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标题 WOS数据库运动生理研究演进脉络与前沿动态的分析
范文 郭志光+贾志强



摘 要：以SPORT SCIENCES类别中主题为physiology的2 107条文献为研究对象，运用CiteSpace 4.5.R1软件对数据进行分析处理，梳理其文献网络。结果发现：WOS运动生理研究发文量呈跨越式增加，目前处于“常规科学与范式积累”阶段；研究机构主要有澳大利亚体育学院（Australian Inst Sport）、哈佛大学（Harvard University）等；期刊主要有《应用生理学杂志》（《JOURNAL OF APPLIED PHYSIOLOGY》）、《科学》（《SCIENCE》）等；高产作者研究合作具有社会分层特征；高被引文献注重基础研究；通过主题词及关键词分析，可知研究热点演化路径为生理基础研究（1987—1992）→运动基础研究（2001—2006）→運动训练研究（2007—至今）。结论：国际运动科学类别隶属于医学学科；来源期刊为专业期刊、协会期刊；研究机构为大学及医学研究机构；学者来自体育机构、医学机构和综合性研究机构，学者研究领域保持稳定和持久。启示：我国学者、研究机构可关注现阶段热点研究；可注重与医学领域的交流；学者研究可保持稳定和持久；可考虑创办运动生理研究的专业期刊。
关键词：运动生理；知识图谱；CiteSpace 4.5.R1；复杂理论
中图分类号：G 804.2 文章编号：1009-783X（2017）03-0272-08 文献标识码：A
Abstract： In this study， 2，107 articles in the SPORT SCIENCES category of the WOS database were used as the subjects. CiteSpace 4.5.R1 software was used to analyze the data， and the literature network was sorted out. Results： WOS exercise physiology research was a leap-forward increase in volume， currently in the "conventional science and paradigm accumulation" stage； research institutions are Australian Inst Sport， Harvard Univ. and so on； the main journals are J APPL PHYSIOL， SCIENCE and so on； the research cooperation of high - yield authors has the characteristics of social stratification； highly cited literature focuses on basic research； through the keyword and topic analysis， we can see that the research hotspot evolution path is： Physiological basic research （1987-1992） → Sport basic research （2001-2006） → Athletic training research （2007-present）. Conclusions： International sport science classes belonging to medical science； scholars from sports institutions， medical institutions and comprehensive research institutions； source journals for professional journals， association journals； scholars research areas remain stable and lasting. Suggestions： domestic scholars， research institutions may be concerned about the current hot research； we can pay attention to and medical exchanges； we can focus on the connection with medicine； scholar research can remain stable and lasting； we can set up special periodicals of sports physiology research.
Keywords： exercise physiology； knowledge map； CiteSpace 4.5.R1； complexity theory
