科学促进中药资源的可持续利用
中国中医药报 2010-06-11
□ 张小波 郭兰萍 孙成忠 赵润怀 黄璐琦
近半个世纪以来，随着人口的急剧增长和世界范围内“回归自然”热潮的蓬勃发展，使人类社会对中药资源的需求不断增加，给我国中药事业带来了前所未有的机遇，同时也给中药资源带来了极大的冲击和压力。由于对合理开发利用中药资源的认识不足，加之利益驱使致使部分中药资源采捕过度，导致一些中药资源短缺，分布范围日益缩小。我国处于濒危或受威胁状态的近3000种植物中，具有药用价值的约占60％～70％。1987年出版的《中国珍稀濒危保护植物名录》第一册公布了珍稀濒危植物共389种，药用种类有115种。1992年公布的《中国植物红皮书》收载濒危植物398种，其中药用植物168种。国务院颁布的《野生药材资源保护条例》规定了国家重点保护的药材物种的名录，收载种类76种。随着时间的推移药用濒危物种的数量呈上升趋势。
目前，中药材的人工种植是解决中药资源供求矛盾，保护野生中药资源的主要方法。近年来，随着国家大农业战略的实施和相应政策的出台，使得中药材栽培种植成为不少地区农民脱贫致富的重要途径，中药材栽培种植面积不断扩大。但是，随着中药材大范围的引种栽培，中药材质量下降问题严重。药农在中药材人工生产中，如何选取适当的区域开展中药材的人工种植，管理者如何根据中药资源特性制定科学合理的资源保护规划等一系列问题是中药资源可持续发展面临的主要技术难题之一。当前，充分发挥科学技术的作用，研究和推广中药资源适宜性技术，着力提高中药材种植中的科技含量，科学地指导中药材人工种植基地的选取，成为中药材种植中急需解决的关键技术问题之一。为此，国家科技部、国家自然科学基金委、国家中医药管理局，以及各省科技部门纷纷设立与中药资源生态适宜性相关的课题，支持中药生态适宜性研究，以解决中药资源生态适宜性方面的难题。通过中国中医科学院中药研究所与多家单位合作，进行联合攻关，中药资源的生产适宜性研究取得了可喜的成就。
第一是以3S技术为核心构建“中药道地药材生态适宜性空间分析数据库系统”
以3S技术为核心和底层，开发了基于3S技术的中药道地药材空间分析数据库系统。数据库系统具有数据管理、空间插值、遥感分析、数理统计、空间分析等功能；支持各类通用的矢量数据、栅格数据，以及不同空间尺度数据之间的相互转换。如利用空间插值功能，选用克立格法（Kriging）插值方法，对全国1971年-2000年30年间的年均温度进行空间插值分析，插值精度为4km×4km，得到全国各地年平均温度的空间分布图。数据库充分利用了3S技术在空间分析方面公认的优势及成熟的技术，保证了数据库的先进水平，为中药道地药材生态适宜性研究及中药资源管理决策咨询提供了共享服务平台。
第二是率先实现了以质量为基础的道地药材的生态适宜性区划
在国家科技支撑计划项目“苍术生态适宜性区划”，广西壮族自治区科技攻关与新产品试制课题“广西青蒿种植适生地等级区划研究”等课题的支持下，针对以往以产量和分布为依据进行中药区划忽视中药质量的缺点，率先开展了以质量为基础的道地药材的生态适宜性区划研究。如，利用典型相关分析结合逐步回归得到气候因子与苍术挥发油的相关模型，并确定影响苍术质量的气候主导因子。在收集分析与苍术生长相关的群落特征数据基础上，进行了苍术群落分布特征提取，明确了适宜苍术分布群落类型的分布区域。根据气候适宜性、群落适宜性和土壤适宜性区划结果，结合土地利用情况，成功地实现了苍术挥发油组分及青蒿素积累的生态适宜性区划，体现了中药材重视药效质量的特点。这是我国首次实现以多个次生代谢积累为目标的药材生态适宜性区划研究。
在实地调查的基础上，研究分析了广西青蒿中青蒿素含量与生态环境因子之间的关系。构建了广西地区青蒿生物量和青蒿素含量的空间分布模型，利用GIS的空间分析功能，实现了广西青蒿生物量和青蒿中青蒿素含量的等级区划。在构建青蒿生物量和青蒿素含量的空间分布模型基础上，实现了单株青蒿素产量的等级区划。综合考虑青蒿素含量、生物量、产量的空间分布和土地利用情况，在各单项区划的基础上，实现了广西青蒿种植生产适宜性等级区划。这是我国首次以青蒿素含量与青蒿生物量相乘来计算得到青蒿素产量，并以产量为目标的药材生产适宜性区划，研究成果达到了国内领先水平和国际先进水平。相关研究成果可以有效地解决中药资源生态适宜性研究的技术难题，并可以有效地指导中药材人工种植基地的选取。
第三是实现了中药资源的遥感估产和动态监测
全面实时地掌握我国中药资源的分布、资源量的现状以及其变化情况，对保护我国珍稀濒危药用生物物种资源、实现资源的可持续利用具有重要意义。目前，利用遥感技术进行中药资源调查和监测具有一定难度。国内还很少有用遥感技术对野生稀有中药资源进行研究的范例。中国中医科学院中药研究所与多家单位合作，进行联合攻关，在国内率先开展了应用空间分析技术，进行单品种野生药用植物调查、估产和监测研究。
第四是实现了中国药材资源地图集数字化
为更好地为行业服务，目前已由中国药材集团公司研发中心与有关单位合作进行联合攻关，对第三次全国中药资源普查成果“中国药材资源地图集”进行了数字化和网络化工作。相关内容可以与中药材生态适宜性研究结果和中药资源的遥感估产和动态监测结果相互印证。
此外，为促进中药资源研究成果的社会共享和应用，中药资源区划相关研究技术成果和中国药材资源地图集，已在“中国中药资源研究与实践”网站上公布，并提供了中药资源区划方面的技术支持。中药资源研究领域多项成果和技术的社会共享，不但可为中药材人工生产中，优质中药材种植区域的选取提供科学依据；而且还可以为中药资源开发利用，以及制订合理的资源发展规划和法律法规保护中药资源提供参考。有助于进一步提升中药资源的人工生产能力，促进中药资源的可持续利用。
（作者为全国中药资源普查筹备技术专家组成员）
