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推动药用植物40计划打造健康资源战略高地

发表时间:2019-08-12

  人类对药用植物资源的认知,是随着科技进步不断发展的。从开始的为了温饱和生存,对药用植物认知以形态观察和经验积累为主的阶段(1.0阶段);到显微镜的发明和应用,使人类的视野触及到细胞水平,对药用植物的认知进入到药效成分发掘和验证阶段(2.0阶段);到DNA奥秘的发现,开启了人类认知的分子历程,对药用植物认知也随之进入到对药物的生物合成、作用机理及调控的分子水平阶段(3.0阶段);随着信息技术成熟及跨领域的广泛应用,人类对药用植物认知进入到基于跨组学、跨学科大数据支撑下的智能创制阶段,即“药用植物4.0”阶段。药用植物研究和发展进入到4.0时代。

  药用植物4.0是一个基于药效高通量筛选及药用植物生物大数据,通过药用植物数据的跨组学研究,解读药用植物形态、生态、组学与药效,以及药效与疾病间的关系,实现药用植物资源与新药的智慧创制的系统研究工程;是信息技术、生物技术与药用植物高度融合的技术创新体系,也是为广西大健康产业发展提供资源、信息、技术、成果的创新服务平台。

  在国家颁布的《“健康中国2030”规划纲要》中,已将“健康中国”定位为国家战略;广西召开的创新驱动发展大会和全区卫生与健康大会,也旗帜鲜明地提出大力发展独具特色、竞争力强的健康产业,打造广西大健康产业等九张创新名片。今年4月,习总书记在广西视察时强调,要推动创新驱动发展,加快形成新的增长动力源,在“一带一路”建设中发挥更大作用。6月,科技部部长万钢在考察广西时,进一步强调了科技创新的重要性,指出希望科技创新成为引领广西经济转型升级和持续健康发展的强大引擎,等等。在这样的背景下,广西适时提出“药用植物4.0计划”,将有助于推动广西科技创新发展战略,提高广西科技水平、市场竞争力和国际影响力,打造健康资源战略高地,为健康中国、健康广西服务、为国家“一带一路”建设服务。

  药用植物资源是国家重要的战略资源。我国药用植物资源丰富,有近1.2万种,占全球药用植物资源的1/3多。同时,也是利用药用植物资源历史最久、人数最多的国家之一。广西是药用植物资源大省(区),全国第四次中药资源普查,广西已初步查明药用植物达到5145种,而广西药用植物园已经收集、保存的药用植物种类达到了1.0021万种。丰富的药用植物资源是保障人民群众健康、保障大健康产业发展的重要物质基础,资源的安全性至关重要。

  随着生物技术的快速发展,对人类社会生活的影响越来越显著。从上世纪90年代克隆羊“多莉”的诞生,标志生物技术新时代的到来;到今天人工合成酵母的成功,成为生物技术发展新的里程碑。生物合成、生命制造等生物技术发展速度及未来发展的方向将对人类社会发展产生不可估量的影响。国外生物技术飞速发展给我国相关领域带来安全压力,如蔬菜、花卉及粮油棉等领域的种业市场被国外企业占有,严重威胁我国种业安全和发展。“一个基因关系到一个国家的兴衰,九龙老牌图库90900!一个物种影响一个国家的经济命脉”,这已是被无数实例证明了的事实。一个大豆基因使得美国大豆出口迅速占领了全球70%以上的市场,一株野生稻基因使得中国水稻的研究水平立于世界的巅峰。资源安全的重要性显而易见。

  在全球大健康产业蓬勃发展的今天,如何实现既能保障药用植物资源安全,又能满足大健康产业发展对资源需求的快速增长,是亟待解决的一个问题。“药用植物4.0计划”是在做好药用植物资源收集保存的前提下,利用现代生物学技术,充分开发现有的药用植物资源优势,通过挖掘药用植物资源核心信息,掌握资源保护与开发核心技术,为后续大健康产业发展所需的资源和产品研发提供支撑,达到抢占药用植物资源高地,有效保障药用植物资源安全,为实施健康中国战略提供物质基础。

