Question

为什么植物会产生这么多种对人类有药用功效的化学物质

Answer 1

药用植物（医药学术语）
药用植物，是指医学上用于防病、治病的植物。其植株的全部或一部分供药用或作为制药工业的原料。广义而言，可包括用作营养剂、某些嗜好品、调味品、色素添加剂，及农药和兽医用药的植物资源。药用植物种类繁多，其药用部分各不相同，全部入药的，如：益母草、夏枯草等；部分入药的，如：人参、曼陀罗、原珍向天果、射干、桔梗、满山红等；需提炼后入药的，如：金鸡纳霜等。
中文名
药用植物
作 用
防病、治病
例 如
益母草、夏枯草等
史 载
《诗经》和《山海经》

历史沿革
中国是药用植物资源最丰富的国家之一，对药用植物的发现、
人参
使用和栽培，有着悠久的历史。中国古代有关史料中曾有“伏羲尝百药”、“神农尝百草，一日而遇七十毒”等记载。虽都属于传说，但说明药用植物的发现和利用，是古代人类通过长期的生活和生产实践逐渐积累经验和知识的结果。到春秋战国时，已有关于药用植物的文字记载。《诗经》和《山海经》中记录了50余种药用植物。1973年长沙马王堆3号汉墓出土的帛书中整理出来的《五十二病方》，是中国现存秦汉时代最古的医方,其中记载的植物类药有115种。汉代张骞出使西域后，外国的药用植物如红花、安石榴、胡桃、大蒜等也相继传到中国。历代学者专门记载药物的书籍称为“本草”。约成书于秦汉之际的中国现存最早的药学专著《神农本草经》,记载药物365种，其中植物类药就有252种。此后,著名的本草书籍有梁代陶弘景的《本草经集注》、唐代苏敬等的《新修本草》、宋代唐慎微的《经史证类备急本草》以及明代李时珍的《本草纲目》等。其中《经史证类备急本草》，收集宋代以前的各家本草加以整理总结，收载植物类药达1100余种，有不少现已佚失的本草资料赖此得以保存。到明代，《本草纲目》收载的植物类药已达1200多种。
随着医药学和农业的发展，药用植物逐渐成为栽培植物。北魏贾思勰著《齐民要术》中，已记述了地
铃薰草
黄、红花、吴茱萸等20余种药用植物的栽培方法。隋代太医署下设“主药”、“药园师”等职务，专职掌管药用植物的栽培。据《隋书经籍志》记载，当时已有《种植药法》、《种神芝》等药用植物栽培专书。到明代，《本草纲目》中载有栽培方法的药用植物已发展到 180余种。1949年后，对药用植物资源进行了有计划的调查研究、开发利用和引种栽培。在成分的测定、分离和提取以及药理实验方面也进行了大量工作。在此基础上整理编写出版了《中国药用植物志》、《中药志》、《药材学》、《中药大辞典》、《全国中草药汇编》、《中华人民共和国药典》等多种药物专著，收载的药用植物达5000多种，已栽培的有200多种。
公元前1600年埃及的《纸本草》及其后印度的《寿命吠陀经》中，均有植物药的记载。公元1815年后，德国学者出版了以植物药为主的著作《生药学》。日本本草学家岩崎常正的《本草图谱》(1828)，搜集药用植物2000多种。20世纪50～80年代，美国、联邦德国、苏联、法国、日本等在药用植物的资源调查、引种栽培、化学成分和药理作用分析、组织培养等方面取得了许多成果。

《药用植物》邮票
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1978年9月15日我国发行《药用植物》邮票一套五枚，分别是：（1）人参 ，（2） 8分 曼佗罗 ，（3） 8分 射干 ，（4） 8分 桔梗 ，（5）55分 满山红[1] 。
《药用植物》邮票

药用植物(12张)

药物种类
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种类数量
世界已知植物约有 27 万种。我国地域辽阔，从 寒温带直到热带，地形复杂，气候多样，是世界上植
满山红
物生物多样性最丰富的国家之一 ,全国已知植物约有 25 700 种 ,其中很多植物具有药用价值。20世纪80 年代 ,我国曾经进行过全面系统的资源调查 , 发现我国的药用植物资源种类包括 383 科 ,2 309 属 ,11 146 种 ,其中藻 、菌 、地衣类低等植物有 459 种 ,苔藓、蕨类、种子植物类高等植物有 10 687 种。在这 些药用植物中 ,临床常用的植物药材有 700 多种 ,其中 300 多种以人工栽培为主 ,传统中药材的 80 %为 野生资源。有些药用植物为我国所特有 ,如人参、杜仲、银杏等 。

