中藥材引進和導入當今高科技的生物工程技術勢必引起中藥材研究和發展的一場變革。
傳統中藥是我國幾千年來用以治病康復的國寶，品種之多為世界上罕見。隨著自然的變革、社會的發展，天地間自生自滅的中藥材物種有的已經滅絕，有的面臨瀕危，儘管從古到今人們對大量的中藥材進行了人工種植或人工飼養，取得了南藥北種、西藥東移和野生變家養的成績，但鑒於人工栽培飼養中藥材物種退化和面臨瀕危滅絕的棘手問題，長期以來沒有得到解決。針對中藥材發展受阻的現狀，若能充分利用當今一切高科技手段，致力於中藥材發展的研究，特別是引進利用生物工程技術是一條有效的途徑。因為中藥材中有不少品種屬於瀕危物種，有動物也有植物，例如著名中成藥犀角丸、虎骨木瓜酒、神犀丹、急救中藥湯劑犀角地黃湯等都因配伍中含有禁用的犀牛物種而不能再繼續為人們治病服務。對這些物種，生物工程技術可以研究這些瀕危緊缺中藥資源的活性成分、生長規律和生產特徵，再運用生物工程技術開展對其進行保存的研究，從而保護瀕危緊缺的中藥資源。也可利用生物工程技術中基因器官培養技術和細胞培養技術進行離體培養繁殖，這不僅可以保護瀕危藥物，且對有效成分明確的各種中藥均可以進行有效成分的生物工程生產，以解決瀕危物種導致短缺中藥原料的資源壓力，使之進入可以持續利用的發展階段。此外，更重要的是可以利用上述研究開發特殊途徑，開發新一代的在國際上領先的生物藥品，以滿足人們防病治病康復保健的需要。
我國現在運用的中藥絕大部分為人工栽培的品種，科研和臨床驗證告訴我們，一些人工栽培的中藥材經多年繁衍其藥性和有效成分就會發生變化，如栽培的柴胡、板藍根、三七、首烏、地黃等，因種植地域的不同，其活性成分就大相逕庭，嚴重影響療效，這就是人工栽培中出現的問題。另外在長期的中藥材種植中，難以解決的問題主要有品種種質老化、病毒寄生蔓延、種植費工費時、繁殖係數低下等。這些問題很難適應當前正在進行的開設生產基地發展藥材生產的趨勢。如果引進和利用生物工程中的基因工程技術和細胞工程技術，這些懸而不決的難題就可以迎刃而解。其一方面可對藥用植物品種實行遺傳改造，構建新型的抗逆能力強的優良品種，以增加產量、提高質量，也可用於加強對中藥高產優質、多抗性品種的選擇；另一方面可運用基因工程技術培育出抗病毒、抗蟲害的新型中藥材品種，以減少農藥的施用，進一步杜絕農藥和重金屬的污染，保證中藥使用的安全可靠，促進出口中藥走進國際市場。
生物工程技術是中藥現代化的一大關鍵步驟，是一個尖端技術群。它的發展和應用將導致醫藥、農業、化工等眾多產業的重大變革，對經濟發展起巨大推動作用，因而被視為21世紀的主導產業。特別是以基因工程、細胞工程、酶工程、發酵工程為代表的現代生物技術近20年來發展迅猛，尤其是近5年，世界生物醫藥市場規模的年均增幅超過22％。與傳統製藥相比，生物製藥具有更大規模生產、利潤高、生產工藝簡單、人力投入少、無污染、生產週期短等優點。而且其新藥一旦開發成功，利潤巨大。專家們認為風險投資下一輪熱點將是生物技術，而且推測利潤率將兩倍於信息產業。鑒此，我國生物醫藥的發展同樣紅火，國內目前已有200多個生物工程製藥企業和1萬餘名科技人員專門從事醫藥生物技術的研究、開發和生產。目前已成功生產並上市了12個產品，如抗癌、抗病毒、抗艾滋病的干擾素；防治肝炎的干擾素。類、干擾素Y類、白細胞介素、粒細胞-巨噬細胞集落刺激因子、表皮生長因子、鏈激酶、乙肝疫苗類；成纖維細胞生長因子、紅細胞生成素、胰島素、粒細胞集落刺激因子和人生長激素等。專家們預測，未來若干年內，若不受資金和人才限制(因國內尚無專門培養生物工程製藥及中藥現代化的院校與專業，人才奇缺)，我國生物製藥年均增長率將達12％～20％以上，遠高於國內國民生產總值的增長速度。但目前人、財兩方面缺乏的問題都存在。
生物製藥的重點研究方向是基因工程、細胞工程和酶工程。應用現代生物技術改造傳統製藥工業，推行生物工程製藥是實現中藥現代化的一項有效快速措施。特別是2000年美國總統克林頓在白宮宣佈了人類基因組草圖繪製完成，並與此同時參與人類基因組計劃的美國、日本、英國、德國、法國和中國6國科學家，在同一時間向全世界公佈了人類基因組遺傳密碼基本破譯，這是人類科學史上的又一里程碑式的創舉，是生命科學的「聖盃」，其偉大意義和重要性不亞於或甚至勝於讓人類登上月球的「阿波羅計劃」，這意味著人類對自身的瞭解進入了一個新階段。因為人類基因組蘊涵有人類生、老、病死的絕大多數遺傳信息，讀出它將為疾病的診斷、新藥物的研製和治療法的探索帶來革命性的變革。因而，在此人類生命新征途的大好形勢下組建中藥現代化工程系及其研究開發中心，為國家培養現代化藥學人才，進而加快我國現代醫藥科學和經濟增長步伐，這是何等地及時重要。
