道地藥材品質生態學研究進展＊

黃林芳，張 翔，陳士林

（1.中國醫學科學院北京協和醫學院藥用植物研究所，國家中醫藥管理局中藥資源保護重點研究室 北京 100193；2.中國中醫科學院中藥研究所 北京 100700）

道地藥材是在特定自然條件和生態環境區域內所產，中醫藥界公認的“質優效佳”的中藥材[1]。其概念源于數千年的生產和中醫臨床實踐，是傳統中醫藥的特色和精髓。作為評價優質中藥材質量的獨具特色、約定俗成的古代藥物標準化術語，道地藥材具有豐富科學內涵。2017 年，我國首部《中華人民共和國中醫藥法》將道地中藥材作為專業術語納入。近年來我國學者在道地藥材傳承與創新方面開展了大量工作，總結與梳理了環境態論、品種延續與產地變遷論、品質生態學、逆境效應及本草基因組學五種道地藥材學術理論[2-4]。其中，品質生態學理論是傳承基礎上的道地藥材學術思想創新。

“諸藥所生，皆有境界…”體現了藥物功效與生長環境關聯的古代樸素生境觀和“天藥人合一”的整體觀[5]。陳士林提出科學假說“生態型是道地藥材形成的生物學本質”，詮釋我國中藥材多道地、多產區、多生態型現狀[6]。肖小河認為道地藥材系統演進的基本規律是用進廢退、優勝劣汰、擇優而立、道地自成[7]。黃林芳等對中藥材品質變異進行探討，劃分了地理生態型、氣候生態型、群落生態型、化學生態型、品種生態型等品質生態型，并提出中藥品質生態學理論[8]。

中藥品質生態學是由中藥品質學和生態學復合而成的綜合性交叉應用學科。以中藥品質為研究對象，應用生態學原理與方法，探索中藥品質與生態系統中的相互聯系及其作用機理，并在實際中加以應用的一門新興的應用學科[4]。旨在從生態系統思維角度保障與提高中藥材品質，探索中藥品質與生態系統中的相互聯系及其作用機理。研究內容主要包括中藥品質、中藥品質形成的生物學成因、藥用生物分布、產地與生態因子的關系、優質藥材產地生態適宜性與區劃等。筆者認為道地藥材的實質是形成一種特殊的品質生態型和最優品質生態型。道地藥材的遺傳品質、生態品質、性狀品質及化學品質是道地藥材重要的品質特征。本文對近年來基于品質生態策略的道地藥材遺傳品質特征、生態特征及品質特征的道地性研究進行歸納與梳理。為揭示道地藥材優良品質形成科學內涵，科學評價道地藥材，合理保護道地藥材及道地藥材的種質創新提供科學依據。