药物分类
在中国古代，《神农本草经》把药物按效用分为上、中、下三品。《神农本草经集注》中除沿用三品
曼陀罗花
分类外，又创造了按药物属性分为草木部、果部、菜部、米谷部的方法。《本草纲目》中采用了自然属性分类法,将所收药物分为16纲60类,并以生理生态条件为依据，将草类药分为山草、芳草、隰草、毒草、蔓草、石草、苔类等。这是中国古代最完备的分类系统。
医学上一般按药物性能和药理作用分类，中医学常按药物性能分为解表药、清热药、祛风湿药、理气药、补虚药等类别；现代医学常按药理作用分为镇静药、镇痛药、强心药、抗癌药等。药用植物学按植物系统分类，则可反映药用植物的亲缘关系，以利形态解剖和成分等方面的研究。中药鉴定学、药用植物栽培学常按药用部分分类，分为根、根茎、皮、叶、花、果实、种子、全草等类，便于药材特征的鉴别和掌握其栽培特点。
1、开展药用植物良种选育研究，为种子生产提供良种
药用植物良种选育工作滞后是整个种子产业的核心问题。没有良种，种子的标准化问题就无从谈起。应鼓励农业科研单位、大专院校以及种子生产企业开展药用植物良种选育工作，从种质资源的搜集评价入手，采用混合选择、集团选择、个体选择以及系统选育等常规育种方法，结合杂种优势利用、不育系利用、辐射育种、航天诱变、倍性育种、分子育种等技术手段，迅速选育出一批相对纯合的骨干品种，为药用植物种子产业升级提供品种依托。
2、开展种子加工、包装和贮藏技术研究，实现标准化品牌化种子生产经营
加工技术的研发将显著提高种子加工质量，为实现种子产品的标准化、规范化和品牌化奠定基础，进而打造出一批以药用植物种子品牌化经营为主业的龙头企业，推进药用植物种子产业化进程[2] 。
3、加强药用植物种子生理生态研究工作，为种子质量标准制定提供技术支撑
开展药用植物种子休眠、劣变、萌发等的生理生态研究，参照农作物种子标准，制定药用植物种子生产技术规程、种子质量分级标准、种子检验规程等，通过种子标准化保证种子质量，提高优良品种质量。目前国家已启动“中药材种子种苗种植（养殖）标准平台” 研究项目，由全国多家单位参与实施100 种中药材种子种苗标准化工程，药用植物种子质量标准的技术支撑体系将逐步建立。
4、加强中药材GAP 认证，建立专业化药用植物种子生产基地
结合中药材GAP 认证，严格考察种子生产基地。要按照集中连片、严格隔离的原则，建立稳定的种子生产基地，使种子生产专业化。避免频繁更换繁育基地，而导致种子生产数量不稳、质量不佳的后果。要有计划地对基地农户进行种子法规和繁育知识的培训，提高基地农户的繁种水平。同时加强监督和检验工作，保证种子生产规范化和标准化。
5、明确管理主体，健全法规，完善药用植物种子管理机构
政府主管部门统一思想，提高认识，明确管理主体，把药用植物种子管理纳入到国家种子管理体系中，完善各地种子管理部门职能。在《种子法》和各种中药法规的基础上，一方面，建立药用植物新品种审定或认定机制，为药用植物新品种选育搭建平台；另一方面，制定切实可行的规章制度来约束药用植物种子经营行为，为药用植物种子管理严格执法提供依据。

