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岐黄学者学术思想(29)郭兰萍

草木有本心 生态出良药

时间:2020-06-10 来源:中国中医药报4版 作者:郭兰萍

  

  郭兰萍,女,汉族,研究员。现任中国中医科学院中药资源中心主任,北京市东城区人大代表,享受国务院政府特殊津贴。担任科技部重点领域“中药生态农业创新团队”负责人。主持国家自然科学基金重大、重点等国家级省部级课题20项,主编著作11部,发表论文400余篇。获3次国家科技进步二等奖,24项省部级及以上奖励。

  由于多数中药材栽培历史较短,缺少相关种植理论和模式,中药材生产模仿化学农业栽培模式,过分追求产量,生产中大肥、大水、大农药,造成土壤恶化、病虫草害失控、连作障碍严重。同时,造成中药材农残重金属含量超标,严重危害人民用药安全,也对生态环境造成极大污染。在长期的理论探索和生产实践中,笔者提出中药生态农业理念,率领“中药生态农业创新团队”,在中药生态农业的道路上扎扎实实、步步为营,不断完善中药材生态种植理论、方法和技术体系、扩大中药生态农业的影响力、丰富和发展中药资源生态学。现在,中药生态农业不但代表着中药现代农业的最新方向,也拓展了世界生态农业的研究领域,中药生态农业已然成为全球生态农业中最富有活力和前景的新领域。

  提出中药生态农业理念

  笔者师从中国中医科学院院长黄璐琦院士,在其指导下,开始了中药资源生态学研究及中药生态农业的探索。在近20年对中药材栽培立地条件及土壤的研究中,认为化学农业的模式在中药农业中行不通。由于缺乏栽培经验及相应的理论指导,中药材生产模仿作物耕地栽培及化学农业模式,违背药用植物的生物学特性,改变了药用植物的微生态。中药材生产中化肥、农药,甚至膨大剂的大量使用,造成中药材及环境农残重金属超标,导致中药材质量及安全问题频出。例如,润肺止咳的麦冬,原生境为海拔2000米以下的山坡阴湿处、林下或溪旁,现在人工种植于大田,大量普遍施用多效唑、膨大素等生长调节剂后,亩产(干重)可以从70公斤增加到200多公斤,但有效成分却普遍降低。而且,耕地栽培还导致中药材生产连作障碍严重,病虫害高发,甚至绝收。初步调查表明,已开展耕地栽培的药用植物,95%以上具有连作障碍。如人参、三七、地黄栽培地不能连作的年限,分别为30~50年、10~15年和8~18年。

  然而,野生自然生长的道地药材却从未见病虫害高发及连作障碍。对此,我们团队对2015年版《中国药典》收载的药用植物生活型分布进行统计,发现自然状况下药用植物最常见的生境,一类是林缘/林下,另一大类为路旁、山坡地、荒地/沙地,两者合计占86.31%,而主要以大田栽培为主的药用植物只占到0.94%。可见,中药资源本身有其独特的生境要求,长期对特定生境的适应是道地药材品质形成的重要保障。套用常规作物农业生产模式,把本该生长在自然生境中的中药资源硬性搬到大田去种植是造成中药材质量下滑的根本原因。草木有本心,生态出良药。因此,团队提出了“中药生态农业”的概念,即应用生态学原理和生态经济规律,以社会、经济、生态综合效益为指标,结合系统工程方法和现代科学技术,因地制宜地设计、布局、生产和管理中药农业生产的发展模式,并指出从发展趋势看,生态农业是中药农业的必由之路。

  创新发展中药生态农业

  “不向农田抢地,不与草虫为敌,不惧山高林密,不负山青水绿”,这是笔者提出的中药生态农业宣言。团队在国内最早倡导并开展了中药生态种植的理论探索和实践,总结提出了道地药材形成的“逆境效应”,即植物体内本身具有对抗各种环境胁迫的缓冲体系,决定中药材品质的次生代谢产物就是这个缓冲体系最重要的组成部分。一定的环境预胁迫会提高植物对次生代谢产物的积累,从而提高植物对逆境的适应性。在此基础上,形成了中药材“拟境栽培”的生态种植理论,即以模拟中药材自然生境栽培的栽培方式,不采用化肥农药,不刻意除虫除草,讲究“人种天养”与现代农业技术相结合,实现“天地人药合一”的栽培模式。“拟境栽培”的中药材不受农药和环境污染的影响,植株本身的免疫力和抵御环境胁迫的能力大为提高,不仅更好地实现了药材健康生长,保护了生态环境,而且还提高了有效成分含量。

  针对不同中药材特定的生长环境,团队还最早实现了基于质量的中药材生态适宜性区划,形成了54项生态种植模式。在团队推动下,中药生态农业从零起步,至2019年全国中药生态种植面积达到500万亩。2019年发布的《中共中央 国务院关于促进中医药传承创新发展的意见》明确要求“推行中药材生态种植”,表明中药生态农业发展已成为我国中药农业的国家战略。

  积极推进中医药标准化

  随着中医药国际化的推进,中药材重金属、农药、二氧化硫等残留超标时有报道,一些中药材因各种残留物超标被退货,由此对中药产业造成了极大的经济损失。各种标准和技术规范已成为调节当今国际贸易技术壁垒的重要手段,中医药标准正成为新形势下国际竞争的焦点。

  为此,团队首先对我国中药材重金属、农药、二氧化硫残留情况进行了调查,发现中药材中重金属、农药、二氧化硫残留数值被过分限量。其次,通过实验发现大量中药材对重金属有富集作用,提出了小剂量重金属刺激中药材存在Hormesis效应。再次,分析了中药材在煎煮方法等方面与蔬菜和粮食区别较大,中药材重金属限量不应与绿色行业一致。最后,根据美国环保局和WHO提供的重金属安全限量,在综合考虑药用植物生物学差异及药材使用等过程的特殊性基础上,首次利用靶标系数THQ(Target hazard quotients),制定了更加科学和实用的中药材重金属ISO限量标准,使中药材重金属超标率平均降低13.26%。该标准是世界植物类传统药材发布的首个ISO重金属标准,填补了植物类传统药材重金属ISO国际标准研制的空白。在此基础上,团队还制定了中药材农药残留、中药材二氧化硫另两项ISO国际标准,目前这两个标准均已顺利通过国家主体投票,进入颁布前最后的文字修订阶段。

  随着我国标准体系与世界标准体系的接轨,团队还积极致力于中药材规范化生产的团体标准研制,提出了中药材规范化生产的全程技术支持和管理理念。到目前,团队已组织形成中药材商品规格等级、道地药材、中药材的生态种植模式和技术规范等各类团体标准600余项,成为中医药领域研制团体标准最多的团队。一些成熟的标准已在全国20余个中药材GAP基地进行技术推广达10万余亩,涉及苍术、金银花、丹参等50多个药材品种。(郭兰萍 中国中医科学院)

  (注:文中所载药方和治疗方法请在医师指导下使用。)

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