0 引言
穿心莲(
Andrographis paniculata)是传统的药用植物，治疗疾病的类型十分广泛，如癌症、黄疸、支气管炎、心血管病和皮肤病等。因其食味有“刻骨铭心”之苦，故取名穿心莲，俗称“苦药之王”。穿心莲属于爵床科植物，主要分布于印度和东南亚，在中国华南地区大面积种植，现已普遍应用于临床。穿心莲以地上部分入药，提取物可保护脂质、血红蛋白和红细胞等免受过氧化带来的损伤，还能够抑制毒性代谢物与DNA的结合，主效药用成分为穿心莲内酯及其衍生物，属于二萜类内酯
[1]。近期研究发现，穿心莲内酯及其衍生物可通过与2019-nCoV主要蛋白酶功能位点形成共价键的方式抑制病毒活性，成为治疗新冠疫情的候选药物
[2]。尽管穿心莲是药用植物科研领域不可缺少的成员，但相关综述和系统文献分析类报道仍然较少。
如今，大数据的获得、储存与计算不再是困扰学科知识获得过程中的瓶颈
[3]。文献计量法可将文献进行定量分析，客观反映领域整体布局和学科优势，挖掘研究热点
[4]。辅助文献计量的分析软件也应运而生，主要为CiteSpace和VOS viewer
[5]。宋秀芳等
[6]分析CiteSpace和VOS viewer对来自Web of Science(WoS)数据的提取能力发现，VOS viewer的分析结果更接近WoS的自引报告，更准确地把握学科研究现状及趋势。目前，只有少数药用植物的发展动态得到定性与定量分析，如芦荟(
Aloe vera)
[7]、余甘子(
Phyllanthis emblica)
[8]和姜黄(
Curcuma longa)
[9]等。截至2021年10月，仅1篇公开的穿心莲学术论文通过文献计量方式解析其科研态势。Gupta等
[10]检索2003—2018年共15年的穿心莲学术论文，但多数结果为简单数据罗列，加之截取时间较短，无法突出穿心莲研究的发展动态。
WoS是目前认可度最高的文献储存数据库
[11]。鉴于此，本研究以WoS数据库2001—2020年收录的穿心莲学术论文为基础，结合WoS自引报告和VOS viewer进行关键词、高频词、核心作者、高质量论文、权威机构和国家以及合作关系等系列科研态势重要指标的筛选和解读，旨为从事穿心莲研究的科研人员快速明确穿心莲科研热点和关键技术，拓宽研究思路，把握今后科研方向。
1 资料与方法
1.1 数据来源与提取
本研究数据来源于科睿唯安WoS核心合集Science Citation Index Expanded(SCI-E)数据库，检索词为“Andrographis paniculata”，文献类型为“article”和“review”，语言为“English”，时间跨度为“2001-01-01—2020-12-31”，导出格式为“制表符分隔文件(UTF-8)”，提取内容为“全记录与引用的参考文献”。所有数据均于2021年9月28日提取，避免因数据库每日更新导致的偏差。
1.2 评价指标
描述性指标包括WoS数据库自引报告中的发文量、总被引用次数、
H指数(
h-index)、年均被引频次和期刊影响因子。以上指标可反映文献的出版和传播规律，还可用于科研活动和科研成果的分析与评价
[12]。
关联性指标由VOS viewer 1.6.17分析完成。评价标准如表1。
| 关联性指标 | 筛选标准 |
| 标题和摘要的高频词共现 | 共现次数≥50 |
| 关键词聚类 | 共现次数≥25 |
| 互引国家 | 发表文章≥25篇，国家总被引数≥320 |
| 合著国家 | 发表文章≥25篇，国家总被引数≥500 |
| 互引机构 | 发表文章≥20篇，机构总被引数≥100 |
| 机构研究内容相关性 | 发表文章≥20篇，机构总被引数≥100 |
| 合著作者 | 发表文章≥10篇，个人总被引数≥200 |
2 结果与分析
2.1 穿心莲学术论文的产出力和学科分类
