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杨利民,吉林农业大学中药材学院院长,教授,博士生导师,生态学学科带头人,吉林省首批拔尖创新人才。现任世界自然保护联盟物种生存委员会中国植物专家组成员、国际地圈生物圈计划GCTE中国工作组成员等。先后从事生物多样性、全球环境变化和中药资源生态学研究。
杨教授为我们详细地介绍了药用作物的发展历史、目前研究现状及未来的发展趋势。
医学上用于防病、治病的植物,其植株的全部或一部分供药用或作为制药工业的原料。药用植物种类繁多,其药用部分各不相同,全部入药的,如益母草、夏枯草等;部分入药的,如曼陀罗、射干、桔梗、满山红等;需提炼后入药的,如金鸡纳霜等。许多药用植物也是药食同源的,如人参、党参等,既是名贵的药用植物,也可作为保健品食用;许多既有药用价值,也是重要的调味品,如薄荷、花椒、茴香等;还有的可作植物农药,如苦参、北乌头等。
中国是药用植物资源最丰富的国家之一,对药用植物的发现、使用和栽培有着悠久的历史。中国古代有关史料中曾有“伏羲尝百药”、“神农尝百草,一日而遇七十毒”等记载。虽都属于传说,但说明药用植物的发现和利用,是古代人类通过长期的生活和生产实践逐渐积累经验和知识的结果。春秋战国时,已有关于药用植物的文字记载。《诗经》和《山海经》中记录了50余种药用植物。1973年长沙马王堆3号汉墓出土的帛书中整理出来的《五十二病方》,是中国现存秦汉时代最古的医方,其中记载的植物类药有115种。汉代张骞出使西域后,外国的药用植物如安石榴、胡桃、大蒜等也相继传到中国。历代学者专门记载药物的书籍称为“本草”。约成书于秦汉之际的中国现存最早的药学专著《神农本草经》,记载药物365种,其中植物类药就有252种。此后,著名的本草书籍相继问世,到明代,《本草纲目》收载的植物类药已达1200多种。
随着医药学和农业的发展,药用植物逐渐成为栽培植物。北魏贾思勰著《齐民要术》中,记述了地黄、红花、吴茱萸等20余种药用植物的栽培方法。隋代太医署下设“主药”、“药园师”等职务,专职掌管药用植物的栽培。据《隋书经籍志》记载,当时已有《种植药法》、《种神芝》等药用植物栽培专书。到明代,《本草纲目》中记载有栽培方法的药用植物已发展到180余种。1949年后,对药用植物资源进行了有计划的调查研究、开发利用和引种栽培。在成分的测定、分离和提取以及药理实验方面也进行了大量工作。在此基础上整理编写出版了《中国药用植物志》、《中药志》、《药材学》、《中药大辞典》、《全国中草药汇编》、《中华人民共和国药典》等多种药物专著,收载的药用植物达5000多种,已栽培的有200多种。
公元前1600年埃及的《纸本草》及其后印度的《寿命吠陀经》中,均有植物药的记载。公元1815年后,德国学者出版了以植物药为主的著作《生药学》。日本本草学家岩崎常正的《本草图谱》(1828),搜集药用植物2000多种。20世纪50 — 80年代,美国、联邦德国、苏联、法国、日本等在药用植物的资源调查、引种栽培、化学成分和药理作用分析、组织培养等方面取得了许多成果。
伴随着人类认识野生药用植物的价值,人类便开始了对其进行大量的发掘和利用。植物药数千年来为人类的健康作出了巨大的贡献。据估计,目前我国药用植物已超过10000种,市售的中成药中,从植物提取的药物或半合成的药物占商品的80%;美国的一般处方中约有1/4的药物来源于高等植物。近10年来,整个世界特别是西方发达国家掀起了一阵绿色浪潮,从天然产物中寻找新的生理活性成分或先导化合物以开发新药成为全球关注和研究的热点。
