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表2 高频关键词(频次>250)
Tab 2 High frequency keywords list(frequency>250)
序号 关键词 频次 中心度
1 Neural network 792 0.06
2 Machine-learning 542 0.06
3 Discovery 467 0.15
4 Prediction 356 0.07
5 Classification 307 0.07
6 Design 284 0.10
3.3 AI技术应用于药学领域的研究前沿进展
通过 CiteSpace 可以发现时间轴上频次变化率高的
词汇,并将其从大量关题词中提取出来,进行膨胀词
(Burst,表示某个学科中研究兴趣强度骤然增加的专业
术语)检测。Burst是研究前沿留下的印记,通过分析它 图7 关键词时间序列图谱
Fig 7 Time distribution map of keywords
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们可以发现该领域研究的前沿领域及发展趋势 。研
究领域发展越迅速,其膨胀强度越高。采用 CiteSpace 献数量增长速度越来越快,期间不乏优异的研究著作为
该领域的发展打下了坚实的基础。从世界格局来看,美
对图6中的关题词进行Burst检测,结果共发现了103个
国、中国、英国和德国因发文量大而占据领先地位,但我
膨胀词,可见这是一个复杂且迅速发展的领域。膨胀强
国相关研究的中介中心性偏低,以我国和日本等为代表
度排名前 4 位关题词见表 3。由表 3 可见,分子对接
的亚洲国家与欧美国家间的学术壁垒亦确实存在,因此
(Molecular docking)的膨胀强度最高。分子对接属于计
加强国际合作应作为我国药学研究人员在此领域发展
算机辅助药物设计领域,有较为长久的研究历史,但近
的重要方针。美国在该领域具有压倒性的领先优势,哈
两年又一次备受关注,可能与 Machine-learning(机器学
佛大学、斯坦福大学和密歇根大学等高校均颇有建树,
习)的新进展有关;而 Mass spectrometry(质谱法)和 In
相比之下我国仅中国科学院一枝独秀,因此亟需更多优
silico(计算机生物模拟实验)则是早几年的研究热点。
秀的国内核心团队投入该领域研究中。Ekins S、Sch-
表3 膨胀强度排名前4位的关题词
neider G、Takayama K 以及 Chou KC 等都是该领域的优
Tab 3 Keywords with top 4 burst degree
秀学者,但总体来看该领域仍旧缺乏团队合作。该领域
序号 关键词 膨胀强度 起始年 终止年
1 Molecular docking 10.54 2014 2017 的研究热点包括机器学习算法、药物发现及设计、疾病
2 Machine-learning 9.52 2015 2017 或不良反应诊断分级、药学模型的建立和优化、药物筛
3 Mass spectrometry 9.45 2007 2012 选或药效预测、药学数据库的建立等;近年来研究前沿
4 In silico 9.45 2007 2010
包括分子对接、机器学习、乳腺癌、计分公式、纳米粒、数
采用 CiteSpace 将图 6 中关键词以时间序列图谱的
据库、QSAR模型、Meta分析、精准用药和靶向治疗等。
形式展开(见图 7)。该图谱中,关键词按出现时间的先
总而言之,AI 是对人类思维过程的模拟,其应用于
后顺序,从左到右、从下到上排列,其字体的大小反映了
医药产业开发是大势所趋,在药学领域的研究实施和决
关键词出现频次的高低。由图7可见,AI技术应用于药
策制定过程中可起到至关重要的作用,这不仅仅体现在
学领域在不同时期有不同的研究前沿。现时期的研究
计算、检测、统计、建模等弱AI技术的广泛运用,更彰显
前沿包括乳腺癌、计分公式、纳米粒、数据库、定量构效
于自然语言处理、专家决策系统、医学影像识别等复杂
关系(QSAR)模型、Meta 分析等,而精准用药和靶向治 算法的快速发展中。2018 年谷歌公司表示,其 Alpha-
疗无疑是2015年来最重要的研究前沿之一。 Fold项目可根据基因编码预测蛋白质的3D结构 ,若该
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4 结语 技术成熟,极可能促进药物分子设计、药理毒理试验、个
笔者依据文献计量学的相关理论,借助 CiteSpace 体化治疗等研究的突破,同时大大减少研究成本、缩短
可视化分析工具,以WOS数据库近20年收录的AI技术 研究周期。让计算机学会“思考”并深入医药卫生科学
应用于药学领域的研究文献为数据来源,用知识图谱的 领域,无疑是药学研究人员面临的一场重大机遇和挑
方法直观展现并分析了该领域研究的发文量及发文时 战。然而我国在该领域的研究现状与国际前沿水平仍
间、知识基础、研究国家/地区、研究机构、研究者、研究热 存在一定差距。这提示我国药学工作者应时刻提升自
点以及研究前沿。结果发现,20年来已有越来越多的国 身素养,学习新的软硬件技术,在做好实验研究和临床
家、机构和研究者投身这一领域的研究,发表的相关文 试验等基础工作的同时,加强与 AI 领域专家的交流和
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