穿心莲是一类副作用小且药效强劲的天然草药，相关研究在全球范围内均有开展。2001—2020年穿心莲学术论文发表量为1107篇，20年增幅高达891%（图1）。2001年发文量为11篇，随后平稳上升至2011年，达到第1个峰值。其中，2001—2005年处于初级研究阶段，论文发文量上升缓慢，期间共发表学术论文82篇。2009—2011年，年发文量大幅增加，共发表294篇。结合线性拟合结果，20年总体除2006—2007年、2011—2012年与2016—2018年发文量略有递减，年发文量以平均每年4.9篇的速度增长，2019年大幅上升，突破百篇，2020年发文量达到最高（109篇）。
图1 2001—2020年世界穿心莲研究论文发文量 |
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对所得1107篇穿心莲学术论文进行学科分类，结果显示，研究人员的重点主要放在活性次生代谢成分的药理药效分析（药学和药用化学方向分别占31.7%和20%），其次为植物科学(15.1%)方向（图2）。探索穿心莲自身分子机制的研究成果不到其药理药效研究(51.7%)的1/3。
2.2 穿心莲研究的热门方向
高频关键词分类结果由图3所示，穿心莲学术论文以穿心莲内酯为核心展开，辐射出3个主研究方向。将各模块关键词汇总并提炼后，可知主研究方向分别为：（1）癌细胞凋亡通路的激活和抑制相关研究；（2）提炼穿心莲内酯、衍生物（如新穿心莲内酯）和类黄酮等物质，并进行高效液相色谱测试后，在小鼠体内或体外进行抗癌和抗氧化双盲实验，检测药效；（3）检测穿心莲内酯处理对氧化应激途径基因表达水平的影响，探索其对肿瘤坏死因子α的诱导功能和对NFκB异常调节的抑制作用。
标题和摘要高频词的时间演变聚类能够在关键词聚类的基础上更加灵活准确地展示学术论文研究内容随时间演变的发展趋势。由图4可知，2012年起，研究人员加强对穿心莲的重视，开始对叶片穿心莲内酯及其衍生物进行提取，如新穿心莲内酯和脱水穿心莲内酯等，分析构象，并进行小鼠活体激活或抑制实验。2014年起，研究重点深入到分子层面，学者对穿心莲内酯及其衍生物在人类炎症和癌症形成通路的调控机理进行探索，其中包括肿瘤坏死因子α和细胞凋亡机制等。
2.3 发表穿心莲学术论文的主要国家
印度作为穿心莲的发源地，穿心莲学术论文产出最多，中国和马来西亚位列第2和第3位，三者的穿心莲研究最为活跃（图5）。表2为穿心莲论文发表量最高的前10名国家的发文量、H指数及最高被引文献相关信息。H指数客观反映论文的使用价值，其数值越高，代表该国家被引文献的篇数和次数越多。但受到研究年限的影响，H指数只会越来越高。因此，结合年均被引频次综合分析可避免H指数的缺陷。表2显示，虽然印度的发文量最多（378篇，H指数为44），但发文量位列第2的中国（343篇，H指数为47）文章质量更高。值得注意的是，虽然美国的累计穿心莲学术论文发文量仅为73篇，但其被引数最高学术论文的年均被引频次与发表年份均与中国齐平，体现美国发表论文质量具有高精尖的特点。此外，即使新加坡和伊朗的穿心莲研究相对起步较晚，但二者最具影响力论文的年均被引频次与美国和中国相近，体现出它们对穿心莲研究的重视和科研水平的崛起。尤其伊朗，最高被引文章发表于近4年，年均被引频次已高达13.25。
图5 2001—2020年穿心莲论文发文量前10的国家年发文量动态 |
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表2 2021—2020年世界穿心莲发文量前10位的国家 |
| 国家 | 发文量 | H指数 | 最高被引文章 |
| 年均被引频次 | 总被引数 | 发表年份 |
| 印度 | 378 | 44 | 15.89 | 286 | 2004 |
| 中国 | 343 | 47 | 15.33 | 276 | 2004 |
| 马来西亚 | 136 | 29 | 13.29 | 186 | 2008 |
| 泰国 | 89 | 27 | 6.78 | 122 | 2004 |
| 美国 | 73 | 30 | 15.33 | 276 | 2004 |
| 澳大利亚 | 26 | 14 | 12.71 | 89 | 2015 |
| 日本 | 26 | 12 | 7.57 | 106 | 2008 |
| 新加坡 | 25 | 19 | 12.85 | 167 | 2009 |