1 数据来源与研究方法
1.1 数据来源
本研究以美国科学情报研究所（ISI）的 Web of Science 数据库所收录的文献为准。WOS数据库位居世界 6 大检索数据库之首（见表1），Web of Science是大型综合性、多学科、核心期刊引文索引数据库，主要包括科学引文索引（SCI）、社会科学引文索引（SSCI）、艺术与人文科学引文索引（A&HCI）及科学引文检索扩展版（SCI-E）等多个引文数据子库。
以“运动生理”为主题词进行检索，大量“运动”的主题词被检索出来，“生理”相关主题词也被检索出来，这样的检索结果偏离了“运动生理”主题。WOS数据库学科中“SPORT SCIENCES”是收录与运动相关的文献库，在“SPORT SCIENCES”检索“physiology”得到的文献大多与运动相关，基本上可以反映运动生理研究的主题，这种检索方法是目前检索“运动生理”相关文献比较合理的方法。本研究的数据源自Web of Science数据库，见表2。
1.2 研究方法
本文选用软件CiteSpace Version： 5.0.R1 SE（64-bit）为可视化分析工具[1-4]，运用计量学统计方法对文献进行分析。CiteSpace是分析科技文献复杂网络的一款软件，运动生理研究文献是带有一类特性的复杂网络，是复杂系统，可用复杂理论来解释。同时，复杂系统理论是CiteSpace软件的科学基础，复杂理论中集群、度、中心点、小世界网络等概念是同一概念[5-7]。通过调节阈值，从文献网络的中心性、演化进程、burst膨胀值3方面分别推测出重要文献、研究阶段划分、热点等内容。知识图谱中研究热点、burst膨胀值是指特定历史阶段的热点或数值。本文研究中的热点、膨胀值均有时间标注。
2 结果与分析
2.1 发文量
图1为年度发文量，文献数量以阶段性线性方式增加。文献数量增长规律符合库恩的科学革命理论，即科学发展看成为“前科学与范式形式→常规科学与范式积累→科学危机与范式解体→科学革命与范式变革→新常规科学与新范式形成”的形式。各个发展阶段文献量不同，“前科学”阶段文献量小，“常规科学”阶段文献量大、发文增速快。当今的运动生理研究处于“常规科学与范式积累”阶段，这一时期特点为研究范式成熟，发文量较大。我国学者可抓住机遇，发表更多更优秀的WOS运动生理文献。
2.2 国家及地区
2.2.1 国家及地区发文量分析
表3示出运动生理文献各个国家及地区发文量，美国是发文量最大的国家，其发文量为854篇，占总量40.264%，中国文献量为24篇，居19名。中国文献量少，有其客观原因，WOS多以英文期刊为主，使母语为英语的国家在发文量上占有得天独厚的优势；另一方面，中国总体WOS文献量排名第二，说明中国科研与国际科研紧密联系，可见，运动生理发文量低与国内科研环境无关，是其国内运动生理研究自身原因导致。笔者认为，中国未来WOS发文量会快速提高，原因为：依据布迪厄场域理论，国内科研大环境会影响运动生理科研小环境，中国科学研究已经融入世界，运动科学（含运动生理）研究势必会融入世界。中国WOS发文量有快速增加的趋势，如图2所示。
2.2.2 国家及地区发文合作分析
如图3所示，美国中心性为0.82，意大利为0.22，西班牙0.22，英国为0.21，澳大利亚为0.15，法国为0.13，这些国家处于研究的中心位置。中国为0.01，表明中国较少参与国际合作。中国与其他国家及地区连线，表明国际合作为近期发生。时间膨胀值Burst检查发现，美国在1989—1991年Burst为4.5 396，说明美国这个时期运动生理研究最活跃，引领着运动生理研究的发展。
2.3 机构
2.3.1 高产机构发文量分析
表4为发文量大于20篇文献的研究机构，高校是主要研究力量。各个国家及地区机构研究的侧重点不同，美国高校将肺部生理、循环系统研究放在首位，英国高校注重运动项目生理特征，澳大利亚、巴西注重运动项目及运动训练的生理研究，加拿大研究则比较广泛。
2.3.2 高产机构发文合作分析
图4表明2000年左右运动生理研究开始升温，说明近期运动生理研究是运动科学的研究热点，未来很可能也是热点。中心性分析显示，昆士兰大学中心性为0.02，澳大利亚体育学院、哈佛大学、东安大略省儿童医院（Childrens Hosp Eastern Ontario）、布莱根妇女医院（Brigham & Womens Hosp）、波士顿大学、卡尔加里大学（Univ Calgary）、曼彻斯特都市大学（Manchester Metropolitan Univ）、不列颠哥伦比亚大学（Univ British Columbia）等中心性为0.01，这些机构处于研究的中心位置。