Analysis of the Research Progress on Chinese Medicine Residue Using CiteSpace Knowledge Graph
This study summarizes the current status and development trends of research on Chinese medicine residues based on bibliometrics, providing a certain reference basis for future related research. Relevant literature on Chinese medicine residue in the China National Knowledge Infrastructure journal database, Web of Science and PubMed from January 1, 1993, to July 13, 2023 was searched, and CiteSpace software was used to conduct a visualization analysis of authors, institutions, and keywords and create a knowledge map. 913 Chinese literature articles and 132 English literature articles were included. The overall publication volume of Chinese and English literature showed a fluctuating increasing trend. The author with the most publications in Chinese literature was Qian Liu, and the high-productivity author collaboration team consisted of teams led by Qian Liu and Ying Meng and Huacai Liu and Chuangzhi Wu. The publication volume of English literature was relatively low, and the collaborative team mainly consisted of the Chinese team centered on Meihua Yang, Bo Chen, and Jun Chen. The research institutions with the highest publication volume in Chinese literature were the School of Engineering Science at the University of Science and Technology of China and the Jilin Agricultural Science and Technology University, while in English literature, it was the Chinese Academy of Sciences. The co-occurrence clustering map of keywords for both Chinese and English literature had a high credibility level. The research directions were related to the resource utilization of Chinese medicine residues, but with different emphases. Chinese medicine residue is a research direction with potential and prospects. The focus of the research not only lies in reducing the environmental pollution caused by Chinese medicine residue, but also in integrating modern science and technology to turn it into a valuable resource for efficient utilization.
Chinese Medicine Residue
中药残渣(Chinese Medicine Residue)是指中药材在生产、加工以及使用中药过程中产生的固体废弃物
本研究使用CiteSpace 5.7.R5软件
本研究使用的中文文献数据来源于中国知网数据库(CNKI),英文文献数据来源于Web of Science数据库(WOS)和PubMed数据库,均采用高级检索方式,中文数据库以“中药残渣”进行检索,英文数据库以“Chinese medicine residue”进行检索,检索日期均为1993年1月1日至2023年7月19日,对数据进行整理后得到913篇相关中文文献,132篇相关英文文献。
符合中药残渣研究主题的相关性期刊论文、学位论文,如残渣的资源化利用途径等。
