全 文 ：中草药 第 卷第 期 年 月 · ·
· 中药现代化论坛 ·
用信息技术推动中药材 的实施
李津发‘ , 阂秋应 , 普纯纵 , 邓燕平‘ , 杨生如 ‘ , 卢小勇
华东交通大学 电子商务实验中心 , 江西 南昌 江西师范大学 光电子与通信重点实验室 ,
江西 南昌 江西中医学院 , 江西 南昌 伪 江西樟树市药业局 , 江西 樟树
摘 要 中药材生产质量管理规范 在中药实现现代化 、 国际化 的进程中起着非常重要的作用 。 的实施
是一个十分困难的系统工程 , 它不仅依赖于企业 自身 , 也依赖于社会大环境 。 就企业 而言 , 良好的基地生态环境 、优
良的道地药材种质 、科学的标准操作程序 是三项基础 , 队伍建设是核心 , 制度管理是保障 , 而信息技术则可
以成为整个体系的重要支柱 。 江西樟树 种植示范基地的 实施支撑系统就是用信息化推动 实施的
一个尝试 。该系统由 个子系统构成 , 即基于手机短信息和 的信息互动平台 , 基于 工作流的 实施监
控与管理子系统 , 生态环境监测子系统 , 实施全过程风貌展示子系统和数据分析 、数据挖掘子系统 。 系统
的 目标就是用信息技术来支撑 的实施 , 使 实施能 “真实 、有效 、稳定 、可控 ” 。
关键词 信息技术 支撑系统
中图分类号 文献标识码 文童编号 一 一 一
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《中药材生产质量管理规范(试行 ) 川的发布与
实施 , 是推动中药现代化 、 国际化的大事 。 如何实施
好这一规范 , 是 中药产业化需要面对和探讨的重要
课题 。在江西省科技厅的大力扶持下 , 华东交通大学
电子商务实验中心与樟树药业局共同研发的“中药
材 G A P 实施支撑系统 ”在把信息技术引人 G A P 方
收稿 日期 :20 03一 1 2 一 1 7作者简介 :李津发(194 一 ) , 男动商务应用研究 、 中
, 教授 , 工学硕士 , 长期从事计算机技术及应用 的教学与研究 , 目前主要研究方向为电子商务应用研究 、 移医药信息化研究 。 T e l : ( 0 7 9 1 ) s 6 1 6 s 4 o E 一m a i l : j i n f a _ 1 1 _ 1 6 6 5 5 @ s i n a . c o m
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1 0 8 2
· 中草药 C hinese T raditionaland H erbalD rugs 第 35卷第 10 期 2004年 10 月
面做 出了一个有益 的尝试 。 笔者着重简述 了 G A P
实施 的意义与 困难 、 G A P 支撑 系统的宏 观框架模
型 , 主要介绍 了 “中药材 G A P 实施支撑系统 ”的设
计思路和总体结构 。
1 G A P 实施的意义与困难
《中药材生产质量管理规范 (试行 ) 自 200 2 年
6 月 1 日起正式施行 , 标志着我国中药材的种植正
式纳人我国中药产业规模化 、 规范化 、 现代化 、 国际
化的轨道 。 它的实施将改变我国药材生产中普遍存
在的品种混乱 、 质量低劣 、生产不稳定等诸多问题 ,
极大地推动我国中药材种植业—中药产业 “源头”的发展 , 使有着悠久历史的中医中药大步走向世界 。
中药材 G A P 实施是一个复杂的系统工程 , 该
系统由中药材生物系统 、 环境系统和经营管理系统
组成 。 每个系统中要素众多 , 关系纵横交错 。 中药材
G A P 实施是一件复杂 、 长期 和艰巨 的工作 , 绝不可
能在一个较短的时期一跳而就 。
中药材 G A P 实施面临的主要障碍有 :(1) 农业
传统种植意识需要更新 , 只顾眼前利益的思想也极
待改变 。 ( 2) 专业人才 , 特别是能指导药材生产第一
线的人才缺乏 。 (3 ) 相应配套政策 (约束 、 激励 、 协
调 )有待完善 。 (4 ) 需要大量的资金投入 , 否则 , 种质
无法保证 、农药的选择 (生物农 药使用 ) , 施用时间 、
剂量等达不到技术要求 。 ( 5) 从技术层面讲 , G A P 的
制订与实施缺少科研数据的积累 。 传统凭借个人经
验的 、 缺少科学数据支撑的种植方式已经无法满足
全球化 、现代化对 中药材种植 “稳定 、可控 ”的基本要
求 。 由于医药市场对中药材需求不断增大 , 而原有的
野生药材又大量减少 , 取而代之的是栽培药材 。 而对
栽培药材的基础理论研究薄弱 , 大面积栽培技术缺
乏系统的 、 科学的实验作支柱 , 因而 目前栽培药材在
质量控制和农药残留 、重金属含量方面出现了问题 。
这使得 G A P 的实施在基地 的选择 与维 护 、 种质的
筛选与培育 、 S O P 的制定等最基本的问题 , 都存在
缺乏科学数据的有力支撑的困难局面 。
实施 G A P 是一项政策性 、技术性 、社会性很强
的工作 , 必须要坚持依法行政 , 积极稳妥 的原则 , 要
做好各方面充分 的准备工作 , 确保 中药材 G A P 实
施工作有计划 、 有步骤地开展 。 G A P 支撑体系是一
个系统工程 , 不是一个单靠 于 IT 的支撑系统就能
成功解决的 。 G A P 支撑体系的总体框架如 图 1所
示 。 G A P 支撑系统 由社会大环境和企业 内部的小环
境共同构成 。就企业内部而言 , 则由底层的基地生态
环境 、 道地药材的种质质量 、 科学合理的 S O P 、顶层
高素质的队伍建设 政策引导 、财政支持 、激励协作
冲源的 科学合理的 SOP片 月 夕即师〕西
图 1 G A P 支撑体系的总体框架
Fig . 1 T o tal fram e of G A P su pP ortin g sy stem
的规章制度与管理 、人力资源配置与培养 、 基于 IT
的 G A P 支撑系统共 同构成 了企业 的 G A P 支撑体
系 。 其中前三项是基础 、 队伍建设是核心 、制度管理
是保 障 , 而基于 IT 的 G A P 支撑系统则承上启下 ,
成为整个体系的重要支柱 。限于篇幅 , 仅将讨论的范
围局限在基于 IT 的 G A P 支撑系统上 。
2 用信息技术构建 G A P 实施的支撑系统
采用信息技术来推动 中药材 G A P 实施 , 无疑
是 加速 G A P 实施的一条值得 大力推广 的科 技之
路 。在江西省科技厅的大力支持下 , 华东交通大学电
子商务实验中心与樟树药业局共同研发的“中药材
G A P 实施支撑系统 ” 是把信息技术引人 G A P 实施
所做的一个尝试 。
2
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1 系统设计的基本原则
2. 1.1 从基地 的实际出发 , 系统力求 “简单 、 实用 、
方便 、价廉 ” 。
2
.
