基于CiteSpace的紫丹参研究现状与热点可视化分析

CiteSpace-based visual analysis of research status and hotspots on Salviae yunnanensis radix

摘要

通过可视化手段深入剖析紫丹参研究现状、聚焦热点以及未来发展趋势，为紫丹参的后续科学研究路径规划及理论体系的进一步拓展提供数据支撑与参考依据.检索中国知网（CNKI）和Web of Science（WOS）1996年1月1日—2024年6月30日发表的与紫丹参研究相关的文献，采用CiteSpace 6.3.R1对文献作者、机构合作网络，关键词共现、聚类、时间线、突现进行可视化分析并绘制知识图谱.与紫丹参相关的文献结果分别纳入124篇中文文献和42篇英文文献，发文量整体呈上升趋势.关键词可视化分析发现热点为紫丹参的栽培种植、有效成分以及定量研究等方面.目前紫丹参相关的研究仍处于发展阶段，需注重研究的深入并加强作者和机构之间的合作.

Abstract

Through visualization methods，the current research status of Salviae yunnanensis radix is thoroughly examined， with a focus on research hotspots and future development trends， thereby providing data support and a reference basis for guiding subsequent scientific research pathways and further expansion of its theoretical framework. Literature related to Salviae Yunnanensis radix published in the China National Knowledge Infrastructure （CNKI） and Web of Science （WOS） from January 1， 1996， to June 30， 2024， was searched. CiteSpace 6.3.R1 software was then applied to analyze and visualize the authors and institutions collaborative networks， keyword co-occurrences， clustering， bursts， and timelines.The results were derived from the literature related to Salviae yunnanensis radix， which included 124 Chinese publications and 42 English publications， respectively， with an overall upward trend in the number of publications； keywords visualization analysis found that the hotspots are the planting and cultivation， chemical composition and pharmacological research of Salviae yunnanensis radix. Currently， the research related to Salviae Yunnanensis radix is still in the developmental stage， and it is necessary to focus on the depth of the research and strengthen the cooperation between authors and institutions.

Graphical abstract

关键词

紫丹参 / 文献计量学 / 可视化分析 / CiteSpace / 知识图谱

Key words

Salvia yunnanensis / bibliometrics / visual analysis / CiteSpace / knowledge map

紫丹参为唇形科植物云南鼠尾草（Salvia yunnanensis C.H.Wright）的干燥根及根茎^［1］，是云南民间及白族、苗族、纳西族、彝族常用药，又名滇丹参、云南丹参等，彝族又称为“呆乃色”^［2］，主要分布于云南东部、中部，至西部，四川西南部及贵州西部.以“丹参”之名首载于《滇南本草》^［3］，具有活血、祛瘀生新、凉血止血、调经止痛、解毒消肿、宁心安神、清心除烦之功效，据所描述植物特征考证，为云南鼠尾草，后《云南省药品标准》^［4］《云南省中药材标准》^［1］和《云南省中药饮片标准》^［5］均以“紫丹参”之名先后被收载，用于治疗胸痹心痛、脘腹胁痛、癥瘕积聚、热痹疼痛、心烦不眠、月经不调、痛经经闭、疮疡肿痛等症状^［1］.除此之外，彝医尚用于治疗心慌失眠、月经不调、哮喘和妇人血崩^［6］.目前，含紫丹参的多种中成药制剂，如“紫灯片”“紫丹活血片”“紫灯胶囊”等，已被广泛用于治疗心血管类疾病.尽管紫丹参具有一定的基础和应用研究，但针对这些研究文献的计量统计与分析工作尚未见报道，致使该领域难以全面把握研究态势.

文献计量学以文献体系及其计量为研究对象，运用数学和统计学方法，分析相关文献的分布结构、数量变化，并进行定性和定量的管理.通过这种方法，可以系统地呈现特定时间段内的研究热点及高影响力作者^［7］.CiteSpace软件包含合作图谱、共线图谱、共引图谱和突现词探测等多种功能图谱，可以用于识别科学文献趋势，进行研究热点分析和预测未来研究趋势^［8］.本文针对紫丹参研究领域的相关中英文文献资源，采用CiteSpace 6.3.R1软件进行了包括作者、发文机构及关键词在内的多维度深度剖析.通过构建直观的可视化网络图谱，系统梳理紫丹参研究的知识体系构建脉络及其动态演变历程，进一步解析国内外紫丹参研究领域的热点问题，并依据当前趋势与特征，科学预测该领域未来可能的发展方向与探索路径，以期为后续研究的方向路径提供一定的参考与启迪.