| 伊朗 | 22 | 11 | 13.25 | 53 | 2018 |
| 韩国 | 21 | 13 | 8.22 | 74 | 2013 |
| 注：发文量总和大于1107篇，因国家之间存在合作。 |
作为穿心莲的发源国和主要种植国家，印度与中国发表穿心莲学术论文的互相引用频次最高（图6）。其次，中国发表论文的引文主要来自美国、新加坡和澳大利亚，代表中国学者更认同三者的研究；印度发表论文的引文主要来自马来西亚、泰国和日本，代表印度研究人员对其研究内容更感兴趣。合著网络显示，中国、美国和澳大利亚，印度、马来西亚和新加坡，泰国和日本分别合作发表的论文居多。中国应保持与美国等科研水平一流的国家之间穿心莲学术研究的紧密合作，拔高自身研究水平。
图6 穿心莲研究国家之间的互引（左）与合著（右）网络 |
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2.4 穿心莲学术论文发表的主要机构
如表3所示，印度科学工业研究理事会(CSIR)与新加坡国立大学发表论文的总被引数均突破1200次，是穿心莲研究最具影响力的机构。另外，在发文量排名前10位的机构中，4个来自中国，分别为台湾中华医科大学、中国科学院、上海中医药大学和中山医科大学。可见，台湾、北京、上海和广州是国内研究穿心莲的重点地区。
表3 2001—2020年穿心莲发文量前10名的科研机构 |
| 科研机构 | 发文量 | H指数 | 总被引频次（除自引） |
| 马来西亚博特拉大学 | 59 | 16 | 955 |
| 印度科学工业研究理事会(CSIR) | 58 | 21 | 1469 |
| 马希隆大学 | 34 | 15 | 793 |
| 台湾中华医科大学 | 31 | 17 | 910 |
| 中国科学院 | 27 | 17 | 904 |
| 马来西亚理科大学 | 27 | 14 | 592 |
| 新加坡国立大学 | 24 | 19 | 1294 |
| 印度农业研究理事会(ICAR) | 22 | 7 | 151 |
| 上海中医药大学 | 22 | 15 | 501 |
| 中山医学大学 | 21 | 15 | 815 |
机构互引结果显示，穿心莲学术论文发文量最高的马来西亚博特拉大学的被引次数最多，与其科研方向密切相关的机构为中国科学院、上海中医药大学、马来西亚理科大学、新加坡国立大学、孔敬大学和马希隆大学（图7，仅展示存在互引的机构）。中国医药大学与中山医学大学的互引较多，两者研究内容相似，但均与其他机构的研究内容相差较大。
2.5 发表穿心莲学术论文的主要科研人员
根据普莱斯公式筛选穿心莲研究领域的核心作者
[13]，并进行发文量排序，如
表4所示。发文量前3名和第10名的核心作者均来自中国，体现中国穿心莲科研人员的权威性。其次，4名作者来自马来西亚博特拉大学，进一步证明博特拉大学在穿心莲研究领域的专业性。发文量第8位的新加坡国立大学学者Wong W S F虽然仅发表13篇穿心莲学术论文，但其学术成果的被引频次最高（671次）。说明Wong W S F对穿心莲的研究最为深入，国际影响力最高。结合作者合著分析发现，来自台湾中华医科大学的Chen H W与Lii C K属于同一科研团队，共同进行穿心莲研究。Wong W S F与Valdiani A并未与其他核心作者合著论文，2人的科研团队分别独立开展穿心莲研究工作（
图8）。
表4 2001—2020年穿心莲发文量前10位的研究人员 |
| 作者 | 发文量 | H指数 | 总被引频次（除自引） | 所属机构 |
| Chen H W | 20 | 13 | 584 | 台湾中华医科大学 |
| Lii C K | 20 | 12 | 565 | 台湾中华医科大学 |
| Wang Z T | 17 | 14 | 409 | 上海中医药大学 |
| Valdiani A | 16 | 9 | 141 | 马来西亚博特拉大学 |
| Talei D | 15 | 9 | 136 | 马来西亚博特拉大学 |
| Das S | 14 | 10 | 343 | 维迪亚萨格大学 |
