作者：黄璐琦,王学勇
出版社：人民卫生出版社
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中药资源学基础与应用试读：
前言
中药资源是中药产业的根基，关乎生态环境保护和新兴战略产业发展，是我国中医药特色和优势的具体资源体现，具有国家战略意义。从国家四次全国中药资源普查的行动和重视可看到这一点。然而，目前中药资源学这门学科仍然处于初步发展阶段，需要不断地成熟和完善；中药资源学的发展，将进一步朝着科学性、系统性、理论性与应用性较好结合的方向发展。本版《中药资源学基础与应用》一书正是在这样一个背景和要求下诞生的。遵循“创新”、避免与其他类似书籍相重复的原则，本书重点介绍了中药资源学基础与应用的理论、最新技术与方法以及相应的案例等，体现了理论性、系统性与实用性的有机统一。本书还特别介绍了中药资源经济学、中药资源市场等方面的新内容，体现了本书顺应时代发展需求，突出跟紧科技发展步伐，侧重实际应用的特色。
在编写过程中，通过对中药资源学相关理论的介绍，使读者便于深入理解每一种技术理论知识的内涵和外延，突出了本书的科学性和系统性；通过对应用举例的详细描述，使其更贴近于实际操作，突出了实用性的特色。全书共分为7章，第一章为中药资源概述部分，扼要介绍中药资源概念、拟解决的关键性问题和基本任务等方面的内容；第二章为中药资源学基础与应用理论部分，重点围绕中药资源学的基础理论，系统介绍中药资源普查、中药资源保护、中药资源分布与区划以及中药资源市场等基础理论；第三章为中药资源的调查，重点介绍了中药资源调查基本内容和方法、中药资源调查实践与操作、中药资源调查研究实例等；第四章为中药资源保护，较系统地介绍了中药资源破坏的原因、保护的意义、濒危动植物的分类以及中药资源保护的实例研究等；第五章为中药资源区划，主要介绍了中药资源区划的类别、区划内容和区划实际案例等内容；第六章为中药资源市场，是本书的一个亮点，该章节阐述了利用经济学基本理论，从中药资源市场的特性、类型等入手，分析中药资源市场的供给、需求以及供需平衡的相关规律和理论；第七章为中药资源的合理开发与利用，该章节重点介绍了中药资源开发的思路、策略、药材饮片商品规格、相关技术及知识产权等内容。
作为在中药资源日益受到重视、市场化进一步发展的背景下诞生的著作，《中药资源学基础与应用》凝聚了各中药资源学领域中青年专家的心血，在书本定位、内容编排方面力求创新、实用，希望呈现给大家不一样的中药资源学理论和应用相结合的专著。诚然，本书还有不完善的地方，再加上由于编者水平有限，难免出现不当之处，还望同仁批评指正！《中药资源学基础与应用》编委会2016年8月
第一章 中药资源学研究概论
中药资源属于自然资源范畴，是国家战略资源的一部分，由于其具有养生保健、防病治病的功用以及中医药文化等因素的掺入而赋予了“特殊功能属性”，中药资源学形成了独具中药特色的学科分支。中药资源学研究概论重点勾勒了中药资源学的历史发展概貌，指出了中药资源当今所面临的主要问题与挑战；凝练了中药资源学的几个关键科学问题，在此基础上提出了中药资源学的基本任务与发展方向。第一节 中药资源发展历史与现状
中药资源多来自于大自然，以植物为主，有少量动物和矿物。中药资源学是研究中药资源形成、分布、种类及蕴藏量、保护和管理，从而实现中药资源永续利用的学科。其主要研究内容包括：中药资源的自然分布规律，中药资源储量和质量特性，中药资源的保护及生产研究，珍稀濒危药用物种的监测和预警，中药资源的开发利用，以及中药资源的科学管理等。一、中药资源发展史
中药资源理论的形成和发展经历了一个漫长的历史过程。我国自古以来就有“神农尝遍百草，始有医药”的传说，它生动地反映了我们的祖先在与自然和疾病作斗争的过程中，发现药物并逐步积累经验的历史过程。概括地讲，中药资源理论的形成和发展共经历了3个时期，即起源时期（公元2世纪以前）、积累时期（公元2世纪～20世纪中叶）、成长时期（新中国成立以来）。（一）起源时期（公元2世纪以前）
中药资源的实践活动其实很早便已经开始，最初人类对药物的认识是和觅食活动紧密相连的。在原始时代，我们的祖先在采集食物的时候便发现，很多用于果腹的食物也可以用来治疗疾病，因此初步积累了一些关于植物药的知识。进入氏族公社时期以后，由于弓箭的发明和使用，狩猎和捕鱼成为人们的主要生活内容和生活来源，通过不断地了解和观察，人们逐渐发现某些动物同样可以治疗疾病，于是又逐渐积累了一些关于动物药的知识。直到原始社会后期，随着采矿和冶炼的兴起，又相继发现了矿物药。
汉代以前，随着人类社会的进步，尤其是汉字的出现及火的使用，为中药资源的发掘利用创造了条件，中药资源慢慢有了文字的记载，在数千年前的钟鼎文中，已有“药”字出现，《说文解字》训释为：“治病草，从草，乐声。”明确“药”即治病之物，且以“草”（植物）居多的客观事实。周代作为我国奴隶社会的全盛时期，药物知识以及人们对药物的需求量与日俱增，如：《周礼》有“医师掌医之政，聚毒药以供医事”以及“五毒”（石胆、丹砂、雄黄、矾石和磁石5种矿物药烧炼的升华物）等的记载，药物来源已由植物、动物发展到矿物及人工制品。春秋时期，药物扩大到100多种，如甘草、贝母、枸杞子、苍耳子、芹菜和益母草等已为当时的常用药物。战国时期，我国进入封建社会。据《山海经》记载，药物已多达124种，其中植物药51种、动物药66种、矿物药3种和其他4种。记载的内容涉及药物的产地、形状、特点及用法等。人们采集、使用的药物逐渐增多，同时对药物的作用进行了总结和分类。春秋战国时期的《五十二病方》记载的药物发展到242种，其中植物药108种、动物药51种、矿物药20种和其他63种。（二）积累时期（公元2世纪～20世纪中叶）