1 数据与方法

1.1 文献来源

以中国知网（CNKI）为中文来源数据库，以Web of Science（WOS）核心合集为英文来源数据库，检索范围设定为各数据库自建库起至2024年6月30日的时间跨度内，筛选出符合条件的文献.

1.2 检索策略

CNKI以“主题 = 紫丹参或滇丹参或云南鼠尾草或Salvia yunnanensis或云南鼠尾”进行检索；WOS以“Salvia yunnanensis”为主题，文献类型为“Article”或者“Review”，语言为“English”进行检索.分别得到中文文献810篇，英文文献83篇.

1.3 数据筛选

人工筛选排除CNKI重复文献、图书、报纸文章、会议论文、成果报告，剔除不是云南鼠尾草的文献，如丹参（Salvia miltiorrhiza Bunge）、大紫丹参（Salvia przewalskii Maxim）等，其中有部分以“紫丹参”为主题的文献实为丹参，最终筛选出有效文献124篇；剔除非WOS核心数据库的文献，最终筛选出42篇文献.

1.4 数据可视化

将CNKI数据库中筛选出的有效中文文献以“Refworks”格式导出，WOS核心数据库中筛选出的有效英文文献以“plain text”格式导出.2份数据分别以“download_cnki.txt”和“download_wos.txt”命名，之后导入CiteSpace 中（软件版本为6.3.R1）对重复文献数据删减和数据格式转化.筛选出1996 — 2024年发表的文献，以1年为时间切片单位进行逐年分析.分析选择“作者”“研究机构”“关键词”.根据不同参数设置和节点选择的可视化效果和分析结果.最终分析中均将“阈值（g - index）”设置为25，“切片中被引次数最高的N篇引文（Top N）”设置为50，“切片中被引次数最高的前N%篇引文（Top N%）”设置为10.0%；剪切方式使用“pathfinder”.按上述设置对纳入的中英文文献进行可视化分析，从发文趋势、作者发文量和互相引用关系、紫丹参研究机构合作关系、文献中关键词频数和共现性、关键词爆发时间、关键词聚类以及研究方向绘制紫丹参研究进展知识图谱.

2 结果与分析

2.1 发文趋势

对相关论文的发文趋势进行分析，有助于深入了解该学科的研究现状、发展速度以及未来的潜在发展方向^［9-10］.本研究的核心目标是深入探究紫丹参的当前发展状况及其趋势，通过对CNKI和WOS核心数据库中1996年1月—2024年6月的紫丹参研究相关中英文文献发文量进行统计，筛选并去重后获得了有效中文文献124篇，有效英文文献42篇.如图1所示，近30年来紫丹参相关研究成果颇为丰富，相关文献的年发文量整体呈现出增长的趋势.具体来说，近年来相关中文文献发文量的变化可以划分为4个主要阶段.第一阶段1996—2007年，是紫丹参研究的起步阶段，在该阶段发文量逐年增多并保持稳定增长，并逐渐积累.第二阶段2008—2016年，紫丹参研究呈平稳趋势，有一定发文量且波动极小.第三阶段2017—2019年，这一时期中文文献发文量又一次呈明显增长趋势，但波动大，并在2019年达到最大值11篇，显示紫丹参领域受到持续关注.第四阶段自2020—2024上半年，关于紫丹参的研究呈下降趋势，但不影响前述趋势的有效性.英文文献的发文趋势与中文文献大致上相同，但整体数量维持在较低水平.

