药用植物学大全11篇
时间：2023-03-02 15:00:09
药用植物学篇（1）
药用植物学是中药学专业的一门重要专业基础课，在中药学专业的课程中有承前启后的重要地位。它是古代本草学和现代药学的联系点，使传统的功效、作用与现代生药学、药理学、成分化学及临床研究相结合，同时也为学生学习中药学、中药化学等学科奠定了基础。
药用植物学学科利用植物学的形态、结构及分类学知识和方法，讲述药用植物的形态学、解剖学、分类学、植物化学成分的种类及其与植物亲缘关系的相关性，药用植物与自然环境的关系，以及有关中药资源学的基本理论知识和技能。该学科的一个突出特点是专业名词术语较多，分科较细，内容复杂，特别是有很多抽象概念，因此学生在学习该课程时常感到枯燥乏味，掌握起来很困难。
笔者作为一名中药学专业的学生，平时就对中国传统的中医中药文化有着非常浓厚的兴趣，课余时间经常利用图书馆、网络等资源了解相关方面的知识。笔者在学习药用植物学课程时非常用心：课堂上紧跟着老师的授课思路，明确老师的教学目的，理清重点内容和非重点内容，课后及时给予复习，因此笔者在学习该门课程时取得了很好的成绩。
为了帮助大家进一步了解药用植物学课程的学习方法，提高大家对该课程的学习效率，增强对该课程的学习兴趣，笔者在学习药用植物学课程的过程中摸索得出几点心得，在此作出总结并和大家共享。
一、抓规律
尽管药用植物学基础知识内容较多且繁杂，但并非杂乱无章，而是有章可循。植物的基本构造都是由细胞组成组织、组织组成器官。每一种组织是由几种细胞组成的，而每一种器官又由几种组织组成的。种子植物是目前地球上最高等、最复杂、适应性最广泛的类群，与药用的关系最为密切。我们的教材在讲述种子植物的六大器官，即根、茎、叶、花、果实、种子时，都是按照以下顺序进行的：组成―形态―类型―显微结构―生理功能―药用情况。而植物的分类又是遵循植物进化的规律，即藻类植物―菌类植物―地衣植物―苔藓植物―蕨类植物―裸子植物―被子植物。学生在学习药用植物学课程时，一定要紧紧抓住这条主线，就可以掌握各章节知识的规律性，因而学习起来就会感觉到确实有章可循、条理清楚，听课时的思维活动就能与老师的讲解同步。
二、抓关键
通过学习药用植物学课程，学生能学会辨认常见的药用植物，这也是药用植物学的主要任务之一。花和果实的形态结构相当稳定，不易受环境的影响而引起形态上的变化，更具有保守性。我们在判断药用植物的科、属、种时，主要看花和果实的特点，如十字花科的十字花冠、四强花蕊、角果；豆科的蝶形花冠、二体雄蕊、荚果；菊科的头状花序、聚药雄蕊、瘦果；伞形科的复伞形花序、双悬果；葫芦科的瓠果；芸香科的花盘和柑果等特征。通过识别主要特征，再查寻相关的检索表或植物志，我们就能够确认植物的种类。总之，抓住了这些关键，就是牵住了“牛鼻子”，我们学习药用植物的特征或者是辨认药用植物时，就能从关键点快速突破。
三、抓比较
系统比较、纵横联系是学习药用植物行之有效的方法，“有比较才有鉴别”，对相似植物、植物类群或器官形态、组织构造，既要比较其相同点，又要比较其不同点。另对一些容易混淆的概念、名词，我们也要进行比较，找出它们的异同点，如块根与块茎、茎卷须与叶卷须、叶刺与茎刺、平行脉与网状脉等。每单元结束后，要求对本单元内容进行系统的整理，对其中较复杂或有一定规律的内容可用列表或图表形式进行概括，如罗列出果实的类型比较、根的初生结构与茎的初生构造比较、根的次生构造与茎的次生构造比较、单子叶植物与双子叶植物的比较，等等。通过将相关知识进行系统的整理和比较，学生对知识结构就能够一目了然，切实达到掌握知识的目的。
四、抓实践
药用植物学是一门实践性很强的学科，学习必须密切联系实际，丰富感性知识。植物随处可见，花草树木、菜蔬瓜果中不少就是药用植物，给我们观察、比较创造了极好条件。耐心细致的观察，可增进我们对药用植物的形态结构和生活习性的全面认识，再结合理论知识，能帮助我们加深对相关知识的理解，正确而熟练地运用专业术语。学习药用植物学最忌讳的方法就是脱离具体实际去死记硬背。笔者所在中药班的同学喜欢的课程之一就是药用植物学野外实习，尽管在野外实习过程中会遇到太阳晒、虫蝇毒蛇等的骚乱、居住条件较差、翻山越岭非常疲惫等一系列问题，然而同学们都反映野外实习使他们收获了很多，非常怀念这段实习生活。野外实践的开展，对药用植物的认识与感知，进一步深化了我们对课本理论知识的理解，巩固了基础知识；此外这次实践也培养了我们热爱大自然的情怀，培养了吃苦耐劳的精神，增强了我们的团队协作精神。
药用植物学篇（2）
【摘要】从技术步骤、分析方法以及实际应用三个方面对当前药用植物代谢组学研究领域的一些理论问题和实践中面临的挑战进行综述。【关键词】药用植物；代谢组学；功能基因组学代谢组学是对生物体内代谢物进行大规模分析的一项技术［1］，它是系统生物学的重要组成部分（如图1所示），药用植物代谢组学主要研究外界因素变化对植物所造成的影响，如气候变化、营养胁迫、生物胁迫，以及基因的突变和重组等引起的微小变化，是物种表型分析最强有力的工具之一。在现代中药研究中，代谢组学在药物有效性和安全性、中药资源和质量控制研究等方面具有重要理论意义和应用价值。另外，在对模式植物突变体文库或转基因文库进行分析之前，代谢组学往往是首先考虑采用的研究方法之一。目前，国外已有成功利用代谢组学技术对拟南芥突变株进行大规模基因筛选的例子，这为与重要性状相关基因功能的阐明和选育可供商业化利用的转基因作物奠定了基础。图1系统生物学研究的四个层次略目前，还有许多经济作物的全基因组测序计划尚未完成，由于代谢组学研究并不要求对基因组信息的了解，所以在与这些作物有关的研究领域具有更大的利用价值，这也是其与转录组学和蛋白组学研究相比的优势之一。代谢组学研究涉及与生物技术、分析化学、有机化学、化学计量学和信息学相关的大量知识，Fiehn［2］对代谢组学有关的研究方向进行了分类（见表1）。1代谢组学研究的技术步骤代谢组学研究涉及的技术步骤主要包括植物栽培、样本制备、衍生化、分离纯化和数据分析5个方面（见图2）。1.1植物栽培对研究对象进行培育的目的是为了对样本的稳定性进行控制，相对于微生物和动物而言，植物的人工栽培需要考表1代谢组学的分类及定义略虑更多的问题，如中药材在不同年龄、不同发育阶段、不同部位以及光照、水肥、耕作等环境因素的微小差异都可引起生理状态的变化，而这些非可控及可控双重因素的影响很难进行精确的控制，从而影响药用植物代谢组研究的重复性。为了解决以上问题，推荐使用大容量的培养箱［3］，定时更换培养箱中栽培对象的位置，以及使用无土栽培技术等，FukusakiE［4］利用无土栽培系统将水和养分直接引入植物根部，并且对供给量进行精确地控制，大大提高了实验的重复性。1.2样本制备为了获得稳定的实验结果，样本制备需要考虑样本的生长、取样的时间和地点、取样量以及样本的处理方法等问题，并根据分析对象的分子结构、溶解性、极性等理化性质及其相对含量大小对提取和分离的方法进行选择，逐一优化试验方案。MaharjanRP等［5］用6种方法分别对大肠杆菌中代谢产物进行提取，发现用－40℃甲醇进行提取的效果最好。现阶段代谢组学的分析对象主要集中在亲水性小分子，尤其是初级代谢产物，气相色谱质谱联用(GCMS)和毛细管电泳质谱（CEMS）联用都是分析亲水小分子的重要技术。FiehnO等［6］使用GCMS对拟南芥叶片中的亲水小分子进行了分析，发现酒石酸半缩醛、柠苹酸、别苏氨酸、羟基乙酸等15种植物代谢物。1.3衍生化处理对目标代谢产物的衍生化处理取决于所使用的分析设备，GCMS系统只适合对挥发性成分进行分析，高效液相色谱法（HPLC）一般则使用紫外或荧光标记的方法对样本进行衍生处理，BlauK［7］对酯化、酰化、烷基化、硅烷化、硼烷化、环化和离子化等衍生方法进行了详细的说明。然而离子化抑制常使得质谱分析过程中目标代谢产物的离子化效率降低，这主要是由于分离过程中污染物与目标代谢物难以完全分离开所引起的，优化色谱分离时间可有效缓解离子化抑制，然而在实际操作中不可能对上百种代谢产物的分离时间进行优化，利用非放射性同位素稀释法进行相对定量可以很好的解决该问题。HanDK等［8］应用同位素编码的亲和标记（ICAT），根据经诱导分化的微粒蛋白及其同位素标记物的峰面积比，对该蛋白的相对含量进行分析。ZhangR等［9］发现同位素标记技术也可用于代谢组学的研究，但是却存在许多困难。活体的同位素标记方法对于同位素的洗脱是一种非常有潜力的技术，目前关于使用34s的研究已有报道［10］。图2代谢组学研究技术步骤略1.4分离和定量分离是代谢组学研究中的重要步骤，与质谱联用的色谱和电泳分析技术都是使用紫外或电化学检测的方法进行定量，其对代谢组数据的分辨率与定量能力都有一定的影响。TomitaM等［11］总结了各种色谱分离法中经常遇到的技术问题，认为毛细管电泳和气相色谱法由于具有较高的分辨率，已成为代谢组学研究的常规技术手段之一，液相色谱因其适用范围广，应用也相当广泛。TanakaN等［12］用高效液相色谱对样品进行分离，认为使用硅胶基质填充毛细管整体柱的高效液相色谱系统具有用量少、灵敏性高、低压降高速分离等优势；同时，TolstikovV等［13］也使用硅胶填充的毛细管液相色谱方法对聚戊烯醇类异构体进行了有效分离，获得了很好的分辨率。TanakaN等［14］发现二维毛细管液相色谱法的分辨率比传统的高效液相法高10倍。相对于其他色谱方法而言，超临界流体色谱（SFC）是分离疏水代谢物最具潜力的技术之一，特别适用于分离那些传统HPLC难以分析的疏水聚合物，BambaT等［15］通过SFC对聚戊烯醇进行分析，证明其具有较好的分离能力。针对质谱中存在的共洗脱现象，HalketJM等［16］发明了一种适用于GCMS的反褶积系统，对共洗脱的代谢产物进行分离与识别。AharoniA等［17］使用傅立叶变换离子回旋共振质谱（FTICRMS）对非目标代谢物进行分析，快速扫描植物突变样品，获得了一定量的代谢成分。与分离一样，定量能力也是代谢组学研究中的重要因素，其取决于各分析系统的线性范围。傅立叶转换核磁共振（FTNMR)、傅立叶红外光谱（FTIR）以及近场红外光谱法（NIR）等技术由于敏感性低，重复性受共洗脱现象影响较小也被用于检测中。近年来，FTNMR技术常被用于植物代谢组的指纹图谱研究［18］，但由于NMR分析需要样品量较大，分析结果易受污染，GriffinJL［19］发现将统计模式识别与FTNMR相结合可以对代谢物进行全面分析。除FTNMR之外，FTIR通过对有机成分的结构进行常规光谱测定，也可适用于代谢组学的研究，特别是应用于构建代谢组学的指纹图谱。尽管它不能对代谢物进行全面分析，但对具有特定功能的组分却有很好的定量效果，对从工业及食品原材料中分离的代谢混合物也可以进行全面分析，目前，已有学者将其成功地应用于拟南芥［20］和番茄［21］代谢产物指纹图谱的研究中。1.5数据转换为阐明代谢物复杂的线性或非线性关系，需要进行多变量分析，将原始的色谱图数据转换为数字化的矩阵数据，通过对色谱峰鉴定和整合从而进行多变量分析。由于环境等因素的干扰，光谱数据需要通过适当的数据加工方法进行校正，包括：①降低噪声；②校正基线；③提高分辨率；④数据标准化。JonssonP等［22］报道了一种关于GCMS色谱图数据处理的方法，可以对大量代谢产物样品进行有效的识别。2代谢组学中的数据分析方法2.1主成分分析法（PCA）主成分分析法，将实测的多个指标用少数几个潜在的相互独立的主成分指标线性组合来表示，反映原始测量指标的主要信息。使得分析与评价指标变量时能够找出主导因素，切断其他相关因素的干扰，作出更为准确的估量与评价。PCA数据矩阵通常来自于GCMS，LCMS或CEMS，因此将目标代谢产物作为自变量，而相应的代谢产物含量作为因变量，定义与最大特征值方向一致的特征向量为第一主成分，依此类推，PCA便能通过对几个主要成分的分析，从代谢组中识别出有效信息。主成分分析有助于简化分析和多维数据的可视化，但是该方法可能导致一部分有用信息的丢失。2.2层次聚类分析法（HCA）层次聚类分析法也常用于代谢组学的研究中，它是将n个样品分类，计算两两之间的距离，构成距离矩阵，合并距离最近的两类为一新类，计算新类与当前各类的距离。再合并、计算，直至只有一类为止。进行层次聚类前首先要计算相似度（similarity），然后使用最短距离法（NearestNeighbor）、最长距离法（FurthestNeighbor）、类间平均链锁法（BetweengroupsLinkage）或类内平均链锁法（WithingroupsLinkage）四种方法计算类与类之间的距离。该方法虽然精确，但计算机数据密集，对大量数据点进行分析时，更适合选用K均值聚类法(KMC)或批次自组织映射图法(BLSOM)，而HCA适合将数据转换为主成分后使用。2.3自组织映射图法(SOM)神经网络中邻近的各个神经元通过侧向交互作用相互竞争，发展成检测不同信号的特殊检测器，这就是自组织特征映射的含义。其基本原理是将多维数据输入为几何学节点，相似的数据模式聚成节点，相隔较近的节点组成相邻的类，从而使多维的数据模式聚成二维节点的自组织映射图。除PCA和HCA外，SOM同样也可应用于包括基因组和转录组等组学研究中［23］。最初SOM计算时间长，依靠数据输入顺序决定聚类结果，近年来SOM逐渐发展成为不受数据录入顺序影响的批次自组织映射图法(BLSOM)。由于BLSOM可以对类进行调整，且有明确的分类标准，优化次序优于其他聚类法，已在基因组学和转录组学数据分析中得到广泛的应用。2.4其他数据采矿方法除PCA、HCA和SOM外，很多变量分析方法都可用于植物代谢组学的分析。软独立建模分类法(SIMCA)是利用主成分模型对未知样品进行分类和预测，适合对大量样本进行分析；近邻分类法(KNN)和K平均值聚类分析法(KMN)也可用于样品分类；主成分回归法(PCR)或偏最小二乘回归法(PLS)在某些情况下也可使用。然而到目前为止由于还没有建立一个标准的数据分析方法，代谢组学仍然是一门有待完善的学科。3代谢组学在药用植物中的实践植物药材来源于药用植物体，而药用植物体的形态建成是其体内一系列生理、生化代谢活动的结果。植物代谢活动分为初生代谢和次生代谢，初生代谢在植物生命过程中始终都在发生，其通过光合作用、柠檬酸循环等途径，为次生代谢的发生提供能量和一些小分子化合物原料。次生代谢往往发生在植物生命过程中的某一阶段，其主要生物合成途径有莽草酸途径、多酮途径和甲瓦龙酸途径等。植物药材含有的生物碱、胺类、萜类、黄酮类、醌类、皂苷、强心苷等活性物质的绝大多数属于次生代谢产物，因此探讨次生代谢产物在药用植物体内的合成积累机制及其影响因素，对于提高活性物质含量、保证药材质量、稳定临床疗效等具有重要意义。孙视等［24］通过对银杏叶中黄酮类成分积累规律的研究，提出了选择具有一定环境压力的次适宜生态环境解决药用植物栽培中生长和次生产物积累的矛盾。王昆等［25］以人参叶组织为材料,总结了构建人参叶cDNA文库过程中存在的一些关键问题和应采取的对策,为今后关于人参有效成分如人参皂苷的生物合成途径及其调控的基础研究提供技术参考和理论指导。最近，美国加利福尼亚大学伯克利分校的Keasling等［26］采用一系列的转基因调控方法，通过基因工程酵母合成了青蒿素的前体物质——青蒿酸，其产量超过100mg/L，为有效降低抗疟药物的成本提供了机遇。经过长期的研究积累，人们对代谢途径的主干部分（为次生代谢提供底物的初生代谢途径）已经基本了解，例如酚类的莽草酸途径，萜类的异戊二烯二磷酸(IPP)途径等。被子植物中一些相对保守的次生代谢途径也得到了很好的研究，如黄酮类、木质素的生物合成与调控。然而，对次生代谢最丰富最神奇的部分——特定产物合成与积累的过程，还所知甚少［27］。4展望近年来，代谢组学正日益成为研究的热点，越来越多的人已加入到代谢组学的研究中。随着代谢组学积累的数据和信息量的增大，其在药用植物学各个领域的应用价值也与日俱增。它将不仅能对单个代谢物进行全方面的分析，更能寻找其代谢过程中的关键基因、通过代谢指纹分析对药用植物进行快速分类、进一步研究药用植物有效成分代谢途径以及环境因子对植物代谢和品质的影响与调控机制。然而依据传统中医药学和系统生物学的指导思想，目前急待解决的是中药种质资源的代谢组学研究和中药体内作用的代谢组学研究。同时，代谢组学在分析平台技术、方法学手段和应用策略等方面相对于其他组学技术还需要进一步发展和完善，还需要其他学科的配合和介入。相信随着更有力的成分分析设备的使用及代谢组数据库的建立，药用植物代谢组学将对中医药学产生深远的影响。【参考文献】［1］WECKWERTHW.Metabolomicsinsystemsbiology［J］.AnnuRevPlantBiol，2003，54:669-689.［2］FIEHNO.Metabolomics—thelinkbetweengenotypesandphenotypes［J］.PlantMolBiol，2002，48:155-171.［3］TRETHEWEYRN.Metaboliteprofilingasanaidtometabolicengineeringinplants［J］.CurrOpinPlantBiol，2004，7:196-201.