何谓道地药材

       所谓道地药材，是指一定的药用生物品种在特定环境和气候等诸因素的综合作用下，所形成的产地适宜、品种优良、产量高、炮制考究、疗效突出、带有地域性特点的药材。它是一约定俗成的、古代药物标准化的概念，它以固定产地生产、加工或销售来控制药材质量，是古代对药用植物资源疗效的认知和评价。道地药材的药名前多冠以地名，以示其道地产区。如“陇西白条党”、“陇西黄芪”、“浙八味”、“四大怀药”等就是闻名遐迩的道地药材。

　　【道地药材为何难以“道地”】

　　然而，在中医药发展历史中保留下来的道地药材，是否能够一直“道地”下去，存在一个大大的问号。业内人士指出，造成道地药材难以“道地”的主要原因有三个方面：

　　一是“李鬼”当道

　　“要发财，种药材”，这一口号曾经叫得震天响。因此，近年来一些农村地区纷纷放弃粮食生产，而是选择了“短、平、快”的中药材项目，并把它作为支柱产业来抓。由于粮农缺乏药材种植的经验，以及部分药农受利益驱动，没能把好药材生产的源头关，所以出现了药材质量下降、农药残留超标、生产无人监管、种养无章可循的局面，致使药材市场上鱼目混珠，大量非主产地生产的伪劣药材打着道地药材的名义招摇过市，造成了“道地药材不道地”的怪现象。

　　二是无序竞争

　　随着药材种植热的不断升温，造成了中药材总体产量增长严重超过需求增长。一些农村地区，为了脱贫致富，盲目种植中药材，导致低水平重复生产。这种无序竞争往往带来道地药材不“道地”的后果。

　　三是生产萎缩

　　一方面药农不断扩大药材种植规模，白术、元胡、丹参等药材产区的盲目扩大，影响药材的质量；另一方面有些药材由于生长周期长，需三年以上、成本高、产量低、价格高、缺乏市场竞争力，所以药农生产积极性不高，种植规模不断萎缩。如“浙八味”之一、质实沉重、有效成分高的杭白芍目前种植面积萎缩到不足2000亩，且种植面积仍有不断减少的趋势而面临灭绝危险。

　　道地药材如何保持“道地”

　　针对道地药材难以“道地”的现象，有关专家呼吁：必须加强对药材生产的管理，尤其是对道地药材的管理。

　　1 实施药材种植规范

　　“问渠哪得清如许，为有源头活水来”。作为中药生产的源头，药材的质量非常重要。为此，必须大力实施中药材生产质量管理规范，以保证药材生产的质量，防止产生农药残留量、重金属超标的现象。实施]也是我国中药走向现代化和国际化，参与国际药品市场竞争的基础条件和必由之路。

　　2 探索科学生产模式

　　如有的地区试行“企业 + 科研 + 基地”的生产模式，确立了基地特有的生产关系，保证了生产标准操作规程的实施。通过采取租赁经营、反租倒包、组建生产合作社等形式，将农民分散经营的土地集中连片，建成具有相当规模的基地，进行集约生产。中药材种植基地按照生产标准操作规程，严格控制中药材质量。同时，由中成药生产企业定向收购药材基地的中药材，解决药农的后顾之忧，也能避免药农之间为中药材的出路同室操戈而造成质量不能保证的现象。

　　3 设立道地药材专用标志

　　这种专用标志不仅表明该产品产自特定的原产地域，而且还能表明该产品经过特殊的质量监控、加工工艺而具有特殊的质量特色。道地药材专用标志所有权属于国家，是国家监控企业使用的法定产品标志，受国家法律保护，禁止任何单位和个人伪造冒用，违者严厉查处。

　　4 加强药材生产宏观调控

　　近年来的情况表明，受非道地药材的冲击等因素的影响，一些道地药材种植数量逐年下降，如浙贝母中的精品——东贝，从历史种植面积最高年份的856亩，下降到目前的不到30亩，濒临“灭顶之灾”。对此，国家有关部门应加强宏观调控，政策向道地药材产区倾斜。有关部门应对以次充好、“李鬼”当道的现象，予以严厉打击，以确保道地药材可持续发展

