侯飛俠 童芯鋅 國錦琳

（成都中醫(yī)藥大學(xué)藥學(xué)院，四川 成都 611137）

中醫(yī)藥院校開設(shè)《分子生藥學(xué)》課程的建議與設(shè)想

侯飛俠 童芯鋅 國錦琳

（成都中醫(yī)藥大學(xué)藥學(xué)院，四川 成都 611137）

分子生藥學(xué)是在分子生物學(xué)蓬勃發(fā)展，而中藥資源學(xué)和中藥鑒定學(xué)又有很多問題可以利用分子生物學(xué)技術(shù)解決的背景下誕生的一門新興學(xué)科，很多中醫(yī)藥院校已將其設(shè)置為藥學(xué)及中藥學(xué)相關(guān)專業(yè)的必修課。本文從開設(shè)課程的必要性、教學(xué)目標(biāo)和教學(xué)設(shè)想三個(gè)方面對中醫(yī)藥院校開設(shè)《分子生藥學(xué)》課程這一問題進(jìn)行探討，以期該課程建設(shè)逐漸走向成熟。

分子生藥學(xué)；教學(xué)目標(biāo)；教學(xué)設(shè)想

隨著分子生物學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展，并不斷地與其他學(xué)科進(jìn)行交叉與融合，最終導(dǎo)致一些交叉學(xué)科應(yīng)運(yùn)而生。分子生藥學(xué)（Molecular Pharmacognosy）便是分子生物學(xué)和生藥學(xué)學(xué)科交叉而成的產(chǎn)物，它是利用分子生物學(xué)技術(shù)研究中藥資源和中藥鑒定領(lǐng)域中藥用植物系統(tǒng)演化、種質(zhì)資源鑒定和評價(jià)、瀕危藥用植物保護(hù)及生藥鑒定、道地藥材形成機(jī)制、活性成分生產(chǎn)的一門科學(xué)，是生藥學(xué)的一個(gè)極富有前瞻性的分支[1]，它既繼承了傳統(tǒng)生藥學(xué)的內(nèi)容和使命，又賦予了生藥學(xué)新的任務(wù)和挑戰(zhàn)。分子生藥學(xué)的概念最初由黃璐琦在1995年提出[2]， 由其主編的《分子生藥學(xué)》一書，分別在2000年[3]、2006年[4]和2015年[5]出版了第一、二和三版。2012年，黃璐琦主編的英文版《分子生藥學(xué)》在Springer出版發(fā)行[6]，標(biāo)志著該學(xué)科獲得了國際認(rèn)可。

現(xiàn)今分子生藥學(xué)在中藥種質(zhì)資源研究、中藥動(dòng)植物分子系統(tǒng)研究、中藥道地藥材研究及中藥分子鑒定研究等方面都加以了應(yīng)用[2]。筆者所在學(xué)校目前也只是在最近兩年以任意選修課的形式開設(shè)了《分子生藥學(xué)》課程，理論學(xué)時(shí)偏少，實(shí)驗(yàn)課程更加欠缺。而且目前對中藥專業(yè)的學(xué)生尚未開設(shè)分子生物學(xué)課程，導(dǎo)致其對分子生物學(xué)基礎(chǔ)知識一無所知，而與分子生藥學(xué)知識最相關(guān)的方法和技術(shù)就是分子生物學(xué)，這就使中藥專業(yè)的學(xué)生畢業(yè)后難以從事分子生藥學(xué)方面的工作。為了推動(dòng)分子生藥學(xué)學(xué)科的發(fā)展，擴(kuò)大其研究與應(yīng)用，亟需在中醫(yī)藥院校開設(shè)該門課程，培養(yǎng)具備分子生藥學(xué)基礎(chǔ)知識和應(yīng)用能力的人才。

一、開設(shè) 《分子生藥學(xué)》課程的必要性

中藥的研究、生產(chǎn)和應(yīng)用都離不開中藥的鑒定，中藥材鑒定是中藥研究應(yīng)用的重要組成部分。為了保證中藥質(zhì)量，保證臨床用藥的安全和有效，必須對中藥材進(jìn)行準(zhǔn)確而可靠的鑒定。經(jīng)典的中藥材鑒定方法主要有性狀鑒定、顯微鑒定和理化鑒定等，這些方法的鑒別標(biāo)識在生物學(xué)上均表現(xiàn)為物種的遺傳表型，而依靠遺傳表型對物種進(jìn)行鑒定具有一定的缺陷，主要表現(xiàn)在以下三個(gè)方面：①對經(jīng)驗(yàn)要求高，受主觀影響大，鑒定周期較長；②不同生長環(huán)境、性別和發(fā)育階段的個(gè)體，遺傳表型有所不同；③難以區(qū)分遺傳表型相似的物種。

