中藥材道地性評價與區(qū)劃研究＊

謝彩香，宋經元，韓建萍，黃林芳，李西文

（1.中國醫(yī)學科學院藥用植物研究所 北京 100193；2.中國中醫(yī)科學院中藥研究所 北京 100700）

中藥材道地性評價與區(qū)劃研究＊

謝彩香1，宋經元1，韓建萍1，黃林芳1，李西文2＊＊

（1.中國醫(yī)學科學院藥用植物研究所 北京 100193；2.中國中醫(yī)科學院中藥研究所 北京 100700）

道地藥材是傳統中醫(yī)藥文化的瑰寶和行業(yè)關注熱點。本文從性狀品質、化學品質和生態(tài)環(huán)境三個方面對道地藥材進行多維度評價，并對中藥材區(qū)劃進行綜述和展望，介紹了中藥材定性區(qū)劃和定量區(qū)劃、生態(tài)區(qū)劃和生產區(qū)劃、中國區(qū)劃和全球區(qū)劃，生產區(qū)劃因增加土地評價使得評價結果更有利于實際應用，全球區(qū)劃從中醫(yī)藥海外發(fā)展戰(zhàn)略角度發(fā)展歷程將有利于中醫(yī)藥事業(yè)的海外發(fā)展。

道地藥材 性狀品質 化學品質 生態(tài)環(huán)境 全球區(qū)劃 生產區(qū)劃

道地藥材是傳統醫(yī)藥界公認的、在特定生存環(huán)境下所產生的療效好、質量優(yōu)的一類中藥材。古典醫(yī)藥著作已有對道地藥材品質生態(tài)學問題的初步認識和記載，認為藥材質量與其生態(tài)環(huán)境密切相關?！侗静菥V目》記載“動植形生，因方舛性……離其本土，則質同而效異”，這里的“本土”指的就是藥材生長所需要的氣候、土壤、水質等生態(tài)環(huán)境；《本草經集注》有言“諸藥所生，皆有境界”，即藥材品質受產地環(huán)境影響，說明在古代人們已經認識到特定自然環(huán)境對藥用植物生長的重要性。另外，隨著藥材的使用和流通，人們對因產地環(huán)境造成的藥材商品規(guī)格也有了明確的認識和總結。例如，甘肅岷山山后的當歸Angelica sinensis（Oliv.）Diels，主根肥而長，內外質地油潤，氣清香；而山前當歸主根較短，支根多而細，油性較差。蒙古黃芪Astragalus membranaceus var. mongholicus在黃河以北為鞭桿芪，黃河以南為雞爪芪。

隨著對藥材使用的經驗積累，人們逐漸認識到不同產地藥材的功效存在差異?！侗静菥V目》記載有“當歸川產者剛而善攻，秦產者力柔而善補；黃芪出隴西者溫補，出白水者冷補；黃連蜀道者粗大，味極濃苦，療渴為最，江東者節(jié)如連珠，療痢大善”。因此，不少道地藥材在藥名前多冠以地名表示，如西寧大黃、寧夏枸杞、川貝母、川芍、秦艽、懷地黃[1]。

產地環(huán)境是道地藥材形成的重要外在因素，直接影響到道地藥材的生長發(fā)育及其有效成分的形成和積累[2]。隨著對道地藥材認識的不斷深入，研究人員嘗試用不同數學方法闡釋生態(tài)環(huán)境對道地藥材的影響，如光照、溫度、水分、空氣、土壤等生態(tài)因子與道地藥材的關系，并在此基礎上研究和探討適合道地藥材生長的最佳生態(tài)適宜區(qū)，以科學指導中藥材的引種和擴種（圖1）。

