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基于文献计量的全球营养基因组学研究态势分析基于文献计量的全球营养基因组学研究态势分析 许智勇1，马爱民2,* （1.华中农业大学生物医学与健康学院，湖北 武汉 430070；2.华中农业大学食品科学技术学院，湖北 武汉 430070） 摘 要：以近20 年SCI-E（Science Citation Index Expanded）数据库中的期刊论文为研究对象，运用文献计量学方法，分析全球营养基因组学研究现状及发展趋势，为相关科学研究和管理决策提供参考。结果显示：全球营养基因组学领域研究成果总体上呈现波动增长态势，但仍然处于“爬坡”发展阶段，具有巨大发展空间和广阔发展前景；美国及其研究机构在营养基因组学研究的文献数量方面占有绝对优势，中国尚未进入全球主要国家与机构行列；营养与营养学是此领域的第一大研究方向，多学科、跨领域合作研究正成为主流；研究热点向着饮食与健康方向转移，从治疗疾病向预防疾病（保持健康）转变；营养基因组学应用、临床医学、新兴交叉学科、表观基因组缺陷、地中海式饮食等方面是营养基因组学领域的研究前沿。作为世界第一人口大国，中国的营养基因组学研究应得到重视和发展，以满足国民的健康需求和抢占生物医学与健康领域发展制高点。 关键词：营养基因组学；文献计量；研究态势；Science Citation Index；Web of Science 伴随人类基因组计划的成功实施，基因组学、生物信息学等学科发展迅猛，引发了生命科学领域的革命性变革，促进了不同学科交叉融合发展。基因组学在营养学领域的应用，产生了营养基因组学这一新的学科领域，营养学研究由传统的分析营养素对单个基因表达及其作用，逐渐转向研究基因组及其表达产物在代谢调节中的作用[1-2]。1999年，Dellapenna[3]在Science最早提出了“营养基因组学（nutritional genomics）”的概念，用于描述植物生物化学、基因组学和人类营养方面的研究工作。2002年2月和2003年11月，学术界于荷兰先后举行了第1届和第2届国际营养基因组学大会，根据上述会议达成的共识，将“营养基因组学”定义为研究营养素和植物化学物质对机体基因转录、翻译表达及代谢机理的科学。经过不断发展，营养基因组学从研究植物逐渐扩展到动物及人类，从分子水平与群体水平两个层面研究膳食营养与基因的互作及其对人体健康的影响，进而建立基于个体基因组结构特征的膳食干预措施和营养保健办法，达到个性化营养的目的[4-11]，业已成为现代营养学和食品科学的研究热点之一。 文献计量学是基于文献数据特征，采用数学和统计学方法来研究文献分布结构、数量关系及其变化规律，从而评价和预测科学技术的研究现状与发展趋势[12-14]，已广泛应用于各研究领域。有关营养学、基因组学的研究文献计量分析，已有相关报道。如，赵楠等[15]基于Web of Science数据库，对1962年—2010年全球以药物基因组学或药物遗传学为主题的SCI收录文献进行计量分析；钟萍等[16]利用中国生物医学文献数据库，分析中国在生物医学领域基因组学10 年（1995年—2005年）来的研究状况；李楠[17]对1995年—2014年世界范围以水稻基因组学为主题的SCI收录文献进行计量分析；赵春合等[18]基于Web of Science核心合集及CNKI数据库，对1985年—2016年国内外发表的基因组学相关文献进行计量学研究；杨俏俏等[19]基于文献计量学分析2002年—2016年药用植物基因组学国际研究态势；张小燕[20]统计分析1992年—2017年被中国知网、万方和维普3 个数据库收录的营养学相关中文文献；Sweileh等[21]利用Web of Science数据库，对阿拉伯国家的营养与营养学研究活动进行文献计量分析。但是，基于文献计量学视角对营养基因组学的研究进展进行统计分析，目前鲜见相关报道。 本文采用文献计量学的原理和方法，对世界范围内营养基因组学领域文献从研究总体概况、研究力量分布、研究热点与前沿等角度进行分析，同时，归纳营养基因组学研究方法，梳理和总结近20 年来全球营养基因组学领域科技发展态势，以了解中国营养基因组学研究状况及所处国际地位，从而为推进相关科学研究及学科发展提供参考。 1 数据与方法通过Web of Science平台的SCI-E（Science Citation Index Expanded）数据库，采用主题检索式，以TS＝（nutrigenom* OR “nutritional genom*”）对在1999年—2018年发表的与营养基因组学相关的文献进行检索，文献语种限定为英语（English），文献类型限定为研究论文（Article）和研究综述（Review），下载数据时间为2019年5月14日。借助Web of Science平台自有的分析功能和CiteSpace可视化软件[22]对获取的数据进行分析。 2 全球营养基因组学研究总体概况从文献年代分布来看，近20 年来，全球营养基因组学领域的研究成果整体呈现“前期稳步增长、后期波动增长”的上升态势，即以2008年为界限明显分为2 个阶段：前10 年连续上升，后10 年波动增长（图1）。1999年—2018年，以营养基因组学为主题的SCI收录文献共计1 029 篇，年均约发表文献51 篇。1999年文献记录数占近20 年文献总数比例为0.1%（文献记录数为1 篇），2018年占比上升至8.16%（文献记录数为84 篇），而近10 年的累计文献记录数占比为70%以上，可见近10 年来学术界对此领域的关注度较前10 年有显著提升。因此，作为一个新兴交叉学科领域，营养基因组学正在世界范围逐渐发展壮大，产生了愈来愈多的研究成果。随着经济社会发展和生活水平不断提高，营养与健康成为时代的主题，人类对营养和健康日益关注，营养基因组学研究逐步在国际上掀起高潮，并在整个生命科学与医学研究中占据非常重要的地位。  图 1 1999年—2018年全球营养基因组学领域文献年代分布
