本研究所使用的英文数据来自Web of Science（简称WOS）核心数据库，中文数据来自中国知网（China national knowledge infrastructure，CNKI）数据库。

由4名研究者在WOS核心数据库（2009至2018 年）和CNKI数据库（2009至2018年）进行计算机网络检索。参考PubMed数据库中的医学主题词表检索得到“Deinococcus radiodurans”主题词，英文文献以“Deinococcus radiodurans”为主题词进行检索。中文文献以 “耐辐射异常球菌”、“耐辐射奇球菌”为主题词进行高级检索。

根据纳入和排除标准进一步筛选文献。纳入标准：与DR相关的研究；2009至2018年发表的文献。排除标准：行动指南、访谈、会议总结和专利摘要；与DR无关的研究；重复发表的文献。英文文献以“纯文本”格式导出，并有完整的记录。中文文献以“refworks”格式导出，导出的内容包含作者、文献标题、摘要、关键词等。由于CNKI数据库中的引文数据未完全开放，因此没有对引文进行分析。

将检索得到的文献导入北京爱琴海软件公司开发的文献管理软件NoteExpress，按照标题、期刊进行去重处理，然后再通过阅读标题、摘要及全文排除重复文献。该步骤通过双人工筛选完成。使用美国GraphPad公司的Prism 8软件绘制发文量年度分布图。利用 Excel 2016对导入的文献数据信息进行统计。统计时均以第一研究机构、第一作者为标准，同时结合多项统计指标对文献数量、核心作者、被引频次（反映研究者在某一研究领域的成就）^[12-13]、文献类型、期刊来源及研究领域等进行文献计量学分析。

通过CiteSpace V.5.5软件对作者信息、发文期刊、国家、关键词等进行多元、分时、动态地分析，探索它们之间的关系，并通过可视化的方式呈现出科学知识图谱，展现该研究领域在一段时间内的发展趋势和前沿热点问题^[14]。该软件生产的合作图谱可分析一个领域中机构和国家的贡献，一个国家或一个机构发表的研究结果越多，则说明他们做的贡献越多^[15]。中心度不低于0.1，说明机构或国家在该领域占据了重要地位^[16]。

操作方法：运用CiteSpace V.5.5软件中内置的CNKI数据转换器将“refworks”格式数据转换为可识别的格式，使用WOS数据转换器完成“纯文本”数据中的重复数据去除和将文档制表符转化为CiteSpace V.5.5处理的标准格式。本研究中的CiteSpace V.5.5参数设置：时间跨度为2009至2018年，时间切片为1年，术语来源包括标题、摘要、作者关键词和关联关键词，节点类型为按照分析对象选取，选择标准为“Top 50”，网络连线强度选择“cosine”。

通过CiteSpace V.5.5对文献中的关键词行共现分析以确定基于文献计量学视角的热点研究领域。研究热点是该领域研究人员主要关注和研究的方向，文献的关键词是文献的高度凝练，从一定程度上反映了文献的主要内容^[17-18]。在进行数据可视化分析时，节点类型先后选取“keyword”（关键词）、“country”（国家）、“institution”（研究机构），然后选择合适的阈值和参数，分别得到DR的研究机构、国家的合作图谱。

共检索出1031篇英文和197篇中文文献，数据经过滤和去重后，最终纳入英文文献1026篇和中文文献157篇。

由图1可见，2009至2018年英文文献的发文量呈持平递减趋势，其中2011至2013年和2016至2018年两个时间段的发文量总体略少，但仍保持着每年不少于90篇的水平；中文文献的发文量在2009至2018年间呈波动变化，发文量明显比英文文献少，2013年发文量最多，为25篇。

图  1  2009至2018年基于CNKI与WOS数据库的关于耐辐射异常球菌的文献发文量

Figure 1.  Distribution map of literatures published on China national knowledge infrastructure and Web of Science database on Deinococcus radiodurans from 2009 to 2018

2009至2018年，CNKI数据库中DR的发文量排名前9的作者中有4位来自于中国农业科学院生物技术研究所，且发文量排名前2的作者也均来自该研究所（表1），这说明该研究所在DR领域的发文量占很大优势。来自西南科技大学的杨杰的发文量排名第9，但其多作为第一作者，且篇均被引频次最高（4.571）。杨杰在该领域中被关注最多的研究^[19]是2015年用扫描电镜与能谱分析发现DR的多种活性基团可能参与吸附放射性核素铀的过程，为该菌作为生物吸附剂应用于放射性环境治理提供了依据。

由表2可知，2009至2018年，WOS数据库发文量排名前10的作者中有4位来自中国，分别是Hua YJ、Tian B、Wang L和Xu G，且其中3位作者的发文量分别位列前3。但被引频次排名前10的名单中未见该4位作者，被引频次最高的是Daly MJ（表3）。