而在这一漫长的开发利用过程中,人类忽视了对资源可持续利用的研究,出现了野生资源严重枯竭、药材生产水平降低、中药材品质下降和传统药用植物资源被破坏等现象;许多种类由丰富转为稀少,甚至到了濒危的境地。如我国的调查证明,黄芩、北细辛、川贝母和冬虫夏草等许多药材的蕴藏量在明显地减少,其减少的速度是惊人的。一些珍贵药材的野生种几乎绝迹,人参、温郁金、当归、天麻、罗汉果、三七、杜仲等的野生种已处于濒临灭绝境地。一个个资源衰竭的事实,呼吁着人类要注意在加强保护管理的前提下,进行合理的开发利用,积极研究资源的再生技术,使有限的资源为人类持续利用。
我国的科学工作者在探索、寻求药用植物资源可持续利用方面做了不少工作,如进行野生种变家种及引种驯化研究,寻找替代品及近缘优良物种,利用生物技术生产有效成分,缓解药用植物资源压力,不断发现和进一步开发药用植物新药源等。
在可预见的未来,分子生物技术在药用植物学研究中的应用将得到迅速发展,以植物基因工程技术生产天然药物将产生巨大的经济效益,集高效、抗病虫害、抗逆、抗除草剂等特性于一身的高产优质的药用植物优良品种将成为21世纪的主导药用植物。药用植物学的相关专家将在药用植物分类学,中药鉴别,保护药用植物的多样性,利用植物基因工程技术生产多肽、蛋白质药物或疫苗、活性成分生产,药用植物生产等多领域展开相关研究。目前杨教授主要从事药用植物种群更新机理与资源可持续利用、生态因子调控对药材质量的影响和药用植物种质资源保护与生态恢复等研究工作。
药用植物可理解为传统意义上的中药材。吉林省有丰富的中药材资源,在全国重点普查的药材品种中,吉林省有40多个品种,蕴藏量占全国50%以上;全国常用药材品种中,吉林省占1/5。
目前,吉林省药用植物资源按开发程度大体可分为三类:
1.开发过度已经使一些传统资源濒临绝迹。主要有野山参、熊胆粉、野生梅花鹿、麝香等。这些资源名贵奇缺,市场价位长期居高不下,许多药材价格超过等量黄金,市场需求量极大。这些国家保护严禁采挖捕猎的资源,有关部门应考虑进行人工护育,在符合国家政策基础上合理开发。
2.适宜大量开发利用的资源,主要有栽培的人参、驯养的梅花鹿、林蛙、龙胆、北柴胡、细辛、北五味子、平贝母等40余种。这是吉林省中药材产业的基础,市场潜力超过35亿元。目前,省行政主管部门正重点解决野生资源规范化栽培(饲养)和保护问题,保证中药产业可持续发展。
3.具有潜在市场开发前景的资源,如黄花乌头、返魂草、蒺藜等,是吉林省正在开发的二类新药主要原料。这类资源主要靠野生资源供应市场,种类虽多,但野生蕴藏量十分有限,可通过人工抚育走上发展之路。
中药材GAP工作全国领先。GAP即中药材生产质量管理规范,就是要求中药材种植“规范化、规模化、标准化”,是中药生产的第一车间。国家推行GAP是为了保证中药材种植的质量,从中药产业的源头抓起。中药材生产只有按照GAP规范条例执行,才能拿到国家颁发的批号,才允许进入市场。几年来,全省中药材规范化生产的意识普遍提高,规范化生产技术研究取得重要进展,无公害中药材规范化生产示范基地建设取得阶段性成果。国家药监局决定,将吉林省确定为国家中药材及中成药标准工作的试点之一。
围绕吉林中药现代化科技产业基地建设,有关部门组织全省专家开展攻关,启动4个重大中药材规范化生产科技攻关项目,开展各类试验50余项,制定出人参等11个品种《生产技术标准操作规程(SOP)》,为规范吉林省中药材开发提供了强有力的技术保障。为加强规范化生产的示范引导,吉林省先后启动了人参等11个品种15个省级无公害中药材规范化生产技术示范基地,批准延边州政府建立“吉林省长白山绿色中药材规范化生产加工(珲春)示范园区”,形成了全省中药材规范化生产示范体系。