1 道地藥材的化學與性狀品質特征研究

1.1 道地藥材化學品質特征研究

道地藥材的內在化學品質通常指其化學特點，包括藥效物質的含量、比例及其平衡狀態、營養物質或有毒物質的含量等。化學品質直接影響道地藥材的藥用或營養價值。表1歸納了部分道地藥材的品質生態特征。有學者應用UPLC-PDA-QTOF/MS 方法檢測茯苓三萜成分，結果表明不同產地的種類和含量有很大差別[56]，并提供產地追蹤標志化合物。中國產西洋參生態型研究結果表明中國產西洋參可分為人參皂苷Rb1-Re 山海關外型和Rg2-Rd 山海關內型兩大化學生態型[39]；同一緯度的吉林與加拿大產西洋參呈現更為相似1H NMR 圖譜[57]。UPLC-QTOF/MS 分析表明內蒙古與新疆產肉蓯蓉化學成分明顯不同，2'-乙酰毛蕊花糖苷可作為區分兩大產地肉蓯蓉的指標成分[11]。HSSPME-GC/MS 方法分析當歸揮發性成分，能鑒別道地產區與其他產區當歸[58]。貴州栽培吳茱萸藥材品質較好，其揮發油含量較疏毛吳茱萸高近2倍。河南、山東產道地藥材忍冬的綠原酸含量普遍高于江蘇、廣西非道地產區。杜志霞等應用1HNMR 技術實現了藥典收載大黃3 品種及混偽品的快速鑒定，芳香類化合物主要信號峰可用于大黃的指紋鑒別分類[59]。譚小燕等建立一種基于氫核磁共振-模式識別的川麥冬和杭麥冬鑒別方法，1HNMR 測定樣品的全成分信息，并轉化成數據矩陣，采用模式識別法中的PCA、PLS-DA 以及HCA進行識別分析[60]；此外，川麥冬和杭麥冬的正丁醇部位的HPLC-ELSD 及HPLC-UV 圖譜有差異，綿陽產外形飽滿，總皂苷含量低[61]。張翔通過HPLC法測定主產區的鎖陽兒茶素、沒食子酸和原兒茶酸的含量，結果表明不同產地鎖陽品質生態型多樣性，且呈現東西地帶性，其中青海含量最高，甘肅最低[62]。劉玉萍，羅集鵬，等[63]根據揮發油差異將藿香分為廣藿香酮PO 型和廣藿香醇PA 型兩大化學型。廣東廣州地區與肇慶地區為PO 型，廣藿香酮pogostone 為主（＞30%），廣東湛江地區及海南地區為PA 型，廣藿香醇pathchouliol為主（36-37%）。不同產地魚腥草揮發油主要有效成分含量也呈現變異。李曉寧等[64]研究表明湘產魚腥草揮發油中含量較高的成分為β-蒎烯(26.47%)、α-蒎烯(12.93%)、月桂烯(12.53%)，郝小燕等[65]發現黔產野生魚腥草中癸酰乙醛的含量高達11.23%、甲基正壬酮含量也較高(5.53%)。黔產人工栽培魚腥草的研究結果表明甲基正壬酮含量高達50.18%[66]。人工栽培魚腥草揮發油以4－松油醇和癸酸的含量較高，α-蒎烯、β-蒎烯的含量較低[67]（表1）。

1.2 道地藥材性狀品質特征研究

道地藥材的外觀品相，即性狀品質，包括藥材顏色、大小、質地、形狀、味道等，是評價和鑒定的中藥材品質的重要依據。老藥工在長期鑒別工作中積累了大量經驗鑒別術語，如三七的主要性狀特征“銅皮、鐵骨、獅子頭”。學者對道地藥材的形、色、味等品質進行了研究。楊慶珍等開展基于化學成分與外觀性狀特征的黃芪生態型研究，結果表明黃芪的質量與生態型緊密相關，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；PCA 分析結果表明4 種生態型黃芪可很好地區分；聚類分析結果顯示直根芪與鞭桿芪聚為一支，質量相近、較好；而二叉芪與雞爪芪聚為一支表明兩者質量相近、較差[68]。張翔等開展了10種貝母類藥材品質生態學研究，以地理生態分布、性狀及生物堿、核苷類化學成分等品質特征，結合生物計量學方法，對《中國藥典》2015收載貝母類藥材進行分析。建議湖北貝母，浙貝母可以歸為浙貝系，伊貝母，平貝母，川貝母等可以歸為川貝系，對同類多基原品種中藥的“分與合”及貝母資源合理開發利用提供依據[69]。任偉光基于勞爾比色卡考察了當歸顏色與道地性，發現阿魏酸、洋川芎內酯A、藁本內脂L 和丁烯基苯酞成正相關，而正丁基苯酞與顏色不呈相關[70]。王增繪考察了當歸品質與商品規格的相關性，結果表明商品等級均重量、阿魏酸和苯酞類成分含量呈顯著負相關；平均重量與活性成分無相關[71]。學者還應用快速無損的電化學檢測技術進行道地藥材的品質與產地辨識，如基于電子鼻的仿生技術及非線性化學指紋圖譜技術。鄭司浩等成功應用特有“氣味指紋圖譜”和“氣味標記”實現岷歸、云歸、窯歸的產地溯源[72]，魏文龍應用該技術實現蒙古黃芪山西、甘肅、內蒙古產地溯源[73]。李金花等開展了非線性化學指紋圖譜技術的不同產地西洋參的鑒別，為快速精準鑒別提供新方法[74]。

