陳士林，中國(guó)工程院院士，現(xiàn)任成都中醫(yī)藥大學(xué)首席教授、中國(guó)中醫(yī)科學(xué)院首席研究員、香港浸會(huì)大學(xué)榮譽(yù)教授，國(guó)際歐亞科學(xué)院院士。他在國(guó)際上首次提出了中草藥DNA條形碼鑒定構(gòu)想，建成了全球最大的中草藥DNA條形碼數(shù)據(jù)庫(kù)與鑒定平臺(tái)，從基因?qū)用娼鉀Q了傳統(tǒng)中草藥千百年來(lái)物種真?zhèn)舞b定的難題，被評(píng)為“2016中國(guó)十大醫(yī)學(xué)進(jìn)展”。作為教育部長(zhǎng)江學(xué)者和創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)計(jì)劃負(fù)責(zé)人，他帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)建立了本草基因組學(xué)學(xué)科體系，將中藥學(xué)與現(xiàn)代技術(shù)相結(jié)合，突破了中藥材優(yōu)良品種選育關(guān)鍵技術(shù)，為高品質(zhì)藥材生產(chǎn)奠定了分子遺傳學(xué)基礎(chǔ)。
在世界三大傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)中，中醫(yī)藥學(xué)在對(duì)傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)的繼承和創(chuàng)新上一直處于引領(lǐng)位置，尤其是我國(guó)在中藥材的基礎(chǔ)研究方面一直走在世界前列。其中，中藥材的質(zhì)量在中醫(yī)發(fā)展中具有基石作用，其品質(zhì)的優(yōu)劣直接決定了中藥產(chǎn)品的質(zhì)量和中醫(yī)的治療效果。沒(méi)有好藥材，就難有好療效，如何保障中藥材的品質(zhì)？將現(xiàn)代科技與傳統(tǒng)中藥結(jié)合，會(huì)給我們帶來(lái)怎樣的驚喜？
正確認(rèn)識(shí)中醫(yī)藥
2015年，屠呦呦獲得諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)，這既是中國(guó)醫(yī)學(xué)界獲得的最高獎(jiǎng)項(xiàng)，也是中國(guó)中醫(yī)藥成果獲得的最高獎(jiǎng)項(xiàng)。有人會(huì)問(wèn)，在自然科學(xué)領(lǐng)域，為什么中國(guó)的第一個(gè)諾貝爾獎(jiǎng)會(huì)出現(xiàn)在中醫(yī)藥領(lǐng)域？實(shí)際上，中藥在我們傳統(tǒng)歷史上創(chuàng)造了許多世界上的醫(yī)學(xué)奇跡和第一。
漢代華佗的麻沸散，比歐洲用乙醚進(jìn)行麻醉早了1600年。16世紀(jì)以來(lái)，我們就用人工種痘術(shù)來(lái)防治天花，這是人工疫苗的一個(gè)雛形，后來(lái)傳遍歐洲和亞洲，為防治重大傳染病提供了經(jīng)驗(yàn)。利用含碘類的食物和藥材來(lái)治療癭病，是我國(guó)對(duì)含碘類藥物一個(gè)非常好的醫(yī)療先例，這也是世界上最早提出用含碘食物治療甲狀腺疾病的醫(yī)療記載。毛澤東1949年1月在西柏坡接見(jiàn)蘇聯(lián)特使米高揚(yáng)時(shí)說(shuō)：“我相信，一個(gè)中藥，一個(gè)中國(guó)菜，這將是中國(guó)對(duì)世界的兩大貢獻(xiàn)。”
