解码中药：跨出基因梦想第一步

对很多人来说，沿用了数千年的中药，一直很神秘———药吃下去了，病好了。但为什么好，什么东西起作用？不知道。专业人士将这个过程称为“黑箱”。而为了打开它，几十年来人们尝试了各种办法：引入化学分析、推动“指纹图谱”……但大多成效不显著。

现在，被认为是转折性的“基因”来了。

两个多月前，广药集团和中国医学科学院在北京钓鱼台国宾馆联合宣布，“丹参基因组框架图”成功绘制完成。这是全球发布的首个药用植物基因组框架图，意味着广药集团在全球率先进入中药基因时代。

一个叫做“中药基因”的名词首次进入人们的视线。随后，“中药基因”也成为各大报章及网络不断出现的高频词。不过，在这些喧嚣和热闹背后，研究者仍保持着一贯的冷静：这是为实现一个千百年的中药梦想，而跨出的第一步。他们希望通过建立中药基因库，从不同以往研究的任何角度，解读中药遗传信息的“无字天书”，破解中药地道药材以及中医药作用机理的神秘面纱。

中药基因：

像解码人类基因一样前进

白云山丹参基因组的项目从5年前就已开始启动，由广药集团旗下广州白云山和记黄埔[61.500.90%]中药有限公司与中国医学科学院药用植物研究所合作进行。项目利用第二代高通量测序技术对丹参全基因组进行测序，并完成丹参基因组框架图的组装。目前测序深度已达丹参基因组大小的20倍，测序结果已覆盖92%的丹参全基因组和96%的基因编码区。

提及基因，很容易想起人类本身。不仅仅是人类，每种生物都含有各自的基因，而丹参作为其中一种生物，当然也有它自己的基因。丹参基因组框架图的绘制，就相当于当年的人类基因组计划，只是此前针对的是人类，而这次测序的目标是中国传统的药用植物———中药。此前，国际上已经完成了拟南芥、大豆、水稻、玉米、黄瓜等多种经济作物的全基因组测序。

人类基因组框架图的完成，标志着人类从此进入了后基因时代。如今，中药也进入后基因时代。只是，和前基因时代相比，这个后基因时代能带来怎样的变革？

要解释这个问题，又不得不回到人类基因。

打开“黑箱”：

中药作用机理有望解码

“人体中有几千种酶，对人体摄入的东西进行调控。”广州中医药大学药理学研究员、中药学科硕士生导师奇锦峰一直专注于药物代谢动力学研究。他说，其中有一种代号为CYP3A4的药物代谢酶，参与了大约50%的临床药物代谢。它很容易被很多物质抑制，被少部分物质诱导。因此，美国FDA规定，每一种新药的开发过程，都要以这种酶作窗口，来研究药物代谢及药物相互作用。

奇锦峰曾做过这样一个实验。给老鼠服下他汀类降压药，服完药物后再马上喝下大剂量的西柚汁，结果显示，喝了西柚汁后，CYP3A4酶的活性被抑制。由于酶代谢的速度慢了，药物的浓度会升高，药效会更强。但对于高血压患者来说，药效强并不是一件好事，因为药效过强会导致血压被压得很低，造成血压极不稳定。

然而，这只是生物化学水平上的研究，如何确定这个结论的正确性呢？

“这就需要进一步完成基因水平的研究，也就是在基因的表层面上进行实验，来进一步印证。”奇锦峰说，“如果被抑制的话，动物中提取的RNA就上升得慢，被诱导的话，就上升得快，差别就出来了。”

“21世纪的今天，所有人类疾病关联的研究，最终让人信服的，都要做到基因水平。不做到这一层面，没有说服力。这也就是后基因时代与前基因时代的不同和进步之处。”奇锦峰表示，从生命科学讲，人类基因组研究的目的，就是要读懂每个基因与某种疾病的种种关系，从而开发出能“修复”变异基因的新药。“当然，要实现这个还需要很长的时间。”

