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中药|科创未来｜这个“国字号”实验室 藏着中药的“诺亚方舟”

种子中药四川科创未来

川观导读
沉积学、碳中和、智慧大街……第二期《科创未来》的名词解释来了 。
目前 ， 全球已经有100多个国家和众多城市、跨国企业提出碳中和目标愿景 。
中国承诺：采取更加有力的政策和措施 ， 二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值 ， 努力争取2060年前实现碳中和 。
本期《科创未来》
继续打开科学世界
——
走进一座岛的“碳中和”试验 ，
体验成都人的智慧生活 ，
和院士刘宝珺一起聊他的“沉积”人生
……
中药|科创未来｜这个“国字号”实验室 藏着中药的“诺亚方舟”
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四川在线采访人员 徐莉莎 文/图
在成都中医药大学温江校区西北边 ， 一栋平平无奇的科研楼下 ， 藏着一个“巨型冰箱” ， 里面存放着3万多份来自全国20多个省市的中药种子 。 这是全球最大的中药种质资源单体库 ， 是中药的“诺亚方舟” ， 也是该校西南特色中药资源重点实验室入选“国家队”的支撑 。 这个实验室是科技部近日发文批准在川建设的2家省部共建国家重点实验室之一 。
西南特色中药资源国家重点实验室的研究方向 ， 除了西南特色中药资源的种质保存与创新外 ， 还包含中药的多维评价、中药资源的转化机制与调控等 。
近日 ， 采访人员到成都中医药大学探访了这个新晋“国家队”成员 。
中药|科创未来｜这个“国字号”实验室 藏着中药的“诺亚方舟”
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研究人员在做实验
【中药|科创未来｜这个“国字号”实验室 藏着中药的“诺亚方舟”】探奇
中药的“诺亚方舟”长啥样？
进入国家中药种质资源库大楼 ， 走下旋转的楼梯到达地下一层 ， 再穿过几扇厚重的铁门 ， 一阵寒意袭来 。 药学院副院长裴瑾教授提醒 ， “这里就是中药的‘诺亚方舟’了” 。 之所以将其比喻为拯救生命的诺亚方舟 ， 是因为这是国家中药战略储备库 ， 收集了来自全国20多个省市的3万多份种质资源 。 走廊两侧 ， 明晃晃的厚重不锈钢库体将这些中药种子分隔在恒温恒湿的环境中 。
环顾这个资源库 ， 简直就像一个超大型的“地下冰库” ， 三个库区常年维持着-18℃、-4℃、4℃的温度 ， 分别为长期库、中期库和短期库 。 此外还有种质圃、离体库及DNA库等 ， 形成了有机融合的保存体系 。 这其中 ， 短期库和中期库主要是研究库体 ， 保存着研究用种质资源 ， 而长期库作为基础库 ， “放进去的种质资源就不能动了 ， 一粒种子也不能拿出来 。 ”按照设计 ， 长期库内的种子50年后 ， 依然要保持生命活力 。 怎么才能做到？脱水、低温、冷冻 。
维护人员杜明胜用指纹识别打开了一个干燥间 ， “这是技术难度最大的区域 ， 又被称为‘双15间’ 。 ”温度恒温为15℃、湿度始终保持在15% 。 进入库内的种子 ， 都要先在这个低温低湿的环境下进行细致分装、干燥 ， 达到要求后 ， 再送到库区保存 。
经允许 ， 采访人员进入了-4℃的中期库 。 在存放架上 ， 一排排玻璃材质的密封储物瓶满满当当 。 封存在密封纸袋中的中药种子 ， 通过脱水、低温、冷冻方式 ， 静静地保存活力 ， 若干年后 ， 一旦需要它们就能破土而出 。