2.2 作者合作分析

在CiteSpace作者合作网络中，节点大小代表了作者发表论文的数量，节点之间的连线代表了不同作者之间的联系或合作关系^［11］.通过对紫丹参相关文献的作者进行统计分析可以快速确定该领域内的核心作者，并了解该作者的发文情况，实现对该领域的跟踪研究^［12］.在CNKI数据库中统计筛选出的124篇相关中文研究文献涵盖了314位作者，其中发文数量最多的作者是张荣平（9篇），主要研究紫丹参提取液对心肌缺血的治疗.作者合作网络图谱由295个节点和645条连线绘制，其密度为0.014 9，见图2a.图谱中连线较多的节点为张荣平、李惠兰和胡健林等人，以这些研究者为核心已形成了研究团体，团队内研究者的合作联系紧密.合作网络中其他节点较为孤立，节点见的连线少，说明在不同方向的各研究团队规模不足，团队之间的联系有待加强.合作不足将在一定程度上限制紫丹参领域研究的深入发展与进步.在WOS核心数据库中统计筛选出的42篇相关英文文献涵盖了301位核心作者，其中发文数量最多的是Xu Gang（3篇），作者合作网络图谱由295个节点和832条连线绘制，其密度为0.192，见图2b.连线较多的节点为Xu Gang、Li Baocai和Zhang Zhengfu等人，说明这些核心研究者间形成了一定规模的研究团体，而其他作者之间仍缺少合作.

2.3 机构合作网络

对CNKI数据库中筛选出文献的发文机构进行分析，其中发文数量最多的研究机构是云南中医学院（6篇）和云南农业大学农学与生物技术学院（6篇），其次是云南新兴职业学院（5篇），推测由于紫丹参是云南民族、民间常用药，且紫丹参主要分布于西南地区，尤其是云南，而云南中医药大学为云南唯一一所中医药院校，该学校老师着重研究当地民族民间常用药.中文文献研究机构合作网络见图3a，包含127个节点、84条连线，密度为0.010 5.对WOS核心数据库中筛选出的文献的发文机构进行分析，其中发文量最多的机构是Shandong University of Traditional Chines Medicine（2篇），Dali University（2篇），和China Academy of Chines Medical Sciences（2篇）.英文文献研究机构合作图谱分析包括了61个节点、101条连线，密度为0.055 2，见图3b.各研究机构的分析图谱中普遍节点多而连线少，密度稀疏，凸显了紫丹参研究领域内的各中文机构和英文机构合作少，合作浅.亟需增强各机构之间的团队协作，以促进紫丹参相关研究的深入发展.

2.4 关键词共现分析

关键词简短概述了文章的核心内容，以关键词为节点进行共现分析能够体现不同时序内的热点领域、分析视角、研究方法等的变化，揭示领域各研究方向的内在联系^［13］.对CNKI数据库中筛选出紫丹参相关中文文献的关键词出现频率统计并进行可视化共现分析，结果如图4a和表1所示.由165各节点和367条连线构成了该关键词共现图谱.在该关键词图谱中，与紫丹参相关的前5关键词为“滇丹参”“丹参”“紫丹参”“鼠尾草属”“含量测定”，出现频率分别为38、32、22、18、8次.可以得知紫丹参的中文文献侧重于栽培种植、有效成分、以及含量测定的研究.

对WOS核心数据库中筛选出紫丹参相关文献的关键词进行频率统计，如表1所示.英文文献中频次排前5的关键词是“salvia yunnanensis” “constituents” “yunnanensis” “metabolites”“derivatives”，出现频率分别是10、9、7、5、4次.再通过共现算法对关键及进行可视化分析，如图4b所示.由198个节点和606条连线绘制成该共现图谱.通过分析共现图谱和高频关键词可知，紫丹参研究的英文文献侧重于成分、性状鉴别和衍生产物等研究.

2.5 关键词热点聚类分析

关键词热点聚类分析是一种通过分析关键词的频率和相关性，来揭示研究领域内的重要主题和发展趋势的方法.“聚类#”后的数字越小，说明该类研究的规模越大.在CiteSpace中其依据绘制关键词图谱的聚类清晰度和网络结构提供了2个指标“Modularity”（Q值）和“Sihouette”（S值）来评估绘制的效果.一般认为Q值大于0.3即表示图谱聚类结构显著，S值大于0.7即说明聚类结果具有高置信度^［14］.

