·10· 中草药生物技术 二、毛状根的大规模培养……… 348 1.生物反应器应用于植物组织、细胞培养的发展概况… 348 2.适用于毛状根大规模培养的生物反应器…… 348 3.毛状根大规模培养的新技术… 350 4.毛状根大规模培养的新型反应器设计原则… 351 三、菘蓝毛状根的诱导… 351 四、人参毛状根的诱导…… 353 五、甘草毛状根的诱导… 354 六、其他药用植物毛状根的诱导… 355 第四节转基因植物作为生物反应器生产药物… 355 一、疫苗的生产… 358 二、抗体的生产… 358 三、其他蛋白质药物及细胞因子的生产… 359 四、利用转基因植物生产糖类物质…… 359 第五节药用植物基因工程可能涉及的安全性… 360 一、药用植物基因工程的环境安全性…… 360 二、药用植物基因工程的食品安全性… 362 三、基因工程技术的发展对药用植物转基因安全性的影响…… 363 第十章分子标记技术在药用植物中的应用… 373 第一节分子标记的种类与基本技术… 373 一、分子标记的种类… 373 二、常用分子标记的基本原理与技术… 375 1.RFLP标记技术… 375 2.NTR标记技术… 378 3.SSR标记技术… 379 4.ISSR标记技术…… 380 5.RAPD标记及其衍生的分子标记 381 6.SCAR标记和STS标记… 384 7.AFLP标记技术… 384 三、分子标记在分子生物学研究中的应用… 388 第二节分子标记技术在药用植物中的应用… 390 一、种质资源鉴定…… 391 1.分子标记在药用植物分类上的应用… 391 2.植物药材的真伪鉴别… 392 3.中草药的道地性分析 393 4.中药材基原植物的鉴定… 394 5.复方制剂、粉剂中药材的成分分析…… 394 二、分子标记辅助药用植物育种。 395 三、分子标记技术在药用植物研究上的应用前景………396
二、毛状根的大规模培养 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 348 1. 生物反应器应用于植物组织、细胞培养的发展概况 !!!!!!!!!!! 348 2. 适用于毛状根大规模培养的生物反应器 !!!!!!!!!!!!!!! 348 3. 毛状根大规模培养的新技术 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 350 4. 毛状根大规模培养的新型反应器设计原则 !!!!!!!!!!!!!! 351 三、菘蓝毛状根的诱导 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 351 四、人参毛状根的诱导 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 353 五、甘草毛状根的诱导 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 354 六、其他药用植物毛状根的诱导 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 355 第四节 转基因植物作为生物反应器生产药物!!!!!!!!!!!!!!!! 355 一、疫苗的生产 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 358 二、抗体的生产 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 358 三、其他蛋白质药物及细胞因子的生产 !!!!!!!!!!!!!!!!!! 359 四、利用转基因植物生产糖类物质 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 359 第五节 药用植物基因工程可能涉及的安全性!!!!!!!!!!!!!!!! 360 一、药用植物基因工程的环境安全性 !!!!!!!!!!!!!!!!!!! 360 二、药用植物基因工程的食品安全性 !!!!!!!!!!!!!!!!!!! 