王俊文 劉揚(yáng) 童元元 楊策 李海燕

[摘要]研究收集了1995—2014年國(guó)家自然科學(xué)基金委（Natural Science Foundation of China，NSFC）資助的中藥學(xué)領(lǐng)域項(xiàng)目中分子生藥相關(guān)研究共595項(xiàng)，采用TDA等工具對(duì)NSFC資助項(xiàng)目概況、熱點(diǎn)研究?jī)?nèi)容進(jìn)行分類排序，并進(jìn)行熱點(diǎn)研究?jī)?nèi)容相關(guān)性分析。國(guó)家自然科學(xué)基金資助生藥學(xué)研究中，分子生藥技術(shù)相關(guān)項(xiàng)目及經(jīng)費(fèi)數(shù)量逐漸增加，經(jīng)費(fèi)占中藥學(xué)研究經(jīng)費(fèi)的比重趨于穩(wěn)定；主要支持了用分子生物學(xué)的研究方法對(duì)道地藥材、次生代謝以及種質(zhì)資源的研究；熱點(diǎn)藥物包括丹參、地黃、冬蟲(chóng)夏草等，熱點(diǎn)內(nèi)容包括丹參酮的生物合成、地黃的連作障礙等。

[關(guān)鍵詞]國(guó)家自然科學(xué)基金（NSFC）；分子生物學(xué)技術(shù)；分子生藥

[Abstract]This study collected 19952014 molecular pharmacognosy study， a total of 595 items， funded by Natural Science Foundation of China （NSFC） TDA and Excel software were used to analyze the data of the projects about general situation， hot spots of research with rank analytic and correlation analytic methods Supported by NSFC molecular pharmacognosy projects and funding a gradual increase in the number of， the proportion of funds for pharmaceutical research funding tends to be stable； mainly supported by molecular biology methods of genuine medicinal materials， secondary metabolism and Germplasm Resources Research； hot drugs including Radix Salviae Miltiorrhizae， Radix Rehmanniae， Cordyceps sinensis， hot contents including tanshinone biosynthesis， Rehmannia glutinosa continuous cropping obstacle

[Key words]National Natural Science Foundation； Molecular Biotechnology； molecular pharmacognosy

doi：10.4268/cjcmm20160908

分子生物學(xué)技術(shù)和方法已滲透到生藥學(xué)研究中[12]，利用分子生物學(xué)技術(shù)研究藥用植物系統(tǒng)演化、種質(zhì)資源鑒定和評(píng)價(jià)、瀕危藥用植物保護(hù)、道地藥材形成機(jī)制、活性成分生產(chǎn)等，分子生物學(xué)和中藥資源學(xué)、中藥鑒定學(xué)研究領(lǐng)域交叉、結(jié)合開(kāi)展的研究意義重大，且日漸增多[3]。國(guó)家自然科學(xué)基金（Natural Science Foundation of China，NSFC）資助的項(xiàng)目分類中，中藥學(xué)（H28）領(lǐng)域包括H2801H2819共19個(gè)分類，本研究對(duì)1995—2014年NSFC的H28分類下的分子生藥相關(guān)的研究項(xiàng)目進(jìn)行分析，總結(jié)項(xiàng)目資助的特點(diǎn)，以期了解分子生物學(xué)技術(shù)在生藥學(xué)研究中的研究熱點(diǎn)與應(yīng)用趨勢(shì)。

1資料和方法

11數(shù)據(jù)來(lái)源基金項(xiàng)目數(shù)據(jù)來(lái)源為NSFC資助項(xiàng)目信息共享服務(wù)網(wǎng)站簡(jiǎn)稱“科學(xué)基金共享服務(wù)網(wǎng)”（http：//npdnsfcgovcn）。

12檢索方法第一步，網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫(kù)檢索和下載：采用學(xué)科分類代碼（H2801+H2802+H2803 +H2804+……H2818+H2819），檢索1995—2014年中藥學(xué)領(lǐng)域獲得資助的項(xiàng)目，數(shù)據(jù)存入excel表格。第二步，采用檢索詞自動(dòng)篩選和人工篩選相結(jié)合的方法，從第一步得到的資助項(xiàng)目中檢索出分子生藥類研究。