Di Lei 等應用生物地理學方法評價道地性藥材，發現道地藥材更多的使用根與根莖，關藥大部分使用地下部分，廣藥更多使用全草，與其特有生態地理格局相關。百合科、傘形科和毛茛科是道地藥材使用頻率前三的科。道地藥材與藥典收載藥材具有顯著差異，道地藥材與中國藥典收載藥用植物與尼泊爾、南非開普區域和新西蘭收載植物藥具有顯著差異，中國與尼泊爾更近，揭示可能與地域毗鄰、地區文化交流相關。中國藥典與中國植物志相比，收載特有種分別為15%、49%；中國藥典與道地藥材收載入侵種分別為3%和1%。道地藥材使用更少的本土藥用植物和更多的外來物種，從而體現了國際包容性，此外，道地藥材更多使用溫熱藥性藥材，更少使用有毒藥材，體現其安全性[75]。

表1 道地藥材品質生態特征

2 條形碼及本草基因組學技術的道地藥材遺傳品質特征研究

2.1 條形碼技術的道地藥材遺傳品質研究

DNA 條形碼技術通過比較一段標準化短基因片段實現物種快速、準確識別與鑒定，是近年來生物分類和鑒定的研究熱點[9]。陳士林等推動了DNA條形碼在中藥分子鑒定的應用，提出ITS2序列的藥用植物鑒定通用條形碼序列，并建立以ITS2 為核心、psbA-trnH 為補充的植物藥DNA鑒定體系[10]。已完成200多種道地藥材及千余種混偽品的DNA 條形碼鑒定，出版了《中藥材DNA 條形碼分子鑒定》，藥材DNA 條形碼鑒定指導原則納入《中國藥典》。在道地性的種下等級鑒定的分子條形碼標記主要有核糖體DNA(nrDNA)的18S rRNA 基因和內轉錄間隔區(ITS)非編碼區序列、葉綠體DNA(cpDNA)的psbA-trnH 非編碼區序列和matK 序列。psbA-trnH 非編碼區序列為葉綠體基因9 個間隔區之一，編譯速度較快，能很好地鑒別種內差異。表2歸納了基于條形碼技術的道地藥材的鑒定。黃林芳等[11]發現肉蓯蓉不同產地psbA-trnH 序列位點存在差異，新疆產肉蓯蓉在191位點為G，內蒙古產則為A。李琳等[12]發現psbA-trnH 序列能有效鑒別山西、內蒙古與甘肅不同產區蒙古黃芪。劉霞等[13]發現不同產地麥冬psbA-trnH 序列102bp 有穩定的變異位點，川麥冬為堿基A，浙麥冬為堿基G，表明了不同道地產區浙麥冬和川麥冬的生態型差異。matK 基因位于葉綠體trnK 基因長約1550 bp內含子中，編碼一種參與RNA 轉錄體中II 型內含子剪切的成熟酶，是葉綠體基因組的蛋白編碼區中進化最快的基因之一。羅集鵬等[14]應用PC R直接測序技術發現道地藥材南藥廣藿香廣東石牌、高藥、湛江等不同道地產地的matK 基因序列存在47個變異位點。