利用現代生物技術，首先能解決的是中藥天然資源不足及栽培週期長、效益差的缺點。據統計，民間應用的草藥幾乎百分之百是野生。目前全世界的植被正以驚人的速度在改變或遭到破壞，已有5000～6000種植物受到威脅，而我國現有5000個品種處於瀕危狀態，一些物種已經絕跡。藥用資源的保護和可持續利用問題已到了迫在眉睫的程度。那麼加速培養中藥現代化高科技人才，採用現代生物技術來快繁瀕危藥物資源也已成為當務之急。其方法措施有：一是植物非試管快繁技術。據報道，寧夏某生物工程所已對160餘種經濟作物取得快繁成功，克服了試管快繁和常規育苗技術的缺點。二是生物個體擴增和大規模培養(細胞及組織培養)。可利用組織培養植株，又可利用細胞大規模培養生產藥用植物次生代謝物或生物轉化物。目前均成功地進行了人參、三七、西洋參、當歸、青篙、紫背天葵等植物細胞的培養研究工作。該方法的優點是顯而易見的：省種、省時、不受外界環境影響、無病蟲害、可得到產率高、產量質量可靠可控的優質中藥原料。例如洋地黃強心甘是一類重要的強心藥物，大多是從紫花洋地黃和毛花洋地黃兩種植物中提取得到。但所獲得的這些多種甾心強心，絕大部分為C－12位上沒經基的A甘，屬無效且有毒性，只有C－12位羥基化的C甘才有藥用價值。故若將A甘C－12位上選擇性地經基化則可充分利用植物資源生產這種藥物，但化學方法難以實現這一過程，因而利用組織等生物技術從培養細胞中選擇能進行C－12位上經基化的細胞系進行生物轉化就成為唯一的途徑。我國工程院院士、上海醫科大學的胡之壁教授在德國Tubingen大學成功地進行了毛地黃培養細胞的生物轉化——即篩選出細胞系GPR2能將洋地黃毒苦全部轉化成具高度活性有效成分的洋地黃甘。又如丹參藥材對心血管疾病有較好的療效，但其原植物中丹參酮的含量較低。現我國利用生物工程手段建立丹參酮的細胞培養系統，發現丹參培養物具有丹參酮和隱丹參酮的合成能力，來源於組培根的愈傷組織的隱丹參酮的含量為原植物的6．8倍。這充分展示了生物工程生產特效藥物的光輝前景。
其次是轉基因工程的應用。轉基因藥會產生巨大的社會和經濟效益，同時它也是中藥生產的一場革命。利用DNA重組定向改造生物，一是有關代謝途徑的基因工程研究；二是利用有關轉基因植物反應器構建的研究，利用轉基因生物作為反應器生產外源基因編碼的產物。目前已經生產出了含乙肝疫苗的「藥用土豆」、「香蕉疫苗」以及能分泌含某種藥用蛋白乳的山羊等，使得原來原料來源困難、生產技術複雜、治療成本昂貴的有效藥物的生產變得簡單、使用方便、價格低廉、能普遍推廣使用的程度。
第三是分子水平上的中藥質量控制。由於中藥成分複雜，來源不一，中藥製劑藥味多，工藝各異。，造成質量難以控制。這是制約中藥走出國門的關鍵原因。自八十年代後發展起來的分子分類學，將生物性狀從表徵擴展到生物信息大分子，利用DNA、RAN、蛋白質三級信息物質，反映遺傳密碼傳遞順序。這是物種特徵的根本所在，也是中藥最有價值的分類鑒定指標。另一方面利用DNA分子標記技術對中藥進行質量分析和品質評價具有傳統中藥檢測方法無法比擬的優點。目前該技術主要有兩種：分子雜交和PCR擴增技術。據報道，廣東某大學利用該技術已建立了冬蟲夏草DNA鑒別方法，可以說準確無誤。有專家預測不久將來DNA標記技術將會成為繼光譜色譜後在質量標準研究領域內又一重要的常規技術方法。
從以上分析可見，分子生物學技術的應用將是實現中藥現代化的關鍵步驟，隨著研究的深入，這一高新技術在中醫藥領域也將會發揮其巨大作用，產生無可估量的社會和經濟效益，同時這也是當今世界高科技發展的焦點之一。為此，在GAP中藥材生產上引入現代生物工程高新技術也是加速實施中藥現代化的目的之一。
中藥材是整個中藥事業的一個領域，引進和導入當今高科技的生物工程技術，勢必引起中藥材研究和發展的一場變革。除了會使中藥材的研究發展有長足的進步之外，它將促使整個中藥傳統研究開發利用上發生一個新的突破，產生一個新的飛躍。
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