| Stanslas J | 13 | 9 | 521 | 马来西亚博特拉大学 |
| Wong W S F | 13 | 11 | 671 | 新加坡国立大学 |
| Alimon A R | 10 | 7 | 117 | 马来西亚博特拉大学 |
| Chen Y | 10 | 6 | 175 | 河北大学 |
2.6 穿心莲学术论文的出版物与高水平论文解析
穿心莲发文量前10名期刊如表5所示，影响因子均未突破6.0，说明穿心莲研究普遍处于较浅层面。在5个Top期刊中，仅农林科学方向的《Industrial crops and products》属于中科院SCI期刊分区1区，其他均为医学2区。与此同时，被引频次最多的前10篇穿心莲SCI论文主要分为3个研究方向，分别为穿心莲药效成分的确定、穿心莲内酯在人体内的分子修饰功能与穿心莲内酯在癌细胞增殖通路中的抑制作用（表6）。其中，2009年Wong W S F团队的Bao等发表在Top期刊《American journal of respiratory and critical care medicine》（影响因子为21.4）中的论文《穿心莲内酯通过抑制核因子-κB通路在哮喘中的新抗炎作用》是唯一影响因子突破20.0的穿心莲SCI论文。另外，在被引频次最高的10篇论文的作者中，Kumar、Shen和Xia的3篇文章之间存在互引，3篇论文均发表于Top期刊。
表5 2001—2020年穿心莲发文量前10位的期刊 |
| 期刊 | 发文量 | H指数 | 总被引数（除自引） | 影响因子 | 中科院SCI期刊分区 | 研究方向 |
| 《Journal of ethnopharmacology》 | 38 | 21 | 1715 | 4.360 | 医学2区(Top) | 全科医学与补充医学-药物化学 |
| 《Phytotherapy research》 | 22 | 14 | 648 | 5.878 | 医学2区(Top) | 药学-药物化学 |
《Evidence based complementary
and alternative medicine》 | 21 | 11 | 333 | 2.629 | 医学4区 | 全科医学与补充医学 |
| 《Molecules》 | 18 | 9 | 293 | 4.411 | 化学3区 | 生化与分子生物学-有机化学 |
| 《Planta medica》 | 18 | 12 | 660 | 3.352 | 医学3区 | 药学-药物化学 |
| 《Natural product communications》 | 17 | 8 | 146 | 1.068 | 医学4区 | 工程技术-食品科技 |
| 《Phytomedicine》 | 16 | 10 | 316 | 5.340 | 医学2区(Top) | 药学-药物化学 |
| 《Natural product research》 | 14 | 7 | 201 | 2.861 | 化学3区 | 应用化学-医药化学 |
| 《Industrial crops and products》 | 12 | 6 | 163 | 5.645 | 农林科学1区(Top) | 农业工程 |
| 《Biochemical pharmacology》 | 11 | 11 | 565 | 5.858 | 医学2区(Top) | 药学 |
表6 2001—2020年被引频次前10位的穿心莲学术论文 |
| 聚类 | 第一作者 | 发表
年份 | 文献
类型 | 论文标题 | 发表期刊 | 是否
Top | 影响
因子 | 总被引
频次 |
I.穿心莲药效
成分的确定 | Chen[14] | 2014 | Article | 《穿心莲内酯的生物利用度和对四氯化碳诱导的大鼠氧化损伤的保护》 | 《Toxicology and applied pharmacology》 | 否 | 4.2 | 209 |
| Desai[15] | 2008 | Review | 《药用植物与癌症的药物预防》 | 《Current drug metabolism》 | 否 | 3.7 | 179 |