　　道地药材的生物学内涵

　　药材（除矿物药）来源于生物，都有着生物的内涵。生物是由基因（gene）、细胞（cell）、器官（organ）、有机体（organism）、居群（popu1ation）、群落（community）等6个主要的生物层组成的，这一多层次结构模式被称为“生物学谱”（bio1ogica1 spectrum）[2]。每一层次都有其自身的科学问题，有相应的研究方法，如细胞生物学和分子

　　生物学及其方法，人们在认识生物时都是从其所处的层次逐渐向宏观和微观两个方面发展，药材研究也不例外，如在药材的鉴定上，就有细胞层次的鉴定显微鉴定，器官层次的鉴定性状鉴定及有机体层次的鉴定基原鉴定。

　　如果进一步向宏观方向发展到居群层次研究药材，那就涉及到道地药材的研究。历代本草对“道地药材”的论述主要体现以下几个方面：①中医理论指导。②工艺技术的体现。③同种异地。④异种异质[3]。在这些方面中涉及生物学范畴的为后2种，并以同种异地为“道地药材”的基础，而异种异质指物种不同。在南北朝及其以前，这是道地药材形成的主要原因，唐宋以后，这种现象逐渐减少[4-5]，发展至今它早不作道地药材来看待，而是作为就地取材，扩大资源来考虑，因此，“道地药材”的生物内涵是同种异地，即同一物种因其具有一定的空间结构，能在不同的地点上形成大大小小的群体单元，其中如果某一群体产生质优效佳的药材，即为道地药材，而这一地点则被称为药材的“道地产地”。这个同一物种在不同地点上形成的群体单元，在生物学上就称为“居群”。因此，“道”在生物学上就是指某一物种的特定居群，这里的“特定”不是由研究者根据研究目的方便划定的，而是由一定的土壤、光热及阴湿等生境所决定的，有着比较稳定的边界，是一个比较稳定的“地方居群”（Loca1 popu1ation），是在特定的空间和时间里生活着的自然的或人为的同种个体群。

　　道地药材形成中的生物学原理

　　道地药材的形成有其历史条件、地理条件和生长的生境因子（土壤、气候）及人为因子等[6]，其形成模式有生境主导型、种质主导型、技术主导型、传媒主导型以及各种多因子关联决定型[7]，但与生物这一本质相关的模式只有前2种，其形成原理可解释为“道”所具有的有效成分含量高，临床疗效好等特征，是不同产地同一药材的不同表现。这种表现的差异正同进化生物学中的“变异”，是由自身的遗传本质基因型所决定的，受一定的生境条件影响。从生物学上说，“道”的形成应是基因型与生境之间相互作用的产物，可用公式表示：

　　表型：基因型十生境饰变

　　所谓表型，指“道”可被观察到的结构和功能特性的总和，包括药材性状、组织结构、有效成分含量及疗效等。这里的生境饰变（environmental modification），是指由生境引起的表型的任何不同遗传的变化。基因有产生某一特定表型的潜力，但不是决定着这一表型的必然实现，而是决定着一系列的可能性，究竟其中哪一个可能性得到实现，要看生境而定。因为，器官的生长和性状的表现，都必须依靠来源于周围生境的物质，在合适的生境中产生“道”所具有的特别表型特征。反之，在其它生境中该基因的这种调控则可能发生“弥散”（penetrant）[8]，出现一种不确立性，比如生长在东北三省、苏、皖、浙、鄂的一叶揪[securi11ega suffruticosa（pal1.）Rehd．]含有左旋一叶揪碱（l-securinine），生长在北京近郊县多为右旋（d-securinine），承德附近6个县一叶揪碱具有左、右两种旋光性[9]。生物类药材的同一基因在不同的外界生境条件下，有着不同的表型，称为表型可塑性（phenotyic p1asticity）。表型可塑性，说明为什么不同产地的同一种药材质量和疗效有着差别。与可塑性相关的另一个概念是耐受性，即是指生物对极端生境的耐受能力，或者指生物所生存的生境因素范围。“道地产区”常被认为是这一生境范围内最适宜植物生长的地方，即该物种的某居群在某生境下表现出最大的适应性[10]。但应该清楚地认识到，决定药材疗效的物质基础是有效成分，有些有效成分在正常条件下没有或很少，只有当受到外界刺激（如干旱、严寒、伤害）时才会产生，这类物质属异常二次成分，被称为保护素（phytoa1exin）[9]，而这种对生物残酷的生境是处于这一生物的分布区的边缘，可见“道地产区”不仅在药材分布区的密度中心，也有可能在边缘，如甘草、大黄、枸杞、防风等药材的道地产区，这在实际应用上的意义就在于提示了建立道地药材生产基地时不能仅考虑适合药材生长的区域。

