宋潔
2015年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎授予了中國女藥學(xué)家屠呦呦,在頒獎典禮上,這位跟中醫(yī)藥研究打了一輩子交道的科學(xué)家特意提到了中醫(yī)藥學(xué)的發(fā)展?jié)摿氨澈蟮娜后w:“我只是中國科學(xué)家群體中第一個獲獎的女性科學(xué)家,我相信未來中國將有許多的項呦呦、齊呦呦、柴呦呦、尚呦呦、魏呦呦能夠獲得這一殊榮……”當(dāng)獲諾貝爾獎的欣喜逐漸淡去,中醫(yī)藥學(xué)的神奇魅力及背后的科學(xué)家群體開始進(jìn)入大眾的視野。
在中國中醫(yī)科學(xué)院,有這樣一群持續(xù)奮戰(zhàn)在中醫(yī)藥研究一線的科學(xué)家,他們致力于將現(xiàn)代科學(xué)的力量注入到古老的中醫(yī)藥學(xué)研究中,通過學(xué)科交叉研究,詮釋中醫(yī)藥理論的科學(xué)內(nèi)涵。中國中醫(yī)科學(xué)院中藥資源中心生態(tài)室副主任袁慶軍就是其中一員。39歲的她放棄公務(wù)員工作報考中國科學(xué)院植物學(xué)博士研究生,43歲進(jìn)入中國中醫(yī)科學(xué)院做中藥資源博士后,53歲競聘生態(tài)室副主任……袁慶軍所做的這些不同尋常的努力只為了她心中“那樸素而倔強”的愿望——將植物進(jìn)化的理論用于解決中藥資源的實際問題。
走進(jìn)道地藥材與分子譜系地理學(xué)研究
什么是道地藥材?什么是分子譜系地理學(xué)?對很多普通老百姓來說,他們或許有這樣的疑問。但對袁慶軍來說,這兩樣?xùn)|西就像一“矛”一“盾”,分子譜系地理學(xué)是自己手中持有的武器,而道地藥材就是靶標(biāo)和方向,她所要做的就是將兩者結(jié)合起來,交叉碰撞產(chǎn)生新的火花。
“這對我來說是工作的重點,是難點,也是創(chuàng)新點。道地藥材研究需要多學(xué)科的交叉,但交叉研究的過程往往容易把中藥材作為其他學(xué)科的實驗材料,而針對道地藥材的問題很難找到與其他學(xué)科的結(jié)合點。我的目標(biāo)就是要針對道地藥材的實際問題用分子譜系地理學(xué)的理論和方法去解決。”這是一條全新的路,沒有現(xiàn)成的模式可以模仿,道地藥材的實際問題是什么?分子譜系地理學(xué)適不適合?研究的結(jié)果能否用于生產(chǎn)實際?這些問題袁慶軍一直孜孜不倦地思考著。
“道地藥材”是中藥材質(zhì)量評價的一項經(jīng)驗指標(biāo),指特定產(chǎn)地的藥材,其品質(zhì)和藥效顯著優(yōu)于其他產(chǎn)地的同種藥材,藥材的這種屬性稱為道地性。“道地”的概念最早見于《神農(nóng)本草經(jīng)》:“生熟土地所出,真?zhèn)涡玛?,并各有法?!痹趯Φ赖厮幉牡难芯窟^程中,袁慶軍在基層鄉(xiāng)政府工作的經(jīng)歷鍛煉了她從實際工作中發(fā)現(xiàn)問題的能力,她敏銳地感到道地藥材可能存在遺傳基礎(chǔ),栽培過程人為引起種質(zhì)混雜是道地藥材品質(zhì)退化的關(guān)鍵問題。很快她把研究方向聚焦到栽培過程如何影響道地藥材的進(jìn)化歷史上,迅速找到了學(xué)科交叉的結(jié)合點。
“分子譜系地理學(xué)在理論上的突破是能夠把居群進(jìn)化的時間尺度(譜系)與空間尺度(地理分布)結(jié)合起來分析,因而成為最能反映種內(nèi)進(jìn)化歷史過程的有效方法。目前分子譜系地理學(xué)主要集中在自然進(jìn)化過程的研究,將它用于道地藥材的研究是要闡明人為因素對進(jìn)化的影響,這是對分子譜系地理學(xué)應(yīng)用范圍的拓展和對道地藥材研究的理論提升,可以說是相得益彰。”工欲善其事,必先利其器,器利而后工乃精。分子譜系地理學(xué)成了袁慶軍手中對道地藥材追蹤溯源的“利器”,將之引入道地藥材研究,袁慶軍走出了一條自己的創(chuàng)新之路。
手持“利器”追溯黃芩
世間流傳著一個故事,幼時的李時珍聰明好學(xué),在他16歲時,突患急病,咳嗽不止,久治不愈,生命危在旦夕。正在其父母悲傷絕望之際,來了一位從遠(yuǎn)方云游到此的道士,號脈之后給了他一服黃芩的藥方,半月之后,小時珍身體逐漸恢復(fù)健康。從此他便跟隨道人刻苦鉆研醫(yī)學(xué),終成醫(yī)林一代宗師。在他編著的《本草綱目》中,李時珍對救了他性命的黃芩推崇備加,稱之為“藥中肯綮,如鼓應(yīng)桴,醫(yī)中之妙,有如此哉!”