秦汉时期，人类文明不断发展，为收集整理先秦时期大量蕴积的药物并对其开发和利用创造了良好的条件。魏晋南北朝时期，随着商品经济的发展，关于药物种类的记载日渐增多，当时的药物专著已达110多种。其中具有划时代意义的是东汉末年成书的《神农本草经》（简称《本草经》或《本经》），是上古、先秦、秦汉时期众多医学家搜集、总结、整理当时的药物学经验成果的专著，共载药365种，其中植物药252种，动物药67种，矿物药46种。它是我国现存最早的药物学专著，被称为世界上第一部药典，其关于药物道地性的记载是中药资源知识积累的重要标志。
隋唐时期，由于政权统一，版图辽阔，经济发达，同海外经济、文化交流的发展，中药知识有了较大的发展，新药品种不断增加，经济文化日渐繁荣，朝廷的重视为中药知识的发展创造了较好的条件。尤其是唐代，由于生产力的发展以及对外交流日益频繁，外来药物陆续输入，中药材种类日渐增加，国家曾组织力量开展中药药源调查，在此基础上于显庆年间（656—660）编修了《新修本草》，又名《唐本草》，载药844种，比《本草经集注》增加114种，书中还增加了药物图谱，并附以文字说明。这种图文对照的方法，开创了世界药学著作的先例，无论形式和内容都有崭新的特色，不仅反映了唐代药学的高度成就，对后世药学的发展也有深远影响。70年后陈藏器又收集《唐本草》未载之药692种，撰成《本草拾遗》。二者合计，唐代开发利用的中药资源已达1500多种。
宋代，由于经济、文化、科技及商业的进步，尤其是雕版印刷的应用，为中药资源的整理、传播提供了良好的条件。北宋时期，国家再次大规模调查药物资源，并成立医药编纂出版机构——校正医书局。百余年中，三次修订本草，大量校勘汇总，增补文献和用药经验，形成历史上官修本草高潮，官方代表作有《开宝本草》《嘉祐本草》和《本草图经》。宋代唐慎微集前人之大成，收集《开宝本草》《嘉祐本草》筛选遗余药物554种，又自增8种，辑成《经史证类备急本草》，简称《证类本草》。至此，我国古代开发利用的药物资源已达1748种。
时至明代，沿用已久的《证类本草》已经不能满足时代的要求。我国伟大的医药学家李时珍，以毕生精力，亲历实践，广收博采、实地考察，在《证类本草》的基础上，历时27年，三易其稿，最终编成了《本草纲目》。该书共52卷，约200万字，载药1892种（新增374种），附图1100多幅，附方11 000余首。这一时期，人工栽培的药物已达200余种，种植技术也有了很高的水平，如川芎茎节的无性繁殖，牡丹、芍药的分根繁衍。
清代，为进一步补充修订《本草纲目》的不足，赵学敏编著了《本草纲目拾遗》。全书10卷，载药921种，其中《本草纲目》未收载的有716种，绝大部分为民间中药，如冬虫夏草，鸦胆子、太子参等，还包括一些外来药。
鸦片战争前后，包括生物学在内的西医药日渐传入中国，但在晚清时期，中药材资源开发利用仍有较大的发展，当时的东北三省以及河北、山西、贵州、四川、浙江等地的中药材生产已具相当规模。鸦片战争以后，由于帝国主义的侵略及清政府的腐败，我国中药资源的开发和利用受到严重的破坏。（三）成长时期（新中国成立以来）
中华人民共和国成立以后，时局相对稳定，为中药资源的发展创造了良好的社会环境，中药资源的开发和利用出现了蒸蒸日上的大好局面，使中药资源的开发利用由单纯的经营、收购转向多学科交叉综合利用与开发。除此以外，全国各地开展了多次不同层次不同范围的中药资源普查，逐步搞清了许多中药资源的生物活性、科学引种、人工饲养等问题。中药资源研究与实践取得了史无前例的巨大进步。二、中药资源发展现状
中医药的传承和发展全靠丰富的中药资源支撑。新中国成立以前，我国对于中药资源的研究基本是空白。随着社会经济的迅猛发展、人口的迅速增长，人类对自然资源的需求量不断增大，其中也包括中药资源。20世纪80年代后，在大量研究人员的努力下，中药资源研究取得了显著的成果，其开发利用已逐步形成多层次、多学科和多方位[1，2]的研究和开发特点。面对以往中药资源开发过程中存在的诸多问题，大量研究人员致力于中药资源的保护和可持续性发展研究，并初步建立了中药资源研究、保护及可持续利用的体系，主要包括以下几个方面：（一）中药资源的调查与整理
第一次普查主要以常用中药为主，并且出版了4卷《中药志》，收载常用中药500多种。第二次普查通过调查收集并整理全国各地中药材，出版了《全国中草药汇编》（上、下册）。1982年国务院第45次常务会议决定，从1983年开始在全国开展中药资源普查，各省纷纷进行中药资源品种、分布等调查，取得了较大成果。1983～1987年开展的第三次中药资源普查是历史规模最大的一次，调查我国中药资源种类达12 807种，其中植物来源11 146种，动物来源1581种，矿物来源80种。对361种中药材的蕴藏量进行了估算；进行了中国中药区划，编著出版了《中国中药资源志要》《中国中药资源》《中国药材资源地图集》等专著。历次中药资源普查，为我国中医药事业发展作出了巨大的贡献，使我国中药资源普查成果系统化，并成为宝贵的基础资料。
从2008年开始，国家中医药管理局积极筹备开展第四次全国中药资源普查。从2011年开始，分4批在31个省（区、市）开展了试点工作。截止到2014年12月，调查工作范围覆盖全国31个省（区、市）[2～7]的922个县，占全国县级行政区划单元的1/3。普查任务顺利进展：
