道地药材二十年发展回顾

道地药材是我国传统公认且来源于特定产地的名优正品药材，是中医药重要精髓。道地药材现代科学研究始于上世纪80年代中后期，1985-1988年原四川省中药研究所以中药材道地性为专题方向开始招收和培养硕士研究生，于1986年获得了首个有关道地药材的国家自然科学基金项目“川产道地药材形成及其资源合理利用与保护的研究”。1989年胡世林教授主编出版了我国第一部道地药材专著《中国道地药材》，同年10月在山东泰安组织召开了第一届全国道地药材学术研讨会。从此全国性的道地药材研究热潮蓬勃展开，成为中药生药学乃至整个中医药学的重要研究方向和领域。《2008年度国家自然科学基金项目指南》已正式将道地药材列为学科专业方向并设立申请代码((C190601)。肖小河教授、陈士林教授等为主完成《道地药材三维定量鉴定与生产适宜性评价的系统研究》成果获得2006年度国家科学技术进步二等奖；2011年2月，黄璐琦等教授作为大会执行主席，成功召开以“道地药材品质特征及其成因的系统研究”为主题的第390次香山科学会议，就道地药材的基本概念、科学内涵和研究方向等问题达成了许多重要共识。道地药材不仅是药材生产的地理概念，而且是重要的质量概念、经济概念和文化概念，具有自然和人文双重属性；它是中药资源研究的独特内容，也是中药资源学发展的特色优势之所在。

过去20年多来，我国道地药材研究取得了3个方面的主要进展：一是从生态生物学角度，揭示了道地药材形成的规律和机制，初步赋予道地药材现代科学内涵；二是创建了符合道地药材特点的中药品质鉴定与评价方法，形成了系列技术规范和标准，推动了中药鉴定学和中药标准化发展；三是建立了道地药材生态适宜性评价方法和近百种道地药材GAP基地，促进中药材规范化生产，有效推动我国农村地区的精准扶贫。

一、道地药材生态适宜性评价技术

道地药材通常具有区域质量特征，具有特定适宜生态环境，开展道地药材产地适宜性评价与区划，有助于揭示道地药材形成的科学内涵，指导中药材合理引种栽培、GAP基地科学规划、优质高产高效发展等。过去道地药材生态适宜性评价多凭个人经验和主观判断，近20年来，我国学者先后研发了一些新方法和新技术，使生态适宜性评价更加科学、客观和合理。如肖小河教授、陈士林教授等率先将聚类分析、主成分分析、模糊数学、灰色系统理论等研究手段应用于我国中药资源数值区划、中药材生态适宜性评价与生产合理布局研究；黄璐琦教授、陈士林教授等率先将3S（RS、GIS、GPS）技术用于大规模成片药用资源调查、道地药材适生地的生态区划等；另外，将宏基因组技术用于探索土壤微生物对于道地药材的生长、次生代谢产物合成等方面的影响,从不同生态型土壤微环境角度研究了道地药材的生态适宜性。其他诸如基于道地产区气候特征分析建立的中药材产地适宜性分析地理信息系统(TCMGIS-I)以及现代数理统计方法，越来越多的用于道地药材生态适宜性评价与生产区划。这些技术为因地制宜、合理布局发展道地药材生产，解决盲目引种导致的生产布局混乱、道地药材品种严重下降的问题提供了有力支撑，推动了我国中药材GAP生产发展，促进了中药材优质高产高效发展。

二、道地药材三维可视化与立体定量鉴定

道地与非道地药材的差别，往往既无明确标示性成分也无明显组织特征可资区别，传统中药鉴定学的方法主要基于药材的二维平面、定性或半定量和静态观测描述，因而道地药材鉴定技术一直较难突破。在上世纪90年代，肖小河教授等利用计算机三维重建与显示新技术，在国际上率先研制出道地药材数字可视化技术及其三维图鉴系统，实现了中药形态组织三维动态显示及其形态学参数测定，以标准道地药材的三维图象及形态学参数为对照，实现了道地与非道地药材的鉴定。技术主要技术特点为：全方位展示了中药材外部形态；多层次“透视”中药材内部结构；实时动态地测定中药材三维形态学参数；实现了中药鉴定从二维到三维，从平面到立体，从静态到实时动态的技术跨越，实现了道地与非道地药材的客观、量化、迅速、准确的鉴定。

三、道地药材生物效应评价

中药质量生物效应评价是以中药临床功效为基础，采用定量药理学和药物分析学方法定性定量表征中药生物效应的评价方法，从而达到控制或评价中药内在质量及其一致性、优质性、安全性的目的，可利用整体动物、离体组织、器官、细胞、微生物、功能酶、受体等为试验系。按研究对象、测定方法及评价目的不同，生物效应评价方法可分为生物活性测定、生物效（毒）价测定等方法。随着基因组学、蛋白组学、代谢组学等系统生物学的发展及其在中医药领域中的应用，生物标志物和生物效应表达谱检测将成为中药质量生物评价与控制的重要手段和方向。