Fig. 1 Annual distribution of global nutrigenomic papers during 1999–2018
3 全球营养基因组学研究力量分布格局3.1 主要国家/地区及其影响力文献记录数表示研究活动在特定时期的绝对产出量，反映科研活动的活跃程度。文献的直接引用是同行关注的重要形式，所以文献他引次数常被用于评价文献的学术水平和影响力，包括总他引次数与篇均他引次数2 种形式。总他引次数是检索到的某一特定范围内的所有论文被他人引用次数，相应地，篇均他引次数则为总他引次数除以论文数量。 根据检索结果，1999年—2018年1 029 篇营养基因组学SCI收录文献来自64 个国家/地区。发文最多的10 个国家/地区累计文献记录数占近20 年文献总数比例为96.11%，表明此领域研究分布相对集中，并且国家/地区之间存在较多的合作（表1）。文献记录数排名前10 位的国家/地区中，除了巴西为世界发展中国家外，其他全部为世界发达国家，可见发达经济体是营养基因组学领域的主要研究力量，尤其是美国占有绝对优势，其文献记录篇数高居榜首，占近20 年文献总数比例为28.96%，接近第2～4名加拿大、英国和西班牙三国的总和。 稻鸭共育是以水田为基础，在水稻田进行家鸭野养的一项生态农业技术，具有除草吃虫、增肥控蘖、提高品质、增加效益、减少污染等优点，是目前较为理想的优质高效技术之一。同时，稻鸭共育技术的实施及示范减少了农药和化肥用量，保护了环境，提高了农民的收入，也满足消费者对绿色食品、无公害农产品的需求。为有效控制水稻虫害，提高水稻害虫的控制水平，减少农药在稻米和环境中的残留，保障稻米质量安全，于2007～2011年推广实施稻鸭共育技术，取得了显著的社会、经济和生态效益。 表 1 1999年—2018年全球营养基因组学领域主要国家/地区发文量
Table 1 Output of global nutrigenomic papers in major countries/regions during 1999–2018  排名 国家/地区篇均他引次数1 美国 298 28.96 25.02 2 加拿大 110 10.69 18.70 3 英国 103 10.01 27.68 4 西班牙 100 9.72 29.33 5 荷兰 95 9.23 34.83 6 意大利 87 8.46 38.02 7 法国 68 6.61 33.16 8 德国 46 4.47 33.20 9 巴西 42 4.08 14.24 10 澳大利亚 40 3.89 67.43文献记录篇数占近20 年文献总数比例/%
 图 2 1999年—2018年全球营养基因组学领域主要国家/地区文献年代分布
Fig. 2 Annual distribution of global nutrigenomic papers in major countries/regions during 1999–2018
从主要国家/地区文献年代分布来看（图2），各国整体呈波动增长趋势，美国基本一直保持领先状态。除美国外，其他国家的营养基因组学领域研究工作起步相对较晚，大多在营养基因组学概念提出5 年后才有少量文献发表。  图 3 1999年—2018年全球营养基因组学领域主要国家/地区研究实力
Fig. 3 Research potential in nutrigenomics of major countries/regions during 1999–2018
为了进一步掌握主要国家/地区的研究实力，以文献记录数为横轴、篇均他引次数为纵轴，以文献记录数和篇均他引次数的平均值为坐标原点，建立四象限图坐标系（图3）。澳大利亚、意大利、荷兰、德国、法国等5 国位于第II象限，说明这些国家的文献产出相对较少，但是其学术水平和影响力较高；美国、加拿大、英国、西班牙等4 国位于第IV象限，显示他们的文献数量相对较多，但文献质量有待进一步提高；巴西位于第III象限，说明其开展了一些研究工作，但是研究数量与质量均需加强；第I象限为空白，表明没有国家/地区的研究达到了“产出高、质量优”的状态，这在一定程度上表明当前全球营养基因组学研究仍然处于“爬坡”发展阶段，尚未发展到成熟阶段，具有巨大发展空间和广阔发展前景。 10月22日，中国工会十七大在北京胜利召开。大会主题：以习近平新时代中国特色社会主义思想为指导，坚持走中国特色社会主义工会发展道路，忠诚党的事业，竭诚服务职工，团结动员亿万职工为决胜全面建成小康社会、夺取新时代中国特色社会主义伟大胜利而奋斗！向全会上下发出号令，提出要求。此时此刻，重温、学习、领会、践行习近平关于工人阶级和工会工作的重要论述，对于把建设有中国特色社会主义工会伟大事业不断推向前进，具有重大的现实意义和深远的历史意义。 3.2 主要机构及其影响力表 2 1999年—2018年全球营养基因组学领域主要机构发文量
Table 2 Output of papers in nutrigenomics from global major institutions during 1999–2018  序号 机构名称 文献记录篇数篇均他引次数1荷兰瓦格宁根大学 56 5.44 42.11 2美国加州大学 44 4.28 31.64 3法国国家农业研究院 43 4.18 39.33 4美国农业部 43 4.18 31.58 5加拿大多伦多大学 38 3.69 23.18 6西班牙生物医学研究中心 37 3.60 23.54 7法国国家健康与医学研究院 32 3.11 28.56 8美国塔夫茨大学 31 3.01 34.32 9英国纽卡斯尔大学 30 2.92 22.5 10 西班牙高等科学研究理事会 29 2.82 26.83占近20 年文献总数比例/%
