文／本报记者阎红 2008-02-24

来源：大连日报

大连化物所率先提出的本草物质组计划引起国内外关注美国《科学》杂志：揭开中药的神秘面纱 最近，美国《科学》杂志以“揭开中药的神秘面纱”为标题报道了中国即将启动的“本草物质组计划”和围绕该计划引发的一些争议。 大连，中国———基因组学、蛋白质组学、代谢组学……本草组学？作为揭开大自然的生物化学秘密的最近一次进攻，位于这个海滨城市的一个中国团队正开始一项15年计划，试图鉴定出在中国用了数百年的草药药方的成分。本草物质组计划是最新的———也是最雄心勃勃的———试图让中药现代化的一次尝试。 中国提出中药现代化战略已有十余年，这一耳熟能详的战略，最近因为一个雄心勃勃的科研计划，再次激起人们浓厚的兴趣。2008年2月8日美国出版的《科学》杂志，以“揭开中药的神秘面纱”为题，深入探讨中国即将启动的本草物质组计划。 大连化物所梁鑫淼研究员，刚刚四十岁出头的青年科学家，中科院首届十大杰出青年，已经培养了33名博士的博士生导师，中国科学院主要方向项目的首席科学家，正是提出本草物质组计划的第一人。 “这是一个前所未有的大胆想法。”梁鑫淼坚定地说，“对中药的研究再也不是零打碎敲，不是‘个体作业’，而是强调国家目标，设立大科学计划，从整体上搞清楚中药的物质基础，从本质上回答中药为何有效。” 这是飞跃：中药研究从零打碎敲转向国家目标 和中药研究第一次结缘，是13年前当梁鑫淼博士毕业刚刚两年的时候，他在导师中科院卢佩章院士、张玉奎院士的指导下，开始了用色谱方法分析中药的方法分析中药，并展开初步的尝试。“开始的想法比较天真，打算拿当归、黄芪等七味药组成的补阳还伍汤入手，但是深入进去才发现，中药物质成分的复杂程度超乎想象。”梁鑫淼的话颇有感情色彩，中药的内在科学性为何迟迟不能破解，他这下子算是亲身领教了。 “本草物质组计划从我的脑海中鲜明地跳出来，是在2006年9月。”梁鑫淼回忆说。在此之前这个知识创新工程重要方向项目被称为“基于现代理论和技术的复方中药系统研究”。大约4五年前，牵头单位为大连化物所，获得了中科院4000万元的研究经费，这差不多是当时中药领域国家投入最大的科研项目之一。 “解读中药的科学性，这不是个体行为，不是大连化物所行为，而是推动中药现代化和国际化的国家行为。多年来中药研究和产业获得了长足发展，但是中药研究缺乏明确的目标，研究模式仍然存在争议，中药研发布局分散，造成资源配置方式落后，效率较低。人类基因组计划的成功和组学研究的兴起，启示我们在解决重大科技问题上强调国家目标，实施大科学计划。本草物质组计划好比一个人五指并拢重拳出击，集中配置优势研究资源，发挥学科交叉优势，加强技术集成创新，国内外科学界共同参与，那么终有一天中药的科学性定会水落石出。” 在2007年10月28日召开的东方科技论坛上，本草物质组计划揭开了盖头。梁鑫淼将本草物质组计划的设想和建议和盘托出，与会国内中医药界和科技界专家学者为此进行了热烈的研讨，最终形成“本草物质组计划”的建议。“今年5月的香山会议，将针对本草物质组进行专门的学术研讨。”梁鑫淼透露。 “和我一样，相当多的人绝对相信中药是有效的，只是，我们不知道它为何有效。找出科学的答案，是我为之奋斗的目标。”梁鑫淼说。 这是变革：从整体上搞清楚中药的物质基础 本草物质组计划———这一更能体现中药传统内核的名字更易为人们所理解，但简洁的概念后，中药领域的“复杂”和“庞杂”依然是梁鑫淼和他的团队面临的巨大压力之一。 采访时，“复杂”反复被梁鑫淼感慨提及，从着手的那一刻起，梁鑫淼已经意识到这是一项耗时、耗力且难度极大的工作。“只有面对，也必须面对。”率领着6名博士学历的研究人员和30多名博士生、硕士生攻关的梁鑫淼坚定地说，因为这不仅是压力更是责任。梁鑫淼说，中药物质成分非常复杂，物质基础和作用机理尚不明确，难以被国际医药界所接受，而当前人们对药物疗效和药物安全性的关注程度达到了前所未有的高度，一些中药存在不稳定的疗效和副作用，中药现代化面临着严峻的挑战。 病人面前是一锅汤药，不计其数的中药物质融化在褐色的汤水里，到底这味药里哪类成分是有疗效的，哪类是无效的，哪类甚至是有毒的，尚未搞得清楚。近年中药的不良反应报道不断，虽然其数量远低于西药，但由于多数有毒物质不明，致毒机理不清，中药安全性已成为广大民众关心的重大问题。