13數(shù)據(jù)分析采用TDA軟件對(duì)關(guān)鍵詞進(jìn)行數(shù)據(jù)拆分和數(shù)據(jù)清洗。采用TDA，Excel和SPSS軟件對(duì)NSFC資助項(xiàng)目概況、熱點(diǎn)研究?jī)?nèi)容進(jìn)行分類排序，并進(jìn)行熱點(diǎn)研究?jī)?nèi)容相關(guān)性分析。

2NSFC資助項(xiàng)目概況

21資助項(xiàng)目數(shù)與資助金額1995—2014年，分子生藥研究相關(guān)的基金項(xiàng)目一共595項(xiàng)，按年度分布見(jiàn)圖1，大致可以分為4個(gè)階段：2000年之前的少量研究，2001—2006年為平穩(wěn)增加，2007—2009年為上升發(fā)展，2010—2014年快速上升。

其中，資助經(jīng)費(fèi)最多的項(xiàng)目為260萬(wàn)元，最少的03萬(wàn)元，平均資助強(qiáng)度3959萬(wàn)元。項(xiàng)目經(jīng)費(fèi)按年度分布情況見(jiàn)圖2?？梢钥闯?，1995—2014年，與分子生藥相關(guān)的國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目資助強(qiáng)度以5年為一個(gè)臺(tái)階，不斷增加；1995—2000年，集中在8萬(wàn)～15萬(wàn)元；2001—2005年，集中在15萬(wàn)～23萬(wàn)元；2006—2010年，為23萬(wàn)～34萬(wàn)元；2011—2014年，34萬(wàn)～76萬(wàn)元的項(xiàng)目明顯增加。22依托單位分布1995—2014年，NSFC支持的分子生藥相關(guān)的研究項(xiàng)目依托單位主要包括中國(guó)醫(yī)學(xué)科學(xué)院（51項(xiàng)）、中國(guó)中醫(yī)科學(xué)院（33項(xiàng)）、北京中醫(yī)藥大學(xué)（24項(xiàng)）、中國(guó)科學(xué)院（22項(xiàng)）、南京中醫(yī)藥大學(xué)（21項(xiàng)）、成都中醫(yī)藥大學(xué)等（19項(xiàng)）等，前10位依托單位獲資助項(xiàng)目數(shù)量按年度分布情況見(jiàn)表1。

23資助項(xiàng)目類別1995—2014年，NSFC支持的分子生藥研究項(xiàng)目以面上項(xiàng)目（5025%）為主，其次為青年科學(xué)基金（2874%）和地區(qū)科學(xué)基金（1647%），見(jiàn)表2。

24研究的學(xué)科分布通過(guò)統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)，分子生藥研究主要分布在H2801中藥資源、H2802中藥鑒定這2個(gè)學(xué)科分支中，H2803中藥藥效物質(zhì)、H2804中藥

22依托單位分布1995—2014年，NSFC支持的分子生藥相關(guān)的研究項(xiàng)目依托單位主要包括中國(guó)醫(yī)學(xué)科學(xué)院（51項(xiàng)）、中國(guó)中醫(yī)科學(xué)院（33項(xiàng)）、北京中醫(yī)藥大學(xué)（24項(xiàng)）、中國(guó)科學(xué)院（22項(xiàng)）、南京中醫(yī)藥大學(xué)（21項(xiàng)）、成都中醫(yī)藥大學(xué)等（19項(xiàng)）等，前10位依托單位獲資助項(xiàng)目數(shù)量按年度分布情況見(jiàn)表1。

23資助項(xiàng)目類別1995—2014年，NSFC支持的分子生藥研究項(xiàng)目以面上項(xiàng)目（5025%）為主，其次為青年科學(xué)基金（2874%）和地區(qū)科學(xué)基金（1647%），見(jiàn)表2。