在全球营养基因组学领域的主要机构排名中，前10 位机构累计发表文献383 篇，接近近20 年文献总数的40%，表明这10 个机构是此领域的主要研究力量（表2）。它们均来自发达国家，其中美国的机构最多（3 个），显示出世界发达经济体在此领域占据主流位置。 由表2可知，前10 位机构基本是世界传统名校、国家级科研机构、政府部门及其下属单位。通过查阅官网和阅览相关资料，发现这些机构的最大共同特点之一是它们大都是由许多单位组成的综合性（大型）实体或者科研网络合作联盟，注重协同创新及成果转化。如发文量位居榜首的荷兰瓦格宁根大学及其研究中心，是由瓦格宁根大学和众多专业研究所（中心）组成的国际性机构，其优势在于可以将科学突破迅速转化为教育和实践，农业科学、生命科学、食品科学等学科享誉全球。排名第2的美国加州大学是由10 所分校组成的大学联邦体，其中戴维斯分校是加州大学乃至全美的农学科研中心，其营养科学系致力于提升营养生物学，通过研究、教育和推广以改善人类健康。位居第3的法国国家农业研究院，是法国最大的农业科研机构，是由众多学科研究学部、自然地理研究中心和若干专业委员会三级科研体制组成的庞大实体，人类营养与食品卫生是其六大学科方向之一。此外，特别值得关注的是西班牙生物医学研究中心与法国国家健康与医学研究院，其科研组织形式是通过网络协作将分散于不同地域和部门的机构组织起来，建立综合性合作平台，联合开展科技攻关，此模式可实现资源优势互补，分摊投入和共享成果，有助于高效快速地将成果应用于实践。  图 4 1999年—2018年全球营养基因组学领域主要机构研究实力
Fig. 4 Research potential in nutrigenomics of global major institutions during 1999–2018
四象限图直观地显示了上述主要机构的学术水平和影响力（图4）。荷兰瓦格宁根大学、法国国家农业研究院、美国农业部和加州大学处于第I象限，显示它们不仅文献产出高，且学术水平和影响力也大，说明这些机构拥有相对强大的研究实力。美国塔夫茨大学处于第II象限，表明其文献产出虽然相对较少，但是学术水平和影响力较高。加拿大多伦多大学、西班牙生物医学研究中心、法国国家健康与医学研究院、英国纽卡斯尔大学、西班牙高等科学研究理事会等5 个机构处于第III象限，说明它们开展了相关研究工作，但与第I象限的机构差距较大，整体研究水平还有很大提升空间。此外，没有被投射在第IV象限的机构。 4 全球营养基因组学研究热点与前沿领域4.1 主要学科方向近20 年来，全球营养基因组学领域中，涉及营养与营养学、遗传学与遗传、生物化学与分子生物学、食品科学技术等方向的文献占绝大多数，其中尤为突出的是，营养与营养学占30%以上、遗传学与遗传占20%以上（表3）。此外，生物技术与应用微生物学方向的成果也较多。其他方向如农学（农业）、药理学与药剂学、内分泌代谢、细胞生物学、化学等也产生了系列成果。因此，营养基因组学领域呈现多学科交叉融合发展的特点，多学科、跨领域合作正逐渐成为主流。 宋诗传入前，朝鲜汉诗学晚唐，宋诗传入后，诗人们又学宋。黄庭坚作为江西诗派的领袖，很快成为学习的典范，加速了朝鲜诗风的转变。如成伣《文变》说：“少陵太审，雪堂太雄，剑南太豪，所可法者涪翁也、后山也。”[2](14辑，P531)稍后的郑士龙《答适庵见寄》说：“涪翁格力真型范，熏沐从今为索寻。”[2](25辑，P19)朝鲜诗人学黄诗的方式多种多样，既表现在形式上，也表现在风格、韵味上。 表 3 1999年—2018年全球营养基因组学领域主要学科方向
Table 3 Major areas of global nutrigenomic research during 1999–2018  序号 学科方向 文献记录篇数占近20 年文献总数比例/%1营养与营养学 377 36.64 2遗传学与遗传 211 20.51 3 生物化学与分子生物学 148 14.38 4食品科学技术 143 13.90 5 生物技术与应用微生物学 102 9.91 6农学（农业） 63 6.12 7 药理学与药剂学 53 5.15 8内分泌代谢 50 4.86 9细胞生物学 47 4.57 10 化学 36 3.50
4.2 研究热点变化通过分析文献关键词的突现性（表4），发现自1999年营养基因组学概念的提出，直至2003年才有关键词的突现。早期（2003年—2006年）突现的关键词包括乳腺癌、热量限制、胆固醇、蛋白质组学、DNA微阵列、功能食品（2003年）、增殖物激活受体、细胞凋亡（2004年）、叶酸（2005年）、营养基因组学、神经管缺陷、转录组学、蛋白质（2006年），在此期间，DNA微阵列、基因组学、转录组学及蛋白质组学等分子生物学技术在饮食与健康（疾病）研究方面的应用成为研究重点。中期（2007年—2012年）突现的关键词有遗传学、药物基因组学、克罗恩病、药物、多不饱和脂肪酸、炎症性肠道疾病（2007年）、冠状动脉疾病、预防（2009年）、风险因素（2010年）、血单核细胞、氧化应激、前列腺癌（2011年）、炎症、代谢综合征（2012年），表明在此期间，针对疾病的预防与药物治疗逐渐成为学术界关注的热点。近期（2013年—2018年）关注的热点则包括多酚、转录组、Meta分析、个性化营养、态度、糖尿病、通路、鱼油（2013年）、地中海式饮食、体内（2014年）、抗氧化物质、脂质代谢、肠道微生物、橄榄油、血压、虹鳟鱼、认知、高脂肪饮食、共轭亚油酸、奶牛、骨骼肌（2015年），表明近年来营养基因组学领域的研究重点集中于食物及饮食方式对健康的影响。 1.开发利用档案，给企业带来明显的经济效益。徐州发电有限公司从1994年开始探讨对4台125MW和4台200MW机组全面改造方案，公司综合档案科提供了汽轮机、发电机、锅炉及其辅助设备总图等大量有参考价值的科技档案，利用科技档案卷次共800余卷，从1997年至2001年，先后对8台机组进行了现代化技术改造，改造后的机组各项经济技术指标，达到了国内同类型机组的先进水平。通过技术改造，不仅延长了机组的寿命，使老机组焕发了青春，而且大大提高了机组安全可靠性、可控性、可调性和自动化水平，增强了企业实力，对于企业参与市场竞争，迎接新世纪挑战，无疑具有重大的现实意义和深远的历史意义。 表 4 1999年—2018年全球营养基因组学领域文献突现词分析