  为更好地服务国家“一带一路”建设,国家提出建设中国-东盟信息港及构建基于空间观测的“数字丝路”计划,这也是落实习总书记提出“建设21世纪的数字丝绸之路”的重要科技支撑。2015年3月,习总书记在参加十二届全国人大三次会议广西代表团审议时,为广西发展明确了“三大定位”新使命,即构建面向东盟的国际大通道,打造西南中南地区开放发展新的战略支点,形成21世纪海上丝绸之路与丝绸之路经济带有机衔接的重要门户,强调了广西在发挥“一带一路”建设中的重要作用。

  如何担当中央赋予广西的“三大定位”新使命,在“数字丝路”计划中发挥广西应有的作用,尤其是利用广西丰富的药用植物资源优势,利用广西与东盟地区在传统医药领域的同源性,凸显广西在中医药大健康产业创新合作中的引领作用,是广西落实国家“一带一路”倡议和“健康中国”建设的重要抓手。

  “药用植物4.0计划”正是基于中国和东盟地区丰富的药用资源,通过实施“分子育种、精准栽培、新药研发、生物合成及跨组学大数据集成分析等”五项任务,利用成熟的生物技术开展跨组学、跨学科数据采集,集成与分析(多组学测序、高通量筛选、医学-药学-化学信息集成等),形成健康资源大数据中心,构建信息共享网络平台,为中国-东盟信息港建设和国家“数字丝路”计划实施提供重要数据支撑,为进一步推动中国-东盟传统医药交流、中医药现代化、国际化发展提供重要的信息服务。

  随着人们对健康资源的需求日益增大,对健康品质要求日益增高,药用植物资源的保护压力也日益增大,传统的药用植物资源保护途径,主要是通过迁地保育如活体保存、种子保存、离体保存等方法来实现,这些保存方式经过多年的实践,已经发展到一个较高的水平,也为药用植物资源保护起到了一定的作用。但同时也表现出了资源更新周期长、活力降低、适应性衰退、药用品质退化等不良响应,药用植物保护仍面临严峻挑战。

  随着现代生物技术和信息技术的日益成熟,尤其是“多莉羊”细胞克隆技术及“人工酵母”的生物合成技术的应用,生命制造可能会成为未来生命科学发展的重要方向,遗传信息改良、重组、调控技术可能会在未来生命制造过程中发挥重要作用,药用植物的多组学信息的保存也将成为其保存的重要方式之一,这也将改变药用植物资源保护的传统思维。

  广西是药用植物资源大省(区),资源保护水平与大健康产业发展需求并不平衡,资源保护压力巨大。如何在生命经济时代体现药用植物资源价值;如何利用现代成熟信息技术和生物技术与药用植物资源形成充分融合而产生原创性成果,在竞争激烈的生物产业的国内外市场占有一席之地;如何突破传统药用植物研究体系的瓶颈,解决单细胞克隆、目标组织培养、靶点成分生物合成、基因改良和创制等技术难题,以满足日益增长的大健康市场需求;如何在推动生物产业发展时,又能兼顾药用植物资源的有效保护,实现资源保护与经济发展共赢。这些问题成为广西大健康产业通过创新发展实现弯道超车的关键所在。

  “药用植物4.0计划”是一个系统研究工程,具有“研究体系化、数据动态化、组学关联化、创新智能化、运行有序化”等特征,是利用国内外成熟的技术平台和人才团队,实现成熟的信息技术和生物技术有效结合,构建成一个“大数据联盟”的协同创新平台,围绕药用种质和健康产品智能创制任务,通过良种选育、精准栽培和精准药物筛选、生物合成、新种质创制等技术的应用,减少对野生资源的依赖,实现对资源的高效利用。从而实现药用植物资源保护与开发利用的协调发展,缓解药用植物资源保护的压力,实现资源的有序利用,有效推动广西科技协同创新,提高整个国家药用植物资源有效保护能力。

  “药用植物4.0计划”的实施,将集聚我国在药用植物研究领域“高精尖”研究平台和研究团队,为推动广西科技创新驱动战略注入新的活力,为打造广西大健康名片提供有效保障,为构筑健康资源战略高地提供技术支撑。通过技术输出和成果转化,在“一带一路”沿线东盟国家中产生积极的辐射带动作用,为国家“一带一路”建设服务。

  (作者分别为自治区科学技术厅厅长,中国工程院院士、中国中医科学院常务副院长,自治区药用植物园主任)