由于库区安装着远程监控设备 ， 实验室核心成员可以通过手机 ， 随时监控库体运行情况 ， 一旦温度、湿度出现异常 ， 会马上采取紧急措施 。 库区内还专门划出一片区域 ， 用于存放珍稀濒危物种 。 裴瑾说：“我们还在全力搜集 ， 未来希望这块区域越来越大 。 ”
据成都中医药大学副校长、实验室主任彭成教授介绍 ， 这样的体系构建和保存模式 ， 是借鉴了英国皇家植物园（邱园）中的“千年种子银行” 。 英国皇家植物园邱园KEW始建于1759年 ， 2000年邱园发起了“千年种子库（Millennium Seed Bank）”计划 ， 是目前全球最大、保存物种最多样化的种子银行 ， 保存的种子数量超过20亿颗 ， 理论上保存期限可以长达数千年 。 2012年 ， 在种质资源库获批建设后 ， 彭成曾带队前往英国学习 ， 相关技术人员也在邱园接受了培训 ， “就连储存种子的玻璃瓶 ， 也是从英国漂洋过海而来 。 ”
不仅是储存 ， 在一楼大厅内 ， 存放着部分种子和它们珍贵的档案资料 ， 楼上还有各类实验室 。 彭成说 ， 这个资源库承担着川产药材道地性的大数据机理、特色品种的基因组学、高寒濒危稀有药材野生变家种的生物繁育等重大攻关研究 。
中药|科创未来｜这个“国字号”实验室 藏着中药的“诺亚方舟”
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分装好的种子正在干燥间恒温恒湿的条件下慢慢脱水 。
系统
成果带动直接经济产值近100亿元
四川是中医药文化发祥地之一 ， 享有“中医之乡、中药之库”的美誉 。 全国第三次中药资源普查数据显示 ， 中药有12807种 。 如今四川有中药7290多种 ， 常用中药中 ， 川产中药占比超过80% ， 业界有“无川不成方”之说 。
实验室正是依托四川丰富的中药资源 ， 大力开展西部道地药材系统研究与综合开发 ， 支撑四川中药产业发展 。
药多不是核心优势 ， 关键要优 。 彭成说 ， 要成为优质道地药材有五大要素 ， 即优良的种质资源、适宜的生长环境、规范的生产加工体系、显著的临床疗效和中华人文思想 。 以此为蓝本 ， 彭成首创系统中药学 ， 提出中药“品质制性效用”多维评价模式 。 该模式用系统的思维 ， 从品种到质量 ， 到制药 ， 到药性 ， 到药效和临床使用 ， 整个链条拉通 ， 对中药材进行全产业链的研究 。 “中医药的好 ， 总要让大家知道才是真的好 。 ”彭成说 ， 要用现代科学技术、手段、方法来解析内在重要的科学内涵和原理 。
道理简单 ， 背后却是极精密的研究 。 这涉及中药从种子到成药的全过程：生长阶段 ， 所需的光照、水分、微生物环境、栽培技术 ， 加工阶段的炮制工艺 ， 毒效整合 ， 临床使用剂量效果 ， 乃至每个药材背后的历史故事 。
有了这种研究思路 ， 实验室进行了川附子、川贝母、川麦冬等几十个西南道地药材开发和大宗药材的系统研究 。 他们与数十家西南知名企业合作 ， 在成功研制一批有重大影响和效益的中药新药之外 ， 还对具有重大市场影响力的中成药进行二次开发研究 ， 带来的直接经济效益就近100亿元 ， 极大推动了四川中药产业发展 。
研究成果的不断转化为市场新品 ， 客观上也推动了中医药走出国门 。 裴瑾说 ， 中医药出国有很多壁垒 ， 首先要克服的就是“标准壁垒” 。 为此 ， 实验室与药企合作 ， 进行了很多努力 。 如 ， 在三七通舒胶囊的二次开发研究中 ， 就是按照欧盟要求制定了原料药标准 ， 成功完成了该药的欧盟完整注册 ， 并进入了《德国药品法典》 。 在药学界众所周知的是 ， 德国药典要求极为苛刻 ， 三七通舒胶囊能成为中国第一个进入其药典的中药原料药 ， 为我国以后有自主知识产权的中药闯关西方市场奠定了基础 。
