中医药院校开设《分子生药学》课程的建议与设想

侯飞侠 童芯锌 国锦琳

（成都中医药大学药学院，四川 成都 611137）

中医药院校开设《分子生药学》课程的建议与设想

侯飞侠 童芯锌 国锦琳

（成都中医药大学药学院，四川 成都 611137）

分子生药学是在分子生物学蓬勃发展，而中药资源学和中药鉴定学又有很多问题可以利用分子生物学技术解决的背景下诞生的一门新兴学科，很多中医药院校已将其设置为药学及中药学相关专业的必修课。本文从开设课程的必要性、教学目标和教学设想三个方面对中医药院校开设《分子生药学》课程这一问题进行探讨，以期该课程建设逐渐走向成熟。

分子生药学；教学目标；教学设想

随着分子生物学技术的迅速发展，并不断地与其他学科进行交叉与融合，最终导致一些交叉学科应运而生。分子生药学（Molecular Pharmacognosy）便是分子生物学和生药学学科交叉而成的产物，它是利用分子生物学技术研究中药资源和中药鉴定领域中药用植物系统演化、种质资源鉴定和评价、濒危药用植物保护及生药鉴定、道地药材形成机制、活性成分生产的一门科学，是生药学的一个极富有前瞻性的分支[1]，它既继承了传统生药学的内容和使命，又赋予了生药学新的任务和挑战。分子生药学的概念最初由黄璐琦在1995年提出[2]， 由其主编的《分子生药学》一书，分别在2000年[3]、2006年[4]和2015年[5]出版了第一、二和三版。2012年，黄璐琦主编的英文版《分子生药学》在Springer出版发行[6]，标志着该学科获得了国际认可。

现今分子生药学在中药种质资源研究、中药动植物分子系统研究、中药道地药材研究及中药分子鉴定研究等方面都加以了应用[2]。笔者所在学校目前也只是在最近两年以任意选修课的形式开设了《分子生药学》课程，理论学时偏少，实验课程更加欠缺。而且目前对中药专业的学生尚未开设分子生物学课程，导致其对分子生物学基础知识一无所知，而与分子生药学知识最相关的方法和技术就是分子生物学，这就使中药专业的学生毕业后难以从事分子生药学方面的工作。为了推动分子生药学学科的发展，扩大其研究与应用，亟需在中医药院校开设该门课程，培养具备分子生药学基础知识和应用能力的人才。

一、开设 《分子生药学》课程的必要性

中药的研究、生产和应用都离不开中药的鉴定，中药材鉴定是中药研究应用的重要组成部分。为了保证中药质量，保证临床用药的安全和有效，必须对中药材进行准确而可靠的鉴定。经典的中药材鉴定方法主要有性状鉴定、显微鉴定和理化鉴定等，这些方法的鉴别标识在生物学上均表现为物种的遗传表型，而依靠遗传表型对物种进行鉴定具有一定的缺陷，主要表现在以下三个方面：①对经验要求高，受主观影响大，鉴定周期较长；②不同生长环境、性别和发育阶段的个体，遗传表型有所不同；③难以区分遗传表型相似的物种。

随着分子生物学技术的发展，目前可以利用遗传物质DNA在不同生物个体的差异性来鉴别生物物种。DNA分子作为遗传信息的直接载体，信息含量大，在不同物种或品种中具有较大的遗传差异性，而在同种或同品种内具有高度的遗传稳定性，不受个体生长环境、发育阶段和组织器官差异的影响，故用DNA分子作为遗传标记进行中药鉴定更为准确可靠。常用的生药分子鉴定方法有扩增片段长度多态性（AFLP）、随机扩增多态性DNA (RAPD)、限制性内切酶片段长度多态性(RFLP)、微卫星标记（SSR）、环介导等温扩增技术（LAMP）、单核苷酸多态性（SNP）技术和DNA条形码技术等。而这些鉴定技术均是以分子生物学知识为基础的。分子生物学是在分子水平上研究生命现象、生命活动、生命本质及其规律的一门学科， 是现代生命科学的“共同语言”和深入研究的工具[7]，已经广泛应用于中医药学研究的各个领域。它的核心内容是通过对生物的物质基础如核酸、蛋白质和酶等生物大分子的结构、功能及其相互作用来阐明生命的分子基础，进而探索生命的奥秘。药学的研究对象是药，通过揭示药物与病原体及人体相互作用的规律而达到预防、诊断及治疗疾病、调节人体生理机能、促进身体健康的目的。由于分子生物学的理论和技术不断渗透到药学研究的各个领域，药学研究正从传统的化学、药学的模式转向分子生物学、化学和药学的相结合的模式。由此，便产生了《分子生药学》这门新兴交叉学科。