为保证研究的科学性,手动筛选排除会议、报纸、专利、成果等文献;内容与中药残渣研究无关的文献。
确定有效文献后,选择以“Refworks”的格式将其导入CiteSpace 5.7.R5中,将时间跨度(Time Slicing)设置为1993年至2023年,时间切片(Years Per Slice)设置为1年,修剪方式为Pathfinder和Pruning sliced networks创建可视化图谱,通过分析文献的核心作者、重点研究机构、国家,并运用关键词节点共现分析、聚类分析及突现词分析,展示国内外有关中药残渣的研究现状。
学术论文的数量及其在一段时间内的变化趋势是衡量研究发展状况的关键指标之一
在CiteSpace中,将“Author”作为节点类型选择,得到研究作者知识图谱,见
由
序号 |
发文量 |
作者 |
1 |
35 |
刘倩 |
2 |
31 |
于志浩 |
3 |
30 |
刘华财 |
4 |
25 |
吴创之 |
5 |
24 |
孟影 |
6 |
24 |
宋庄 |
7 |
21 |
吴江苏 |
8 |
20 |
李晓成 |
9 |
19 |
孟繁 |
10 |
18 |
钟伟 |
注:仅列出发文量排名前十的作者。
序号 |
发文量 |
作者 |
1 |
2 |
Yang Meihua |
2 |
2 |
Wang Hong |
3 |
2 |
Ma Jifu |
4 |
2 |
Lee Chengchun |
5 |
2 |
Feng Weisheng |
6 |
2 |
Dai Xiaofeng |
7 |
2 |
Chen Zhiyun |
8 |
2 |
Chen Yiping |
9 |
2 |
Chen Huashan |
10 |
2 |
Chen Jieyin |
注:仅列出发文量排名前十的作者。
者之间合作较为紧密,主要是以刘华财和吴创之、孟影和刘倩、孔祥峰和印遇龙、唐懋华和成维东之间形成的研究合作网络。同时也存在较多单独作者节点,发文量相对较少。发文量能够间接反映作者在该领域的影响力,由
由
序号 |
发文量 |
机构 |
1 |
31 |
中国科学技术大学工程科学学院中国科学院广州能源研究所中国科学院可再生能源重点实验室 |
2 |
31 |
吉林农业科技学院中国农业科学院特产研究所吉林大北农农牧科技有限公司 |
3 |
9 |
江苏省南京市蔬菜科学研究所 |
4 |
6 |
山东省农业科学院 |
5 |
4 |
中国科学院亚热带农业生态研究所亚热带农业生态过程重点实验室 |
6 |
4 |
山东大学高效洁净机械制造教育部重点实验室 |
7 |
4 |
成都信息工程学院资源环境学院 |
8 |
4 |
江苏省南京市蔬菜科学研究所 |
9 |
4 |
陕西科技大学生命科学与工程学院 |
10 |
3 |
上海市园林科学研究所 |
注:仅列出发文量排名前十的机构。
在CiteSpace中,将“Institution”作为节点类型选择,得到研究机构知识图谱,见
从机构间合作关系可知,中文文献研究中,发文机构合作网络分析共形成了423个节点,0条连线,密度为0,整体呈现分散状态,提示机构间大都偏向于独立研究。英文文献研究中,机构合作网络分析共形成了165个节点,144条连线,密度为0.0106,存在以Chinese Academy of Sciences (中国科学院)与China Pharmaceut University (中国药科大学)为主的部分机构间相互合作。
由表可知,有关中药残渣研究中文文献发文量最多的机构分别是中国科学技术大学工程科学学院与吉林农业科技学院,相关英文文献发文量最多的机构分别是Chinese Academy of Science与China Pharmaceut University。虽然这些机构间均与其他机构间有合作,但是中介中心性均小于0.1,提示其合作关系不强。其次中英文文献发文机构多集中在研究所与高校,但二者之间合作偏少,建议其加强交流学习。
序号 |
发文量 |
机构 |
1 |
7 |
Chinese Acad Sci |
2 |
5 |
China Pharmaceut Univ |
3 |
4 |
Chinese Acad Med Sci |
4 |
4 |
Qilu Univ Technol |
5 |
3 |
Chinese Acad Med Sci & Peking Union Med Coll |
6 |
3 |
Shandong Univ |
7 |
2 |
Changchun Univ Chinese Med |
8 |
2 |
Henan Univ Chinese Med |
9 |
2 |
Jilin Agr Univ |
10 |
2 |
Guangdong Univ Technol |
注:仅列出发文量排名前十的机构。
由
序号 |
发文量 |
中介中心性 |
国家 |
1 |
157 |
1.34 |
CHINA |
2 |
5 |
0.39 |
USA |
3 |
2 |
0.00 |
CANADA |
4 |
2 |
0.00 |
JAPAN |
5 |
2 |
0.15 |
SRILANKA |
6 |
2 |
0.15 |
THAILAND |
7 |
2 |
0.15 |
NETHERLANDS |
8 |
1 |
0.00 |
TÜRKIYE |
9 |
1 |
0.00 |
BELGIUM |
10 |
1 |
0.00 |
COLOMBIA |
注:仅列出发文量排名前十的国家。