［4］FUKUSAKIE，IKEDAT，SUZUMURAD，etal.Afaciletransformationofarabidopsisthalianausingceramicsupportedpropagationsystem［J］.JBiosciBioeng，2003，96:503-505.［5］MAHARJANRP，FERENCIT.Globalmetaboliteanalysis:theinfluenceofextractionmethodologyonmetabolomeprofilesofEscherichiacoli［J］.AnalBiochem，2003，313:145-154.［6］FIEHNO，KOPKAJ，TRETHEWEYRN，etal.Identificationofuncommonplantmetabolitesbasedoncalculationofelementalcompositionsusinggaschromatographyandquadrupolemassspectrometry［J］.AnalChe，2000，72:3573-3580.［7］BLAUK，HALKETJM.Handbookofderivativesforchromatography［M］.2nded.JohnWiley&Sons，Chichester,1993.［8］HANDK，ENGJ，ZHOUH，etal.Quantitativeprofilingofdifferentiationinducedmicrosomalproteinsusingisotopecodedaffinitytagsandmassspectrometry［J］.NatBiotechnol，2001,19:9469-9451.［9］ZHANGR，SIOMACS，WANGS，etal.Fractionationofisotopicallylabeledpeptidesinquantitativeproteomics［J］.AnalChem，2001,73:5142-5149.［10］MOUGOUSJD，LEAVELLMD，SENARATNERH，etal.Discoveryofsulfatedmetabolitesinmycobacteriawithageneticandmassspectrometricapproach［J］.ProcNatlAcadSciUSA，2002,99:17037-17042.［11］TOMITAM，NISHIOKAT.Forefrontofmetabolomicsresearch［M］.Tokyo:SpringerVerlagTokyo，2003.［12］TANAKAN,KOBAYASHIH,ISHIZUKAN，etal.Monolithicsilicacolumnsforhighefficiencychromatographicseparations［J］.JChromatogrA，2002，965:35-49.［13］BAMBAT，FUKUSAKIE，NAKAZAWAY，etal.Rapidandhighresolutionanalysisofgeometricpolyprenolhomologuesbyconnectedoctadecylsilylatedmonolithicsilicacolumnsinhighperformanceliquidchromatography［J］.JSepSci，2004,27:293-296.［14］WIENKOOPS，GLINSKIM，TANAKAN，etal.Linkingproteinfractionationwithmultidimensionalmonolithicreversedphasepeptidechromatography/massspectrometryenhancesproteinidentificationfromcomplexmixtureseveninthepresenceofabundantproteins［J］.RapidCommunMassSpectrom，2004，18:643-650.［15］BAMBAT，FUKUSAKIE，NAKAZAWAY，etal.Analysisoflongchainpolyprenolsusingsupercriticalfluidchromatographyandmatrixassistedlaserdesorptionionizationtimeofflightmassspectrometry［J］.JChromatogrA，2003，995:203-207.［16］HALKETJM，PRZYBOROWSKAA，STEINSE，etal.Deconvolutiongaschromatography/massspectrometryofurinaryorganicacidspotentialforpatternrecognitionandautomatedidentificationofmetabolicdisorders［J］.RapidCommunMassSpectrom，1999,13:279-284.［17］AHARONIA，RICDEVOSCH，VERHOEVENHA，etal.NontargetedmetabolomeanalysisbyuseofFouriertransformioncyclotronmassspectrometry［J］.Omics，2002，6:217-234.［18］OTTKH，ARANIBARN，SINGHB，etal.Metabolomicclassifiespathwaysaffectedbybioactivecompouds.ArtificialneuralnetworkclassificationofNMRspectraofplantextracts［J］.Phytochemistry，2003，62:971-985.［19］GRIFFINJL.Metabonomics:NMRspectroscopyandpatternrecognitionanalysisofbodyfluidsandtissuesforcharacterisationofxenobiotictoxicityanddiseasediagnosis［J］.CurrOpinChemBiol，2003，7:648-654.［20］GIDMANAE，GOODACREBR，EMMETTCB，etal.Investigatingplantplantinterferencebymetabolicfingerprinting［J］.Phytochemistry，2003，63:705-710.［21］JOHNSONHE，BROADHURSTD，GOODACRER，etal.Metabolicfingerprintingofsaltstressedtomatoes［J］.Phytochemistry，2003，62:919-928.［22］JONSSONP，GULLBERGJ，NORDSTROMA，etal.AstrategyforidentifyingdifferencesinlargeseriesofmetabolomicsamplesanalyzedbyGC/MS［J］.AnalChem，2004，76:1738-1745.［23］HIRAIMY，YANOM，GOODENOWEDB,etal.IntegrationoftranscriptomicsandmetabolomicsforunderstandingofglobalresponsestonutritionalstressesinArabidopsisthaliana［J］.ProcNatlAcadSciUSA，2004，101:10205-10210.［24］孙视,刘晚苟,潘福生，等.生态条件对银杏叶黄酮含量积累的影响［J］.植物资源与环境,1998,7(3):1-7.［25］王昆,王颖,鲍永利，等.人参叶cDNA文库构建中的问题与对策［J］.人参研究，2005，17(4):2-4.［26］RODK，PARADISEEM，OUELLETM，etal.Productionoftheantimalarialdrugprecursorartemisinicacidinengineeredyeast［J］.Nature，2006,440(7086):940-943.［27］陈晓亚.植物次生代谢研究［J］.世界科技研究与发展,2006,28(5):1-4.
药用植物学篇（3）
代谢组学是对生物体内代谢物进行大规模分析的一项技术［1］，它是系统生物学的重要组成部分（如图1所示），药用植物代谢组学主要研究外界因素变化对植物所造成的影响，如气候变化、营养胁迫、生物胁迫，以及基因的突变和重组等引起的微小变化，是物种表型分析最强有力的工具之一。在现代中药研究中，代谢组学在药物有效性和安全性、中药资源和质量控制研究等方面具有重要理论意义和应用价值。另外，在对模式植物突变体文库或转基因文库进行分析之前，代谢组学往往是首先考虑采用的研究方法之一。目前，国外已有成功利用代谢组学技术对拟南芥突变株进行大规模基因筛选的例子，这为与重要性状相关基因功能的阐明和选育可供商业化利用的转基因作物奠定了基础。
图1系统生物学研究的四个层次略
目前，还有许多经济作物的全基因组测序计划尚未完成，由于代谢组学研究并不要求对基因组信息的了解，所以在与这些作物有关的研究领域具有更大的利用价值，这也是其与转录组学和蛋白组学研究相比的优势之一。代谢组学研究涉及与生物技术、分析化学、有机化学、化学计量学和信息学相关的大量知识，Fiehn［2］对代谢组学有关的研究方向进行了分类（见表1）。
1代谢组学研究的技术步骤
代谢组学研究涉及的技术步骤主要包括植物栽培、样本制备、衍生化、分离纯化和数据分析5个方面（见图2）。
1.1植物栽培
对研究对象进行培育的目的是为了对样本的稳定性进行控制，相对于微生物和动物而言，植物的人工栽培需要考
表1代谢组学的分类及定义略
虑更多的问题，如中药材在不同年龄、不同发育阶段、不同部位以及光照、水肥、耕作等环境因素的微小差异都可引起生理状态的变化，而这些非可控及可控双重因素的影响很难进行精确的控制，从而影响药用植物代谢组研究的重复性。为了解决以上问题，推荐使用大容量的培养箱［3］，定时更换培养箱中栽培对象的位置，以及使用无土栽培技术等，FukusakiE［4］利用无土栽培系统将水和养分直接引入植物根部，并且对供给量进行精确地控制，大大提高了实验的重复性。
1.2样本制备
为了获得稳定的实验结果，样本制备需要考虑样本的生长、取样的时间和地点、取样量以及样本的处理方法等问题，并根据分析对象的分子结构、溶解性、极性等理化性质及其相对含量大小对提取和分离的方法进行选择，逐一优化试验方案。MaharjanRP等［5］用6种方法分别对大肠杆菌中代谢产物进行提取，发现用－40℃甲醇进行提取的效果最好。现阶段代谢组学的分析对象主要集中在亲水性小分子，尤其是初级代谢产物，气相色谱质谱联用(GCMS)和毛细管电泳质谱（CEMS）联用都是分析亲水小分子的重要技术。FiehnO等［6］使用GCMS对拟南芥叶片中的亲水小分子进行了分析，发现酒石酸半缩醛、柠苹酸、别苏氨酸、羟基乙酸等15种植物代谢物。
1.3衍生化处理
对目标代谢产物的衍生化处理取决于所使用的分析设备，GCMS系统只适合对挥发性成分进行分析，高效液相色谱法（HPLC）一般则使用紫外或荧光标记的方法对样本进行衍生处理，BlauK［7］对酯化、酰化、烷基化、硅烷化、硼烷化、环化和离子化等衍生方法进行了详细的说明。然而离子化抑制常使得质谱分析过程中目标代谢产物的离子化效率降低，这主要是由于分离过程中污染物与目标代谢物难以完全分离开所引起的，优化色谱分离时间可有效缓解离子化抑制，然而在实际操作中不可能对上百种代谢产物的分离时间进行优化，利用非放射性同位素稀释法进行相对定量可以很好的解决该问题。HanDK等［8］应用同位素编码的亲和标记（ICAT），根据经诱导分化的微粒蛋白及其同位素标记物的峰面积比，对该蛋白的相对含量进行分析。ZhangR等［9］发现同位素标记技术也可用于代谢组学的研究，但是却存在许多困难。活体的同位素标记方法对于同位素的洗脱是一种非常有潜力的技术，目前关于使用34s的研究已有报道［10］。
图2代谢组学研究技术步骤略
1.4分离和定量
分离是代谢组学研究中的重要步骤，与质谱联用的色谱和电泳分析技术都是使用紫外或电化学检测的方法进行定量，其对代谢组数据的分辨率与定量能力都有一定的影响。TomitaM等［11］总结了各种色谱分离法中经常遇到的技术问题，认为毛细管电泳和气相色谱法由于具有较高的分辨率，已成为代谢组学研究的常规技术手段之一，液相色谱因其适用范围广，应用也相当广泛。
TanakaN等［12］用高效液相色谱对样品进行分离，认为使用硅胶基质填充毛细管整体柱的高效液相色谱系统具有用量少、灵敏性高、低压降高速分离等优势；同时，TolstikovV等［13］也使用硅胶填充的毛细管液相色谱方法对聚戊烯醇类异构体进行了有效分离，获得了很好的分辨率。TanakaN等［14］发现二维毛细管液相色谱法的分辨率比传统的高效液相法高10倍。相对于其他色谱方法而言，超临界流体色谱（SFC）是分离疏水代谢物最具潜力的技术之一，特别适用于分离那些传统HPLC难以分析的疏水聚合物，BambaT等［15］通过SFC对聚戊烯醇进行分析，证明其具有较好的分离能力。针对质谱中存在的共洗脱现象，HalketJM等［16］发明了一种适用于GCMS的反褶积系统，对共洗脱的代谢产物进行分离与识别。AharoniA等［17］使用傅立叶变换离子回旋共振质谱（FTICRMS）对非目标代谢物进行分析，快速扫描植物突变样品，获得了一定量的代谢成分。
与分离一样，定量能力也是代谢组学研究中的重要因素，其取决于各分析系统的线性范围。傅立叶转换核磁共振（FTNMR)、傅立叶红外光谱（FTIR）以及近场红外光谱法（NIR）等技术由于敏感性低，重复性受共洗脱现象影响较小也被用于检测中。近年来，FTNMR技术常被用于植物代谢组的指纹图谱研究［18］，但由于NMR分析需要样品量较大，分析结果易受污染，GriffinJL［19］发现将统计模式识别与FTNMR相结合可以对代谢物进行全面分析。除FTNMR之外，FTIR通过对有机成分的结构进行常规光谱测定，也可适用于代谢组学的研究，特别是应用于构建代谢组学的指纹图谱。尽管它不能对代谢物进行全面分析，但对具有特定功能的组分却有很好的定量效果，对从工业及食品原材料中分离的代谢混合物也可以进行全面分析，目前，已有学者将其成功地应用于拟南芥［20］和番茄［21］代谢产物指纹图谱的研究中。
1.5数据转换
为阐明代谢物复杂的线性或非线性关系，需要进行多变量分析，将原始的色谱图数据转换为数字化的矩阵数据，通过对色谱峰鉴定和整合从而进行多变量分析。由于环境等因素的干扰，光谱数据需要通过适当的数据加工方法进行校正，包括：①降低噪声；②校正基线；③提高分辨率；④数据标准化。JonssonP等［22］报道了一种关于GCMS色谱图数据处理的方法，可以对大量代谢产物样品进行有效的识别。
2代谢组学中的数据分析方法
2.1主成分分析法（PCA）
主成分分析法，将实测的多个指标用少数几个潜在的相互独立的主成分指标线性组合来表示，反映原始测量指标的主要信息。使得分析与评价指标变量时能够找出主导因素，切断其他相关因素的干扰，作出更为准确的估量与评价。PCA数据矩阵通常来自于GCMS，LCMS或CEMS，因此将目标代谢产物作为自变量，而相应的代谢产物含量作为因变量，定义与最大特征值方向一致的特征向量为第一主成分，依此类推，PCA便能通过对几个主要成分的分析，从代谢组中识别出有效信息。主成分分析有助于简化分析和多维数据的可视化，但是该方法可能导致一部分有用信息的丢失。
2.2层次聚类分析法（HCA）
层次聚类分析法也常用于代谢组学的研究中，它是将n个样品分类，计算两两之间的距离，构成距离矩阵，合并距离最近的两类为一新类，计算新类与当前各类的距离。再合并、计算，直至只有一类为止。进行层次聚类前首先要计算相似度（similarity），然后使用最短距离法（NearestNeighbor）、最长距离法（FurthestNeighbor）、类间平均链锁法（BetweengroupsLinkage）或类内平均链锁法（WithingroupsLinkage）四种方法计算类与类之间的距离。该方法虽然精确，但计算机数据密集，对大量数据点进行分析时，更适合选用K均值聚类法(KMC)或批次自组织映射图法(BLSOM)，而HCA适合将数据转换为主成分后使用。
2.3自组织映射图法(SOM)