《分子生药学》的研究内容以核酸为主线，主要围绕DNA复制、RNA转录、翻译和基因表达调控四个方面进行阐述，将分子生物学的基本理论和技术运用到中医药研究领域，为中医药的发展服务。目前，分子生物学技术已广泛应用到新药设计、开发筛选与中药鉴定、中药资源开发等领域，极大地促进了我国中药研究的现代化进程。毋庸置疑，随着分子生物学在中医药领域的进一步推广应用，势必会给生药学、中药鉴定学和中药资源学等学科带来全新的研究理念。所以，为了使药学院学生更好地学习中药学其他课程，从事中药研究，非常有必要向其普及分子生药学的基本知识。通过授课，使学生对分子生药学的基本理论知识有一定的了解和掌握，学会利用分子生药学的技术和方法从分子水平上分析、鉴别中药，进而解决中医药研究领域中出现的问题。

二、《分子生药学》课程的教学目标

《分子生药学》是药学及中药学相关专业的一门基础课，课程内容主要包含分子生物学的基础理论、技术方法及其在中药研究领域的应用三部分。 根据社会需求并结合学科特点，《分子生药学》的教学目标是培养学生应用分子生物学技术解决中药资源和中药鉴定领域中科学问题的能力，进而培养出高素质的中药学人才。

首先，学生要理解分子生物学的基本概念和理论，如DNA复制、转录、翻译和基因表达等，掌握分子生物学技术的基本原理。借助多媒体资源和网络资源，在课堂展示一些图片和视频材料，如DNA的双螺旋结构图片、DNA是如何进行复制、转录和翻译的视频等，使学生充分理解并掌握分子生物学相关操作技术的基本原理。

其次，在学生对分子生物学操作技术的基本原理有了充分理解的基础上，培养学生利用分子生物学技术解决中药研究的能力，如药用植物种质资源的鉴定和评价、珍稀濒危药用资源的保护、道地药材形成的分子机制、药用动植物有效成分的生产以及药用植物的分子辅助育种等。

三、《分子生药学》课程的教学设想

根据中医药院校药学院学生的教育背景，本课程教材应选用由黄璐琦、肖培根主编，中国中医药出版社2008年11月出版的新世纪全国高等中医药创新教材《分子生药学》为宜。该教材共八章，第一章介绍分子生药学的基本理论包括核酸、基因、遗传多样性和物种形成等；第二章介绍在分子生药学中常用的分子生物学方法和技术，如核酸分析技术、基因工程技术和电泳技术；第三章至第八章结合中药资源和中药鉴定方面亟需解决的问题，分别介绍了药用植物的系统演化、药用植物的种质资源、珍稀濒危的药用植物、道地药材形成的分子机理、生药的分子鉴定及中药活性成分的生产等内容，实用性较强。该课程建议列为药学院大三学生的必修课，开设在春季学期，设置54个学时，其中理论课时36个，实验课时18个。授课教师应根据学生与教师自身的实际情况设计教学内容，制定教学计划，让学生在有限的学时内充分了解分子生药学的基本理论，掌握分子生药学研究的基本方法和技术。本文作者认为应从以下几个方面进行《分子生药学》的教学。

第一，夯实理论知识。分子生药学主要是应用分子生物学的基本理论知识和方法解决中药领域的问题，而药学院学生普遍缺乏分子生物学的知识背景，故在进行《分子生药学》的授课时，首先要重点讲解分子生物学的基本理论，即教材第一章的核酸和基因等基础知识，使学生透彻理解该部分内容，为后面更好地掌握并应用于中药领域的分子生物学技术和方法打下坚实的基础。