表2 條形碼技術的道地藥材鑒定

ITS 區既具有核苷酸序列的高度變異性，又有長度上的保守性，能提供豐富的遺傳信息。在研究屬內種間和較近屬間關系時都表現出較高的趨異率和信息位點百分率，對揭示異域或間斷分布居群間的關系具有重要作用，因此是道地藥材產地溯源的有效手段。黃林芳等[15]對新疆、內蒙古、甘肅等不同主產地鎖陽的ITS 序列進行了測定，并進行單核苷酸多態性(SNP)分析。發現鎖陽ITS 序列5’端起第295 位、第455 位、第571 位和第572 位存在4 個穩定的SNP 特征位點。利用SNP 位點設計了鑒別道地鎖陽的特異性PCR 引物可精準鑒定出新疆塔城產鎖陽。李琳等[16]發現黃花蒿ITS 序列，以秦嶺-淮河為界，南方以武陵山區為中心呈現更豐富的單倍型及遺傳多樣性。楚惠媛等[17]對甘肅產岷縣與漳縣產當歸進行ITS 序列分析顯示，岷縣產ITS 序列第586 位為C，589 位為T，而漳縣則為T 和G，認為該2 個堿基可能成為“岷歸”的堿基鑒別位點。羅洪斌等[18]通過PCR直接測序分析nrDNA-ITS區序列建立了野生與栽培種板橋黨參的分子方法，發現野生種在ITS2區第517bp和528bp位出現兩個遺傳變異位點N。丁小余等[19]運用PCR直接測序法研究了鐵皮石斛主產區廣西，貴州，云南F 型(楓斗型)和H 型非楓斗型)居群rDNA ITS（ITS1，5.8SrDNA ITS2）堿基序列的差異。發現F型居群與H型居群植株的rDNA ITS區堿基序列有2 個單核苷酸多態（SNP）位點差異。余永邦等[20]對采自道地與非道地共計14 個產區的太子參進行ITS基因的PCR擴增和測序。序列分析表明道地與非道地產區序列特征差異顯著，同的變異，堿基變異數目(包括58S 編碼區)為1-17 個，且一地區野生與栽培居群呈現差異，說明海拔、土壤等環境因子對基因分化有影響。周聯等[21]用ITS全序列鑒別廣東、云南等不同道地產區陽春砂。結果表明ITS-1序列能對陽春砂的道地性作出鑒別，序列堿基差異最大5 個，ITS-2 差異小。劉玉萍等[22]應用PCR直接測序技術發現對廣東石牌、高藥、湛江等不同道地產地的廣藿香的18S rRNA基因存在7個變異位點。結合有關揮發油化學組成數據，為廣藿香的物種鑒定和道地性評價提供了分子依據（表1）。

2.2 本草基因組學技術的道地藥材遺傳品質研究

2010年，陳士林等提出對重大經濟價值和典型次生代謝途徑的大宗道地藥材進行的全基因組測序和后基因組學研究“本草基因組學計劃”[23]。本草基因組學是從基因組水平研究道地藥材及其對人體作用的一門前沿學科，利用組學技術研究道地藥材基原物種的遺傳信息和調控網絡，闡明中藥防治人類疾病的分子機制[24]。包括從基因組水平研究道地藥材的結構基因組和功能基因組、轉錄組和蛋白質組、代謝組、表觀基因組、宏基因組、生物信息學等。2015 年《Science》增刊詳述“本草基因組解讀傳統藥物的生物學機制”，提出本草基因組學為道地藥材研究、藥用模式生物、基因組輔助育種、DNA 鑒定、基因數據庫構建等提供理論基礎和技術支撐，是從分子水平上解析道地藥材的前提和基礎，對道地藥材研究產生巨大影響。國內外已經開展道地藥材西洋參、丹參、甘草、青蒿的大規模轉錄組研究[25,26,27,28]，完成了人參、丹參、靈芝等多種道地藥材cDNA 文庫構建，發現大量SSRs 等遺傳標記位點及生態環境響應轉錄因子，謝冬梅等[29]對安徽產道地藥材“鳳丹”開展了基于高通量測序的根皮的轉錄組分析，結果表明傳統道地產區安徽省銅陵市鳳凰山與非道地產區亳州產差異表達基因顯著。完成川貝母、玉蘭、厚樸、五味子等多種藥用植物的葉綠體全基因組測序，李秋實等首次提出利用單分子測序技術的環狀一致測序策略快速準確獲得高準確度葉綠體基因組的方法。完成了赤芝、紫芝、丹參及鐵皮石斛等基因組測序[30,31,32,33]，人參、苦蕎麥、穿心蓮、紫蘇等基因組圖譜繪制。徐江等應用光學圖譜和新一代測序技術完成染色體水平靈芝基因組精細圖譜，發現靈芝三萜合成上游途徑中所有的酶基因及數百個下游途徑中修飾酶的候選基因。研究顯示靈芝基因組大小約43.3Mb，由13條染色體組成，編碼16，113 個預測基因，全基因組解析推動靈芝成為道地藥材活性成分生物合成研究的首個藥用模式真菌，該成果是道地藥材成因研究的突破性進展，為解析中藥道地性的遺傳機制奠定基礎。丹參基因組的發表推動首個藥用模式植物研究體系的確立。表觀組學是后基因組時代探索功能基因表達模式變異的手段之一，袁媛等[34]闡述了表觀遺傳在道地性形成的中藥作用，認為表觀遺傳突變速率高于基因突變，環境是道地藥材形成的主要動力，表觀遺傳學在道地性研究具有重要潛力。

