作者:李燕   来源:   发布时间:2026-09-18   Tag:   点击:
基于文献计量学的全球亚麻荠领域研究可视化分析:现状、挑战与展望

 要:亚麻荠(Camelina sativa)是一种有着高油分、强抗逆、多用途特性的特色油料作物,在保障粮油安全以及推动生物经济发展方面具备战略意义,文章选用文献计量学方法,对截至2025年底Web of Science、PubMed以及CNKI等数据库中的相关文献展开系统分析,从宏观趋势、国际合作、机构网络等多个维度来呈现该领域的发展状况。研究发现,全球研究从2011年起步入快速发展阶段,构建了以北美为核心、欧洲为支撑的协同创新网络,研究主题呈现出从基础农艺性状向高值化生物炼制和分子设计育种的发展方向。然而,中国研究有着明显的“结构性滞后”,表现为起步晚、规模小、国际合作不强、前沿突破受限。当前研究依然存在基础与应用相脱离、技术转化有“死亡谷”、种质创新方法有局限以及标准政策体系缺乏等深层次问题。展望未来,我国要实施“非对称赶超”战略,聚焦种质资源和循环利用等优势领域,深入实质性国际合作,建立“基础-技术-产业”一体化创新生态,以便在全球农业多元化竞争中占据主动地位。

关键词:亚麻荠;文献计量学;国际合作;机构网络

 

全球气候变化、能源转型以及粮食安全相互交织,在这样复杂的背景之下,发掘新型油料作物,使其拥有低环境足迹以及多功能性,已经变为农业科技创新的关键问题,亚麻荠这种植物的种子当中有着丰富的α-亚麻酸以及其它高价值的不饱和脂肪酸,蛋白质品质也很优良,同时具有耐旱、耐贫瘠、生育期短这些突出的农艺性状。所以在国际上,亚麻荠被当作功能性食品、可持续航空燃料以及生物基材料等领域的“平台作物”[1],然而,全球范围内该作物的研究与产业化进程呈现出极为不均衡的状况:以美国、加拿大以及部分欧洲国家为典型代表的领先者,已经建立起从种质资源到全组分利用的完整创新链条[2]。而中国虽然在油料作物研究方面有着坚实的基础,但在亚麻荠领域长期处于全球知识网络的边缘,这种差距不仅对中国运用该作物服务国家战略需求的能力有影响,还可能在未来生物经济竞争中造成被动的局面,现有的综述大多聚焦于某一技术方向或者区域进展,缺少对全球研究布局的系统性、批判性审察,特别是没有深入揭示出中外差距的结构性原因。基于此,本文想要借助文献计量与知识可视化方法,来解答3个核心问题:全球亚麻荠研究的发展脉络与动力机制是怎样的?我国在研究全球知识网络里处于怎样的位置,其差距的本质究竟为何?面对当下挑战,未来优先突破的方向有哪些?本文借助整合中英文文献数据且加以对比分析,旨在为我国亚麻荠研究的战略布局提供实证依据以及决策参考。

 

1 数据与方法

1.1 数据来源与检索策略

中文文献数据来源于中国知网(CNKI)、万方数据库(Wanfang)及维普数据库(VIP)。检索时以“亚麻荠”为主题词进行高级检索,英文文献则通过Web of Science核心合集和PubMed数据库获取。在Web of Science中,检索式设定为TS=(“Camelina sativa”OR“False flax”OR“Camelina”),文献类型限定为研究论文(Article)与综述(Review Article),语种为英语。PubMed检索式为Title/Abstract=((Camelina sativa[Title/Abstract])OR(“False flax”[Title/Abstract]))OR(“Camelina”[Title/Abstract])。文献检索时间范围均为各数据库建库之日起至2025年12月31日。

1.2 数据处理与分析方法

初步检索共获得中文文献303篇(CNKI103篇,万方数据库116篇,维普数据库84篇),英文文献2112篇(Web of Science2070篇,PubMed714篇)。经EndNote与人工进行核查去重,将通知、社论等非研究性文献予以剔除后,最终纳入到分析中的有效文献,英文有2112篇,中文有139篇。具体文献筛选流程见图1。本研究运用CiteSpace6.2.R3软件来开展可视化图谱绘制以及数据分析工作,所选用的参数设置为:时间切片为1年,从每个时间切片当中提取被引频次最高的50篇文献,选取标准是g-index(k=25),同时,采用Pathfinder算法来进行网络裁剪,以便突出核心结构。具体分析维度有:时序分析,绘制年度发文量曲线,借此识别研究发展的关键阶段。空间网络分析:构建国家同机构合作的网络图谱,节点大小用来体现发文量情况,连线粗细以及颜色深度反映合作的强度以及时间,以此揭示科研力量的分布和协作模式,为保障国家或者机构合作网络分析能有全球视野以及具备可比性,此部分分析主要依据英文文献数据。