本研究通过对在CNKI搜索到的与紫丹参相关的关键词进行了可视化聚类分析，结果见图5.聚类模块值（Q） = 0.648，Q > 0.3，平均轮廓值（S） = 0.869 9，S > 0.7，表明聚类结果合理显著.关键词共分为“滇丹参” “紫丹参”“显微”等9个聚类模块，其中“紫丹参”“滇丹参”“鼠尾草属”与种质资源、化学成分、药理研究相关，“显微” “基因工程”与性状鉴别、形态特征研究相关，“丹酚酸b”“鼠尾草”“褐毛甘西鼠尾”“含量”与含量测定、成分差异研究相关.将WOS核心数据库中紫丹参相关文献进行可视化聚类分析，见图6，Q = 0.759 1，Q > 0.3，S = 0.938 8，S > 0.7，说明聚类结果合理显著，具有实际意义.共聚类出“superoxide radical”“anthraquinone biosynthesis”“nir”“2 - 2 - diphenyl - 1 - picrylhydrazyl radical”等12类.其中 “2 - 2 - diphenyl - 1 - picrylhydrazyl radical” “rosmarinic acid”化学成分研究相关，“nir” “micro spectrophotometry” “on - line hplc - abts”与质量鉴别等研究相关.

2.6 关键词聚类时间线分析

为了更深入探究不同时间段内相关研究的热门方向，本研究利用时间线聚类算法，将图5的中文关键词聚类图转换为关键词聚类时间线图谱，见图7.基于时间线绘制的关键词聚类图谱可以展示不同时间点的热点关键词和各热点关键词之间的关联，从而揭示研究领域的热点和发展趋势.由图7可知，在1996 — 2000年间研究以紫丹参药材性状、显微鉴别为主，2000 — 2005年开始出现滇丹参、鼠尾草属、丹酚酸b、含量和褐毛甘西鼠尾等关键词，说明该阶段开始逐步研究紫丹参的种植资源、成分和使用价值情况，并与丹参作比较.2005 — 2010年未出现新的研究热点.2010 — 2015年出现了基因工程关键词，说明该阶段开始进一步研究紫丹参的基因和效用.2015年之后的研究较为分散，除了对化学成分仍保持研究探索外，其药理、作用机制为紫丹参研究热点.由图8可知，WOS核心数据库中紫丹参的相关研究数量和方向较CNKI数据库较少，1999 — 2005年主要研究热点是superoxide radiclal、anthraquiinone biosynthesis、quality control method和hplc - dad - esi - msn.在2005 — 2010年突显nir和2 - 2 - diphenyl - 1 - picriylhydrazy radical关键词.在2010 — 2024年研究方向较为分散，没有规模化的研究热点方向，相较中文文献关键词聚类时间线图，英文的时间聚类图较为稀疏，突显的关键词表明WOS核心数据库的研究方向更偏向于紫丹参具体成分和效用的分析.

2.7 关键词突现分析

通过CiteSpace软件绘制紫丹参研究的中英文文献关键词突现图谱，通过时间序列数据来分析关键词的突现强度，了解紫丹参研究在特定时间段内的流行程度或重要性变化，识别研究领域中的新兴趋势和热点.CNKI数据库中紫丹参研究的关键词突现分析见图9.从突现度看，排名前5的依次为紫丹参、滇丹参、甘西鼠尾、含量测定、鼠尾草属.从研究的持续时间看，2012年及以前的研究热点主要针对含量测定及心肌缺血的防治.2015年混淆品和性状鉴别关注度不断上升.WOS核心数据库中英文文献关键词突现分析结果见图10.突现度排名前5的关键词依次为“yunnanensis”“salvia officinalis”“sage”“salvia miltiorrhiza”“tanshinones”.从研究持续时间分析，2009年及以前的研究热点为紫丹参关键成分研究，2009年后的研究逐渐关注于紫丹参的成分研究.近两年的研究关注于紫丹参的鉴定.对中英文文献关键词突现的分析研究表明未来的研究中紫丹参的化学成分及鉴定可能是研究热点.

