“十三五”期間“中醫藥現代化研究”重點專項支持中藥資源可持續利用發展研究取得的成效及展望△

葛瑤，方子寒，張一平，吳函蓉，李蘇寧

中國生物技術發展中心，北京 100039

中藥材是中醫藥傳承創新發展的物質基礎，是關系國計民生的戰略性資源。保護和發展中藥材資源對提高人民健康水平、發展戰略性新興產業、增加藥農收入、促進生態文明建設具有十分重要的意義。目前，中藥材規范化、規?；?、機械化種植中存在的藥材質量下降、重金屬農藥等外源污染物超標、連作障礙嚴重、部分珍稀瀕危中藥資源供不應求、常用中藥材藥效物質和作用機制不明等問題，嚴重影響了中藥的質量安全及高效利用。

1 專項資助概況

“十三五”期間，中華人民共和國科學技術部設立“中醫藥現代化研究”重點專項（以下簡稱中醫藥專項），中央財政經費概算共計15.56 億元。其中，“中藥資源保障”方向為六大重點任務之一。中醫藥專項于2017—2020 年連續部署，共設立項目25 項，中央財政專項經費達3.22億元，總經費超過5.6億元（表1）。通過項目實施，中藥資源保障相關研究取得顯著成效，研究成果實現示范推廣，道地中藥材規?；N植及精準扶貧示范推動傳統種植與現代技術深度融合，促進了中藥資源的可持續利用。

表1 “中藥資源保障”方向經費情況 萬元

2 專項取得的成效

2.1 建立中藥材生態種植技術體系及模式

由于多數中藥材栽培歷史較短，缺少種植/養殖相關理論和技術等支撐，導致土壤惡化，病、蟲、草害失控，連作障礙嚴重等問題[1]。生態種植是目前國際社會較先進的環境友好型種植模式，是在保護和改善農業生態環境的前提下，遵循生態學、生態經濟學規律，運用系統工程方法和現代科學技術，集約化經營的農業發展模式[2-3]。

針對目前中藥材生態種植模式存在的諸多問題，中醫藥專項“中藥材生態種植技術研究及應用”項目首次提出并豐富了以“擬境栽培”為核心的中藥材生態種植/養殖理論體系，凝練出中藥材生態種植三大核心策略和四大核心機制，構建了生態種植/養殖中藥材品質評價和效益評估技術體系，實現了中藥材種植/養殖的提質增效，如從不同系統層次開展了人參、三七、蒼術、天麻、浙貝母等50 種中藥材生態種植模式的技術提煉和優化。在提高產量、提升品質的同時，創新了中藥材病、蟲、草害綠色防控技術，建立了藥用植物有機、無機和微量元素土壤改良綜合技術體系，相關模式和配套技術在適宜區實現了示范推廣，累計示范推廣173 萬畝（1 畝≈666.67 m2），產生了顯著的社會、經濟效益，為中藥材產業高質量發展和鄉村振興提供了思路、方法與技術保障。中藥生態農業是踐行“綠水青山就是金山銀山”理念的關鍵路徑，已成為中藥領域的研究熱點。

2.2 道地中藥材規?；N植助力精準扶貧

中藥材種植/養殖是我國很多農村地區藥農收入的重要來源。建立以提高藥材質量、促進增收脫貧為核心的中藥材產業扶貧機制，是調整農業結構、增加藥農收入、促進生態文明建設、打贏脫貧攻堅戰的重要舉措，也是中醫藥振興發展和健康中國建設的重要內容。

2.2.1 突破道地藥材種植關鍵技術 中醫藥專項圍繞人參、黨參、川貝母、陳皮、霍山石斛等代表性道地藥材，在道地藥材種源、繁育培植與管理、規范化生產等環節突破關鍵技術瓶頸。例如，針對“人參忌連作”的傳統問題構建了“人參-根系分泌物-土壤微生物”三元互作生態平衡體系模型，為創新土壤修復技術奠定了理論基礎；研發了“霍山一號”“霍山二號”石斛種苗，突破野生種苗稀少、培育難度大的困境；系統完整地分析了新會陳皮的道地性及其化學、生物學特征，解決了廣陳皮產業發展的“卡脖子”技術難題。這些突破性技術進展有力地促進了相關道地藥材品種的產量增加和質量提升。

2.2.2 產業扶貧模式成效顯著 中醫藥專項以中藥產業開發為依托，堅持扶助農戶脫貧致富的國家戰略部署，扶貧成效顯著。16 個扶貧項目在貧困地區累計建立種苗繁殖基地9000 余畝，建立種植基地示范區約8.2萬畝，累計推廣面積約57萬畝；累計帶動約11.6 萬戶增收，農戶每年戶均增收5600 元以上，培訓農民超過9萬人。該專項通過建立多個高品質道地藥材生產示范基地并推廣，帶動了地方綠色經濟發展和農民脫貧致富。

2.3 中藥資源新來源開發及綜合利用成效顯著

目前，中藥材資源的過度使用和無序開發導致中藥資源（尤其是珍稀瀕危中藥資源）日漸枯竭，這嚴重影響了中藥產業的高質量發展。開發珍稀瀕危中藥資源新來源已成為亟待解決的行業重大問題[4]。

2.3.1 形成了珍稀瀕危中藥資源新來源的4 種開發模式 針對珍貴藥材資源量急劇減少、稀缺藥材資源枯竭等問題，中醫藥專項資助促成了珍稀瀕危中藥材人工繁育/培養品、稀缺中藥材類同品、非傳統藥用部位和新興藥材4 種開發模式；建立了珍稀瀕危中藥材川貝母、甘松、冬蟲夏草的繁育技術，完成了其繁育品與野生品類同性的比較研究；構建了雪蓮細胞培養物產業化關鍵技術體系，完成了細胞培養物與野生品類同性的比較研究[5]；完成了冬蟲夏草（培育品）、交趾黃檀（降香類同品）、嫁接蘇合香、西紅花去柱頭花部、兩面針莖、麋鹿角和金蟬花7個品種的臨床前研究。

