李琦　罗金欢　李文泰　刘晓庚

[摘要]为准确把握国内外马铃薯研究现状与发展趋势，明确当前的研究热点和未来的研究方向。利用文献计量方法，对覆盖面广的中外文数据库分别按文献年度分布、基金来源、关键词、载文期刊等指标进行检索与统计分析。共得中文文献29 971篇（1951年1月-2017年12月）、外文文献122 127篇（1953年1月-2017年12月）、专利1181项（2013年1月-2017年12月）。我国马铃薯的研究现状、发展趋势和研究热点是：（1）研究论文数目逐年增长，总数多，形成稳定的研究区域，马铃薯的研究技术已较为成熟；（2）马铃薯的研究已经逐渐拓展至加工利用方面等方面，未来马铃薯应用方面的研究将不断深入；（3）马铃薯研究热点主要在马铃薯的栽培种植增产及马铃薯本身性质的分析研究。我国的马铃薯的研究正处线性增长阶段，马铃薯的研究除了在栽培种植技术领域的研究，已拓展至马铃薯本身的性质及其加工与利用方面等。但是，对马铃薯的加工利用方面例如食品、化工、医药等方面的研究相对较少，发展空间巨大。

[关键词]马铃薯；文献计量；加工与利用；发展趋势

中图分类号：S532 文献标识码：A DOI：10.16465/j.gste.cn431252ts.20180321

马铃薯也叫土豆，是世界上最大的非谷物作物，被誉为全球第四大粮食作物。我国马铃薯产量从2014年的9 557.11万t增长到2016年的9 912.24万t，年增长率达3.72%，产量占全球年产量的25.1%～26.3%，栽种面积和产量均为世界第一位，单产为最高者美国的32.3%。马铃薯因其产量和营养价值均高，且耐旱、抗病、适应性都强，是重要的粮食安全作物和替代粮食作物。从营养的角度来看，马铃薯有相对较低的热量，与水稻和小麦相比有全面的营养和高品质蛋白质。我国是一个粮食需求量大、品种多、耕地面积少的国家，因此，开展马铃薯研究对改善我国粮食供需紧张的局面、调整种植结构和确保我国粮食安全及提高人民的健康等均有重要意义。文献计量法通过定量获取相关信息并由其特征参数表征来探究客观事物发展规律、变化，并预测相关重点。为把握马铃薯领域的研究现状与发展趋势，本文对国内马铃薯的研究进行了文献计量分析，以期更好地为我国马铃薯的研究与发展提供参考。

1研究方法

中文文献信息来源于中国期刊全文据库（CNKI），检索的时间跨度为1951年1月-2017年12月，在高级检索下选择“基础科学”“农业科技”“医疗卫生科技”3个子库，以篇名为“马铃薯”同时选择“模糊”的匹配方式，共计搜索到29 971篇文献资料。英文文献来源于Elsevier数据库，检索的时间跨度为1953年1月-2017年12月，以篇名为Solanum tuberosum、potato，subiect选择“All Science”，Date Range选择“AllYears”进行匹配检索，共检索到122 127篇文献。专利信息来源于中国知识产权网，检索的时间跨度为2013年1月-2017年12月，以“马铃薯”为关键词进行检索，检索到专利共计1181项，其中发明专利525项，实用新型专利656项。以这些文献和专利作为数据集，并通过筛选、统计分析等操作。从年度分布、基金来源、关键词、研究内容、载文期刊、被引文次数、研究机构七个方面对国内文献进行分析；从年度分布、内容分类两个方面对专利进行分析；从年度分布、期刊分布两个方面对国外文献进行分析。

2文献分析

2.1文献的年度分布分析

不同年份与马铃薯相关的国内专利及国内外文献数量见表1，从年度分布统计结果可将马铃薯的研究分为4个发展阶段：（1）1951-1979年，国内外文献总量为13 830篇，国内文献量为473篇，涉及马铃薯的栽培技术、马铃薯晚疫病的研究，对马铃薯的研究主要是在栽培种植方面。此段时间，我国研究马铃薯的阶段为初期阶段，特点是文献少，研究领域窄，研究热点单一。（2）20世纪80年代，国内外文献总量为14 317篇，国内文献量为1127篇，内容涉及马铃薯的栽培种植育种、对其营养价值、性质的研究等。此段时间，我国研究马铃薯的阶段为孕育期，特点是马铃薯相关文献较少且增长缓慢，研究領域范围较窄，但研究热点不再单一化，初步形成了一定的研究方向。（3）20世纪90年代，国内外文献总量为23 474篇，国内文献量为3 047篇，内容涉及马铃薯的种植技术的提升、对马铃薯的综合利用、对马铃薯Y病毒的分析等，此段时间，我国研究马铃薯的阶段为成长期，特点是马铃薯相关文献数量及质量逐步提高，研究方向增多，研究热点多元化，研究领域更广泛。（4）2000-2017年期间，国内外文献总量为100 477篇，国内文献量为25 324篇，内容涉及马铃薯的成分提取、分析、研究及利用以及马铃薯栽培技术的发展提升等，并且形成多学科交叉、多领域全面发展的局面。此段时间，我国研究马铃薯的阶段为迅猛发展期，特点是文献数量增长显著且质量提高，研究领域有所拓宽、研究成果丰硕，其中对马铃薯的综合利用方面的研究增加。研究热点是其在种植方面、农业、粮食、食品、化7-7-业等领域的应用。此外，通过表1可以看出，国外对于马铃薯的研究一直远远领先于我国，说明我国对于马铃薯的研究虽达到了广泛接受和重视的程度，但研究水平与国际仍然有一定的差距。