神经网络中邻近的各个神经元通过侧向交互作用相互竞争，发展成检测不同信号的特殊检测器，这就是自组织特征映射的含义。其基本原理是将多维数据输入为几何学节点，相似的数据模式聚成节点，相隔较近的节点组成相邻的类，从而使多维的数据模式聚成二维节点的自组织映射图。除PCA和HCA外，SOM同样也可应用于包括基因组和转录组等组学研究中［23］。最初SOM计算时间长，依靠数据输入顺序决定聚类结果，近年来SOM逐渐发展成为不受数据录入顺序影响的批次自组织映射图法(BLSOM)。由于BLSOM可以对类进行调整，且有明确的分类标准，优化次序优于其他聚类法，已在基因组学和转录组学数据分析中得到广泛的应用。
2.4其他数据采矿方法
除PCA、HCA和SOM外，很多变量分析方法都可用于植物代谢组学的分析。软独立建模分类法(SIMCA)是利用主成分模型对未知样品进行分类和预测，适合对大量样本进行分析；近邻分类法(KNN)和K平均值聚类分析法(KMN)也可用于样品分类；主成分回归法(PCR)或偏最小二乘回归法(PLS)在某些情况下也可使用。然而到目前为止由于还没有建立一个标准的数据分析方法，代谢组学仍然是一门有待完善的学科。
3代谢组学在药用植物中的实践
植物药材来源于药用植物体，而药用植物体的形态建成是其体内一系列生理、生化代谢活动的结果。植物代谢活动分为初生代谢和次生代谢，初生代谢在植物生命过程中始终都在发生，其通过光合作用、柠檬酸循环等途径，为次生代谢的发生提供能量和一些小分子化合物原料。次生代谢往往发生在植物生命过程中的某一阶段，其主要生物合成途径有莽草酸途径、多酮途径和甲瓦龙酸途径等。植物药材含有的生物碱、胺类、萜类、黄酮类、醌类、皂苷、强心苷等活性物质的绝大多数属于次生代谢产物，因此探讨次生代谢产物在药用植物体内的合成积累机制及其影响因素，对于提高活性物质含量、保证药材质量、稳定临床疗效等具有重要意义。孙视等［24］通过对银杏叶中黄酮类成分积累规律的研究，提出了选择具有一定环境压力的次适宜生态环境解决药用植物栽培中生长和次生产物积累的矛盾。王昆等［25］以人参叶组织为材料,总结了构建人参叶cDNA文库过程中存在的一些关键问题和应采取的对策,为今后关于人参有效成分如人参皂苷的生物合成途径及其调控的基础研究提供技术参考和理论指导。最近，美国加利福尼亚大学伯克利分校的Keasling等［26］采用一系列的转基因调控方法，通过基因工程酵母合成了青蒿素的前体物质——青蒿酸，其产量超过100mg/L，为有效降低抗疟药物的成本提供了机遇。经过长期的研究积累，人们对代谢途径的主干部分（为次生代谢提供底物的初生代谢途径）已经基本了解，例如酚类的莽草酸途径，萜类的异戊二烯二磷酸(IPP)途径等。被子植物中一些相对保守的次生代谢途径也得到了很好的研究，如黄酮类、木质素的生物合成与调控。然而，对次生代谢最丰富最神奇的部分——特定产物合成与积累的过程，还所知甚少［27］。
4展望
近年来，代谢组学正日益成为研究的热点，越来越多的人已加入到代谢组学的研究中。随着代谢组学积累的数据和信息量的增大，其在药用植物学各个领域的应用价值也与日俱增。它将不仅能对单个代谢物进行全方面的分析，更能寻找其代谢过程中的关键基因、通过代谢指纹分析对药用植物进行快速分类、进一步研究药用植物有效成分代谢途径以及环境因子对植物代谢和品质的影响与调控机制。
然而依据传统中医药学和系统生物学的指导思想，目前急待解决的是中药种质资源的代谢组学研究和中药体内作用的代谢组学研究。同时，代谢组学在分析平台技术、方法学手段和应用策略等方面相对于其他组学技术还需要进一步发展和完善，还需要其他学科的配合和介入。相信随着更有力的成分分析设备的使用及代谢组数据库的建立，药用植物代谢组学将对中医药学产生深远的影响。
【参考文献】
［1］WECKWERTHW.Metabolomicsinsystemsbiology［J］.AnnuRevPlantBiol，2003，54:669-689.
［2］FIEHNO.Metabolomics—thelinkbetweengenotypesandphenotypes［J］.PlantMolBiol，2002，48:155-171.
［3］TRETHEWEYRN.Metaboliteprofilingasanaidtometabolicengineeringinplants［J］.CurrOpinPlantBiol，2004，7:196-201.
［4］FUKUSAKIE，IKEDAT，SUZUMURAD，etal.Afaciletransformationofarabidopsisthalianausingceramicsupportedpropagationsystem［J］.JBiosciBioeng，2003，96:503-505.
［5］MAHARJANRP，FERENCIT.Globalmetaboliteanalysis:theinfluenceofextractionmethodologyonmetabolomeprofilesofEscherichiacoli［J］.AnalBiochem，2003，313:145-154.
［6］FIEHNO，KOPKAJ，TRETHEWEYRN，etal.Identificationofuncommonplantmetabolitesbasedoncalculationofelementalcompositionsusinggaschromatographyandquadrupolemassspectrometry［J］.AnalChe，2000，72:3573-3580.
［7］BLAUK，HALKETJM.Handbookofderivativesforchromatography［M］.2nded.JohnWiley&Sons，Chichester,1993.
［8］HANDK，ENGJ，ZHOUH，etal.Quantitativeprofilingofdifferentiationinducedmicrosomalproteinsusingisotopecodedaffinitytagsandmassspectrometry［J］.NatBiotechnol，2001,19:9469-9451.
［9］ZHANGR，SIOMACS，WANGS，etal.Fractionationofisotopicallylabeledpeptidesinquantitativeproteomics［J］.AnalChem，2001,73:5142-5149.
［10］MOUGOUSJD，LEAVELLMD，SENARATNERH，etal.Discoveryofsulfatedmetabolitesinmycobacteriawithageneticandmassspectrometricapproach［J］.ProcNatlAcadSciUSA，2002,99:17037-17042.
［11］TOMITAM，NISHIOKAT.Forefrontofmetabolomicsresearch［M］.Tokyo:SpringerVerlagTokyo，2003.
［12］TANAKAN,KOBAYASHIH,ISHIZUKAN，etal.Monolithicsilicacolumnsforhighefficiencychromatographicseparations［J］.JChromatogrA，2002，965:35-49.
［13］BAMBAT，FUKUSAKIE，NAKAZAWAY，etal.Rapidandhighresolutionanalysisofgeometricpolyprenolhomologuesbyconnectedoctadecylsilylatedmonolithicsilicacolumnsinhighperformanceliquidchromatography［J］.JSepSci，2004,27:293-296.
［14］WIENKOOPS，GLINSKIM，TANAKAN，etal.Linkingproteinfractionationwithmultidimensionalmonolithicreversedphasepeptidechromatography/massspectrometryenhancesproteinidentificationfromcomplexmixtureseveninthepresenceofabundantproteins［J］.RapidCommunMassSpectrom，2004，18:643-650.
［15］BAMBAT，FUKUSAKIE，NAKAZAWAY，etal.
Analysisoflongchainpolyprenolsusingsupercriticalfluidchromatographyandmatrixassistedlaserdesorptionionizationtimeofflightmassspectrometry［J］.JChromatogrA，2003，995:203-207.
［16］HALKETJM，PRZYBOROWSKAA，STEINSE，etal.Deconvolutiongaschromatography/massspectrometryofurinaryorganicacidspotentialforpatternrecognitionandautomatedidentificationofmetabolicdisorders［J］.RapidCommunMassSpectrom，1999,13:279-284.
［17］AHARONIA，RICDEVOSCH，VERHOEVENHA，etal.NontargetedmetabolomeanalysisbyuseofFouriertransformioncyclotronmassspectrometry［J］.Omics，2002，6:217-234.
［18］OTTKH，ARANIBARN，SINGHB，etal.Metabolomicclassifiespathwaysaffectedbybioactivecompouds.ArtificialneuralnetworkclassificationofNMRspectraofplantextracts［J］.Phytochemistry，2003，62:971-985.
［19］GRIFFINJL.Metabonomics:NMRspectroscopyand
patternrecognitionanalysisofbodyfluidsandtissuesforcharacterisationofxenobiotictoxicityanddiseasediagnosis［J］.CurrOpinChemBiol，2003，7:648-654.
［20］GIDMANAE，GOODACREBR，EMMETTCB，etal.Investigatingplantplantinterferencebymetabolicfingerprinting［J］.Phytochemistry，2003，63:705-710.
［21］JOHNSONHE，BROADHURSTD，GOODACRER，etal.Metabolic
fingerprintingofsaltstressedtomatoes［J］.Phytochemistry，2003，62:919-928.
［22］JONSSONP，GULLBERGJ，NORDSTROMA，etal.AstrategyforidentifyingdifferencesinlargeseriesofmetabolomicsamplesanalyzedbyGC/MS［J］.AnalChem，2004，76:1738-1745.
［23］HIRAIMY，YANOM，GOODENOWEDB,etal.IntegrationoftranscriptomicsandmetabolomicsforunderstandingofglobalresponsestonutritionalstressesinArabidopsisthaliana［J］.ProcNatlAcadSciUSA，2004，101:10205-10210.
［24］孙视,刘晚苟,潘福生，等.生态条件对银杏叶黄酮含量积累的影响［J］.植物资源与环境,1998,7(3):1-7.
药用植物学篇（4）
Traightened on Chinese endemic seed plant species of medicine
plants used in Tibetan medicine
ZHOU Hua-rong1， MU Ze-jing2，3， DU Xiao-lang2，3， HE Jun-wei2，3， CAO Lan2，3， ZHONG Guo-yue2，3*
（1.Chongqing Academy of Chinese Materia Medica， Chongqing 410065， China;
2.Jiangxi University of Traditional Chinese Medicine， Nanchang 330004， China;
3.Collaboration Innovation Center for the Modern Technology and Industrial Development of Jiangxi Minority Traditional
Medicine， Nanchang 330004， China）
[Abstract]This paper is in order to discussion with the composition and characteristics of Tibetan medicine plant resources， and promote the reasonable protection and utilization of the resources of Tibetan materia medica. Statistical analysis of species， distributions， and others of Chinese endemic seed plant from Tibetan medicine plants and usually used in the clinic of Tibetan medicine. The results showed that there are 523 species （25%） of Chinese endemic seed plant， belonging to 65 families and 162 genera， in about 2 000 varieties of Tibetan medicine plants recorded in relevant literatures. There are 180 Chinese endemic seed plant species （28%） belonging to 42 families and 72 genera from 625 medicine plants usually used in the clinic of Tibetan medicine. Specifically， the most of these Chinese endemic seed plant species are characteristic crude drug used in Tibetan medicine， and mainly or only distributed in Qinghai-Tibet Plateau. And a few species of them were intersected with traditional Chinese medicines （TCM） and other ethnic medicines. In addition， about 10% are listed in China Species Red List. The Qinghai-Tibet Plateau is the most abundant areas of Areal-types of the Chinese endemic seed plant. This is the biological and ecological reason formation the characteristics of Tibetan medicine plant resources. Therefore， strengthen the research of Chinese endemic seed plants used in Tibetan medicine is great significance for the reasonable protection and utilization of Tibetan medicine plant resources.