Table 4 Burst term analysis of global nutrigenomic papers during 1999–2018  注：红色区域为关键词突现年份。 关键词 强度 突现初始年份突现结束年份 1999年—2018年乳腺癌（breast cancer） 7.77 2003 2008 ▂▂▂▂▃▃▃▃▃▃▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂热量限制（caloric restriction） 5.05 2003 2008 ▂▂▂▂▃▃▃▃▃▃▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂胆固醇（cholesterol） 4.24 2003 2006 ▂▂▂▂▃▃▃▃▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂蛋白质组学（proteomics） 3.85 2003 2006 ▂▂▂▂▃▃▃▃▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂DNA微阵列（DNA microarray） 3.83 2003 2006 ▂▂▂▂▃▃▃▃▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂功能食品（functional food） 3.12 2003 2009 ▂▂▂▂▃▃▃▃▃▃▃▂▂▂▂▂▂▂▂▂增殖物激活受体（proliferator activated receptor） 5.23 2004 2010 ▂▂▂▂▂▃▃▃▃▃▃▃▂▂▂▂▂▂▂▂细胞凋亡（apoptosis） 3.42 2004 2006 ▂▂▂▂▂▃▃▃▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂叶酸（folate） 4.87 2005 2009 ▂▂▂▂▂▂▃▃▃▃▃▂▂▂▂▂▂▂▂▂营养基因组学（nutritional genomics） 6.79 2006 2008 ▂▂▂▂▂▂▂▃▃▃▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂神经管缺陷（neural tube defect） 4.72 2006 2010 ▂▂▂▂▂▂▂▃▃▃▃▃▂▂▂▂▂▂▂▂转录组学（transcriptomics） 3.70 2006 2008 ▂▂▂▂▂▂▂▃▃▃▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂蛋白质（protein） 3.31 2006 2008 ▂▂▂▂▂▂▂▃▃▃▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂遗传学（genetics） 4.63 2007 2008 ▂▂▂▂▂▂▂▂▃▃▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂药物基因组学（pharmacogenomics） 4.52 2007 2008 ▂▂▂▂▂▂▂▂▃▃▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂克罗恩病（Crohns disease） 4.15 2007 2010 ▂▂▂▂▂▂▂▂▃▃▃▃▂▂▂▂▂▂▂▂药物（medicine） 3.73 2007 2010 ▂▂▂▂▂▂▂▂▃▃▃▃▂▂▂▂▂▂▂▂多不饱和脂肪酸（polyunsaturated fatty acid） 3.72 2007 2008 ▂▂▂▂▂▂▂▂▃▃▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂炎症性肠道疾病（inflammatory bowel disease） 3.61 2007 2012 ▂▂▂▂▂▂▂▂▃▃▃▃▃▃▂▂▂▂▂▂冠状动脉疾病（coronary artery disease） 3.91 2009 2012 ▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▃▃▃▃▂▂▂▂▂▂预防（prevention） 3.80 2009 2014 ▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▃▃▃▃▃▃▂▂▂▂风险因素（risk factor） 3.26 2010 2012 ▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▃▃▃▂▂▂▂▂▂血单核细胞（blood mononuclear cell） 5.97 2011 2014 ▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▃▃▃▃▂▂▂▂氧化应激（oxidative stress） 3.58 2011 2014 ▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▃▃▃▃▂▂▂▂前列腺癌（prostate cancer） 3.37 2011 2012 ▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▃▃▂▂▂▂▂▂炎症（inflammation） 4.70 2012 2016 ▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▃▃▃▃▃▂▂代谢综合征（metabolic