中文文献中,图谱共有727个节点,1362条连线,密度为0.0052。关键词“中药渣”的频次为486,中心性为1.30,是关键词共现图谱中最大的节点,代表该节点联系其他节点的能力最强、连接的信息最多,后面依次为“发酵”(38次)、“催化热解”(34次)、“产量”(33次)、“营养价值”(24次)、“堆肥”(24次)等,这些关键词大致反映出该领域研究的热点话题。
序号 |
频次 |
中介中心性 |
中文关键词 |
1 |
486 |
1.30 |
中药渣 |
2 |
38 |
0.05 |
发酵 |
3 |
34 |
0.00 |
催化热解 |
4 |
33 |
0.07 |
产量 |
5 |
24 |
0.00 |
营养价值 |
6 |
24 |
0.03 |
堆肥 |
7 |
24 |
0.00 |
发酵天数 |
8 |
23 |
0.02 |
生长性能 |
9 |
20 |
0.04 |
基质 |
10 |
19 |
0.02 |
中药药渣 |
注:仅列出频次排名前十的中文关键词。
序号 |
频次 |
中介中心性 |
英文关键词 |
1 |
13 |
0.02 |
Chinese medicine residue |
2 |
11 |
0.06 |
biochar |
3 |
9 |
0.11 |
pesticide residue |
4 |
7 |
0.05 |
Chinese herbal medicine |
5 |
7 |
0.05 |
herb residue |
6 |
6 |
0.03 |
adsorption |
7 |
4 |
0.04 |
heavy metal |
8 |
3 |
0 |
bacterial community |
9 |
3 |
0.02 |
antibiotic |
10 |
3 |
0.02 |
soil fertility |
注:仅列出频次排名前十的英文关键词。
英文文献中,图谱共有258个节点,463条连线,密度为0.0140。“Chinese medicine residue (中药残渣)”是频次最大的关键词,为13次,但中介中心性较小。其次是“biochar (生物炭)”(11次)、“pesticide residue (农药残留)”(9次)、“Chinese herbal medicine (中药)”(7次)、“herb residue (中药渣)”(7次)、“adsorption (吸附)”(6次)等,同样,这些关键词一定程度上可以反映出有关中药残渣近年的研究热点。两相对比,可以发现,中英文文献侧重有所不同。
关键词聚类分析是一种统计方法,是通过将数据分类而完成的。关键词聚类图谱是根据关键词之间的相似性,通过将具有明显共词关系的关键词进行聚类,精确地描绘了研究前沿的核心
聚类 |
关键词数量 |
轮廓值 |
年份 |
主要中文关键词 |
#0 |
151 |
1.000 |
2009 |
中药渣;催化热解;碳酸钾;鸡蛋壳;发酵中药渣 |
#1 |
42 |
0.875 |
2016 |
发酵中药渣;妊娠母猪;发酵;生化参数;生长性能 |
#2 |
41 |
0.922 |
2010 |
有机无机复混肥;产量;氮素利用率;堆肥;微生物多样性 |
#3 |
40 |
0.963 |
2014 |
催化热解;高铁酸钾;碳酸钾;气炭联产;生物质 |
#4 |
35 |
0.946 |
2012 |
药渣;有机肥;平菇;中药;微孔炭砖 |
#5 |
35 |
0.925 |
2008 |
固态发酵;添加剂;饲料添加剂;蛋白饲料;成分分析 |
#6 |
28 |
0.975 |
2007 |
新型培养料;无土栽培;食用菌;基质;现状 |
#7 |
28 |
0.935 |
2013 |
中药药渣;再利用;循环利用;扩展青霉;中药固废物 |
#8 |
28 |
0.814 |
2011 |
番茄;中药渣基质;有机基质;基质配方;主成分分析 |
#9 |
23 |
0.951 |
2018 |
多糖;响应面法;灵芝;中药渣;残渣利用 |
聚类 |
关键词数量 |
轮廓值 |
年份 |
主要英文关键词 |
#0 |
22 |
0.965 |
2015 |
Chinese patent medicine; pyrethriod pesticide residue; fast determinationicine residue |
#1 |
21 |
1.000 |
2016 |
medicinal herbs-a review; pesticide residue; traditional Chinese medicine |
#2 |
21 |
0.947 |
2019 |
aqueous solution; influencing tetracycline removal; green synthesized medicine residue |
#3 |
19 |
0.994 |
2018 |
low-cost biochar; ciprofloxacin adsorption; herbal residue |
#4 |
19 |
0.970 |
2016 |
herb residue; Chinese medicine industry; catalytic pyrolysis |
#5 |
16 |
0.959 |
2015 |
gas chromatography-triple quadrupole tandem; mass spectrometry; influencing tetracycline removal |
#6 |
11 |
0.959 |
2019 |
case study; soil properties; traditional Chinese medicine residue |