隨著分子生物學(xué)技術(shù)的發(fā)展，目前可以利用遺傳物質(zhì)DNA在不同生物個(gè)體的差異性來鑒別生物物種。DNA分子作為遺傳信息的直接載體，信息含量大，在不同物種或品種中具有較大的遺傳差異性，而在同種或同品種內(nèi)具有高度的遺傳穩(wěn)定性，不受個(gè)體生長環(huán)境、發(fā)育階段和組織器官差異的影響，故用DNA分子作為遺傳標(biāo)記進(jìn)行中藥鑒定更為準(zhǔn)確可靠。常用的生藥分子鑒定方法有擴(kuò)增片段長度多態(tài)性（AFLP）、隨機(jī)擴(kuò)增多態(tài)性DNA (RAPD)、限制性內(nèi)切酶片段長度多態(tài)性(RFLP)、微衛(wèi)星標(biāo)記（SSR）、環(huán)介導(dǎo)等溫?cái)U(kuò)增技術(shù)（LAMP）、單核苷酸多態(tài)性（SNP）技術(shù)和DNA條形碼技術(shù)等。而這些鑒定技術(shù)均是以分子生物學(xué)知識為基礎(chǔ)的。分子生物學(xué)是在分子水平上研究生命現(xiàn)象、生命活動(dòng)、生命本質(zhì)及其規(guī)律的一門學(xué)科， 是現(xiàn)代生命科學(xué)的“共同語言”和深入研究的工具[7]，已經(jīng)廣泛應(yīng)用于中醫(yī)藥學(xué)研究的各個(gè)領(lǐng)域。它的核心內(nèi)容是通過對生物的物質(zhì)基礎(chǔ)如核酸、蛋白質(zhì)和酶等生物大分子的結(jié)構(gòu)、功能及其相互作用來闡明生命的分子基礎(chǔ)，進(jìn)而探索生命的奧秘。藥學(xué)的研究對象是藥，通過揭示藥物與病原體及人體相互作用的規(guī)律而達(dá)到預(yù)防、診斷及治療疾病、調(diào)節(jié)人體生理機(jī)能、促進(jìn)身體健康的目的。由于分子生物學(xué)的理論和技術(shù)不斷滲透到藥學(xué)研究的各個(gè)領(lǐng)域，藥學(xué)研究正從傳統(tǒng)的化學(xué)、藥學(xué)的模式轉(zhuǎn)向分子生物學(xué)、化學(xué)和藥學(xué)的相結(jié)合的模式。由此，便產(chǎn)生了《分子生藥學(xué)》這門新興交叉學(xué)科。

《分子生藥學(xué)》的研究內(nèi)容以核酸為主線，主要圍繞DNA復(fù)制、RNA轉(zhuǎn)錄、翻譯和基因表達(dá)調(diào)控四個(gè)方面進(jìn)行闡述，將分子生物學(xué)的基本理論和技術(shù)運(yùn)用到中醫(yī)藥研究領(lǐng)域，為中醫(yī)藥的發(fā)展服務(wù)。目前，分子生物學(xué)技術(shù)已廣泛應(yīng)用到新藥設(shè)計(jì)、開發(fā)篩選與中藥鑒定、中藥資源開發(fā)等領(lǐng)域，極大地促進(jìn)了我國中藥研究的現(xiàn)代化進(jìn)程。毋庸置疑，隨著分子生物學(xué)在中醫(yī)藥領(lǐng)域的進(jìn)一步推廣應(yīng)用，勢必會(huì)給生藥學(xué)、中藥鑒定學(xué)和中藥資源學(xué)等學(xué)科帶來全新的研究理念。所以，為了使藥學(xué)院學(xué)生更好地學(xué)習(xí)中藥學(xué)其他課程，從事中藥研究，非常有必要向其普及分子生藥學(xué)的基本知識。通過授課，使學(xué)生對分子生藥學(xué)的基本理論知識有一定的了解和掌握，學(xué)會(huì)利用分子生藥學(xué)的技術(shù)和方法從分子水平上分析、鑒別中藥，進(jìn)而解決中醫(yī)藥研究領(lǐng)域中出現(xiàn)的問題。

二、《分子生藥學(xué)》課程的教學(xué)目標(biāo)