3 讨论

从发文趋势分析，国内外紫丹参领域研究数量整体均呈上升趋势.其中，中文文献发文量最多的是张荣平，其次是梁晓原、李惠兰等；英文文献发文量最多的作者有Xu Gang、Zhang Zhengfu、Li Baocai等.此外，云南中医药大学是发表紫丹参中文文献量最多的研究机构，而山东中医药大学（Shandong University of Traditional Chines Medicine）、大理大学（Dali University）和中国中医科学院（China Academy of Chines Medical Sciences）并列为发表紫丹参英文文献最多的研究机构.机构合作网络图谱分析中，英文发文机构图谱节点少，连线多，密度大，即英文机构在领域内研究方向集中，机构间合作也更为密切.中文发文机构图谱节点多，连线少，密度小，即中文机构在领域内研究方向广，但是机构之间缺乏交流合作，可以进一步加强团队合作和跨区域合作.

紫丹参中、英文文献的各关键词图谱中聚类不同，节点内容和大小差异性大，显示了国内外研究的领域和侧重方向不尽相同.关键词图谱中较大的节点和聚类体现了研究的侧重方向.国内研究的侧重点主要集中在紫丹参的种植与资源、有效成分、含量测定及临床应用等方面，并对其药理作用进行了深入探索.其中孙平、徐文江等人对紫丹参栽培的病虫害防治和高产栽培技术进行了探讨，使用腐熟农家肥和绿色有机复合肥有助于提供足够的养分，考虑地势高燥的砂质壤土、采用高垄覆膜栽培技术，可有效提高紫丹参的产量^［15-16］.紫丹参化学成分主要为水溶性丹酚酸类和脂溶性丹参酮类成分.张正付等^［17］和朱路平^［18］分离丹酚酸A等12个酚酸类化合物和27个迷迭香酚等化合物；吴春艳^［19］分离得到了85个化合物，包括66个二萜类化合物、5个倍半萜类化合物等；伏继萍等^［20］分离得到了11个脂溶性化合物.英文文献研究主要包括化学成分和衍生物研究.临床上主要用于治疗心血管疾病.其中许刚等^［21］分离得到2个新二萜类化合物salyunnanins I和salyunnansis J.时间线图与关键词突现分析均可用于显示紫丹参研究的发展历程，早期以鉴别和种植为主，后期逐步展开有效成分和功效的研究，并进一步预测研究的热点方向：化学成分、性状鉴别及药理作用.其中药材鉴别集中在药材性状、显微特征、分子鉴别、红外光谱、薄层色谱、指纹图谱等方面，指纹图谱等关键词的兴起主要与科技生产力得到大幅度提高相关，研究者关注的热点逐步向微观世界扩展与延伸，明确药物治病的真正物质^［22-26］.药理作用主要表现增加冠脉血流、防止血栓形成、对心肌缺血的保护作用等对冠心病的防治，对创伤修复也有作用^［27-30］.

4 结语

本文聚焦于云南民族药紫丹参，通过文献计量学方法，运用CiteSpace软件，对紫丹参相关的中英文文献资料进行系统性的整理与分析，通过可视化手段和聚类算法对作者、作者合作程度、研究机构及关键词进行了系统分析，深入研究了今后紫丹参领域的研究热点和研究趋势.目前紫丹参的栽培种植、性状鉴别和化学成分是研究热点.药理作用和机制是今后的研究趋势.推测与后端应用相关，如栽培和鉴别与真伪相关，化学成分与质量优劣相关，药理和机制研究则与后端研发相关.与此同时，不同学者和机构之间可进一步加强合作，共同推进紫丹参作用机制与产品开发的研究.旨在通过此次中英文文献的可视化分析，吸引更多目光聚焦于紫丹参产业链中的薄弱环节，引导药学与医学研究者精准把握研究重心，深化对紫丹参的综合研究，以促进更广泛的应用与发展.

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基金资助

云南省生物医药重大专项(202302AA3100006)

云南省教育厅重点实验室(2022YGZ02)

云南省教育厅科学研究基金(2024Y430)