中药中有很多相反相成的物质 ， 有时加工方式不同 ， 药效截然相反 。 比如被称为“药中将军”的大黄 ， 它是有名的泻下药 ， 常用于通便 ， 但大黄又含有鞣质等成分 ， 同时具有收敛作用 。 同样 ， 益母草在《诗经》中有记载 ， 具有活血调经作用 ， 但它又含有一类生物碱 ， 能起到缩宫止血作用 。 怎样才能提升药效 ， 减弱毒性？彭成团队率先在我国开创了中药毒理学这个学科 ， 提出“毒性物质基础、毒作用机制、控毒方法体系”的安全性评价模式 。
作为“国重” ， 善于进行物种转化 ， 形成新的优势品种始终是最重要的研究课题 ， 这方面 ， 实验室取得了不少成果 。 比如 ， 过去药用益母草大多出自河南、浙江 ， 而彭成团队研究发现 ， 凉山冕宁境内在清代也有过益母草种植 ， 有效成分比药典中规定的含量高出4倍-11倍 ， 于是 ， 实验室联合澳门科技大学、中国中医科学院中医临床基础医学研究所等单位 ， 培育出了“川益一号”益母草 ， 并获得国家的GAP认证 。
近年来 ， 实验室还牵头制定提升四川省地方中药材质量标准 ， 新增品种达51个 。 此外 ， 对川帮炮制的理论和技术进行了全面传承和创新 ， 围绕100个品种和100个品规的花、叶及全草类等开展炮制关键技术与产业化的攻关研究 。
未来
对抗超级耐药细菌药物有望在这里诞生
采访人员探访时正值寒假 ， 校园里静悄悄 ， 可实验室却是一片忙碌 。 会议室里 ， 药学院院长傅超美教授 ， 正带着团队和中药质量研究国家重点实验室澳门大学团队的同行 ， 通过视频会议切磋交流 。 而楼下 ， 数十个房间被研究生们挤得满满当当 ， 他们在自己的研究方向上各自努力着 ， 细胞动力学、多功能成像、血液与生化检测、小动物活体成像……各类实验马不停蹄地进行 。
彭成打趣道：“高兴三五天 ， 辛苦三五年；高兴一阵子 ， 辛苦一辈子 。 ”国家重点实验室的末位淘汰制 ， 让评上了“国重”后的团队压力更大了 。
谈及实验室的发展方向 ， 团队已有谋划 。 种质资源库 ， 不光是保存 ， 还要研究植物的全基因图谱 ， 研究其中的关键基因、次生代谢产物、药物发生作用的物质 ， 用工程的方法来解决药性研究问题 。
在药物发现方面 ， 目前该实验室已参与到抗耐药菌研究的国家重大专项中 。 对抗超级耐药细菌 ， 是全世界面临的难题 ， 也是未来有望产生原始创新的研究方向 。 彭成说 ， 目前实验室已提出了抗耐药菌发现的模式 ， 发现了一些中药的对抗超级耐药细菌的有效部位和成分 ， 正在针对这些部位做增强药效、降低毒性的衍生合成研究 。
如何看待一些社会公众对中医药的“误读”？彭成说 ， 这与目前中医药从业者良莠不齐有关 。 现在分科越来越细、手段越来越多 ， 融通越来越少 ， 导致拥有系统思维的人越来越少 。 真正的“大医、大家、大师”应具有哲学思辨的头脑、国学的底蕴、精深的专业知识 ， 并掌握了现代科学思维原理与技术方法 。 中医药不仅是中国古代科学的瑰宝 ， 而且在当代闪烁着智慧的光芒 。 “作为中医药人 ， 我们要把中医药传承好、发展好、利用好 ， 要用现代思维方式和话语体系表述中医药的深奥内涵 ， 为人类健康做出贡献 。 ”


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