自国家批准吉林省建立中药现代化科技产业基地以来,目前全省已经建立20余个品种、30余个省级中药材规范化生产基地,在首批参与国家GAP认证的8个中药材基地中,吉林省就有人参、西洋参两个基地获得通过,总体水平居全国前列。吉林省的中药产业如虎添翼,发展迅猛。在中药资源开发、产业技术创新和企业集群化发展等方面吉林省也取得了长足的进步。截止到2008年,吉林省中医药工业实现产值400.97亿元,总量约占全国的12%。中药产业总产值、销售收入、利润等指标,均在全国名列前茅,已成为具有较大影响力的中药大省。
吉林省把中医药基础理论、道地中药材规范化无公害种植(养殖)、中药新药开发、中药二次开发等制约基地发展的共性技术应用问题和产业发展的前瞻性重大发展方向问题,作为促进中药发展的科技创新重点,设立了“专项资金”,积极引导企业等社会资金的投放,组织不同单位和不同学科的各类人才开展联合攻关。启动了“吉林人参振兴工程”、“道地中药材标准提取物研究”等一大批重大科技攻关专项,资助了150多个现代中药新药创新项目。截至目前,吉林省有69个原Ⅲ类以上中药新药新取得临床批号。全省有多项现代中药项目获得国家/省科技进步奖。
杨利民教授就是吉林省从事药用植物研究方面的专家。几年来,杨教授研究的领域主要涉及以下四个方面:
1.药用植物资源可持续利用方面。系统研究了我省道地中药材——刺五加、朝鲜淫羊藿、穿龙薯蓣和粗茎鳞毛蕨的种群更新能力、增长模式、收获技术等。
2.药用植物野生驯化与栽培方面。系统开展我省道地中药材黄芩和蒺藜的野生驯化与规范化栽培,刺五加、朝鲜淫羊藿、穿龙薯蓣和东北铁线连仿生栽培技术研究,包括药材产量和质量与生态环境、水肥管理、采收时间、种植密度的关系等。
3.药用植物种质资源收集与品种选育方面。在吉林省和内蒙古的15个县市广泛收集北柴胡、蒺藜、返魂草、苦碟子、山苦菜、刺儿菜等种质资源397份,并制定了种质资源描述规范,筛选出8个新品系。
4.药用植物有效成分提取工艺方面。采用微波等中药成分提取新技术,改革了蒺藜单一目标物提取工艺为双目标物提取工艺。
“便期肩一镬,种药与锄云”(张骞《黄泥山》)。荷锄种药,张骞的愿望也是杨教授的愿望。在以杨利民教授为代表的药用植物学专家的辛勤努力下,我们洞察到药用植物广阔的发展前景!
杨教授为我们详细地介绍了药用作物的发展历史、目前研究现状及未来的发展趋势。
医学上用于防病、治病的植物,其植株的全部或一部分供药用或作为制药工业的原料。药用植物种类繁多,其药用部分各不相同,全部入药的,如益母草、夏枯草等;部分入药的,如曼陀罗、射干、桔梗、满山红等;需提炼后入药的,如金鸡纳霜等。许多药用植物也是药食同源的,如人参、党参等,既是名贵的药用植物,也可作为保健品食用;许多既有药用价值,也是重要的调味品,如薄荷、花椒、茴香等;还有的可作植物农药,如苦参、北乌头等。
中国是药用植物资源最丰富的国家之一,对药用植物的发现、使用和栽培有着悠久的历史。中国古代有关史料中曾有“伏羲尝百药”、“神农尝百草,一日而遇七十毒”等记载。虽都属于传说,但说明药用植物的发现和利用,是古代人类通过长期的生活和生产实践逐渐积累经验和知识的结果。春秋战国时,已有关于药用植物的文字记载。《诗经》和《山海经》中记录了50余种药用植物。1973年长沙马王堆3号汉墓出土的帛书中整理出来的《五十二病方》,是中国现存秦汉时代最古的医方,其中记载的植物类药有115种。汉代张骞出使西域后,外国的药用植物如安石榴、胡桃、大蒜等也相继传到中国。历代学者专门记载药物的书籍称为“本草”。约成书于秦汉之际的中国现存最早的药学专著《神农本草经》,记载药物365种,其中植物类药就有252种。此后,著名的本草书籍相继问世,到明代,《本草纲目》收载的植物类药已达1200多种。