由表4可知，2009至2018年，在WOS数据库中，DR发文量排名前10的期刊中，美国占7个，美国Plos One杂志关于DR的发文量最多，总发文量为61篇，而荷兰DNA Repair和英国Nucleic Acids Research杂志虽发文量较少，但该研究领域文献篇均被引频次却较高，分别排名第4和第6；虽然美国Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America杂志的发文量（22篇）仅约为Plos One杂志发文量的1/3，但其篇均被引频次却高达69.400。

2009至2018年，在CNKI数据库中，DR发文量排名前13的期刊累计发文量为52篇，占总发文量的33.1%（52/157）。发文量排名前3的期刊分别为《核农学报》、《生物技术进展》和《辐射研究与辐射工艺学报》 （表5）。

基于WOS数据库的DR研究的关键词聚类分析结果显示，近十年的研究聚为16个类别，主要从基因、蛋白、不同菌种以及酶和外界环境作用等角度进行研究，这16个类别代表近十年国内外在该领域的研究热点。热点关键词中，被引频次排名前3的是“Deinococcus radiodurans”（耐辐射异常球菌）、“Escherichia coli”（大肠杆菌）、“ionizing radiation”（电离辐射），中心度排名前3的是“bacterium”（细菌）、“Deinococcus”（异常球菌）、“protein oxidation”（蛋白质氧化）。从关键词的聚类、引用频次和中心度的相关情况来看，关键词聚类较分散，其被引频次与中心度排名前10的关键词重合性小。

在CNKI高频关键词的研究报告中，出现频次和中心度均较高的为“耐辐射奇球菌”和“PprI”（DNA损伤开关响应蛋白）（表6），目前国内研究者主要研究耐辐射奇球菌的基因。“PprI”是除“耐辐射奇球菌”以外中心度最高的词，含有该词的文献被广泛引用。

对研究DR的国家的出现频率和中心度分析结果显示，整体而言，发达国家在该领域的研究占主导地位，发展中国家仅占3个，分别是中国、印度和巴基斯坦（表7）。美国在发文量和中心度上都占有比较明显的优势，尤其在发文量上占据绝对优势，为发文量排名第2的国家的2倍。而在中心度上排名第1的国家为德国。中国在发文量上排名第2，虽然在CNKI数据库中的文献数量不多，但中国作者在英文期刊上发表了较多的相关文献。中国文献的中心度不够高，在中心度排名前10的国家中未见中国。通过CiteSpace V.5.5对WOS数据库中的检索结果做国家合作图谱分析，结果同样显示，德国、美国、法国、日本等国家发表的文献中心度高，而中国的偏低，这说明虽然中国在该领域的论文发表数量多，但与其他国家的合作少，在该领域的影响力偏低（图2）。

图  2  2009至2018年Web of Science数据库中关于耐辐射异常球菌研究的研究国家合作图谱

Figure 2.  Research on national cooperation map based on Web of Science database on Deinococcus radiodurans from 2009 to 2018

在研究机构方面，WOS数据库中发文量排名前5的机构分别为印度巴巴原子能研究中心（Bhabha Atom Res Ctr）、中国浙江大学、法国国家科学研究中心（CNRS）和法国巴黎第十一大学（Univ Paris 11）、美国路易斯安那州立大学（Louisiana State Univ），来自印度和中国的机构在该领域的发文量较多（表8），但从研究机构的合作图谱来看，这两个机构的发文量虽多，但与其他机构的合作度较低，而法国的机构在该领域的发文量较多且与其他机构的合作密切，如法国巴黎第十一大学（Univ Paris 11）和法国国家科学研究中心与法国原子能和替代能源委员会（CEA）间的合作密切（图3）。

图  3  2009至2018年Web of Science数据库中关于耐辐射异常球菌的研究的研究机构合作图谱　节点类型为机构，时间切片为1年，选择标准为“Top 50”，结果显示：节点数为78个，连线数为52，密度为0.0173。Univ Paris 05为法国巴黎第五大学；CNRS为法国国家科学研究中心；CEA为法国原子能和替代能源委员会；Univ Paris 11为法国巴黎第十一大学；Louisiana State Univ为美国路易斯安那州立大学；Cornell Univ为美国康奈尔大学；Univ Wisconsin为美国威斯康星大学；Russian Acad Sci为俄罗斯科学院；Chinese Acad Sci为中国科学院；Zhejiang Univ为中国浙江大学；Bhabha Atom Res Ctr为印度巴巴原子能研究中心；Uniformed Serv Univ Hlth Sci为美国健康科学统一服务大学；Kyungpook Nati Univ为韩国庆北大学；Seoul Womens Univ为韩国首尔女子大学；Korea Atom Energy Res Inst为韩国原子能研究院

Figure 3.  Cooperation map of research institutions based on Web of Science database on Deinococcus radiodurans from 2009 to 2018

从DR的文献增长情况来看，英文文献数量近十年呈持平递减状态，中文文献数量则呈波动变化，这说明目前在该领域的研究已陷入瓶颈期，但可喜的是中文文献的引证文献在此期间呈现出增长的趋势，这说明国内该领域的研究发文质量逐年提高。