《分子生藥學(xué)》是藥學(xué)及中藥學(xué)相關(guān)專業(yè)的一門基礎(chǔ)課，課程內(nèi)容主要包含分子生物學(xué)的基礎(chǔ)理論、技術(shù)方法及其在中藥研究領(lǐng)域的應(yīng)用三部分。 根據(jù)社會(huì)需求并結(jié)合學(xué)科特點(diǎn)，《分子生藥學(xué)》的教學(xué)目標(biāo)是培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用分子生物學(xué)技術(shù)解決中藥資源和中藥鑒定領(lǐng)域中科學(xué)問題的能力，進(jìn)而培養(yǎng)出高素質(zhì)的中藥學(xué)人才。

首先，學(xué)生要理解分子生物學(xué)的基本概念和理論，如DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄、翻譯和基因表達(dá)等，掌握分子生物學(xué)技術(shù)的基本原理。借助多媒體資源和網(wǎng)絡(luò)資源，在課堂展示一些圖片和視頻材料，如DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)圖片、DNA是如何進(jìn)行復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和翻譯的視頻等，使學(xué)生充分理解并掌握分子生物學(xué)相關(guān)操作技術(shù)的基本原理。

其次，在學(xué)生對分子生物學(xué)操作技術(shù)的基本原理有了充分理解的基礎(chǔ)上，培養(yǎng)學(xué)生利用分子生物學(xué)技術(shù)解決中藥研究的能力，如藥用植物種質(zhì)資源的鑒定和評價(jià)、珍稀瀕危藥用資源的保護(hù)、道地藥材形成的分子機(jī)制、藥用動(dòng)植物有效成分的生產(chǎn)以及藥用植物的分子輔助育種等。

三、《分子生藥學(xué)》課程的教學(xué)設(shè)想

根據(jù)中醫(yī)藥院校藥學(xué)院學(xué)生的教育背景，本課程教材應(yīng)選用由黃璐琦、肖培根主編，中國中醫(yī)藥出版社2008年11月出版的新世紀(jì)全國高等中醫(yī)藥創(chuàng)新教材《分子生藥學(xué)》為宜。該教材共八章，第一章介紹分子生藥學(xué)的基本理論包括核酸、基因、遺傳多樣性和物種形成等；第二章介紹在分子生藥學(xué)中常用的分子生物學(xué)方法和技術(shù)，如核酸分析技術(shù)、基因工程技術(shù)和電泳技術(shù)；第三章至第八章結(jié)合中藥資源和中藥鑒定方面亟需解決的問題，分別介紹了藥用植物的系統(tǒng)演化、藥用植物的種質(zhì)資源、珍稀瀕危的藥用植物、道地藥材形成的分子機(jī)理、生藥的分子鑒定及中藥活性成分的生產(chǎn)等內(nèi)容，實(shí)用性較強(qiáng)。該課程建議列為藥學(xué)院大三學(xué)生的必修課，開設(shè)在春季學(xué)期，設(shè)置54個(gè)學(xué)時(shí)，其中理論課時(shí)36個(gè)，實(shí)驗(yàn)課時(shí)18個(gè)。授課教師應(yīng)根據(jù)學(xué)生與教師自身的實(shí)際情況設(shè)計(jì)教學(xué)內(nèi)容，制定教學(xué)計(jì)劃，讓學(xué)生在有限的學(xué)時(shí)內(nèi)充分了解分子生藥學(xué)的基本理論，掌握分子生藥學(xué)研究的基本方法和技術(shù)。本文作者認(rèn)為應(yīng)從以下幾個(gè)方面進(jìn)行《分子生藥學(xué)》的教學(xué)。

第一，夯實(shí)理論知識。分子生藥學(xué)主要是應(yīng)用分子生物學(xué)的基本理論知識和方法解決中藥領(lǐng)域的問題，而藥學(xué)院學(xué)生普遍缺乏分子生物學(xué)的知識背景，故在進(jìn)行《分子生藥學(xué)》的授課時(shí)，首先要重點(diǎn)講解分子生物學(xué)的基本理論，即教材第一章的核酸和基因等基礎(chǔ)知識，使學(xué)生透徹理解該部分內(nèi)容，為后面更好地掌握并應(yīng)用于中藥領(lǐng)域的分子生物學(xué)技術(shù)和方法打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