陳曉辰等[35]闡述了宏基因組學在道地藥材研究的應用，認為宏基因組學是一種整體性的研究策略，根際微環境在道地藥材形成及藥用植物次生代謝產物形成作用重大。董琳琳等[36]應用宏基因組學方法解析三七重茬微生物學成因，研究表明三七種植后的土壤真菌多樣性下降；尖孢鐮刀菌是導致三七幼苗死亡的根腐病病原體。孫海峰等[37]應用核糖體內轉錄間隔序列法（Automated ribosomal intergenic spacer analysis，ARISA）建立道地藥材山西渾源黃芪的根際微生物菌群指紋圖譜，研究發現道地產區與非道地產區的黑龍江、甘肅隴西黃芪根際微生物菌群結構差異顯著。為研究道地黃芪品質形成提供科學依據。王程成等[38]提出了道地藥材品質形成機制的組學研究策略，認為道地藥材的品質形成涉及基因遺傳到最終產物代謝表型，組學技術適用于揭秘道地藥材復雜的品質形成機制。本草基因組學為道地藥材的深入研究提供技術和數據支持。

3 GIS 技術為核心的道地藥材生態適宜及生態品質特征

3.1 道地藥材生態品質特征研究

特定生態環境是影響道地藥材品質的重要因素。影響道地藥材品質的關鍵生態因子對揭示優質性

與特有性具有重要價值。學者對西洋參、人參進行品質特征、生態特征及相關研究，發現溫度是影響人參皂苷富集的關鍵生態因子，適度低溫有利人參皂苷富集[39,40]。日照時數、海拔、年降水量是影響羌活醇、異歐前胡素累積的主要因素[41]。偏最小二乘回歸法（PLS）分析表明土壤類型與鐵皮石斛多糖富集正相關，年降水量與金釵石斛中石斛堿含量正相關，溫度與鼓槌石斛中毛蘭素含量相關[38]。濕度、光照、年降水量與黃花蒿中青蒿素含量顯著相關[16,43]。黃芩中黃芩苷等多數化學組分與緯度成負相關，與溫度成正相關[44]。氣壓、相對濕度和溫度與掌葉大黃活性成分含量呈正相關[45]。典型相關分析表明，秦艽中龍膽苦苷含量與溫度、氣壓顯著正相關，馬錢苷酸與年降水量呈顯著正相關。溫度、氣壓和降水量是影響秦艽品質的關鍵氣候因子[46]。年均相對濕度、年日照時數是影響黃芪中黃芪甲苷及黃酮類成分和黃芪多糖的關鍵生態因子[12]，Fe、B 等無機元素能鑒定黃芪道地產區與非道地產區[47]。降水和溫度是影響當歸中阿魏酸累積的關鍵生態因子，適當升高種植海拔、增加降水量和濕度有利阿魏酸累積[48]。