我國(guó)科學(xué)家還創(chuàng)造了很多國(guó)際重量級(jí)的科研成果。砒霜治療白血病也是被許多學(xué)者認(rèn)為最接近諾貝爾獎(jiǎng)的中國(guó)的科研成果之一。20世紀(jì)70年代初，在黑龍江大慶的一個(gè)公社衛(wèi)生院里，一位老中醫(yī)用砒霜和其他毒性藥物來(lái)治療癌癥，取得了不錯(cuò)的療效。黑龍江省衛(wèi)生廳派哈爾濱醫(yī)科大學(xué)張亭棟醫(yī)生等人去調(diào)查，發(fā)現(xiàn)原來(lái)砒霜的三氧化二砷是治療白血病的有效成分，經(jīng)過(guò)張亭棟與陳竺等科學(xué)家的研究，砒霜（三氧化二砷）可基本達(dá)到對(duì)急性早幼粒白血病的臨床治愈，這是中國(guó)在該領(lǐng)域的重大貢獻(xiàn)。中國(guó)醫(yī)學(xué)科學(xué)院的蔣建東團(tuán)隊(duì)還從分子水平揭開(kāi)了黃連素能夠降低血液中膽固醇和甘油三酯的奧秘，首次發(fā)現(xiàn)了小檗堿為新機(jī)理的降脂藥物，成果發(fā)表在《自然醫(yī)學(xué)》，廣受國(guó)際醫(yī)學(xué)界的關(guān)注和好評(píng)。還有，修瑞娟教授發(fā)現(xiàn)山莨菪堿可以抑制血栓素的合成，能夠抑制粒細(xì)胞和血小板的聚集。她的研究在臨床上用于治療感染中毒性的休克、各種神經(jīng)痛有很好的療效，曾被評(píng)為“世界十大醫(yī)學(xué)進(jìn)展”。從中草藥中提取的漢防己甲素是中國(guó)批準(zhǔn)的上市新藥，后來(lái)發(fā)現(xiàn)它能顯著地抑制埃博拉病毒對(duì)人體白細(xì)胞的侵蝕，并能阻止埃博拉病毒基因組的釋放和復(fù)制，是抗埃博拉病毒的一個(gè)克星。這都是中醫(yī)藥對(duì)世界醫(yī)學(xué)的貢獻(xiàn)。
目前，發(fā)展中醫(yī)藥已上升為國(guó)家戰(zhàn)略，而且取得了很好的成績(jī)。許多國(guó)外同行參觀了我國(guó)中藥制造企業(yè)以后，都深深震撼于我國(guó)傳統(tǒng)醫(yī)藥和現(xiàn)代科技結(jié)合所獲取的成就。巴基斯坦、埃及、希臘等國(guó)家的政府部門官員和科學(xué)家羨慕地說(shuō)：我們傳統(tǒng)醫(yī)藥的市場(chǎng)現(xiàn)在都已經(jīng)讓出去了，唯有你們中國(guó)能夠把傳統(tǒng)醫(yī)藥的市場(chǎng)、傳統(tǒng)醫(yī)藥的產(chǎn)業(yè)發(fā)展得這么好。正如習(xí)近平總書(shū)記所說(shuō)：“中醫(yī)藥學(xué)是中國(guó)古代科學(xué)的瑰寶，也是打開(kāi)中華文明寶庫(kù)的鑰匙。”
現(xiàn)代科技是打開(kāi)中藥寶藏的鑰匙
望聞問(wèn)切、針灸拔罐，是人們對(duì)中醫(yī)藥的傳統(tǒng)印象。如今，古老的中醫(yī)藥已經(jīng)與大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等新技術(shù)深度融合，中藥現(xiàn)代化發(fā)展的步伐不斷加快。傳統(tǒng)中藥也在推進(jìn)智能制造，中草藥的種植、研究方面步入了智能化、標(biāo)準(zhǔn)化的時(shí)代。特別是基因多組學(xué)技術(shù)的應(yīng)用，不僅解決了傳統(tǒng)中藥材物種鑒定的難題，更為中藥材優(yōu)良品種選育、種植以及藥用植物有效成分的生物合成提供了方向和路徑。我國(guó)科學(xué)家應(yīng)用基因組學(xué)技術(shù)建成國(guó)家中藥基因庫(kù)和藥用植物種子基因庫(kù)，收錄了全球6大藥典超過(guò)900種藥用植物的基因組數(shù)據(jù)和實(shí)物。在中藥學(xué)的研究領(lǐng)域，現(xiàn)代科技的應(yīng)用方面產(chǎn)生了許多成果。
破解中藥材種植難題。引種馴化是保證中藥資源可持續(xù)利用的關(guān)鍵。當(dāng)前，我國(guó)中藥種植業(yè)得到了很好的發(fā)展，規(guī)?；N植的藥材有300多種，100多個(gè)基地通過(guò)了GAP（中藥材規(guī)范化種植）的認(rèn)證，基本能滿足臨床的使用。
