“十三五”期间“中医药现代化研究”重点专项支持中药资源可持续利用发展研究取得的成效及展望△

葛瑶，方子寒，张一平，吴函蓉，李苏宁

中国生物技术发展中心，北京 100039

中药材是中医药传承创新发展的物质基础，是关系国计民生的战略性资源。保护和发展中药材资源对提高人民健康水平、发展战略性新兴产业、增加药农收入、促进生态文明建设具有十分重要的意义。目前，中药材规范化、规模化、机械化种植中存在的药材质量下降、重金属农药等外源污染物超标、连作障碍严重、部分珍稀濒危中药资源供不应求、常用中药材药效物质和作用机制不明等问题，严重影响了中药的质量安全及高效利用。

1 专项资助概况

“十三五”期间，中华人民共和国科学技术部设立“中医药现代化研究”重点专项（以下简称中医药专项），中央财政经费概算共计15.56 亿元。其中，“中药资源保障”方向为六大重点任务之一。中医药专项于2017—2020 年连续部署，共设立项目25 项，中央财政专项经费达3.22亿元，总经费超过5.6亿元（表1）。通过项目实施，中药资源保障相关研究取得显著成效，研究成果实现示范推广，道地中药材规模化种植及精准扶贫示范推动传统种植与现代技术深度融合，促进了中药资源的可持续利用。

表1 “中药资源保障”方向经费情况 万元

2 专项取得的成效

2.1 建立中药材生态种植技术体系及模式

由于多数中药材栽培历史较短，缺少种植/养殖相关理论和技术等支撑，导致土壤恶化，病、虫、草害失控，连作障碍严重等问题[1]。生态种植是目前国际社会较先进的环境友好型种植模式，是在保护和改善农业生态环境的前提下，遵循生态学、生态经济学规律，运用系统工程方法和现代科学技术，集约化经营的农业发展模式[2-3]。

针对目前中药材生态种植模式存在的诸多问题，中医药专项“中药材生态种植技术研究及应用”项目首次提出并丰富了以“拟境栽培”为核心的中药材生态种植/养殖理论体系，凝练出中药材生态种植三大核心策略和四大核心机制，构建了生态种植/养殖中药材品质评价和效益评估技术体系，实现了中药材种植/养殖的提质增效，如从不同系统层次开展了人参、三七、苍术、天麻、浙贝母等50 种中药材生态种植模式的技术提炼和优化。在提高产量、提升品质的同时，创新了中药材病、虫、草害绿色防控技术，建立了药用植物有机、无机和微量元素土壤改良综合技术体系，相关模式和配套技术在适宜区实现了示范推广，累计示范推广173 万亩（1 亩≈666.67 m2），产生了显著的社会、经济效益，为中药材产业高质量发展和乡村振兴提供了思路、方法与技术保障。中药生态农业是践行“绿水青山就是金山银山”理念的关键路径，已成为中药领域的研究热点。

2.2 道地中药材规模化种植助力精准扶贫

中药材种植/养殖是我国很多农村地区药农收入的重要来源。建立以提高药材质量、促进增收脱贫为核心的中药材产业扶贫机制，是调整农业结构、增加药农收入、促进生态文明建设、打赢脱贫攻坚战的重要举措，也是中医药振兴发展和健康中国建设的重要内容。

2.2.1 突破道地药材种植关键技术 中医药专项围绕人参、党参、川贝母、陈皮、霍山石斛等代表性道地药材，在道地药材种源、繁育培植与管理、规范化生产等环节突破关键技术瓶颈。例如，针对“人参忌连作”的传统问题构建了“人参-根系分泌物-土壤微生物”三元互作生态平衡体系模型，为创新土壤修复技术奠定了理论基础；研发了“霍山一号”“霍山二号”石斛种苗，突破野生种苗稀少、培育难度大的困境；系统完整地分析了新会陈皮的道地性及其化学、生物学特征，解决了广陈皮产业发展的“卡脖子”技术难题。这些突破性技术进展有力地促进了相关道地药材品种的产量增加和质量提升。

2.2.2 产业扶贫模式成效显著 中医药专项以中药产业开发为依托，坚持扶助农户脱贫致富的国家战略部署，扶贫成效显著。16 个扶贫项目在贫困地区累计建立种苗繁殖基地9000 余亩，建立种植基地示范区约8.2万亩，累计推广面积约57万亩；累计带动约11.6 万户增收，农户每年户均增收5600 元以上，培训农民超过9万人。该专项通过建立多个高品质道地药材生产示范基地并推广，带动了地方绿色经济发展和农民脱贫致富。

2.3 中药资源新来源开发及综合利用成效显著

目前，中药材资源的过度使用和无序开发导致中药资源（尤其是珍稀濒危中药资源）日渐枯竭，这严重影响了中药产业的高质量发展。开发珍稀濒危中药资源新来源已成为亟待解决的行业重大问题[4]。

2.3.1 形成了珍稀濒危中药资源新来源的4 种开发模式 针对珍贵药材资源量急剧减少、稀缺药材资源枯竭等问题，中医药专项资助促成了珍稀濒危中药材人工繁育/培养品、稀缺中药材类同品、非传统药用部位和新兴药材4 种开发模式；建立了珍稀濒危中药材川贝母、甘松、冬虫夏草的繁育技术，完成了其繁育品与野生品类同性的比较研究；构建了雪莲细胞培养物产业化关键技术体系，完成了细胞培养物与野生品类同性的比较研究[5]；完成了冬虫夏草（培育品）、交趾黄檀（降香类同品）、嫁接苏合香、西红花去柱头花部、两面针茎、麋鹿角和金蝉花7个品种的临床前研究。