第二，理论联系实际，加强应用知识教学。学习分子生物学的基本知识和技术方法，目的在于应用。而教材的第三至第八章就主要讲了分子生物学技术在中药研究领域的应用。如第三章重点介绍了药用植物的分子系统学，即利用分子生物学技术，获取药用植物的分子性状，以探讨药用植物的分类、类群之间的系统发育关系及进化的过程和机制。该部分内容是药用植物分类鉴定、拓展近缘物种、寻找珍稀濒危药用植物替代品及开发新药源的基础。教师在讲授该部分内容时可以引入一些研究例证，例如薯蓣属（Dioscorea）的49种植物中有17种1亚种2变种含有有效成分薯蓣皂苷；同为凤尾蕨属（Pteris）植物的半边旗（P.senipinnata）、刺齿半边旗（P.dispar）和井栏边草（P.multifida）具有相似的活性成分，这既可以提高学生的学习兴趣，又可以为将来从事中药资源开发工作的学生提供思路。而“生药的分子鉴定”这一章节重点介绍了分子标记技术及其在中药鉴定中的应用，分子鉴定技术弥补了传统中药鉴定方法的缺陷，突出了分子生药学的优势，教师授课时不但可以补充该领域的研究进展，也可以结合社会热点，激发学生学习的积极性。例如，发生在2013年欧洲的“马肉风波”，即在欧洲多个国家的牛肉制品中发现马肉，引发了公众对食品安全的担忧，由此，欧盟拟定方案规定所有成员国均要对加工成的牛肉制品进行DNA抽检，以消除消费者对“马肉风波”的忧虑。由此引出分子鉴定的概念和方法，可以使学生对其有更深刻的认识，并提高学生的学习兴趣。

第三，推进实验教学。为了使学生更好的掌握分子生药学的技术和方法，开展实验教学是非常必要的。实验教学内容应以验证性实验为主，把药典中蕲蛇的分子鉴定作为教学范本，使学生掌握DNA提取、PCR扩增、凝胶电泳等基本操作技能。另外，教师可以利用现有的DNA序列，让学生学习并掌握基本DNA分析软件的操作方法。

虽然《分子生药学》在一些院校已开设多年，但在笔者所在学校尚处于尝试阶段，授课教师正在对其课程设置、教学方法和教学过程进行探索，以期提升教学质量及教学效率，使该课程建设逐渐成熟起来。

[1]黄璐琦，等.分子生药学[M].北京:中国中医药出版社,2008：1-189.

[2]黄璐琦.展望分子生物技术在生药学中的应用[J].中国中药杂志,1995,20(11):643-645.

[3]黄璐琦，等.分子生药学[M].北京:北京医科大学出版社, 2000:1-375.

[4]黄璐琦,等.分子生药学[M].北京：北京医科大学出版社, 2006:1-678.

[5]黄璐琦，等.分子生药学[M].北京：科学出版社，2015：1-510.

[6]Huang LQ.Molecular Pharmacognosy[M].Springer, 2012:1-510.

[7]唐炳华，等.医学分子生物学[M].北京：中国中医药出版社，2006:1-304.

Teaching Suggestions and Tentative Ideas for Molecular Pharmacognosy in Chinese Medical Universities

Hou Feixia, Tong Xinxin, Guo Jinlin
（Chengdu University of TCM, Chengdu 611137, China）

Molecular pharmacognosy is an emerging discipline, which born in the context that some problems of Chinese medicinal resources and Chinese medicine identi fi cation could be solved by molecular biology technology.Many colleges and universities of traditional Chinese medicine have set it to the required course of medicine and traditional Chinese medicine related fi eld.This paper discussed the necessity, teaching goals and teaching tentative ideas of “molecular pharmacognosy” in our university, and expected this course to mature gradually.

Molecular pharmacognosy; Teaching goal; Teaching tentative idea

侯飞侠（1983-），女，讲师，博士。

国锦琳。

2016-10-08）