1 道地藥材品質評價

特定生態(tài)環(huán)境是形成道地藥材的重要外在因素。中國各地區(qū)的水土、氣候、日照等生態(tài)環(huán)境因子千差萬別，不同地域生態(tài)、氣候條件的差異造成不同產區(qū)道地藥材在性狀、質量和藥效上的差別。目前，道地藥材的環(huán)境生態(tài)論、品種延續(xù)與產地變異論、持續(xù)利用理論和生態(tài)型理論均闡述了環(huán)境對道地藥材的重要影響[3]。當代學者用各種現代分析技術和方法，以道地藥材為主體開展中藥區(qū)域特征研究，研究和發(fā)現不同產區(qū)的道地藥材品質變異規(guī)律，揭示中藥資源分布和生產地域分異規(guī)律，并嘗試用不同數學方法探究生態(tài)因子對藥材品質的影響，以闡釋道地藥材形成的生態(tài)學機理。

圖1 道地藥材品質評價與區(qū)劃

1.1 道地藥材性狀品質評價

中藥材的性狀特征包括形態(tài)、粉性、柴性、油性、密度及色澤等，與藥材的化學成分、療效有密切關系。因此，性狀特征是道地藥材質量評價的重要指標之一。《神農本草經》記載常山“細實黃者，呼為雞骨常山，用之最勝”，即常山藥材中根細堅實色黃者為上品；《名醫(yī)別錄》有言黃連“其連珠而色黃”，意思是黃連根莖有尖端不規(guī)則的結節(jié)狀隆起，橫斷面為金黃色的為上品；朱砂“光色如云母可拆者良”即有光澤，顏色如云母，呈片狀，可分離的為佳品。山西與內蒙古的黃芪在形態(tài)上為鞭桿芪和直根芪，而甘肅黃芪形態(tài)為二叉芪和雞爪芪。研究發(fā)現不同生態(tài)型黃芪的黃酮類成分及黃芪甲苷量高低順序為鞭桿芪＞直根芪＞二叉芪＞雞爪芪[4]。山西道地產區(qū)渾源的黃芪淀粉粒多、韌皮纖維較多，符合道地性狀描述“粉性足綿性大”《本草綱目》所載厚樸“皮極鱗皺而厚紫色多潤者佳，薄而白者不堪”；黃芩“宿芩乃舊根，多中空，外黃內黑”，“子芩乃新根多內實”。天麻的性狀特征為“肚臍眼”（自母麻脫落后的圓臍形疤痕）和“鸚哥嘴”（天麻的紅棕色干枯芽苞）?！渡褶r本草經集注》記載當歸“今隴西四陽黑水當歸多肉、少支氣香、名曰馬尾當歸，稍難得”。甘肅“狗頭大黃”明顯的性狀特征為形狀有如狗頭，頂端平圓，下部漸細而鈍圓。優(yōu)質大黃性狀以外表黃棕色、錦紋及星點明顯、體重、質堅實、有油性、氣清香、味苦而不澀、嚼之發(fā)粘者為佳。

道地藥材的性狀特征是道地藥材最顯著、最直接的標志，是有效成分的一種外在表現形式，是道地藥材質量評價的重要標準，是中國中醫(yī)藥遺產中對于道地藥材品質評價的寶貴經驗和財富。