24研究的學(xué)科分布通過(guò)統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)，分子生藥研究主要分布在H2801中藥資源、H2802中藥鑒定這2個(gè)學(xué)科分支中，H2803中藥藥效物質(zhì)、H2804中藥

3研究?jī)?nèi)容重點(diǎn)、熱點(diǎn)和趨勢(shì)分析

采用關(guān)鍵詞共詞聚類分析方法，對(duì)熱點(diǎn)關(guān)鍵詞進(jìn)行整理和分類，其中方法類關(guān)鍵詞排序靠前的為基因、蛋白和代謝組，而研究對(duì)象類關(guān)鍵詞排序靠前的為道地藥材、遺傳和轉(zhuǎn)化等。將兩類關(guān)鍵詞進(jìn)行共現(xiàn)分析，見(jiàn)表3，用基因技術(shù)對(duì)藥材遺傳、轉(zhuǎn)化、測(cè)序、次生代謝及道地性的研究數(shù)目最多。

再將熱點(diǎn)關(guān)鍵詞按中藥名稱及研究?jī)?nèi)容分類，并繪制共現(xiàn)矩陣，見(jiàn)表4。涉及最多的熱點(diǎn)中藥是丹參，熱點(diǎn)內(nèi)容包括道地藥材、內(nèi)生真菌以及丹參酮的生物合成等；其次為地黃，熱點(diǎn)內(nèi)容為連作障礙；再次為冬蟲(chóng)夏草和紅花，熱點(diǎn)研究?jī)?nèi)容為鑒定和質(zhì)量評(píng)價(jià)問(wèn)題；此外，青蒿素、三萜皂苷的生物合成也是熱點(diǎn)研究?jī)?nèi)容。

采用TDA軟件對(duì)主要關(guān)鍵詞進(jìn)行自相關(guān)（聚類）分析，可以得到8組自相關(guān)程度較高的分類，見(jiàn)圖4。第一類：DNA、DNA條形碼、DNA指紋、AFLP、序列、cDNA等；第二類：遺傳、遺傳多樣性、遺傳變異、分子譜系、種質(zhì)資源、AFLP、EST、SSR等；第三類：分子系統(tǒng)、親緣、近緣、生物學(xué)、系統(tǒng)生物學(xué)等；第四類：基因、轉(zhuǎn)基因、克隆、生物合成、轉(zhuǎn)錄組、測(cè)序、mRNA、核酸等；第五類：道地藥材、道地性、道地；第六類：類群、毛狀根、生物技術(shù)等；第七類：基因調(diào)控、蛋白、種群、快速繁殖、基因工程、產(chǎn)地等；第八類：代謝組、生物多樣性、RAPD、分離、鑒定等。

第一類和第八類關(guān)鍵詞如DNA，RAPD（隨機(jī)擴(kuò)增多態(tài)性DNA），AFLP（擴(kuò)增片段長(zhǎng)度多態(tài)性分析）等均為可用于中藥分子鑒定的研究手段。中藥分子鑒定經(jīng)歷了以RFLP，RAPD，DNA條形碼技術(shù)為代表4研究熱點(diǎn)內(nèi)容第二類以遺傳多樣性為核心，通過(guò)研究種植資源的遺傳和變異情況，達(dá)到保護(hù)珍稀中藥的目的。主要方法是檢測(cè)和分析遺傳多樣性來(lái)研究種質(zhì)資源，常用的檢測(cè)方法包括等位酶分析，AFLP等，隨著表達(dá)序列標(biāo)簽（EST）信息數(shù)據(jù)庫(kù)的發(fā)展，出現(xiàn)了ESTSSR、ESTAFLP等新的標(biāo)記方法[5]。

第三類、第四類為藥用植物功能基因組研究的關(guān)鍵詞聚類，基因組研究為從分子水平上全面解析中藥材提供了基礎(chǔ)，而轉(zhuǎn)錄組、代謝組等研究則對(duì)有效成分的合成和調(diào)控較為重要，系統(tǒng)生物學(xué)則是整合海量基因組等研究數(shù)據(jù)的重要工具。