2.3.2 明确大宗常用/珍稀濒危中药资源的活性成分 针对大宗常用/珍稀濒危中药资源中具有明确药理活性的成分，中医药专项应用分子生药学理论与方法，开展中药资源“功能基因挖掘-生物合成途径解析-合成生物学生产”中药成分合成生物学模式研究，完成大黄素、金丝桃素、黄芩素、熊去氧胆酸等代表性中药活性成分的合成生物学制备体系研建[6]。项目研究成果进一步为建立中药活性成分合成生物学生产新模式、实现中药成分的标准化生产目标提供了科技支撑。

2.4 创新中药多组学方法，选育新品种

中药材种质退化影响中药资源可持续利用。中药材优良种质选育以传统育种手段为主，分子辅助育种可加快中药材育种进程、缩短育种周期、提高优良新品种选育效率。当前，形态、化学及通用DNA 条形码分子鉴定手段仍难以解决部分易混、有毒中药材的鉴别问题，急需挖掘物种特异的DNA 鉴定标志物[7]。中药组学方法学的创新推动了药用生物基础研究的巨大变革，使多组学方法广泛应用到药用模式生物开发、中药分子鉴定、分子选育中药物种等多个领域。

2.4.1 本草基因组学技术推动中药材新品种选育发展 针对传统草药遗传信息缺失制约中药学科基础研究的问题，中医药专项支持开展相关研究，首次绘制了黄花蒿、金银花、黄连等10 余个物种的高质量全基因组图谱，破译草药基原植物基因密码，揭示中药物种复杂的遗传背景；完成了60 多种中药物种细胞器基因组为同属物种的进化鉴定，解决了同属中草药混杂的难题[8-9]。结合中药传统选育及组学技术，成功选育了品质更高、性状更优的“中康优青1 号”“实科人参1 号”等一批中药材新品种，合作推广黄花蒿新品种4 万余亩，为国内外30 余家企业提供了生产原料。

2.4.2 建设并上线发表全球药典草药基因组数据库 中药材基因资源是国家战略资源，其挖掘、保护和利用是中药资源产业可持续发展的首要关键。中医药专项构建了针对不同国家和地区药典收载草药物种的大型基因组学数据库。该数据库是全球首个针对药典收载草药物种的大型基因组学数据库，目前已收录903 个草药物种的34 346 条数据，所收录数据涵盖全球八大药典草药物种（《中华人民共和国药典》《美国草药典》《日本药局方》《韩国药典》《印度药典》《埃及药典》《欧洲药典》《巴西药典》）。该数据库为草药物种鉴定、用药安全、中药资源保护和利用等研究提供了数据资料。

3 总结与展望

3.1 “十三五”期间的成效

“十三五”期间，在中医药专项的支持下，中药资源保障技术水平大幅提升。目前，已经建立了一批中药材生态种植技术体系，优化了相应中药材的生产模式，形成了良好的经济效应及生态效益；对珍稀濒危中药材的保护力度持续加强，建立了中药材种苗繁育基地和中药种质资源库，实现了天麻、肉苁蓉、铁皮石斛、沉香等多种濒危野生中药材的种植或替代；道地中药材的规范化种植规模稳步扩大，已成为精准扶贫与乡村振兴的新兴力量；利用现代科学技术创新中药研究方法，选育了中药材新品种。

3.2 存在的问题

在中药材数量基本满足需求的前提下，高品质中药材供给问题成为行业发展的主要问题：1）中药材种植缺乏科学、合理、规范的适宜性区域划分，中药材基础研究（如遗传学和生理学）甚少，导致各地中药种植产业的发展缺乏特色。2）对中药材生态种植相关的理论和机制认识不够，缺少中药材生产繁育全生产链条的关键技术，生态种植技术集成与生态产品转化应用不配套，高品质、可持续、安全的中药材生态种植体系尚需完善，生态种植中药材价值实现和推广应用体系不完善。3）国内外药用资源衔接、政策法规衔接不畅，这制约了可替代品种和新资源的筛选和转化，限制了替代品种的发现与评价。4）中药活性成分来源受到中药结构复杂、化学合成困难等限制，难以高效制备并在工业上大量合成，尚需加强结构清晰、药理作用明确、药用价值高的中药活性成分开发。

3.3 建议及展望

“十四五”阶段，建议重点突破中药材可持续供给技术体系研究、中药质量提升及道地药材品质保障体系研究等核心瓶颈问题：1）明确全国各地发展中药材产业可持续供给能力的地域分异规律、所需的差异性资源配置规律，揭示中药材供给能力空间格局形成的科学内涵，为中药材生产和资源配置提供科学支撑。2）揭示道地药材生态种植品质形成的机制，构建中药材生态种植品质保障与病虫害综合防控的理论、方法和技术体系，形成生态品质优、科技含量高、应用效果好的中药材生态种植技术并实现推广应用。3）构建珍稀濒危药材替代品研究与评价的方法学体系，构建药性、功效预测系统和组方模式。4）解析重要中药活性成分的生源途径、实现重要中药活性成分的高效异源生产。