国际能源植物研究趋势

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1、国际能源植物研究趋势及其启示进入21世纪，随着化石资源迅速消耗、生态环境不断恶化，保障能源安全、应对气候变化已成为全球的焦点问题，世界各国都在加速发展可再生能源，特别是生物质能源。但生物质能源发展也带来诸多争议，如粮食问题、生态问题、排放问题、经济问题等。但归根结底，生物能源发展的问题实质上是资源和技术问题，其中资源问题是制约当前生物质能源大规模产业化的最大瓶颈。所以，如何建立可持续、稳定、大规模化优质生物质资源供给体系已成为各国政府、科技界与产业界高度关注的重大研究课题。其中，能源植物的开发利用是提供生物质原料的重要途径之一，如何开发和利用新型能源植物是一个值得深思和探讨的问题。分析

2、能源植物的国内外研究进展，把握发展趋势，有助于规划我国能源植物的发展战略和研究方向。文献计量学是图书情报学的分支学科，它以文献体系和文献计量特征为研究对象，采用数学、统计学等计量方法，研究文献情报的分布结构、数量关系、变化规律、和定量管理，描述、评价和预测科学技术的现状与发展趋势。。近年来，文献计量学日益被广泛应用于科研评价、科学技术发展态势分析中，其结果可以为科技发展态势的预测、科技发展的宏观决策提供有价值的定量参考依据。本研究基于汤森路透集团的科学引文索引数据库扩展版（ScienceCitationIndexExpanded，SCI-E），通过分析SCI能源植物相关研究论文数据，以

3、了解该领域的现状与发展趋势。另外，还通过调研美国生物质能源发展的相关规划与行动，分析世界重要能源大国在能源植物研究方面的策略与布局。1能源植物研究论文数据分析利用主题检索式（房金刚等，2010）检索获得了958篇与能源植物相关的研究论文（articles），以这958篇论文为数据集，对能源植物研发领域的发文量变化趋势、研究主题、重要国家及研发机构的发文量、以及刊载相关论文的重要学术期刊等进行了分析。1.1能源植物相关研究论文的发文量分析根据检索结果，1968年开始有以能源植物为主题的相关研究论文发表，当年共发表了2篇，“ReflectonsonDeterminationofRequir

4、edHeatGradientinEnergyPlantofASugarFactory”和“Utility-ownedTotalEnergy12Plant”，分别刊登在《Zucker》Zucker是德文，中文翻译为“糖”。和《PowerEngineering》期刊上，分别由德国和美国研究人员发表（陈云伟等，2010）。自1968年以后近40年里，能源植物研究论文的发文量总体呈缓慢上升趋势，但从2005年起增幅开始显著提高（见图1）。在1968年后的20年间（1969～1992），相关研究论文量每年都是个位数（1991年除外，是12篇）。直到1993年，发文量突破了20篇，此后的11年（1

5、994～2004年）发文量一直维持在20多篇，2005～2007年从38篇上升到46篇及72篇，2008年首次突破100篇，为125篇。2009年发文量最高，为187篇，占总发文量的19.5%（说明：2010年的数据不完整）。表明近年来能源植物的研究越来越受关注。图1能源植物相关研究论文的发文量在各年份的分布1.2能源植物相关领域的研究主题分析1.2.1能源植物研究涉及到的主要研究主题关键词作为学术文献的必备要素，能鲜明而直观地表述文献论述的主题。所有能源植物相关研究论文出现频次最高、而且有实质意义的前15个关键词（见表1）表明，当前研发的主要能源植物有柳枝稷、芒草、柳树和白杨，利用能

6、源作物制造的主要生物燃料产品有乙醇和甲烷。另外，能源植物的土地利用、应对气候变化、及生命周期是其重点研究内容。表1能源植物相关研究论文中出现频次较高的重要关键词12序号高频关键词（中文名称）高频关键词（英文名称）出现频次1柳枝稷switchgrass652芒草miscanthus443沼气biogas434乙醇ethanol375厌氧消化anaerobicdigestion366柳树能源作物Willowenergycrops357土地利用landuse338柳属Salix299白杨poplar2410产量yield2211气候变化climatechange2112甲烷methane21

7、13短轮伐期矮林shortrotationcoppice1914经济学economics1815生命周期评估lifecycleassessment181.2.2近三年出现的新主题能源植物相关研究论文近三年新出现的频次较高的15个关键词（见表2）表明：微藻、菜蓟属（是菊科的一个属，包含约十种多年生植物，原生种分布于环地中海区域、非洲西北部及加那利群岛）、麻疯树、白杨是新近关注开发的能源植物；另外，利用农杆菌介导的转基因技术已被引入能源植物开发和改