syndrome） 3.50 2012 2014 ▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▃▃▃▂▂▂▂多酚（polyphenol） 5.56 2013 2018 ▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▃▃▃▃▃▃转录组（transcriptome） 4.67 2013 2016 ▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▃▃▃▃▂▂Meta分析（meta analysis） 4.66 2013 2018 ▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▃▃▃▃▃▃个性化营养（personalised nutrition） 3.88 2013 2018 ▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▃▃▃▃▃▃态度（attitude） 3.88 2013 2018 ▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▃▃▃▃▃▃糖尿病（diabetes） 3.21 2013 2014 ▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▃▃▂▂▂▂路径（pathway） 3.21 2013 2014 ▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▃▃▂▂▂▂鱼油（fish oil） 3.21 2013 2014 ▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▃▃▂▂▂▂地中海式饮食（Mediterranean diet） 7.75 2014 2018 ▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▃▃▃▃▃体内（in vivo） 3.50 2014 2018 ▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▃▃▃▃▃抗氧化物质（antioxidant） 5.61 2015 2018 ▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▃▃▃▃脂代谢（lipid metabolism） 5.61 2015 2018 ▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▃▃▃▃肠道微生物（gut microbiota） 5.45 2015 2018 ▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▃▃▃▃橄榄油（olive oil） 4.61 2015 2018 ▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▃▃▃▃血压（blood pressure） 4.35 2015 2018 ▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▃▃▃▃虹鳟鱼（rainbow trout） 4.09 2015 2016 ▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▃▃▂▂认知（knowledge） 3.77 2015 2018 ▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▃▃▃▃高脂肪饮食（high fat diet） 3.77 2015 2018 ▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▃▃▃▃共轭亚油酸（conjugated linoleic acid） 3.65 2015 2016 ▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▃▃▂▂奶牛（dairy cow） 3.50 2015 2016 ▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▃▃▂▂骨骼肌（skeletal muscle） 3.37 2015 2018 ▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▃▃▃▃
由此可见，全球营养基因组学领域的研究热点向着饮食与健康方向转移，从治疗疾病向预防疾病（保持健康）转变，特别是近年来，肠道微生物和地中海式饮食方面的研究受到极大关注[23-27]。 4.3 研究前沿领域 图 5 1999年—2018年全球营养基因组学领域文献共被引图谱
Fig. 5 Co-citation map of global nutrigenomics papers during 1999–2018
