基因技术与中医药现代化(3)
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2006年6月22日
三.中药现代化的发展思路
实现中药现代化，必须在思路上有所创新和突破。新思路、新技术、新方法、新理论是解决制剂落后、成分不明、质量难控制、疗效数据不科学、概念本质不清晰、多靶点、多系统的中医药发展的根本出路。
1.引进现代高新技术，特别是基因技术，研究中医药
近十多年来基因技术的长足发展，成熟的生物基因工程等生物技术，为中草药现代化的研究提供了难得的技术手段，使中草药的研究深入到了一个更广阔的天地。不但使中草药的药理药效研究进入到分子基因水平，而且使中草药生产栽培，收藏，加工等等环节的研究也深入到分子水平。从分子基因水平研究中草药的药理药效更有利于阐明中草药治病的多样性的作用机制，阐明中草药科学的本质，为实现中药现代化打下基础。
利用基因技术研究中草药药材生长、发育、繁殖和遗传，阐明中草药有效成分的生物合成和代谢调节途径，为用生物技术生产高质量的中草药药材或中草药有效成分提供了理论依据和新途径。这是中草药可持续性发展不可缺少的方向和途径。
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根据传统中药的应用经验，采用先进的现代分子药理学、功能基因组学、蛋白组学实验技术与方法等基因，建立高通量、高效快速的中药及其成分药理药效筛选模型和计算机模拟药理药效研究模型，利用多成分、多途径、多靶点、快速简便、灵敏高效的药理、药化检测方法，研究中草药及其成分，建立中药药理、药性研究成果数据库，将大大加快中药现代化的进程。
中草药是天然组合化学库。在数千种中草药中存在着大约数百万种化合物，这些化合物的结构类型几乎囊括了所有的化合物的结构类型，是最完好的天然组合化合化学库。然而，目前经提取、分离、纯化、确定结构的中草药成分只有约不到1万种，不到中草药可能成分总数的百分之一。为充分利用和理解中草药中的各种成分，需要尽快弄清各种中草药中的各种成分。引进现代化学研究技术和成果，包括各种分离纯化技术，结构分析技术、定性定量分析技术。如超临界萃取，超滤膜分离技术、分子蒸镏技术、HPLC(高效液相色谱)、HPCE(高效毛细管电泳技术)、GC(气相色谱)、LC(液相色谱)、MS(质谱)、LC-MS?DMS(液质联用)、NMR(核磁共振谱)、ES或APCI(大气压化学离子化)；ACPLC MS、MDTOF技术，组合化学等到先进提取、分离、纯化、确定结构的新技术，高效快速地提取、分离、纯化出各种目的中草药的成分、确定它们的结构，建立我国中草药成分数据库，将大大加快中药现代化的进程。
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中药现代化必须实现中草药研究成果信息化。加快中草药研究成果的传播，实现中草药研究成果的国际化共享，对促进中草药的研究有着极其重要意义。中草药研究成果信息化有利于取长补短，避免中草药研究的无效重复，避免中草药研究的资源浪费，有利于中草药研究的快速高效发展。利用互联网技术，开发各式各样中草药研究软件，建立各种各样的中草药研究数据库，如中草药成分数据库、中草药成分指纹图谱信息库，中药药理、药性研究成果数据库，发展中医药信息学技术，实现中草药研究成果信息化，加快中药现代化的进程。
2.应用现代生物技术 筛选中药创新药物
20世纪后期分子生物学的迅速发展，生物技术也伴随着迅速发展。对遗传病、传染病(病毒、细菌、真菌、寄生虫性疾病)、心脑血管疾病、糖尿病、骨质疏松症、癌肿、神经性疾病的研究已从分子水平、细胞水平、组织器官水平到整体水平的各种研究方法和手段。与这些疾病相关的基因不断地被鉴定和克隆，许多生理作用的调节控制过程逐渐被阐明。由于人类基因组图谱的绘制工作已完成，人们开始在基因组整体水平上对基因的功能进行研究，对生物功能的主要体现和执行者蛋白质的结构形式、修饰加工、转运定位、分泌代谢、分子间相互作用等的蛋白质组学研究也已全面展开。对疾病分子机制认识的加深，酶和受体与疾病的关系不断阐明，将使新的药物筛选模型不断建立。目前许多最新生物技术成果以不同的途径方式应用于药物筛选，主要有从分子水平、细胞水平、组织器官水平到整体动物水平建立各种药理筛选模型，依靠现代分离纯化分析方法，从中药复杂的化学物质中筛选活性成分或先导化合物，申请专利，获得知识产权保护，并进一步开发成药物，将是我国创新药物研究的多快好省之路，也将大大加速中药产业现代化进程。