将生物效应评价技术用于中药资源领域，对于成分复杂、药理作用多样的中药及制剂的质量控制与评价来说具有独特的优势，有效解决仅控制少数指标性成分难以评价中药质量或难以反映疗效的问题。中药质量生物效应评价是在现有质量标准控制体系的基础上，引入生物评价方法和指标，以期从常规、化学、生物等多角度控制与评价中药质量。生物效应评价与现有质量控制体系更多是相辅相成、互为补充的。生物效应评价是继性状评价、化学评价之后，推动中药质量标准走进临床、关联疗效的有效途径和手段，《中国药典》从2010年版开始收录了“中药生物活性测定指导原则”，现在已成为了中药质量标准化研究的重要方向之一。

从理论上将，生物效应评价适合所有非单体中药的质量评控，尤其适合药效物质不清的中药质量评价与控制，在道地与非道地药材鉴定、药材商品规格等级鉴定、野生与栽培药材鉴定、中药注射剂质量安全性评控、中药制剂一致性与生物等效性评价、中药加工炮制、中药资源综合利用等方面具有广泛的应用前景。目前针对活血化瘀类、清热解毒类、泻下类、补益类、毒剧类中药以及中药注射剂等，研制开发了系列中药生物效应评价技术和方法，并积极推广应用。

四、中药效应成分指数

中药效应成分指数（Effect-constitute Index of CHM，ECI）是肖小河教授团队首创的一种中药质量综合量化集成评价方法，即基于效应校正的中药多成分测量。它整合化学检测和生物评价的技术优势，既关联中药临床功效和安全性，同时易于检测评价、可操作性好，同时也较好地反映中药多成分综合发挥疗效的特点，克服了目前中药质量评控指标“碎片化”和难以关联功效等局限性，尤适合于化学背景相对明晰的中药。一般来说，中药的效应成分指数越高，其质量相对更佳；中药的毒性成分指数越低，其安全性更好。效应成分指数（ECI）为中药质量精准评控提供重要方法和指标。

五、道地品质指数

长期以来，关于道地药材品质评价方法和技术几乎是一个空白，目前主要是以药材性状经验鉴别为主，难以全面、客观、准确地评控道地药材的内在品质，具有较大的片面性和局限性。近年来，肖小河教授等首次提出并创立了道地药材品质综合量化集成评价方法和指标--“道地品质指数”（Dao-di Index，简称DDI)。道地指数的构建主要是基于产区相对历史、产区生态适宜性、商品规格等级、成分相对比例和生物效5个要素综合量化加权，融合了中医药整体观、中药传统质控理念和现代科技手段，填补了国内外道地药材品质评价体系的空白，同时也为中药产品优质优价和临床辨质用药提供了重要技术支持。道地品质指数在道地药材品种产地的认证认可、中药材GAP基地建设与规范化生产、中药材及其相关产品质量评价与控制等方面具有重要指导意义和推广应用价值。

六、基于道地药材的中药优质性评价技术体系

首次建构了中药品质整合评控体系即“评控力金字塔”，根据与临床功效的关联性和评控力大小依次排序：效应成分指数＞生物效价和活性＞药材商品规格等级及道地性＞药典常规质量检测。具体来说，（1）针对药效物质不明确的中药，采用中药生物效（毒）价或活性评价方法；（2）针对药效物质相对明确的中药，采用中药效应成分指数或道地品质指数；（3）针对化学和生物评价方法均未建立的中药，采用药材商品规格等级及道地性Delphi评判法。

一、道地药材形成机制生物学研究

20多年来，国家自然科学基金重点项目、973项目等课题支持了道地药材形成机理研究。200种道地药材的文献整理，以及近百种道地药材的历史沿革和品种变迁得到梳理。不少学者比较了苍术、丹参、黄芩等几十种大宗常用的道地药材和非道地药材在化学组成及含量、遗传背景及环境因子方面的差异，研究了三者之间的相关性。

中国中医科学院黄璐琦教授、郭兰萍教授等运用现代生物学理论，系统阐述了道地药材形成的生物学原理，提出了道地药材形成的三个模式假说，即道地药材的化学组成有其独特的自适应(self-adaption)特征；道地药材的道地性越明显，其基因特化(gene specialization)越明显；逆境(stress)能促进道地药材的形成。

在道地药材遗传机理研究方面，用RAPD、ISSR、AFLP等分子标记方法，开展了当归、黄芩、苍术等药材的遗传多样性分析，揭示了道地药材的遗传多样性水平及遗传结构。对丹参等道地药材有效成分合成的分子机理研究取得突破性进展，发现了大量有效成分合成的功能基因以及新的二萜类化合物生物合成途径。利用地理信息系统结合实地调查及实验室分析，发现有利于道地药材次生代谢产物积累的环境因素与生长发育的适宜环境因素不一致甚至相反，如一些道地药材在受到土壤养分缺乏、高温等环境胁迫的情况下累积了大量次生代谢产物，由此提出道地药材形成的逆境效应理论。