第二，理論聯(lián)系實(shí)際，加強(qiáng)應(yīng)用知識教學(xué)。學(xué)習(xí)分子生物學(xué)的基本知識和技術(shù)方法，目的在于應(yīng)用。而教材的第三至第八章就主要講了分子生物學(xué)技術(shù)在中藥研究領(lǐng)域的應(yīng)用。如第三章重點(diǎn)介紹了藥用植物的分子系統(tǒng)學(xué)，即利用分子生物學(xué)技術(shù)，獲取藥用植物的分子性狀，以探討藥用植物的分類、類群之間的系統(tǒng)發(fā)育關(guān)系及進(jìn)化的過程和機(jī)制。該部分內(nèi)容是藥用植物分類鑒定、拓展近緣物種、尋找珍稀瀕危藥用植物替代品及開發(fā)新藥源的基礎(chǔ)。教師在講授該部分內(nèi)容時(shí)可以引入一些研究例證，例如薯蕷屬（Dioscorea）的49種植物中有17種1亞種2變種含有有效成分薯蕷皂苷；同為鳳尾蕨屬（Pteris）植物的半邊旗（P.senipinnata）、刺齒半邊旗（P.dispar）和井欄邊草（P.multifida）具有相似的活性成分，這既可以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，又可以為將來從事中藥資源開發(fā)工作的學(xué)生提供思路。而“生藥的分子鑒定”這一章節(jié)重點(diǎn)介紹了分子標(biāo)記技術(shù)及其在中藥鑒定中的應(yīng)用，分子鑒定技術(shù)彌補(bǔ)了傳統(tǒng)中藥鑒定方法的缺陷，突出了分子生藥學(xué)的優(yōu)勢，教師授課時(shí)不但可以補(bǔ)充該領(lǐng)域的研究進(jìn)展，也可以結(jié)合社會(huì)熱點(diǎn)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。例如，發(fā)生在2013年歐洲的“馬肉風(fēng)波”，即在歐洲多個(gè)國家的牛肉制品中發(fā)現(xiàn)馬肉，引發(fā)了公眾對食品安全的擔(dān)憂，由此，歐盟擬定方案規(guī)定所有成員國均要對加工成的牛肉制品進(jìn)行DNA抽檢，以消除消費(fèi)者對“馬肉風(fēng)波”的憂慮。由此引出分子鑒定的概念和方法，可以使學(xué)生對其有更深刻的認(rèn)識，并提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

第三，推進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)。為了使學(xué)生更好的掌握分子生藥學(xué)的技術(shù)和方法，開展實(shí)驗(yàn)教學(xué)是非常必要的。實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容應(yīng)以驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為主，把藥典中蘄蛇的分子鑒定作為教學(xué)范本，使學(xué)生掌握DNA提取、PCR擴(kuò)增、凝膠電泳等基本操作技能。另外，教師可以利用現(xiàn)有的DNA序列，讓學(xué)生學(xué)習(xí)并掌握基本DNA分析軟件的操作方法。

雖然《分子生藥學(xué)》在一些院校已開設(shè)多年，但在筆者所在學(xué)校尚處于嘗試階段，授課教師正在對其課程設(shè)置、教學(xué)方法和教學(xué)過程進(jìn)行探索，以期提升教學(xué)質(zhì)量及教學(xué)效率，使該課程建設(shè)逐漸成熟起來。

[1]黃璐琦，等.分子生藥學(xué)[M].北京:中國中醫(yī)藥出版社,2008：1-189.

[2]黃璐琦.展望分子生物技術(shù)在生藥學(xué)中的應(yīng)用[J].中國中藥雜志,1995,20(11):643-645.

[3]黃璐琦，等.分子生藥學(xué)[M].北京:北京醫(yī)科大學(xué)出版社, 2000:1-375.

[4]黃璐琦,等.分子生藥學(xué)[M].北京：北京醫(yī)科大學(xué)出版社, 2006:1-678.

[5]黃璐琦，等.分子生藥學(xué)[M].北京：科學(xué)出版社，2015：1-510.

[6]Huang LQ.Molecular Pharmacognosy[M].Springer, 2012:1-510.

[7]唐炳華，等.醫(yī)學(xué)分子生物學(xué)[M].北京：中國中醫(yī)藥出版社，2006:1-304.

Teaching Suggestions and Tentative Ideas for Molecular Pharmacognosy in Chinese Medical Universities

Hou Feixia, Tong Xinxin, Guo Jinlin
（Chengdu University of TCM, Chengdu 611137, China）

Molecular pharmacognosy is an emerging discipline, which born in the context that some problems of Chinese medicinal resources and Chinese medicine identi fi cation could be solved by molecular biology technology.Many colleges and universities of traditional Chinese medicine have set it to the required course of medicine and traditional Chinese medicine related fi eld.This paper discussed the necessity, teaching goals and teaching tentative ideas of “molecular pharmacognosy” in our university, and expected this course to mature gradually.

Molecular pharmacognosy; Teaching goal; Teaching tentative idea

侯飛俠（1983-），女，講師，博士。

國錦琳。

2016-10-08）