1.中药资源家底调查情况
根据“全国中药资源普查信息管理系统”的统计，截止到2014年12月，第四次资源普查已汇总得到全国1.2多万种药用资源种类和分布等信息。其中云南、湖南、湖北和重庆等省份调查到的药用资源种类均已超过了3000种。通过对40多万个样方的调查，完成了2010年版《中国药典》收载的300多种药材蕴藏量的估算，汇总得到250多万张照片，近20多万份标本实物。普查结果充分反映了所代表区域内中药资源的基本情况，摸清了家底，同时也涌现了许多新发现，如在广西、湖北、湖南、安徽和重庆等地区就发现2个新属、21个新物种。
2.传统知识调查情况
整理一批古籍文献和口述材料，汇总与中药资源相关传统知识1千余条，据此可梳理编制中医药传统知识保护名录，促进对中医药知识产权的保护。收集汇总22个省份中药材生产适宜技术80余项，正在进一步梳理和推广应用。并已组织编制《中国药用植物特有种》《鄂伦春药用资源及其传统知识调查》《常用蒙药材与中药材的比较研究》等，对与中药资源相关传统知识进行收集整理。
3.繁育基地和种质资源库建设
探索建立了以中医药管理部门为主导、种植企业为主体、科研单位为基础、地方政府为支撑进行繁育基地建设的组织管理模式。2012年布局建设5个基地，2013年布局建设11个基地，相关工作正在有序推进。以参加繁育基地建设的单位为主，成立了“全国中药材种子种苗基地科技联盟”及“人参国际标准科技联盟”，中国中药公司、广西药用植物园及中国中医科学院中药资源中心正在筹建“种业集团”。
4.监测体系建设
由1个中心平台、28个省级中心、65个监测站及大量监测点组成的中药资源动态监测体系正在建成。目前，中国中医科学院中药资源中心平台已经在民政部登记注册“现代中药资源动态监测信息和技术服务中心”，并成立了技术专家委员会，组织开设了监测站信息员和技术人员培训班，通过技术服务项目加强监测站的建设，以提高监测站的服务能力和水平，凝聚和培养服务人员队伍并编辑出版了《监测站技术人员工作手册》。（二）濒危中药资源的保护
中药资源不仅是中医药持续发展的重要物质基础，同时也是人类社会发展的重要生物资源。中药资源具有可再生性和可灭绝性双重特性。由于长期以来，对中药资源掠夺式的过度采伐（捕猎）、违反自然规律的垦殖以及其他一些原因，使一些药用动、植物丧失了适宜的生境，减弱了其再生能力，造成中药资源蕴藏量的严重下降。
新中国成立以来，我国药用生物资源保护的政策经历了一个从无到有的过程，相关法规已日趋完善。从1981年我国加入《濒危野生动植物物种国际贸易公约》，到1987年国务院颁布了《野生药材资源保护管理条例》，明确提出了对野生药材资源在保护管理的前提下合理利用，即保护和采猎相结合的原则。《野生药材资源保护管理条例》将保护级别分为三级，一级禁止采猎，二级和三级须持采药证按照批准的计划进行采猎收购；并且对濒危物种濒危与保护等级进行了划分，《中国植物红皮书（1992）》收载植物398种，其中药用植物168中（其中濒危种46种，稀有种38种，渐危种46种）；《中国生物多样性保护行动计划（1994）》中提出亟待保护的植物151种，其中药用植物18种；2004年《中国物种红色名录》第一卷出版，为我国濒危[8]物种的研究、教育和相关保护政策的制定提供了可靠的依据。
我国已经建立了一系列自然保护区，运用就地保护、引种繁育、[8，9]人工栽培等经典保护技术使生物多样性得到切实的人为保护。自然保护区对保护中药资源、防止药用物种灭绝起到了重大作用，90%以上的自然保护区都有中药资源分布，因此，许多珍贵的药用动、植物种得到了很好的保护。如吉林长白山自然保护区受保护的植物多达1500多种，其中包括人参、细辛、刺五加、党参、黄芪、贝母、木通、肉苁蓉等900余种药用植物；广西隆安县龙虎山自然保护区和花坪、苗儿山、弄岗、陇瑞4个自然保护区中受保护的有林麝、穿山甲、蛤蚧和安息香、石斛、鸡血藤、砂仁、草豆蔻、千年健等450多种药用生物资源；峨眉山国家森林公园受保护的药用植物有1655种；湖南壶瓶山自然保护区，保护范围仅6万多公顷，药用植物分布种类就多达1019种，珍稀药用动物华南虎、金钱豹、髫羚麝、棕熊、黑熊等也有一定数量的分布。由于对资源的积极保护，保护区内的一些药用动、植物资源濒危状况已有所缓解。除综合性保护区外，黑龙江省先后建立了五味子、防风、龙胆、桔梗、黄柏、芡实、黄芩、马兜铃等药材的36个保护区，但目前为止，我国还没有一个专门的国家级药用植物保护区。
除了建立自然保护区外，为了保护药用植物资源的遗传多样性，我国创新建立了中国药用植物种质资源的离体保护体系，收集我国野生、栽培药用植物离体种质2万份，实现193个科1017个属种子的长期保存，为我国药用生物多样性的保护发挥了重要的作用并产生了深[10，11]远的影响。
此外，不少学者对中药资源的濒危机制及保护策略展开了研究[12～16]。黄璐琦等提出了珍稀濒危常用中药资源的5种相应保护模式，即野生种源不清的“种源保护”模式、珍稀中药资源的“种群保护”模式、野生资源供不应求的“种植保护”模式、濒危中药资源的“新药源开发保护”模式、用于工业原料的中药资源的“生物技术”保护模式。上述这5种保护模式涵盖了中药资源所需保护的类型，并推广到其他药材如瓜蒌、甘草、冬虫夏草、丹参等的保护研究中，为中药资源的可持续性利用提供了一套科学而系统的从理论到实践的保护策[12，16]略。（三）生态环境对中药资源品质形成的影响机制