 

2 主题演进、争论焦点与结构困境

2.1 全球研究态势的演进:政策驱动与主题迁移

1显示,全球亚麻荠研究的发文量增长有明显的3阶段特点,这体现出外部政策以及市场需求的双重驱动,在缓慢探索期(1947-1990年),研究比较零星分散,多围绕植物分类和基础农艺描述展开,亚麻荠只是被看作边缘油料作物,而到了稳步增长期(1991-2010年),随着可再生能源以及功能性食品受关注程度提高,其油脂营养潜力被初步挖掘出来,年发文量渐渐提高到24篇(2010年)。要注意的是,2011年是个重要转折点,研究进入快速发展期,2025年发文量达到206篇,相较于2011年增长了近5倍,这种爆发式增长背后有很多推动因素。欧美国家把亚麻荠列为关键生物燃料原料,并且出台了专项支持计划(如美国能源部“生物能源作物计划”);健康消费趋势推动了Omega-3的需求上升;合成生物学、基因编辑等技术成熟为精准遗传改良开辟了新的空间。然而,在这种宏观情况之下,还隐藏着区域发展的不均衡:我国研究直到2011年之后才稍有好转,2020-2025年间年均发文量只有5~6篇,不到全球同期年均量的3%,这种数量级差距直接就显示出中国在投入、学术活跃度以及系统布局方面的滞后。

  

1 中英文数据库文献筛选流程图

2.2 国际合作网络:中心化格局与中国边缘化困境

对国家合作关系予以可视化剖析,能进一步展现出全球研究的权力架构(见图2),网络有着典型的“核心-半边缘-边缘”特性(见表1):美国凭借658篇发文量、20243次总被引以及H指数70的绝对优势居于核心,其农业部(USDA)及其相关大学成为全球最为主要的研究发源地。加拿大、德国、法国等构成紧凑协作的次级团体,其中德国篇均被引为35.72,展现出欧洲研究“少而精”的特质,中国以193篇发文量排名第三,但在合作网络里处于边缘地位,跟核心国家的连线稀疏且微弱,更需引起警示的一点在于,中国篇在主要研究国中均被引(19.39)、排行靠后,表明其研究影响力有限。这种边缘化的地位不仅制约了中国学者获取前沿信息和共享高端资源的能力,同时也反映出它在全球知识生产之中仍然处在“跟随”而非“引领”的状况,值得探讨的是,这种边缘化是否完全由于起步晚而致?对比加拿大(239篇,篇均被引31.46)可见,研究质量与国际化程度同样重要。中国研究经常被局限在国内发表,没能充分融入国际交流,这也许和科研评价体系“重数量、轻影响力”的方向有关。

  

1 中外亚麻荠相关研究发文量趋势图

1 全球亚麻荠研究发文量居前的国家

  

2.3 机构协作模式:“大科学”团队与中国的碎片化现状

机构合作网络(见图3、图4)能进一步证实科研组织模式的差异,美国农业部农业研究局(USDA-ARS)作为核心力量,联合诸如明尼苏达大学、内布拉斯加大学林肯分校等高校,构建出具有高度协同性且以任务为导向的“大科学”团队,该模式利于整合跨学科优势,针对从基因到产品的全链条难题去开展长期攻关工作。例如,在开发富含DHA的转基因亚麻荠品系以用于水产饲料的项目当中,USDA提供种质与基础研究,大学负责进行基因构建与功能验证,企业参与中试与推广,以此实现高效协同,来看(见表2),研究力量分布在山西农业大学、晋中学院等少数机构,机构间合作网络较为松散,而且很少有与国际顶尖团队的强连接存在。这种“小散弱”的碎片化状况,致使研究课题出现重复、资源利用效率低下,很难承担那种需要长期投入和跨学科协作的重大前沿课题,例如,在亚麻荠抗逆分子机制解析这一领域,国内大多是单个实验室的零散研究,而欧美已通过多机构协作搭建起系统的基因型-表型关联数据库。全球发文领先的研究机构及其影响力指标列(见表3)。

  

3 基于外文数据库的亚麻荠相关研究国家聚类知识图谱

  

4 基于外文数据库的亚麻荠相关研究机构聚类知识图谱

2 中国亚麻荠研究发文量居前5位的机构

  

3 全球亚麻荠研究发文量居前10位的机构

  

  

 

