范冰1，陈峰2，薛宇3，房明朗4
1辽宁大学；2沈阳绿恒环境咨询有限公司；3北京宁环环境科技有限公司；4沈阳绿如蓝环保科技有限公司
由于世界人口大量增加、现代工业和农业迅速增长，自然生态系统受到干扰，重金属污染已对环境安全产生严重威胁[1]。植物修复技术可以减少或消除各种环境中（如水、土壤和空气）不同的污染物，并且植物修复技术除了具有经济效益和能够保持土壤结构的优点外，其对环境的不利影响也最小[2]。蛋白质是基因表达的产物，但在植物受到重金属胁迫后，其基因表达在转录层面上的变化与蛋白层面上的变化并不一致[3]。尽管围绕基因组学研究植物修复重金属污染的文献较多，但对该领域蛋白质组学的研究很有必要，对上述过程中重金属解毒机制所涉及相关的蛋白分子的研究是该领域的研究重点。
本文通过对SCIE数据库中蛋白水平上植物修复重金属污染领域的相关文献进行检索，对其结果进行统计分析，探究该领域全球发展态势并对其研究热点进行解读，以期能够为学者把握其研究现状提供依据。
1 数据来源及研究方法
本论文将ISI Web of Knowledge核心合集Web of Science下SCIE 引文数据库作为数据来源，检索关键词TS=“plant”AND“heavy metal”AND“protein”，检索时间为1981-2018。按不同年份文献的发文量、国家、期刊、引文等统计分类信息进行筛选后，导出至Endnote X8进行筛选、剔除重复和不相关论文。并通过Excel对数据进行整理统计，运用Origin8绘制数据统计图，分析蛋白水平上植物修复重金属污染的研究内容和发展态势。
2 结果分析
2.1 各年发文量及国家统计
截至2018年12月，在Web of science核心合集中收集到的关于蛋白水平上植物修复重金属污染的文献共计2432篇，虽然个别年份有所回落，但总体上，涉及该领域的文献数量呈逐年上升的态势。该领域第一篇相关文献发表于1981年，介绍了基于叶绿素、叶绿素酶、希尔反应活性和可溶性蛋白凝胶电泳图谱，研究重金属对植物组织的影响[4]。此后十年间，随着蛋白质氨基酸检测方法的改进，凝胶电泳法、质谱技术等开始应用于植物蛋白质组学的研究，蛋白水平上对植物修复重金属污染逐渐起步。随着植物修复重金属污染研究水平的深入、蛋白质组学的发展，该领域步入了快速发展阶段。
全球共有85个国家和地区开展了该领域的研究。其中，发文量排名第一的国家是中国，共发表了573篇文章，其次是印度（353）和美国（267）。前十位国家共发文2038篇，占全部发文量的83.8%。对国家间的合作关系进行分析,可以得出，各国之间的合作联系密切，倾向于以地域间合作为主，如亚洲的中国、巴基斯坦、日本、印度等，北美洲的美国、加拿大、墨西哥等以及欧洲各国。
2.2 主要期刊分析
SCIE数据库中蛋白水平上植物修复重金属污染领域的文章主要发表的前二十种期刊共发文836篇，占全部发文量的34.38%，它们的平均影响因子是4.176。从发文量上看，这二十种期刊的发文量都在20篇以上，其中收录最多的Environmental Science and Pollution Research，其近五年的影响因子为2.8。影响因子最高的期刊是Plant Physiology（6.620），可以看出在该领域的主要发文期刊中Plant Physiology、Journal of Hazardous Materials和Plant Journal的质量较高，属于影响较大的期刊。
2.3 高引文分析
较高被引次数的论文在该研究领域中具有较高的影响力，也代表了此领域的研究热点。
由Hall在2002年发表在Journal of Experimental Botany的论文“Cellular mechanisms for heavy metal detoxification and tolerance”综述了参与重金属解毒并形成重金属耐受性的一系列植物细胞机制，在被引频次中排名第一，总被引1444次，年平均被引80.22次，具有较高的参考价值[5]。从高被引论文来看，该领域研究的问题主要为植物对各种重金属的响应、植物对重金属解毒和耐受的细胞响应和植物螯合肽、转运蛋白等在重金属解毒过程的作用。
2.4 高频关键词分析
提取该领域文献前三十位高频关键词，可以看出国际上关于这一领域研究出现最多的关键词为Heavy metal（重金属）和Plant（植物），其次是Cadmium（镉）、Arabidopsis thaliana（拟南芥）、Protein（蛋白）等。作为植物学上模式生物的拟南芥在该领域的研究上起到重要作用。2000年由国际拟南芥基因组合作联盟联合完成的拟南芥基因组序列的发表[6]，使研究学者对其重金属的耐受性和解毒性进行更深程度上的探究。
3 讨论
本文结合文献计量分析对SCIE数据库中蛋白水平上植物修复重金属污染领域论文进行统计分析与可视化呈现，得出以下结论：
（1）随着现代科技技术的发展，蛋白水平上植物修复重金属污染的领域的研究愈发深入，该领域发文量呈逐年上升趋势，且近年来发展迅速。1981-2018年发文量排名第一的国家是中国，共发表了573篇文章。各个国家间合作密切，以地域间合作为主。
（2）通过对高频关键词进行统计和分析，可以看出从蛋白水平上探究植物对重金属的耐受机制和其解毒机制是该领域的研究热点。
参考文献
[1] SARWAR N, IMRAN M, SHAHEEN M R, et al. Phytoremediation strategies for soils contaminated with heavy metals: Modifications and future perspectives [J]. Chemosphere, 2017, 171(710-21.
[2] ROSTAMI S, AZHDARPOOR A. The application of plant growth regulators to improve phytoremediation of contaminated soils: A review [J]. Chemosphere, 2019, 220(818-27.
[3] S P G. Correlation between protein and mRNA abundance in yeast [J]. Molecular and cellular biology, 1999, 3(19):
[4] NAG P, PAUL A K, MUKHERJI S. HEAVY-METAL EFFECTS IN PLANT-TISSUES INVOLVING CHLOROPHYLL, CHLOROPHYLLASE, HILL REACTION ACTIVITY AND GEL-ELECTROPHORETIC PATTERNS OF SOLUBLE-PROTEINS [J]. Indian J Exp Biol, 1981, 19(8): 702-6.
[5] HALL J L. Cellular mechanisms for heavy metal detoxification and tolerance [J]. J Exp Bot, 2002, 53(366): 1-11.
[6] KAUL S, KOO H L, JENKINS J, et al. Analysis of the genome sequence of the flowering plant Arabidopsis thaliana [J]. Nature, 2000, 408(6814): 796-815.
作者简介：
第一作者：范冰 ，1995，女，蒙古族，内蒙古赤峰，硕士研究生，学生，光化学。
第二作者：陈峰 ，1986，男，辽宁锦州，硕士研究生，工程师，环境影响评价。
第三作者：薛宇，1984，男，辽宁鞍山，硕士研究生，高级工程师，水处理
通讯作者：房明朗 ，1987，女，汉，辽宁沈阳 ，本科，工程师，环境影响评价。