中药资源的生长发育或形成积累与周围的自然环境有着极为密切的关系。为此，古人在评价中药材质量时，就把环境对药材质量的影响也考虑了进去，由此产生了“道地药材”。道地药材的概念最早源于药物专著《神农本草经》中，“土地所出，真伪新陈，并各有法”，强调了区分产地、讲究道地的重要性。作为特定环境的产物，道地药材的形成与特定生态环境密不可分。所以生态环境对中药资源品质形成的影响的研究主要集中在生态环境对道地药材形成的影响的机制探讨。早年就有不少学者对生态环境对道地药材的影响进行了理论探讨，如肖小河（1995）提出了道地药材的形成的自适应机制，[17]并明确指出有一些道地药材形成原因是生态主导型。随后，黄璐琦等（1997）明确提出道地药材形成的生物学本质是“表型=遗传+环境饰变”，用生物学模式揭示了环境因素在道地药材形成中的重[18]要作用。在此基础上，郭兰萍（2005）研究表明植物积累次生代谢产物所需的生境与其生长发育的适宜条件可能相反，道地药材的形[19]成存在“逆境效应”。中药药效成分通常是植物次生代谢产物，[20-22]而次生代谢产物的产生多是植物对抗逆境的结果，所以道地药材的产生与特定生境密切相关，且该生境通常会表现出某种逆境特征，如干旱、炎热、寒冷、气候变化剧烈等，并且其中某些逆境因子可能是该药材生长成活的限制因子。例如高温是苍术生长发育的限制因子，然而苍术的道地药材茅山苍术在物理空间上处于整个苍术分布区的东南边缘，呈现出明显的“逆境效应”。道地药材的形成机制集[19，22]中体现了生态环境对中药资源质量形成的影响。
生态环境对中药资源品质形成影响的研究是中药资源生态学研究中所独有的内容。随着中药资源生态学和药用植物生理生态学研究的不断开展，生态环境与药用植物品质形成的关系的研究目前已经广泛开展。学者们开展了一系列气候因子、土壤因子、地形因子、生物因子等生态因子与药用植物品质的形成的关系的研究。①气候因子：随着光强的降低，高山红景天全株生物量、根生物量、根的红景天苷含[23]量和产量均有降低的趋势。在20%～70%土壤体积含水量范围内，随着水分含量增加，甘草光合速率逐渐增加，水分利用效率也呈上升趋势；土壤含水量50%时甘草根系及茎生物量最大；在严重干旱[24]胁迫下，各器官生物量均明显下降。②土壤因子：郭兰萍等（2002）对不同产地的苍术及其土壤中的无机元素进行了分析，发现[25]茅山苍术道地药材的形成可能与茅山苍术对钙的富积有关。③生物因子：生物因子对药用植物品质的影响的研究近年来也越来越受到关注。大量研究表明内生菌、丛枝杆菌等根际微生物在药用植物栽培过程中具有提高营养利用率、提高抗病性、促进有效成分的积累等作用。有研究发现从蛇足石杉中分离获得的一种内生真菌参与了蛇足石[26，27]杉生物碱代谢的调节；通过研究丛枝菌根真菌对药用植物黄花蒿的生长、营养吸收和药效成分的影响，发现接种摩西球囊霉和地表球囊霉的黄花蒿地上部的挥发油收油率比未接种的分别提高45.0%和[28，29]25.0%。但是，一方面由于不少中药材药效成分和作用机理并不完全明确，使得中药材质量评价指标体系的建立很困难，另一方面，中药资源的品质的形成通常为不同生态因子的综合影响，为生态环境对药材质量影响的研究带来了复杂性，这也是目前中药资源生态学研究的重点和热点。目前已开展了不少中药材的生理生态学研究，为中药资源生态学研究积累了资料、经验及方法，虽然这一领域虽然正在快速发展，但生态环境影响中药资源品质形成的表现、规律及机理等问题却一直是个悬而未决的难题。（四）中药材区划
中药资源市场需求的迅速增长以及中药材种植连作障碍等问题导致道地药材产区土地资源紧张，迫切需要寻找新的生产适宜区。而缺乏中药材引种和产地适宜性分析等相关知识，不考虑药材生产的自然生态环境盲目栽培引种，将导致药材品质下降、土地资源的浪费等。因此，产地适宜性分析和区划是中药材引种栽培的基础，也是充分合理地利用资源，优质高产地发展中药生产的前提。中药资源区划主要研究中药资源及其地域系统的空间分异规律，并按照空间一致性和差[30～34]异性规律对中药资源和地域进行区域划分。我国中药材区划的研究始于20世纪90年代，经过20多年的发展，中药材区划研究取得了可喜的成绩。
中药材区划起始时的工作基础来源于第三次全国中药资源普查，随着第四次中药资源普查的深入，中药资源区划取得了新的进展。基于第四次资源普查的中药材区划，坚持以传统道地产区、野外调查结果和第四次中药资源普查结果相结合的原则进行中药资源区划研究。与之前的中药材区划相比，其数据精度和代表性为实现高质量的中药材区划提供了保障；综合利用了各种区划方法，各种方法优势互补，使得区划结果更加可靠；从生态适宜性区划发展到生产区划，从单一品种的区划发展到区域规划，大大提高了区划的实用性和科学性[35]。
中药资源区划，一方面，根据区划的目的可将中药资源区划分为生长适宜性区划和质量适宜性区划。生长区划主要关注区域内中药材的适生性，主要与药用植物的存活率、发病率等产量因子有关；质量区划主要关注次生代谢产物积累的多少和快慢。另一方面，根据区划[36]中的指标体系可将中药资源区划分为生态区划和生产区划，生态区划主要考虑生态适宜性，包括气候区划、地形地貌区划、植被区划、土壤区划等；生产适宜性区划是在生态适宜性区划的基础上，综合考虑了社会环境适宜性的区划，例如通常是在生态区划的基础上，叠加上经济发展水平区划、土地利用状况区划、交通条件区划、技术水平[35，37]区划（即综合因素区划）等。
