宋 潔

袁慶軍在野外采樣
2015年諾貝爾生理學或醫學獎授予了中國女藥學家屠呦呦,在頒獎典禮上,這位跟中醫藥研究打了一輩子交道的科學家特意提到了中醫藥學的發展潛力及背后的群體:“我只是中國科學家群體中第一個獲獎的女性科學家,我相信未來中國將有許多的項呦呦、齊呦呦、柴呦呦、尚呦呦、魏呦呦能夠獲得這一殊榮……”當獲諾貝爾獎的欣喜逐漸淡去,中醫藥學的神奇魅力及背后的科學家群體開始進入大眾的視野。
在中國中醫科學院,有這樣一群持續奮戰在中醫藥研究一線的科學家,他們致力于將現代科學的力量注入到古老的中醫藥學研究中,通過學科交叉研究,詮釋中醫藥理論的科學內涵。中國中醫科學院中藥資源中心生態室副主任袁慶軍就是其中一員。39歲的她放棄公務員工作報考中國科學院植物學博士研究生,43歲進入中國中醫科學院做中藥資源博士后,53歲競聘生態室副主任……袁慶軍所做的這些不同尋常的努力只為了她心中“那樸素而倔強”的愿望——將植物進化的理論用于解決中藥資源的實際問題。
什么是道地藥材?什么是分子譜系地理學?對很多普通老百姓來說,他們或許有這樣的疑問。但對袁慶軍來說,這兩樣東西就像一“矛”一“盾”,分子譜系地理學是自己手中持有的武器,而道地藥材就是靶標和方向,她所要做的就是將兩者結合起來,交叉碰撞產生新的火花。
“這對我來說是工作的重點,是難點,也是創新點。道地藥材研究需要多學科的交叉,但交叉研究的過程往往容易把中藥材作為其他學科的實驗材料,而針對道地藥材的問題很難找到與其他學科的結合點。我的目標就是要針對道地藥材的實際問題用分子譜系地理學的理論和方法去解決。”這是一條全新的路,沒有現成的模式可以模仿,道地藥材的實際問題是什么?分子譜系地理學適不適合?研究的結果能否用于生產實際?這些問題袁慶軍一直孜孜不倦地思考著。
“道地藥材”是中藥材質量評價的一項經驗指標,指特定產地的藥材,其品質和藥效顯著優于其他產地的同種藥材,藥材的這種屬性稱為道地性?!暗赖亍钡母拍钭钤缫娪凇渡褶r本草經》:“生熟土地所出,真偽新陳,并各有法?!痹趯Φ赖厮幉牡难芯窟^程中,袁慶軍在基層鄉政府工作的經歷鍛煉了她從實際工作中發現問題的能力,她敏銳地感到道地藥材可能存在遺傳基礎,栽培過程人為引起種質混雜是道地藥材品質退化的關鍵問題。很快她把研究方向聚焦到栽培過程如何影響道地藥材的進化歷史上,迅速找到了學科交叉的結合點。
“分子譜系地理學在理論上的突破是能夠把居群進化的時間尺度(譜系)與空間尺度(地理分布)結合起來分析,因而成為最能反映種內進化歷史過程的有效方法。目前分子譜系地理學主要集中在自然進化過程的研究,將它用于道地藥材的研究是要闡明人為因素對進化的影響,這是對分子譜系地理學應用范圍的拓展和對道地藥材研究的理論提升,可以說是相得益彰?!惫び破涫拢叵壤淦?,器利而后工乃精。分子譜系地理學成了袁慶軍手中對道地藥材追蹤溯源的“利器”,將之引入道地藥材研究,袁慶軍走出了一條自己的創新之路。
世間流傳著一個故事,幼時的李時珍聰明好學,在他16歲時,突患急病,咳嗽不止,久治不愈,生命危在旦夕。正在其父母悲傷絕望之際,來了一位從遠方云游到此的道士,號脈之后給了他一服黃芩的藥方,半月之后,小時珍身體逐漸恢復健康。從此他便跟隨道人刻苦鉆研醫學,終成醫林一代宗師。在他編著的《本草綱目》中,李時珍對救了他性命的黃芩推崇備加,稱之為“藥中肯綮,如鼓應桴,醫中之妙,有如此哉!”