362 三、基因工程技术的发展对药用植物转基因安全性的影响 !!!!!!!!!! 363 第十章 分子标记技术在药用植物中的应用!!!!!!!!!!!!!!!!!! 373 第一节 分子标记的种类与基本技术!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 373 一、分子标记的种类 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 373 二、常用分子标记的基本原理与技术 !!!!!!!!!!!!!!!!!!! 375 1. RFLP 标记技术 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 375 2. VNTR 标记技术 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 378 3. SSR 标记技术 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 379 4. ISSR 标记技术 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 380 5. RAPD 标记及其衍生的分子标记 !!!!!!!!!!!!!!!!!! 381 6. SCAR 标记和 STS 标记 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 384 7. AFLP 标记技术 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 384 三、分子标记在分子生物学研究中的应用 !!!!!!!!!!!!!!!!! 388 第二节 分子标记技术在药用植物中的应用!!!!!!!!!!!!!!!!! 390 一、种质资源鉴定 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 391 1. 分子标记在药用植物分类上的应用 !!!!!!!!!!!!!!!!! 391 2. 植物药材的真伪鉴别 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 392 3. 中草药的道地性分析 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 393 4. 中药材基原植物的鉴定 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 394 5. 复方制剂、粉剂中药材的成分分析 !!!!!!!!!!!!!!!!!! 394 二、分子标记辅助药用植物育种 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 395 三、分子标记技术在药用植物研究上的应用前景 !!!!!!!!!!!!!! 396 ·10· 中草药生物技术
目 录 ·11· 第十一章中药现代化与生物技术… 402 第一节中药现代化的内容… 402 一、中药现代化的背景… 402 1.中药产业发展的良好机遇 402 2.中药产业发展面临的挑战 403 二、我国中药现代化的战略目标与内容…… 405 1.中药现代化的战略目标… 405 2.中药现代化的内容… 406 三、中药现代化行动计划的实施与进展… 409 第二节生物技术在中药现代化中的作用… 410 一、生物技术在中药现代化研究中的作用… 410 二、利用生物技术保护和开发中药材资源… 412 1。利用生物技术保护中药资源… 413 2.利用生物技术研究中药资源生物多样性及可持续利用 413 三、生物技术在中药材GAP基地建设中的作用… 414 四、现代中药基础理论研究与生物技术应用…… 417 1.国外对现代中药基础理论的研究现状………… 417 2.我国在现代中药基础理论研究上的成就与进展………………… 419 五、其他生物高所技术在中药研究中的应用… 420 1。基因芯片技术在中药研究中的应用… 420 2.