本草物质组计划的实施，为明确有毒物质，进而解决中药安全性问题提供了保障。“一旦有朝一日能够辨别出来，那么只需留下有用的，去除其余的无效或有害成分，这也意味着会产生一批重大创新中药。”梁鑫淼描绘出本草物质组计划未来带来的变革。 但梁鑫淼尤其强调，本草物质组计划并不是以开发中药为终极目标，更不是简单地将中药西化为“西药”。“全面解析中药物质组成、结构和功能，构建本草物质资源库，阐述中药的多组分多靶点整合调节机制。”———在东方科技论坛上，梁鑫淼这样阐述本草物质组计划的宗旨，直白地说就是希望通过中药“物质基础清晰”建立一个桥梁，沟通中医药理论与西药理论之间的关系，以通俗、通用现代语言向国人和世界介绍中医药，最终建立国际广泛承认的以中医理论为指导的创新中药体系。 虽然信心百倍，可是梁鑫淼并不讳言“两头受压”的现状。“反对中药的人，认为本草物质组计划没有科学意义；固守传统中药的人，则怀疑中药分离会否导致中药整体性的丧失”，但是梁鑫淼毫不退缩，“科研人员的使命是早日破解中药的物质之谜。”梁鑫淼表示，已经进行的研究得出了一些可喜的结论，虽然出于知识产权战略的需要还不能公布，但已经初步探索出了本草物质组计划很好的科研思路和技术方法。 这是使命：借助现代科技手段拨开重重迷雾 在大连化物所生物楼的2层，梁鑫淼和他的科研团队日以继夜地刻苦攻关。实验室里很安静，没有人大声说话，听到的只是现代化仪器设备轻轻运转的声音，看到的只是穿着白大褂的青年科技人员忙碌的身影。本草物质组计划近5年将要重点研究30个方剂和300个药材，建立一个包含12万个标准组分和3万个化合物的物质资源库。梁鑫淼认为，靶标和数以百万记化合物组成的化合物库正是西方大制药公司最重要的两大资源，新的西药不断高效率地研发出来正是得益于此，这启发我们：建立中药物质资源库同等重要。 张秀莉，师从梁鑫淼的年轻女博士，刚刚毕业不久，就受命全力投入本草物质组计划。 “中药成分太复杂了，给我们带来极大的挑战。比如制备不稳定化合物。白花蛇舌草的抗癌作用经临床验证有效，但是到底哪种成分具有抗癌活性则无从知晓。研究中发现，白花蛇舌草的很多物质成分不稳定，如果研究方法不得当或受热、光等外在条件的影响，一些化合物根本无法制备到。我们现在已经弄清楚其中十几个化合物。”张秀莉博士说。 挑战是接踵而至的，相当多的疑问期待获得答案。中药中的微量组分也即低丰度组分，是否是发挥治病作用的关键物质？“比如紫杉醇的含量只有十万分之几，但它却具有非常高的活性。以往中药的微量组分基本上被人们忽略，但是，如同蛋白质组学研究中人们发现，人的功能蛋白往往是低丰度蛋白一样，中药的微量组分，不能不引起我们高度的关注。”梁鑫淼说。 强极性即水溶性物质的结构和活性如何？水溶性物质顾名思义不是留存在药渣里的而是融解在药汤里的，中药水煎方式意味着很多水溶性物质隐藏其中，以往这也是不受重视的。“事实上水溶性化合物的重量比超过50％，对它的组成、结构和功能的研究，长期以来是空白。”梁鑫淼说。 活性物质是否就是中药的有效物质？含量少是否意味着其活性或毒性也比较小？临床有效性与药理活性的关系是怎样的？中药研究本身存在着众多的疑虑。要回答这些问题，需要对中药组成进行全面的化学解析与生物学表征。这些焦点问题的对立统一，需要中药物质组成的清晰化和资源化。 然而面对如此复杂的中药物质，现在的科技手段能够胜任吗？梁鑫淼充满信心。“我国在高效分离技术、药物高通量筛选技术方面取得了巨大进步，新兴的系统生物学方法的研究水平也处于国际前沿，这些都为我们解读中药复杂体系提供了有力的保证。”梁鑫淼的课题组计划拟开展本草物质芯片研究，结合高通量的中药制备技术与高通量的药物筛选技术，对本草物质资源库进行全面、快速、定量的活性筛选。 “没有捷径可走，必须经历这样看似枯燥的过程，才能一步步向谜底靠拢。”指着计算机屏幕上跃动的化合物色谱峰图，梁鑫淼微笑着说。 实验室的一扇小门里，一排排架子上搁满了装着各种药材的瓶瓶罐罐。就在梁鑫淼拿起一瓶药材的时候，摄影记者按下了照相机快门。这一小瓶物质，看似微小，却承载着中药走向标准化、资源化、现代化和国际化的尝试。“一定会成功！”梁鑫淼再次微笑着说。图片1、3:古老而复杂的中药正在面临严峻的挑战。 2:这些瓶瓶罐罐承载着中药走向标准化、资源化、现代化和国际化的尝试。冷宁摄 4.梁鑫淼（前排中）和他的团队。冷宁摄 5:找出科学的答案，是梁鑫淼为之奋斗的目标。冷宁摄