第五類道地藥材相關(guān)的研究。道地藥材形成過(guò)程中的遺傳機(jī)制、環(huán)境脅迫等研究較多，研究的熱點(diǎn)在于基因與環(huán)境的交互作用、種內(nèi)變異、基于道地性的質(zhì)量評(píng)價(jià)等[67]。

第六類關(guān)鍵詞毛狀根和類群反應(yīng)了組織培養(yǎng)方面的研究。毛狀根培養(yǎng)是組織培養(yǎng)的一種，其特點(diǎn)是激素自養(yǎng)、生長(zhǎng)迅速、化學(xué)成分含量與原植物相當(dāng)或高于原植物、生物合成能力相對(duì)穩(wěn)定[8]。

第七類關(guān)鍵詞屬于中藥基因工程育種范疇。基因工程又稱基因拼接技術(shù)和DNA重組技術(shù)，是指將基因與載體在體外進(jìn)行拼接重組，然后轉(zhuǎn)入藥用植物，以控制遺傳并表達(dá)出新產(chǎn)物或新性狀。目前已獲成功的藥用植物有菊花、柴胡等[6]。

4總結(jié)

作為我國(guó)支持基礎(chǔ)研究的主渠道之一，NSFC重點(diǎn)資助具有良好研究條件、研究實(shí)力的高等院校及科研機(jī)構(gòu)中的研究人員，在推動(dòng)我國(guó)自然科學(xué)基礎(chǔ)研究的發(fā)展，促進(jìn)基礎(chǔ)學(xué)科建設(shè)，發(fā)現(xiàn)、培養(yǎng)優(yōu)秀科技人才等方面取得了矚目成績(jī)。本文從NSFC資助的分子生藥研究項(xiàng)目數(shù)量、經(jīng)費(fèi)及關(guān)鍵詞等情況分析此研究方向的基礎(chǔ)研究概況、趨勢(shì)和熱點(diǎn)內(nèi)容，一定程度上代表此方向的基礎(chǔ)研究進(jìn)展和水平。

20年來(lái)，自然基金資助的分子生藥相關(guān)研究項(xiàng)目及經(jīng)費(fèi)數(shù)量逐漸增加，經(jīng)費(fèi)占中藥學(xué)研究經(jīng)費(fèi)的比重趨于穩(wěn)定；從研究?jī)?nèi)容來(lái)看，國(guó)家自然基金主要支持了用分子生物學(xué)的研究技術(shù)和方法，如基因、蛋白、代謝組等，對(duì)道地藥材、次生代謝以及種質(zhì)資源的研究；熱點(diǎn)藥物包括丹參、地黃、冬蟲(chóng)夏草等，熱點(diǎn)內(nèi)容包括丹參酮的生物合成、地黃的連作障礙等。通過(guò)關(guān)鍵詞自相關(guān)分析，可以將采用了分子生物學(xué)技術(shù)的生藥類基金項(xiàng)目的關(guān)鍵詞聚為8類，可為了解和把握研究現(xiàn)狀，以及研究?jī)?nèi)容分類提供參考。

[參考文獻(xiàn)]

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[3]黃璐琦，肖培根，王永炎 中藥資源持續(xù)發(fā)展的研究核心與關(guān)鍵——分子生藥學(xué)與中藥資源生態(tài)學(xué)[J] 中國(guó)中藥雜志，2011，36（3）：233

[4]陳士林，郭寶林，張貴君，等 中藥鑒定學(xué)新技術(shù)新方法研究進(jìn)展[J]中國(guó)中藥雜志，2012， 37（8）：1043

[5]錢學(xué)磊，閆海芳，李玉花 EST的研究進(jìn)展[J] 生命科學(xué)研究，2012，16（5）：446

[6]黃璐琦，劉昌孝分子生藥學(xué)[M]北京：科學(xué)出版社，2015.

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[8]辛萍，王有志，孫世芹 毛狀根培養(yǎng)在植物化學(xué)成分和重組藥物蛋白研究中的應(yīng)用[J] 時(shí)珍國(guó)醫(yī)國(guó)藥，2012，23（11）：2750[責(zé)任編輯孔晶晶]