指纹图谱技术在中药材质量控制中的意义与作用 425 附录… 434 1植物组织细胞培养常用培养基配方……… 434 2.部分中草药植物组织培养种类名录…438 3.药用植物主要栽培品种病害名录…………………………………442 4.利用Ri质粒转化成功的植物及其毛状根中含有的重要次生代谢产物名录…448 5.医药标准和规范… 453 5.】中药材生产质量管理规范(GAP)…453 5.2药品生产质量管理规范(GMP)(1998年修订)…458 5.3药品经营质量管理规范(GSP)认证管理办法（试行）… 465 5.4药品临床试验管理规范(GCP)… 468 5.5药品非临床研究质量管理规范(GLP)…475
第十一章 中药现代化与生物技术!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 402 第一节 中药现代化的内容!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 402 一、中药现代化的背景 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 402 1. 中药产业发展的良好机遇 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 402 2. 中药产业发展面临的挑战 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 403 二、我国中药现代化的战略目标与内容 !!!!!!!!!!!!!!!!!! 405 1. 中药现代化的战略目标 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 405 2. 中药现代化的内容 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 406 三、中药现代化行动计划的实施与进展 !!!!!!!!!!!!!!!!!! 409 第二节 生物技术在中药现代化中的作用!!!!!!!!!!!!!!!!!! 410 一、生物技术在中药现代化研究中的作用 !!!!!!!!!!!!!!!!! 410 二、利用生物技术保护和开发中药材资源 !!!!!!!!!!!!!!!!! 412 1. 利用生物技术保护中药资源 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 413 2. 利用生物技术研究中药资源生物多样性及可持续利用 !!!!!!!!! 413 三、生物技术在中药材 GAP 基地建设中的作用 !!!!!!!!!!!!!! 414 四、现代中药基础理论研究与生物技术应用 !!!!!!!!!!!!!!!! 417 1. 国外对现代中药基础理论的研究现状 !!!!!!!!!!!!!!!! 417 2. 我国在现代中药基础理论研究上的成就与进展 !!!!!!!!!!!! 419 五、其他生物高新技术在中药研究中的应用 !!!!!!!!!!!!!!!! 420 1. 基因芯片技术在中药研究中的应用 !!!!!!!!!!!!!!!!! 420 2. 指纹图谱技术在中药材质量控制中的意义与作用 !!!!!!!!!!! 425 附录!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 434 1. 植物组织细胞培养常用培养基配方 !!!!!!!!!!!!!!!!!! 434 2. 部分中草药植物组织培养种类名录 !!!!!!!!!!!!!!!!!! 438 3. 药用植物主要栽培品种病害名录 !!!!!!!!!!!!!!!!!!! 442 4. 利用 Ri 质粒转化成功的植物及其毛状根中含有的重要次生代谢产物名录 !! 448 5. 医药标准和规范 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 453 5. 1 中药材生产质量管理规范（GAP）!!!!!!!!!!!!!!!!!! 453 5. 2 药品生产质量管理规范（GMP）（1998 年修订） !!!!!!!!!!!! 458 5. 3 药品经营质量管理规范（GSP）认证管理办法（试行）!!!!!!!!!! 465 5. 4 药品临床试验管理规范（GCP）!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 468 5. 5 药品非临床研究质量管理规范（GLP）!!!!!!!!!!!!!!!! 475 目 录 ·11·