繁殖方式
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药用植物的繁殖方式多样，除种子繁殖外，还用分根、扦插、压条、嫁接等方法进行营养繁殖，或用孢子繁殖。
太岁又称肉灵芝，是粘菌复合体，属菌科生物,自然界发现极少，“肉灵芝”既然是一种粘菌，它就是一个活体，靠水生活，所以放在水中不会腐烂，也不会变质。同时，这种粘菌活性很强，主要靠孢子、菌丝繁殖，其再生能力也很强，可以随意切割，都能再生。李兆兰教授告诉记者，这种粘菌一旦失去了其赖以生存的环境，就会进入休眠期，即使不给它水分，也不会轻易死亡，一旦处在适合它生活的环境，它就会醒来，继续生长。当然，这种粘菌体并不是说就不会死，比如水煮、火烧等，超过了这种粘菌的生命极限，它还是会死亡的。
太岁
太岁生活于土壤中，生命力极强，是自然界非常稀有的大型粘细菌复合体。也就是说处于生命演化的一个岔道口上，左拐就会发展到植物界，右拐就会向动物界发展，原地不动就变成了像蘑菇灵芝一样的真菌类。属于“特大型罕见粘菌复合体”，既有原生生物的特点，也有真菌的特点，是活的生物体，世界罕见。太岁这种“粘菌复合体”是迄今发现的最古老的古生物活体标本。
李时珍在《本草纲目》中，把“肉芫”收入“菜”部“芫”类，称其为“本经上品”，并将芫分为五类，其中对“肉芫”是这样描述的：“肉芫状如肉，附于大石，头尾俱有，乃生物也。赤者如珊瑚，白者如截肪，黑者如泽漆，黄者如紫金。”同时，《本草纲目》“芫”类条目中还列举了几部以“芫”为主的药方，说明“芫”类对一些疑难病症有特殊疗效，其共同特点是：“久食，轻身不老，延年神仙。” 古籍《山海经》称“太岁”为“视肉、聚肉、肉芝”，描述它“食之尽，寻复更生”。由于上述生物的发现不多，因此现代科学对上述所谓“肉灵芝”之类的生物尚在初级研究阶段。

栽培特点
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药用植物的栽培对环境条件要求严格。气候和土壤是影响药用植物生长发育的主要环境条件。各种药用植物
七叶树
对光照、温度、水分、空气、等气候因子及土壤条件的要求不同。如薄荷喜阳光充足，蓓蕾开花期天气晴朗，可提高含油量；槟榔、古柯、胡椒在高温多湿的地区才能开花结实；泽泻、菖莆要求低洼湿地才能生长；麻黄、甘草、芦荟的抗旱力强，多分布于干燥地区；麦冬和宁夏枸杞喜碱性土壤，厚朴和栀子喜酸性土壤；以根及地下茎入药的种类，宜在肥沃疏松的砂壤土或壤土中种植等。因此，不少药用植物只能分布在一定的地区,如人参产于吉林,三七产于广西、云南等，这些产区的产品质量好、产量高，用于临床疗效也好。在扩大生产进行引种驯化时，新引种地的环境条件与原产地差异不大易于获得成功；如差异大则须通过逐步驯化的方法。在中国各省区间引种及野生变家种成功的有地黄、红花、薏苡、天麻、桔梗、丹参等百余种；从国外引种成功的有颠茄、洋地黄、番红花、槟榔、金鸡纳树等数十种。
药用植物的栽培特点主要表现在：①栽培季节性强。大多数种类的栽种期只有半个月至一个月左右，川芎、黄连等栽种期只有几天到半个月。②田间管理要求精细。如人参、三七、黄连需搭荫棚调节阳光，忍冬、五味子等需整枝修剪。③须适时采收。如黄连需生长5～6年后采收、草麻黄生长8～9月后采收的有效成分含量高，红花开花时花冠由黄色变红色时采收的质量最佳。此外，药用真菌类植物如银耳、茯苓、灵芝等，还要求特殊的培养方法和操作技术。
一年生苗木最好在春季进行移栽，以后每隔1年栽1次。移栽时树穴要深，施足基肥。小苗期为防日灼需适当遮阳。生长过程中，不需要修剪整形。天气干旱时，应注意多浇水。成年树每年冬季落叶后应开沟施肥，以利翌年多发枝叶，多开花。幼苗喜湿润，喜肥。小苗移植的株行距可视苗木在圃地留床的时间而定，留床时间长的株行距可以大一些，一般为1.5m×1.5m。小苗移植和大苗移栽前都应施足基肥，七叶树一般在土壤融化解冻后苗木抽芽前或者秋季落叶后至土壤封冻前移植最佳。大苗移植前需疏枝，疏去树冠过密枝、叠合枝、交织枝、病枯枝、短截折损枝，疏枝量约三分之一，必要时为减少蒸发量，需摘除部分叶片。[3]