近年来随着产地适应性分析及区划研究的不断深入，产地适应性分析及区划研究的技术和方法也在不断更新，经历了由单一化向综合化，由关注自然属性为主到自然和人文属性兼顾，由专家集成的定性[35]分析为主向定性和定量相结合的发展历程。常见的中药材区划的方法包括以下几类：①定性描述法：收集汇总专家的经验和意见，根据药用动植物的生物特性与生态环境的吻合程度，以及各区域内药物[24]的数量和质量，对中药资源的地理分布进行的定性描述。②环境相似度聚类法（构建模板法）：选用道地药材产区生态因子值作为最优，通过对生态因子进行缓冲区分析或相似度聚类（二者的本质都是相似度聚类），依据区域内生态条件与道地产区的相似程度进行区域划分。如郭兰萍等运用构建模板的方法对苍术进行了气候适宜性区划[31]研究。③模型构建法：采用统计分析（相关分析、聚类分析、主成分分析、回归分析、模糊数学等），分析中药材质量和数量与不同生态要素间的关系并构建关系模型。在明确药用动植物的生境特征和关系模型的条件下，应用地理信息系统（Geographic Information Systems，GIS）技术对模型中各生态要素进行空间插值，再根据模型对空间插值结果进行空间计算，获得最终区划结果并将结果以地图的形式输出。如郭兰萍等根据苍术挥发油组分形成与气候条件的关系模型，进行了苍术挥发油组分形成的气候适宜区划与苍术生长发育的[38]气候适宜区划；张小波等根据广西、重庆地区气候条件与青蒿中青蒿素含量之间的关系模型，进行了广西、重庆等青蒿的气候适宜性[39，40]区划研究。④基于遥感的区划法：利用卫星遥感图像获取资源所在区域的生境信息（如地形地貌、植被群落、土地利用状况等）；辅以气象站的点状数据和数字高程模型生成区划范围内的气候数据，结合野外调查获取中药资源信息，构建中药资源与遥感图像之间的关系模型，并根据关系模型和各要素的空间分异规律对其进行区域划分。如张小波等对广西青蒿生产适宜性的区域差异分析中，应用遥感数据提取了广西地区的土地利用状况信息，遥感数据在中药材区划中的应用能明显提高区划的效率和精度，成为未来区划方法的一个方向[22，35，41]。（五）药用植物的生态种植
目前，我国上市的药物中，来源于栽培和饲养动、植物的药材产量约占40%，其中200多种常用道地药材中，25%完全靠栽培，60%是栽培与野生资源共存。在野生自然资源及其再生速度都有限的情况下，药用植物资源的人工种植（养殖）是解决其供求矛盾的有效手段。在我国，药用植物栽培历史悠久，大宗道地药材种植（如东北人参、宁夏枸杞、四川黄连、山西黄芪、广东砂仁、安徽菊花、云南三七、河南地黄、山东金银花、江西枳壳及“浙八味”等）稳定发展，[42]形成规模较大的生产基地，为中药产业的发展提供基础。但是，一直以来，中药材栽培种植中问题一直很突出，主要表现为：田间管理落后，药材种植中长期大量使用化肥和农药，造成大气、水体的污染及土壤的污染和退化，药材微生态环境的破坏，病虫害增多；由于对中药材品质形成过程中的生态限制因子、主导因子缺少认识，引种栽培前对中药材生态适宜性的考察不够，造成引种移栽中药材过程中[35]成活率低，质量不稳定。这些原因导致人们通常对栽培药材存在错误的认识，认为栽培药材的质量比野生药材差。有些药材在栽培过程中药材质量下降与种质资源、栽培时间、栽培手段等综合因素有关，不能一概而论。如地黄、牛膝等药用植物的栽培历史悠久，野生品均已不再作药用；三七、银杏等药用植物的栽培不仅满足了市场需求，也保护了物种的种质资源。
为此，1998年国家提出中药材规范化种植（Good Agricultural Practices，GAP），并于2002年6月正式启动。GAP通过法规形式规范了中药材引种栽培产地的生态环境，是我国中药材生态种植的开端。目前，我国已经在云南、四川、宁夏、吉林、浙江等地建成50多种常用中药材的GAP种植基地，如宁夏中宁枸杞基地、云南文山三七基地、陕西商洛丹参基地、黑龙江伊春刺五加基地等都已经初具规[36]模，并且各基地都根据自己的栽培种植情况建立了基地生产的标准操作规程（Standard Operation Procedure，SOP）。SOP的实施为GAP生产基地生态环境维护和建设提供了具体的操作依据，使得GAP生产基地生态环境的维护和田间管理有章可循，为中药材品质提供了
[43-46]保证。
中药材野生抚育指根据药材生长特性及对生态环境条件的要求，在其原生或相类似的环境中，通过人工更新或自然更新的方式增加种群数量，使其资源量达到能为人们持续采集利用，并能继续保持群落稳定的一种药材生产方式。中药材野生抚育是一种介于保护与生产之间的新兴的中药材生态化产业模式，是对环境友好的中药资源再生技术，可以在中药资源的保护和可持续利用中发挥重要作用。近年来，我国中药材野生抚育发展迅速，已在几种药材上取得了很好的效果，如林下栽培野山参、冬虫夏草半野生抚育、林下栽培黄连、天麻仿野生栽培等。西北地区甘草、麻黄、肉苁蓉等药材围栏养护面积超过百万亩；川贝母、雪莲、冬虫夏草等珍稀濒危药材野生抚育正在走向产业化生产；五味子、罗布麻、刺五加、防风、连翘、龙血树、金莲花等野生抚育基地陆续建立。野生抚育利用药材的自我更新机制或适当补种以扩大种群，既可以维持原生境稳定，又能够提供近乎原生态的绿色药材，同时人力参与少，能有效解决资源保护与利用过程中当前利益与长远利益的矛盾，尤其对于未能引种栽培成功的珍稀濒危药材具有重大意义。（六）中药资源生物工程研究
