年之间年论
56第 10 期 刘志英 等:1950 年以来中国学者对苜蓿属的研究:历史脉络与启示
图 8 资助中国学者苜蓿研究的主要科研项目及其发展趋势
Fig. 8 Main projects funding alfalfa research from China’s scholar and its development trend
(a)资助中国学者苜蓿研究的主要科研项目类别;(b)2000 年以来国家自然科学基金对苜蓿研究项目的资助率。NSFC,国家自然科学基金;NS-
SP,国家科技支撑计划(含原国家科技攻关计划) ;973,973 计划;863,863 计划;IPC,中国科学院知识创新工程;948,农业部 948 项目;ASTF,农业
科技成果转化资金。(a)Major scientific research project categories funding alfalfa research in China; (b)Funding rate on alfalfa research by the national
natural science fund since 2000. NSFC,Natural Science Foundation of China;NSSP,National Science and Technology Support Plan Projects;973,973 Pro-
gram;863,863 Program;IPC,Innovative Program of the CAS;948,948 Project of Agricultural Department;ASTF,Agricultural Science and Technology
Transformation Fund.
文量维持在 200 篇左右,年际之间的波动较小;第四阶段在 2001 - 2008 年,为“极速增长期”,短短几年间,年发文
量从约 200 篇,增长至接近 1000 篇;第五阶段在 2009 - 2014 年,为“高位发展期”,尽管仍然保持显著的增长态
势,但较之前一阶段,其增长速率显著降低,进入高位发展状态,这与“婴儿奶粉事件”后,全社会对优质饲草的高
度重视有关[7]。
3. 2 苜蓿科学研究与产业发展的互动关系
有趣的是,苜蓿研究的发展轨迹与产业发展等因素具有极强的相关性,已有研究报道了我国苜蓿产业的发展
阶段,孙启忠等[26]将中国苜蓿产业的发展历史划分为 5 个阶段:(1)苜蓿生产自给期(1949 - 1983 年) ;(2)苜蓿
产业萌芽期(1984 - 1995 年) ;(3)苜蓿产业成长期(1996 - 2004 年) ;(4)苜蓿产业调整期(2005 - 2009 年) ;(5)
苜蓿产业增长期(2010 年 -现在)。相似的是,卢欣石[7]将之分为 3 个阶段:(1)平衡稳定阶段(20 世纪 90 年代
中期以前) ,此时中国苜蓿没有形成产业;(2)急速发展阶段(20 世纪 90 年代末 - 21 世纪初) ;(3)低迷徘徊阶段
(2004 - 2007 年) ;(4)振兴上升阶段(2008 年 -现在)。可见,孙启忠等[26]和卢欣石[7]关于苜蓿产业的发展阶段
基本吻合,本研究关于 20 世纪 50 年代以来苜蓿栽培面积的分析也支持其阶段划分的观点,重要的是,这一产业
的阶段划分与本文关于苜蓿研究的阶段划分也存在着明显的吻合,可见苜蓿研究的繁荣有赖于产业发展对技术
需求的增大。同时,本文进一步分析发现,除了苜蓿产业的成长的因素之外,科技期刊的发展、科研项目资助强度
的增大也是苜蓿研究的关键支持力量。
3. 3 中外学者对苜蓿研究轨迹的分异
在不同的时期,苜蓿研究的热点问题不尽相同,通过 Citespace III 软件,本文开展文献计量学的分析发现,在
2000 年之前,对苜蓿地方品种的挖掘和利用较为重视,从 2000 年开始,进入“急速增长期”,大量的研究主要关注