2.3.2 明確大宗常用/珍稀瀕危中藥資源的活性成分 針對大宗常用/珍稀瀕危中藥資源中具有明確藥理活性的成分，中醫藥專項應用分子生藥學理論與方法，開展中藥資源“功能基因挖掘-生物合成途徑解析-合成生物學生產”中藥成分合成生物學模式研究，完成大黃素、金絲桃素、黃芩素、熊去氧膽酸等代表性中藥活性成分的合成生物學制備體系研建[6]。項目研究成果進一步為建立中藥活性成分合成生物學生產新模式、實現中藥成分的標準化生產目標提供了科技支撐。

2.4 創新中藥多組學方法，選育新品種

中藥材種質退化影響中藥資源可持續利用。中藥材優良種質選育以傳統育種手段為主，分子輔助育種可加快中藥材育種進程、縮短育種周期、提高優良新品種選育效率。當前，形態、化學及通用DNA 條形碼分子鑒定手段仍難以解決部分易混、有毒中藥材的鑒別問題，急需挖掘物種特異的DNA 鑒定標志物[7]。中藥組學方法學的創新推動了藥用生物基礎研究的巨大變革，使多組學方法廣泛應用到藥用模式生物開發、中藥分子鑒定、分子選育中藥物種等多個領域。

2.4.1 本草基因組學技術推動中藥材新品種選育發展 針對傳統草藥遺傳信息缺失制約中藥學科基礎研究的問題，中醫藥專項支持開展相關研究，首次繪制了黃花蒿、金銀花、黃連等10 余個物種的高質量全基因組圖譜，破譯草藥基原植物基因密碼，揭示中藥物種復雜的遺傳背景；完成了60 多種中藥物種細胞器基因組為同屬物種的進化鑒定，解決了同屬中草藥混雜的難題[8-9]。結合中藥傳統選育及組學技術，成功選育了品質更高、性狀更優的“中康優青1 號”“實科人參1 號”等一批中藥材新品種，合作推廣黃花蒿新品種4 萬余畝，為國內外30 余家企業提供了生產原料。

2.4.2 建設并上線發表全球藥典草藥基因組數據庫 中藥材基因資源是國家戰略資源，其挖掘、保護和利用是中藥資源產業可持續發展的首要關鍵。中醫藥專項構建了針對不同國家和地區藥典收載草藥物種的大型基因組學數據庫。該數據庫是全球首個針對藥典收載草藥物種的大型基因組學數據庫，目前已收錄903 個草藥物種的34 346 條數據，所收錄數據涵蓋全球八大藥典草藥物種（《中華人民共和國藥典》《美國草藥典》《日本藥局方》《韓國藥典》《印度藥典》《埃及藥典》《歐洲藥典》《巴西藥典》）。該數據庫為草藥物種鑒定、用藥安全、中藥資源保護和利用等研究提供了數據資料。

3 總結與展望

3.1 “十三五”期間的成效

“十三五”期間，在中醫藥專項的支持下，中藥資源保障技術水平大幅提升。目前，已經建立了一批中藥材生態種植技術體系，優化了相應中藥材的生產模式，形成了良好的經濟效應及生態效益；對珍稀瀕危中藥材的保護力度持續加強，建立了中藥材種苗繁育基地和中藥種質資源庫，實現了天麻、肉蓯蓉、鐵皮石斛、沉香等多種瀕危野生中藥材的種植或替代；道地中藥材的規范化種植規模穩步擴大，已成為精準扶貧與鄉村振興的新興力量；利用現代科學技術創新中藥研究方法，選育了中藥材新品種。

3.2 存在的問題

在中藥材數量基本滿足需求的前提下，高品質中藥材供給問題成為行業發展的主要問題：1）中藥材種植缺乏科學、合理、規范的適宜性區域劃分，中藥材基礎研究（如遺傳學和生理學）甚少，導致各地中藥種植產業的發展缺乏特色。2）對中藥材生態種植相關的理論和機制認識不夠，缺少中藥材生產繁育全生產鏈條的關鍵技術，生態種植技術集成與生態產品轉化應用不配套，高品質、可持續、安全的中藥材生態種植體系尚需完善，生態種植中藥材價值實現和推廣應用體系不完善。3）國內外藥用資源銜接、政策法規銜接不暢，這制約了可替代品種和新資源的篩選和轉化，限制了替代品種的發現與評價。4）中藥活性成分來源受到中藥結構復雜、化學合成困難等限制，難以高效制備并在工業上大量合成，尚需加強結構清晰、藥理作用明確、藥用價值高的中藥活性成分開發。

3.3 建議及展望

“十四五”階段，建議重點突破中藥材可持續供給技術體系研究、中藥質量提升及道地藥材品質保障體系研究等核心瓶頸問題：1）明確全國各地發展中藥材產業可持續供給能力的地域分異規律、所需的差異性資源配置規律，揭示中藥材供給能力空間格局形成的科學內涵，為中藥材生產和資源配置提供科學支撐。2）揭示道地藥材生態種植品質形成的機制，構建中藥材生態種植品質保障與病蟲害綜合防控的理論、方法和技術體系，形成生態品質優、科技含量高、應用效果好的中藥材生態種植技術并實現推廣應用。3）構建珍稀瀕危藥材替代品研究與評價的方法學體系，構建藥性、功效預測系統和組方模式。4）解析重要中藥活性成分的生源途徑、實現重要中藥活性成分的高效異源生產。