随着我国中药资源的消耗量加大，中药材栽培和野生抚育等手段不能完全解决资源的压力问题，生物工程技术的应用在缓解中药资源[47，48]紧缺、实现中药资源的可持续利用表现出广阔的前景。
1.优质种苗快速繁殖
通过快繁技术快速生产药用植物优质种苗，解决药用植物种子种苗不均一造成的栽培后质量不稳定的问题。主要通过愈伤组织诱导出苗或者体细胞胚的途径，形成的这些植株可以用于栽培和野生抚育。生物工程技术快速繁殖药用植物的优良种苗，对于处于濒危状态的药用植物可以用于迅速增加种群数量，对于大田栽培的药用植物可以实现优良种苗的快速繁殖。
2.生物反应器发酵培养药用植物的细胞、组织或者器官
通过植物发酵可以直接快速地获得药用植物的活性成分，节约对原料药材的使用；同时在大规模培养条件下，生产成本可以大大降低。采用生物工程技术生产药用植物的活性成分，最成功的例子是紫草细胞培养生产紫草素，节约了大量的土地和资源。日本和中国香港在高丽参的细胞培养方面也已经成功地实现了工业化，其中，日本反应器的规模比较大。我国在虫草菌大规模培养方面也开展得很成功，发酵罐的规模已经达到了30吨。此外，在黄芪、三七、红豆杉、雪莲、丹参和甘草等细胞培养方面也不断地向工业化迈进。
3.药用有效成分代谢工程
药用有效成分代谢工程主要是通过基因工程的手段，改变代谢流或扩展代谢途径和构建新的代谢途径来实现提高药用植物活性成分含量的目的。有利于中药资源的可持续利用，尤其是一些珍稀濒危的药用植物资源，能取得巨大的经济效益和社会效益。近年来，药用植物代谢工程研究取得了较大的发展，例如，中国科学家在青蒿转基因研究中做了大量工作，通过在转基因青蒿过表达FPS基因、过表达CYP71AV1和CPR、抑制鲨烯合酶基因的表达、抑制石竹烯合酶基因的表达以及过表达青蒿素生物合成途径中的转录因子等“开源”和“节流”措施，或通过光信号途径来提高转基因青蒿中的青蒿素含量[49，50]。
4.药用有效成分的合成生物学研究
合成生物学是在阐明并模拟生物合成的基本规律的基础之上，达到人工设计并构建新的、具有特定生理功能（例如高效合成药用有效成分）的生物系统。合成生物学用于中药资源可持续利用研究逐渐受到广泛关注。目前，合成生物学技术在紫杉醇、青蒿素、吗啡、丹参酮以及人参皂苷等研究及生产中成功应用。我国科学家已经在酵母中实现人参皂苷苷元的全合成，通过植物提取之外的途径获得人参皂苷已指日可待。基于合成生物学高效、定向的异源生物合成结构复杂多样的中药药用活性成分，将有效地解决许多在中药研究中遇到的难[51]题，同时也将为中药资源的可持续利用提供新策略和技术。第二节 中药资源学的几个关键科学问题
中药资源学是中医药事业和产业发展的资源学科保障，并随着现代科学技术和人类健康事业需求的变化而不断发展，其涵盖的领域已远远超出了资源调查与栽培的范畴。中药资源学拟解决的几个重要的关键性问题总结如下：一、中药资源蕴藏量、质量和分布的普查问题
中药资源是中药产业和中医药事业发展的重要物质基础，是国家战略性资源。就宏观的战略层面而言，开展中药资源普查，系统掌握客观、准确的中药资源信息，是制定和实施国家发展战略与规划、优化中医药产业布局和各类资源配置的重要依据。新中国成立以来，我国分别于1960～1962年、1969～1973年、1983～1987年组织展开了三次全国范围内的中药资源普查。历次中药资源普查获得的数据资料为我国中医药事业和中药产业发展规划的制定提供了重要依据。就较具体的行业层面而言，开展中药资源调查，摸清中药资源蕴藏量、质量和分布是解决中药产业发展资源瓶颈问题的前提和基础。近30年来，我国属于经济快速增长期，也是野生中药资源变化最大的时期，由于社会对天然药物的需求量剧增，中药资源种群分布与蕴藏量急剧变化。例如，自1985年后，新研发的中成药达8000多种。与其形成剧烈反差的是野生中药资源急骤减少，有些品种资源面临枯竭，例如野生甘草20世纪50年代蕴藏量达200多万吨，而目前还不到40万吨；麝香资源比20世纪50年代减少80%以上，许多野生资源的破坏也十分[52，53]严重，有些种类的野生个体已很难发现。因此，中药资源首要解决的关键问题就是摸清中药资源的家底，系统掌握中药资源种类、藏量、分布和变化趋势等信息。二、中药资源生态问题
中药资源的主体是药用植物和药用动物，包括少部分的药用矿物。中药资源主体的生物属性决定了其与所生长的生态环境密不可分。研究中药资源生态与中药资源种群分布、变迁之间的关系有助于从动态、宏观和发展的角度探讨中药某个资源种群的起源、发展的趋势和规律，从而为中药道地性，中药资源区划、中药栽培以及可持续利用等提供依据。目前中药资源学科领域已经产生了一个重要分支——中药资源生态学，中药资源生态学是中药资源学与生态学相互融合而产生的一门分支学科，主要研究中药资源与其所在的自然环境、中药资源与其他生物之间相互关系等，并将重点阐明中药资源的多样性与[54]种内变异、尺度效应、自组织、逆境效应等专属科学问题。三、中药资源保护问题