1.2 道地藥材化學品質評價

不同地理環(huán)境下的同一種藥用植物，由于地域生態(tài)氣候條件的差異導致藥材品質有顯著差異，化學成分已成為道地藥材品質評價的主要指標。黃花蒿Artemisia annua L.在中國分布廣泛，但是不同地區(qū)的青蒿素含量差異較大，青蒿素含量高低與其生長的立地條件密切相關。如在亞熱帶地區(qū)青蒿素含量在0.4%-0.7%之間，在溫帶和寒帶地區(qū)青蒿素含量低于0.1%，中國亞熱帶濕潤氣候區(qū)中的青蒿素含量平均值大于0.5%[5-7]。通過對西洋參中國三大主產區(qū)（東北、北京、山東）的化學成分分析表明，中國西洋參分為人參皂苷Rb1-Re山海關外型和Rg2-Rd山海關內型兩大化學型，即關外西洋參樣品中3種皂苷（中國藥典規(guī)定的指標性成分：Rg1、Re、Rb1）含量平均值普遍高于關內，其中Re、Rb1關內關外差異顯著[8]?；贜MR代謝組學技術對山西、甘肅產地的黃芪中的水溶性浸出物化學組成分析結果顯示，山西和甘肅黃芪的浸出物含量、化學組成以及差異成分之間的相關系數均有較大不同，甘肅栽培黃芪浸出物中蔗糖、精氨酸、富馬酸含量較高，而山西野生黃芪浸出物中膽堿、琥珀酸、檸檬酸、谷氨酸、?；撬岷吞於彼岷枯^高，說明生長環(huán)境與藥用植物品質密切相關[9]。對不同產地不同品種的石斛研究結果發(fā)現，同種石斛不同產地的化學成分含量差異顯著，鐵皮石斛以浙江產多糖含量最高，金釵石斛以貴州產生物堿含量最高，鼓槌石斛以云南產毛蘭素含量最高[10]。對內蒙古和新疆北疆的肉蓯蓉Cistanche deserticola化學成分研究表明，2'-乙酰毛蕊花糖苷在新疆產肉蓯蓉中含量很高，而在內蒙古產肉蓯蓉中幾乎沒有，所以2'-乙酰毛蕊花糖苷是區(qū)分兩大產地肉蓯蓉的指標性成分[11]；鎖陽適宜分布區(qū)研究發(fā)現，鎖陽適宜區(qū)的空間分布呈現高原山地帶狀格局和典型沙生特點，隨著分布區(qū)的由東向西降水量逐漸減少，海拔高度和日照時數逐漸增加[12]。通過對甘肅岷縣當歸和其他非道地產區(qū)的當歸藥材中揮發(fā)性成分研究結果表明，30余種共有成分中含量相差2倍以上的有15種化合物，相差5倍以上的有4種，而其余成分則不相同，分析結果表明，產地不同的當歸藥材所含的揮發(fā)性成分有較大差別，且有許多不相同的組分[13]。對來自道地產區(qū)河南、山東和非道地產區(qū)江蘇、云南、廣西的忍冬Lonicera japonica質量研究結果說明，道地產區(qū)河南和山東所產的金銀花中綠原酸含量普遍高于其他非道地產區(qū)[14]。不同地區(qū)土壤中的鉀、錳、鋅、磷含量變化可以使川貝母道地藥材與普通商品藥材的品質產生差異，土壤中的鉀、錳、鋅、磷含量是川貝母品質的重要影響因子，是導致暗紫貝母生態(tài)分化的主要因子[15]。福建、江西和四川的澤瀉樣品研究結果說明，道地產區(qū)福建生產的澤瀉中微量元素Ni的含量是非道地產區(qū)的10倍以上，Fe元素高2倍以上，Zn元素高1倍以上，不同產區(qū)澤瀉中微量元素含量差異十分明顯[16]。童菊花等[17]研究發(fā)現，雖然杭麥冬和川麥冬屬于同一物種，但杭麥冬和川麥冬不僅有效成分含量不同，而且在藥效上也有顯著差異。

道地藥材品質研究已從道地藥材的遺傳特征、化學特征、生態(tài)特征等多方面闡釋道地藥材的品質差異問題[18，19]。同一物種不同產地藥材品質性狀差異顯著，表明生態(tài)環(huán)境與道地藥材生長發(fā)育和品質藥效密切相關，道地藥材品質與生態(tài)因子的關系已成為研究熱點。

1.3 道地藥材生態(tài)評價

中國復雜多變的地理生態(tài)環(huán)境，形成了道地藥材多種生態(tài)型模式。當今道地藥材與生態(tài)環(huán)境研究已成為中醫(yī)藥科研的重要課題。區(qū)域生態(tài)環(huán)境對道地藥材的影響是復雜的綜合性耦合關系，包括光照、溫度、濕度、土壤等是決定道地藥材品質的關鍵因素。