相关研究获得2011年度国家科学技术进步二等奖。

二、道地药材三维定量鉴定与生产适宜性评价的系统研究

肖小河教授及其团队1986年始在全国开展中药材道地性探索与研究，历时近20年，于2006年获得道地药材研究领域首个国家科技进步奖。该成果的创新性及科学意义为：（1）在国际上率先研制出三维可视化中药材及关键技术，从整体、组织、细胞等多层面实现了对道地药材形态及其鉴别特征的三维动态显示，并示范用于郁金等10类道地药材；（ 2）创建了中药材体视学鉴定方法及分析系统，实现了中药材显微鉴定从二维平面和定性描述为主向立体定量测算方向发展，并示范用于黄连等10类道地药材。（3）创建了道地药材生态适宜性数值区划技术，推动了道地药材生产基地合理布局与GAP基地建设。（4）首次揭示遗传变异、环境饰变和人文作用是道地药材形成的3大主导因素，道地药材形成与发展的主要模式可分为生态主导型、物种主导型、技术主导型、人文主导型、多因子关联决定型等5种类型。在此基础上，创新性地开展道地药材商品规格等级标准化研究，修订和建立了大黄、附子等20种中药材商品规格行业标准草案。上述关键技术示范用于附子类、黄连类、麦冬类、郁金类等中药标准化研究及实践，有效推动中药鉴定学科与中药材科技产业化发展。

该研究成果由解放军302医院全军中药研究所、四川省中药研究所、中国医学科学院药用植物研究所和第二军医大学联合完成。

三、道地药材及商品规格标准制定取得实质性突破

道地药材市场上以假乱真、以次充好的现象屡见不鲜，归根结底是由于缺少道地药材的质量评价标准，导致道地药材的鉴别和辨识缺少依据。这既是道地药材品种混乱的客观原因，更导致了道地药材的保护缺少法律依据。

为了有效解决上述问题，国家中医药管理局先后启动中医药行业科研专项 “苍术等道地药材鉴别特征的提取研究”、“20种道地药材形成模式及其商品规格行业标准研究”、中医药标准化项目“道地药材标准示范研究”、“道地药材标准通则”、“道地药材标准”等课题支持道地药材标准研究，由中国中医科学院中药资源中心牵头，联合国内多家科研机构、高校及企业，选取道地性明显的药材作为首批研究对象。2015年11月26日，中国中药协会颁布了《道地药材标准编制通则》等27项道地药材团体标准，此标准的颁布，将为消费者买到货真价实的道地药材提供鉴别标准；为道地药材生产者、经销商在道地药材生产和经营中获得比非道地药材更大的利益提供技术及法律依据；是政府推动道地药材保护的新成果。

近年来，与道地药材密切相关的中药材商品规格标准化研究也正式拉开帷幕，国家中医药管理局2008年正式启动中医药行业科研专项“道地药材形成模式及其商品规格行业标准研究”，解放军302医院全军中药研究所牵头修订和新建了大黄、附子等20种中药材商品规格等价标准，创立了中药材商品规格标准化研究思路和方法，创建了基于商品规格等级的中药优质性评价技术体系，出版了我国首部中药材商品规格研究专著——《中药材商品规格等级标准化研究》（人民卫生出版）。

四、成功获建我国首个道地药材国家重点（培育）实验室

2013年7月，由中国中医科学院中药资源中心牵头申报的道地药材国家重点实验室培育基地证实获批，该实验室是由国家科学技术部与国家中医药管理局联合共建，为我国中药资源领域首个国家重点（培育）实验室，其目的是瞄准道地药材研究的前沿课题，解决道地药材可持续利用的关键问题，为我国道地药材系统研究提供技术支撑体系和创新平台。

国家重点实验室培育基地围绕医药卫生事业发展与改革的重大科技需求，设立研究课题，并开展学术研究与交流。3年来，国家重点实验室培育基地建设取得重要进展，仅2015年，培育基地建设办公室就积极筹措了项目经费770万元，用以道地药材国家重点实验室培育基地开放课题等后续工作。全年培育基地共发表文章313篇，其中SCI文章116篇，出版了《道地药材国家重点实验室培育基地工作简报》，部分实现了道地药材重点实验室培育基地的信息共享，全面推进了培育基地的平台建设。

道地药材是中药材精粹，是中医防病治病最有效的武器之一。经过多年的努力探索，道地药材研究取得一些重要成绩，未来还需要进一步证实和发扬道地药材的临床优效性，深入阐明大宗常用和名贵道地药材形成机制，大力发展道地药材生态种植，以道地药材为引领，促进中药材资源优化和可持续发展。

一、开展道地药材品种和道地产区的认证认可

二、尽快制定道地药材及其商品规格等级行业标准

三、深入开展道地药材生产规范化研究

（肖小河、郭兰萍、王伽伯）