随着医药学和农业的发展,药用植物逐渐成为栽培植物。北魏贾思勰著《齐民要术》中,记述了地黄、红花、吴茱萸等20余种药用植物的栽培方法。隋代太医署下设“主药”、“药园师”等职务,专职掌管药用植物的栽培。据《隋书经籍志》记载,当时已有《种植药法》、《种神芝》等药用植物栽培专书。到明代,《本草纲目》中记载有栽培方法的药用植物已发展到180余种。1949年后,对药用植物资源进行了有计划的调查研究、开发利用和引种栽培。在成分的测定、分离和提取以及药理实验方面也进行了大量工作。在此基础上整理编写出版了《中国药用植物志》、《中药志》、《药材学》、《中药大辞典》、《全国中草药汇编》、《中华人民共和国药典》等多种药物专著,收载的药用植物达5000多种,已栽培的有200多种。
公元前1600年埃及的《纸本草》及其后印度的《寿命吠陀经》中,均有植物药的记载。公元1815年后,德国学者出版了以植物药为主的著作《生药学》。日本本草学家岩崎常正的《本草图谱》(1828),搜集药用植物2000多种。20世纪50 — 80年代,美国、联邦德国、苏联、法国、日本等在药用植物的资源调查、引种栽培、化学成分和药理作用分析、组织培养等方面取得了许多成果。
伴随着人类认识野生药用植物的价值,人类便开始了对其进行大量的发掘和利用。植物药数千年来为人类的健康作出了巨大的贡献。据估计,目前我国药用植物已超过10000种,市售的中成药中,从植物提取的药物或半合成的药物占商品的80%;美国的一般处方中约有1/4的药物来源于高等植物。近10年来,整个世界特别是西方发达国家掀起了一阵绿色浪潮,从天然产物中寻找新的生理活性成分或先导化合物以开发新药成为全球关注和研究的热点。
而在这一漫长的开发利用过程中,人类忽视了对资源可持续利用的研究,出现了野生资源严重枯竭、药材生产水平降低、中药材品质下降和传统药用植物资源被破坏等现象;许多种类由丰富转为稀少,甚至到了濒危的境地。如我国的调查证明,黄芩、北细辛、川贝母和冬虫夏草等许多药材的蕴藏量在明显地减少,其减少的速度是惊人的。一些珍贵药材的野生种几乎绝迹,人参、温郁金、当归、天麻、罗汉果、三七、杜仲等的野生种已处于濒临灭绝境地。一个个资源衰竭的事实,呼吁着人类要注意在加强保护管理的前提下,进行合理的开发利用,积极研究资源的再生技术,使有限的资源为人类持续利用。
我国的科学工作者在探索、寻求药用植物资源可持续利用方面做了不少工作,如进行野生种变家种及引种驯化研究,寻找替代品及近缘优良物种,利用生物技术生产有效成分,缓解药用植物资源压力,不断发现和进一步开发药用植物新药源等。
在可预见的未来,分子生物技术在药用植物学研究中的应用将得到迅速发展,以植物基因工程技术生产天然药物将产生巨大的经济效益,集高效、抗病虫害、抗逆、抗除草剂等特性于一身的高产优质的药用植物优良品种将成为21世纪的主导药用植物。药用植物学的相关专家将在药用植物分类学,中药鉴别,保护药用植物的多样性,利用植物基因工程技术生产多肽、蛋白质药物或疫苗、活性成分生产,药用植物生产等多领域展开相关研究。目前杨教授主要从事药用植物种群更新机理与资源可持续利用、生态因子调控对药材质量的影响和药用植物种质资源保护与生态恢复等研究工作。
药用植物可理解为传统意义上的中药材。吉林省有丰富的中药材资源,在全国重点普查的药材品种中,吉林省有40多个品种,蕴藏量占全国50%以上;全国常用药材品种中,吉林省占1/5。
目前,吉林省药用植物资源按开发程度大体可分为三类:
1.开发过度已经使一些传统资源濒临绝迹。主要有野山参、熊胆粉、野生梅花鹿、麝香等。这些资源名贵奇缺,市场价位长期居高不下,许多药材价格超过等量黄金,市场需求量极大。这些国家保护严禁采挖捕猎的资源,有关部门应考虑进行人工护育,在符合国家政策基础上合理开发。