為解釋不同產區(qū)道地藥材的品質差異，可通過主成分分析、典型相關分析、排序等綜合性統計方法，研究各種生態(tài)因子對道地藥材質量的影響?？疾觳煌a地樣品中人參皂苷含量與生態(tài)因子的相關性，發(fā)現在人參實際生產中可以通過適當低溫處理增加人參中的人參皂苷含量，通過增施硼、鐵、氮肥等施肥措施來調控人參皂苷含量[20]。賈光林等[21]對16個人參基地進行因子分析得到分值最高的是吉林和遼寧的人參基地，通過偏最小二乘回歸法發(fā)現熱量因子與人參皂苷含量呈強負相關關系，而水分因子、地理因子、光照因子與人參皂苷含量呈弱相關關系。對3種人參皂苷進行區(qū)劃分析表明3種人參皂苷積累的最佳生態(tài)適宜區(qū)域主要位于長白山脈，而燕山山脈和太行山脈有少量分布區(qū)域。黃林芳等通過PLS和RDA分析了道地藥材羌活Notopterygii Rhizoma化學成分含量與生態(tài)因子間的相關性，研究結果表明，日照時數、海拔、年降水量是影響羌活化學成分累積的主要因素；日照時數有利于羌活化學成分累積，在一定范圍內，海拔越高，年降水量越大，越能促進羌活醇的積累，而不利于異歐前胡素含量富集[22]。石斛研究結果表明，土壤類型與鐵皮石斛中多糖含量呈極顯著相關，年降水量與金釵石斛中石斛堿呈極顯著正相關，溫度是影響鼓槌石斛中毛蘭素含量的主要因素。郭蘭萍等[23]通過逐步回歸分析研究發(fā)現降雨量是影響蒼術揮發(fā)油含量的重要生態(tài)主導因子，高溫是影響蒼術生長發(fā)育的生態(tài)限制因子。姚欣等運用相關分析和逐步回歸分析方法系統分析氣候、土壤、地形等生態(tài)因子對牛蒡子品質、有效成分等的影響，研究結果表明，一月最低溫是影響千粒重的關鍵因子，土壤中Zn含量是影響牛蒡苷元含量的關鍵因子，同時也是影響重量百分比和粒數百分比的關鍵因子[24]。黃璐琦等[25-26]研究發(fā)現，溫度、日照時數和降水量是影響青蒿素含量高低的主要氣候因子（表1）。

道地藥材品質研究說明，不同產地道地藥材品質有差異，生態(tài)因子對道地藥材品質影響也各不相同。目前，中藥材品質生態(tài)學還在做深入研究：①研究結果還需進一步的植物控制實驗加以佐證，同時，生態(tài)環(huán)境對道地藥材代謝產物形成的影響機制還有待于深入研究；②目前，生態(tài)環(huán)境對中藥材品質影響研究，多局限于研究中藥材幾個化學成分與土壤或氣候因子的簡單相關分析。這其中存在3個問題：全面表征道地藥材品質的評價標準有待完善，道地藥材中究竟有多少種化學成分，與療效有關的是哪些成分；道地藥材品質是多個生態(tài)因子共同作用的結果，道地藥材生長的生態(tài)環(huán)境具有整體性、復雜性和動態(tài)性的特點，因此，道地藥材的生態(tài)環(huán)境應著重于多個生態(tài)因子的動態(tài)宏觀研究，要盡可能從整體上把握道地藥材和生態(tài)環(huán)境之間的關聯性；藥材樣品和生態(tài)因子的取樣需綜合考慮，不僅要考慮生態(tài)環(huán)境的代表性，如地質、地貌、氣候、水質、土壤、植被等因素；而且要考慮中藥材樣本代表性，取樣數量以及供測試分析時樣本取樣法等都應有規(guī)范要求[33]，藥材取樣要統一采樣時間和藥材的生長年限，以避免測試分析結果假陽性或假陰性。