第一章 中草药生物技术概论 生物技术是一门以应用生物科学研究成果以及工程手段增加生物产品数量和提高其质 量为目的，从而满足人类日益增长的对生物制品需求的技术。近年来，生物技术在农业、医 药卫生等众多领域都取得了突飞猛进的进展，已逐渐成为生命科学各个领域研究的主要手 段和内容，成为各个学科研究的主旋律，它丰富了传统学科的研究内容，带动了传统学科向 前发展。毫无疑问，生物技术也渗入到了古老的中药研究领域，给中药研究注入了新的活 力，赋予了新的内容，推动着中药研究向前发展，也取得了一些令人瞩目的成就。我国传统 的中药包括矿物药、动物药和植物药3部分。对矿物药的生物技术研究较少，见诸报道及形 成规模的目前仅有人工养殖珍珠。我国动物药的生物技术研究也较少，20世纪80年代兴 起人工养殖蝎子、蜈蚣、地整虫等药用动物的高潮。近20年来，除了对水蛭、蚯蚓的研究达 到了蛋白质水平（水蛭素、纤溶酶等）以外，其他动物药的研究大多停留在大规模养殖的层 面上。纵观近年我国中药生物技术，仍然主要集中在对植物药的研究上。以广西药物研究 所的罗汉果快速繁殖、山东大学的怀地黄去病毒、中国科学院植物研究所的紫草、华中理工 大学的红豆杉和上海中医药大学的黄芪毛状根大规模培养为代表性的研究成果，标志着我 国传统药材生物技术的研究进入了一个新的时期。20世纪90年代，又开始进行了黄芪毛 状根多糖基因工程、代谢途径基因工程的研究等，而发酵工程、组织细胞培养等传统生物技 术在继承的基础上也进入了一个新的发展时期。因此，中药生物技术的主流或核心仍然是 药用植物的生物技术，故本书拟从细胞工程、发酵工程、酶和蛋白质工程、基因工程等几个方 面阐述生物技术在药用植物研究和开发中的具体应用。 第一节中草药生物技术的范畴 药用植物资源指在一定社会和经济条件下，被人们认识和利用的植物资源中对人体疾 患具有治疗作用，并对家养动物病害具有治疗作用，以及具有杀虫、杀菌等功效的各类植物 的总称。它与我们传统概念中的中草药既有密切的联系，又有着本质的区别。 一、中草药概念的辨析 “中药”(traditional Chinese medicine,TCMD,是指在中医理论指导下，用以预防、诊断和 治疗疾病及康复保健等方面的药物。或者说：遵循中医药理论防治疾病的药物，称为中药。 所谓“药”应指与机体接触，局部或全身吸收后，产生预防、治疗疾病作用的物质，一般与“药 物”同义。中药主产于中国。我国是世界上药用资源最丰富的国家之一，因此有人把中药称 为“国药”，不无道理。但同时我们也必须明确，中药中的药材并非中国所独有，有些中药材 国外同样也生产，如乳香、没药、西洋参等，就是外国生产的，也是常用的中药材。在此我们 必须明确许多传统的观点，如认为“中医使用的药物为中药，西医使用的药物为西药”、“天
书 第一章 中草药生物技术概论 生物技术是一门以应用生物科学研究成果以及工程手段增加生物产品数量和提高其质 量为目的，从而满足人类日益增长的对生物制品需求的技术。近年来，生物技术在农业、医 药卫生等众多领域都取得了突飞猛进的进展，已逐渐成为生命科学各个领域研究的主要手 段和内容，成为各个学科研究的主旋律，它丰富了传统学科的研究内容，带动了传统学科向 前发展。毫无疑问，生物技术也渗入到了古老的中药研究领域，给中药研究注入了新的活 力，赋予了新的内容，推动着中药研究向前发展，也取得了一些令人瞩目的成就。我国传统 的中药包括矿物药、动物药和植物药 3 部分。对矿物药的生物技术研究较少，见诸报道及形 成规模的目前仅有人工养殖珍珠。我国动物药的生物技术研究也较少，20 世纪 80 年代兴 起人工养殖蝎子、蜈蚣、地鳖虫等药用动物的高潮。近 20 年来，除了对水蛭、蚯蚓的研究达 到了蛋白质水平（水蛭素、纤溶酶等）以外，其他动物药的研究大多停留在大规模养殖的层 面上。