苜蓿的产量、品质等生产性能,同时对抗逆性的研究也较多,在 2008 年进入“高位增长期”以后,对产量、品质等
生产性能的仍然高度关注,引人注意的是,这一时期对栽培技术、产业发展等开始重视。因此,中国学者的研究,
早期较为注重对地方品种及其遗传资源的挖掘,逐渐过渡到近年来通过开展高产、优质、抗逆育种与栽培理论的
研究,从而更加与苜蓿产业的发展紧密结合。这与国外研究的研究轨迹相差迥异,本文分析发现,国际上对苜蓿
的分子基础等方面开展了大量研究。显然,过去 65 年中国的研究偏重于本土适应性,主要聚焦于通过育种、栽培
66 草 业 学 报 第 24 卷
等途径提高苜蓿的产量和品质,但对苜蓿的分子生物学机制的关注尚显薄弱。而且,通过学科分类的分析发现,
主要的研究聚焦于植物科学方向,而对苜蓿的动物转化、病虫害、草业经济、牧草收获加工等的关注相对较少,在
未来的产业化发展的历史趋势下,需要加强多学科的研究。
3. 4 未来中国学者的苜蓿研究方向的预测
苜蓿产业是牛奶安全生产的“第一车间”,自“婴儿奶粉事件”以来,举国高度关注牛奶等奶制品的质量问
题[27],国务院于 2012 推动开展了“振兴奶业苜蓿发展行动”计划,极大地推动了苜蓿产业的发展。重要的是,当
前,我国城乡居民食物结构正在发生历史性的转型,故食物生产模式亦应顺应食物结构的转型而做出战略调
整[28]。根据“食物当量”的相关研究表明,中长期内国内城乡居民的口粮需求约为 2 亿 t“食物当量”,家畜饲料
需求为 5 亿 t“食物当量”,饲料是口粮的 2. 5 倍[29]。因此,传统的“耕地农业”将无力承担,未来必须大力发展以
苜蓿产业为主的草地农业,发挥苜蓿的“营养体农业”对“籽实农业”的饲料生产效率的比较优势[30]。值得一提
的是,为顺应食物结构转型的历史趋势,加强维护粮食安全,2015 年中央一号文件首次明确了“草牧业”的概念,
更加突出饲草的畜牧转化功能,丰富草业科学的现代内涵,指出要“加快发展草牧业,支持青贮玉米和苜蓿等饲
草料种植,开展粮改饲和种养结合模式试点,促进粮食、经济作物、饲草料三元种植结构协调发展”。显然,以苜
蓿为主的草产业发展迎来了难得的历史发展机遇,可以预测,未来中国的苜蓿产业将会得到更大的发展[31]。因
而,苜蓿研究也将会从偏重与产业相关的技术研发,逐渐过渡到基础理论、关键技术的多学科协同创新,全方位支
撑国家重大战略需求和基础科学理论发展的需要。
4 结论
1)1950 年来,中国学者在苜蓿方面的研究论文数量呈现强劲的增加态势,根据其自然增长特征,可分为 5 个
时期,分别为:① 1950 - 1977 年,研究起始期;② 1978 - 1990 年,快速发展期;③ 1991 - 2000 年,平稳维持期;④
2001 - 2008 年,极速增长期;⑤ 2009 - 2014 年,高位发展期。
2)近年来,中国学者对苜蓿研究的国际化程度呈逐年显著提高态势,至 2014 年,中国学者 SCI发文量在国际
SCI总论文的占比达 20%以上,中国已跃居全球第二大苜蓿研究国。
3)中国学者最早较为注重对地方品种资源的挖掘,近年对高产、优质、抗逆育种与栽培理论研究较多,偏重
与苜蓿产业发展相结合,与国外同行相比,中国学者对分子遗传基础等机理性研究仍显不足。
4)苜蓿产业迅速成长,科技期刊平稳发展,科研项目资助强度的显著增大,是近 1950 年以来中国学者对苜蓿
属的研究得以迅猛发展的重要作用力量。
5)随着国家对草牧业的日益重视,在未来的食物结构转型、草地农业发展等趋势下,苜蓿研究将会从偏重与
产业相关的技术研究,过渡到基础理论研究,从而推动中国草产业的发展与苜蓿科学的进步。
致谢:两位匿名审稿专家在同行评议中提出了建设性意见,谨致谢忱!
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