人參被稱為百草之王。獨(dú)參湯，是古代醫(yī)家用于救命的方子。清朝時(shí)，人們采摘人參是需要皇家許可的。當(dāng)前，全球野生人參已被列為瀕危物種，但是經(jīng)過(guò)歷代藥農(nóng)的努力，以及韓國(guó)和我國(guó)對(duì)人參種植業(yè)的支持，特別是我國(guó)在國(guó)際上首發(fā)了人參基因組，并且建立了農(nóng)田栽參的中國(guó)模式，通過(guò)規(guī)范化的種植，基本滿足了老百姓對(duì)人參的需求。同時(shí)，我們還建立了人參產(chǎn)地適宜性的精細(xì)區(qū)劃系統(tǒng)，通過(guò)GMPGIS體系（全球藥用植物產(chǎn)地生態(tài)適宜性區(qū)劃系統(tǒng)）可以精準(zhǔn)確認(rèn)全球適合發(fā)展的產(chǎn)區(qū)范圍。還有，一些國(guó)外藥材的引種，通過(guò)確定產(chǎn)地的適宜性，可以提高種植的成功率。比如，我們把原產(chǎn)于加拿大和美國(guó)西洋參產(chǎn)區(qū)的生態(tài)因子提取來(lái)以后，確定我國(guó)最適宜種植的生態(tài)區(qū)域，這樣就可以大大地提高種植的成功率和品質(zhì)?，F(xiàn)在我國(guó)不僅有西洋參，而且產(chǎn)量超過(guò)了美國(guó)和加拿大。可見(jiàn)，現(xiàn)代技術(shù)的應(yīng)用，能夠讓藥材的種植少走很多彎路，避免在不適宜的地區(qū)發(fā)展藥材種植導(dǎo)致的病蟲(chóng)害、產(chǎn)量和品質(zhì)下降。
又比如，產(chǎn)量非常稀少的沉香，在臨床上很多患者都使用不起，因?yàn)閮r(jià)比黃金貴。我國(guó)長(zhǎng)時(shí)間依賴進(jìn)口，但中國(guó)醫(yī)學(xué)科學(xué)院魏建和團(tuán)隊(duì)，通過(guò)技術(shù)把一種結(jié)香液灌到白木香的樹(shù)體上，可以讓整個(gè)木質(zhì)部都結(jié)香，攻克了珍稀瀕危南藥整體結(jié)香的技術(shù)瓶頸。國(guó)家瀕管辦認(rèn)為沉香的這個(gè)成果應(yīng)用產(chǎn)生了重大的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益，樹(shù)立了中國(guó)的典范。還有被稱為活血圣藥的三七，現(xiàn)在通過(guò)對(duì)種質(zhì)資源的傳承和保護(hù)，以及對(duì)新品種的選育和規(guī)范化的種植，其產(chǎn)量已經(jīng)滿足了我們的需求。
當(dāng)然，很多人認(rèn)為野生藥材比家種好，為什么還要發(fā)展種植業(yè)？這是一個(gè)誤解，任何一種工業(yè)化應(yīng)用的原材料，它依賴的是規(guī)范化的種植產(chǎn)業(yè)。野生藥材在任何一個(gè)發(fā)達(dá)國(guó)家基本都不會(huì)用來(lái)做工業(yè)原料，加上野生藥材的采挖會(huì)對(duì)生態(tài)產(chǎn)生極大的破壞。事實(shí)上，很多藥材通過(guò)野生變家種以后，質(zhì)量不一定會(huì)變差，很多都非常接近，甚至一些藥材家種以后有效成分含量更高，丹參的種植就是這樣，但目前有些種植企業(yè)縮短種植年限，生產(chǎn)過(guò)程中過(guò)量使用農(nóng)藥化肥和生長(zhǎng)激素等，這樣導(dǎo)致部分種植的藥材質(zhì)量下降?，F(xiàn)在很多野生藥材處于瀕?；驕缃^狀態(tài)，如果不大力發(fā)展大宗藥材的種植，我們就無(wú)藥可用。
破解中藥材真?zhèn)舞b定難題。中藥的質(zhì)量是大家最關(guān)心的一個(gè)問(wèn)題。一是中藥材的品種多，有1萬(wàn)多種藥用植物。二是中藥材大多數(shù)用的是沒(méi)有分類學(xué)核心特征的根莖葉，鑒定比較難。因?yàn)楹芏喾诸愯b定是需要靠花和果來(lái)進(jìn)行鑒定的，傳統(tǒng)的分類方法很難鑒定。一些藥材用化學(xué)、顯微鑒定也很難，因?yàn)楹芏辔锓N之間是交叉的，所以我們發(fā)展了中藥DNA條形碼的鑒定體系。