通过CiteSpace文献共被引分析功能，获得近20 年来全球营养基因组学领域文献共被引聚类图谱（图5）。分析表明全球营养基因组学研究前沿主要集中在营养基因组学应用、临床医学、新兴交叉学科、表观基因组缺陷、地中海式饮食等领域。前三者主要是营养学与基因组学交叉融合产生的研究成果及其在临床实践方面的应用，而后二者则是当前关注程度较高的领域。 表观基因组学是指在基因组水平上研究表观遗传学的改变，是后基因组时代的一个重要研究领域[28-29]。表观基因和表观基因组可被环境因素动态改变，表观基因组缺陷会引起生物体的正常行为改变甚至严重疾病[30-32]。表观基因组学图谱可用于示踪细胞的起源、分析疾病受累通路和鉴定预测性生物标志物[33-34]。肥胖症正在成为一个全球性的主要公共卫生问题。研究表明，一些表观遗传生物标志物的存在既能够修饰基因表达，又可以影响减肥干预效果；此外，饮食干预不但影响肠道微生物群的组成，而且影响体质[35-37]。因此，基于遗传、表观基因组和肠道微生物组的个体基因组信息的精准健康管理，不仅是当前研究疾病发生和治疗的主要领域，而且是医药产品研发的重要方向。针对中国人的群体基因组特征和个体基因差异，开展疾病发生机制研究，研发疾病风险评估和相关营养及药物干预措施，对于实施健康中国战略，满足人们对美好生活的向往，具有重要的现实意义。 受地理环境的影响，全球饮食结构主要有4 种类型[35-38]：动植物性食物平衡（以日本为代表）、以植物性食物为主（以中国、印度、巴基斯坦、孟加拉和非洲一些国家为代表）、以动物性食物为主（以欧美发达国家为代表）和地中海式饮食（以西班牙、希腊、土耳其、叙利亚、黎巴嫩、埃及、摩洛哥等邻近地中海沿岸国家为代表）。地中海式饮食是指地中海沿岸邻近国家居民以蔬菜瓜果、海鲜鱼类、五谷杂粮、坚果豆类和橄榄油为主的饮食风格，具有高纤维素、高维生素、低脂和低热量的特点，因代表绿色健康的饮食方式而备受青睐，在心血管疾病、代谢综合征、神经退行性疾病、癌症等慢性疾病的预防和治疗方面具有潜在应用价值[39-42]，此饮食方式与疾病及健康的关系正在成为营养基因组学研究的前沿领域之一。 混凝土的凝结和硬化是水泥与水发生水化反应的最终结果，要想保证混凝土的强度，就要建立适宜于水化反应的环境。所以，养护对于混凝土的质量至关重要。通常采用的养护方法主要是覆盖浇水养护和覆膜养护，其关键在于为混凝土水化提供适宜的温度和湿度条件，以促进水化反应的顺利进行。 综上所述，营养基因组学是基于营养学、基因组学、遗传学、分子生物学、生物化学等多学科的边缘学科，与食品科学、药学、化学、微生物学等学科领域交叉融合发展，食物及饮食方式对人体健康的影响已成为该学科的研究热点与前沿。经济发展和社会进步促使人类日益关注自身健康，人类从关心“吃得饱”转向关注“吃得好”，从注重“治已病”转向聚焦“治未病”，以预防为主的健康理念深入人心，人类越来越重视食物的营养价值和健康的饮食方式。肠道微生物是人体的“微生物器官”，在饮食与人体健康之间发挥着极其重要的桥梁作用，它不仅影响食物消化与营养吸收，而且调节人体代谢与免疫系统。肠道微生物组成的变化会引起微生态结构改变，严重威胁人体健康，包括引起肠道疾病（如炎症性肠炎、结直肠癌）和代谢综合征（如肥胖、高血压、高血脂、糖尿病）等。人体肠道微生物的主要组成类群极其相似，而就个体而言，不同微生物类群的相对含量和菌株种类差别较大。影响人体肠道微生物类群差异的因素主要包含宿主个体的地域、年龄、生理状况和饮食方式等，其中饮食因素是最容易改变或控制的因素。目前有关食物及饮食方式对肠道微生物及其代谢产物的影响及作用机制尚需深入研究，而针对这些影响与人体健康关系的研究就更需加强。因此，建立肠道微生物基因组数据库，在此基础上构建肠道微生物代谢网络和蛋白质互作网络，为进一步研究肠道微生物与人体健康的关系以及通过精准营养干预调理微生态平衡具有十分重要的意义。 5 全球营养基因组学研究方法营养基因组学以分子生物学技术为基础，目前主要应用基因芯片、生物标志物、蛋白质组学等技术来阐明营养素与基因之间的相互作用。 在四川省乡村旅游带头人赴台湾培训的总结会中，所有参访的学员都纷纷表示，台湾桃米村导览员的服务水平给他们留下了很深刻的印象，大家都十分认同旅游服务品质对塑造旅游目的地形象的重要作用。 5.1 基因芯片基因芯片，又称DNA微阵列，其技术原理是基于DNA碱基的互补和配对原则，利用已知序列核酸作为探针对未知序列的核酸序列进行杂交检测，本质上是一种大规模集成固相杂交[43]。按照探针位置和序列可以确定靶序列对应基因的序列、表达或者突变情况。该技术已被用于检测营养素对整个细胞、组织乃至整个系统及作用方式的差异。李劲然等[44]运用基因芯片技术检测I型糖尿病小鼠胰岛Insulin基因转录水平表达情况，结果显示抗氧化微量营养素联合生物学效应可在转录与翻译水平上调Insulin基因表达，提高内源性胰岛素水平，拮抗糖尿病关键发病中间环节。耿姗等[45]采用基因芯片方法研究雷公藤复方配伍对大鼠肝脏代谢酶基因表达的影响，结果表明雷公藤复方配伍可影响核受体，调控代谢酶的表达，这可能进而调节内外源代谢过程，从而起到减毒作用。施佳晨等[46]采用基因芯片技术，发现异亚丙基莽草酸（3,4-oxo-isopropylydene-shikimic acid，ISA）可以通过多条信号途径改善血管性痴呆，为揭示ISA治疗血管性痴呆的确切靶点提供参考依据。董丽莎等[47]利用基因芯片技术发现海地瓜酶解液能够显著改善db/db糖尿病小鼠的糖脂代谢，其作用效应可能与slc2A4基因的表达水平有关。McCain等[48]通过基因芯片技术，探讨食管腺癌患者VD受体（vitamin D receptor，VDR）表达与预后的关系，首次证明了食管腺癌中VDR表达较高的患者预后较好。桑平等[49]采用基因芯片技术研究硫酸氨基葡萄糖对骨性关节炎相关炎性基因表达谱的影响，发现硫酸氨基葡萄糖具有对抗炎症保护关节软骨的作用。 5.2 生物标志物生物标志物是指可以客观检测并评价系统、组织、细胞及亚细胞结构或功能的改变或可能发生改变的生化指标，广泛应用于疾病诊断与分期、新药评价、新疗法的安全有效性和食物营养研究[50]。Spevacek等[51]通过代谢组学方法，证实了早产人类乳汁与足月人类乳汁具有不同的代谢特征，筛选并鉴定出69 种差异代谢物。许多研究证实支链氨基酸在脑神经发育、免疫系统构成、肝脏再生和葡萄糖代谢等过程中发挥着非常关键的作用[52-55]。