纵观近年我国中药生物技术，仍然主要集中在对植物药的研究上。以广西药物研究 所的罗汉果快速繁殖、山东大学的怀地黄去病毒、中国科学院植物研究所的紫草、华中理工 大学的红豆杉和上海中医药大学的黄芪毛状根大规模培养为代表性的研究成果，标志着我 国传统药材生物技术的研究进入了一个新的时期。20 世纪 90 年代，又开始进行了黄芪毛 状根多糖基因工程、代谢途径基因工程的研究等，而发酵工程、组织细胞培养等传统生物技 术在继承的基础上也进入了一个新的发展时期。因此，中药生物技术的主流或核心仍然是 药用植物的生物技术，故本书拟从细胞工程、发酵工程、酶和蛋白质工程、基因工程等几个方 面阐述生物技术在药用植物研究和开发中的具体应用。 第一节 中草药生物技术的范畴 药用植物资源指在一定社会和经济条件下，被人们认识和利用的植物资源中对人体疾 患具有治疗作用，并对家养动物病害具有治疗作用，以及具有杀虫、杀菌等功效的各类植物 的总称。它与我们传统概念中的中草药既有密切的联系，又有着本质的区别。 一、中草药概念的辨析 “中药”（traditional Chinese medicine，TCM），是指在中医理论指导下，用以预防、诊断和 治疗疾病及康复保健等方面的药物。或者说：遵循中医药理论防治疾病的药物，称为中药。 所谓“药”应指与机体接触，局部或全身吸收后，产生预防、治疗疾病作用的物质，一般与“药 物”同义。中药主产于中国。我国是世界上药用资源最丰富的国家之一，因此有人把中药称 为“国药”，不无道理。但同时我们也必须明确，中药中的药材并非中国所独有，有些中药材 国外同样也生产，如乳香、没药、西洋参等，就是外国生产的，也是常用的中药材。在此我们 必须明确许多传统的观点，如认为“中医使用的药物为中药，西医使用的药物为西药”、“天
·2 中草药生物技术 然药物为中药，人工合成的药物为西药”、“组成成分不纯或不清楚的天然混合药物称作中 药、中草药成分较纯或结构清楚乃至单体化合物的药物称作西药”、“中国己有的传统剂型 如丸、散、音、丹、汤等称作中药，将现代制剂如片剂、针剂等称作西药”等显然是不合适的。 五代时期，李珣《海药本草》就是专门记载外来药物的本草著作，该书共收载药物124种，绝 大多数是从海外传入的，或从海外移植至中国南方的药物。该书在介绍国外输入的药物知 识和补遗我国本草方面做出了贡献。因此，不能认为中药出口到国外就变成了西药，西药进 口到国内就变成了中药。药物是没有国界或地域之分的，中药是世界人民的共同财富。另 外中药也绝非就是中医使用的药物。在防病治病的医疗实践中，中医，尤其是现代中医，既 使用中药，有时也使用青霉素、维生素类西药等。即便是西医，有时也用大黄、甘草等中药。 决不能认为使用者是中医或西医，就断定他们使用的药物是中药或是西药，关键在于使用者 是按中医理论还是按西医理论来指导用药（任德权，2003年）。比如甘草、麻黄，如果被用来 提取甘草流浸膏、麻黄碱，并达到美国药典标准出口的，这时则属于西药范畴。若加工成甘 草、麻黄饮片，或按张仲景《伤寒论》“麻黄汤”配伍使用，这时则属于中药。 “草药”(herbal medicine),是根据经验辨病施用的、少见或不见于典籍、应用较局限的 天然药及其简单加工品。草药之名始于我国宋代，当时主要是相对于国家药局专卖的“官 药”而言的。后来一般将那些主流本草尚未记载、多流传于民间、在正规中医院应用不普 遍、只为民间医生所习用，且加工炮制尚欠规范的部分药物称为草药。实际上，草药与中药 并无本质的区别和截然的贵贱优劣之分。从发展的眼光看，草药还是中药的重要组成部分 和发展源泉，只是在一定时期内主要流传于民间。中药源于草药，草药是中药的补充：草药 是中药的初级形式，中药是草药的提高形式。在医疗实践中，草药逐渐由经验向理论指导用 药的中药过渡，最终形成中药。中草药是中药与草药的合称。为了避免混淆，产生歧义，有 人曾建议可将中药、草药、中草药统称为中药。 “天然药”(natural pharmacy),是在西方国家“回归大自然”的潮流中相对于“化学合成 药”而言的现代医药学概念，是指人类在自然界发现并直接供药用的植物、动物、矿物，以及 基本不改变其理化属性的简单加工品。