中药资源是国家战略性资源，是中医药可持续发展的基础，是新药开发的重要来源，同时也是人类赖以生存的生态系统中的重要组成部分。国家非常重视中药资源的可持续利用，已经启动许多大的项目如“中国药用濒危野生物种保护战略研究”“中草药种质资源保护”“珍稀濒危中药资源调查及保护系统的建立”“中国主要濒危植物保护生物学研究”等，在药用动植物的原地保护、迁地保护、濒危原因、遗传结构、遗传多样性和中药资源调查等方面开展了许多基础性研究。尽管如此，中药资源因长期过度无序开发、生态环境恶化等导致大量中药资源种群急剧减少甚至灭绝，后果十分严重。因此，十分有必要开展中药资源保护与可持续利用的系统研究，建设可持续发展“中药资源经济”体系，从战略的高度，构建从生态系统、群落、种群、个体、组织、基因等不同层次的中药资源保护体系，制订中药资源“就地”“迁地”“离体”保护的技术操作规范，最大限度地维护生物多样性，保护生态环境，有效保障中药资源合理有序的开发利用。所以说，中药资源保护与可持续利用问题是中药资源亟待解决的关键科学问题之一。四、中药资源动态监测与信息化建设问题
随着多学科交叉新技术的兴起和发展，中药资源自动化、信息化监测和分析成为可能，为中药资源信息化建设提供了强有力的技术支撑。例如由遥感（Remote Sensing，RS）、全球定位系统（Global Positioning System，GPS）和地理信息系统（Geographic Information System，GIS）三者集成的“3S”技术已成为当下生物空间信息获取和分析的常用手段，有望在中药资源空间信息分析、中药品质形成的适宜性区划等方面得到广泛应用。此外，在国家中医药管理局印发的“2013年中药资源普查试点工作要点”中提出基本建成由中心平台、监测站和监测点组成的国家基本药物中药资源动态监测和信息服务体系，分析中药资源动态变化趋势，提供中药材主产区的产量、流通量、质量和价格等信息，开展相关检测检验等技术服务，逐步形成区域性、综合性服务平台。因此，中药资源的动态监测和信息化服务平台的建设问题已成为现代中药资源研究拟解决的关键问题之一。五、中药资源国外引进与发展问题
随着全球化的不断发展，各种资源彼此交融的情况逐步增多，具有保健和药用功能的部分药用植物资源正源源不断地流入中国，并逐步在中国引种栽培和临床使用。因此严格意义上的中药资源，除了国内已有的生物物种外，还应该包括国外引进的物种。例如1988年以来，国外引入的中药资源品种有西洋参、曼陀罗、闭鞘姜、喀西茄、[55]胡卢巴、毛花洋地黄、玛卡等，这一类药用植物资源也应该纳入到中药资源的范畴，并加以统筹考虑和发展。在对国外引进的药用植物品种的研究过程中，应重点摸清国外已有的研究工作基础，结合中医药研究发展模式和特色，加以综合利用。例如除栽培技术研究外，在药效与临床方面，可与其他中药进行配伍和活性筛选，开发新的用途，丰富中药资源库。六、中药资源的分子生药学研究问题
中药资源研究的一个重要内容是从分子水平上研究中药种质资源的真伪优劣及天然活性成分生产问题，这其中，分子生药学是解决这一问题的重要学科保障。分子生药学是在分子水平上研究生药的鉴定、生产和成分的一门学科，对于解决中药种质资源的真伪优劣及成分生产的问题发挥着重要作用，主要体现在以下几个方面：①解决有争议和难以鉴定的中药材的基原问题；②解决药用动植物多样性保护问题；③解决药用植物分子标记育种与新品种培育问题；④解决药用植物代谢途径基因调控及中药材品质定向调控问题；⑤利用基因工程技术及组织培养技术，高效表达和生产天然药用成分；⑥开展绿色无公害药用植物的分子生药学研究；⑦道地药材的形成机制的研究。因此，近年来，中药资源的分子生药学研究已成为中药资源研究的热点问题。七、中药资源种质创新问题
中药资源主流来源于自然环境条件繁衍的生物种群，然而，随着生物技术的迅猛发展，许多生物技术已应用于中药新品种的创新中。
采用染色体加倍技术获取中药新品种、新资源是一个很好的途径。利用染色体加倍技术获得的多倍体药用植物一般都具有营养器官的巨大性，如根、茎、叶、花、果实增大，抗逆性增强，药效成分含量增高等特性，而这些特性正是获得优质、高产药材所具备的优良品质和性状，可以说药用植物的多倍体育种是中药资源创新的较理想的途径之一。染色体加倍后的药用植物的营养器官通常有明显的变化，“巨[56]大性”是多倍体植株的普遍表现：高山林等在培育同源四倍体丹参的实验中，诱导获得的四倍体植株与二倍体相比，在植株的高度、叶片厚度、茎部直径和花器官等方面都表现出了巨大性。四倍体金银[57]花“九丰一号”比二倍体增产58.7%，同源四倍体怀牛膝根的干重[58，59]较二倍体有显著提高。染色体加倍后的药用植物，其有效成分含量会出现明显增加的现象：有研究表明多倍体杭白芷中含有的欧前[60，61]胡素成分是二倍体的2倍；同源四倍体的怀牛膝中含有的蜕皮激素成分是二倍体的10倍之多；同源四倍体丹参中隐丹参酮、丹参[56]酮ⅠA、丹参酮ⅡA的含量均分别较二倍体植物高。
另外一个重要的中药资源创新技术是转基因技术。中药基原植物的转基因技术为中药创新资源的研究和利用带来了新的机遇和手段。利用基因转化手段的基因工程可以把动物、植物、微生物甚至人体中的基因转入药用植物体中来改良药用植物的抗性、性状和品质，具有很好的发展前景。安全性方面，转基因中药材也表现出很好的优势：因为转基因中药材与其他农作物食品相比，具有服用周期短，间歇性用药的特点和优势，再加上服用前需要进行一定手段的处理如煎煮、乙醇提取等，如果真要考虑转基因安全性的风险的话，应该比农作物大幅度降低。目前已有一些编码植物次生代谢的关键酶基因被克隆，人们可以采用基因工程的方法，在分子水平上改造细胞株或再生植株，对药用植物次生代谢进行调控。例如有研究将甜蛋白基因转入绞[62]股蓝并使之表达，利用甜蛋白遮掩苦涩味。在青蒿素方面，叶和春研究员课题组已克隆出了青蒿素生物合成途径中的四个关键酶基因，并且利用农杆菌Ti和Ri质粒转基因系统介导了目的基因的转化，[63]得到了青蒿素含量显著提高的植物材料。八、中药资源经济学问题