3 现状、差异与不足的深度剖析

3.1 研究现状:应用导向明确,但瓶颈突出

目前,全球亚麻荠研究已处于基础研究跟应用开发双轮驱动的状况,而且应用的导向越发明确,然而,在走向产业化的路途上还存在许多关键的瓶颈:首先是油脂氧化稳定性这个一直以来未得到根本解决的技术难题,亚麻荠油里富含的多不饱和脂肪酸既是它营养价值的核心所在,也是它在储存还有加工时候容易氧化酸败的根源。虽然已有大量研究尝试添加合成或者天然抗氧化剂(如TBHQ、迷迭香提取物),但是研究表明[3],天然抗氧化剂效果有限,而合成抗氧化剂却存在安全方面的争议,于立芹等(2020)[4]的开发了借助纳米载体的缓释抗氧化系统,虽然在实验室里表现得很出色,但是其成本、规模化生产工艺以及长期安全性依旧是障碍。这一瓶颈极大程度制约了亚麻荠油在高端食品与保健品领域之中的实际应用,转基因技术于产业上的应用面临科学以及社会的双重性挑战,以Napier团队作为代表的科研人员成功把海洋微藻的基因导入亚麻荠,使得它的种子能够生产DHA与EPA,这属于一项里程碑式的科学成就[5]。然而,此技术路径的产业化面临着严峻挑战,就科学层面而言,转基因作物的环境风险,如基因漂移,需要进行长期且严格的评估,在社会方面,Saint-Eve等(2026)[6]开展的消费者调研所展现出来的,在欧洲和中国等市场,公众对于转基因食品的接受程度依旧较低,愿意去支付溢价的比例极大程度下降。这致使相关产品就算技术成熟,其市场前景也存在着不确定性,此外,全组分高值化利用技术的集成程度比较低,亚麻荠籽榨油后所产生的粕蛋白含量较高,是有潜力的优质植物蛋白来源,然而,现阶段诸多研究大多都只重视油却轻视粕,针对粕的脱除芥子碱这类抗营养因子、蛋白的提取改性以及功能化应用,像制备可食用膜、乳化剂之类的技术虽然有个别报道,如Burgos-Díaz等(2022)[7]针对蛋白乳化性质所开展的研究,但至今还没有形成经济上可行的集成工艺链条,没办法真正做到“吃干榨净”,对整个产业链的经济效益造成了影响。

3.2 中外差异的根源:系统性创新生态的缺失

中外差距并非单纯的时间或数量之别,其缘由在于缺乏系统性创新生态,欧美运用“战略需求牵引”的长期主义,政府持续给予基础与前期应用研究投入,同时引导企业跟进(如美国能源部、欧盟框架计划),而中国大多依靠科研人员个人兴趣或者短期项目,缺少国家层面的作物特异性战略规划,致使研究方向分散,难以汇聚力量。从组织模式方面来看,欧美构建起“政产学研用”深度融合体系,保证了从实验室到市场的衔接,中国却存在科研、教学以及推广体系相互分割的情况,成果转化渠道不畅通,企业研发能力较为薄弱,这种差异在文献计量数据中得到了直观体现。如图2所示,中外亚麻荠研究发文量趋势对比鲜明,中国研究在2011年后才缓慢增长,且规模远低于欧美,凸显了投入不足和战略缺失。同时,国际合作网络分析进一步揭示了结构性困境。图3显示,中国在全球知识网络中处于边缘地位,与核心国家的合作稀疏,这限制了其获取前沿信息和共享高端资源的能力。

3.2 当前研究的不足之处

综合而言,当前(涵盖国际国内的)相关研究有着如下一些共同的缺陷。跨尺度研究的断裂:基因组学、转录组学之类产生的大量数据,与田间复杂的产量、品质以及抗逆等表型数据之间,没能很好地进行整合与开展建模工作,如此便致使分子设计育种的实际成效大幅低于预期,环境互作研究相对薄弱;多数研究是在能够人为控制的环境下开展的,针对气候变化大背景中(如干旱、高温经常发生的情况)亚麻荠产量的稳定性以及品质的变化,这种大尺度并且长期定位的研究较为少见,从而对品种在区域范围内的适应性推广造成了限制。生命周期评价LCA和经济学分析不够:针对亚麻荠生物燃料、新材料等方面的应用,对其整个生命周期的碳足迹、水足迹以及真实的经济成本效益等方面的评估研究并不充分,使得政策的制定和产业的投资欠缺坚实的数据支持,社会接受度研究才刚起步;除了转基因这个议题外,对于亚麻荠作为新型食品原料,消费者对其的认知、市场的推广策略等这类社会科学研究极为匮乏,而这刚好是技术最终能否被市场接纳的关键所在。