“天然药”不但包括我国各民族发现并直接供药用 的植物、动物、矿物，也包括世界各国、各民族发现并直接供药用的植物、动物、矿物，不但包 括我国沿用较久的传统中药，也包括往往名不见经传，却不断被发现、利用的草药。它的主 要特点就是保持自然物理、化学特性，如桂圆、大枣等，可直接食用，不需要理论指导，纯属经 验用药，应属于天然药物的范畴。 中药和天然药物之间，既有区别、又有联系。作为中药，必须依据中医理论，按照医用、 制剂的不同及药材自身的性质进行加工处理，才能符合临床用药的需要。经过加工处理后， 天然产物的理化性质通常发生改变，甚至产生新的化合物，故不能再称为天然产物或天然药 物了。中药来源于天然药物及其加工品，有着“天然药物”的自然属性，但天然药物并不一 定都是中药（部分天然药物也是制取西药的原料）。著名的中药学家王孝涛教授说：关键是 “中药”有它特定的内涵，中药有理论，入药形式是饮片，表述起来都是中医语言。只有在中 医理论指导下运用的药物，才属于中药：否则属于天然药物或其他药物。因此，中药与天然 药物有着本质的区别，不可相提并论，更不能混称。 “中草药”(Chinese traditonal and herbal drugs).一词的由来可追溯到“中药”和“草药”两 者在医疗实践中的关系和应用。总结起来大约有以下3点理由（李佛基，1999年）：其一
然药物为中药，人工合成的药物为西药”、“组成成分不纯或不清楚的天然混合药物称作中 药、中草药成分较纯或结构清楚乃至单体化合物的药物称作西药”、“中国已有的传统剂型 如丸、散、膏、丹、汤等称作中药，将现代制剂如片剂、针剂等称作西药”等显然是不合适的。 五代时期，李珣《海药本草》就是专门记载外来药物的本草著作，该书共收载药物 124 种，绝 大多数是从海外传入的，或从海外移植至中国南方的药物。该书在介绍国外输入的药物知 识和补遗我国本草方面做出了贡献。因此，不能认为中药出口到国外就变成了西药，西药进 口到国内就变成了中药。药物是没有国界或地域之分的，中药是世界人民的共同财富。另 外中药也绝非就是中医使用的药物。在防病治病的医疗实践中，中医，尤其是现代中医，既 使用中药，有时也使用青霉素、维生素类西药等。即便是西医，有时也用大黄、甘草等中药。 决不能认为使用者是中医或西医，就断定他们使用的药物是中药或是西药，关键在于使用者 是按中医理论还是按西医理论来指导用药（任德权，2003 年）。比如甘草、麻黄，如果被用来 提取甘草流浸膏、麻黄碱，并达到美国药典标准出口的，这时则属于西药范畴。若加工成甘 草、麻黄饮片，或按张仲景《伤寒论》“麻黄汤”配伍使用，这时则属于中药。 “草药”（herbal medicine），是根据经验辨病施用的、少见或不见于典籍、应用较局限的 天然药及其简单加工品。草药之名始于我国宋代，当时主要是相对于国家药局专卖的“官 药”而言的。后来一般将那些主流本草尚未记载、多流传于民间、在正规中医院应用不普 遍、只为民间医生所习用，且加工炮制尚欠规范的部分药物称为草药。实际上，草药与中药 并无本质的区别和截然的贵贱优劣之分。从发展的眼光看，草药还是中药的重要组成部分 和发展源泉，只是在一定时期内主要流传于民间。中药源于草药，草药是中药的补充；草药 是中药的初级形式，中药是草药的提高形式。在医疗实践中，草药逐渐由经验向理论指导用 药的中药过渡，最终形成中药。中草药是中药与草药的合称。为了避免混淆，产生歧义，有 人曾建议可将中药、草药、中草药统称为中药。 “天然药”（natural pharmacy），是在西方国家“回归大自然”的潮流中相对于“化学合成 药”而言的现代医药学概念，是指人类在自然界发现并直接供药用的植物、动物、矿物，以及 基本不改变其理化属性的简单加工品。“天然药”不但包括我国各民族发现并直接供药用 的植物、动物、矿物，也包括世界各国、各民族发现并直接供药用的植物、动物、矿物，不但包 括我国沿用较久的传统中药，也包括往往名不见经传，却不断被发现、利用的草药。它的主 要特点就是保持自然物理、化学特性，如桂圆、大枣等，可直接食用，不需要理论指导，纯属经 验用药，应属于天然药物的范畴。 中药和天然药物之间，既有区别、又有联系。作为中药，必须依据中医理论，按照医用、 制剂的不同及药材自身的性质进行加工处理，才能符合临床用药的需要。