储藏谷物昆虫中磷化氢抗性的全球科学图景：科学计量学分析

本研究对1983年至2026年全球磷化氢抗性研究趋势进行了文献计量学（bibliometric）与可视化分析。研究人员利用Scopus收录的300篇文献，采用VOSviewer和Biblioshiny对科研产出、合作网络及主题演化进行绘制与解析。分析结果表明，该领域研究产出持续增长，其中澳大利亚、美国和中国贡献尤为突出。澳大利亚通过澳大利亚谷物昆虫抗性数据库（Australian Grain Insect Resistance Database, AGIRD）建立了独具特色的跨数十年抗性监测体系。具有重要影响力的研究人员包括Nayak M. K.、Benhalima, H.和Collins, P. J.。昆士兰大学（University of Queensland, Australia）在科研产出方面位居首位，其后依次为塞萨利大学（University of Thessaly, Greece）、维索萨联邦大学（Universidade Federal de Viçosa, Brazil）、堪萨斯州立大学（Kansas State University, USA）以及泰米尔纳德农业大学（Tamil Nadu Agricultural University, India）。国家层面的分析显示，希腊和土耳其具有显著的国际研究联系，并在全球合作中发挥重要作用。《Journal of Stored Product Research》《Pest Management Science》和《Journal of Economic Entomology》是磷化氢抗性研究的主要发表期刊。关键词共现分析显示，“phosphine”“phosphine resistance”和“fumigation”是主导性主题。本研究强调，相较于欧洲和非洲零散调查及孤立报道的模式，更有必要建立类似澳大利亚那样的整体性监测方法。稳固的机构网络、政府对国际合作的干预支持以及学术交流对于推进该领域发展至关重要。上述结果可为研究人员寻找合作者、建立机构伙伴关系以及识别新兴研究方向提供参考。

该文发表于《Journal of Stored Products Research》，围绕储藏谷物昆虫磷化氢（PH₃）抗性研究的全球知识结构、发展轨迹与合作格局展开系统梳理，属于典型的科学计量学与文献计量学研究。研究背景在于，储藏农产品包括谷物、坚果、干果、可可及加工食品等，长期依赖化学熏蒸实现采后害虫防控。熏蒸剂因可在常温常压下挥发形成有毒气体，能够快速扩散并深入粮堆、包装材料及隐蔽虫栖位点，从而干扰储藏害虫的关键生理过程并导致死亡。在现有熏蒸剂中，磷化氢因具有广谱高效、适配多种储藏系统、成本较低且符合“无残留”国际贸易要求，已成为全球采后保护与粮食安全体系中的核心手段。随着甲基溴因臭氧消耗效应而自20世纪90年代中期起被大幅淘汰，磷化氢进一步成为储藏体系中的主导熏蒸剂。然而，长期、高频和重复施用磷化氢也带来了严峻问题，尤其是储藏害虫抗性的不断演化、扩展与增强。既往研究已记录到抗性在频率、强度和地理分布上的持续上升，而反复施药与亚致死剂量处理被认为是重要驱动因素。与此同时，抗性诊断与表征标准不一致、有效替代熏蒸剂匮乏，也进一步削弱了现有防控体系的可持续性。因此，有必要从宏观层面对该领域研究的知识生产、国际合作、主题演进与方法转型进行系统归纳，这正是本文开展该项研究的直接原因。

从学科发展脉络看，论文指出，磷化氢抗性研究已经从早期以表型生物测定（phenotypic bioassay）为主，逐步转向分子遗传学（molecular genetics）与基因水平机制解析。已有研究鉴定出两个主要抗性位点rph1和rph2，其互作可赋予若干重要储藏害虫较高水平的抗性，这种常被称为“强抗性”的遗传效应已在多个害虫类群中得到证实。随后，研究进一步揭示，抗性主要与线粒体呼吸相关基因中的特定点突变和单核苷酸多态性（single-nucleotide polymorphism, SNP）相关，尤其是编码二氢硫辛酰胺脱氢酶（dihydrolipoamide dehydrogenase, DLD）的基因突变，被认为是磷化氢抗性的关键分子决定因子。DLD作为丙酮酸脱氢酶复合体的重要组成部分，其改变会损害正常氧化代谢，进而降低磷化氢毒性并提高昆虫在熏蒸过程中的存活率。正因如此，转录组学（transcriptomics）、基因组学（genomics）和群体遗传学（population genetics）逐渐成为该领域的重要工具。尽管如此，既有综述多为专题性或物种特异性总结，尚缺乏对全球研究格局、智识结构和发展轨迹的整体刻画。研究人员因此通过文献计量学方法，对全球储藏害虫磷化氢抗性研究进行了综合评价，旨在描述时间变化趋势、绘制国家与机构贡献图谱、识别核心作者与期刊，并阐明该领域的主题结构与知识演进。

研究人员采用的主要技术方法可概括如下：首先，依据系统综述与Meta分析优先报告条目（Preferred Reporting Items for Systematic Reviews and Meta-Analyses, PRISMA）规范开展检索与筛选，以保证研究透明性与可重复性；其次，以Scopus为唯一文献来源，于2025年12月12日实施检索，并对纳入的300篇文献建立文献计量数据库；再次，运用VOSviewer与Biblioshiny对发文量、被引情况、作者合作、国家合作、机构产出、期刊分布及关键词共现进行可视化分析；最后，结合时间维度考察1983—2026年间该领域主题演化与国际合作格局。本文属于数据库文献研究，不涉及生物样本队列。