Azulay等[56]应用气相色谱法揭示与非妊娠期糖尿病女性相比，妊娠期糖尿病女性初乳中4 种必需的ω-6多不饱和脂肪酸（γ-亚麻酸、二十碳三烯酸、花生四烯酸、二十二碳四烯酸）的含量显著升高，ω-6多不饱和脂肪酸可能不仅作为乳汁强化的生物活性物质并支持新生儿神经发育，而且形成新的代谢机制补偿胰岛素对妊娠期糖尿病女性所产新生儿的损伤。Xu Wei等[57]基于代谢组学数据揭示了奶牛泌乳早期能量平衡与乳汁之间的关系，以是否进行干奶程序为条件，筛选出了甘氨酸、胆碱、肉毒碱、瓜氨酸和脯氨酸等5 个标志性代谢物。 5.3 蛋白质组学蛋白质组学（proteomics），源于蛋白质（protein）与基因组学（genomics）两个词的组合，是一门以蛋白质组为研究对象，研究细胞、组织或生物体蛋白质组成及其变化规律的科学[58]。蛋白质组学不仅用于筛选食（药）物成分或者食（药）物中新的活性物质，而且用于验证它们对细胞、组织或者生物体基因表达的影响[59-61]。Liu Wenhu等[62]基于蛋白质组学技术研究曲妥珠单抗耐药胃癌细胞蛋白质表达谱，发现多条信号通路激活与耐药相关，并分析了逆转胃癌曲妥珠单抗耐药的可能策略。张紫文等[63]通过蛋白质组学技术，应用前期实验构建的高脂血症模型组和粗壮女贞总苷（total phenylpropanoid glycoside from Ligustrum robustum (Roxb.)Blume，LRTPG）给药组金黄地鼠肝脏，分析LRTPG调节血脂的作用机制。Zhao Siyu等[64]应用蛋白质组学观察化合物W026B在小鼠脑缺血再灌注损伤脑组织中对蛋白表达的影响，并试图揭示其潜在的靶点G蛋白信号转导调控因子17。Lee等[65]基于蛋白组学方法，分析糖尿病视网膜病变的机理，发现了12 个差异表达蛋白质，这些蛋白质与营养运输、抗氧化及神经保护密切相关。Beelen等[66]运用蛋白质组学技术，以转基因小白鼠为研究对象，给小白鼠喂食分别含反油酸、鱼油和亚油酸的食物，研究了这3 种物质对小白鼠的糖代谢、脂质及肝脏糖蛋白质的影响。梁舜禹[67]通过体外构建复合物C5b-9攻击足细胞损伤模型，基于蛋白质组学技术，研究原苏木素A对C5b-9介导的足细胞损伤保护作用及潜在分子机制。 6 结 语营养基因组学领域除了受到北美洲、欧洲和大洋洲地域的世界发达国家的高度重视外，也引起中国的日益关注。2011年，第5届国际营养遗传学与营养基因组学大会在北京开幕，促进了中国的营养基因组学领域研究及相关学科发展。2012年，营养基因组学与代谢健康国际会议在上海举行，既推动了国际学术交流和科研合作，也促进了中国在营养基因组学与代谢健康方面的研究。2015年，营养基因组学研究与应用国际研讨会在北京召开，会议围绕营养与遗传因素及相互作用对健康的影响，展开深入的学术交流。本文基于Web of Science信息平台的SCI-E数据库，利用文献计量学的方法，统计分析1999年—2018年世界范围内以营养基因组学为主题发表的文献，梳理和总结当前全球营养基因组学领域的科技发展态势。 但我找不到那条内裤了。放哪去了？去阳台找，又去卫生间找，怎么也没找到。老陈问我找什么。我支吾着，说我想来了，我已把那条内裤给她送去了。你看我这记性。我笑着，挠了一下头皮。老陈说，你真的给她送去了？我说，真的！我一个男人留着一条女人的内裤干什么。 从表中可以看出，调查样本的性别与年龄结构合理，其中男性占55.3%，女性占44.7%，以18～45岁的中青年游客为主体；文化水平以大学本科及以上学历为主，占67.3%，高中及专科学历占27.8%，初中及以下学历仅占4.9%；职业构成比较分散，学生、专业技术人员、公司职员所占比重较高，其次是政府工作人员和商贸人员，服务销售员和退休人员所占比重不足5%，其他职业的比重占6.2%；按人民币汇率换算，月收入普遍较高，5 000元以上占57.9%，3 001～5 000元占23.1%，3 000元及以下仅占19.0%. 近20 年来，全球营养基因组学领域的研究成果整体呈波动增长态势，特别是2008年—2018年间发文数量占近20年文献总数的70%以上，表明最近10 年国际营养基因学领域学术研究发展迅速和活跃程度较高。但是四象限图分析发现此领域仍然处于“爬坡”阶段，尚未发展到成熟阶段，随着人类对营养与健康的日益关注，该领域具有巨大发展空间和广阔发展前景。 欧美发达国家占据全球营养基因组学领域的主流位置，美国及其机构的发文量占有绝对优势，这一定程度上反映了美国在此领域最为活跃。发文最多的前10 个国家/地区中，澳大利亚的文献数量最少，但其学术水平和影响力最大。荷兰瓦格宁根大学、法国国家农业研究院、美国农业部和加州大学在此领域的研究不仅活跃度高，而且影响力大。此外，这些机构非常注重协同创新和成果转化，通过组建综合性实体机构或科研网络合作平台，整合相关资源，联合开展攻关，值得学习和借鉴。 多学科、跨领域合作研究已成为营养基因组学领域的主流，营养与营养学、遗传学与遗传、生物化学与分子生物学、食品科学技术等学科方向涉及的研究成果最多。研究热点向饮食与健康方向转移，从治疗疾病向预防疾病（保持健康）转变，特别是在肠道微生物和地中海式饮食方面，受到极大关注。营养基因组学应用、临床药物、新兴交叉学科、表观基因组缺陷、地中海式饮食等方面是此领域的研究前沿。 全球营养基因组学领域的研究力量主要为世界发达国家，这从侧面反映了人类对营养健康的关注度与经济发展水平密切相关。中国作为世界最大发展中国家、全球第一人口大国和第二大经济体，在全面建成小康社会的新时代背景下，人们对营养与健康有着迫切需求。然而，根据检索数据，中国的营养基因组学文献数量名列所有64 个国家/地区第16位，尚未进入此领域的主要国家与机构行列，这与中国的国际地位不相称。且此领域目前尚处于“爬坡”发展阶段，加强顶层设计和整体谋划，协同开展相关研究工作，将会获得较多成果。 利用基因芯片、生物标志物和蛋白质组学等技术加快推进营养基因组学研究，尤其是基于中国人的群体基因组特征和个体基因差异，研究营养因素与多发/罕见疾病之间的关系，探索营养与基因之间的相互作用及其对人体健康的影响机制，对健康中国战略的实施和抢占世界生物医学与健康领域发展的制高点至关重要。 参考文献： [1] 繆明永, 罗贵娟. 营养基因组学研究[J]. 中华普通外科学文献(电子版),2011, 5(5): 432-435. 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Global Trends in Nutrigenomic Research: A Bibliometric Analysis XU Zhiyong1, MA Aimin2,*