表1 部分藥材生態(tài)因子與化學成分的相關性

2 道地藥材區(qū)劃

道地藥材區(qū)劃是對道地藥材的自然分布規(guī)律以及道地藥材生產的地域特點進行系統研究，按照區(qū)內相似性和區(qū)間差異性原則將道地藥材資源分區(qū)。道地藥材品質與生態(tài)環(huán)境研究不僅闡釋道地藥材的生態(tài)特征需求，以及生態(tài)環(huán)境對道地藥材品質的影響，同時對指導道地藥材區(qū)劃和生產合理布局有重要參考價值。道地藥材區(qū)劃目的在于揭示道地藥材資源與道地藥材生產的地域分異規(guī)律，藥材區(qū)劃是個龐大的系統工程，需要考慮的作用因素較多。目前道地藥材區(qū)劃主要有以下幾種：定性區(qū)劃和定量區(qū)劃、生態(tài)區(qū)劃和生產區(qū)劃、國內區(qū)劃和國際區(qū)劃（圖2）。

2.1 定性區(qū)劃和定量區(qū)劃

道地藥材定性區(qū)劃是指結合自然地理特點、主要區(qū)域氣候環(huán)境以及人類栽培種植活動等要素，采用自上而下逐級劃分、專家集成與模型相結合的方法來進行道地藥材區(qū)劃。如20世紀80年代進行的第三次中藥資源普查是以道地藥材為主，選擇具有明顯區(qū)域分布特色的代表藥材，對其資源現狀、道地性、生產布局、生產和流通等方面加以重點研究，并參照自然地理區(qū)劃和行政區(qū)劃，對中藥資源進行合理的分區(qū)劃片[34]。第三次中藥資源區(qū)劃將中國藥用植物分為8個區(qū)，為闡明中國藥用植物地理分布及其基本規(guī)律，以及道地藥材生產和發(fā)展保護具有重要作用。

圖2 道地藥材區(qū)劃類型

伴隨著數學方法和數值信息化技術的應用，道地藥材區(qū)劃已由定性區(qū)劃向定量區(qū)劃的方向發(fā)展。早期學者根據藥用植物的地理分布，運用計算機以組平均法聚類分析研究藥用植物區(qū)劃，將全國分為4個區(qū)和8個亞區(qū)，并對各區(qū)和亞區(qū)的生態(tài)環(huán)境條件、植物區(qū)系和植被特征作了闡述[35]。同時，肖小河等[36]運用聚類分析方法，將國產烏頭屬劃分為4個分布區(qū)。陳士林等利用群落相似系數和Bray-Curtis距離系數等對川貝母等道地藥材的生態(tài)適宜性進行了方法學探索[37-40]。肖小河等通過對10種川產道地藥材氣候生態(tài)適應性的定量分析，刻畫了它們在四川盆地的分布關系，提出了川產道地藥材的生態(tài)區(qū)劃設想[41]，這些研究嘗試用數量表示與道地藥材相關的資料或信息，對數據進行量化處理、檢驗和分析，從而獲得有數值特征的研究結論。隨著計算機空間信息技術的進步和道地藥材產地適宜性研究的不斷深入，國內相關課題組建立了多因子綜合定量區(qū)劃技術體系（中藥材產地生態(tài)適宜性分析地理信息系統），以地理信息系統平臺和多因子模糊綜合評價模型為核心的定量區(qū)劃技術體系，基于龐大的后臺數據庫和精細空間分析功能，將影響藥材生長的環(huán)境因子進行量化和綜合分析，以生物引種生態(tài)環(huán)境相似性的基本原理，科學快速準確分析出與藥材道地產區(qū)最為相近的地區(qū)[42]。20世紀70年代末就有學者采用農業(yè)氣候相似距分析方法，定量、綜合、有序地度量兩地間的相似程度[43]，但該方法主要針對大面積分布的平壩地區(qū)農作物，采用的是城市氣象數據，并不適合分布于荒山僻嶺且周圍氣象站點稀少的野生藥材。中藥材產地生態(tài)適宜性分析地理信息系統（Traditional Chinese Medicine Geographic Information Systems，TCMGIS）作為中藥資源領域第一個專業(yè)性產地適宜性分析軟件，該系統的使用結束了依靠傳統經驗和單個藥材、單個氣候因子以及單個產地分析的低效準確性差的做法，使道地藥材適宜性評價向實用化和定量化方向發(fā)展，減少區(qū)劃過程中的人為因素[44-51]，該技術對于中藥材GAP基地選擇，中藥材產地合理布局等都具有重要指導作用。相關研究者等進行了人參、甘草、肉蓯蓉、西洋參等200余種藥材的產地適宜性數值區(qū)劃研究，得到了能有效指導各藥材產地布局的分析結果[52-53]。

