1.7　讨论，结论和展望

2016年国务院发布中医药发展战略规划纲要（2016～2030年）。中医药作为我国独特的卫生资源、潜力巨大的经济资源、具有原创优势的科技资源、优秀的文化资源和重要的生态资源，在经济社会发展中发挥着越来越重要的作用。随着中国新型工业化、信息化、城镇化、农业现代化深入发展，人口老龄化进程加快，健康服务业蓬勃发展，人民群众对中医药服务的需求越来越旺盛，迫切需要继承、发展、利用好中医药，充分发挥中医药在深化医药卫生体制改革中的作用，造福全人类健康。2014年我国中药生产企业达3813家，中药工业总产值7302亿元。中医药已经传播到183个国家和地区。另一方面，我国中医药资源总量仍然不足，中药产业集中度低，野生中药材资源破坏严重，部分中药材品质下降，影响中医药可持续发展；中医药治理体系和治理能力现代化水平亟待提高，迫切需要加强顶层设计和统筹规划，进一步激发中医药原创优势，促进中医药产业提质增效。推进“一带一路”建设，迫切需要推动中医药海外创新发展。各地区中药资源和药用植物研究者和开发企业、各有关部门要正确认识形势，把握机遇，扎实推进中药资源和药用植物研发，促进中医药事业持续健康发展。充分遵循中医药自身发展规律，以推进继承创新为主题，以提高中医药发展水平为中心，以增进和维护人民群众健康为目标，拓展中医药服务领域，促进中西医结合，发挥中医药在促进卫生、经济、科技、文化和生态文明发展中的独特作用。从药用植物亲缘学到药用基因组亲缘学，始终坚持继承创新、突出特色。把继承创新贯穿中医药发展一切工作，正确把握好继承和创新的关系，坚持和发扬中医药特色优势，坚持中医药原创思维，充分利用现代科学技术和方法，推动中医药理论与实践不断发展，推进中医药现代化，在创新中不断形成新特色、新优势，永葆中医药薪火相传。探索适合中药特点的新药开发新模式，推动重大新药创制。加强中药资源保护利用，针对疾病新的药物靶标，在中药资源中寻找新的候选药物，药用植物亲缘学有望成为解决难题的利器。

药用植物自备保护性分子的军火库，其中绝大多数武器为次代物，动物和人食入后也有保护作用，可助其抵抗不良环境条件的影响。例如，研究帝王蝶，其原虫类寄生虫和其马利筋属（Asclepias）食用植物三级营养互作（Choisy和de Roode，2014），找出流行病学（寄生虫患病率和毒力）和环境（药用植物毒性和丰度）条件，用它们预测动物用植物药的进化方式，即遗传决定因素和表型塑性形式各自占比。类比地，民间传统医学实践积累了关于成本（植物药副作用，寻找植物药材的成本花费等）和利益（药用植物的抗寄生虫/抗微生物作用等）的丰富知识（Hao等，2014），植物药具体的应用情境指征在古代医书中详尽记录，用于食疗、预防和治疗的剂量各有不同。

众多植物防御化合物能结合和修饰动物生理过程的基本调控分子，强化动物对持续变化环境的适应力。动物和真菌作为异养生物，进化出感知植物化学信号的能力，能主动响应生物/非生物应激（外源性化学兴奋效应，xenohormesis）。这些植物产生的信号是早期预警，提示生态条件开始衰退，促使异养生物做好准备，应对厄运，即使当下无虞。植物次代物可以活化进化上保守的细胞应激反应，加强植物本身和摄食动物的细胞对不良生活条件的适应性。可用xenohormesis概念从进化和生态角度解释中药药理效应。药草、微生物和人的细胞信号转导路径有许多保守的相似性，故通过“跨界”信号过程使人类从植物代谢物的有益效应中受益。