[Key words]Tibetan medicine; medicine plant; Chinese endemic seed plant specie
doi：10.4268/cjcmm20151724
植物特有种（plant endemic species）是指分布区仅限于某一地区或仅生长在某种局部特有生境中的植物种类。从生态学的角度看，植物是生态系统的重要构成要素，物种的分布是物种的环境适应能力和环境生态因子相互作用的结果，我国复杂的地形地貌和生态多样性孕育了丰富的植物特有种，在我国分布的3万余种高等植物中，约50%强为我国特有种<sup>[1]</sup>。药用是人类对植物利用种类最多的领域，我国包括中医药学和各民族医药学使用的12 000余种药用资源中，药用植物即达11 000余种（约占87%），而据初步统计其中有3 300余种为我国特有植物。从植物学的角度，植物特有种的研究对于阐明植物区系的构成和起源、种系的分化及演化的特点，促进生态与生物多样性保护具有重要的意义，已有较多的研究报道<sup>[2-7]</sup>。而从药用资源的角度，由于物种对环境的适应具有遗传的、生理的、形态的等丰富多样的机制，并相应地在物种或居群水平上常表现出一些特殊的特性和利用价值，在对生态环境有特殊和严格要求的植物特有种中尤其如此，这种环境的适应变异和机制，必然对物种的分布、资源的蕴藏量与自然更新、种内居群间的遗传变异（种质）和药材质量产生显著的影响，药用植物特有种的研究对于药用植物资源（物种、种质）发现与综合利用、指导药材生产、资源和生态保护等无疑具有重要的意义，但目前有关研究尚少见<sup>[8-9]</sup>。
藏医药学是我国代表性的民族医药之一，与中药及其他民族药相比，藏药中的药用植物资源的种类及分布、药用部位、临床应用等均具有显著的特色。据初步调查统计，目前藏医临床实际使用的药材涉及到的基原植物中，约75%为藏医所用特色药用植物<sup>[10-11]</sup>，且药材也主要为产自青藏高原的野生药材，在我国药用植物资源中占有重要的地位。本文根据有关藏医药专著文献的记载，结合对藏药资源与实际使用状况的调查，对藏药中的药用植物特有种及其特点进行了整理，以为藏药特色药用资源的保护与合理利用提供参考。
1藏药药用植物资源的构成
藏医药学具有悠久的历史，早在象雄时期（公元500―400年）始已有《医疗四部论》、《毒药疗法》等医药专著问世;现存最早的藏医药文献《月王药诊》（约公元720年）中记载了药物780种，其中植物药400余种（一说：记载药物329种，其中植物药200余种）;8世纪末，藏医药学体系奠基巨著《四部医典》（藏语简称《居希》）中记载药物400余种，包括有来源于树木类、精华类（植物汁液、树脂等）、湿生草类、旱生草类等植物药;至18世纪，藏药学集大成之巨著《晶珠本草》中记载的药物达1 167中（2 294品），涉及到的药用植物已达1 000余种。在藏医药古籍文献中，尤其对青藏高原地区特产的药物记载颇多，同时在其发展过程中还吸收了中医药学、其他民族医药及印度医学等的药物，在藏药资源构成上也具有以高原产药用资源为主、包括部分中药和进口药的特点。关于藏药资源的种类目前尚难以准确掌握，据文献记载推测约有2 000～3 000种，其中药用植物约140余科、2 000余种<sup>[12-13]</sup>，药用种类较多的科有菊科、毛茛科、豆科、罂粟科、龙胆科、伞形科、唇形科、玄参科等<sup>[11，13-17]</sup>。据对藏区藏医医疗机构、制药企业、药材市场等的调查，目前藏医临床较为常用的藏药材品种约500余种，其中植物类药材品种287个，涉及到94科、261属、643种<sup>[11]</sup>。
2青藏高原植物区系与特有植物概况
藏医药学的使用范围主要在藏、青、甘、川、滇的藏族聚居地区，据笔者等对藏药材的生产和市场经营情况调查，除与中医交叉使用和部分进口药材品种外，药材市场流通的特色藏药材仅约数十种，其他的绝大多数品种均系由藏医医疗机构、制药企业自行组织人员或委托牧民采集利用当地野生药用资源，不同地区使用的基源植物种类与各地分布的药用植物种类密切相关。青藏高原的地理范围界定大致为北至昆仑，南至喜马拉雅，西至喀喇昆仑山，东至横断山脉，面积约占我国国土面积的1/4，复杂的地形地貌、特殊多样的生态类型孕育了丰富而具有特色的植物区系成分和特有植物。据文献记载，青藏高原（不含横断山地区）即有维管束植物222科，1 543属，9 556种<sup>[18]</sup>;关于青藏高原地区的特有种未见有全区的统计，据有关文献记载推测，大约有7 000余种[3，5-6，19-22]（包括青藏高原特有植物和在青藏高原有分布的中国特有植物），接近我国特有种数的半数。
3藏药中的我国种子植物特有种及其特点
3.1藏医学使用中国种子植物特有种的总体状况关于藏药中药用植物资源的种类目前尚缺乏准确的统计，本文使用的藏药药用植物资源种类资料主要参考记载藏药资源物种较多的《中国民族药志要》<sup>[12]</sup>、《新修晶珠本草》<sup>[13]</sup>等的记载和笔者等多年对青藏高原藏药资源调查的资料。关于我国植物特有种的资料，主要参考文献<sup>[1]</sup>报道的“中国种子植物特有种”（种子植物是我国药用植物资源的主体），对藏药药用植物中的种子植物中的我国特有种进行了整理。结果表明，在藏医药用的约2 000余种藏药药用植物中，计有我国种子植物特有种523种（不含种下等级），约占所统计的药用植物种类的25%，隶属于65科，162属，其有种较多的科有菊科67种、毛茛科58种、罂粟科34种、蔷薇科33种、龙胆科31种、豆科30种、玄参科25种、报春花科24种、唇形科21种、伞形科18种、小檗科17种、百合科16种、虎耳草科16种、杜鹃花科12种等。
3.2藏医临床常用的中国种子植物特有种及其分布结合前期研究资料分析<sup>[10-11]</sup>，目前藏医临床较为常用的287种藏药材品种所涉及到的625种种子植物中，有我国特有种180余种（不含种下等级，约占28%），隶属42科，72属。这些较常用的藏药材的基原植物特有种中，除与中药交叉的品种如当归Angelica sinensis、阿魏（新疆阿魏Ferula sinkiangensis、阜康阿魏F. fukanensis）、黄连（黄连Coptis chinensis、三角叶黄连C. deltoidea、云连C. teeta）、牡丹皮（牡丹Paeonia suffruticosa）、川木香Vladimiria souliei、大黄（药用大黄Rheum officinale、唐古特大黄R. tanguticum）、贝母（甘肃贝母Fritillaria przewalskii、暗紫贝母F. unibracteata）、黄精（多花黄精Polygonatum cyrtonema）、草果Amomum tsao-ko、益智Alpinia oxyphylla、高良姜A. officinarum、白木香Aquilaria sinensis（约占药材品种数的5%）等外，其他品种多为特色藏药，且多数为主要或仅分布于青藏高原区域的特有种（表1）。
3.3藏药与中药及其他民族药共用的中国种子植物特有种据对《中国民族药志要》<sup>[11]</sup>的统计，其中收载的390种藏医药用种子植物特有种中，有72种（占18%）与其他少数民族药交叉，其中与蒙药的交叉品种较多，这与藏医药学和蒙医药学发展的历史渊源密切相关;与彝药、羌药等的品种交叉则是由于各民族聚居区地理区位相近，反映出了民族医药对区域性药用资源利用较多的共同特点;与中药及其他民族药交叉共用的植物特有种中，有较多的藏区无分布的“外来药物”，如阿魏、黄连、牡丹皮、草果Amomum tsao-ko、益智Alpinia oxyphylla、高良姜A. officinarum、白木香Aquilaria sinensis等，这些品种以中药和其他民族地区分布的药用植物居多，反映了藏医药在其发展历史中与中医药及其他民族医药存在着相互间的交流、借鉴和吸收。
4讨论
从传统医药发展的历史看，在利用药物方面最初总是从“就地利用天然药用资源”开始并传承至今，其使用的药用资源的种类、分布也往往表现出明显的“地域性”，与“分布于限定的地区或特定的生境”的植物特有种有着必然的联系，这是传统药物的一个显著特点。藏医药学发源于青藏高原地区，在藏医药用的种子植物资源中，约28%为中国特有种，其中多数为特色藏药，且主要或仅分布于青藏高原，充分反映出了藏药资源的高原特色。据吴征镒先生对我国种子植物属的分布区类型的划分，包括藏东南、横断山区、川西北、云贵高原在内的区域是我国特有分布类型最为丰富的地区<sup>[24]</sup>，这无疑是藏药药用植物资源有现象丰富的重要的生物生态学原因之一。但另一方面，实地调查表明，目前藏药材的生产主要来自于野生采集，且多数品种为就地采集利用，各地使用的藏药材的品种和基原植物表现出显著的“地域性差异”，“同名异物”、“同物异名”、“地方习用品”、“代用品”较多，显然也与藏药资源有种丰富的现象密切相关。提示在藏药材的品种整理和质量标准研究中应当注重对其特有植物的研究。
药用植物特有种因其在遗传、植物生理等方面的特点，在种质资源、特殊生物活性物质、生态保护等方面无疑具有重要的科学研究和开发利用价值和潜力。但另一方面，由于特有种对生境要求严格，同时由于青藏高原特殊的生态，也往往存在资源蕴藏量较小、资源自然更新率较低、资源易于受生态变化影响而濒危解体等问题，在主要或仅分布于青藏高原的藏药药用的特有种中即有20余种被列为《中国物种红色目录》<sup>[23]</sup>（表1）。提示应特别加强对藏药药用植物特有种的种质资源调查、生物学特性、资源保护与再生等方面的基础研究，以为藏医药发展和藏药资源可持续利用提供支撑。
在我国的55个少数民族中，有47个民族拥有历史悠久的民族医药文化和丰富的特色民族药资源，在使用的药物方面各民族医药及其与中医药之间存在着一定的交叉，但在各自的医药理论和药物的临床应用方面又各有特点。开展发源于不同地区、不同民族的民族药中药用植物特有种的整理和比较研究，揭示不同民族医药文化、使用药物的基原植物种类、临床功效特点与区域性资源构成的关系，对于丰富我国医药文化和药用资源无疑具有重要的意义。
[参考文献]
[1]Huang Jinhong， Chen Jianhua， Ying Junsheng，et al. Features distribution patterns of Chinese endemic seed plant species [J]. J Syst Evol， 2001，49（2）：81.
[2]英俊生. 中国种子植物特有属的分布区学研究[J]. 植物分类学报，1996，34（5）：479.
[3]冯建孟，朱有勇. 云南地区中国种子植物特有属的研究[J]. 生态环境学报，2010，19（3）：621.
[4]陈圣宾，欧阳志云，方瑜，等. 中国种子植物特有属的地理分布格局[J]. 生物多样性，2011，19（4）：414.
[5]吴玉虎. 青海种子植物特有种及其生态地理分布[J]. 云南植物研究，2006，28（4）：327.
[6]刘常周，徐波，李志敏. 横断山区种子植物特有属的植物地理学研究[J]. 云南师范大学学报，2012，32（1）：72.
[7]王荷生，张镱锂. 中国种子植物特有属的分布型[J]. 地理学报，1994，49（5）：403.
[8]马骥，邓虹珠，晁志，等. 中国种子植物特有属药用植物资源[J]. 中国中药杂志，2004，29（2）：123.
[9]倪志诚，李晖. 青藏高原及毗邻地区种子植物特有属中的重要经济价值[J]. 科技，1995（3）：47.
[10]宋民宪. 民族药成药制剂[M]. 北京：人民卫生出版社，2014.
[11]钟国跃，周福成，石上梅，等. 藏药材常用品种及质量标准现状调查分析研究[J]. 中国中药杂志，2012，37（16）：2349.
[12]贾敏如，李星炜.中国民族药志要[M].北京：中国医药科技出版社，2005.
[13]罗达尚.新修晶珠本草[M].成都：四川科学技术出版社，2004.
[14]周华蓉，王昌华，刘翔，等. 藏医学药用菊科植物药材的品种与标准整理[J]. 中国民族民间医药，2010，17（1）：5.
[15]成磊，张亚梅，杜小浪，等. 藏医学药用龙胆科植物药材品种与标准的现状分析[J]. 中药新药与临床药理，2014，25（5）：646.
[16]李敏，雷志强，钟国跃. 藏医学药用毛茛科植物药材品种与标准的现状分析[J]. 中药新药与临床药理，2015，26（1）：134.
[17]何军伟，曹岚，周华蓉，等. 藏医学药用唇形科植物药材品种与标准整理[J]. 中国中药杂志，2015，40（7）：1419.
[18]吴玉虎. 青藏高原维管植物及其生态地理分布[M]. 北京：科学出版社，2008.
[19]吴征镒. 植物志. 第5卷[M]. 北京：科技出版社，1987：885，897.
[20]崔治家，陆毛珍，陈学林，等. 甘肃被子植物中国特有属研究[J]. 草业科学，2009，26（10）：30.
[21]李锡文，李捷. 横断山脉地区种子植物区系的初步研究[J]. 云南植物研究，1993，15（3）：217.
药用植物学篇（5）
[中图分类号] R642.0；R282.71 [文献标识码] A [文章编号] 1673-7210（2016）09（a）-0154-03
[Abstract] The course system of pharmaceutical botany includes three parts： theory teaching， experimental teaching and field teaching practice. Based on the status of teaching system of pharmaceutical botany， some optimum measures were put forward， as followed： setting up teaching content properly to optimization adjustment， maximizing favorable factors and minimizing unfavorable ones； changing traditional teaching model to trinity， combining organically and mutual complementation； adopting flexibly different teaching methods and arousing students interest. According to the characteristic of pharmaceutical botany， optimal combination of the three parts of teaching form to trinity effectively， can save greatly teaching resource and time， improve teaching quality and get more and better results， at the same time， it is important for college students to cultivate comprehensive ability and innovative capabilities.