“黃芩道地性明顯,以河北承德及周邊地區野生者為道地藥材,素有‘熱河黃芩’之稱。黃芩為多年生草本,根肉質,蟲媒傳粉,種子繁殖,代表了一大類藥用植物,以其為材料研究道地性形成的遺傳基礎具有很好的代表性?!痹瑧c軍以黃芩為抓手,對黃璐琦院士提出的“道地性越明顯,其基因特化越明顯”的模式假說用進化的理論加以驗證。她走遍了黃芩分布的12個省的山山水水,采集了代表性的野生和栽培居群樣品,應用母系遺傳的葉綠體DNA(cpDNA)和雙親共顯性遺傳的微衛星(SSR)進行譜系地理和群體遺傳分析,結合代謝組學分析,有效闡明了黃芩道地性形成的遺傳成因:黃芩道地產區是黃芩的多樣化中心和起源中心;黃芩道地居群和非道地居群化學表型存在差異,這種差異與遺傳分化有一定相關性;栽培過程引起黃芩遺傳多樣性的輕微下降和遺傳結構的顯著改變,栽培居群間顯著均質化居群內嚴重的種質混雜;就地引種栽培、切忌異地間的種子交流是保存黃芩道地藥材優質性的有效策略。
“著眼中醫藥問題,立足生物學方法;著眼應用問題,立足理論研究?!甭耦^道地藥材遺傳基礎研究十余載,袁慶軍和她的課題組應用植物進化學科前沿的理論和方法解決中藥資源的實際問題走出了一條富有開創意義的特色創新之路,為豐富道地藥材的現代科學內涵、促進中醫藥現代化起到有效的推動作用,同時也展現了進化生物學理論研究在解決實際應用問題中的巨大推動力,在縮短科學技術向生產力轉化的進程上邁出了堅實的一步。

中藥資源中心生態研究室全家福
齊耳短發、爽朗活躍、語速飛快、邏輯清晰……這是袁慶軍留給人的最初印象,雖然離開家鄉很多年,但這位女性身上留有貴州女孩特有的簡單、耿直、勤勞、質樸……
“遠處蔚藍天空下,涌動著金色的麥浪……”伴隨著風吹麥浪的畫面,從小就在貴州農學院里生活的袁慶軍在耳濡目染的氛圍中漸漸長大。她的媽媽是教作物栽培的老師,小慶軍腦海里最深刻的記憶就是每周都會跟隨媽媽到麥田里記載小麥的生長規律,出苗、一葉展二葉出、葉耳間距葉間距、孕穗抽穗、乳熟蠟熟……這些專業術語,袁慶軍至今還記憶猶新。最讓她興奮的是將記載的數據用計算器進行匯總求平均值,這對她來說就是個“很好玩的游戲”。興趣的種子在她心中逐漸生根發芽,高考填報志愿時她毫不猶豫地選擇了植物學。
在袁慶軍的學術生涯中,兩位關鍵的引路人成就了她的學術人生。一位是她的博士生導師彭華研究員,袁慶軍報考中國科學院植物學博士時,已經39歲,并且是在基層鄉政府工作8年之后,無論年齡還是英語和專業水平都很不占優勢,彭老師爽快地招收了她,成就了她人生的關鍵轉折。攻讀博士期間,袁慶軍有幸進入中國科學院植物所葛頌研究員課題組開展合作研究,葛老師作為她博士研究的合作導師,成為她分子譜系地理學研究的引路人,博士論文《十齒花譜系地理學研究》發表在國際進化生物學排名第三的刊物Molecular Ecology上。
袁慶軍博士畢業進入中國中醫科學院中藥研究所做博士后并留所工作。黃璐琦院士作為她的合作導師和領導,成為她事業發展的設計師。在一次聽完袁慶軍的工作匯報后,黃老師講了一個故事:古代民間用鐵鍋煉銅,一天一位智者路過煉銅的地方,看見煉銅的人不斷地敲鍋,智者就告訴煉銅的人不要敲鍋了,撒一把鐵粉就可以了。原來敲鍋可以使鐵鍋上掉下更多的鐵與銅離子發生反應,從而煉出更多的銅,撒鐵粉就起到了敲鍋的作用。袁慶軍的工作就是到基層“撒了把鐵粉”。在黃院士的鼓勵和帶領下,袁慶軍獲得了第一個國家自然科學基金和國家重點研發計劃,并獲得國家科學技術進步獎二等獎。她現在已成長為中藥資源中心生態研究室副主任,正帶領著新一代中藥人尋找“撒鐵粉”的感覺。