在研究结果部分，论文首先通过年度发文量与篇均被引变化，展示了该领域自1983年至2026年的时间演化轨迹。结果表明，磷化氢抗性研究的科学相关性持续增强。1983年至20世纪90年代初属于起步阶段，发文数量较少，说明该主题当时仍处于储藏昆虫学中的萌芽状态。随着磷化氢在全球储粮害虫治理中的广泛应用，以及抗性问题不断累积，相关研究逐步增长，并在后期形成更加稳定和集中的知识生产态势。论文借助这一时间趋势说明，磷化氢抗性已由局部问题演变为具有全球共识的重要研究领域。

在国家贡献与国际合作分析方面，研究结果显示，澳大利亚、美国和中国是该领域最重要的产出国家，其中澳大利亚表现尤为突出。研究人员将这一领先地位归因于澳大利亚长期、系统的抗性监测计划，特别是AGIRD的建立与维护。该数据库持续记录磷化氢监测结果、剂量历史和抗性变化趋势，为该国形成连续、可追踪的研究积累提供了坚实基础。与之相比，欧洲和非洲部分地区更多表现为零散调查和孤立报告，尚未形成类似的系统监测框架。与此同时，国家层面的合作网络分析显示，希腊和土耳其具有显著国际研究联系，在跨国合作中发挥了关键节点作用。这一结果说明，除传统高产出国家外，一些国家还通过高连通性的合作结构提升了其在全球知识网络中的影响力。

在作者、机构与期刊分布方面，研究识别出多个核心贡献者与主要知识生产平台。结果表明，Nayak M. K.、Benhalima, H.和Collins, P. J.属于该领域具有代表性的高影响力研究人员，说明磷化氢抗性研究在一定程度上形成了稳定的核心学者群体。机构层面，昆士兰大学位居科研产出首位，随后为塞萨利大学、维索萨联邦大学、堪萨斯州立大学和泰米尔纳德农业大学。这些机构横跨大洋洲、欧洲、南美、北美与亚洲，显示该研究主题已在全球多个农业与昆虫学研究中心形成分布式布局。期刊层面，《Journal of Stored Product Research》《Pest Management Science》和《Journal of Economic Entomology》是最主要的发表载体，表明该领域的知识传播主要集中于储藏产品保护、害虫管理和经济昆虫学等交叉学科平台。

在主题结构与关键词共现分析方面，结果显示“phosphine”“phosphine resistance”和“fumigation”是最突出的高频关键词，构成该领域的核心知识聚类。此结果表明，研究中心始终围绕磷化氢这一关键熏蒸剂、抗性形成与扩散这一核心问题，以及熏蒸处理这一应用场景展开。结合引言中对研究进展的梳理，可以看出该领域主题已由单纯关注药效与防治效果，逐渐延伸至抗性监测、遗传机制、分子标记、种群传播及抗性治理策略等多个方向。论文通过主题演化分析进一步证明，该研究领域在方法与理论上都经历了由现象描述向机制解析转型的过程。

论文讨论部分强调，磷化氢迄今仍是粮食采后保护中占主导地位的熏蒸剂，这既与其应用便捷、处理后无残留的特性有关，也与甲基溴退出后替代选择有限密切相关。由于长期持续使用，抗性压力不断累积，导致磷化氢抗性在全球储藏害虫中日益普遍，并成为影响仓储害虫综合治理（integrated pest management, IPM）可持续性的核心障碍。研究人员指出，该领域虽然已经积累了大量关于抗性现象、机制和管理策略的文献，但全球研究发展并不均衡。澳大利亚凭借系统化监测计划形成了领先优势，而其他地区仍普遍缺乏连续性的监测体系、统一化的抗性诊断框架及强有力的跨机构合作网络。因此，仅依靠局部性调查和个案报告，难以全面把握抗性流行态势，也不利于形成具有前瞻性的管理策略。研究据此提出，建立稳固的机构网络、加强政府层面的国际合作支持、推动学术交流与知识共享，是未来推进磷化氢抗性治理与研究体系建设的关键。

论文结论部分指出，本研究对全球磷化氢抗性相关现象、潜在机制及管理策略进行了综合性的文献计量学考察，突出了澳大利亚在该领域中的枢纽地位，其领先性主要源于AGIRD支持下长期而系统的抗性监测项目。对磷化氢监测数据、剂量使用历史及抗性变化趋势的持续记录，为理解抗性的发生、扩散及治理提供了重要基础。整体而言，研究结果表明，全球磷化氢抗性研究已形成持续增长趋势，并在国家、机构、作者和期刊层面呈现较明确的核心结构。该研究不仅为相关研究人员识别潜在合作伙伴、机构联系与新兴研究方向提供了依据，也为政策制定者和储粮害虫管理实践者理解该领域演变过程、制定更加科学和可持续的储藏产品保护策略提供了数据支撑。