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岐黃學者學術思想(29)郭蘭萍

草木有本心 生態出良藥

時間:2020-06-10 來源:中國中醫藥報4版 作者:郭蘭萍

  

  郭蘭萍,女,漢族,研究員。現任中國中醫科學院中藥資源中心主任,北京市東城區人大代表,享受國務院政府特殊津貼。擔任科技部重點領域“中藥生態農業創新團隊”負責人。主持國家自然科學基金重大、重點等國家級省部級課題20項,主編著作11部,發表論文400余篇。獲3次國家科技進步二等獎,24項省部級及以上獎勵。

  由于多數中藥材栽培歷史較短,缺少相關種植理論和模式,中藥材生產模仿化學農業栽培模式,過分追求產量,生產中大肥、大水、大農藥,造成土壤惡化、病蟲草害失控、連作障礙嚴重。同時,造成中藥材農殘重金屬含量超標,嚴重危害人民用藥安全,也對生態環境造成極大污染。在長期的理論探索和生產實踐中,筆者提出中藥生態農業理念,率領“中藥生態農業創新團隊”,在中藥生態農業的道路上扎扎實實、步步為營,不斷完善中藥材生態種植理論、方法和技術體系、擴大中藥生態農業的影響力、豐富和發展中藥資源生態學。現在,中藥生態農業不但代表著中藥現代農業的最新方向,也拓展了世界生態農業的研究領域,中藥生態農業已然成為全球生態農業中最富有活力和前景的新領域。

  提出中藥生態農業理念

  筆者師從中國中醫科學院院長黃璐琦院士,在其指導下,開始了中藥資源生態學研究及中藥生態農業的探索。在近20年對中藥材栽培立地條件及土壤的研究中,認為化學農業的模式在中藥農業中行不通。由于缺乏栽培經驗及相應的理論指導,中藥材生產模仿作物耕地栽培及化學農業模式,違背藥用植物的生物學特性,改變了藥用植物的微生態。中藥材生產中化肥、農藥,甚至膨大劑的大量使用,造成中藥材及環境農殘重金屬超標,導致中藥材質量及安全問題頻出。例如,潤肺止咳的麥冬,原生境為海拔2000米以下的山坡陰濕處、林下或溪旁,現在人工種植于大田,大量普遍施用多效唑、膨大素等生長調節劑后,畝產(干重)可以從70公斤增加到200多公斤,但有效成分卻普遍降低。而且,耕地栽培還導致中藥材生產連作障礙嚴重,病蟲害高發,甚至絕收。初步調查表明,已開展耕地栽培的藥用植物,95%以上具有連作障礙。如人參、三七、地黃栽培地不能連作的年限,分別為30~50年、10~15年和8~18年。

  然而,野生自然生長的道地藥材卻從未見病蟲害高發及連作障礙。對此,我們團隊對2015年版《中國藥典》收載的藥用植物生活型分布進行統計,發現自然狀況下藥用植物最常見的生境,一類是林緣/林下,另一大類為路旁、山坡地、荒地/沙地,兩者合計占86.31%,而主要以大田栽培為主的藥用植物只占到0.94%。可見,中藥資源本身有其獨特的生境要求,長期對特定生境的適應是道地藥材品質形成的重要保障。套用常規作物農業生產模式,把本該生長在自然生境中的中藥資源硬性搬到大田去種植是造成中藥材質量下滑的根本原因。草木有本心,生態出良藥。因此,團隊提出了“中藥生態農業”的概念,即應用生態學原理和生態經濟規律,以社會、經濟、生態綜合效益為指標,結合系統工程方法和現代科學技術,因地制宜地設計、布局、生產和管理中藥農業生產的發展模式,并指出從發展趨勢看,生態農業是中藥農業的必由之路。

  創新發展中藥生態農業

  “不向農田搶地,不與草蟲為敵,不懼山高林密,不負山青水綠”,這是筆者提出的中藥生態農業宣言。團隊在國內最早倡導并開展了中藥生態種植的理論探索和實踐,總結提出了道地藥材形成的“逆境效應”,即植物體內本身具有對抗各種環境脅迫的緩沖體系,決定中藥材品質的次生代謝產物就是這個緩沖體系最重要的組成部分。一定的環境預脅迫會提高植物對次生代謝產物的積累,從而提高植物對逆境的適應性。在此基礎上,形成了中藥材“擬境栽培”的生態種植理論,即以模擬中藥材自然生境栽培的栽培方式,不采用化肥農藥,不刻意除蟲除草,講究“人種天養”與現代農業技術相結合,實現“天地人藥合一”的栽培模式。“擬境栽培”的中藥材不受農藥和環境污染的影響,植株本身的免疫力和抵御環境脅迫的能力大為提高,不僅更好地實現了藥材健康生長,保護了生態環境,而且還提高了有效成分含量。

  針對不同中藥材特定的生長環境,團隊還最早實現了基于質量的中藥材生態適宜性區劃,形成了54項生態種植模式。在團隊推動下,中藥生態農業從零起步,至2019年全國中藥生態種植面積達到500萬畝。2019年發布的《中共中央 國務院關于促進中醫藥傳承創新發展的意見》明確要求“推行中藥材生態種植”,表明中藥生態農業發展已成為我國中藥農業的國家戰略。

  積極推進中醫藥標準化

  隨著中醫藥國際化的推進,中藥材重金屬、農藥、二氧化硫等殘留超標時有報道,一些中藥材因各種殘留物超標被退貨,由此對中藥產業造成了極大的經濟損失。各種標準和技術規范已成為調節當今國際貿易技術壁壘的重要手段,中醫藥標準正成為新形勢下國際競爭的焦點。

  為此,團隊首先對我國中藥材重金屬、農藥、二氧化硫殘留情況進行了調查,發現中藥材中重金屬、農藥、二氧化硫殘留數值被過分限量。其次,通過實驗發現大量中藥材對重金屬有富集作用,提出了小劑量重金屬刺激中藥材存在Hormesis效應。再次,分析了中藥材在煎煮方法等方面與蔬菜和糧食區別較大,中藥材重金屬限量不應與綠色行業一致。最后,根據美國環保局和WHO提供的重金屬安全限量,在綜合考慮藥用植物生物學差異及藥材使用等過程的特殊性基礎上,首次利用靶標系數THQ(Target hazard quotients),制定了更加科學和實用的中藥材重金屬ISO限量標準,使中藥材重金屬超標率平均降低13.26%。該標準是世界植物類傳統藥材發布的首個ISO重金屬標準,填補了植物類傳統藥材重金屬ISO國際標準研制的空白。在此基礎上,團隊還制定了中藥材農藥殘留、中藥材二氧化硫另兩項ISO國際標準,目前這兩個標準均已順利通過國家主體投票,進入頒布前最后的文字修訂階段。

  隨著我國標準體系與世界標準體系的接軌,團隊還積極致力于中藥材規范化生產的團體標準研制,提出了中藥材規范化生產的全程技術支持和管理理念。到目前,團隊已組織形成中藥材商品規格等級、道地藥材、中藥材的生態種植模式和技術規范等各類團體標準600余項,成為中醫藥領域研制團體標準最多的團隊。一些成熟的標準已在全國20余個中藥材GAP基地進行技術推廣達10萬余畝,涉及蒼術、金銀花、丹參等50多個藥材品種。(郭蘭萍 中國中醫科學院)

  (注:文中所載藥方和治療方法請在醫師指導下使用。)

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