3.2 GIS核心技術的生態適宜性與區劃研究

地理信息系統(GlS)是指在計算機軟硬件及網絡支持下，應用計算機學、數學、拓撲學、系統工程學、地理學等學科中的理論和方法，按照空間位置對各種基礎地理信息進行輸入、存儲、更新、查詢、分析、應用、顯示和制圖的技術系統。GIS具有強大的空間分析功能和數據管理能力，已被廣泛應用精準農業、土地利用和國土資源動態監測中。中國醫學科學院藥用植物研究所與中國測繪科學研究院、中國藥材集團公司合作研發了“中藥材產地適宜性分析地理信息系統”(TCMGIS)，引入GIS，并將地理信息學、氣象學、土壤學、生態學、中藥資源學學等多學科的理論和方法有機結合，應用于中藥材產地生態適宜性分析和數值區劃。但研究平臺中的氣候數據庫的時間截止2000年，難以全面反映當前生態環境;有些物種選擇的道地產區和主產區樣點數量有限，且一些較早采集的標本缺乏經緯度、很難驗證其采樣點的準確性，導致所提取的生態因子數據代表性不強，易出現不準確;數據運算采用中值法，不能充分體現藥用植物的生長發育特點和生物學特性。因此，中國中醫科學院中藥研究所在Worldclim、CliMond、HWSD等國際數據庫基礎上，開發了“藥用植物全球產地生態適宜性區劃信息系統”(global geographic information system for medicinal plant，GMPGIS)，利用該系統的整合數據庫進行藥用植物采樣點的分析提取，針對藥用植物生長發育特點獲得適宜其生長的各主要氣候因子閾值及土壤類型，并據此計算分析得到適宜藥用植物生長的范圍，最終以可視化地圖的方式呈現。并出版了《中國藥材產地生態適宜性區劃》專著[49]。

采用GMPGIS平臺完成了黃花蒿、人參、三七等重要道地藥材的全球產地生態適宜性分析與區劃，以道地產區、野生分布區及當前主產區的生態因子為依據，通過生態相似性分析獲得黃花蒿、人參、三七等在全球范圍內的最大生態相似度區域。結果表明優質黃花蒿在中國全球（77%）適宜分布，中國最大，美國與巴西有少量分布[50]。人參全球最佳生態適宜產區和潛在種植區主要包括美國、加拿大、中國、俄羅斯、日本等國家，人參在中國的生態適宜產區主要包括東北三省、陜西等省區[51]。杜志霞等開展了低緯度人參屬瀕危植物竹節參、珠子參、姜狀三七與屏邊三七的全球生態適宜性研究。竹節參及珠子參全球潛在適宜性分布最大的國家是中國、美國。姜狀三七及屏邊三七的全球潛在適宜性分布最大的國家是中國、巴西[52]。三七最適宜產區所占區域超過全球最適栽培區面積的70%是中國;美國、巴西等國家亦有少量最適栽培區域，在中國最適栽培區主要為云南、廣西等省區，該研究結果與近年三七主產區及種植新區發展相吻合，并從品質生態學角度歸納闡述了產地、光、熱、水、土壤等因素對三七品質的影響[53]。張翔等開展了莽草酸原料八角屬15 種藥用植物的全球生態適宜性分析。結果表明莽草酸主要來源植物八角茴香的主要潛在適應性分布區是中國，越南和巴西有少數分布。紅茴香、大八角、野八角等5種八角屬植物生態閾值范圍廣。15 種藥用八角屬植物在中國的潛在分布區面積位居榜首。美國位居第二。為藥用八角屬植物的合理開發和利用提供參考，對推動莽草酸的生產和保障達菲的需求起到重要作用[54]。吳杰開展了紫杉醇原料藥紅豆杉屬12 種植物全球生態適應性分析，結果表明紅豆杉、南方紅豆杉、歐洲紅豆杉的生態閾值范圍廣，東北紅豆杉主要分布北半球，密葉紅豆杉為小生境物種，在全球僅零星分布[55]，為指導全球范圍內生產基地合理布局、引種繁育等提供依據。