道地药材（geoherb）产自特定地理区域，其成长需要特定的生态环境和栽培流程（赵等，2015）。道地药材的疗效明显优于其他地区生长的同类药材。一种植物的特定药用特征取决于其基因组，但适宜的生态条件对道地药材药用化合物的产生有重大影响（刘等，2015）。例如，浙江是白芍（Paeonia lactiflora）道地产区，收集1～4年杭白芍的根及根际土壤，用PCR-DGGE检测土壤菌群多样性（袁等，2014），用HPLC检测根中芍药苷含量。发现种植杭白芍能明显降低土壤酸性，并随着栽培年份增加pH持续下降，第4年时土壤pH、酶活均达到最高，而有机质含量最低。DGGE检测1～4年的根际细菌多样性在3.38～3.61，多样性随栽培年限上升，说明杭白芍的生长促进土壤的细菌多样性。测序表明，杭白芍土壤中的优势细菌为γ变形菌、α变形菌、放线菌、酸杆菌及厚壁菌等，根际特异菌主要为α变形菌、酸杆菌Gp1及放线菌；而在非根际土中γ变形菌为优势菌群。1～4年的杭白芍根际优势细菌组成基本相似，只有少数种类随年份改变，表明根际细菌群落的组成主要受杭白芍物种影响。HPLC结果表明，1～4年杭白芍的芍药苷质量分数分别为3.26%、3.30%、3.36%、3.41%，均超国家标准，且随生长年份上升，但无显著性差异。芍药苷含量与土壤pH、细菌多样性呈显著正相关，与有机质呈显著负相关。与其他有连作障碍的作物不同，随栽培年限延长，杭白芍根际的pH和细菌多样性不降反升，但优势菌群变化不大，这可能是该植物无连作障碍的原因之一。实践中之所以选择4年采收杭白芍根入药，主要原因是产量而非有效成分含量。研究发现，有效成分芍药苷的累积与土壤pH、有机质和细菌多样性关系密切，证明杭白芍的道地性与土壤微生态环境密切相关。根际土壤性质与浙贝母（F. thunbergii）和人参的道地性也有密切关联（Hao和Xiao，2015）。

随着新一代高通测序兴起，基于基因组数据的亲缘研究将越来越普遍。RAD-Seq可用于无参考基因组的非模式植物（图1-9，图1-10），足够数量的直系同源限制酶切位点保留于进化上较年轻的演化支各物种，故有望基于RAD-Seq重建系统发育树。恰好较年轻的演化支更可能含有更多样的次代物，因为化学多样性常伴随着快速辐射和物种多样化。进化上年轻的马先蒿属（Pedicularis）斗叶群（Cyathophora）是列当科（Orobanchaceae）难处理的分类群。基于40000RAD座位推测系统发育关系（Eaton和Ree，2013）。ML和贝叶斯法推测的树形相似，有2个主支：一是“rex-thamnophila”支，包括两个种和几个亚种，它们花的多样性比较低，广布于较低海拔地区；二是“superba”支，包括3种花多样性高的植物，孤立分布于较高海拔。rex-thamnophila支亚种间分子歧异水平类似于superba支种间歧异水平。发现rex-thamnophila支几乎所有分类单元都有显著的基因渐渗，但未发现两主支间基因流或superba支内分类单元间的基因流。第四纪QTP快速抬升和天空之岛出现导致的地理隔离（Hao等，2015a），可能对物种屏障的形成至关重要，因其促进局地适应和分化，消除了均质化基因流的影响。马先蒿属等许多传统民间草药，需要研究其化学分类，并将化学多样性和生物多样性数据在亲缘关系框架内作为整体处理，辅之以传统药物学知识和生物活性分析，有助于药物发现和开发。

中国文明医药智慧肇始于原始文化，当时即有博物学知识的积累，包括对人居环境周边的生态和动植物的基本认识，“神农尝百草，一日而遇七十毒”，这里便蕴含着中药资源学和药用植物亲缘学的萌芽。梳理中药资源学知识谱系，20世纪80年代肖培根提出的药用植物亲缘学是年轻的成员，结合形态分类、化学分类和疗效特征研究药用植物，有可能发现自然界隐藏着的决定论的规律。技术哲学家唐•伊德（1990）认为，技术的居间调节作用改变了人类直接经验到的世界，使得客观对象的新特征能显现出来，提供给人类一种新的视野。高精尖的实验技术仿佛没有极限，基因组学、代谢组学和相关技术的涌现不断刷新着对中药资源和药用亲缘关系的认识，并正在促成研究范式转换。新范式的形成将成为药用基因组亲缘学由概念走向成熟理论和实践应用的标志。

药用植物亲缘学研究药用植物的植物亲缘关系、化学成分和疗效（传统疗效和药理活性）间的相关性，交叉性和涉及多学科是其特点，故这门学科的成长需要开放地吸收有关领域的新知识和新技术。药用植物亲缘学的研究领域广泛，其背后更广阔的背景是中国文明天人合一的古老智慧和中药传统文化积淀的博物学资源。药用植物亲缘学不是封闭的单一学科，而是围绕药用植物亲缘关系展开多维度透视的交叉学科群，其研究范式开放，知识谱系不断延伸，呈现快速发展态势。pharmacophylogenomics扩展了药用植物亲缘学研究的内涵，可视为药用植物亲缘学的升级版，将有力推动药用植物资源的开发和可持续利用（郝等，2014），并期待其引领中药资源实践导向的交叉学科创新。