2.2 生態(tài)區(qū)劃和生產區(qū)劃

生態(tài)區(qū)劃重視“原產地”概念，即只有與原產區(qū)生態(tài)環(huán)境相類似的區(qū)域，才能生產出高品質的中藥材，這是保證中藥材高質量生產的基礎。作為目前較為成熟和應用最多的道地藥材生態(tài)區(qū)劃考慮的因素是生態(tài)因素，即根據研究區(qū)域的生態(tài)條件計算其是否適合某道地藥材的生長，生態(tài)區(qū)劃中選取的因子一般只有氣候和土壤類型，氣候指標主要包括降水、溫度、活動積溫、濕度、日照等。生態(tài)區(qū)劃由于沒有考慮土地利用等諸多社會因素，使得區(qū)劃結果缺乏一定的實用性。確定某地區(qū)是否適合種植某中藥材不僅取決于氣候和土壤條件，同時取決于地形地貌、道路交通、工業(yè)布局等諸多社會因素，這樣道地藥材區(qū)劃會更為合理。因此，為獲得對實際生產有更強指導作用的道地藥材區(qū)劃，道地藥材需要從生態(tài)區(qū)劃向生產區(qū)劃發(fā)展。

為完善道地藥材的區(qū)劃技術體系，提高道地藥材區(qū)劃結果的實用性，Xie[53]等建立了道地藥材生態(tài)適宜性評價和土地生產適宜性評價并行的技術路線體系。道地藥材生產區(qū)劃不僅考慮生態(tài)因素，同時考慮人為空間污染源等污染因子（道路、居民地、工礦企業(yè)）、土地利用狀況、土地坡度等可能會對道地藥材產生的潛在影響，以確保規(guī)劃區(qū)域不僅在生態(tài)因子上適合某藥材生長，同時，土地現狀適合發(fā)展道地藥材生產。Xie等以牛膝Achyranthes bidentata 在天津市的生產基地選址為例，將生態(tài)適宜性評價和土地生產適宜性評價相結合，選擇牛膝主要分布區(qū)域河南、陜西、甘肅、安徽、江蘇、浙江、江西、湖南等?。▍^(qū)、市）作為牛膝的最佳適宜區(qū)。根據藥用植物生長特點選取≥10℃積溫、年平均氣溫、1月平均氣溫、1月最低氣溫、7月平均氣溫、7月最高氣溫、年平均相對濕度、年平均日照時數、年平均降水量、土壤類型等10個生態(tài)因子作為牛膝生態(tài)適宜性評價因子體系，分析得到牛膝在天津市的生態(tài)適宜區(qū)域主要分布在天津市地勢較平坦的南部的靜海縣、武清區(qū)、大港區(qū)、西青區(qū)、東麗區(qū)、北辰區(qū)、寧河縣、津南區(qū)、塘沽區(qū)等縣市。而從土地利用和社會經濟發(fā)展等因素分析，天津市適合牛膝發(fā)展的區(qū)域主要分布在靜?？h、寧河縣、寶坻區(qū)、大港區(qū)等遠郊區(qū)縣，共513個土地板塊836 km2。綜合生態(tài)區(qū)劃和土地區(qū)劃最終得到牛膝在天津市的生產區(qū)域集中在天津市周邊的靜海縣、寧河縣、大港區(qū)、武清區(qū)等，共266個板塊575 km2。道地藥材生產區(qū)劃技術使得區(qū)劃結果更加趨于實際，提升了區(qū)劃結果的應用價值。