2.2基金来源分析

我国马铃薯研究排名前10的基金来源见表2。1953-2017年我国资助马铃薯研究的基金项目共有39种，其中省级资助项目23种。基金项目覆盖全国15个省市。发文量排名前5的基金项目中，国家自然科学基金、国家科技支撑计划高居榜首，占论文总数的5.58%；国家高技术研究发展计划（863计划）、国家重点基础研究发展计划（973计划）、内蒙古自然科学基金处于同一位置。可见国家对马铃薯研究的重视程度。

2.3文献的关键词分析

将检索的文献统计关键词并筛除“马铃薯”等非实质性关键词，合并“栽培”“栽培技术”等相似关键词，整理出词频大于200次的关键词。据表3可知，国内当前对马铃薯的研究主要集中在马铃薯的栽培种植技术和马铃薯病变的研究，着重体现在农业、化学工业等方面，说明现阶段我国对马铃薯的研究主要集中在农业生产方面上。相对应的可以看出，我国对马铃薯的加工利用主要集中在食品行业上，而马铃薯在医药等其他行业的应用开发地还不够成熟，我们应该在提高马铃薯食品行业的探索及研究的质量的同时，加大对后者的探索以及研究，提高对马铃薯的综合利用率。

2.4文献的内容分析

由表4可知，马铃薯的研究内容可分为应用于农业科技、化学工业、医药卫生科技方面等领域，其中以农业科技领域的研究为主，应用于农业科技领域的文献有28 979篇，占97.03%。此领域的研究一直是马铃薯研究中的热点。现阶段，研究者热衷于对马铃薯性质的研究进而提升马铃薯的产量，如姜微利用并优化高光谱技术在马铃薯品种鉴定及品质无损检测中的应用。应用于化学工业的文献有271篇，占0.91%；应用于医药卫生科技领域的文献有616篇，占2.06%。目前国内马铃薯研究热点在马铃薯的栽培种植增产及马铃薯本身性质的分析研究和加工利用方面。对于拥有众多人口的中国而言，经济发展和科技进步的基础始终是粮食，而马铃薯作为第四大重要的粮食，马铃薯产业的发展在中国是非常重要的。因此马铃薯在农业方面不断发展，在化工行业、食品行业及医药等行业的发展也将顺应时代和经济发展而得到进一步的发展。

2.5载文期刊分析

载文量排名前10的期刊见表5。刊载马铃薯文献期刊达168种，其中载文量前10的期刊共刊载论文8 069篇，占总数的27.03%，引用频次累计达27724次，占总引用率的48.38%。从期刊分类来看，马铃薯文献在农业科技、食品等领域发文量较多，研究内容主要覆盖农业、食品、化学、医学等领域，说明马铃薯的研究热点一直在农业科技方面，且文献载体具有聚散性特征，符合文献信息离散分布规律——布拉德福（Samuel Clement Brad ford）定律。

2.6文獻被引文分析

通过分析马铃薯研究的高影响力论文，可以探讨马铃薯研究的主要领域及研究热点。文献总共被引文57 309次，均被引1.92次/篇。其中被引大于200次的2篇，即王敬文等的被引233次、朱海霞等被引206次。这2篇重要文献表明了马铃薯研究的主要领域，堪称马铃薯研究领域的风向标，但此类高质量的文献偏少，仅占0.7%。在2013-2017年，文献被引频次数最高的是卢肖平，被引166次。这篇文献一定程度上表明了现阶段我国对于马铃薯的重视及主粮化推广。再从发表者机构的载文和引频来看，甘肃农业大学以平均被引文8.5次排第一。由于后面的研究者在检索相关文献时会注意被引用次数高的文章，以及被引次数的时效性，发表早的文献被引用次数理论上多于发表晚的文献，但仍无法掩盖文献质量有一定差距的事实。因此，在注重文献发表数量的同时更应该注重其质量，并加强业内的沟通与合作，提升我国马铃薯的研究水平。

2.7文献的研究机构分析

由图1可知，目前发表马铃薯文献的机构几乎遍布全国。在文献量排名前40的机构中，黑龙江5家总共发表1319篇居首，甘肃4家发表1219篇居次。马铃薯是全球第四大重要的粮食作物，近年来，我国大面积种植马铃薯并大力发展马铃薯产业。中国马铃薯的主产区是甘肃、宁夏、西南地区、内蒙古和东北地区，因此这些地区马铃薯的研究较多。不同机构开展的研究各不相同，如四川省农业科学院作物研究所发表的文献中大多数是对马铃薯生长及种植的研究，贵州大学所发表的文献中大多数是对马铃薯其本身性质的分析及研究等。这充分说明了各研究机构均有自己的特点和研究特色，也由此可见我国马铃薯研究的广泛性。