[Key words] Pharmaceutical botany； Trinity； Teaching system； Teaching method
药用植物学是利用植物学的形态、解剖、分类等知识和方法来研究和应用药用植物的一门学科，是我国中医药院校中药学、药学等专业重要的专业基础课，起到传统医药学与现代科学联系的纽带和桥梁的作用，同时为学生完成中药资源学、中药栽培学、中药鉴定学、中药化学等后续课程的学习，奠定必要的基础知识、基本理论和基本技能。药用植物学的研究任务具体包括：研究和鉴定中药原植物的种类，确保药材来源准确；调查和整理药用植物资源，为利用和保护资源奠定基础；利用学科规律寻找及开发新的药物资源等[1-6]。笔者在多年教学实践中深切体会到药用植物学教学体系仍有一些不足之处，亟需进一步探讨与改进。
1 药用植物学教学体系现状
目前山东中医药大学（以下简称“我校”）药用植物学课程体系由三部分构成：药用植物学理论教学、药用植物学实验和药用植物学野外实训，由于教学环境的不同，这三部分现已各自独立为一门课程。其中药用植物学理论教学主要是对课程理论知识的系统掌握，教学内容以教材为中心，包括植物形态学、植物解剖学和植物分类学三大部分。植物形态解剖学部分主要讲述植物的细胞、植物的组织及种子植物的器官等；植物的分类学部分主要讲述植物分类的原理和方法、植物进化系统、各类群的特征及其主要药用植物等。教学环境为课堂，方法基本采用讲述法，组织关系是以教师为中心，教师讲，学生听。
药用植物学实验课通过实验教学帮助学生理解理论课所学知识，并帮助学生运用所学到的理论知识准确识别、鉴定中药原植物的种类、药用植物显微构造，确保药材来源的准确性，同时培养学生具备观察、鉴定中药的基本实验操作技能，内容通常包括：植物的细胞和组织、根茎叶的形态与显微构造以及花、果实和种子的形态与植物分类[7-8]，学生通过肉眼和显微观察，了解和掌握植物的结构和特征，多为验证性实验，教学组织形式多为实验前教师先强调实验目的、实验方法和步骤，然后学生动手操作，教师巡回指导，教学环境为实验室。
野外实训是通过系统的实践教学，来巩固和深化学生在课堂上所学的理论知识，丰富学生认知范围，培养学生实践技能，激发学生专业兴趣，提高学生综合素质。内容包括让学生认识本地区常见药用植物，熟悉主要药用植物的形态特征与鉴别方法，了解药用植物的主要性能与功效，培养学生观察能力、标本采集制作能力、鉴定能力、团队协作能力和写作能力。教学环境为实习基地，形式为学生以组为单位采集压制标本，并利用工具书进行鉴别，教师加以指导。
由于药用植物学课程内容涉及面广，知识点庞杂，使得理论教学中课堂安排极其紧张，填鸭式的教学方式也使得课堂气氛略显沉闷、枯燥，学生学习积极性不高，加之需要记忆的内容多，学生对知识的掌握有一定困难，因此倍感压力，导致教学效果不尽如人意。药用植物学实验安排目前也多以验证性为主，缺乏激发学生兴趣的探索性实验；实训是在实地环境中识别药用植物，虽资源丰富，但无奈学时较少，技能培养不可能达到熟练程度。因此目前的药用植物学教学体系对学生技能的培养及创新思维的培养仍很欠缺，药用植物学三大组成形式未能达到有机结合。所以为了提高药用植物学教学质量，培养适应国内中医药事业发展需要的药用植物学后备人才，亟需对药用植物学课程体系进行深入研究和探讨。
2 药用植物学教学体系优化及具体措施
2.1 合理设置各部分教学内容，优化调整，扬长避短，各有侧重
药用植物学教学内容的三个组成部分，药用植物解剖学、药用植物形态学以及药用植物分类学，彼此之间存在紧密的联系，其中前两者为后者奠定基础。
在理论教学中首先给学生明确知识框架，并以研究任务为导向，具体到每一章节的教学目标。植物形态学部分形态术语的学习，是课堂讲授的重点内容，因为学习药用植物学的任务之一是调查和整理药用植物资源，要想顺利进行调查，首先必须做到先认识不同植物，必须准确掌握植物体各部位即根、茎、叶、花、果实和种子的形态特征，从而加以正确判断，所以应具备植物形态学方面的知识，对于形态学术语的界定在课堂上就应该严谨清晰。
植物解剖学部分显微构造的学习，也是药用植物学课堂教学的重点内容，因为药用植物学的研究任务还包括研究和鉴定中药原植物的种类，确保药材来源准确，其中解剖学资料可以提供重要鉴别依据。解剖学部分主要是掌握植物体的微观构造，即学生对器官的组织构造及其各部分细胞特征的掌握，它是中药显微鉴定的基础[9]，在《中国药典》[10]中体现为横切面鉴定和粉末鉴定，因此在药用植物显微部分的讲解过程中，可以穿插一些常见药材鉴定，以激发学生学习这部分内容的热情。比如：在学习叶的构造一节时，可以通过观察叶表皮气孔类型的不同，将大青叶（十字花科菘蓝的叶）与蓼科的蓼蓝、爵床科的马蓝以及马鞭草科的大青的叶区别开来。
分类学部分，课堂教学中仍应强调重点科属的识别特征，加强学生对各科属植物共性的认识，在野外实训时重在各科属代表植物的具体形态特征识别，特别是应该结合本地药用植物分布情况，增加代表物种识别，以增强学生兴趣。
实践教学侧重能力培养，培养学生创新意识，激发学生的主动性，增加设计性实验、综合性实验比例。药用植物学实验内容改革的总体目标是将其划分成不同层次内容，包括基本实验技能，基础验证性实验，以及综合性实验、设计性和研究性创新实验，如设计研究性实验：比较不同药用植物叶表皮形态特征，比较不同植物地下茎的淀粉粒形态、草酸钙结晶类型，比较不同药用植物花部器官解剖等。
野外实训建立在理论学习与实验的基础上，侧重于野外技能培养及训练，对理论知识的综合应用能力的培养，以及对环境与药用植物之间相互关系的理解，以提高学生综合素质为目的。为达到好的教学效果，结合本地的植物资源情况，我校量身定制了《药用植物学实训教程》[11]，系统介绍了药用植物学实训的知识、方法与技能，方便学生使用。此外，实训时，灵活设置小的研究专题，激发学生的研究意识。野外实训还应培养学生团队精神，责任意识对于高效完成任务的必要性，因此野外实训考核成绩包括小组成绩和个人成绩两部分。
2.2 改变传统教学模式，力求达到三位一体，有机结合，相互补充
传统的教学模式，三环节时常脱节，未能很好地有机联系起来，不利于人才培养和学科建设，所以在教学中教师应灵活掌控，改变传统教学模式，使药用植物学三环节有机结合，达到三位一体，做到相互补充，提高教学效果。药用植物形态学“边讲边看”，侧重形态学术语；药用植物分类学“先看后讲”，课堂教学中应精简该部分，仅突出科的特征，而对各代表植物引向校园和药圃，并进而拓展到实训基地；药用植物解剖学密切结合实验课“先讲后看”，从而加深理解记忆。教学中突出学生的主体地位，同时强调教师的调控作用。注意在教学中抓住各教学环节的契合点，使之三位一体，从而为学科建设提供新思路、新方法。
2.3 灵活采用不同教学方法和手段，激发学生学习兴趣
在药用植物学教学体系建设中，注重整合资源，调整知识结构，改革教学方法，引导学生变被动为主动学习，培养创新型人才，提高药用植物学教学质量。
课堂教学中教师除了主要采用讲授法之外，还应充分发挥各种媒体的作用，如采用实物或腊叶标本、现代多媒体教学课件，利用直观教学法，使课堂教学做到言而有物，调动起学生的学习热情，达到较好的教学效果[12]。此外，为发挥学生的主动性，在教学中适时采用任务导向法，启发学生去思考、去探究，比如：讲到保护组织表皮，就可以启发学生，表皮既然司职保护功能，它应该位于植物体的什么部位？它应该有什么样的结构特点？从而推导出表皮位于植物的体表，细胞排列紧密，没有细胞间隙，从而很好地起到保护内部组织构造的功能。有“比较才会有鉴别”，药用植物学中有大量相似性比较强的知识点和名词术语，如：厚角组织与厚壁组织、导管与筛管、表皮与周皮、髓射线与维管射线、早材与晚材、辐射对称与两侧对称、羽状复叶与掌状复叶等，在教学时注意应将它们多向比较，找出其共同特征和区别之处。最后，还应重视植物的形态与构造、构造与功能之间相关性的理解，采用整体联系教学法分析解决问题，防止死板、孤立和片面的思维方式[13-16]。
在实验教学中，应紧紧围绕以学生为主体的教学理念，更多地采用探究实验法，合理设计实验项目，供学生选择或修正，给学生更多的自我发展空间。比如学习了淀粉粒、晶体后会附一实验项目：现有一未知粉末，可能是甘草、半夏或贝母，请根据已学的细胞后含物的知识，以及《中国药典》中记载的甘草、半夏和贝母的粉末鉴别特征中晶体和淀粉粒的特征，判断其到底是哪种中药基原的粉末，并陈述判断理由。这样学生不但识别了晶体和淀粉粒的形态，更明白了在含有晶体和淀粉粒的不同药材中二者在大小形态上也有很大的差别[17]。另外，学生也可根据具体研究内容，设计研究方案，教师过目后，学生即可动手操作。对于分类学部分的实验教学，更多的是采用现场教学法，充分利用校园和药圃，正所谓“百闻不如一见”，教师一边讲解科特征，学生一边在现场观察鲜活的药用植物，在准确理解植物形态描述的各种专业术语的基础上，对药用植物的主要特征加以记录，从而加深对植物分类知识的理解[18]。总之实验课是以培养创新人才为目标，学生只有充分发挥出积极性和主动性，才能更好地实现这一目标。
药用植物学野外实训更是充分发挥学生主体性的舞台，教师仅起到启发、引导和监督作用，并适时答疑解惑。实习一般安排在暑假结束后第1周或秋季开学前1周进行。实训前由学生自己分组，合理组建实训团队，教师在放假前提前布置候选研究课题，供学生们在假期查阅相关文献和参考书做好准备，实训时教师明确实训目的、实训具体要求及注意事项，学生在保证完成老师要求的基本实训任务，即规范采集药用植物、压制腊叶标本、独立使用检索表鉴定植物、识别100种药用植物、整理植物名录等后，以组为单位按照所选择课题，进行专题研究，比如崂山沙参属药用植物调查、崂山有毒药用植物调查等，最后写出研究报告。通过野外实训巩固和加深了理论知识的理解，也培养了学生的研究兴趣和必要的知识技能；同时也是培养学生的环保意识和团队精神的场所，它对每位学生来说都是一次十分必要而又终生难忘的学习机会[19]。
3 结论
中医药国际化的希望在教育，学生创新理念和能力的培养在教师。基于药用植物学本身的特点，优化组合三部分教学形式，有效做到三位一体，可以大大节省教学资源和教学时间，提高教学质量，达到事半功倍的效果，同时对于学生综合能力和创新型人才培养具有重要作用。
[参考文献]
[1] 谈献和，姚振生.药用植物学[M].上海：上海科学技出版社，2009.
[2] 熊耀康，严铸云.药用植物学[M].北京：人民卫生出版社，2012.
[3] 严铸云，郭庆梅.药用植物学[M].北京：中国医药出版社，2015.
[4] 杨春澍.药用植物学[M].上海：上海科学技术出版社，1997.
[5] 郑汉臣.药用植物学[M].5版.北京：人民卫生出版社，2007.
[6] 姚振生.药用植物学[M].2版.北京：中国中医药出版社，2007.
[7] 谈献和，王冰.药用植物学实验指导[M].北京：中国中医药出版社，2014.
[8] 孙稚颖，郭庆梅，高德民，等.药用植物学实验指导[M].济南：山东中医药大学自编教材，2013.
[9] 张贵君.中药鉴定学[M].北京：科学出版社，2009.
[10] 国家药典委员会.中国药典[S].一部.北京：中国医药科技出版社，2015.
[11] 孙稚颖，郭庆梅，高德民，等.药用植物学实习教程[M].济南：山东中医药大学自编教材，2008.
[12] 纪宝玉，裴莉昕，董诚明.直观教学法在药用植物学教学中的应用[J].药学教育，2012，28（2）：36-38.
[13] 白生宾，刘春燕，周世雄，等.用辩证唯物主义观点指导《组织学》教学[J].新疆医科大学学报，2006，29（10）：1012-1013.
[14] 田建平，胡远艳，张俊清.思维能力训练在药用植物学课程教学中的实践[J].中医教育，2012，31（2）：49-50.
[15] 王德群.整体联系教学法在药用植物学教学中的运用[J].药学教育，2012，28（1）：28-30.
[16] 苏秀红，娄玉霞，董诚明.提高《药用植物学》中显微结构部分教学质量的探讨[J].中国医药导报，2011，8（7）：107-108.
药用植物学篇（6）
药用植物学是运用植物形态学、解剖学和系统分类学的专业知识体系和技术方法来研究具有预防、治疗疾病功能和保健作用的植物的一门基础科学，是药学、中药学及相关专业的专业基础课程，是学好中药鉴定学、中药化学、中药学等相关专业课程的理论基础。作为一门专业基础课，药用植物学涵盖了植物学、生态学、资源学、中药学、中药药理学、天然药物化学等多个学科的相关知识[1]，与中药的品种鉴定、质量评价和控制、临床药效评价、资源开发、新品种开发等有着密切的联系。除此之外，药用植物学也是一门研究具有防治疾病、医疗、保健养生作用的植物的形态构造、形成发展过程、分类构造、细胞培养、生理功能和资源合理开发的科学[2]。
1药用植物学与其他课程的相关性
1.1药用植物学知识在学习中药资源学中的作用
中药资源学中一项重要的教学内容即是中药资源调查，包括中药种类、分布、蕴藏量、动态规律等的调查，对于进一步开发、利用和保护野生中药资源有重要意义。其中，植物类中药资源的种类调查研究及具体工作开展首先需要对植物进行辨认，植物的科属特征是完成上述工作的必备知识。因此，药用植物学是中药资源学研究中植物药资源研究的基础和前提，只有对药用植物学有了深入的了解和研究，具有丰富的植物形态学、分类学、植物资源学知识才能进行植物类中药资源研究。所以，中药资源学对药用植物学的最基本要求是掌握植物的科属相关特征及其鉴定方法[3]。
1.2药用植物学知识在学习中药鉴定学中的作用
中药鉴定学是研究和鉴定中药的品种和质量，通过整理和研究中药的历史、来源、植（动）物形态、性状、显微特征、理化鉴别、检查、含量测定等，建立规范化的质量标准，以及研究、寻找新药和扩大药源的理论和实践问题。中药最主要来源为植物，在12000多种中药品种中，植物药占80%以上，很多植物类中药为多基原品种，基原正确，也就是原植物来源正确，是中药质量、疗效最根本的保障。基原鉴定以原植物形态、性状鉴定和显微鉴别为主要手段。显微鉴别是通过显微技术观察植物组织结构特征、后含物种类、数量等判别中药材真伪优劣的重要手段之一。所以中药鉴定学对药用植物学的基本要求就是熟练掌握植物组织显微构造内容、形态学、分类学知识。
1.3药用植物学知识在学习中药化学中的作用
中药化学是运用化学的理论和方法研究中药化学成分的一门学科。药用植物具有医疗、保健作用，最终起作用的是其含有的各种化学成分。中药植物来源不同，其成分不同，因此，不同品种具有不同的药理作用。但在近缘植物属种间，其化学成分有可能相同，是开发、培育新品种的重要途径。中药化学或者天然药物化学的研究起点均是准确的研究材料，只有准确判断植物来源，明确植物种属才能进行有意义的研究。中药化学对药用植物学的要求就是在了解野外采集的程序之后，能准确辨认和鉴定所采的材料，同样要求学生熟练掌握药用植物的形态鉴别方法。
2教学过程中存在的问题及应对方案
2.1教学过程中重理论轻实践
药用植物学是一门实践性很强的课程，目前由于受课时数量的限制，药用植物学教学过程中重点讲解的内容为总论部分，在各论中则主要围绕科属进行讲解，对具体的药用植物讲解相对较少。同时，在西医院校很少有药用植物园和针对性的野外实习基地，整个药用植物学教学过程中重课堂轻实践，学生缺乏实地学习和认识植物的机会，从而导致学生学习兴趣不高，学习的目的仅仅是为了应付考试，而未从中真正学习到有价值的知识。
2.2缺乏创新性，学生实验基本为验证性实验
药用植物学课程安排的实验教学项目基本是验证性实验，综合实验也相对比较简单，设计性实验几乎很少涉及[4]。在这种情况下进行教学，学生几乎一直处于被动状态，不能调动学生对药用植物实验课的兴趣，对学生的科研创新能力的培养更不利[5-7]。所以针对此类问题，应该对不同的实验项目采取不同的手段与教学方案，比如实物教学展示、显微镜摄像系统、课后思考题讨论等，以求在课时有限的情况下拓展实验教学的维度和质量。
2.3教学和学习效果评价方式单一
药用植物学的性质和学习意义决定了其教学手段和评价方式需要多样性。但目前西医院校药用植物学的学习和考核主要是课堂理论学习和试卷考试。课堂理论学习和试卷考试仅能考查学生对理论知识的记忆能力，而学生的动手能力、野外实践能力以及学生对具体药用植物的认识和知识储备均难以考查。因此，为了避免学生出现高分低能，综合评价学生对药用植物学的学习情况和授课教师的教学水平，应加强对学生学习和教师教学效果评价方式的改革。
3药用植物学教学改革的思考
3.1调整教学结构，合理安排教学内容
药用植物学的教学重点因其内容较多，教学重点往往集中在总论部分，特别是药学专业教学过程中，在具体的科属种类方面的教学量过少。因此，在平时的教学过程中，先要把各科、各属的一些鉴别特征进行对比，然后把教学的重点转移到中药的基原鉴定等方面。另外，必须在熟悉一些重点植物的科属基本特征的基础上，将中药的来源鉴别作为药用植物学的重要学习目标。并且在有余力的情况下对书本中的部分科属特征的描述进行适当简化，将其改为主要的鉴别特征[3-4]。此外，药用植物学还应加强其原始种质资源的分类鉴定或品种鉴别及评价的相关教学内容。
3.2整合教学资源，完善教学制度
在前期针对药用植物学的教学内容较多、涉及知识面较广、实践性与操作性强等特点，本校通过对药用植物学的教学内容进行整合，对药用植物学的教学形式进行改革，加强完善药用植物学的教学实践过程环节，从而建立全新的药用植物学的立体化课程知识体系等，以求培养一批“双创”人才，然后确立一套完整的教育教学制度，对教学文件进行完善，为课程改革以及教学质量的进一步提升奠定坚实的基础。在分类部分，以介绍科的特征基础为前提，进而加强中药来源鉴别的教学内容，加强其科属的化学成分的特征内容，让学生了解并掌握其化学成分在药用植物类群中的分布规律；而且通过整理和更新完善教学重点内容，重新构建药用植物学的课程体系，培养学生的创新性思维，把握药用植物的真伪鉴定，为未来的中医药科研事业研究奠定基础。
3.3多元化的教学，启发学生创新思维
在教学方法的改革方面，采用启发式或比较式教学方法，引导学生深入思考，使学生熟悉掌握基础知识；还可以加大多媒体教学的力度，提高课堂信息量；采用研讨式、互动式教学方法，发挥学生的主体作用。可以先拟好与教学内容相关的问题让学生分组进行自学，然后查阅相关资料，制作PPT进行交流，再让其进行讲解，教师最后总结，让学生真正地参与到药用植物学的教学活动中，通过学生与学生、学生与教师的交流与互动，调动学生的积极性，以期取得更好的教学效果[8-11]。
3.4理论实践相结合，构建多层次实践教学体系
通过建立教学与学习的互动交流平台，构建课内实验教学平台；另外，建设校内实践教学基地，构建课外科技活动开放性平台；加强课程的野外实习基地建设，构建培养学生的社会实践和综合能力的平台；将教学与科研活动进行有机结合，构建学研结合、以研助学平台。
3.5建立多元化教学质量评价体系
药用植物学的传统教学评价依然是以笔试为主来评定学习成绩，而学生在创新能力方面就出现了明显的弊端，常出现高分低能的情况。因此，新的教育评价体系需要有意识地培养学生的创新能力和动手能力，在药用植物学理论课程评价体系中卷面成绩可占60%，平时成绩占40%，平时成绩包括上课回答问题、小组PPT讲解学生互评成绩、平时作业和课程论文成绩等。
3.6科教融合，建立高水平师资队伍
教学是科研的基础，科研是教学的推动力，只有二者相互融合，才能共同发展。同时，教师队伍是开展教学、科研的基础，在进行药用植物学教学改革的过程中需要加强教师队伍的建设。通过对植物学课程的一系列改革结合对应专业的科学研究，在积极组织开展教研活动的过程中形成一支结构合理、爱岗敬业、教学能力和科研能力均突出的师资队伍是药用植物学教学改革的重要目标之一。
参考文献
[1]郭东贵.《药用植物学》教学模式和方法的探讨[J].广东化工，2016，43（6）：196.