研究机构时区图可展示研究机构演进，由图4可知，运动生理研究的机构介入分为3个阶段：第1阶段为1983—1987年，阿姆斯特丹自由大学（Vrije Univ Amsterdam）、不列颠哥伦比亚大学等涉足运动生理研究；第2阶段为2000-2006年，哈佛大学、麦克马斯特大学（McMaster Univ）、约翰霍普金斯大学（Johns Hopkins Univ）、曼彻斯特都市大学、澳大利亚体育学院、圣保罗大学（Univ Sao Paulo）、多伦多大学（Univ Toront）、利物浦约翰摩尔斯大学（Liverpool John Moores Univ）、匹茲堡大学（Univ Pittsburg）、昆士兰大学、威斯康星大学（Univ Wisconsin）、加州大学圣迭戈分校（Univ Calif San Diego）等涉足运动生理研究，此阶段为研究快速增长期；第3阶段为2013—2014年，渥太华大学（Univ Ottawa）、埃克塞特大学（Univ Exeter）、维多利亚大学（Victoria Univ）等涉足运动生理研究；第4阶段为2016—至今，南洋理工大学（Nanyang Technol Univ）、贝拉英特拉大学（Univ Beira Interior）、伦斯勒理工学院（Polytech Inst Guarda）等涉足运动生理研究。阶段性结构增加揭示运动生理研究特征，通过分析阶段性机构研究内容可得到运动生理研究规律、趋势和目前研究热点，可指导我国运动生理研究。目前，研究水平处于第4阶段形成期，也是运动生理研究机遇期，我国研究机构应抓住机遇发表高水平文献。Burst检查发现，塔尔图大学（Univ Tartu）2002—2003年Burst值为3.8 754，渥太华大学2011—2012年Burst值为3.8 845， 这2个机构在上述时间段研究最活跃，并引领运动生理研究发展，我国学者可关注它们这一时期的研究。
2.4 期刊
2.4.1 来源期刊发文量分析
运动生理研究备受众多期刊关注，表5为统计发文量大于（或等于）85篇文献的期刊。分析表5可知：《应用生理学杂志》（《JOURNAL OF APPLIED PHYSIOLOGY》）是研究运动生理的主要期刊，发文量最大，研究领域最为广泛；《体育医学与健康杂志》（《JOURNAL OF SPORTS MEDICINE AND PHYSICAL FITNESS》）、《运动锻炼科学与医学杂志》（《MEDICINE AND SCIENCE IN SPORTS AND EXERCISE》）、《运动医学》（《SPORTS MEDICINE》）、《力量与训练研究杂志》（《JOURNAL OF STRENGTH AND CONDITIONING RESEARCH》）等4家期刊主要关注运动项目、运动训练生理研究；《航空航天与环境医学》（《AVIATION SPACE AND ENVIRONMENTAL MEDICINE》）是研究太空、高空生理的专项期刊。
2.4.2 期刊共被引分析——学科平台分析
中心性高的期刊有：《应用生理学杂志》为0.38，《北欧生理学期刊》（《Acta PHYSIOL SCAND》）为0.35，《英国医学杂志》（《Brit MED J》）为0.12，《美国生理学杂志》（《Am J PHYSIOL》）为 0.10，《自然》（《NATURE》）为0.09，《科学》（《SCIENCE》）为0.08，这些期刊为运动生理研究的核心期刊。运动生理研究期刊时区图可展示学科间的知识演进，依据图6可将运动生理研究学科演进划分为3个阶段：第1阶段为1955—1957年，《应用生理学杂志》《北欧生理学期刊》《科学》等生理期刊涉足运动生理研究，该阶段期刊名称均有“PHYSIOLOGY”，可推测本阶段关注生理研究，通过浏览期刊文献摘要可知生理相关研究是本阶段重点。第2阶段为1974—1987年，《运动锻炼科学与医学杂志》《国际运动医学杂志》（《Int J Sports Med》）、《欧洲应用生理学杂志》（《Eur J APPL PHYSIOL》）、《应用生物力学杂志》（《J SPORT MED PHYS FIT》）、《自然》等期刊涉足运动生理研究，该阶段期刊名称多含有“sport”，可推测本阶段关注运动研究，通过浏览期刊文献摘要可知运动相关研究是本阶段重点。第3阶段为2001—至今，《运动科学杂志》（《J SPORT SCI》）、《英国运动医学杂志》《力量与训练研究杂志》等期刊涉足运动生理研究，运动训练专项期刊（《运动科学杂志》和《力量与训练研究杂志》）开始发行并涉足运动生理研究，通过浏览期刊文献摘要可知运动训练相关研究是本阶段重点。Burst检查发现，如图5所示，揭示在特定时间段最活跃的研究机构，引领研究发展。可通过分析这些研究热点，揭示研究热点演进规律，进而为我国研究者提供参考。
2.5 作者
2.5.1 高产作者发文量分析
表6是发文量大于等于10篇文献的高产作者，其特点为：Castagna、Lucla关注运动项目及其训练的生理研究；Tremblay关注加拿大人的身体活动特征；Shephard关注耐热研究；Anonymous（匿名作者）关注高原训练及儿童生理研究。5位高产作者研究领域的稳定持久性是他们高产的原因之一。
2.5.2 高产作者发文合作分析
作者合作分析图谱显示1 216位作者涉足研究，如图7所示：Murumets、Carson、Kho、Tremblay、LeBlanc、Janssen、Duggan、Hicks等关注体力活动，说明该团队近期研究活跃；Stodieck等关注肌肉基因表达；Anonymous（匿名作者）、Aughey 关注高原训练及儿童生理研究。研究作者合作特点为：相同研究领域学者展开合作；高产作者来自高产机构，高产作者之间合作紧密，总体上作者合作具有分层的特点，不是高产作者或不在高产机构工作，则很少与高产作者合作。
2.6 高被引文献的分析