化学成分
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植物的化学成分较复杂，有些成分是植物所共有的，如纤维素、蛋白质、油脂、淀粉、糖类、色素等；有些成分仅是某些植物所特有的，如生物碱类、甙类、挥发油、有机酸、鞣质等。
各类化学成分均具有一定的特性，一般可由药材的外观、色、嗅、味等作为初步检查判断的手段之一。如药材样品折断后，断面不油点或挤压后有油迹者，多含油脂或挥发油；有粉层的多含淀粉、糖类；嗅之有特殊气味者，大多含有挥发油、香豆精、内酯；有甜奈者多含糖类；味若者大多含生物碱、甙类、苦味质；味酸者含有有机酸；味涩者多含有鞣质等等。 药用植物多样性
药用植物所含有效化学成分十分复杂，主要有：
①生物碱。是一类复杂的含氮有机化合物，具有特殊的生理活性和医疗效果。如麻黄中含有治疗哮喘的麻黄碱、莨菪中含有解痉镇痛作用的莨菪碱等。
②苷类又称配糖体。由糖和非糖物质结合而成。苷的共性在糖的部分，不同类型的苷元有不同的生理
射干
活性，具有多方面的功能。如洋地黄叶中含有强心作用的强心苷，人参中含有补气、生津、安神作用的人参皂苷等。
③挥发油。又称精油，是具有香气和挥发性的油状液体，由多种化合物组成的混合物，具有生理活性，在医疗上有多方面的作用，如止咳、平喘、发汗、解表、祛痰、驱风、镇痛、抗菌等。药用植物中挥发油含量较为丰富的有侧柏、厚朴、辛夷、樟树、肉桂吴茱萸、白芷、川芎、当归、薄荷等。
④单宁(鞣质)。多元酚类的混合物。存在于多种植物中，特别是在杨柳科、壳斗科、蓼科、蔷薇科、豆科、桃金娘科和茜草科植物中含量较多。药用植物盐肤木上所生的虫瘿药材称五倍子，含有五倍子鞣质，具收敛、止泻、止汗作用。
⑤其他成分。如糖类、氨基酸、蛋白质、酶、有机酸、油脂、蜡、树脂、色素、无机物等，各具有特殊的生理功能，其中很多是临床上的重要药物。

使用价值
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以灵芝为例，其使用价值包括观赏价值及药用价值。

盆景
新试种的段木灵芝长势喜人[4] ，走进大棚，大片成形的灵芝扑面而来，灵芝表面还泛着淡淡的光泽。据负责人罗培娟介绍，2012年她种了7亩大棚灵芝，其中就种了近3亩的段木灵芝用来栽培制作盆景。
“如意的原型就是灵芝，灵芝还会散发孢子粉，放在室内也有保健的作用。”罗培娟告诉记者，灵芝盆景上市后吸引了不少收藏爱好者前来观看、购买。2012年，灵芝盆景每盆的市场价位在500-1000元之间，造型特异的可达上万元。

药用
性甘，平，无毒。有效成分：灵芝多糖，氨基酸等，补肾益肝，补脾润肺。现代药理学表明：具有抗菌，抗结核，抗疲劳，抗衰老，降血糖和降血压，最近的研究表明，它还具有提高机体免疫功能，PQQ（吡咯喹啉醌），一种氧化还原酶辅基，降低血清胆红素，谷丙转氨酶水平，保持肝功能正常进行，有效防治肝损伤，双向调节因自由基过多而造成的机体损害和引发各种疾病，能促进神经因子合成，治疗各种神经系统疾病，升高白细胞和防止动脉硬化的作用。

发展趋势
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药用植物在医药中占有重要地位，其资源的保护和开发利用将进一步受到重视。植物化学分类方法的进一步应用有利于寻找和扩大药用植物的新资源。在现有人工选种和杂交育种的基础上，单倍体、多倍体、细胞杂交、辐射等育种方法将在培育新品种方面起更大作用。组织培养为药用植物的工业化生产提供了新的途径，并可作为新的生物活性物质的来源。
此外，药理筛选与植物化学相结合的方法的应用，将为研究不同药用植物类群在成分和疗效方面的差异，以及扩大范围寻找有效药物、探求药用植物内在质量和进行药用植物综合研究等开辟新的领域。

现存资源
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2013年1月30日，云南省中医药界学会举行的“国家科技进步奖”庆功会上获悉，由云南省药物研究所主持的“低纬高原地区天然药物资源野外调查与研究开发”项目组通过长期调查研究，发现新药用植物资源451种。
“低纬高原地区天然药物资源野外调查与研究开发”项目组经过近40年时间，行程80余万公里的调查研究，采集标本11082种80378份，准确鉴定354科1534属，4012种天然药物，翻译民族语言文字药名5567个，收集附方5816首，确证药物基原1679种，并发现新药用植物资源451种，新分布药用植物93种，创制出9个新药。云南省药物研究所所长朱兆云称，包括发现新药用植物资源在内的“低纬高原地区天然药物资源野外调查与研究开发”项目为云南中医药资源的保护开发，创新研究创造了重要条件。