[2]何梦玲，王晖.创新教学方法提高《药用植物学》课堂授课效果[J].成都中医药大学学报：教育科学版，2016，18（1）：15-16.
[3]刘春生，石晋丽，闫永红.药用植物学教学内容改革思路探讨[J].中医教育，2010，29（3）：42-44.
[4]苏秀红，张飞，王超，等.多种教学方法优化药用植物学实验教学质量[J].中国当代医药，2016，23（6）：136-138.
[5]陈拥军，邹，雷抒情.植物学实验中开发学生创新能力初探[J].实验室研究与探索，2010，29（11）：65-67.
[6]席嘉宾.高校植物学实验教学问题剖析与改进对策[J].教育教学论坛，2012（37）：246-248.
[7]张亚冰，乔琦，侯小改.植物学实验教学中存在的问题及改革措施[J].高教论坛，2009（2）：90-91.
[8]晁志，梁镇标，张宏伟，等.药用植物学实验教学体系改革初探[J].基础医学教育，2012，14（10）：778-781.
[9]缪珊，毕琳琳，谢艳华，等.《药用植物学》教学实践与体会[J].现代医药卫生，2014，30（7）：1090-1091.
药用植物学篇（7）
药用植物栽培学是研究药用植物生长发育规律,产量、质量构成因素及其与环境条件相适应的调控途径,以其理论和技术来指导,使药用作物获得高产、优质、低耗、高效的一门科学[1]。药用植物栽培学就是指导药材生产的学科,实践性强,实践教学的过程能强化学生对理论知识的理解和运用,并培养其创新能力和实践能力。实验教学是药用植物栽培学必不可少的教学环节。实验教学作为高等学校教学体系的重要组成部分,在加强学生的实践能力和创新意识,实现知识、能力、素质协调发展方面一直发挥着重要作用[2]。
实验教学是大学教育中非常重要的环节,对培养学生的动手能力、创新能力及综合素质的提高都起着至关重要的作用[3]。实验教学水平的高低,直接关系到所培养的人才是否具备从事相关科研的能力,毕业后能否适应社会发展的需求[4]。
广东药学院中山校区 2004 年建成,并新开设了中草药栽培与鉴定和中药资源与开发两个中药学本科专业。药用植物栽培学分别是上述两专业学生的必须课和专业限选课,与之发生关系的学科是很多的,有植物形态解剖、生理生化、生态群落、生物学、农业气象、土壤学、农业化学、农业昆虫学、植物病理学等。上述学科各自从药用植物的某一方面,或者从生活环境的某一侧面研究与药用植物生产有关的问题[4]。然而,我校为历史悠久的药学院校,没有农学背景,该科的实验教学基本上按照传统的教学模式,将实验教学看做是验证课堂理论的方法和辅助手段。这种传统的实验教学体制和内容重在培养学生的基础实验技能,并通过实验验证,巩固所学的理论知识,在这些方面无疑具有一定的作用。但同时也存在着明显的不足,主要表现为:(1)实验教学多为验证式、被动式,实践性不强,学生能力培养及素质教育没有得到很好体现;(2)学生虽然参加了实验教学中的各项技能学习,但多处于被动地位,该课程在学生简单看来就是“种地”,学生对该学科的认识不够深入和科学,导致学生在这方面的创新精神与实践能力不太愿意表现出来;(3)又因校区建设是逐步完善,实验室投入不够多,基础不够坚,学生多为4 至 6 人一组开展实验,独立操作的时间相对较少;(4) 我校开设药用植物栽培学实验整体时间短(32学时),但中药材生长的周期长,个别生产性实验结果不能及时、客观地反映出来,影响实验教学结果。以上这些弊端导致培养的学生知识面窄,动手能力和解决实际问题的能力不强。
针对上述问题,结合我校人才培养目标,现就药用植物栽培学实验课的改革谈一些体会。实验教学内容改革要符合当前形势发展的需要,发挥地方优势和专业特色,培养出更多“宽口径、厚基础、重实践”的高素质人才。
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优化实验教学课程内容实验教学内容体系的改革必须处理好其与理论教学体系及试验方法的关系,对实验教学内容体系进行整体优化,使创新意识和实验能力的培养贯穿于实验教学的全过程,提高学生综合素质。
我们药用植物栽培学实验内容有实验一:种子活力、发芽率、发芽势测定;实验二:种子含水量、净度、千粒重测定;实验三:种子处理和播种育苗实验;实验四:枸杞扦插实验;实验五:药用植物植株性状考察。其中,有两个是在室内完成的验证性实验,有 3 个是在室外完成综合性实验,但是这些还不足以满足目前的学生培养需求,应对内容进行更新、充实,减少验证性实验内容,增加部分综合性试验内容。且药用植物栽培学理论课教材是杨继祥主编中国农业出版社出版的,该教材主要偏重于北方药用植物,而对南方药用植物讲述甚少。面对上述问题,我们尝试把实验一和实验二合并,增加一个广金钱草种子质量标准研究的实验;把枸杞枝条扦插实验,改成不同生长调节剂处理广藿香扦插的设计性实验;将种子处理和播种实验与药用植物植株性状考察这两个实验联系起来,药材种子播种后,学生参与日常的栽培管理,让学生根据给定的实验任务自行设计方案,独立进行操作并得出结果。
根据药材生长的周期长,我们把实验内容的顺序按照时节调配。
在春季三月份,即开学初,做扦插实验和播种实验;中间做药材种子质量标准实验;学期末做药用植物植株性状考察。
学生普遍认为设计性实验更具有挑战性,学生上实验课的积极性有所提高,完成后更具有成就感。我们经过询问和调查对比发现,学生产生了从被动式灌输学习方式到主动寻知求学学习理念的转变。
2 强化实验场所建设
实验室、校内外实习基地等是实践教学的物质条件,就其功能而言,不只局限于技能的传授和实践能力的培养,其更大的作用在于成为师生科技创新的基地。因此,提高实验室仪器设备水平,完善实验教学的政策、体制保障,是充分发挥实验教学作用的前提,也是使之与高等学校教育目标相适应的必由之路[5]。
我校以教学评估为契机,充分发挥地理优势,在校内建设药圃占地10 余亩,包括野生药用植物保护区和药用植物栽培实验区。野生药用植物保护区是未经开垦的小山丘,所有植物都是自然生长的,经调查约有 210 种药用植物,可以丰富学生视野,让学生“看得见,摸得着”,认识更多的药用植物,为学生调查药用植物生长环境提供场所;药用植物栽培区约 4 亩,由相关专业老师指导,校中药协会实践部负责管理,学生可申请一定面积的土地,在自己申请的“一亩三分地”里耕作种植药材。在教师的指导下定人定区,栽培和管理药用植物,如小驳骨、水茄、广藿香、广金钱草、何首乌等种植面积较大,还有其他药用植物,使学生在劳动中自觉观察比较自己的劳动成果,培养劳动的自觉性和责任感。中药协会实践部形成“老”会员对“新”会员进行“传”、“帮”、“带”的格局。在此过程中,教师随时帮助学生解决栽培管理中出现的各种问题。同时为了进一步强化专业技能培养,以便更好地为将来学习,为工作服务,教师还要求学生善于进行知识积累,二年的管理要求有详细的工作记录,这些记录对以后专业课的学习有很好的帮助。
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结合南方特色中药材生产实际,以药材 SOP 操作规程模拟中药材 GAP 种植中药资源是中医药事业和天然药物产业发展的基础,也是彰显中医药国际竞争的优势所在。但长期以来,我国中药资源无序和不加节制的开发利用,导致野生药用植物资源逐年减少,部分资源紧缺,甚至濒临灭绝[6]。种质资源是中药材生产的源头,是优质中药材形成的物质基础,故种质的优劣对中药的质量和产量有决定性作用[7]。
在资源相对较紧张、生态环境日益恶化的今天,实行中药材GAP种植,对于保证中药资源的可持续利用,提高栽培药材质量,改善生态环境和实现人与自然的和谐共处有着巨大而深远的意义,前景十分广阔,发展也越来越迅速。
而作为中草药栽培与鉴定和中药资源与开发两个中药学本科专业的学生势必了解、学习和研究中药材GAP种植的相关知识和实践。
我们选定具有一定研究基础和代表性的“十大广药”之一广藿香作为实验研究对象,学生开展广藿香的GAP 种植实验。
要求学生参照刘大会等(
药用植物学篇（8）
药用植物栽培学是研究药用植物生长发育规律，产量、质量构成因素及其与环境条件相适应的调控途径，以其理论和技术来指导，使药用作物获得高产、优质、低耗、高效的一门科学[1]。药用植物栽培学就是指导药材生产的学科，实践性强，实践教学的过程能强化学生对理论知识的理解和运用，并培养其创新能力和实践能力。实验教学是药用植物栽培学必不可少的教学环节。实验教学作为高等学校教学体系的重要组成部分，在加强学生的实践能力和创新意识，实现知识、能力、素质协调发展方面一直发挥着重要作用[2]。
实验教学是大学教育中非常重要的环节，对培养学生的动手能力、创新能力及综合素质的提高都起着至关重要的作用[3]。实验教学水平的高低，直接关系到所培养的人才是否具备从事相关科研的能力，毕业后能否适应社会发展的需求[4]。
广东药学院中山校区 2004 年建成，并新开设了中草药栽培与鉴定和中药资源与开发两个中药学本科专业。药用植物栽培学分别是上述两专业学生的必须课和专业限选课，与之发生关系的学科是很多的，有植物形态解剖、生理生化、生态群落、生物学、农业气象、土壤学、农业化学、农业昆虫学、植物病理学等。上述学科各自从药用植物的某一方面，或者从生活环境的某一侧面研究与药用植物生产有关的问题[4]。然而，我校为历史悠久的药学院校，没有农学背景，该科的实验教学基本上按照传统的教学模式，将实验教学看做是验证课堂理论的方法和辅助手段。这种传统的实验教学体制和内容重在培养学生的基础实验技能，并通过实验验证，巩固所学的理论知识，在这些方面无疑具有一定的作用。但同时也存在着明显的不足，主要表现为：（1）实验教学多为验证式、被动式，实践性不强，学生能力培养及素质教育没有得到很好体现；（2）学生虽然参加了实验教学中的各项技能学习，但多处于被动地位，该课程在学生简单看来就是“种地”，学生对该学科的认识不够深入和科学，导致学生在这方面的创新精神与实践能力不太愿意表现出来；（3）又因校区建设是逐步完善，实验室投入不够多，基础不够坚，学生多为4 至 6 人一组开展实验，独立操作的时间相对较少；（4） 我校开设药用植物栽培学实验整体时间短（32学时），但中药材生长的周期长，个别生产性实验结果不能及时、客观地反映出来，影响实验教学结果。以上这些弊端导致培养的学生知识面窄，动手能力和解决实际问题的能力不强。
针对上述问题，结合我校人才培养目标，现就药用植物栽培学实验课的改革谈一些体会。实验教学内容改革要符合当前形势发展的需要，发挥地方优势和专业特色，培养出更多“宽口径、厚基础、重实践”的高素质人才。
1
优化实验教学课程内容实验教学内容体系的改革必须处理好其与理论教学体系及试验方法的关系，对实验教学内容体系进行整体优化，使创新意识和实验能力的培养贯穿于实验教学的全过程，提高学生综合素质。
我们药用植物栽培学实验内容有实验一：种子活力、发芽率、发芽势测定；实验二：种子含水量、净度、千粒重测定；实验三：种子处理和播种育苗实验；实验四：枸杞扦插实验；实验五：药用植物植株性状考察。其中，有两个是在室内完成的验证性实验，有 3 个是在室外完成综合性实验，但是这些还不足以满足目前的学生培养需求，应对内容进行更新、充实，减少验证性实验内容，增加部分综合性试验内容。且药用植物栽培学理论课教材是杨继祥主编中国农业出版社出版的，该教材主要偏重于北方药用植物，而对南方药用植物讲述甚少。面对上述问题，我们尝试把实验一和实验二合并，增加一个广金钱草种子质量标准研究的实验；把枸杞枝条扦插实验，改成不同生长调节剂处理广藿香扦插的设计性实验；将种子处理和播种实验与药用植物植株性状考察这两个实验联系起来，药材种子播种后，学生参与日常的栽培管理，让学生根据给定的实验任务自行设计方案，独立进行操作并得出结果。
根据药材生长的周期长，我们把实验内容的顺序按照时节调配。
在春季三月份，即开学初，做扦插实验和播种实验；中间做药材种子质量标准实验；学期末做药用植物植株性状考察。
学生普遍认为设计性实验更具有挑战性，学生上实验课的积极性有所提高，完成后更具有成就感。我们经过询问和调查对比发现，学生产生了从被动式灌输学习方式到主动寻知求学学习理念的转变。
2 强化实验场所建设
实验室、校内外实习基地等是实践教学的物质条件，就其功能而言，不只局限于技能的传授和实践能力的培养，其更大的作用在于成为师生科技创新的基地。因此，提高实验室仪器设备水平，完善实验教学的政策、体制保障，是充分发挥实验教学作用的前提，也是使之与高等学校教育目标相适应的必由之路[5]。
我校以教学评估为契机，充分发挥地理优势，在校内建设药圃占地10 余亩，包括野生药用植物保护区和药用植物栽培实验区。野生药用植物保护区是未经开垦的小山丘，所有植物都是自然生长的，经调查约有 210 种药用植物，可以丰富学生视野，让学生“看得见，摸得着”，认识更多的药用植物，为学生调查药用植物生长环境提供场所；药用植物栽培区约 4 亩，由相关专业老师指导，校中药协会实践部负责管理，学生可申请一定面积的土地，在自己申请的“一亩三分地”里耕作种植药材。在教师的指导下定人定区，栽培和管理药用植物，如小驳骨、水茄、广藿香、广金钱草、何首乌等种植面积较大，还有其他药用植物，使学生在劳动中自觉观察比较自己的劳动成果，培养劳动的自觉性和责任感。中药协会实践部形成“老”会员对“新”会员进行“传”、“帮”、“带”的格局。在此过程中，教师随时帮助学生解决栽培管理中出现的各种问题。同时为了进一步强化专业技能培养，以便更好地为将来学习，为工作服务，教师还要求学生善于进行知识积累，二年的管理要求有详细的工作记录，这些记录对以后专业课的学习有很好的帮助。