“黃芩道地性明顯,以河北承德及周邊地區(qū)野生者為道地藥材,素有‘熱河黃芩之稱。黃芩為多年生草本,根肉質(zhì),蟲媒傳粉,種子繁殖,代表了一大類藥用植物,以其為材料研究道地性形成的遺傳基礎(chǔ)具有很好的代表性?!痹瑧c軍以黃芩為抓手,對黃璐琦院士提出的“道地性越明顯,其基因特化越明顯”的模式假說用進(jìn)化的理論加以驗證。她走遍了黃芩分布的12個省的山山水水,采集了代表性的野生和栽培居群樣品,應(yīng)用母系遺傳的葉綠體DNA(cpDNA)和雙親共顯性遺傳的微衛(wèi)星(SSR)進(jìn)行譜系地理和群體遺傳分析,結(jié)合代謝組學(xué)分析,有效闡明了黃芩道地性形成的遺傳成因:黃芩道地產(chǎn)區(qū)是黃芩的多樣化中心和起源中心;黃芩道地居群和非道地居群化學(xué)表型存在差異,這種差異與遺傳分化有一定相關(guān)性;栽培過程引起黃芩遺傳多樣性的輕微下降和遺傳結(jié)構(gòu)的顯著改變,栽培居群間顯著均質(zhì)化居群內(nèi)嚴(yán)重的種質(zhì)混雜;就地引種栽培、切忌異地間的種子交流是保存黃芩道地藥材優(yōu)質(zhì)性的有效策略。
“著眼中醫(yī)藥問題,立足生物學(xué)方法;著眼應(yīng)用問題,立足理論研究?!甭耦^道地藥材遺傳基礎(chǔ)研究十余載,袁慶軍和她的課題組應(yīng)用植物進(jìn)化學(xué)科前沿的理論和方法解決中藥資源的實際問題走出了一條富有開創(chuàng)意義的特色創(chuàng)新之路,為豐富道地藥材的現(xiàn)代科學(xué)內(nèi)涵、促進(jìn)中醫(yī)藥現(xiàn)代化起到有效的推動作用,同時也展現(xiàn)了進(jìn)化生物學(xué)理論研究在解決實際應(yīng)用問題中的巨大推動力,在縮短科學(xué)技術(shù)向生產(chǎn)力轉(zhuǎn)化的進(jìn)程上邁出了堅實的一步。
情牽百草追夢人
齊耳短發(fā)、爽朗活躍、語速飛快、邏輯清晰……這是袁慶軍留給人的最初印象,雖然離開家鄉(xiāng)很多年,但這位女性身上留有貴州女孩特有的簡單、耿直、勤勞、質(zhì)樸……
“遠(yuǎn)處蔚藍(lán)天空下,涌動著金色的麥浪……”伴隨著風(fēng)吹麥浪的畫面,從小就在貴州農(nóng)學(xué)院里生活的袁慶軍在耳濡目染的氛圍中漸漸長大。她的媽媽是教作物栽培的老師,小慶軍腦海里最深刻的記憶就是每周都會跟隨媽媽到麥田里記載小麥的生長規(guī)律,出苗、一葉展二葉出、葉耳間距葉間距、孕穗抽穗、乳熟蠟熟……這些專業(yè)術(shù)語,袁慶軍至今還記憶猶新。最讓她興奮的是將記載的數(shù)據(jù)用計算器進(jìn)行匯總求平均值,這對她來說就是個“很好玩的游戲”。興趣的種子在她心中逐漸生根發(fā)芽,高考填報志愿時她毫不猶豫地選擇了植物學(xué)。
在袁慶軍的學(xué)術(shù)生涯中,兩位關(guān)鍵的引路人成就了她的學(xué)術(shù)人生。一位是她的博士生導(dǎo)師彭華研究員,袁慶軍報考中國科學(xué)院植物學(xué)博士時,已經(jīng)39歲,并且是在基層鄉(xiāng)政府工作8年之后,無論年齡還是英語和專業(yè)水平都很不占優(yōu)勢,彭老師爽快地招收了她,成就了她人生的關(guān)鍵轉(zhuǎn)折。攻讀博士期間,袁慶軍有幸進(jìn)入中國科學(xué)院植物所葛頌研究員課題組開展合作研究,葛老師作為她博士研究的合作導(dǎo)師,成為她分子譜系地理學(xué)研究的引路人,博士論文《十齒花譜系地理學(xué)研究》發(fā)表在國際進(jìn)化生物學(xué)排名第三的刊物Molecular Ecology上。
袁慶軍博士畢業(yè)進(jìn)入中國中醫(yī)科學(xué)院中藥研究所做博士后并留所工作。黃璐琦院士作為她的合作導(dǎo)師和領(lǐng)導(dǎo),成為她事業(yè)發(fā)展的設(shè)計師。在一次聽完袁慶軍的工作匯報后,黃老師講了一個故事:古代民間用鐵鍋煉銅,一天一位智者路過煉銅的地方,看見煉銅的人不斷地敲鍋,智者就告訴煉銅的人不要敲鍋了,撒一把鐵粉就可以了。原來敲鍋可以使鐵鍋上掉下更多的鐵與銅離子發(fā)生反應(yīng),從而煉出更多的銅,撒鐵粉就起到了敲鍋的作用。袁慶軍的工作就是到基層“撒了把鐵粉”。在黃院士的鼓勵和帶領(lǐng)下,袁慶軍獲得了第一個國家自然科學(xué)基金和國家重點研發(fā)計劃,并獲得國家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎二等獎。她現(xiàn)在已成長為中藥資源中心生態(tài)研究室副主任,正帶領(lǐng)著新一代中藥人尋找“撒鐵粉”的感覺。