什么是中藥DNA條形碼鑒定體系？像人類生物體一樣，每一種中草藥都有其獨(dú)特的基因，科學(xué)家們將每種中草藥的一段標(biāo)準(zhǔn)基因片段用二維碼來(lái)表示，即DNA條形碼，相當(dāng)于中草藥的基因身份證。對(duì)于需要鑒定的物種，研究人員只需要用毫克量的實(shí)物，通過(guò)生物技術(shù)就能獲得這個(gè)物種的DNA條形碼，然后與中藥基因數(shù)據(jù)庫(kù)的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)進(jìn)行比對(duì)，可以快速、準(zhǔn)確地鑒定出中草藥的物種。比如名貴的冬蟲(chóng)夏草，憑肉眼很難看出真?zhèn)?，但可以通過(guò)DNA條形碼進(jìn)行快速準(zhǔn)確的鑒定。這樣的例子有很多，不僅用在中藥鑒定上，實(shí)際上在很多不知道的物種上都可以進(jìn)行鑒定。
解決中藥資源傳承問(wèn)題。中藥的基因資源是國(guó)家的戰(zhàn)略資源，因此建立國(guó)家中藥基因庫(kù)、建立種質(zhì)基因庫(kù)是非常重要的。在國(guó)家藥用植物種質(zhì)資源庫(kù)中，保存了3萬(wàn)多份藥用植物種質(zhì)資源，這些種子可以保存長(zhǎng)達(dá)30—50年。同時(shí)研究人員還通過(guò)種子發(fā)芽栽培，研究中草藥的生長(zhǎng)特性和品質(zhì)變化，為發(fā)現(xiàn)藥用植物的有效成分、繁育優(yōu)質(zhì)中藥材提供有力支撐，以解決中藥資源傳承問(wèn)題。
科技創(chuàng)新助力中藥產(chǎn)業(yè)現(xiàn)代化
全球疾病譜的改變和人們健康理念的變化，為中醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)帶來(lái)巨大的市場(chǎng)需求和發(fā)展機(jī)遇，也給中藥的研發(fā)提出了更高要求。由于東西方文化差異、藥物評(píng)價(jià)體系及準(zhǔn)入標(biāo)準(zhǔn)的不同，盡管中藥的有效性已經(jīng)被大量實(shí)踐證實(shí)，但距離被國(guó)際社會(huì)普遍接受還有差距。讓中藥走向世界，我們必須解決哪些關(guān)鍵問(wèn)題？
抓好中藥材的品質(zhì)。中藥品質(zhì)是中醫(yī)藥發(fā)展的一個(gè)根基。很多醫(yī)生提出，以前開(kāi)的方子有效，為什么現(xiàn)在沒(méi)有效？一是藥材的種植過(guò)程出現(xiàn)問(wèn)題，比如種植年限不夠；二是好的藥材被用作食用或者其他用材；三是藥材沒(méi)有作分級(jí)，導(dǎo)致農(nóng)殘和重金屬超標(biāo)的中藥流向醫(yī)院。所以，我們要解決中藥品質(zhì)下降的問(wèn)題。第一，建立優(yōu)質(zhì)中藥繁育體系，特別是在病蟲(chóng)害防治上面，比如建立病蟲(chóng)害防治一體化的技術(shù)體系，建立整個(gè)藥材的無(wú)公害種植標(biāo)準(zhǔn)，甚至有機(jī)標(biāo)準(zhǔn)。第二，培育中藥的優(yōu)良品種。第三，嚴(yán)格加工環(huán)節(jié)、炮制環(huán)境等。第四，科學(xué)引種，只有在適宜生態(tài)區(qū)生產(chǎn)的藥材，質(zhì)量才會(huì)上乘。
用現(xiàn)代科學(xué)支撐基礎(chǔ)研究。近幾十年，盡管中藥產(chǎn)業(yè)得到了飛速發(fā)展，但其研究基礎(chǔ)極其薄弱，整體投入非常低，與國(guó)際藥品企業(yè)差距不小，需要用現(xiàn)代科學(xué)來(lái)支撐。還有，很多藥材雖有療效，包括動(dòng)物類的藥材，但它的作用機(jī)理卻不清楚。很多經(jīng)典方，在臨床使用上很有效果，但是并不穩(wěn)定。這些缺乏現(xiàn)代科學(xué)支撐和闡釋的案例有很多。所以，要搞清楚中醫(yī)研究原理性、基礎(chǔ)性的東西，中藥研究就是用現(xiàn)代的科學(xué)技術(shù)方法來(lái)闡述它的背景，完善中藥的作用機(jī)理、藥效學(xué)指標(biāo)、安全性指標(biāo)等，這樣才能確保中藥的穩(wěn)定可控、有效，才能促進(jìn)中成藥走出去。