2.适宜大量开发利用的资源,主要有栽培的人参、驯养的梅花鹿、林蛙、龙胆、北柴胡、细辛、北五味子、平贝母等40余种。这是吉林省中药材产业的基础,市场潜力超过35亿元。目前,省行政主管部门正重点解决野生资源规范化栽培(饲养)和保护问题,保证中药产业可持续发展。
3.具有潜在市场开发前景的资源,如黄花乌头、返魂草、蒺藜等,是吉林省正在开发的二类新药主要原料。这类资源主要靠野生资源供应市场,种类虽多,但野生蕴藏量十分有限,可通过人工抚育走上发展之路。
中药材GAP工作全国领先。GAP即中药材生产质量管理规范,就是要求中药材种植“规范化、规模化、标准化”,是中药生产的第一车间。国家推行GAP是为了保证中药材种植的质量,从中药产业的源头抓起。中药材生产只有按照GAP规范条例执行,才能拿到国家颁发的批号,才允许进入市场。几年来,全省中药材规范化生产的意识普遍提高,规范化生产技术研究取得重要进展,无公害中药材规范化生产示范基地建设取得阶段性成果。国家药监局决定,将吉林省确定为国家中药材及中成药标准工作的试点之一。
围绕吉林中药现代化科技产业基地建设,有关部门组织全省专家开展攻关,启动4个重大中药材规范化生产科技攻关项目,开展各类试验50余项,制定出人参等11个品种《生产技术标准操作规程(SOP)》,为规范吉林省中药材开发提供了强有力的技术保障。为加强规范化生产的示范引导,吉林省先后启动了人参等11个品种15个省级无公害中药材规范化生产技术示范基地,批准延边州政府建立“吉林省长白山绿色中药材规范化生产加工(珲春)示范园区”,形成了全省中药材规范化生产示范体系。
自国家批准吉林省建立中药现代化科技产业基地以来,目前全省已经建立20余个品种、30余个省级中药材规范化生产基地,在首批参与国家GAP认证的8个中药材基地中,吉林省就有人参、西洋参两个基地获得通过,总体水平居全国前列。吉林省的中药产业如虎添翼,发展迅猛。在中药资源开发、产业技术创新和企业集群化发展等方面吉林省也取得了长足的进步。截止到2008年,吉林省中医药工业实现产值400.97亿元,总量约占全国的12%。中药产业总产值、销售收入、利润等指标,均在全国名列前茅,已成为具有较大影响力的中药大省。
吉林省把中医药基础理论、道地中药材规范化无公害种植(养殖)、中药新药开发、中药二次开发等制约基地发展的共性技术应用问题和产业发展的前瞻性重大发展方向问题,作为促进中药发展的科技创新重点,设立了“专项资金”,积极引导企业等社会资金的投放,组织不同单位和不同学科的各类人才开展联合攻关。启动了“吉林人参振兴工程”、“道地中药材标准提取物研究”等一大批重大科技攻关专项,资助了150多个现代中药新药创新项目。截至目前,吉林省有69个原Ⅲ类以上中药新药新取得临床批号。全省有多项现代中药项目获得国家/省科技进步奖。
杨利民教授就是吉林省从事药用植物研究方面的专家。几年来,杨教授研究的领域主要涉及以下四个方面:
1.药用植物资源可持续利用方面。系统研究了我省道地中药材——刺五加、朝鲜淫羊藿、穿龙薯蓣和粗茎鳞毛蕨的种群更新能力、增长模式、收获技术等。
2.药用植物野生驯化与栽培方面。系统开展我省道地中药材黄芩和蒺藜的野生驯化与规范化栽培,刺五加、朝鲜淫羊藿、穿龙薯蓣和东北铁线连仿生栽培技术研究,包括药材产量和质量与生态环境、水肥管理、采收时间、种植密度的关系等。
3.药用植物种质资源收集与品种选育方面。在吉林省和内蒙古的15个县市广泛收集北柴胡、蒺藜、返魂草、苦碟子、山苦菜、刺儿菜等种质资源397份,并制定了种质资源描述规范,筛选出8个新品系。
4.药用植物有效成分提取工艺方面。采用微波等中药成分提取新技术,改革了蒺藜单一目标物提取工艺为双目标物提取工艺。
“便期肩一镬,种药与锄云”(张骞《黄泥山》)。荷锄种药,张骞的愿望也是杨教授的愿望。在以杨利民教授为代表的药用植物学专家的辛勤努力下,我们洞察到药用植物广阔的发展前景!