二、我国中药生物技术的发展过程和研究内容

    1.发展过程

    (1)从中国科学院上海植物生理研究所罗士韦教授在六十年代进行的人参组织培养到1983年全国第一次药用植物组织培养讨论会上，全国约有30多个单位，100余人从事中药的组织培养研究，其中以广西药物所的罗汉果快速繁殖，山东大学生物系与荷泽地区中药材试验站的怀地黄去病毒研究和中国药科大学人参工业化生产的中间试验为代表性的研究成果。同时，我国第一本有关专著“植物组织和细胞培养”也由中国科学院上海植物生理研究所细胞室编译出版(1978年)，这对我国中药生物技术的研究起到很大的推动作用。

    (2)从1983年起，我国中药生物技术的研究进入一个发展期，全国从事中药组织和细胞培养的研究单位和人员比1983年增加近一倍。其中以中国科学院植物研究所和化学冶金研究所的紫草大规模培养，华中理工大学的红豆杉大规模培养和上海中医药大学的黄芪毛状根大规模培养为代表性研究成果。这时期的特点是更多的单位进行悬浮细胞培养的研究，特别是大规模培养技术的探索，以求尽快将这一技术推向工业化生产。1986年我国第一本与中药生物技术有关的专著“药用植物组织培养”问世，对我国有关研究起到一定的促进作用。

    (3)进入九十年代以后，我国中药生物技术研究进入了一个新的时期。这时期的主要特点是开始进行中药生物技术更新内容的探索，如水蛭素、黄芪毛状根等基因工程的研究。

    2.主要研究内容

    (1)外植体培养和试管繁殖

    从60年代开始的我国中药离体培养和试管繁殖研究，到目前为止已有100多种药用植物经离体培养获得试管植株。其中有的还利用试管繁殖技术生产用于栽培种植的药材，如苦丁茶、芦荟、怀地黄、枸杞、金线莲等。宁夏农林科学院枸杞研究所利用试管繁殖与嫩枝扦插相结合的繁殖方法繁殖枸杞新品种“宁杞1号”和“宁杞2号”苗木一百多万株，加速了该品种的推广。

    (2)液体培养和大规模生产

    我国科学工作者已经建立了三七、三分三、人参、西洋参、三尖杉、紫草、洋地黄、长春花、丹参、红豆杉等十几种药用植物的液体培养系统，经过对培养基和培养条件的操作已使有效成分达到或超过原植株。在此基础上，并对长春花、三七、三分三、人参、紫草、红豆杉等进行大规模培养的探索。中国药科大学组培室进行了人参的10升体积的大规模培养并对其培养细胞进行化学成分(皂甙，灰分，金属离子，氨基酸)和药理活性(急性毒性，镇静作用，抗疲劳作用，抗高温作用，吞噬机能)比较分析，结果与种植人参无明显差异，目前已作为美容保健品投放市场，这是我国中药生物技术产物第一个商品化的例子。

    (3)毛状根培养和增殖技术

    已在甘草、丹参、黄芪、青蒿等多种中药建立了农杆菌转化器官培养系统，进一步拓宽了生物技术在中药中应用的范围。我们对黄芪毛状根的大规模培养技术和化学成分与药理活性进行了深入的研究并获得可喜成绩。在3、5和10L培养容器中成功地培养了黄芪毛状根，经过21天培养产量可达10g干重/L，并证实黄芪毛状根具有增强动物免疫功能，促进骨髓造血，抗自由基，改善记忆和抗衰老、保护肾功能等作用，其作用的效价基本上与药用黄芪类似。黄芪毛状根中皂甙、黄酮、多糖、氨基酸等含量类似于药用黄芪，而且粗皂甙和可溶性多糖含量稍高于药用黄芪。丹参毛状根的研究也证实七种丹参酮化合物不仅存在于毛状根组织中，约40%分泌到培养基中，而且丹参毛状根也具有形成水溶性酚酸类化合物的能力，其中丹酚酸A的含量是原植物的2.7倍。

    (4)基因工程研究

    水蛙素和黄芪毛状根基因工程研究，使我国中药生物技术的研究进入更高层次，目前已获得多项阶段性研究成果。其中，在水蛭素Ⅲ(HV3)基因的合成、克隆、鉴定与表达方面取得了一定的进展。HV3分泌表达质粒PKSH在大肠杆菌中表达以后，表达产物分泌到细胞膜间质中，其抗血凝酶生物活性为10-14ATU/ml培养液。我们也从黄芪毛状根cDNA文库中分离出一种葡萄糖甙转移酶基因，确定了它的核苷酸顺序，并在大肠杆菌中表达。此外，还有人研究了杜松烯合成酶基因在青蒿毛状根中的转移和表达。