2.3 中國區(qū)劃和全球區(qū)劃

中藥材是中醫(yī)藥事業(yè)傳承和發(fā)展的物質基礎，是關系國計民生的戰(zhàn)略性資源。作為具有商品和藥品雙重屬性的中藥材，國際上對其安全性越來越重視。目前，國內土壤污染問題和勞動力成本上升等諸多因素，加快了國內中藥材種植基地向國外區(qū)域拓展的趨勢。為更好研究道地藥材在全球的資源分布和生態(tài)特征，以及滿足中藥材栽培國際化需求，Xie等以全球氣候數據庫和道地藥材生態(tài)適宜性分析平臺研究黃花蒿Artemisia annua的空間分布格局和氣候特征，研究發(fā)現緯度與黃花蒿分布關系密切，影響黃花蒿分布的氣候因子主要是年降水量、最濕季降水量、最暖季降水量以及最暖月最高溫、最暖季平均溫和最濕季平均溫。利用中藥材數值區(qū)劃信息系統軟件RISTCM得到黃花蒿95%-100%氣候相似性區(qū)域位于以赤道為中心軸，南緯30°和北緯30°的北美洲東部、歐洲西部及亞洲東部[54]。

雖然道地藥材生態(tài)適宜性技術取得了不少進步，但還存在以下問題：①相似性比較方法問題：目前多以點的多維數據和空間距離比較不同地域生態(tài)相似性，但這種相似性衡量方法無法準確區(qū)分多維數據的方向不同性，會導致盡管多維數據排列不同，但空間距離依然相等的狀況；②生態(tài)因子的時間尺度問題：目前多以年均數據為生態(tài)評價因子，無法準確描述貫穿道地藥材生長周期內的因子相似性。全面比較兩個地域間的相似程度，不僅要考慮兩地域間氣候因子動態(tài)曲線的相似性，還需要研究和考慮新的相似性度量方法基于歐氏距離的農業(yè)氣候相似距度量法和相似系數、海明距離等數學衡量標準都不能很好的描述樣本間的相似性。

3 展望

道地藥材品質與產地自然因素以及人為因素有密切關系。自然因素是指該地域所具有的特殊的地理環(huán)境、氣候、土壤、水質、物種等；藥用植物品質與氣候因子的關聯分析，以及道地藥材產地生態(tài)適宜性的研究，在生物多樣性監(jiān)測、種質保護和評價等方面都具有重要的理論和實踐意義。因為道地藥材品質和生態(tài)因素本身都具有整體概念，因此，對其中涉及的理論和方法還需要不斷改進和完善。

3.1 藥材品質與氣候因子相關性的整體性研究

道地藥材品質與氣候因子的相關分析是一項復雜任務，單因素研究不足以全面準確反映結果的真實性和可靠性，須應用多元統計分析法增加結果與可靠性。多因素正交試驗設計是道地藥材與氣候相關性研究最主要的設計方法。相關性分析、主成分分析、回歸分析、方差分析、聚類分析、判別分析等是道地藥材與氣候相關性研究常用數據分析方法。藥材品質與氣候因子關系比較復雜，環(huán)境中水、光、熱等因子與土壤的不同組合而形成的各種復合生態(tài)環(huán)境是影響道地藥材形成的一個重要因素。因此，簡單的少數分析方法往往不能揭示其內在的復雜關系，應在整體觀基礎上加強不同因子相互作用對品質的影響研究，加強多因素、定量化和綜合分析研究。同時，關于生態(tài)因子對藥材品質的影響研究目前主要集中在最終產品上，而外在生態(tài)因子的變化對藥材品質形成過程中關鍵酶及相關代謝的影響研究還相當薄弱。為此，應加強研究生態(tài)因子在藥用植物完整生長期內對藥材品質形成過程中代謝組學的動態(tài)影響，為進一步探討道地藥材機理奠定基礎。