同样的道理，现代科学包括西方医学，对中药的质疑就是，中药是多成分的混合物，这一多种作用成分治疗疾病的作用机理并不清楚。因此，除了临床统计数据外，基本没有办法确定是哪一味中药在起作用。也就是常说的，中药的作用机理不明确。这就更需要从基因水平进行印证，如一种中药的基因与某种疾病到底有何关系，中药的基因如何“修复”病变的基因等等。当然，要做到这点需要的时间更长。

迫在眉睫：

用基因解决药材“断粮”

首个药用植物基因组框架图一经公布后，便引来一些猜疑：中药的作用机理尚未研究清楚，就一味追求在分子生物学的层次研究基因，是不是太早？甚至有人说，中药基因更像是一场商业炒作。

到底有没有意义？确实，要弄懂中药基因如何“修复”人类病变的基因，那是需要花几十年甚至是几百年才有可能做到的事。但对药商来说，通过中药基因来解决中药材“断粮”的问题，却是迫在眉睫的事。

“在我们看来，研究中药基因是中成药产业做强做大的需要。”王德勤，广州白云山和记黄埔中药有限公司研发总监，白云山丹参基因组框架图的绘制工作她几乎全程跟踪。“由于我国中药资源十分丰富，各地用药品种和习惯不尽相同，因而对各种中药资源进行品种基因图谱的测定，建立统一的中药材品种基因组图库，是一项十分重要且必要的工作。”

1997年开始，国务院18个部委联合编制了《中药现代化科技产业行动计划》（纲要），令我国中药产业得到极大的提高。再加上2003年非典以来，人们对于中药的信赖，中药材的消费量也大幅上涨。以板蓝根为例，板蓝根是一种用量极大且销量一直在飞速增长的药材。20世纪70年代板蓝根许多疗效已经确定，年销售量突破3000吨；据不完全统计，2006-2008年，全国板蓝根累计销量已经达到60000吨左右。

一个中成药品种从小做大，由弱及强，当进一步做强做大时难免会遇到原材料制约的问题。这些问题可以是数量上的，而更多的还是质量上。

“中药材资源稀缺就已经成为中医药发展一大制约因素，以后随时可能面临‘断粮’问题。”王德勤说，目前中药材中黄芪、甘草、三七等就面临着严重供应不足。如黄芪主要产地是在内蒙古，由于先前过量采摘，再种植速度慢而引起供应不足。

另一大问题，就是中药材的质量。王德勤表示，由于土地、水资源污染严重，如今许多优质中药正濒临灭绝。也就是说，现在的草药和五千年前“神农尝百草”所尝的草药已经有很大差别。再加上中药讲究地道性，不同产地所生产出的质量差别大。这些都制约中成药产业的发展。

王德勤认为，只有解决了约束才能够提高产量，确保质量。中药基因研究就是试图通过信息解码，掌握药用植物的“基因密码”，找出中药里控制有效成分的功能性基因，从而培育新品种，大幅提高中药材产量和质量。

然而，不管是希望通过基因研究来读懂中药的作用机理，还是通过基因来解决中药种植瓶颈，这都需要相当长的时间，但可以说，丹参基因组框架图的绘制也许就是为以上美好愿望所跨出的第一步。

“基因图谱之父”

英国诺贝尔生理学及医学奖获得者约翰·萨尔斯顿爵士，被称为“基因图谱之父”。他是2002年诺贝尔生理学及医学奖获得者，英国顶尖科学家之一。他与华盛顿大学的沃特斯顿共同确定了世界上最早的基因图谱。1990年开始基因排列，1998年完成了世界上首份动物基因图谱。与此同时，1992年至2000年，作为剑桥大学桑格中心主任参与了人类基因图谱计划。2002年，与乔琪娜·费莉合著《生命的线索：科学、政治、伦理和人类基因组的故事》一书，并于当年获得诺贝尔生理学及医学奖。

来源：羊城晚报作者：记者陆志霖 实习生吴淑惠 孙舒源

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