　　当一个药材种具有较广的分布区时，它的各个不同地区的居群往往具有不同的基因型，或称地方性特化基因型（local specialized genotype），而这些基因型是由于不同的生态或地理的条件长期选择作用塑造而成，是产生“道”的遗传本质。可以说，“道”是对一特殊的界限明确的一套生境条件的基因型反应的产物，属“药材”的“生态型”。相同的生境条件，可产生同样的和基本相似的生态型，因而生态型可以是多地起源，这也是为什么药材也可以有多个“道地产区”的原因所在。

　　道地药材研究的生物学问题和方法

　　居群的特征可分为数量特征、空间特征、遗传特征[11］3个方面，而“道”这一特殊居群除上述3个特外，还有“药效特征”，它属于药材学范畴，这里不作讨论。

　　（1） 数量特征：主要指“道”在“道地产区”的密度，对其研究常常是“道”管理、采挖和质量评价的基础。影响密度的4个参数是出生率、死亡率、迁入率和迁出率。①出生率（natality）是泛指任何生物个体或居群产生新个体的能力，可分为最大出生率（maximum natality）和实际出生率（realized natality）。最大出生率是指在理想条件下（既无任何生态因子限制，仅受生理因子限制）的出生率，实际出生率是指在具体的生境中最终实现的出生率。②死亡率（mortality）是指居群内个体死亡的百分率，同样也分为最低死亡率（minimum mortality）和生态死亡率（ecological mortality），比较出生率与死亡率可指明“道”未来产量的变化趋势，比较最大和实际的出生率、死亡率就能知道道地产区生境内变化趋势，在研究一个“道”时，只有通过连续多年的观察和记录，特别是详细记录出生率和死亡率，并通过分析和模拟，才能找出影响“道”的主要生态因子，避免单从土壤或其它单一因素考虑。③迁入（immigation）是指其它居群内个体通过扩散进入到该研究居群的过程。在“道”生产上这种迁入常常是伴随着人为的栽培引种而发生，引种药材质量的好坏，不仅影响当年每亩药材的产量和质量，而且因这种迁入能打破“道”与非“道”之间的隔离，导致居群间基因的流动，改变整个“道”的遗传组成，给整个产区以后的生产带来影响。如在茅苍术生产栽培中，其致命弱点在于常异花授粉性产生的实生后代普遍存在有效成分变异，它使后代难以保持亲代的优良品质[12]，所以目前60％以上的植物性道地药材在人工栽培时是采用无性繁殖方式。但是，长期的无性繁殖，后代始终是前代营养体的继续，植株得不到复壮机会，得不到新的基因，致使品种生活力下降。因此，防止“道”的品种退化，加强人工选择，施行科学留种应引起高度重视。④迁出（emigration）是指居群内个体移出的过程，它往往造成居群内个体数量的减少，同时会使该居群向外扩张，占领新的领地。这种现象的发生会导致道地产区扩大和迁移，影响因素是多方面的，有气候、土壤、温度以及人为因素。一般而言，在研究迁入和迁出时的困难是居群边界的不易确定，而“道”这一特殊居群中却有着比较固定的边界，使得这一研究相对比较容易。