3.2 道地藥材生態(tài)相似性度量方法

目前研究多集中在以點的多維數據和空間距離比較不同地域的生態(tài)相似性，但空間距離法無法準確區(qū)分多維數據的方向不同性，會導致盡管多維數據排列不同，但空間距離依然相等的狀況。而植物引種的氣候相似性不僅要考慮氣候在某一點的相似性，同時還要考慮氣候要素的年內動態(tài)、分配相似性。衡量兩類事物屬性的相似程度有許多方法，如相似系數法和各種距離法等，它們有一定的適用性，但又有局限性。兼顧氣候年內分配曲線形狀相似、數值相近的相似性評價模型，能比較客觀合理地反映區(qū)域間的氣候相似性問題，成為產地氣候適宜性的研究重點。

3.3 “一路一帶”道地藥材全球區(qū)劃推動中醫(yī)藥事業(yè)的海外發(fā)展

“一帶一路”的國家發(fā)展戰(zhàn)略是中醫(yī)藥走出去的重大機遇，是中醫(yī)藥產業(yè)實施海外發(fā)展戰(zhàn)略、加快走出去的重要契機。目前，國內土壤污染問題和勞動力成本上升等諸多因素，引發(fā)了國內大型醫(yī)藥公司在海外發(fā)展中藥材原料基地選址的需求。因此，建立完善的世界氣候數據庫，加強道地藥材在海外適宜區(qū)的相關研究具有重要的現實和長遠意義。同時，中藥材產地適宜性研究主要集中在現時階段的適宜區(qū)規(guī)劃，然而世界氣候變化必然會導致道地藥材的產地遷移，如人參已從山西上黨遷移到東北長白山區(qū)一帶。根據氣候變化模型闡釋道地藥材的歷史變遷和未來發(fā)展及在海內外的基地選擇，將有利于中藥產業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

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Research on Genuineness Evaluation and Regionalization of Chinese Medicinal Materials

Xie Caixiang1, Song Jingyuan1, Han Jianping1, Huang Linfang1, Li Xiwen2
(1. Institute of Medicinal Plant Development, Chinese Academy of Medical Sciences, Peking Union Medical College, Beijing 100193, China; 2. Institute of Chinese Materia Medica, China Academy of Chinese Medical Science, Beijing100700, China)

The genuine medicinal materials have been the current research hotspot boasting its treasure as theculture of traditional Chinese medicine (TCM). This study mainly evaluated the genuine medicinal materials from the aspects of appearance properties, the chemical quality and the ecological environments, and summarized and prospected the regionalization of TCM, and introduced the qualitative regionalization and the quantitative regionalization, the ecological regionalization and the production regionalization, and Chinese regionalization and the global regionalization. The domestic production regionalization was more practical for its increasing in land evaluation, while the global regionalization was conducive to promote the development of TCM course overseas.

Genuine medicinal materials, appearance characters, chemical qualities, ecological characteristics, global regionalization, production regionalization

10.11842/wst.2016.06.002

R931.2

A

（責任編輯：馬雅靜，責任譯審：朱黎婷）

2016-06-19

修回日期：2016-06-19

＊ 科學技術部國家科技支撐計劃（2015BAI05B01）：喀斯特山區(qū)中藥材生態(tài)適宜性區(qū)劃關鍵技術，負責人：謝彩香；國家自然科學基金委面上項目（81473304）：人參藥材中人參皂苷地理變異氣候特征研究，負責人：謝彩香；國家自然科學基金委重點項目（81130069）：道地藥材形成的生物學實質，負責人：陳士林。

＊＊ 通訊作者：李西文，副研究員，主要研究方向：中藥資源與鑒定研究。