成都這個“國字號”實驗室 藏著中藥的“諾亞方舟”
2021-02-23 09:56:27來源:四川日報編輯:馮巧鳳責編:胡曉萌

(轉載)成都這個“國字號”實驗室 藏著中藥的“諾亞方舟”

  研究人員在做實驗。

(轉載)成都這個“國字號”實驗室 藏著中藥的“諾亞方舟”

  分裝好的種子正在乾燥間恒溫恒濕的條件下慢慢脫水。

  在成都中醫藥大學溫江校區西北邊,一棟平平無奇的科研樓下,藏著一個“巨型冰箱”,裏面存放著3萬多份來自全國20多個省市的中藥種子。這是全球最大的中藥種質資源單體庫,是中藥的“諾亞方舟”,也是該校西南特色中藥資源重點實驗室入選“國家隊”的支撐。這個實驗室是科技部近日發文批准在川建設的2家省部共建國家重點實驗室之一。

  西南特色中藥資源國家重點實驗室的研究方向,除了西南特色中藥資源的種質保存與創新外,還包含中藥的多維評價、中藥資源的轉化機制與調控等。

  近日,記者到成都中醫藥大學探訪了這個新晉“國家隊”成員。

  探奇

  中藥的“諾亞方舟”長啥樣?

  進入國家中藥種質資源庫大樓,走下旋轉的樓梯到達地下一層,再穿過幾扇厚重的鐵門,一陣寒意襲來。藥學院副院長裴瑾教授提醒,“這裡就是中藥的‘諾亞方舟’了”。之所以將其比喻為拯救生命的諾亞方舟,是因為這是國家中藥戰略儲備庫,收集了來自全國20多個省市的3萬多份種質資源。走廊兩側,明晃晃的厚重不銹鋼庫體將這些中藥種子分隔在恒溫恒濕的環境中。

  環顧這個資源庫,簡直就像一個超大型的“地下冰庫”,三個庫區常年維持著-18℃、-4℃、4℃的溫度,分別為長期庫、中期庫和短期庫。此外還有種質圃、離體庫及DNA庫等,形成了有機融合的保存體系。這其中,短期庫和中期庫主要是研究庫體,保存著研究用種質資源,而長期庫作為基礎庫,“放進去的種質資源就不能動了,一粒種子也不能拿出來。”按照設計,長期庫內的種子50年後,依然要保持生命活力。怎麼才能做到?脫水、低溫、冷凍。

  維護人員杜明勝用指紋識別打開了一個乾燥間,“這是技術難度最大的區域,又被稱為‘雙15間’。”溫度恒溫為15℃、濕度始終保持在15%。進入庫內的種子,都要先在這個低溫低濕的環境下進行細緻分裝、乾燥,達到要求後,再送到庫區保存。

  經允許,記者進入了-4℃的中期庫。在存放架上,一排排玻璃材質的密封儲物瓶滿滿噹噹。封存在密封紙袋中的中藥種子,通過脫水、低溫、冷凍方式,靜靜地保存活力,若干年後,一旦需要它們就能破土而出。

  由於庫區安裝著遠程監控設備,實驗室核心成員可以通過手機,隨時監控庫體運行情況,一旦溫度、濕度出現異常,會馬上採取緊急措施。庫區內還專門劃出一片區域,用於存放珍稀瀕危物種。裴瑾説:“我們還在全力蒐集,未來希望這塊區域越來越大。”

  據成都中醫藥大學副校長、實驗室主任彭成教授介紹,這樣的體系構建和保存模式,是借鑒了英國皇家植物園(邱園)中的“千年種子銀行”。英國皇家植物園邱園KEW始建於1759年,2000年邱園發起了“千年種子庫(Millennium Seed Bank)”計劃,是目前全球最大、保存物種最多樣化的種子銀行,保存的種子數量超過20億顆,理論上保存期限可以長達數千年。2012年,在種質資源庫獲批建設後,彭成曾帶隊前往英國學習,相關技術人員也在邱園接受了培訓,“就連儲存種子的玻璃瓶,也是從英國漂洋過海而來。”

  不僅是儲存,在一樓大廳內,存放著部分種子和它們珍貴的檔案資料,樓上還有各類實驗室。彭成説,這個資源庫承擔著川産藥材道地性的大數據機理、特色品種的基因組學、高寒瀕危稀有藥材野生變家種的生物繁育等重大攻關研究。

  系統

  成果帶動直接經濟産值近100億元

  四川是中醫藥文化發祥地之一,享有“中醫之鄉、中藥之庫”的美譽。全國第三次中藥資源普查數據顯示,中藥有12807種。如今四川有中藥7290多種,常用中藥中,川産中藥佔比超過80%,業界有“無川不成方”之説。

  實驗室正是依託四川豐富的中藥資源,大力開展西部道地藥材系統研究與綜合開發,支撐四川中藥産業發展。

  藥多不是核心優勢,關鍵要優。彭成説,要成為優質道地藥材有五大要素,即優良的種質資源、適宜的生長環境、規範的生産加工體系、顯著的臨床療效和中華人文思想。以此為藍本,彭成首創系統中藥學,提出中藥“品質制性效用”多維評價模式。該模式用系統的思維,從品種到品質,到制藥,到藥性,到藥效和臨床使用,整個鏈條拉通,對中藥材進行全産業鏈的研究。“中醫藥的好,總要讓大家知道才是真的好。”彭成説,要用現代科學技術、手段、方法來解析內在重要的科學內涵和原理。