中药资源不仅仅是自然资源，实际上，与中药产业（原料）直接相关的自然资源、信息资源、社会资源均属于广义中药资源的范畴，包括作为中药生产原料的自然资源及生产、贸易信息，知识和技术成果等社会资源。中药资源产品作为中药资源经济行为中的交换对象，是一类特殊的资源商品。传统上中药资源产品是指在中医药理论指导下用以防治疾病的各类药品，包括植物药产品、动物药产品和矿物药产品，其中以天然植物资源产品占大多数。随着中药资源综合利用的深度开发，中药资源产品的用途和产品形式在不断扩大和延伸，使用范围也由传统的治疗向日常保健领域拓展，含有中药成分的新产品不断涌现，现已形成了包括中药资源、饮片、中药配方颗粒剂（单味中药浓缩颗粒）、中成药、中药提取物等范围广泛的中药资源系列衍生产品。可以说，中药资源经济是研究中药资源开发、利用和保护过程中所发生的经济关系以及中医药产业经济发展的资源保障问题，包括中药资源的占有、使用和分配关系，充分合理、有效利用中药资源的[64，65]政策等。因此，中药资源经济学是中药资源学领域的另外一个关键问题。第三节 中药资源学的基本任务一、开展中药资源调查，为制订中医药发展规划和战略等提供可靠的资源数据支持
为了能更好地利用我国丰富的中药资源，做到合理采挖、可持续利用，采用中药资源调查的方法，对全国、各省、乃至不同区域进行中药资源调查研究，掌握调查地区中药资源的种类、蕴藏量和生态地理分布规律，了解中药资源利用的历史、现状和发展趋势，并在调查研究的基础上，对区域中药资源开发利用和保护管理现状作出科学评价，进而在市场需求和资源生态规律之间找到平衡点，制定中药资源的可持续开发利用和保护总体生产计划，是中药资源调查的基本任务。中药资源调查对摸清区域内中药资源的家底，有计划地对中药资源进行开发利用及保护，进而为医药、食品及其他工业生产部门提供持续稳定的原料来源，对于发展地方经济，提高当地人民的经济收入，[6，7]增加就业等均具有重要的现实意义。
我国曾于20世纪对中药资源进行过3次全国性普查，对当时的中药资源家底进行了摸底调查，其成果为后续的中药资源综合开发利用奠定了基础。然而，由于中药资源蕴藏与分布是动态变化的，并受到气候、生态环境的变化以及人为开发利用的影响而不断变化。因此，在中药资源调查过程中应采用动态调查和静态调查相结合的办法，摸清中药资源种类、分布、生态变化规律等，才能更好地为中药资源的合理开发利用与保护提供科学依据，为我国相关部门制定中医药发展[6，7]规划和战略等提供可靠的资源数据支持。二、开展中药资源保护研究，阐明药用动植物的濒危机制，为濒危药用资源的可持续利用和开发提供科学依据
中药资源学的基本任务之一就是阐明药用动植物的濒危机制，为濒危药用资源的可持续利用和开发提供有效的理论、技术和方法。近年来，中草药在国际市场每年以10%的速度增长，市场需求日益扩大，据WHO统计，目前全世界约有40亿人使用植物药治疗，中药市场前景看好；与此同时，日益增长的市场需求使得人们对中药资源进行了掠夺式的过度采挖，加之自然环境的恶化，使一些药用动、植物丧失了适宜的生长环境，削弱了中药资源的自然更新能力，造成了中药资源的减少和枯竭，中药资源破坏严重。据统计，20世纪80年代后期，动物药如虎骨、犀角等物种已濒危；植物药如人参、铁皮石斛等野生资源已难觅踪迹；有关资料统计显示，甘草资源由20世纪50年代蕴藏量的200多万吨减少到目前不足40万吨，比50年代减少了80%，麝香资源比20世纪50年代减少了80%以上，其他中药野生资源如冬虫夏草、厚朴、杜仲、黄柏、松贝等破坏也十分严重，中药资源特别是野生资源匮乏的现象已成为制约我国中药产业可持续发展的瓶颈问题，因此中药资源保护已上升到急需解决的战略性问题。
因此，对我国中药资源的保护理论、措施等方面的研究刻不容缓。从实操层面来说，具体的中药资源保护措施应该是立体层面的，即从多层次，多途径和多手段进行解决。可从采取以下措施进行全方位保护：
1.建立濒危中药资源自然保护区，使更多的珍稀濒危物种得到有效地保护。自然保护区对保护中药资源、防止药用物种灭绝起到了重大作用。
2.加强对濒危中药资源的野生抚育。野生抚育是一种野生药材采集与家种药材栽培有机结合的一种新兴的中药材生态产业模式，是对环境友好的中药资源再生技术，可以在中药资源的保护和可持续利用中发挥重要作用。
3.创建了药用植物种质离体保护技术体系，收集我国野生、栽培药用植物离体种质，保护中药资源的遗传多样性，并可建立相应的种植资源遗传信息库。
4.加强中药资源保护理论和方法学研究，探究中药材致濒原因的研究，明确珍稀濒危程度的量化标准。
5.加强对中药资源保护的立法与已有法规的宣传，明确的中药资源保护的法理依据。目前我国虽然已经制定了《野生药材资源保护法》等法律、法规，但还缺乏更为具体的执行细则，今后有必要制订相关的法规，如制定中药资源有偿使用法规等，要求产权部门对中药资源开发、利用、保护、恢复和管理做出近期和远期规划，解决中药资源开发利用与生态保护、当前利益与长期持续发展矛盾等问题，从而以最理想的形式对中药资源进行合理开发和利用。
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