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结合南方特色中药材生产实际，以药材 SOP 操作规程模拟中药材 GAP 种植中药资源是中医药事业和天然药物产业发展的基础，也是彰显中医药国际竞争的优势所在。但长期以来，我国中药资源无序和不加节制的开发利用，导致野生药用植物资源逐年减少，部分资源紧缺，甚至濒临灭绝[6]。种质资源是中药材生产的源头，是优质中药材形成的物质基础，故种质的优劣对中药的质量和产量有决定性作用[7]。
在资源相对较紧张、生态环境日益恶化的今天，实行中药材GAP种植，对于保证中药资源的可持续利用，提高栽培药材质量，改善生态环境和实现人与自然的和谐共处有着巨大而深远的意义，前景十分广阔，发展也越来越迅速。
而作为中草药栽培与鉴定和中药资源与开发两个中药学本科专业的学生势必了解、学习和研究中药材GAP种植的相关知识和实践。
我们选定具有一定研究基础和代表性的“十大广药”之一广藿香作为实验研究对象，学生开展广藿香的GAP 种植实验。
要求学生参照刘大会等（
2009）中药材仿生栽培的基本步骤，做一定的改动完成实验，具体步骤：（1）文献资料调研，全面了解选定药用植物的已研究资料，通过文献资料检索， 写出该种药用植物的综述报告， 作为对该中药材进行GAP 种植的基础背景资料。（2）产地生态环境和物种生物学特性研究，调研选定对象的野生资源分布区及其生长有优势优质种群的原生环境的自然生境条件，并对原生环境中药用植物的生物学特性进行调研。在上述调研和资料收集的基础上写出研究报告，为制定药用植物GAP 种植的技术方案提供依据。（3）药用植物的生理学基础研究，对药用植物野外分布的优势优质种群开展定点跟踪调查，并在同前人研究结果比较的基础上写出研究报告，进一步为制定药用植物GAP 种植模式提供技术支撑。（4）生产基地的选址，在文献资料收集和实地调研的基础上，遵循可操作性原则，进行中药材 GAP 种植基地的选址。（5）制定栽培技术方案，在前面工作的基础上，进一步参阅农作学、园艺学、设施农业学、植物生理学、生态学、植物保护学、肥料学、药用植物学、药用植物栽培学、植物化学和管理学等各专业学科的相关知识，结合种植基地的自然和社会条件，因地制宜、注重实效，设计并制定该种药用植物 GAP 种植的具体技术方案与实施方案。（6）基地建设和栽培技术的实施与完善，根据上述药用植物 GAP 种植的技术方案，开展种植基地的建设，建立药材田间复合生态系统，实施各栽培技术方案，验证并记录栽培技术方案各步骤的实施效果，并根据田间实施效果对栽培技术方案进行不断补充、修改和完善。同时，从药材质量、产量及经济和生态等方面进行中药材 GAP 种植的效益分析，制定药材生产的质量标准，并撰写栽培技术总结报告。（7）操作规程(SOP)的制定，根据上述 6 个操作步骤，制定出中药材GAP 种植的标准操作规程(SOP)[8]。
在整个过程中，学生学习和应用成为一个统一的过程。
在学习中，学生更能体会到中药材 GAP 种植是今后中药材生产的主要模式，在掌握实验技术的同时，科研实验能力和论文写作水平也相应提高。开展广藿香的 GAP 种植实验后，学生从试验设计到实验实施直到撰写论文独立完成该课题，可以激发学生的探求心理，培养科学研究意识，同时应用实验技术和方法进行科学研究的能力也得到了提高。
实验结束后组织学生总结分析，提出实验中遇到的问题、发现的现象，共同讨论和总结，不仅提高了学生的知识水平，拓宽了学生的视野，而且为今后研究工作打下基础。
这种结合实践的讨论，对于引发学生的科研兴趣和求知欲也很有好处。通过开展像广藿香的 GAP 种植这种研究式综合性实验，学生人人都可参与，人人都必须参与，解决在实验室开展实验时，学生“人为满患”的问题，有利于充分发挥学生的主观能动性，有利于培养学生创造性思维和独立工作的能力。
4
结合大学生创新性实验计划，引导学生开展药用植物栽培学科学前沿的研究创新性计划实施的主体是学生，一个创新项目的实施，往往一个人是难以完成的，更多的是依靠集体智慧，需要一个稳定高效的团队[9]。
例如，我们考虑到苦参生长的周期长，在组建科研小团队时，成员一、二、三年级学生都有，经过查阅文献，了解中药栽培学的科学前沿，结合本校实际，在实验条件满足的情况下，我们选定研究课题为《苦参的引种实验》。实验过程中，老师对学生进行的每一项工作进行跟踪监控，及时解决学生遇到的问题，定时检查学生项目的完成情况，对于学生取得的结果，要求学生及时地分析数据，讨论实验结果的科学性。一方面培养了学生的创新思维、提高了学生的综合能力；另一方面也可以解决药用植物栽培学实验教学中实验时间的限制，学生可以有更大空间学习和研究药用植物栽培学的科学前沿，可以更好地提高学生的专业水平和科研能力。
总之，以上
4 种措施运用于药用植物栽培学实验教学中，取得了一定的积极效果。但在今后的实验教学中，学校将继续以培养学生动手能力、学生兴趣和创新能力、提高学生综合素质为目的，紧扣中药材生产的实际和科学前沿，与时俱进地更新实验教学内容，不断改进实验教学方法和手段，为学生创造更好的实验条件和平台，以保证实验教学效果和教学质量的提高，培养出更多“宽口径、厚基础、重实践”的，符合社会生产需要的高素质人才。
参考文献
[1] 郭巧生.药用植物栽培学[M].北京:高等教育出版社，2004(1).
[2]周亚俊.全面改革实验教学，培养学生创新能力[J].实验室研究与探索，2004(7):78- 80.
[3] 韩方珍，俞守华.浅谈高校实验教学的改革[J].中山大学学报论丛，2005，25(3):78- 80.
[4]李桂芳，杨晓献，孙辉.面向 21 世纪生命科学类实践教学的改革与管理[J]. 安徽农业科学，2007，35(33):10882- 10883
[5] 金伊洙，李新江.依托园艺专业实习基地培养创新型人才[J].2010(18):199.
药用植物学篇（9）
2药用植物学教学现状
2．1教材内容滞后，疏于推陈出新
目前，新建地方本科院校按照人才培养方案开课，存在地方局限性，选择教材面窄．如凯里学院制药工程专业选用人民卫生出版社的十二五规划教材第六版《药用植物学》，虽然教材印刷版本较新，但是统编教材在内容和时间上存在滞后性，图形不清晰．近几年的研究发现许多植物具备药用价值，比如抗癌药用植物(如红豆杉、萝芙木)，却没有在教材中着重讲解;而证实有毒副作用或已在中药入药中不用或少用的植物(如夹竹桃、苏铁)却仍然出现在课本中;有些植物科属归属不明确，如在中国植物志里芍药是毛茛科芍药亚科，而本教材里写的是芍药科;这要求课堂上调整教材里的一些内容和规范植物科属来源．
2．2贴近生活的药用实例种类少
在中药领域里，很多植物既可以用作药用植物，也可以用作食用植物，两者界限本身不清晰．有些具有药用功效的植物也是生活中常用的食物，如:桂皮、花椒、姜、山药、白芍、薄荷等．它们属于生活实用型的多功能药用植物，而在教材中极少提到，使学生忽视了生活中宝贵的药用植物资源．此教师的教学观念不应仅仅局限于课本上的知识，还要注重补充生活中常用而课本没有提到的药用植物，从日常生活常见药用植物扩展开去．如:薄荷可以食用，有利咽开喉之功效，也可以提取有效成分制成口香糖、中药制剂等．使学生意识到药用植物与我们的生活息息相关、民间草药具有神奇疗效，从而激发学生深入了解药用植物的兴趣．
2．3室内实验没有鲜活标本，实验内容肤浅
药用植物学是一门实践性很强的学科，认识植物内部组织结构的实验都是沿用高中简单的显微观察方法，已经不能满足学生对药用植物的探索心理．由于实验条件限制，显微镜配备不足，只能分为几个小组进行，这严重影响了教学进度．且实验每次都是用豆芽和洋葱之类的细胞结构来讲解，虽然节省了成本，但是很多学生在初中就已经做过类似的生物学实验，到大学再观察相同的植物样品，降低了学习药用植物的兴趣和积极性，而且大大减少了对药用植物的了解机会．
2．4野外实习局限性大，实践教学少
学校出于安全考虑，野外实习只限定在凯里市周边，而凯里市附近没有药用植物园，且凯里地区是岩溶土层，土壤贫瘠，植被稀少，药用植物贫乏．学生的野外实习变成了形式，学生没有机会走出凯里去植物保护区认识植物、采摘标本，这是目前这门课程最大的困难．
3具体改革措施
3．1以教材内容为主，及时补充相关领域的知识，突出重点
在绪论部分，从生活中植物入药的实例拓展开去，阐述药用植物及相关领域知识的实用性、趣味性，提高学生对药用植物的关注度．讲解植物细胞、植物的组织、植物的器官，许多知识是学生在高中时代学习过，应该避轻就重，讲重点．植物的器官是后续“被子植物”内容的基础，要着重讲解，尤其是第一、二、三、四节的内容，植物的根茎叶花等器官是区别植物科属的重要依托，要借助多媒体的功能图片展示，认清器官的特征构造．制作精美幻灯片，采用精选图片以弥补没有鲜活标本的不足．第十一章的裸子植物要增加新发现具有高价值的生药的篇幅，拓展重要生药在医学领域对人类做出的贡献，如红豆杉科植物要着重讲解，并联系实际删减具有毒性的植物如苏铁等的篇幅．被子植物是植物界进化最高、种类最多、药用最广、分布广泛的一类群体，是地球表面植被的主要组成，更是中药用药的主要取材，由于其科属类别众多，植物形态各异，难以记忆，在授课的过程中，将科属特征与日常生活经验联系起来讲解，如:蔬菜和十字花科，花卉果蔬与蔷薇科，芳香精油和唇形科，禾本科与粮食，五加科与滋补作用等．让学生对不同科属的形态特征相同点和药效特征相同点进行归纳记忆，使学生掌握分类学的基本要领，在野外实习的时候进行实地观察，认识更多的药用植物．
3．2实验材料新尝试
针对凯里学院现有的实验条件，本门课更要注重实践观察，讲解植物细胞与植物的组织结构时，运用图表、模型、显微切片等教具提高学习效果，注重实验操作．将具有药效的生药如青蒿、半枝莲等取代豆芽、洋葱的显微标本，易采集且成本低，在实验过程中除了让学生更好地掌握植物的组织结构，同时讲解植物的组织和药用成分之间的联系，增加学生的积极性，提高实验的趣味性．
3．3野外实习改革
3．3．1人员及地点的分配
在野外观察实践中具体安排:(1)由老师带队，限制每名教师所带学生不超过15人，地点选在凯里市较近的区域，可选地点为小高山保护区、麻江县农林基地、舟溪原生态保护区，并与当地建立长期稳定的合作关系，得到当地村委同意后，在其区域进行认识和采集植物，每天早上由校车统一接送到实习地点．每个地点实习2天．在经费充足的情况下，可选择施秉县云台山自然保护区以及雷公山自然保护区作为实习基地，与当地保护区建立长期稳定的实习合作关系，确保学生的人身安全．(2)每名学生实习过程中要采摘植物，制作简易的标本，撰写实习报告，教师对这些认真考核，并计入学生的期末成绩．(3)提高学生制作药用植物标本的要求，要求标明采摘时间、地点、植物形态描述、植物分类等，并在数量和质量上进行严格检查．3．3．2野外实习观察能力的培养观察在科学研究中起着重要作用，实习过程中对药用植物的观察包括植物形态和生态环境的观察，如凯里地区以灌木林、草甸、喀斯特湿地等主要环境．掌握植物生长分布与环境的关系以及物种的内部联系，详细观察植物的根茎叶花果种，加深记忆．可使学生更清楚地认识药用植物，并拓展到不同的科属种，为辨别药用植物奠定坚实的基础．
3．3．3标本采集能力的培养
野外采集标本要注重完整性，对采收季节、地点、日期、形状、花色等都要进行详细的说明．标本要压得均匀，兼顾入药部位的特征，枝叶要舒展，花要保持采集时的状态．在采集过程中，教师要适当给学生筛选出较完整的标本，并说明其入药部位可能相似的伪品，充分调动学生野外实习的积极性．
3．4考核改革
本课程原教学时数为48，改革后理论课30学时，野外实习为18学时．期末的考核方式仍然为闭卷笔试，考试时间为120分钟．试题覆盖到各章、节和每个科属，适当突出重点章节和重点药用植物;试卷层次要求所占的比例大致是:“了解”10%，“熟悉”35%，“掌握”55%．试题按照难易程度分为4档:易、较易、难、教难．因为该科涵盖面广，需要记忆的知识点多，题型除了选择题、填空题、名词解释和简答题常规考题外，增加实践性论述题目，比如说出一种或者几种植物的性状特征、药用功效、实际用药配伍等．全面地对理论知识和生活实践进行考核，引导学生注重学以致用，关注实践．期末总成绩=卷面考核总分×70%+野外实习标本采集种类评分×10%+标本制作评分×20%．
药用植物学篇（10）
中图分类号：G420 文献标识码：A 文章编号：1673-9795（2014）05（a）-0050-02