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3.多学科联合研究，交叉学科和综合研究
中药现代化是一个工程浩大的系统工程。它涉及医学，药学，化学，生理生化，生物工程技术等许多理化和生物学科。过去，中草药研究者主要从事成分和药理药效研究，较少涉及中草药本身的生理生化和中草药资源再生等研究；并且大多数研究者是孤军奋战，或单纯研究成分、或单纯研究药理药效、或单纯研究某一方面，缺乏系统研究，使中草药研究院成果残缺不全，难于使研究成果产生重大效应，难于全面反映中药现代化意义。
今后，中草药研究要系统化，加强各方面研究人员的分工协作合作，特别是对中草药中的代表性品种，如人参、当归、丹参、白术等等中草药各大功能类别当家代表品种，要组成综合研究的重大课题，对它们的药性、成分、药理药效、有效成分在植物体内的生理生化代谢过程，植物生态、组织细胞培养的生物工程研究和质量控制等方面进行多学科，多层次，多水平的全方位系统研究，全面阐明它们的成分药效关系、药效成分在人体内代谢过程及其对药效影响关系、药效相互影响关系，质量药效关系、资源高效利用和可持续发展关系、有关中草药配伍关系及其成分相互影响关系。
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4.创新中药药理作用机制理论
中药现代化要用定义确切，意义明了的现代语言解释中医药理论。由于传统中药理论发展得很早，其使用的术语是较模糊的哲学术语，难于被世人接受。因此要根据中草药的科学研究成果，用现代科学术语，重新解释中医药理论，这要求理论创新才能实现。近几年来有人提出如下新学说，本人认为很意义。
薛燕等到提出中药药理作用的霰弹理论，认为中药的药效是复方中各种成分的各种药理作用的综合作用结果，认为中药复方中各种成分含量虽低，各种药理作用虽弱，其某一成分的某一药理作用强度可能有限，但由于合理配方，它们之间却是互补，相互取长补短，综合在一起的，由于它们的相互作用构成级联放大作用，引发最终的全面的整体瀑布效应，反而对机体产生最佳的药效治疗结果药效，而且副作用很小、毒性很低。
王智民等到提出中药药理作用的“水闸门学说”，认为虽然中药复方中各种成分的单一作用都比西药差，但由于中药的药效是复方中各种成分的各种药理作用的综合作用结果，而某种疾病是由不同致病因素共同作用而引发，不同的成分可能作用于某种疾病的不同致病因素，而各种药理作用就象大河的支流一样，各自虽小，很多能汇集一起，综合的药效却是象大河一样威力无比而对机体产生最佳的药效治疗结果。
, 百拇医药
这些新学说虽然内容不够全面，有待完善，但却能比较好地解释中药复方的作用方式，对以复方为特色的中医药来说，确实是一种比较好的理论模式。
5.深入研究中药作用机制，丰富中药现代化的实质内容
虽然传统中医药理论从哲学的高度阐述了中药的药理作用和作用机制，但这确实过于含蓄模糊，无法用现代人接受的科学语言进行解释；因而其内容也就不够充实和丰富。要使中医药的国之瑰宝得于发扬光大，用现代科学技术研究中草药，深入研究中药的作用机制，提高中药作用特异性和长效、强效性，就显得非常重要。
现代生命科学，特别是分子生物学基因技术和计算机技术的研究成果为中药现代化研究提供了广阔的天地和技术手段。研究中草药对新的药物靶点(受体、离子通道、各种机体基因)、新的信号转导通路和物质代谢途径及其调控机制的影响，将深入到分子水平研究中草药的功效、相互作用、中药成分的吸收分布代谢及其影响因素，不同药理作用之间相互作用，多因素相互作用、中药作用差异性与人体基因型关系等等。随着人体基因组计划(HGP)向后基因组研究深入发展，人们从基因结构研究深入到基因和基因组功能及其调控研究，研究成果不断涌现；中医药理论的复方和整体治疗观、证与病的辩证统一、疾病与治疗的多样性与特异性相互辩证统一和多元化与一元化的辩证与统一观等等，这些合理内涵在现代生物医药学中的重要性日益突出。中医药研究将深入到基因和基因组功能及其调控研究水平，这些研究将获得突破性进展，并将极大地丰富发展现代中医药理论，为中药现代化作出重大贡献。
总之，中药现代化就是要实现中医药学理论的合理内涵的清晰化、科学化、系统化、信息化。以高通量、多因素、微型化、自动化和快速高灵敏为特点的基因技术正是用来研究中医药的最佳选择。
只有引进现代高新技术特别是功能基因组、蛋白组学和生物信息学等基因技术方法，多学科联合研究中医药，系统深入研究中医药理论及实践、加强中药复方研究，加强成分与功能相互关系研究，从分子水平、细胞水平、器官水平到整体水平，深入研究中药复方作用机制，阐明复方的药理机制与物质基础，创新中医药理论，才是真正实现中药现代化之路。, 百拇医药