| Govindarajan[16] | 2005 | Review | 《管理疾病的抗氧化方法和阿育吠陀“南非醉茄”草药的作用》 | 《Journal of ethnopharmacology》 | 是 | 4.4 | 183 |
| Kumar[17] | 2004 | Article | 《穿心莲的抗癌和免疫刺激化合物》 | 286 |
| Subramanian[18] | 2008 | Article | 《穿心莲提取物和穿心莲内酯的体外α-葡萄糖苷酶和α-淀粉酶抑制作用》 | 《Acta biochimica polonica》 | 否 | 2.2 | 186 |
II.穿心莲内酯在
人体内的分子
修饰功能 | Shen[19] | 2002 | Article | 《穿心莲内酯防止人类中性粒细胞产生氧自由基：其抗炎作用的可能机制》 | 《British journal of pharmacology》 | 是 | 8.7 | 264 |
| Xia[20] | 2004 | Article | 《穿心莲内酯通过共价修饰p50的还原半胱氨酸62来抑制NF-κB的活化，从而减轻炎症》 | 《Journal of immunology》 | 是 | 5.4 | 276 |
| Zhu[21] | 2013 | Article | 《穿心莲内酯通过灭活NF-κB防止LPS诱导的急性肺损伤》 | 《Plos one》 | 否 | 3.2 | 175 |
III.穿心莲内酯在
癌细胞增殖通路中
的抑制作用 | Bao[22] | 2009 | Article | 《穿心莲内酯通过抑制核因子-κB通路在哮喘中的新抗炎作用》 | 《American journal of respiratory and critical care medicine》 | 是 | 21.4 | 167 |
| Lim[23] | 2012 | Article | 《穿心莲内酯及其类似物：用于对抗炎症和癌症的多功能生物活性分子》 | 《Clinical and experimental pharmacology and physiology》 | 否 | 2.6 | 158 |
3 讨论
穿心莲是一类重要的“寒性”草药，其降温消炎的功效显著，安全无毒副作用
[23]。1919年穿心莲有效抑制了印度大流感的扩散
[24]。2012年穿心莲收录于《世界卫生组织专著》。相关报道指出，穿心莲内酯是过去70年来研究最广泛的天然代谢产物之一，是用于增强自身免疫和抗癌最重要的次生代谢物
[23,25]。近期体外研究表明，穿心莲内酯是潜在的新冠病毒主要蛋白酶抑制剂，引发大量关注
[26]。同时，印度政府已正式将穿心莲配伍的草药配方用于预防新冠疫情
[27]。本研究显示，近20年来，穿心莲学术论文出版量增幅高达近900%，充分说明穿心莲内酯及其衍生物的强大药效已得到世界学者的普遍认可。因此，开展穿心莲文献计量学分析不仅能够快速掌握国内外穿心莲研究力量的分布情况，还能够为科研人员提供最新思路参考。
学术论文记录人类在所处学术领域取得的进展，对推动学科发展具有重要作用
[11]。本研究发现，进入21世纪以来的20年里，超过半数(51.7%)的穿心莲学术论文将研究重点放在药学和药用化学方向，围绕穿心莲内酯及其衍生物对癌症的抑制效果展开。然而，仅15%的穿心莲学术论文涉及植物科学方向。说明穿心莲药效活性成分在人体内的药理功能解析已较为深入。穿心莲提取物对治疗人类多类炎症、癌症和病毒感染等疾病的积极响应与治愈程度的相关成果喜人，药效发挥具广泛靶向性特点
[28]。相比之下，学者对于穿心莲自身次生代谢、生长发育和胁迫应激等生命进程的挖掘探究才刚刚兴起。后续应更多关注能够提高穿心莲产量和品质的农学学科方向，如植物遗传育种学、栽培与耕作学及病虫害防治学等。