目前，国内几乎所有的综合性大学，以及很多高等农林、医药院校都普遍开设了药用植物学课程。药用植物学是中药学、药学及其相关专业的一门专业基础课，是一门理论性、实践性及直观性很强的课程[1]。野外实习是《药用植物学》课程教学的重要组成部分，在巩固学生所学理论知识、激发学生专业学习兴趣、提高学生实际动手能力和培养学生综合素质方面起着极为重要的作用。让学生在充分接触大自然而丰富感性认识的同时，使学生自然而然地受到自然美和社会美的教育[2]。我校根据专业不同，野外实习时间一般安排在1～2周，中药学专业2周，药学专业1周。在这么短的时间内如何组织和引导学生顺利完成野外实习，取得理想的实习效果，是各兄弟院校共同关注的课题。笔者根据我校的教学实际，结合数年来指导药用植物学野外实习的亲身体验，就如何搞好药用植物学野外实习教学，谈谈自己的一些心得体会，以供广大同行相互交流和探讨。
1 野外实习前精心准备
1.1 联系实习地点，确定时间
实习地点的选择和适当的时间确定是野外实习首要任务，选择地点除了要考虑实习成本外，还要考虑当地要有丰富的药用植物资源。初次确定实习地点前院系领导、带教老师应到预定地点观察实习地点的药用植物的分布情况，和当地群众了解山地路线，进行实习路线考查和植物的预采工作，详细了解实习地的生活设施，如伙食、住宿条件。根据确定的实习时间，预定实习的交通、食宿等事宜，并确定交通便利、有安全保障、药用植物较多的实习路线。我校实习时间通常选在8月下旬至9月中旬（开学第一周和第二周），此时开花、结果植物较多，是大多数植物的最佳观察期，便于观察鉴定。从2003年开始我校选择的实习地点是河北省涿鹿县小五台山景区杨家坪林场。小五台山地区植被类型为夏绿阔叶林，由于山势高峻，气候垂直分布显著，植被、土镶、垂直带谱比较完整，植被群落类型多。野生植物资源丰富，有高等植物106科486属1350种，其中药用植物多达713种，如刺五加、党参、桔梗、秦艽、沙参、花楸、山楂、木贼黄麻、单子黄麻、独活、大黄、防风、苍术等。
1.2 实习带队人员的配备
学校非常重视学生的野外实践教学工作，实习前，分别建立管理、后勤、教学专门带队小组。院系学院领导负责管理组织、协调整个实习工作；学校保安、学生所在班辅导员负责野外安全、协调工作；带教老师主要负责野外教学工作，要求带教老师有丰富的野外采药经验。在实习期间，各带队小组成员，要求严肃认真，履行好自己的职责，确保实习顺利完成。
1.3 召开野外实习动员会，强化实习安全教育[3]
在实习前，院系负责教学的领导组织召开实习前的动员大会，做学生的思想工作，使学生端正学习态度，明确实习目的及意义，充分认识野外实习的重要性；介绍实习基地的情况；强化野外实习安全教育，向学生提供必要的安全知识。在实习过程中要求学生服从指挥，有些同学为了采到独特的标本不按照指导教师带领路线行走；不要满足好奇心采集危险地段的植物；遵守纪律，不得擅自离队单独行动，应随时保持联系，以免走失；不乱尝野果、不吸烟弄火，确保野外活动安全。山林中行走时组员之间距离不可拉得太远，在不熟悉山林中采集标本情况下，应以木棍等探路，防备遇到蛇等动物。锻炼吃苦耐劳的意志品质，克服野外食宿条件差和野外活动强度大等困难，发扬团结协作、互助友爱精神。
1.4 实习用品的准备
野外实习前两周，根据实习学生人数、规模应预先配齐实习所需要的文献资料和工具。文献资料包括学校自行编制野外实习指导手册、购买的地方植物志。实习工具包括扩音器、采集袋、高枝剪、标本夹、吸水草纸、标签、镐头、解剖针、放大镜、镊子、铅笔、GPS、摄像机、手电筒、感冒药、跌打药、防蚊虫叮咬用品等，统一装备齐全到实习地点，再分发至各实习小组。
1.5 学生的组织和指导
实习前，应根据参加实习学生的人数、规模进行必要的分组，一般每10名一组，分组时应根据学生的性别、身体状况并结合自愿组合的原则进行，并安排有责任心、有组织、协调能力的学生担任实。实习期间，主要负责领取、发放、保存、归实习工具和工具书等物资；负责对组内学生进行合理分工；负责清点集合、出发及实习过程中本组成员人数，向本组成员及时传达有关通知，向老师及时汇报组内成员遇到的情况等，确保实习每一环节有序进行。
2 野外实习教学的实施
2.1 采取多种教学方法、手段，提高实习效率
实习基地植物资源丰富，野外实习初期学生难免会感到无从下手，满眼望去，全是植物，带教老师要把握好学生心理变化的特征，结合药用植物学教学大纲及当地主产的药用植物品种，引导学生主要观察、识别和采集常用、常见药用植物品种。如在杨家坪林场区开展药用植物实习，就要突出其道地药材如乌头、沙参、穿山龙、桔梗、射干、白头翁、苍术等优势药用植物资源的考察和采集。这样学生观察、采集植物标本时就会有的放矢，目标明确。
另外，野外实践教学中，我们不过多的关注学生识别到了多少种药用植物，而是注重学生实践能力的培养。在辨认一种植物之前，不直接告诉学生答案，而是采用启发式的教学方式，引导学生观察植物各器官外部形态特征，通过眼看、手摸、鼻闻、口尝、揉搓、光照的辨认方法和技巧，对植物进行科学的辨认。通过自主学习，学生手、眼变勤了，脑子变活了，学习积极性也增加了。
对于名称和形态上容易混淆的药用植物，我们采用实物对比讲解的方式：例如名称上易混淆的，白首乌与何首乌同为首乌，白首乌为萝科植物，叶对生、有乳汁，但何首乌为蓼科植物，叶互生，有膜质托叶鞘，区别明显；柴胡与大叶柴胡，柴胡叶脉为平行脉，而大叶柴胡为抱茎叶、网状脉。形态上易混淆的，穿山龙与山药为薯蓣科植物，地上部分形似，穿山龙根茎地下横走，但山药根茎地下直走。多年的野外教学实践表明，比较教学的方法澄清了学生之前的模糊认识，加深了学生对知识点得掌握。
在实习过程中，尽量发挥数码技术的优势，对药用植物进行拍照，或对教学过程进行录像，使实习过程可以重复播放观看，使没有听清楚的同学、或当时没有听到、当时没有看到的同学得到相应的弥补，并在重复播放过程中记住实习内容，提高实习效果。
2.2 提高学生的动手能力，采集和制作高质量的标本
2.2.1 标本的采集
野外实习中经常需要采集大量植物标本，在采集植物标本过程中，往往老师对某一植物刚一指认，一定范围内的该植物就很快被学生纷纷把枝剪下或连根拔起，一扫而光。对于一些稀有的植物，这也许将造成毁灭性的破坏。这就需要严格控制采集标本的“质”与“量”。所谓“质”就是指标本既要有完整性和代表性。所谓完整性，是指整株标本的根、茎、叶、花、果俱全，尤其要采带花的，因为花是鉴定种类的最主要依据。所谓典型性是指所采标本要具有明显的分类特征，在同种植物中有较强的代表性。对于地下部分有突出特征或以地下部分入药的药用植物，如百合科、薯蓣科等，应注意采集这些植物的鳞茎、根茎等。详细记录所采植物的产地、生境、性状、花的颜色、日期等，增强科学规范意识。“量”是指严格控制标本采集数量，同种植物要求不超过两份。这就杜绝了过去那种随意采集、随意丢弃的现象，尽量少采植物、少破坏生态。
2.2.2 标本的制作
教师应有针对性地示范、指导学生制作一些高质量药用植物标本。将采得的标本可暂时放在标本筒、采集箱中。最初压制时，及时擦掉植株上的灰尘和虫卵，舒展标本，叶片应有正反面两种叶子，摘除过多的枝条或叶片；由于标本夹大小的局限性，高大的草本，可折叠成V或N字形；同时加强对标本的管理，定期的更换吸水纸，防治标本的霉变和生虫。
2.3 运用分类检索表鉴定药用植物，提高学生运用知识的能力
运用植物检索表来鉴定植物，是提高我们识别科、属、种能力的最有效的方法之一。实习中我们重点介绍5～8种药用植物的分类检索，要做好鉴定工作，首先要对某种植物标本的形态特征进行全面细致的解剖观察，用科学的形态术语对各部分特征进行描述，这是鉴定工作能否成功的关键所在。有的同学忽略了这一重要环节，造成的检索结果总是出错，以致失去独立检索的信心。使用检索表应先查“分科检索表”，得知手头的植物属于何科，再从“分属、分种检索表”中查得该植物的属名和种名。对实习同学来说，使用检索表的过程也是复习植物学术语的过程。经过一段时间的练习，多数学生具备了利用植物分类检索表鉴定药用植物的工作能力，并养成了遇到不认识的药用植物，不是先问老师，而是运用所学的知识，自行检索鉴定的良好学风。
3 完善考核方法，增强学生严格要求自己、重视能力训练的自觉性
考核和评价是实践教学的总结性环节，关系到今后进一步提高教学质量，关系到学生对实践技能的掌握和提升。药用植物学实习综合成绩评定包括标本制作、标本直观识别、分类检索表的运用、实习报告和实习表现5个部分，从而全面、准确、客观地评价学生的成绩。标本制作成绩依据采集标本的质量、标签和野外记录三方面进行评定，占总分的20%；标本直观识别占30%；分类检索表的运用占20%；实习报告占20%，实习表现占10%。实习报告可以写实习体会、实结、实习科研小报告等；实习表现成绩依据学生实习期间的纪律和实习态度等表现评定。考核方式采用单独考查，排除了个别学生思想麻痹大意、蒙混过关的做法，因而增强了学生重视能力训练的自觉性。
通过野外实习，增强了学生对药用植物的直观理解，培养了学生科学态度、运用知识解决问题的能力。在药用植物实践教学中，笔者将继续不断地总结经验、积极探索，采取各种措施挖掘学生的潜能，建设一个较为完善的药用植物学野外实习教学模式，力求达到满意实习效果。
参考文献
药用植物学篇（11）
药用植物学是利用植物学中的形态、构造及分类学的知识和方法来研究药用植物的分类鉴定、药材鉴别,进而调查药用植物资源、整理中草药种类,包括形态、解剖和分类学三大部分[2,3]。药用植物学可为生药品质评价的研究奠定基础。生药品质评价所采用的四大鉴定方法,即分类学鉴定、性状鉴定、显微鉴定及理化鉴定,前3种方法所用到的理论及实践基础知识均渗透在药用植物学这门课程中,因此,药用植物学的教学效果直接影响学生对生药学课程的学习及鉴定中药的能力[4]。但目前学生在校时间短,课程的教学时数少,因此,更要加强理论教学与实践操作的结合。为此,笔者根据学生必须掌握后续课程的必备技能要求进行课堂理论教学。如针对生药学及我国药典中要求每味中药材都有显微鉴别,在药用植物学的教学中就重点让学生掌握相关的基础知识,如细胞、组织、根、茎、叶的构造等。由于教材的理论性较强,我们还对教材内容做出必要的修改。如学习植物细胞时,教材对植物细胞的显微和亚显微构造做了大篇幅的介绍;而细胞后含物内容所占的比例较小,但在生药鉴定的实际操作中,显微及粉末鉴别中涉及最多的内容却是细胞后含物。为此,我们在教学中对教材内容作了适当调整。如针对近60%的中药材(包括人参、大黄、天麻等)的鉴别都用到内含物中草酸钙结晶这一现象,在教学中除介绍草酸钙的形成、类型、作用等基本知识外,还结合有关研究资料对草酸钙结晶的药材组织(细胞)中的分布、鉴别特点等进行详尽介绍,以强化理论教学与实践操作的紧密结合,为学生能真正掌握中药鉴定方法奠定理论基础。
2“练”字当头,掌握必需的专业技能
药用植物学的专业技能基本功应包括三大部分,即植物的外部形态观察、植物器官的显微结构和药用植物种类的识别[4]。外部形态观察包括根、茎、叶、花、果实、种子六种植物器官的外部特征,对于这部分的教学,教师除充分利用各种教学媒体外,还利用实物教学,用新鲜的植物材料或制成的标本进行实物训练,可达到事半功倍的效果。利用新鲜植物教学时,教师应尽可能采集新鲜的、具代表性和典型性的标本,保持其自然体态。有些实物也可要求学生事先采集或收集,配合教师课堂教学。如在讲授叶的组成和形态时,要求学生先采集各种各样的叶、枝条,课堂上根据教学内容分别辨认叶形、叶脉、单叶、复叶、叶序等;在学习花时,要求学生收集各种类型的花,配合教师授课,在观察的基础上,用列表的形式判别其类型、特点等。另外,我们还要求学生采集和压制各种叶的形态、脉序、叶序、单叶和复叶,各种类型花的腊叶标本,并将好的作品进行展示,从而激发学生的学习兴趣。植物器官的显微结构是药用植物学的教学重点,在生药学的生药鉴定中,借助显微镜对生药材进行显微鉴定,是学生必须掌握的专业基本功。为使学生能真正掌握药用植物器官的显微鉴定方法,我们主要采取两种方法:一是利用多媒体教学,用数码相机把教学中需要的显微部分或解剖部分拍摄下来,配合课堂教学。如在讲解细胞后含物时,我们将马铃薯、半夏、浙贝中的淀粉粒,大黄、黄柏、半夏、地骨皮、射干中的结晶,都用照片展示出来,让学生直接观察。二是利用实验课把植物解剖与显微实验相结合,让学生对照显微镜下生动逼真的物像加以理解掌握;通过镜下观察,要求每位学生将观察到的物像描绘成较准确的显微结构图;经过反复观察、绘图,学生能透彻地理解各器官的内部组织构造和特征,从而真正掌握药材显微鉴定的专业技能。利用植物分类学知识识别当地常见的中草药是学生理论联系实际,真正掌握本学科技能的重要组成部分。由于涉及的科较多,而课时又相对较少。针对这种情况,可以把药用植物种类较多的科作为重点来讲,对于药用植物种类少的科,则要着重突出该科的特征,尤其是要抓住这些科最独特的特征来理解。如要求学生掌握豆科植物的关键识别特征:“花冠蝶形,二体雄蕊,子房上位,边缘胎座,荚果。”唇形科植物的特征“:茎四棱,叶对生,轮伞花序,唇形花冠,小坚果。”十字花科的特征:“十字花冠,四强雄蕊,角果。”在记住科的关键识别特征的基础上,带领学生走进标本室观察药用植物标本;走出课堂,实地观察野外自然生长的药用植物,通过标本的采集和制作等一系列实践活动,既巩固了理论知识,又掌握了必备的中草药鉴别技能。
3强化实验课上的“练”
