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创建药用植物保育体系 拓展保护生物学理论——缪剑华研究员著作《药用植物保育学》介绍

2018-04-27

药用植物保育学是根据药用植物资源保护的现状与需要,在对大量的药用植物进行引种、驯化与保护实践的基础上,总结、凝练、提升形成的新兴学科。《药用植物保育学》全书共分为7章,从药用植物保育学的产生背景、学科概念、研究内容与思路、学科意义出发,围绕药用植物的物种保护与药效维持这一主线,提出了药用植物的发源假说,从遗传机制、生态机制、驯化机制以及经济学机制等方面总结了以药效为基础的药用植物保育理论体系,并在此基础上形成了完善的药用植物保育技术体系,建立了药用植物保育策略和效果评价的模型,且通过山豆根的保育实例介绍了药用植物保育学在植物保育工作中的具体应用。

第一章 “绪论”介绍了药用植物保育学产生的背景、概念、研究内容与研究思路、研究意义以及未来展望。药用植物资源是人类利用最多的自然资源,在保障人类的健康安全上发挥了非常重要的作用,但是当前药用植物资源供求矛盾突出,野生资源日益匮乏,甚至枯竭灭绝,亟需开展有效的保育来促进资源的可持续利用。《药用植物保育学》即是为了拯救濒危的药用植物资源,促进药用植物可持续利用而发展起来的,在未来的药用植物资源保护与利用中具有极为重要的地位,最终目的是为未来天然药物的开发、生产与应用提供充足的优质药材,确保药物生产可持续进行,协调人的健康需求和野生濒危植物资源保护的关系。

第二章“药用植物物种及其药效丧失的风险”包括药用植物及其药效、药用植物物种与野生原种的丧失、药用植物药效的形成与丧失等内容。提出物种不仅是药效相关基因的载体,是进行种质创新的宝贵资源,更是自然生态的重要组成部分。物种的丧失不仅会造成相应药用价值的消失,其附带的医学文化价值也会随之消失。在《药用植物保育学》中,物种濒危机制的研究占有重要地位。药用植物物种资源濒危是自然因素与人为因素共同作用的结果,具体体现在物种与野生原种的丧失。需要注意的是,导致药用植物物种丧失的人为因素不仅包括恶意破坏、过度利用,也包括在一些保护实践中由于对遗传结构认识不足导致的引种失败等。另外,实践中还发现虽然有些物种依然存在,但由于药用植物遗传结构与生态环境发生了改变,药效也随之发生变化或丧失。药效丧失对药用植物资源利用的影响比物种丧失更为直接,也是药用植物保育学的另一个重要课题。该章内容重点论述了药效丧失不但源于环境因素的改变,同样还与物种自身遗传因素有关。

第三章“药用植物发源假说”介绍了植物与药用植物的区别、谱系地理学与药用植物的演变以及药用植物发源与保育学。从药用植物的社会和自然属性出发,在药物历史脉络梳理以及药用植物地理谱系分析的基础上,对药用植物的形成及其方式进行推断,即药用植物的形成是“天”“地”“人”邂逅的过程,提出了药用植物发源中心假说,认为不仅存在药用植物的发源中心,而且应以此为重要的理论与实践原点,开展保育工作。在此假说的基础上,引出了第四章“药用植物保育学原理”,其内容包括药用植物保育的遗传学原理、药用植物保育的生态原理、药用植物保育驯化原理以及药用植物保育经济原理。提出遗传因素是药用植物价值实现的基础,特定生态因子是药用植物价值实现的条件,驯化则是药用植物资源价值实现的关键。此外,保育经济学原理在社会、经济层面为药用植物保育作出宏观指导,确认保育规模,规避潜在风险,为药用植物资源的可持续发展服务。

第五章“药用植物保育技术”论述了药用植物原位保存技术、药用植物离位保存技术、药用植物信息提取与保存技术、药用植物的繁育技术、药用植物的复育技术等内容。其中的原位保存技术包括伴生植物改善原味生态环境、增加土壤养分、以生物防治为主限制病虫害、维持原生境的生物多样性、补苗等措施促使药用植物群落的形成,自然保护区的实时监测和定期调查等方面;而药用植物离位保存技术又可分为药用植物活体保存技术、药用植物种子保存技术与药用植物离体保存技术三类。这些技术在药用的保存上各有千秋,需要根据药用植物的特点,综合运用这些技术实现药用植物的保存。药用植物信息提取与保存是实现保育所必需,为保育效果的评价、保育策略的制定提供了基础数据;药用植物的繁育和复育等技术则体现了对药用植物的利用,从而促进药用植物的保护。

第六章“药用植物保育策略及模型”包括药用植物药效成分保持力分析、药用植物保育策略类型、药用植物保育策略制订依据、药用植物保育策略模型、药用植物保育有效性评价等内容。提出在药用植物保育原理的指导下,开展药用植物物种濒危机制和药效丧失风险研究,并根据药用植物的蕴藏量、年允采量、市场需求量等信息,构建药用植物大数据计算和分析平台,利用数据处理技术建立保育策略模型,指导药用植物的可持续发展。药用植物保育不同于一般的植物保育,不仅要保护其野生原物种免于濒危和灭绝,而且要注重保持其药效不丧失。因此,药用植物保育成功与否,需要进行系统的有效性评价。开展药用植物保育有效性评价,不仅可以有效检验药用植物保育过程中保育策略选择的正确与否,也可验证药用植物保育研究的方向和内容是否正确,对进一步完善药用植物保育原理,正确指导药用植物保育工作具有重要意义。紧紧围绕药用植物的物种与药效两大内容,从形态性状、化学成分、遗传背景及疗效效果等方面评价其被实施保育策略后与保育前的相似度,通过综合分析来检验保育策略是否正确、合理。评价内容主要包括药用植物保育的形态评价、药用植物保育化学评价、药用植物保育遗传评价等,并在此基础上构建保育评价模型,对保育效果进行科学的综合评价。

第七章为“保育实例分析——山豆根”,叙述了山豆根资源调查研究、山豆根种子繁殖研究、山豆根组织培养繁殖技术研究、山豆根生长发育规律研究、山豆根药效成分积累规律研究、山豆根抚育技术研究、山豆根保育效果评价,阐述具体药用植物物种的保育工作。

《药用植物保育学》创造性地提出了药用植物发源假说与以药效为基础的理论体系,拓展了保护生物学的理论,填补了药用植物保护与药材生产之间的空白,为药用植物资源的保护、利用及药材生产提供了理论依据与技术支撑。

专家简介

缪剑华,博士,研究员,广西药用植物园主任,中药现代化科技产业基地建设十周年先进个人、享受政府特殊津贴专家、国家卫生计生系统突出贡献中青年专家。长期从事中药资源学及药用植物保育学研究,是国家中医药管理部门重点学科“药用植物保育学”创始人。主持中医药行业科研专项、国家科技攻关计划、国家自然科学基金等项目30余项,获得获国家科学技术进步奖二等奖、北京市科学技术二等奖、中华中医药学会科学进步奖二等奖等奖项共14项,获国家发明专利“一种广豆根组织培养快速繁殖方法”(ZL201110199675X)、“一种广豆根组培苗叶柄的生根方法”(ZL201110327679.1)等15项。发表论文100余篇,出版著作6部。