经过加工处理后， 天然产物的理化性质通常发生改变，甚至产生新的化合物，故不能再称为天然产物或天然药 物了。中药来源于天然药物及其加工品，有着“天然药物”的自然属性，但天然药物并不一 定都是中药（部分天然药物也是制取西药的原料）。著名的中药学家王孝涛教授说：关键是 “中药”有它特定的内涵，中药有理论，入药形式是饮片，表述起来都是中医语言。只有在中 医理论指导下运用的药物，才属于中药；否则属于天然药物或其他药物。因此，中药与天然 药物有着本质的区别，不可相提并论，更不能混称。 “中草药”（Chinese traditonal and herbal drugs）一词的由来可追溯到“中药”和“草药”两 者在医疗实践中的关系和应用。总结起来大约有以下 3 点理由（李佛基，1999 年）：其一， ·2· 中草药生物技术
第一章中草药生物技术概论 3· 从现实情况看，“传统中药”（指是载于中药典籍，以传统中医理论阐释药理并指导临床使 用，加工炮制较规范，至今仍广泛使用的天然药及其简单加工品)和“草药”相比只占极少部 分，而“草药”品种多、疗效高，有巨大的开发前景，狭义的“中药”一词已难以囊括“传统中 药”和“草药”，所以会出现“中草药”这一组合名词：其二，从发展过程来看，有部分“传统中 药”在民间也作为“草药”使用，即出现了“亦中亦草”的状况，故出现了“中草药”之称谓：其 三，在防病治病的实践中，“草药”不断地向“传统中药”过渡，如载于《本草纲目拾遗》中的 民间草药“鸡血藤膏”、“千里光”等就频繁出现在当代中医处方里，即“由草而中”，故出现 了“中草药”之称。“中草药”一词的出现，强调了发掘、利用我国早已在民间使用的、绝大多 数是植物药的“草药”的重要性，丰富、延伸了“中药”一词的内涵。随着广义中药的概念被 普遍接受，“中草药”作为“中药”的同义词，两者将逐渐归于一统。 人类为了维护身体的健康和生存繁衍，在获取食物和与疾病作斗争的同时，也发现了治 疗疾病的植物一药草和一些动物、矿物，因而有“药食同源”或“医食同源”之公论。随着 认识的逐步积累和生产工具的不断改进，医药逐步走上了科学的境界。在历代医家不断总 结临床经验的基础上，依靠相应的加工方法，根据病情的需要制备成随时可以应用的剂型 (丸、散、膏、丹、酒等)。由于沿用传承的成方制备而成，适用范围较广，具备一定的质量规 格，成为可以批量生产供应的药物，所以称为“成药”。为有别于“西药”故称为“中成药”。 其特点是随时可以取用，勿需再行加工而且可以贮存，便于携带，以应急需。 二、中草药生物技术的概念 1.生物技术的概念及其发展 生物技术(biotechnology),有时也称生物工程(bioengineering),是指人们以现代生命科 学理论为基础，结合工程技术手段和其他基础科学的科学原理，按照预先的设计改造生物体 或加工生物原料，为人类生产出所需要的产品或达到某种目的的一系列技术。生物技术包 括细胞工程(cell engineering)、发酵工程(fermentation engineering)、酶和蛋白质工程(en②yme and protein engineering)、基因工程(genetic engineering)。改造生物体是指获得优良品质和 高产的动物、植物、微生物品系或品种。生物原料则是指生物体的某一部分或生物生长过程 所能利用的物质，如淀粉、糖蜜、纤维素等有机物，也包括一些无机化学品，甚至某些矿石。 为人类生产出所需的产品包括粮食、医药、食品、化工原料、能源、金属等各种产品。达到某 种目的则包括疾病的预防、诊断和治疗、环境污染的检测及治理等。 生物技术的产生同20世纪大部分应用技术的产生一样，是建立在一系列基础科学所取 得的重大进展基础上的，这其中主要是生物化学、生物大分子晶体结构学、量子力学、信息 科学等做出的贡献。就一般概念而言，生物技术是一门既古老而现代的应用技术。追溯其 发展历史，几乎与人类的文明史同时开始。我们炎黄子孙的祖先最早懂得制酱、酿酒、造醋， 距今已有四五千年，但严格地说，这仅是最初的发酵工程。有人认为第1代生物技术是 19世纪末到20世纪30年代以非纯种微生物自然发酵工艺为标志的传统生物技术。第2 代生物技术是20世纪40年代以采用纯种微生物发酵工艺为标志的近代生物技术，其中是 以40年代抗生素的提取，50年代氨基酸的发酵到60年代酶制剂工程为主要线索的。第3 代生物技术是以重组DNA技术为标志的现代生物技术，是在1953年美国学者沃森和英国 学者克里克提出DNA双螺旋模型的基础上产生的，随后渗透到生物学科的各个领域。B0