 

4 展望

鉴于政策以及需求的驱动,全球对于亚麻荠的研究已经迈进了一个快速发展的阶段,在基础研究对应用所起到的支撑方面呈现出了良好的状态,不过依旧面临着技术转化存在难度、社会对其接受程度较低、不同尺度的研究之间存在脱钩、环境相互作用研究较为薄弱、整个生命周期的评价不够完善等挑战。中国在这方面的研究,不管是在规模、产生的影响力,还是在网络中的地位等方面,都与其他国家存在着极大程度上的差距,主要原因是缺乏战略引导之下的体系化创新生态,对于未来研究方向提出以下建议。短期(1~3年):应当依据中国的基本国情,将注意力集中在具有特色的领域。例如,借助中国丰富多样的生态类型以及边际土地资源, 着重去挖掘具有耐盐碱、耐干旱特性的种质,以此来服务于边际土地利用以及生态修复,并且,要集中力量攻克粕蛋白绿色提取以及功能化的相关技术提高产业链的经济性。中长期(3~10年):必须对前沿进行布局,强化自主创新的能力。整合多组学、 表型以及环境数据,借助人工智能构建产量-品质预测模型,以此推动智能设计育种工作的开展,在严格的监管之下,尝试通过基因编辑改良油脂组成结构或是生产特种工业油脂,从而开辟非食用的高值途径,系统性的政策建议涵盖如下方面:制定国家专项规划,即将亚麻荠纳入特色油料或是未来作物发展规划当中,并设立跨部门协调机制,给予其长期且稳定的资助。构建协同创新平台,推动成立“产学研用”创新联盟,建设国家种质资源库以及共享研发平台,对评价激励机制予以改革,提高专利、 技术标准、品种审定以及成果转化在科技评价里的权重,引导科研工作面向产业的实际问题发力,深化国际实质性合作,主动发起或是参与国际大科学计划,凭借共建联合实验室、人员互访等方式深度融入全球网络,达成从“学徒”到“伙伴”的转变。

 

5 结语

亚麻荠研究并非仅为作物科学里的一个局部话题,更是可用来观察全球农业科技竞争以及国家创新体系效能的一个窗口,本文运用文献计量分析来进行揭示,中国研究虽然在规模方面逐渐增长,然而在影响力、国际合作以及前沿突破等方面却是比较滞后的,缩小这种差距的关键正是在于对顶层设计的战略进行重塑:要明确亚麻荠在国家粮油安全及其生物经济当中的定位所在,构建适宜于长期创新与跨部门协同合作的制度环境,同时在精选的赛道上面集中力量去实 现突破。未来的研究除了对技术进展加以跟踪外,还要加强对创新政策、产业链构建以及社会经济影响等面的交叉学科探讨,从而推动该领域朝着更加系统、包容且可持续的方向发展。

 

参考文献

[1]杨海燕,王丁禾,段之阳,等.响应面法联合人工神经网络优化亚麻荠荠油体提取工艺研究[J].中国油脂,2026,51(6):15-20+43.

[2]Mondor M,Hernández-Álvarez A J.Camelina sativa composition,attributes,and applications:A review[J].European Journal of Lipid Science and Technology,2022,124(3):2100035.

[3]于立芹,张华南,徐如冰,等.特丁基对苯二酚与迷迭香提取物对亚麻荠荠籽油贮藏稳定性的影响[J].食品工业科技,2020,41(5):257-261.

[4]于立芹,朱杰,范毅,等.正交试验法优化亚麻荠荠籽毛油制取工艺研究[J].中国粮油学报,2019,34(5):68-72.

[5]Napier J A,Usher S,Haslam R P,et al.Transgenic plants as a sustainable,terrestrial source of fish oils[J].European Journal of Lipid Science and Technology,2015,117(9):1317-1324.

[6]Saint-Eve A, Faure J D,Jullien A,et al.Consumer preferences for Camelina oil:Impact of sensory perceptions and information disclosure on acceptance of an unfamiliar oil coming from a minor crop[J].Food Quality and Preference,2026,135:1-12.

[7]Burgos-Díaz C,Mosi-Roa Y,Opazo-Navarrete M,et al.Comparative study of food-grade pickering stabilizers obtained from agri-food byproducts:Chemical characterization and emulsifying capacity[J].Foods,2022,11(16):2514.

 

文章摘自:李燕.基于文献计量学的全球亚麻荠领域研究可视化分析:现状、挑战与展望[J/OL].食品安全导刊,2026,Vol.20,No.22


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