印度作为穿心莲的发源地，开展穿心莲研究的起步相对较早，发表穿心莲学术论文数量最多。在中国，华南地区为穿心莲主产区，截至2020年，中国发表穿心莲学术论文数量仅次于印度，相对国际影响力较印度更高。然而，美国仅以中国1/5的穿心莲学术论文产出量，做到了影响力最高学术论文的发表年份与年均被引数和中国持平。比较中美两国穿心莲学术论文的H指数发现，美国的国际影响力是中国的4倍。由此可知，中国与美国的穿心莲科研水平仍存在较大差距，相关科研人员今后要争取做到数量与质量两手抓，相关部门需增加穿心莲基础研究领域的资源投入。与此同时，在穿心莲发文量最高的前10个国家中，伊朗（共发表22篇）的穿心莲研究虽然刚刚起步，最高被引论文发表时间最晚（2018年），但其年均被引量已达到与中国和美国相近的水平，是穿心莲科研领域的后起之秀。此外，虽然中国目前与美国和澳大利亚之间的合作关系紧密，但仍需提高自身的创新能力，拔高论文水平，后续应保持与穿心莲科研强国之间的交流合作。
穿心莲发文量位于前列的10个科研机构中，近一半（4个）来自中国，说明中国对穿心莲的研究十分重视。然而，中国科研机构未成为被引频次最高单位，被引最多的穿心莲科研机构为印度科学工业研究理事会(CSIR)和新加坡国立大学。新加坡近20年的穿心莲学术论文产出仅25篇，中国为343篇。说明中国虽对穿心莲科研重视程度很高，但相对国际影响力依然较低，今后在评价单位和个人学术水平时，应将重点放在论文质量上，避免为凑数而“挤香肠”式将科研成果拆分发表
[29]。相信在研究人员的潜心钻研下，中国穿心莲研究将发挥举足轻重的国际影响力。同时，中国科学院是国内穿心莲学术论文引用国际成果最多的机构之一，其发文量、
H指数和总被引次数接近新加坡国立大学，是中国最具影响力的穿心莲科研机构。虽然中国医药大学与中山医学大学之间穿心莲学术论文的互引较多，但两者对穿心莲的国际科研态势的关注较少，应尽量避免闭门造车，随时跟进穿心莲研究的国际发展动态。
穿心莲论文发表最多的3位作者均来自中国。但在高发文量的情况下，3位中国学者的文章总被引数均低于来自新加坡国立大学的Wong W S F。Wong W S F团队发现穿心莲内酯通过抑制核因子(NF)-κB持续活化通路来减轻过敏性哮喘症状的研究发表于影响因子高于20.0的SCI期刊，是穿心莲药理药效研究领域的重大发现，该论文也是目前影响因子最高的穿心莲学术论文
[30]。然而，穿心莲学术论文发表量最高的10个主流SCI期刊中，影响因子均未突破6.0。其中，仅1个属于中科院SCI期刊分区1区。说明近20年来，全球多数穿心莲研究涉及层面尚浅，大多未取得突破性进展，大量工作仍需持续开展和深入。
总而言之，中国作为穿心莲学术论文的第二大产出国，论文总体质量仍有待提高。发表穿心莲研究成果最多的10个热门SCI期刊均创办于美国和欧洲国家，无中国药用植物SCI期刊的一席之地，这与中国穿心莲学术论文产出大国的形象不相符。国内相关部门在今后需更加重视药用植物SCI刊物的综合实力，为打造国际穿心莲研究领域权威SCI期刊而努力。同时，影响力高的穿心莲学术论文的研究内容均致力于抑制癌细胞的增殖。随穿心莲丰富的药理药效得到人们认可，并将其作为一类重要的药用植物，穿心莲科研领域的关注点应逐渐从临床反应转入到其自身生长调控途径的解析上来，提高穿心莲的产量和品质，以确保其市场供应充足，质量稳定。
4 结论
中国是学术论文发展规模最快的国家，但就穿心莲科研领域而言，整体研究深度不够，虽然穿心莲学术论文发文量仅次于发源地印度，但最具国际影响力的学术论文、科研团队和研究机构无一来自中国，尚未出现具国际影响力的期刊。同时，穿心莲学术论文的关注点主要放在其强大的药理药效研究，现已取得大量具有成效的科研成果，为促进人类健康和提高生活质量做出巨大贡献。相比之下，学者对穿心莲自身分子调控网络及作用机制的解析仍处于兴起阶段。建议国内科研人员今后将解决限制穿心莲产业发展瓶颈问题作为研究重点，提供产业支撑，提升科研创新能力，以促进高产优质穿心莲品种的育种进程为目标，助力穿心莲自身基础与应用研究。
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陈文静 张燕萍 段辛斌 徐先栋 汪澄强 .基于线粒体控制区全序列的鄱阳湖水系鲢增殖放流群体与野生群体的遗传多样性分析.中国农学通报 ,2013,29(第35期12月): 89-95
表1 关联性指标的筛选标准
图1 2001—2020年世界穿心莲研究论文发文量