实现中药现代化，必须在思路上有所创新和突破。新思路、新技术、新方法、新理论是解决制剂落后、成分不明、质量难控制、疗效数据不科学、概念本质不清晰、多靶点、多系统的中医药发展的根本出路。
1.引进现代高新技术，特别是基因技术，研究中医药
近十多年来基因技术的长足发展，成熟的生物基因工程等生物技术，为中草药现代化的研究提供了难得的技术手段，使中草药的研究深入到了一个更广阔的天地。不但使中草药的药理药效研究进入到分子基因水平，而且使中草药生产栽培，收藏，加工等等环节的研究也深入到分子水平。从分子基因水平研究中草药的药理药效更有利于阐明中草药治病的多样性的作用机制，阐明中草药科学的本质，为实现中药现代化打下基础。
利用基因技术研究中草药药材生长、发育、繁殖和遗传，阐明中草药有效成分的生物合成和代谢调节途径，为用生物技术生产高质量的中草药药材或中草药有效成分提供了理论依据和新途径。这是中草药可持续性发展不可缺少的方向和途径。
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根据传统中药的应用经验，采用先进的现代分子药理学、功能基因组学、蛋白组学实验技术与方法等基因，建立高通量、高效快速的中药及其成分药理药效筛选模型和计算机模拟药理药效研究模型，利用多成分、多途径、多靶点、快速简便、灵敏高效的药理、药化检测方法，研究中草药及其成分，建立中药药理、药性研究成果数据库，将大大加快中药现代化的进程。
中草药是天然组合化学库。在数千种中草药中存在着大约数百万种化合物，这些化合物的结构类型几乎囊括了所有的化合物的结构类型，是最完好的天然组合化合化学库。然而，目前经提取、分离、纯化、确定结构的中草药成分只有约不到1万种，不到中草药可能成分总数的百分之一。为充分利用和理解中草药中的各种成分，需要尽快弄清各种中草药中的各种成分。引进现代化学研究技术和成果，包括各种分离纯化技术，结构分析技术、定性定量分析技术。如超临界萃取，超滤膜分离技术、分子蒸镏技术、HPLC(高效液相色谱)、HPCE(高效毛细管电泳技术)、GC(气相色谱)、LC(液相色谱)、MS(质谱)、LC-MS?DMS(液质联用)、NMR(核磁共振谱)、ES或APCI(大气压化学离子化)；ACPLC MS、MDTOF技术，组合化学等到先进提取、分离、纯化、确定结构的新技术，高效快速地提取、分离、纯化出各种目的中草药的成分、确定它们的结构，建立我国中草药成分数据库，将大大加快中药现代化的进程。
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中药现代化必须实现中草药研究成果信息化。加快中草药研究成果的传播，实现中草药研究成果的国际化共享，对促进中草药的研究有着极其重要意义。中草药研究成果信息化有利于取长补短，避免中草药研究的无效重复，避免中草药研究的资源浪费，有利于中草药研究的快速高效发展。利用互联网技术，开发各式各样中草药研究软件，建立各种各样的中草药研究数据库，如中草药成分数据库、中草药成分指纹图谱信息库，中药药理、药性研究成果数据库，发展中医药信息学技术，实现中草药研究成果信息化，加快中药现代化的进程。
2.应用现代生物技术 筛选中药创新药物
20世纪后期分子生物学的迅速发展，生物技术也伴随着迅速发展。对遗传病、传染病(病毒、细菌、真菌、寄生虫性疾病)、心脑血管疾病、糖尿病、骨质疏松症、癌肿、神经性疾病的研究已从分子水平、细胞水平、组织器官水平到整体水平的各种研究方法和手段。与这些疾病相关的基因不断地被鉴定和克隆，许多生理作用的调节控制过程逐渐被阐明。由于人类基因组图谱的绘制工作已完成，人们开始在基因组整体水平上对基因的功能进行研究，对生物功能的主要体现和执行者蛋白质的结构形式、修饰加工、转运定位、分泌代谢、分子间相互作用等的蛋白质组学研究也已全面展开。对疾病分子机制认识的加深，酶和受体与疾病的关系不断阐明，将使新的药物筛选模型不断建立。目前许多最新生物技术成果以不同的途径方式应用于药物筛选，主要有从分子水平、细胞水平、组织器官水平到整体动物水平建立各种药理筛选模型，依靠现代分离纯化分析方法，从中药复杂的化学物质中筛选活性成分或先导化合物，申请专利，获得知识产权保护，并进一步开发成药物，将是我国创新药物研究的多快好省之路，也将大大加速中药产业现代化进程。
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3.多学科联合研究，交叉学科和综合研究