　　（2 ）空间特征：是指居群内个体在空间分布及其动态，居群大体上有3种分布类型：随机分布、均匀分布及群集分布。“道”在产区内的自然状态常常属于群集(cluped)这一分布型，即是个体成群或成团分布，这就使得“道”有着不同的密度分布，可称“道地药材密度”，就是单位面积或体积内的个体数目。这一分布密度是对生境差异发生的结果，同时也受气候、生境的变化及季节变化的影响。有人指出，气候因素决定植物的分布范围，土壤因素决定植物分布范围内的密度[13]研究“道”与生境的的相互作用，要从“道地药材密度”入手，不仅是比较道道地产区与非道地产区之间的生境变化，而且更要揭示造成这一密度分布的原因所在，如盛产白术的江西安福县的3个乡，相距最多40公里，海拔及地理位置也极相近，但3个乡的白术生产质量有所差异，究其原因主要为土壤质地不同[14]。可以说，“道地药材密度”是道地产区内同种药材的质量参差不齐的生物学表现。

　　上述这些数量特征和空间特征都受生态因子左右，各个生态因子的影响总是相互联系作用的，每个生态因子对于同一种药材的影响是不同的，这一点决定于它与其它因子的配合。另外，必须区别出生态环境各个因子之间的直接关系和间接关系。水分状况、热量状况、土壤溶液的成分都是属于直接影响因素；地形、成土等都是通过直接因子起作用的，属间接因子。过去的研究着重在直接生态因子方面，但间接因子的重要意义并不小于直接因子，对此，已引起不少学者的关注，如GBS的制约效应[15]。总之，他们的研究属居群生态学的研究范围。

　　（3 ）“道”的另一个重要特征就是“遗传特征”。由于“道”在“产区”多是以人为方式进行无性繁殖而不单单是通过有性繁殖来进行基因交换，形成一个在个体组成、数量以及遗传结构上有一定界限的地方繁育居群（或称孟德尔式群体），因此，“道”应看成一个具有共同基因库的由交配和亲缘关系联系起来的同一物种的个体。研究其遗传特征就是要针对其特点，即要揭示在“道”之内及与非“道”之间的遗传变异大小、变化规律及其影响因素。“道”与非”道”之间和“道”之内存在大量的遗传变异这一事实，早已为人们所观察和意识到，比如伊克昭盟甘草，就可分为河地草、梁地草及淮地草等3种，它们在外部形态、组织构造和化学成分上都有明显区别[16]，它们在遗传上的变异程度却没有进一步研究。可见过去的研究多为形态标记研究，即为个体特征描述和宏观观测，这样得到的结论往往是不完善的，易引起争论。

　　近年来，人们通过分子生物学方法比较不同生物在基因表达产物（蛋白质）乃至遗传物质（核酸）本身的异同性来研究遗传变异。这些方法目前主要指同功酶，RFLP，RAPD AP-PCR等技术。其中后3种方法研究对象是遗传物质本身，不象形态学标记和同功酶标记是研究基因转录翻译后加工的产物，甚至是多基因型的表现型，因此不受显隐性关系，环境条件和发育阶段的影响，成为研究居群遗传变异的重要方法，越来越被重视和采用。

　　造成遗传变异因素是主要为繁育系统、分布范围和种子传播机制。繁育系统在居群遗传结构的形成过程中起着十分关键的作用，如自交种的遗传变异的51％存在于居群之间，相当于异交风媒植物的5倍，动物授粉的物种介于这两个极端之间。

　　分布区的大小对遗传变异有显著影响，由于居群范围小，使近亲繁殖的机会增加，使遗传多样性造成损失，遗传变异相应减少。

　　种子散播机制也明显影响遗传变异的分布，靠重力、附着和果实破裂而散播种子的遗传变异大，其后代向外扩展的能力有限，从而加强居群间的分化。因此，以这种方式传播后代，就会使“道”与非“道”之间的遗传变异比靠风力来传播种子的要大得多，“道地性”会更加明显。

　　总之，“道”包含的遗传变异越多，产生外部形态。组织结构及化学组成差异的基础越厚，会使居群间的分化进一步加深，这种分化又会随着居群地理分布范围的加大；表现为“地理宗”的分化，当“地理宗”间出现进一步趋异时就可能导致新种的形成，目前已有学者认为白芷、牡丹、牛膝、花椒、艾叶等“道”的变异大于或等于种间的差异[17]、因此，研究“道”是研究生物进化的很好材料，这也是“道”的生物学意义之一。

　　以上方面是居群遗传学的研究主题。居群生态学和居群遗传学组成了居群生物学，也提出了“道”的生物学问题和研究方法。