建立中藥的評(píng)價(jià)體系。西藥研究路徑主要是發(fā)現(xiàn)一個(gè)化合物通過(guò)體外實(shí)驗(yàn)，也就是細(xì)胞實(shí)驗(yàn)，然后做動(dòng)物試驗(yàn)，有效以后再做體內(nèi)試驗(yàn)、臨床實(shí)驗(yàn)，這是西藥發(fā)現(xiàn)新藥的一個(gè)過(guò)程。中醫(yī)藥的最大優(yōu)勢(shì)是歷史積淀深厚，很多方子是千年古籍記載的且通過(guò)歷代老中醫(yī)在人身上看病試定有效，世代相傳、積累保留下來(lái)的?，F(xiàn)在對(duì)中藥的療效評(píng)價(jià)，往往沒(méi)有反映中醫(yī)藥實(shí)際的一個(gè)特殊的理論體系，或者個(gè)性化用藥的一個(gè)要求，絕大部分的指標(biāo)是套用西藥指標(biāo)來(lái)評(píng)價(jià)的。這樣就導(dǎo)致很多西醫(yī)院不能接受傳統(tǒng)的中醫(yī)藥，所以適合于中藥臨床評(píng)價(jià)和藥理學(xué)評(píng)價(jià)的體系現(xiàn)在亟待健全。國(guó)家主管部門已經(jīng)組織專門的人力和物力來(lái)進(jìn)行這方面的研究和工作。
挖掘經(jīng)典名方寶庫(kù)。1972年，日本厚生省將漢代張仲景《傷寒雜病論》以及《金匱要略》里的210種方劑列為非處方用藥，并且許多沒(méi)有做臨床試驗(yàn)，就納入了日本的《藥典》?，F(xiàn)在，超230種漢方制劑列入了日本的醫(yī)保目錄，他們認(rèn)為中國(guó)幾千年的臨床使用，已經(jīng)保證了它的臨床療效，所以在審批上會(huì)給很多優(yōu)惠和快捷條件。但是在我國(guó)，經(jīng)典名方的審批長(zhǎng)期卻是按照西藥的新藥要求來(lái)進(jìn)行審批的。現(xiàn)在國(guó)家藥監(jiān)局也開(kāi)始對(duì)經(jīng)典名方提出了一些簡(jiǎn)易審批和管理辦法，以此來(lái)促進(jìn)經(jīng)典名方的系統(tǒng)研究，這將大大地推動(dòng)傳統(tǒng)中醫(yī)藥的發(fā)展。
科技創(chuàng)新是未來(lái)發(fā)展的核心動(dòng)力
中醫(yī)藥是國(guó)家獨(dú)特的衛(wèi)生資源，也是潛力巨大的經(jīng)濟(jì)資源，是具有原創(chuàng)優(yōu)勢(shì)的科技資源、優(yōu)秀的文化資源和生態(tài)資源。如果把現(xiàn)代科技和中醫(yī)的原創(chuàng)思維結(jié)合，是可能產(chǎn)生更多更大原創(chuàng)性成果的，所以我們要重點(diǎn)布局以下幾個(gè)方面：全面提升中藥的產(chǎn)業(yè)發(fā)展水平，加強(qiáng)中藥資源的可持續(xù)利用和保護(hù)，推動(dòng)中藥材規(guī)范化的種植養(yǎng)殖，促進(jìn)中藥工業(yè)的升級(jí)換代，構(gòu)建現(xiàn)代中藥材的流通體系；加強(qiáng)中藥的對(duì)外合作和國(guó)際貿(mào)易，推動(dòng)中藥的海外發(fā)展；建立屬于我們自己的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，特別是規(guī)范化的操作體系和生產(chǎn)體系；大力應(yīng)用大數(shù)據(jù)和人工智能，推動(dòng)中醫(yī)藥的臨床評(píng)價(jià)生產(chǎn)以及標(biāo)準(zhǔn)體系和生產(chǎn)體系的建立。特別是基因組學(xué)的應(yīng)用，有助于我們揭示整個(gè)傳統(tǒng)草藥的遺傳背景和生物學(xué)實(shí)質(zhì)，這樣中藥的分子藥理、合成生物學(xué)、分子育種和腸道微生物以及精準(zhǔn)用藥、基因鑒定都會(huì)得到廣泛使用，中醫(yī)藥將會(huì)迎來(lái)一個(gè)大發(fā)展。