中药现代化是一个工程浩大的系统工程。它涉及医学，药学，化学，生理生化，生物工程技术等许多理化和生物学科。过去，中草药研究者主要从事成分和药理药效研究，较少涉及中草药本身的生理生化和中草药资源再生等研究；并且大多数研究者是孤军奋战，或单纯研究成分、或单纯研究药理药效、或单纯研究某一方面，缺乏系统研究，使中草药研究院成果残缺不全，难于使研究成果产生重大效应，难于全面反映中药现代化意义。
今后，中草药研究要系统化，加强各方面研究人员的分工协作合作，特别是对中草药中的代表性品种，如人参、当归、丹参、白术等等中草药各大功能类别当家代表品种，要组成综合研究的重大课题，对它们的药性、成分、药理药效、有效成分在植物体内的生理生化代谢过程，植物生态、组织细胞培养的生物工程研究和质量控制等方面进行多学科，多层次，多水平的全方位系统研究，全面阐明它们的成分药效关系、药效成分在人体内代谢过程及其对药效影响关系、药效相互影响关系，质量药效关系、资源高效利用和可持续发展关系、有关中草药配伍关系及其成分相互影响关系。
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4.创新中药药理作用机制理论
中药现代化要用定义确切，意义明了的现代语言解释中医药理论。由于传统中药理论发展得很早，其使用的术语是较模糊的哲学术语，难于被世人接受。因此要根据中草药的科学研究成果，用现代科学术语，重新解释中医药理论，这要求理论创新才能实现。近几年来有人提出如下新学说，本人认为很意义。
薛燕等到提出中药药理作用的霰弹理论，认为中药的药效是复方中各种成分的各种药理作用的综合作用结果，认为中药复方中各种成分含量虽低，各种药理作用虽弱，其某一成分的某一药理作用强度可能有限，但由于合理配方，它们之间却是互补，相互取长补短，综合在一起的，由于它们的相互作用构成级联放大作用，引发最终的全面的整体瀑布效应，反而对机体产生最佳的药效治疗结果药效，而且副作用很小、毒性很低。
王智民等到提出中药药理作用的“水闸门学说”，认为虽然中药复方中各种成分的单一作用都比西药差，但由于中药的药效是复方中各种成分的各种药理作用的综合作用结果，而某种疾病是由不同致病因素共同作用而引发，不同的成分可能作用于某种疾病的不同致病因素，而各种药理作用就象大河的支流一样，各自虽小，很多能汇集一起，综合的药效却是象大河一样威力无比而对机体产生最佳的药效治疗结果。
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这些新学说虽然内容不够全面，有待完善，但却能比较好地解释中药复方的作用方式，对以复方为特色的中医药来说，确实是一种比较好的理论模式。
5.深入研究中药作用机制，丰富中药现代化的实质内容
虽然传统中医药理论从哲学的高度阐述了中药的药理作用和作用机制，但这确实过于含蓄模糊，无法用现代人接受的科学语言进行解释；因而其内容也就不够充实和丰富。要使中医药的国之瑰宝得于发扬光大，用现代科学技术研究中草药，深入研究中药的作用机制，提高中药作用特异性和长效、强效性，就显得非常重要。
现代生命科学，特别是分子生物学基因技术和计算机技术的研究成果为中药现代化研究提供了广阔的天地和技术手段。研究中草药对新的药物靶点(受体、离子通道、各种机体基因)、新的信号转导通路和物质代谢途径及其调控机制的影响，将深入到分子水平研究中草药的功效、相互作用、中药成分的吸收分布代谢及其影响因素，不同药理作用之间相互作用，多因素相互作用、中药作用差异性与人体基因型关系等等。随着人体基因组计划(HGP)向后基因组研究深入发展，人们从基因结构研究深入到基因和基因组功能及其调控研究，研究成果不断涌现；中医药理论的复方和整体治疗观、证与病的辩证统一、疾病与治疗的多样性与特异性相互辩证统一和多元化与一元化的辩证与统一观等等，这些合理内涵在现代生物医药学中的重要性日益突出。中医药研究将深入到基因和基因组功能及其调控研究水平，这些研究将获得突破性进展，并将极大地丰富发展现代中医药理论，为中药现代化作出重大贡献。
总之，中药现代化就是要实现中医药学理论的合理内涵的清晰化、科学化、系统化、信息化。以高通量、多因素、微型化、自动化和快速高灵敏为特点的基因技术正是用来研究中医药的最佳选择。
只有引进现代高新技术特别是功能基因组、蛋白组学和生物信息学等基因技术方法，多学科联合研究中医药，系统深入研究中医药理论及实践、加强中药复方研究，加强成分与功能相互关系研究，从分子水平、细胞水平、器官水平到整体水平，深入研究中药复方作用机制，阐明复方的药理机制与物质基础，创新中医药理论，才是真正实现中药现代化之路。, 百拇医药