从现实情况看，“传统中药”（指是载于中药典籍，以传统中医理论阐释药理并指导临床使 用，加工炮制较规范，至今仍广泛使用的天然药及其简单加工品）和“草药”相比只占极少部 分，而“草药”品种多、疗效高，有巨大的开发前景，狭义的“中药”一词已难以囊括“传统中 药”和“草药”，所以会出现“中草药”这一组合名词；其二，从发展过程来看，有部分“传统中 药”在民间也作为“草药”使用，即出现了“亦中亦草”的状况，故出现了“中草药”之称谓；其 三，在防病治病的实践中，“草药”不断地向“传统中药”过渡，如载于《本草纲目拾遗》中的 民间草药“鸡血藤膏”、“千里光”等就频繁出现在当代中医处方里，即“由草而中”，故出现 了“中草药”之称。“中草药”一词的出现，强调了发掘、利用我国早已在民间使用的、绝大多 数是植物药的“草药”的重要性，丰富、延伸了“中药”一词的内涵。随着广义中药的概念被 普遍接受，“中草药”作为“中药”的同义词，两者将逐渐归于一统。 人类为了维护身体的健康和生存繁衍，在获取食物和与疾病作斗争的同时，也发现了治 疗疾病的植物———药草和一些动物、矿物，因而有“药食同源”或“医食同源”之公论。随着 认识的逐步积累和生产工具的不断改进，医药逐步走上了科学的境界。在历代医家不断总 结临床经验的基础上，依靠相应的加工方法，根据病情的需要制备成随时可以应用的剂型 （丸、散、膏、丹、酒等）。由于沿用传承的成方制备而成，适用范围较广，具备一定的质量规 格，成为可以批量生产供应的药物，所以称为“成药”。为有别于“西药”故称为“中成药”。 其特点是随时可以取用，勿需再行加工而且可以贮存，便于携带，以应急需。 二、中草药生物技术的概念 1. 生物技术的概念及其发展 生物技术（biotechnology），有时也称生物工程（bioengineering），是指人们以现代生命科 学理论为基础，结合工程技术手段和其他基础科学的科学原理，按照预先的设计改造生物体 或加工生物原料，为人类生产出所需要的产品或达到某种目的的一系列技术。生物技术包 括细胞工程（cell engineering）、发酵工程（fermentation engineering）、酶和蛋白质工程（enzyme and protein engineering）、基因工程（genetic engineering）。改造生物体是指获得优良品质和 高产的动物、植物、微生物品系或品种。生物原料则是指生物体的某一部分或生物生长过程 所能利用的物质，如淀粉、糖蜜、纤维素等有机物，也包括一些无机化学品，甚至某些矿石。 为人类生产出所需的产品包括粮食、医药、食品、化工原料、能源、金属等各种产品。达到某 种目的则包括疾病的预防、诊断和治疗、环境污染的检测及治理等。 生物技术的产生同 20 世纪大部分应用技术的产生一样，是建立在一系列基础科学所取 得的重大进展基础上的，这其中主要是生物化学、生物大分子晶体结构学、量子力学、信息 科学等做出的贡献。就一般概念而言，生物技术是一门既古老而现代的应用技术。追溯其 发展历史，几乎与人类的文明史同时开始。我们炎黄子孙的祖先最早懂得制酱、酿酒、造醋， 距今已有四五千年，但严格地说，这仅是最初的发酵工程。有人认为第 1 代生物技术是 19 世纪末到 20 世纪 30 年代以非纯种微生物自然发酵工艺为标志的传统生物技术。第 2 代生物技术是 20 世纪 40 年代以采用纯种微生物发酵工艺为标志的近代生物技术，其中是 以 40 年代抗生素的提取，50 年代氨基酸的发酵到 60 年代酶制剂工程为主要线索的。第 3 代生物技术是以重组 DNA 技术为标志的现代生物技术，是在 1953 年美国学者沃森和英国 学者克里克提出 DNA 双螺旋模型的基础上产生的，随后渗透到生物学科的各个领域。Bo- 第一章 中草药生物技术概论 ·3·