现代组学前沿技术推动中药学科跨越式发展

---《本草基因组学》书评

肖培根

中国医学科学院药用植物研究所

《本草基因组学》专著的出版受到相关学术领域和大专院校的广泛关注,作为一门新兴的前沿学科,本草基因组学引领现代组学技术在中医药研究中的应用,为中药多学科交叉研究提供基础,实现多学科共同发展,从新的视角层面推动中药研究的现代化进程。

目前本草基因组学已被北京协和医学院、上海中医药大学、武汉理工大学、天津中医药大学、吉林农业大学、湖北中医药大学、成都中医药大学、云南中医学院、武汉轻工大学等一批大专院校列为研究生或本科生课程。

科学出版社组织目前本草基因组学已被清华大学北京协和医学院、湖北中医药大学、吉林农业大学、武汉理工大学、成都中医药大学、云南中医学院等一批大专院校列为中医药专业研究生或本科生专业课程。

”目前本草基因组学已被清华大学北京协和医学院、湖北中医药大学、吉林农业大学、武汉理工大学、成都中医药大学、云南中医学院等一批大专院校列为中医药专业研究生或本科生专业课程。”

广泛听取专家的建议和意见,陈士林教授主编、周宏灏院士主审出版了“十三五”规划教材、全国高等医药院校规划教材《本草基因组学》。

该书对近十年来的本草基因组学研究进行了细致的梳理和总结,并对学科发展和未来的研究思路和方向进行了探讨,同时根据教材的需要加强了概念性和理论性的介绍,力求为读者搭建更扎实的理论基础和知识体系。

本草基因组学的学科概念最早由陈士林团队于2009年提出,是中药学与基因组学的交叉学科。经过近十年的快速发展,通过不断夯实研究基础,持续吸收和丰富研究内容,目前本草基因组学已经成为涵盖药用中药多组学研究的综合性学科。

2012年,该团队应用光学图谱和高通量测序技术,完成了染色体水平的灵芝基因组精细图绘制,研究以“Featuredimage”形式发表在NatureCommunications,这是本草基因组学计划提出以来取得的第一个重大研究进展。

《今日美国》(USA TODAY)以“揭秘中国‘仙草’基因组”为题,对灵芝基因组研究进行了报道,该研究也被Nature China网站选为中国最佳研究。

2015年该团队在Science增刊撰文“本草基因组学解读传统药物的生物学机制”,提出本草基因组学为药用模式生物、道地药材研究、基因组辅助育种、中药合成生物学、DNA鉴定、基因数据库构建等提供理论基础和技术支撑。

该团队还相继完成了人参、丹参、卷柏、紫苏、穿心莲、菊花、茯苓等多个药用植物的基因组测序组装研究工作,美国基因组网站(WOG)对该团队人参基因组的研究工作进行了特别报道。基于本草基因组学研究,该团队陆续突破无公害人参农田栽培、灵芝药用模式物种、道地性产区连作障碍、以及三七、紫苏分子辅助育种等一系列中药难题,并通过分子辅助选育得到一批优良新品种。

2018年《中国科学-生命科学》组织“本草基因组学”专题,集中展示了本草基因组学研究的最新进展,引起学界的广泛关注。该研究团队还获得了教育部长江学者和创新团队发展计划“中药资源学”创新团队和中国医学科学院医学与健康科技创新工程“本草基因组学”创新团队称号。

近年来过度采挖,环境破坏和全球气候变暖等因素引起野生中药材生态环境的变化,使许多药用物种面临灭绝的风险,导致野生种群减少,遗传多样性消失,抗旱抗逆,优质高产等珍贵基因资源丢失,保护基因资源的任务迫在眉睫。

种植药材也面临种质资源匮乏,农残重金属超标,中药材流通领域存在混伪品等严重问题,因此,加强基于现代科技前沿技术的中医药基础性研究,开发和引入新技术新方法,从源头上保障中药的有效性和安全性是实现中药和中医药产业可持续发展的首要任务。

本草基因组学作为新兴基础学科可有效串联起中药资源学、生药鉴定、栽培学、化学、药理学等学科领域,为传统的中药学科注入了新鲜的血液,其发展和应用将进一步缩小中医药学与其他生命科学研究的差距。

肖培根 中国工程院院士、中国医学科学院药物研究所名誉所长、《中国中药杂志》名誉主编

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