(1. College of Biomedicine and Health, Huazhong Agricultural University, Wuhan 430070, China;2. College of Food Science and Technology, Huazhong Agricultural University, Wuhan 430070, China) Abstract: In order to provide a reference for relevant researchers and administrative decision makers, a bibliometric analysis of the papers published in Science Citation Index Expanded (SCI-E) database over the last 20 years was carried out to examine the current status and trends in global nutrigenomic research. The results showed that achievements in global nutrigenomic research present a fluctuating growth trend and are still in the “climbing” stage with tremendous and broad prospects for development. The United States as well as research institutions in the country has absolute advantages in the field of nutrigenomic research, but China has not yet entered into the list of major countries and institutions in the world. Nutrition and dietetics are the most important direction in nutrigenomics. Multidisciplinary and cross-disciplinary cooperative research is becoming mainstream. Research hotspots are shifting towards diet and health, from disease treatment to disease prevention (keeping healthy). Nutrigenomic applications, clinical medicine, emerging cross-disciplinary subjects,epigenome damage and mediterranean diet are frontiers of nutrigenomic research. As the most populous country in the world, China should attach more importance to the further development of nutrigenomics so as to meet people’s health demands and seize the commanding heights in the field of biomedicine and health. Keywords: nutrigenomics; bibliometrics; research situation; Science Citation Index; Web of Science
收稿日期：2019-07-16 基金项目：国家自然科学基金面上项目（31772375） DOI:10.7506/spkx1002-6630-20190716-213 中图分类号：G250.7；TS201.4 文献标志码：A 文章编号：1002-6630（2020）05-0237-09 引文格式： 许智勇, 马爱民. 基于文献计量的全球营养基因组学研究态势分析[J]. 食品科学, 2020, 41(5): 237-245. DOI:10.7506/spkx1002-6630-20190716-213. http://www.spkx.net.cnXU Zhiyong, MA Aimin. Global trends in nutrigenomic research: a bibliometric analysis[J]. Food Science, 2020, 41(5):237-245. (in Chinese with English abstract) DOI:10.7506/spkx1002-6630-20190716-213. http://www.spkx.net.cn
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发表于 2021-2-1 21:04:03