#4 herb residue (中药渣);#5 gas chromatography-triple quadrupole tandem (气相色谱–三重四极串联质谱仪);#6 case study (个案研究)。中药残渣英文文献研究领域同样旨在提高中药残渣的处理和利用效率,减轻其对环境的负面影响,但也有不同之处。与中文文献相似的是,英文文献研究领域同样探索将中药残渣转化为有价值的资源,如生物炭、肥料或饲料等。与中文文献不同的是,该领域更多的是结合现代技术设备检测中药残渣中的成分,如利用质谱仪对中药残渣进行成分分析,提高分析精度和准确性,为进一步研究其药理作用提供更多数据支持。
时间线视图可以清晰地展示各个聚类的发展历程及研究进展
在中文文献中,
酵分解作用,增进微生物的生长,促进药渣的营养分解;一些研究方向是近几年出现的,并且是现在的热门研究,如利用中药残渣合成多孔吸附材料从而净化空气。
在英文文献中,有关中药残渣研究的突现词较少,只有6个,分别是herb residue (中药残渣)、Chinese herbal medicine (中草药)、loess plateau (黄土高原)、pesticide residue (农药残留)、Chinese medicine residue (中药残渣)、bacterial community (细菌群落),且在2012年以前没有突现词,间接说明中药残渣在英文文献方面起步较晚且力度较小。6个突现词同样与研究和开发实现资源循环利用有关,有助于推动中药产业的可持续发展。中药残渣、中草药强调了研究的主题;将黄土高原作为一个研究背景,联系农药残留问题,有助于了解和解决当地的环境问题,提高中药残渣的安全性和资源价值;细菌群落与生物发酵技术相关,通过研究细菌群落,可以优化生物发酵过程,提高中药残渣的生物转化效率。
本研究以1993~2023年有关中药残渣研究的913篇中文文献、132篇英文文献为研究样本,利用CiteSpace软件制作可视化图谱及图表,研究有关中药残渣中英文文献的发文量、作者分布、机构分布、关键词共现分析、关键词聚类分析、关键词时间线图及突现词分析。得出以下结论:
有关中药残渣研究的中文文献发文量经过了三个时期,从开始的缓慢期到快速增长期再到最后的波动上升期。英文文献数量较少,起步较晚,呈现波动性递增的趋势,这也提示我们应促进中药残渣在国际范围内的研究成果发布和知识传播,提高其在全球范围内的影响力。从总体来看,发文量会持续增加,说明我国对于中药残渣领域的关注度也将持续扩增,社会对于中药残渣资源化利用的关注度也更加广泛。研究作者分析显示,部分作者之间合作较为紧密,已经形成了核心作者群,中文文献中主要是以刘倩和孟影、刘华财和吴创之为代表的合作团队,英文文献中主要是以Yang Meihua、Chen Bo、Chen Jun等为核心的中国团队。研究机构分析显示,在有关中药残渣研究的中英文文献中,高校和研究所均比较关注,但二者之间缺乏合作,如若二者之间加强合作交流,将更有利于文献的研究发表。研究国家分析显示,相关领域发文量最多的是中国,研究方向以残渣的综合利用为主,且中国、美国、斯兰里卡、泰国、荷兰五个国家合作紧密。
关键词分析结果显示,大部分关键词都与中药残渣再次利用的价值有关,如发酵、生物炭、堆肥等,但中英文文献各有侧重点。此外,从关键词时间线图与突现词联合图谱分析可知,中文文献中早期有关中药残渣的研究方向比较分散,文献较少,从2008年以后开始增多。中药残渣的资源化利用一直都是研究热点,从早期的施肥供暖到如今的净化空气,药渣的可持续利用方式已是层出不穷,这归功于科学研究的发展进步。英文文献中的突现词较少,且在2012年以前没有突现词,但同样与实现中药残渣资源循环利用有关。
综上可知,在当前资源紧缺、环境严重污染和生态系统恶化的背景下,构建生态文明城市和实现可持续发展变得至关重要,充分利用中药残渣,结合现代科学技术,实现物尽其用,则是实现这一目标的重要组成部分,以下则是一些可持续利用中药残渣的具体方式:
1) 制备活性炭。作为生物质废弃物,中药残渣含碳元素且数量庞大,无疑成为制备活性炭的理想原料
2) 堆肥和土壤改良。由于含有药用活性成分,中药残渣可能会对作物的生长产生影响
3) 制作饲料添加剂。中药残渣含有丰富的营养成分,如粗蛋白、纤维素等
4) 净化重金属污水。黄酮类化合物广泛存在于水飞蓟、黄岑等中草药中,该化合物不仅毒性低且具有较强的金属配合能力。目前,已有实验证明,将含有黄酮类化合物的中药残渣投入到含有重金属的污水中能够有效减少其中的铜离子浓度
中药产业是我国国民经济至关重要的一部分,中药残渣资源化利用是中药产业转型和可持续发展的关键举措。在当前我国经济发展新常态的背景下,中药废弃物资源化具有尤为重要的现实意义
因此,在资源和环境双重压力下,中药残渣资源化是中药产业结构优化和健康发展的必然选择,为此本研究提出以下建议:
(一) 国家应建立合理的中药残渣收集处理体系。目前,中药残渣的资源化利用尚处于初级阶段
(二) 加强政府与企业之间的合作,大力开发中药残渣资源化利用技术。科学研究方向是多方面的,残渣资源化利用技术也不仅限于施肥、净化空气等。政府可引导有条件的企业组建中药残渣资源化利用研发中心,探索成本可控的中药残渣循环利用经济模式,实现中药残渣多途径、多层次的综合利用,结合现代科学技术,力争实现中药残渣在其他方面应用的可行性。
2023年度四川省科技计划项目(项目名称:科技支撑四川中医药传承创新发展方法与策略研究;项目编号:2023JDR0037)。
*共同第一作者。
#通讯作者。