4 結語與展望

綜上，道地藥材品質生態策略的核心學術概念經歷了科學假說提出、驗證并提升到理論體系，得到學界重視，在肉蓯蓉、西洋參、黃花蒿等幾十種重要道地藥材研究中得到應用。圖1展現了基于品質生態策略的中藥材道地性研究思路。創建從液相色譜、光譜等多種聯用的分析化學技術到生物地理、

系統進化技術，從短序列的條形碼基因到全基因組、葉綠體全基因組等組學技術，從中國地區的TCMGIS到全球GMPGIS產地生態適宜性技術等，形成了一套集成創新技術體系，建立了化學-遺傳-生態多維特征結合的道地藥材評價新方法（圖1）。厘定了常用道地藥材的遺傳、生態及化學品質特征,為優質道地藥材標準制定奠定基礎（表1）；獲得了大批道地藥材的轉錄組、蛋白質組、代謝組、表觀基因組、宏基因組的本草基因組學數據,為深入解析藥材道地性提供大數據和技術支持。構建了道地藥材面向全球的產地生態適宜性研究及區劃分布圖，為道地藥材走向世界提供基礎數據。建立了針對道地產區鑒別的電子鼻、非線性化學指紋圖譜等電化學方法，為數字道地藥材溯源與認證提供科學依據。

圖1 品質生態策略的中藥材道地性研究

然而，藥材的道地性研究仍存在一些局限。如道地藥材生態品質特征，雖探討了影響品質的關鍵生態因子，但缺乏基于實驗和生產的進一步驗證，生態環境因子對品質影響的相關性，都尚停留在相關關系，而無直接因果關系的實驗驗證。DNA 條形碼技術目前只能對肉蓯蓉、鎖陽、麥冬等少數特殊物種進行種下水平的精準鑒定，在道地產地溯源方面需輔助其他技術。尚需開展基于葉綠體全基因組的meta 條形碼的深入發掘。產地生態適應性研究僅針對氣候、環境等生物學因素，并未考慮社會及經濟因素。轉錄組、基因組等本草基因組學數據多停留在數據分析及描述等資源儲備階段，尚需深入功能驗證、挖掘，及多維技術縱橫聯合的智能化等開發應用階段。

未來，道地藥材的安全、有效、穩定、可控、可追溯依然是研究的重點，使其特殊的遺傳品質、生態特點、化學品質和性狀品質可知、可控、可靠與可用。新技術在道地藥材品質評控的應用將進一步深化。如系統生物學思路的基因組、轉錄組、蛋白組、代謝組、宏基因組、表觀遺傳基因組等“組學”技術在道地藥材的應用。本草基因組學研究在道地藥材優質遺傳信息的揭示與機制闡述，重要活性產物的生物合成途徑解析及功能基因的發掘具有顯著優勢，而基因組輔助分子鑒定、分子育種及新品種選育是防止道地產區品種種質退化、質量下降的有效措施及未來研究方向。基于代謝組的全基因組關聯分析(m GWAS)探究代謝物生物合成途徑中潛在遺傳基礎，發現關鍵酶基英，為挖掘“道地基因（群）”提供基礎。此外，數字技術及人工智能在道地藥材標準化及質控的應用。1998 年，美國前副總統戈爾提出了“數字地球”，促進了信息數字化發展。“數字中醫藥”通過現代信息技術，采集各種中醫藥數據，建立數據倉庫并進行數據挖掘，通過海量數據建立了中醫藥信息平臺。道地藥材標準基礎數據庫的構建及機器深度學習技術的成熟為人工智能應用提供了條件。如基于電化學及仿生技術的人工智能感官技術，能模擬人體真實感官的功能，在藥學領域方興未艾，電子鼻、電子舌、電子眼及電子皮膚等技術，在道地藥材外觀品相與內在品質鑒定、成分定性定量分析、質量控制及炮制工藝評價、產地溯源等方面具有獨特優勢和巨大潛能，同時人工智能感官多技術之間及與多維“組學”等現代生物技術的聯合應用，能整合形成一套道地藥材質控人工智能系統，為道地藥材研究提供新方法與新思路。