上海辰山植物园近日发布了一则科研信息：药用植物与健康组完成了唇形科植物黄芩全基因组测序，成功解析了一种使用2000多年的药用植物中珍贵化学物质的合成机理，研究成果发表在国际植物领域权威刊物《分子植物》上。

研究成果的科研价值不言而喻，那么它会对我们的日常生活产生哪些影响？植物的基因组测序与转基因有何异同？带着这些疑问，记者采访了辰山植物园副研究员、药用植物与健康组执行负责人赵清博士，他也是黄芩全基因组测序项目的执行责任人。 

发掘传统药用植物“宝库” 

2015年，药学家屠呦呦获得诺贝尔大奖，成为首位获得诺贝尔生理学或医学奖的华人科学家，理由是她发现了青蒿素——一种从植物茎叶中提取的针状晶体，这种药品可有效降低疟疾患者的死亡率。这给了赵清很大触动：“中国传统药用植物是一个很大的‘宝库’，如何运用现代科学手段去发现它们，是我们科研人员面临的一个重要课题。”

赵清将研究对象锁定在黄芩上，这是一种药用价值极高的草本植物，主要用于治疗上呼吸道感染、肺热咳嗽、湿热黄疸、肺炎、痢疾等症。黄芩中的主要活性成分黄芩素和汉黄芩素具有很好的抗癌活性和保肝能力，可用于肺癌、肝癌患者的辅助治疗。

药用价值不言而喻，经济效益和社会需求也在逐步上升。“但是长期以来，我们并不知道这些活性成分是如何合成的。”在赵清看来，正是这样的研究空白，导致黄芩的栽培育种以及遗传改良都受到限制。赵清解释说：“目前黄芩还没有一个比较稳定的栽培品种，我们使用的中药黄芩主要来源于野生种，生长缓慢，抗逆性也不强。因为缺乏遗传标记信息，育种学家难以通过传统的遗传育种改善品质。”

一座巨大的“宝库”摆在面前，破解之路在于解码黄芩的基因组信息。赵清打了一个很形象的比喻：这就如同打仗，基因组就“是非常详细的作战地图。有了地图，就好找‘敌人’，没有地图，只能两眼一抹黑。” 

精锐队伍联合攻克难关 

赵清形容自己的团队为“精锐部队”：英国皇家科学院院士Cathie·Martin与中国科学院院士陈晓亚联合担纲项目总体设计和技术指导专家；赵清本人作为项目负责人，参与测序策略制定、序列解读、分析、合成途径解析等；团队成员杨俊博士参与黄芩基因组分析、比较基因组学研究及基因进化分析；崔孟颖负责分子生物学研究、酶活测定、代谢生物学检测；柳洁负责基因序列分析、解读及数据库上传；方誉民负责蛋白质分析；颜梦晓负责转录组学分析。赵清向我们一一介绍了团队成员：“缺了任何一位，都不可能完成得这么顺利。”

经过长达两年的科研攻关，研究团队通过全基因组测序，搞清楚了黄芩素及汉黄芩素在黄芩中的产生及进化机制，也阐明了汉黄芩素的合成路径。赵清将研究成果比喻为发现了研究黄芩的“作战地图”，这样无论是改良黄芩品种，还是利用合成生物学生产黄芩素、汉黄芩素，都变得“有迹可循”。

该研究成果对于研究其他植物基因组测序也能起到触类旁通的作用，Cathie·Martin这样评价：“黄芩的参考基因组将有助于为唇形科家族的其他成员进行基因组序列组装和改进，并为在药用植物中解析有价值化合物的合成途径提供重要基础。”

那么合成生物与备受争议的转基因产品有何区别呢？赵清解释称，合成生物是生物物种的内部组合，转基因则是把外源基因整合到某个物种中。

在赵清看来，全基因组测序将会是未来生物学研究领域不可或缺的工具，“某种生物性状及表型的可能性都编码在该生物体的基因组中，测序和解读物种的全基因组信息，就能把握该物种的生物学规律”。