  道理簡單,背後卻是極精密的研究。這涉及中藥從種子到成藥的全過程:生長階段,所需的光照、水分、微生物環境、栽培技術,加工階段的炮製工藝,毒效整合,臨床使用劑量效果,乃至每個藥材背後的歷史故事。

  有了這種研究思路,實驗室進行了川附子、川貝母、川麥冬等幾十個西南道地藥材開發和大宗藥材的系統研究。他們與數十家西南知名企業合作,在成功研製一批有重大影響和效益的中藥新藥之外,還對具有重大市場影響力的中成藥進行二次開發研究,帶來的直接經濟效益就近100億元,極大推動了四川中藥産業發展。

  研究成果的不斷轉化為市場新品,客觀上也推動了中醫藥走出國門。裴瑾説,中醫藥出國有很多壁壘,首先要克服的就是“標準壁壘”。為此,實驗室與藥企合作,進行了很多努力。如,在三七通舒膠囊的二次開發研究中,就是按照歐盟要求制定了原料藥標準,成功完成了該藥的歐盟完整註冊,並進入了《德國藥品法典》。在藥學界眾所週知的是,德國藥典要求極為苛刻,三七通舒膠囊能成為中國第一個進入其藥典的中藥原料藥,為我國以後有自主知識産權的中藥闖關西方市場奠定了基礎。

  中藥中有很多相反相成的物質,有時加工方式不同,藥效截然相反。比如被稱為“藥中將軍”的大黃,它是有名的瀉下藥,常用於通便,但大黃又含有鞣質等成分,同時具有收斂作用。同樣,益母草在《詩經》中有記載,具有活血調經作用,但它又含有一類生物鹼,能起到縮宮止血作用。怎樣才能提升藥效,減弱毒性?彭成團隊率先在我國開創了中藥毒理學這個學科,提出“毒性物質基礎、毒作用機制、控毒方法體系”的安全性評價模式。

  作為“國重”,善於進行物種轉化,形成新的優勢品種始終是最重要的研究課題,這方面,實驗室取得了不少成果。比如,過去藥用益母草大多出自河南、浙江,而彭成團隊研究發現,涼山冕寧境內在清代也有過益母草種植,有效成分比藥典中規定的含量高出4倍-11倍,於是,實驗室聯合澳門科技大學、中國中醫科學院中醫臨床基礎醫學研究所等單位,培育出了“川益一號”益母草,並獲得國家的GAP認證。

  近年來,實驗室還牽頭制定提升四川省地方中藥材品質標準,新增品種達51個。此外,對川幫炮製的理論和技術進行了全面傳承和創新,圍繞100個品種和100個品規的花、葉及全草類等開展炮製關鍵技術與産業化的攻關研究。

  未來

  對抗超級耐藥細菌藥物有望在這裡誕生

  記者探訪時正值寒假,校園裏靜悄悄,可實驗室卻是一片忙碌。會議室裏,藥學院院長傅超美教授,正帶著團隊和中藥品質研究國家重點實驗室澳門大學團隊的同行,通過視頻會議切磋交流。而樓下,數十個房間被研究生們擠得滿滿噹噹,他們在自己的研究方向上各自努力著,細胞動力學、多功能成像、血液與生化檢測、小動物活體成像……各類實驗馬不停蹄地進行。

  彭成打趣道:“高興三五天,辛苦三五年;高興一陣子,辛苦一輩子。”國家重點實驗室的末位淘汰制,讓評上了“國重”後的團隊壓力更大了。

  談及實驗室的發展方向,團隊已有謀劃。種質資源庫,不光是保存,還要研究植物的全基因圖譜,研究其中的關鍵基因、次生代謝産物、藥物發生作用的物質,用工程的方法來解決藥性研究問題。

  在藥物發現方面,目前該實驗室已參與到抗耐藥菌研究的國家重大專項中。對抗超級耐藥細菌,是全世介面臨的難題,也是未來有望産生原始創新的研究方向。彭成説,目前實驗室已提出了抗耐藥菌發現的模式,發現了一些中藥的對抗超級耐藥細菌的有效部位和成分,正在針對這些部位做增強藥效、降低毒性的衍生合成研究。

  如何看待一些社會公眾對中醫藥的“誤讀”?彭成説,這與目前中醫藥從業者良莠不齊有關。現在分科越來越細、手段越來越多,融通越來越少,導致擁有系統思維的人越來越少。真正的“大醫、大家、大師”應具有哲學思辨的頭腦、國學的底蘊、精深的專業知識,並掌握了現代科學思維原理與技術方法。中醫藥不僅是中國古代科學的瑰寶,而且在當代閃爍著智慧的光芒。“作為中醫藥人,我們要把中醫藥傳承好、發展好、利用好,要用現代思維方式和話語體系表述中醫藥的深奧內涵,為人類健康做出貢獻。”(記者 徐莉莎 文/圖)

  原標題:這個“國字號”實驗室藏著中藥的“諾亞方舟”

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