——记中国中医科学院研究员 袁庆军
中药资源是中医药事业传承和发展的物质基础,不仅是重要的国家战略性资源,更是中华民族宝贵的文化遗产。实现中药资源可持续利用是践行“两山”理论的重要内容。中国中医科学院袁庆军研究员用科技之桥构建起中药资源可持续利用之道。历经多年的坚守与创新,袁庆军研究员不断突破技术瓶颈,在“两山”理论指导下种出“一片林”,带领一支科技铁军在绿色生态建设中贡献了中医智慧。
袁庆军研究员参与主持召开中国植物学会第十七届全国药用植物及植物药学术研讨会
长期以来,袁庆军研究员一直致力于道地药材遗传基础和品种选育、药用植物栽培起源与生态种植、种质资源保护利用等领域的研究,担任中国中医科学院中医药健康产业研究所中药资源可持续利用江西省重点实验室主任、中国中医科学院院学术委员会委员、中国植物学会药用植物及植物药专业委员会副主任兼秘书长、中国农业绿色发展研究会理事及道地中药材绿色技术分会副主任等职务,为中药资源可持续利用贡献了数个原创性科研成果。
袁庆军研究员在中国植物学会第十七届全国药用植物及植物药学术研讨会上作大会报告
立足生产问题,着力将论文写在大地上
药用植物相对于作物来说栽培历史较短,最长的仅有2600多年,多数只有几十年到几百年,处于人工驯化的初期,主要存在的问题是栽培过程人为引起异地间种子交流而导致的种质混杂,最终可能发生远交衰退(如黄连、黄芩)。一直以来,这种现状始终没有很好的解决办法,主要原因是药用植物多为多年生、种类多,难以用农作物系统选育的方法进行种质纯化和品种选育,因此,药用植物基本没有严格意义上的“品种”,严重制约了药材质量的控制。针对这一实际问题,袁庆军研究员应用植物进化研究前沿的分子谱系地理学理论分析“品种”的定义:品种是种内具有共同来源、经过人工选育或发现并改良、形态特征和生物学特性一致、遗传性状相对稳定的植物群体,其本质就是植物自然进化的居群在驯化栽培过程中被混杂后再重新选育纯化。因此,直接从未混杂的自然居群进行品种选育,可以大大缩短药用植物品种选育的历程,解决药用植物多年生、选育周期长的难题。同时基于分子谱系分析的品种选育,能有效保护遗传多样性的完整性,避免重蹈作物长期人工选育出现遗传瓶颈的覆辙。经过多年的努力,袁庆军研究员初步建立了基于分子谱系地理学的药用植物DUS测试指南研制方法,构建了以黄连、黄芩、防己为代表的药用植物品种选育模式,突破了多年生药用植物品种选育的技术瓶颈,有效地将系统进化的基础理论应用于解决生产实际问题,着力将论文写在大地上。相关研究成果不仅发表在Molecular Ecology Resources、BMC Genetics等进化领域国际前沿刊物上,还获得了国家自然科学基金资助、国家科学技术进步二等奖等奖项。
袁庆军研究员在恩施利川指导连农开展黄连品种选育
挑战瓶颈问题,学科交叉找突破
随着人们对中药材需求的增加,栽培成为满足人们需要的有效途径。然而,由于对产量和效益的过度追求,化肥、农药、除草剂持续过量的使用,不仅直接影响药材的质量和安全性,而且严重破坏土壤微生物的生态平衡,导致土壤的不可持续利用和中药材病害的严重爆发。为此,中国中医科学院中药研究所所长郭兰萍研究员提出了“中药生态农业”的概念,即应用生态学原理和生态经济规律,以确保中药材质量和安全为目标,以社会、经济、生态综合效益为指标,结合系统工程方法和现代科学技术,因地制宜地设计、布局、生产和管理中药农业生产的发展模式。然而,生态种植最大的瓶颈就是难以兼顾产量和效益,如何做到规模化确保产量的生态种植,亟待突破技术瓶颈。
黄连,种植历史700多年,2008年后在利川、石柱、彭州等道地或主产区大面积爆发根腐病就是上述问题的集中体现,一直没有很好的办法解决,使很多连农丧失了信心甚至放弃黄连种植,导致黄连供不应求、市场价格居高不下。针对这一难题,袁庆军研究员联合中国科学院微生物研究所李少杰团队,开展基于土壤微生物生态平衡的黄连生态种植研究,通过栽培发病黄连与野生健康短萼黄连土壤微生物生态系统的比较分析,分离筛选出具有促生作用且对黄连病原微生物有拮抗作用的功能菌株163株,相关菌剂在大田实验中对黄连促生长、病害防治、品质提升具有显著效果,初步建立了黄连绿色防控技术体系和规模化生态种植示范基地。在此基础上,系统阐明了栽培发病黄连“病土”特征核心微生物的组成,探索出黄连“病土”特征微生物分子检测技术,并试制了满足生产需要的快速检测试剂盒,在黄连病害的早期诊断和防治等方面取得了实质性进展。这些工作对中药材病害的绿色防控提供了一个有效研究案例,极大地促进了中药材规模化生态种植技术瓶颈的突破。
袁庆军研究员与恩施利川科技人员探讨健康黄连及“黄连王”评选标准
加强对外交流,促进国际中药资源可持续利用
我国药用植物资源丰富,但仅占世界药用植物资源的20%左右,国外药用植物是中药新药源发掘的重要来源。中药引入外来药的历史可追溯到《神农本草经》,如印度的木香、北非的没药和乳香等;丝绸之路引入的番红花、番泻叶、胡黄连、阿魏、芦荟、藿香、使君子、桂皮等;近代引入的西洋参、水飞蓟、贯叶金丝桃、商陆等。然而这些仅是国外药用植物资源的沧海一粟,巨大的世界药用植物资源是中药新药源发掘的潜力所在。如何在对国外药用植物资源开发利用的同时,保护好原产国的药用植物资源,做到国际中药资源的可持续利用,是中医药国际化必须要思考的问题。
针对这一问题,袁庆军研究员主持国家重点研发计划课题“吉尔吉斯斯坦药用资源保护与利用研究”,充分发挥我国在中药资源保护与开发利用方面研究方法和技术优势对吉尔吉斯斯坦药用植物资源进行全面普查,以此建立吉尔吉斯斯坦药用植物资源数据库与数据共享平台,筛选出对治疗重大疾病在民族医药用法上有明显疗效的吉方特有药用植物10种:Nigella sativa、Psoralea drupacea、Rheum maximowiczii、Capparis spinosa、Dactylorhiza umbrosa、Cousinia lappacea、Origanum tyttanthum、Lepidolopsis turkestanica、Tatacetum vulgare和Rosa canina。在此基础上推动中药材及民族药国际标准的研制,制定颁布了中药材国际标准3项,并提出吉尔吉斯斯坦药用资源保护利用的方案和策略。依托吉尔吉斯斯坦研究工作的基础,进一步联合东北林业大学王利松教授团队,开展《“一带一路”中亚地区药用植物志》的编研,为“一带一路”国家药用植物资源的保护利用提供第一手资料。这些工作初步建立了我国中药国外新药源发掘与国际中药资源可持续利用研究的模式。
袁庆军研究员出访吉尔吉斯斯坦期间与吉尔吉斯斯坦国家科学院院长及植物化学技术研究院院长合影
袁庆军研究员从种质资源保护利用和微生态系统平衡两个方面的深入研究着力推进中药资源的可持续利用,让山更青、水更绿、药更香。(唐梅)
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