对发文作者和发文期刊的分析结果显示，刊登英文文献的期刊大多来自美国，这与美国对该领域的研究起步较早有关：1956年，DR首次被美国科学家从γ射线辐射后的肉罐头中发现^[20]；该领域内影响因子最高的杂志Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America也是美国的。英文文献发文量最多的是中国作者HUA YJ（华跃进）；中文文献发文量最多的作者是陈明，篇均被引频次最高的作者是杨杰。国内该领域研究发文量排名前2的作者均来自中国农业科学院生物技术研究所，他们的研究多发表在《核农学报》。这些信息可以帮助该领域的研究者快速了解最新、最重要的研究成果，促进学者间的知识共享和交流，进一步推进该领域的研究。

国家、机构合作图谱显示，国家间的合作较普遍，而机构间合作不足。但由于各机构间缺乏深层次的交流，导致研究重叠、不深入。国家、机构合作图谱表明美国是主要的发文国家，与其他国家的合作较多，研究成果较其他国家更丰富；中国发文量也很可观，但中国除与俄罗斯和英国有合作外，基本上很少与其他国家合作，因此，国内DR的相关研究者可以在未来的研究中加大与其他各国的合作，以便获得更多研究成果，提升在该领域的影响力。从机构合作图谱分析来看，各个机构间合作较少，未来还需加大该领域各个前沿机构的相互合作，集结该领域的人才，使该领域的研究更深入。

从国内外研究热点来看，国外研究的热点比较分散，而国内的研究主要集中在对耐辐射奇球菌抗性基因的研究及对其实际应用的探索。其中PprI是研究最多的转染基因之一，近年来，关于其的基础及应用研究逐步深入。研究者在早期发现，PprI基因可以调控DR中recA基因的表达，并且PprI的敲除株会失去DR对电离辐射的超强抗性^[20-22]。Hua等^[20]于2003年提出，激活的PprI作为一个总开关，可调节包括recA、pprA和过氧化氢酶在内的多个DNA修复和保护基因的表达和活化，对DR的辐射损伤修复起到重要作用。Kuo和Allis^[23]的蛋白组学分析结果显示，PprI 基因作为一个总开关，不但显著上调全局调控蛋白PprI、重组酶RecA^[24]、多效修复蛋白PprA，还涵盖了参与压力响应、能量代谢、转录调控、信号转导、蛋白翻译和伴侣蛋白六大途径的基因，并能增强细胞清除自由基的能力。PprI蛋白失活将导致DR对辐照及其他极端环境因素敏感，进而引起菌体死亡。陈震等^[25]在2013年综合分析了该调控蛋白潜在的应用前景。Devigne等^[26]通过实验证明IrrE（DNA损伤开关响应蛋白）可与 DdrO（DNA损伤诱导基因的负调节因子）相互作用，促进 DNA 损伤诱导基因的表达，提高DR对辐射、干旱等的抗性。Dong等^[27]研究发现，PprI的表达提高了乳酸乳球菌对各种压力的耐受性；黎婷婷等^[28]研究发现，PprI作为全局性的开关基因，能够在DNA损伤响应与修复过程中调控众多细胞通路的基因表达。Shi等^[29]研究发现，以活体转染的方式将PprI蛋白（肌肉注射）转入受照小鼠体内，可提高小鼠的辐射抗性，对动物急性放射损伤具有明显的保护作用。Chen等^[30]研究发现，上述这种辐射保护作用可能与DR的recA同源的Rad51蛋白的表达有关。Luo等^[31]研究发现，将IrrE导入铜绿假单胞菌PAO1中后，IrrE的表达可提高其约71%的产电效率。今后，对DR辐射抗性机制的研究不断深入，可为生物体的辐射防护提供更好的思路。但目前相关研究仍停留在动物研究阶段，将该基因用于人类辐射防护的设想还需不断探索。

本研究通过 WOS和 CNKI 数据库对主题词“耐辐射奇球菌”、“耐辐射异常球菌”、“Deinococcus radiodurans”进行检索，基于文献计量学观点及CiteSpace V.5.5分析，对关于DR的研究的发文量、发文期刊、作者信息、国家和机构的合作情况、研究内容及热点等做了全面的比较分析。中国在该研究领域占有一定的地位，研究者众多、发文量也可观，但研究不够深入，缺乏与其他国家和机构的合作研究，影响力还不够大。通过以上分析，得到了DR相关研究的状况，这提示我们，DR的抗辐射机制今后依然是一个研究热点，同时研究趋势将逐步转向医学治疗、农业和环境治理等方面。

利益冲突　本研究由署名作者按以下贡献声明独立开展，不涉及任何利益冲突。

作者贡献声明　刘碧波负责论文的撰写；曾慧娴负责数据的分析；谢雨婷、谭乐负责图表的绘制；唐艳负责论文的审阅与最终版本的修订。