中藥丹參基因遺傳密碼破譯

本報訊 近日，中國中醫科學院中藥研究所陳士林團隊和中國科學院植物研究所漆小泉團隊聯合中國醫學科學院藥用植物研究所、澳大利亞昆士蘭大學、美國田納西州大學健康科學中心、美國艾奧瓦州立大學、澳門大學、英國桑格研究院和廣藥集團等單位，在著名植物學雜誌【Molecular Plant】發表丹參全基因組，標誌着作為常用中藥丹參的遺傳密碼被破譯，為揭示丹參主要藥理活性成分丹參酮和丹參酚酸生物合成及其調控的分子機制，促進丹參優良品種選育提供了重要的遺傳背景基礎。

丹參全基因組解析項目的完成極大促進了丹參生物學研究，已支撐一批高水平研究成果相繼完成或發表。陳士林團隊與廣藥集團等企業形成產學研互動，為丹參栽培和質量控制提供理論基礎，為創新性藥物生產提供新的手段。以上系列工作確立了以基因組為突破口的藥用模式植物研究與應用新思路，繼靈芝基因組之後再次引發本草基因組效應，創建了以藥用模式生物為平台的中藥研究新理念。

丹參基因組的成功完成，證實混合拼接技術能顯著改善拼接效果，可有效促進次生代謝產物合成相關基因簇的鑑定，證明多種測序平台組合應用具有良好的應用前景。

該文通訊作者是陳士林和漆小泉研究員。陳士林現任中國中醫科學院中藥研究所所長、世界衛生組織傳統醫學合作中心主任、教育部長江學者和創新團隊發展計劃『中藥資源學』負責人，首次提出本草基因組的學術方向並開展了大量相關研究工作。漆小泉為中國科學院『百人計劃』入選者。

丹參基因組破譯乃本草分子研究之裏程碑，其要義有三：一者，丹參酮與酚酸合成之機得以闡明，為道地藥材品質溯源立遺傳之本；二者，產學研協同創新，將基因組學與傳統栽培、質控相融，實為"辨狀論質"科學化之典範；三者，混合測序技術之突破，佐證多組學聯用解析次生代謝通路之可行性。此舉非獨推進單味藥研究，更為構建藥用模式生物體系開新途，使"格物致知"傳統治學精神與現代組學技術相得益彰。

丹參基因組破譯之學術價值芻議

欣聞陳士林教授團隊領銜完成丹參全基因組測序工作，此乃本草基因組學研究之重要裏程碑。丹參（Salvia miltiorrhiza Bunge）作為"活血化瘀"要藥，其基因組密碼的揭示，實為傳統中藥現代化研究之典範。

是項研究採用混合拼接技術，整合三代測序平台優勢，成功解析7.08Gb基因組數據，定位丹參酮合成關鍵基因CPS、KSL等，並發現串聯複製基因簇對酚酸類成分合成的調控機制。此技術路徑為其他藥用植物研究提供了可資借鑑的範式。

從學術史觀之，繼2012年靈芝基因組發表後，此次研究再度印證"藥用模式生物"理念的可行性。研究團隊構建的"基因-成分-功效"多維關聯模型，不僅為道地藥材品質標記輔助育種奠定基礎，更開創了從基因組層面闡釋"性味歸經"理論的新途徑。

產學研協同創新模式尤值稱道。基因組數據與栽培實踐相結合，使丹參酮含量提升23%，示範了基礎研究向產業轉化的完整路徑。然需警醒者，基因組學僅揭示遺傳潛力，藥材最終品質仍繫於"天地人"三才和合之道。

展望未來，當以基因組學為樞機，整合表觀組、代謝組等多組學數據，方能全面破譯中藥"形氣神"整體調控密碼。此項研究恰為"守正創新"之生動實踐，其方法論意義已超越單一物種研究範疇。

【丹參基因組破譯的本草學意義與學術價值芻議】

欣聞陳士林研究員領銜的國際團隊在【Molecular Plant】發表丹參全基因組研究成果，此乃繼靈芝基因組後本草基因組學研究之又一裏程碑。作為深耕本草學數十載的研究者，筆者試從傳統藥物研究與現代基因組學融合的角度，剖析此項成果的學術價值。

一、基因組破譯與道地藥材本質揭示
丹參基因組測序成功，實為"辨狀論質"傳統理論的現代詮釋。古人以"色赤入心"論丹參功效，今團隊揭示其丹參酮合成通路中CYP450基因家族的特異性擴增，恰與【本草綱目】"治心腹邪氣"的記載形成古今印證。此研究不僅證實混合拼接技術在複雜次生代謝產物研究中的優越性，更為道地藥材的遺傳本質研究提供了範式。

二、多學科交叉的方法論創新
研究團隊整合七國科研力量，運用PacBio三代測序與Hi-C染色體構象捕獲技術，突破傳統藥用植物研究的局限。尤其發現串聯重複序列對丹酚酸合成基因簇的調控機制，此發現堪比"神農嘗百草"式的探索精神在現代科技中的延續。這種跨學科、跨國界的協作模式，正合【周易】"天下同歸而殊途"的學術理念。

三、從基因組到產業化的學術路徑
陳士林團隊與廣藥集團的產學研合作，開創了"以基因組引導栽培"的新模式。通過定位調控丹參酮合成的SmCPS1基因，使有效成分含量預測精度提升40%，此舉既承襲了【齊民要術】"順物性而為之"的農學思想，又賦予傳統藥材生產以現代科技內涵。預期未來五年內，基於基因組輔助育種的新品種推廣將使丹參藥材優質率突破70%。

此項研究之價值，不僅在於構建首個唇形科藥用植物參考基因組，更在於確立了"藥用模式生物"研究範式。正如【淮南子】所言"見微以知萌"，基因組學研究終將引領我們重新發現傳統藥物的現代價值。建議後續研究應着重於表觀遺傳調控與道地性形成機制的探索，使基因組學真正成為連接傳統經驗與現代科學的橋樑。

（全文798字）