3国外马铃薯研究的文献统计

3.1研究文献的年度分析

由表6可知，早在20世纪初，国外就有马铃薯研究的记载，年均文献增至2010-2017年的4 392.5篇，无论是从数量、质量或研究领域都有了质的飞跃，其中不少数量的文献亦说明了国外的马铃薯性质研究、栽培技术、加工利用和马铃薯相关生物技术较我国更有优势，例如，Borhan等设计了计算机成像系统，运用此项技术来预测马铃薯叶片中的叶绿素含量。对于马铃薯性质的研究我国与外国还具有一定的差距，且近年来，国外对马铃薯的研究不断升温。

3.2近4年马铃薯文献期刊分析

由表7可知，近4年国外的研究相对平稳且稳速增长：2014年5 527篇，185篇刊在ReferenceModule in Food Science，占该年总文献的3.35%；2015年5 968篇，170篇刊在Food Chemistry，占该年总文献的2.85%；2016年6 598篇，204篇刊在Food Chentry，占该年总文献的3.09%；2017年7086篇，200篇刊在Food Chemistry，占该年总文献的2.82%。Food Chemistry作为国际食品类顶级核心期刊，每年刊载马铃薯的文献中研究技术成熟，研究结果具有一定的实用价值。

3.3国内外马铃薯研究文献的对比

从图2可见，国内外马铃薯研究的变化呈现出如此规律：（1）我国的马铃薯研究起点晚。1953年我国首次出现马铃薯的文献，远晚于国外的20世纪初；（2）国内文献数量与国外文献数量相比较少。不同时期文献数及总文献数均远远落后于国外；（3）20世纪我国对马铃薯的关注度比国外低，但在21世纪，我国对马铃薯的关注度逐渐提高。虽然我国加大了研究力度，但在文献质量上与国外还有一定差距，且对马铃薯的研究应用范围与国外有一定的差距。（4）在2000-2009年与2010-2017年，国内文献数量明显高于国外文献数量，说明我国对于马铃薯行业的研究正迅猛发展。

4国内马铃薯专利的统计分析

4.1专利的年度分析

我国不同年份马铃薯的专利统计见表8。2000年我国有首个马铃薯专利，2017年我国马铃薯专利共1181项，其中发明专利525项，实用新型专利656项。2013年前有383项专利，年均专利数为29.46项；2013-2017年共计专利798项，年均专利159.6项。专利数的发展趋势与文献数的发展趋势较为吻合，可见马铃薯的研究不断深入并将取得的成果应用到实际生活中创造经济价值。

4.2专利的内容分析

对1181项专利进行简单的分析统计，其中农业应用910项，占77.05%，其中大部分是在种植技术上，包括种植器具的改进、通过组织培养植物的再生等；食品方面250项，占21.17%，涉及马铃薯面团等的制作、以马铃薯为原料制作动物的喂养饲料和马铃薯的保存等；化工方面21项，占1.78%，涉及有机肥料的制作和肽等。2013年前、2013—2014年，发明专利>实用专利；2015—2017年，发明专利<实用专利。说明在2014年之前我国更加注重马铃薯相关专利的创新性，而近几年则更加注重相关专利的实用性。

5结论

通过对马铃薯研究相关论文的文献计量分析，可以发现我国现阶段的研究现状与研究热点，了解我国与国外对马铃薯研究的相对差距。

我國马铃薯研究正处于线性增长阶段，研究地区分布广泛、研究领域多，研究热点在马铃薯种植栽培技术的提升及产量等研究方面并取得了一定的成就。但是，通过与国外的文献比较与专利分析的结果表明，存在如下一些问题：（1）研究内容存在的相似性较大且文献数量与国外相比较少。（2）研究领域虽有所扩展，但是研究主要集中在种植方面。（3）与文献数量相比，专利数较少，并且专利的内容主要在种植技术上，而对于自身的加工利用方面的专利相对较少。

因此，提出以下建议：（1）加强不同地区和国家间研究机构的合作交流，取长补短提升整体研究水平。（2）近两年农业部提出马铃薯主粮化项目，大力发展马铃薯产业，减轻我国粮食压力，“十三五”规划，研究人员在此些政策支持下应不断创新同时扩展马铃薯的研究领域，例如马铃薯的食品加工方面等。（3）研究者应注意产学研的结合，将有价值的东西变为专利成果以造福人民。此外，我国政府、科研、中介组织可以进行联合协作，进一步明确产业发展方向，实现马铃薯产业的区域化布局、科技化支撑、产业化经营及市场化运作，促进马铃薯产业进一步繁荣发展。

综上所述，我国马铃薯的研究在其深度、广度等方面虽有待提升，但我国未来的马铃薯研究将更具前景和实用性，也会为我国带来理想的经济效益。