表6统计被引频次大于380次的文献（见表7）：5位作者有4位来自美国，1位来自挪威；高被引文献来自4个高水平期刊，1篇文献来自Q2期刊，4篇来自Q1，可见高被引文献来自高质量期刊。高被引文献研究内容中：1篇关注足球生理特征，4篇关注肌肉卫星细胞、雌激素、肩关节、脑震荡等基础研究，可见基础研究是运动生理研究的主要内容，同时兼顾项目生理特征研究。2.7 关键词、主题词Time-Zone图谱分析
有关运动生理研究的主题词分析图谱如图8所示，共有1 177个主题词及关键词。中心性高的节点有：锻炼（exercise）、模型（model）为0.19，生理学（physiology）、性能（performance）、骨骼肌肉（skeletal muscle）为0.12，锻炼生理学（exercise physiology）、儿童（children）、毛细管血压（capillary pressure）为0.10，人（human）、心率（heart rate）、摄氧量（oxygen uptake）为0.09，生物力学（biomechanics）、应用生理学（applied physiology）、疾病（disease）、病理生理学专论（patho physiology）为0.08，激活（activation）、决定因素（determinant）、卧床休息（bed rest）为0.07。这些中心性高的关键词、主题词代表运动生理研究的主要内容，说明其整体为研究热点。由图8可知运动生理研究领域演化分为3个阶段：第1阶段（1987—1992年）热点为生理基础研究（损伤、动作分析、心理学），特点为借助相关学科（医学、生物力学、心理学）进行运动生理科学研究；主题词、关键词有摄氧量、心率、反应（response）、骨骼肌肉、性能、锻炼、生理学、生物力学。第2阶段（2001—2006年）热点仍为运动基础研究；主题词、关键词有肌肉（muscle）、人、女性（women）、力量（strength）、康复（rehabilitation）、锻炼生理学（exercise physiology）、疲劳（fatigue）、耐力（endurance）、骨骼（skeletal）、力量（power）、损伤（injury）、新陈代谢（metabolism）、应用生理学、强度（intensity）、体力活动（physical activity）、恢复（recover）、能力（capacity）、速度（speed）、运动强度（exercise performance velocity）。第3阶段（2007年—至今）热点为运动训练；主题词、关键词有足球（soccer）， 能量消耗（energy expenditure）、运动训练（athletic training）、可靠性（reliability）、健康（health）、足球（football）、动力学（kinetics）、机制（mechanism）、体能（physical performance）、肥胖（obesity）、高海拔（high altitude）、长跑（distance running）、經济（economy）、团队运动（team sport）、自觉运动强度（perceived exertion），可见，运动训练是当今运动生理研究的热点，国内学者可重点关注。图9为burst检测，2016年高burst节点为运动员（Player）、可靠性（reliability）、 健康（health）、 肥胖（obesity），这些词目前最活跃，代表研究发展内容，我国运动生理研究者可重点关注。
3 结论
1）运动生理研究发文量呈跨越式增加，现在處于“常规科学与范式积累”阶段；美国是运动生理研究的核心，预测中国WOS发文量未来会快速增加；国际主要研究机构有澳大利亚体育学院、哈佛大学等。目前热点研究机构有南洋理工大学、圣保罗大学等，机构增加阶段可划分为：阶段1（1983—1987年）→阶段2（2000—2006年）→阶段3（2013—2014年）→阶段4（2016年—至今）。
2）来源期刊为专项期刊、协会主办，通过期刊分析可知运动生理学科的演进为：阶段1（1950—1957年）→阶段2（1974—1987年）→阶段3（2001年—至今）。主要期刊有《应用生理学杂志》《北欧生理学期刊》《力量与训练研究杂志》《自然》等。现阶段研究热点期刊为《国际运动医学杂志》《力量与训练研究杂志》等。高产作者研究领域主要为运动项目的生理研究、身体活动特征、耐热研究等。
3）高被引文献来自高质量期刊，高被引文献研究内容为基础研究和足球生理特征研究。主题词、关键词的时区图显示中心性高的词语有锻炼、模型、儿童、生理学、性能，这些词揭示运动生理研究主要内容，现阶段burst膨胀值高词语有运动员、可靠性、健康、肥胖代表研究热点。通过主题词得到研究热点演化路径为：阶段1（1987—1992年）→阶段2（2001—2006年）→阶段3（2007年—至今）。
4）对我国运动生理研究启示：我国学者、研究机构可直接涉足运动生理热点研究；可考虑注重与医学的交流；可以考虑创办运动生理研究专项期刊；学者研究领域应保持稳定持久。
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更新时间：2025/3/15 19:07:41