撰文/宋丹

中草药是中国传统医学的精华，几千年来为人类健康提供了丰富的天然资源。在这些草本植物中，黄芪是一种备受重视的中药材，被广泛用于补气固表、增强免疫力。随着现代科学技术的发展，我们对草药的认识不再停留在“经验”和“炮制”层面。今天，科学家正在尝试用一种全新的方式——“本草基因组计划”，通过DNA技术“读懂”中草药的遗传密码，从野生植物中提取核心信息，实现实验室精准复刻。

什么是“本草基因组计划”

“本草”一词来源于《神农本草经》，代表中草药的传统系统。“基因组计划”则借用了人类基因组测序的概念，指的是通过现代基因组学手段对中草药植物的基因进行全面解析与记录。换句话说，本草基因组计划就是给中草药“做体检”，把它们的遗传信息全部“读”出来并保存起来。

这项计划的目标有以下几个：找出影响药效的关键基因，如影响黄芪中黄酮、多糖、皂苷等活性成分合成的基因；确保中草药种源的纯正与可追溯，避免“李鬼”草药；为药用成分的大规模人工合成提供基础，减少对野生资源的依赖。

为什么要对黄芪做“DNA复刻”

黄芪是一种应用广泛、市场需求巨大的药材。传统中医认为，黄芪有补气升阳、益卫固表、托疮生肌等功效，常用于治疗免疫力低下、慢性病虚弱、术后恢复等情况。现代药理研究也证实了黄芪具有调节免疫、抗炎、抗氧化、抗肿瘤等作用，主要得益于其中的黄酮类、皂苷类、多糖类等活性成分。

问题在于，黄芪的药效会受到多种因素影响，包括种植环境、采收时间、加工方式等。尤其近年来，野生黄芪资源逐渐减少，人工种植的药效也参差不齐。这给药品质量控制带来了巨大挑战。

于是，科学家决定从根本上“破题”，通过测序黄芪的全基因组，找出控制这些活性物质合成的“关键基因”，然后通过现代生物技术，让这些基因在实验室中表达，从而“复刻”黄芪的药用成分。这项技术不仅能精准、高效地产出黄芪有效成分，也为后续的中药标准化提供了坚实基础。

基因组是如何“读”出来的

每一个生物体内都携带着一套完整的DNA密码，称为基因组。科学家通过高通量测序技术，把植物细胞中的DNA提取出来，并用计算机“拼图”还原出完整的基因组图谱。他们会对基因进行注释，寻找哪些基因负责合成药效物质。以黄芪为例，研究人员在2022年成功解析了它的高质量染色体水平基因组，并找到了控制黄酮和皂苷合成的核心基因簇。这意味着科学家已经可以用基因工程的方法，把这些“药用基因”转入到微生物中，让它们在发酵罐里大量合成黄芪成分，速度快、效率高、质量稳定。

实验室“种草”靠谱吗

很多人会担心，实验室里合成的黄芪成分，和从天然植物中提取的有差别吗？实际上，如果合成路径和天然路径一致，最终得到的分子结构和功能完全相同。这和我们日常使用的胰岛素、青霉素、维生素C等药品类似，很多早已通过生物合成大规模生产。

相比之下，人工合成还有诸多优势，如不依赖天气、土壤，不破坏生态环境，批次之间稳定性更高，也便于标准化和监管。未来，中药材中的主要活性成分有望逐步实现“生物工厂”合成，在提升药品质量的同时，也为中医药产业提供了新的发展路径。

从传统经验到精准科技，中医药迎来新革命

长期以来，中草药的使用依赖于经验、方剂和感官判断，而“同名异品”“道地药材”“真假难辨”始终是中医药现代化的瓶颈。本草基因组计划的出现，为我们提供了一个全新的思路——用科学的眼睛重新理解中草药，让“经验”变成“数据”，让“药性”有了基因依据。这并不是对传统的否定，而是一种延伸和升华。正如古人用本草图谱记录植物特征，今天的科学家用基因组图谱来解析植物本质，目的都是为了找到最安全、最有效的药材，服务人类健康。

从野外一株不起眼的黄芪，到实验室中精准表达的有效成分，中医药正经历一场安静却深刻的变革。本草基因组计划不仅提升了我们对中草药的理解，也为其走向现代化、国际化开辟了道路。当我们在未来走进药店，买到的中成药背后也许已不再是“靠天吃饭”的草根，而是源自实验室里精密控制、严格标准、可追溯可复制的科学成果。这不仅是中医药现代化的进步，更是传统文化与现代生物科技深度融合的缩影。

（作者单位：河北省保定市雄县中医医院）