1
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2 系统遵照 G A P 的实施应遵循 “真实 、 有效 、
稳定 、可控 ”的原则 , 系统应该能够支撑和保 障中药
材种植 的全过程符合 G A P 规范 。
2
.
2 系统的总体结构 :系统由 5 个相互关联的子系
统构成 。
2
.
2
.
1 构建一个以手机为主要终端的交互式的信
息互动平 台 , 作为 G A P 支撑系统的网络基础 :任何
基 于 IT 的系统 , 都必须 以畅通的网络环境作为基
础 。 鉴于 目前绝大多数中药材种植基地都具有分布
广 、有线通信条件差 、 计算机设备及管理使用人才缺
乏 , 但手机使用早 已普及且短信息成本低廉等特点 。
因此 , 系统采用以低端手机为主要终端的交互式的
信息互 动平 台 , 作为 G A P 支撑系统的网络基础 。
G A P 监控的网络系统总体结构如图 2所示 。
在企业总部建立 G A P 监控 网络 中心 。 中心 以
总部局域网为基础 , 将管理用机和检测中心联为一
体 , 用一 台性能较好 的计算机作为综合应用服务器
(兼作局域网服务器 、 W eb 服务器 、 G A P 应用服务
中草药 C hinese T raditionaland H erbal D rugs 第 35 卷第 20 期 2004 年 10月 · 1 0 8 3 ·
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图 2 系统网络结构
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器 、 短信息 SM S 服务器 )。 中心通过 A D S L M odem
宽带 接人 因特 网 , 通 过 G P R S M od em (或 者 G S M
M odem 或 者 G S M /G P R S 手 机 )与 G S M (或 者
G P R S) 无线网络相联 。 应用系统采用基于 3层构架
的 B /S 结构 , 配以基于 G S M 的 SM S 短信平台实现
与各远程种植基地 的连接 。
2
.
2
.
2 构建 以 S O P 为基础 , 基 于工作流控 制 的
G A P 监控与管理机制 :S O P 是实施 G A P 的基础 ,
严格而又实事求是的执行 SO P 规范 , 是中药材种植
质量稳定的保障 。
中药材种植过程从工作流角度考察有以下几个
特征 :¹ 主流程基本上可以归人时间流 :中药材种植
过程与药材生长的生命周期直接相关联 。严格地讲 ,
中药材种植主任务流程 (选种一育苗一播种一苗期
管理一定植一 田间管理一采收一加工 )应该是时间 、
药材生长形态 、气象 、环境 的复杂函数 , 然而 , 时间是
最 主要 、最基本的因素 , 其中 3 个关键点是播种 、定
植和采收 。 º 苗期管理 、 田间管理 2个子流程则更多
的依赖于气象 、环境 、药材生长形态 。 » 病虫害防治
中 , 预防基本上是一个时间流 , 而治理则取决于病虫
害的具体形态 。
中药材 G A P 支撑系统将生产过程的质量保障
视为一个基于工作流的控制过程 。 它把基地每个批
量种植的一种药材的管理视为一个“项 目管理 ” , 通
过工作计划 、 工作安排 、 工作 日志 、 工作检查 、工作提
醒几个基本环节构成一个完整的工作流监控系统 。
工作计划子系统根据 管理者要求的时间段从 SO P
中提取该时间段应完成 的工作及其规范 , 形成阶段
工作计划的指导和草案 , 经管理者和操作者修改 、确
认后形成阶段计划 、 日工作计划和 日工作安排 。工作
日志返 回 日工作计划的执行情况 、存在问题和改进
意见 , 以作为对工作的监督和以后工作的调整依据 。
S O P 是种植工作计划 的依据和基础 , 也提供 G A P
种植管理的工作流基础 。
2
.
2
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3 构建 “ 种 一监 ”分离 的 G A P 监测 子系统 :
G A P 监测包括环境监测和中药材质量监测 , 它们是
G A P 实施 的重要组成部分 , 是 G A P 实施 资金投人
需求最大的部分 , 也是大多数 中药材种植企业至今
乃至相当长的时间内 , 单靠企业 自身的力量难 以实
现的部分 。
本系统在管理体制上采取“种 一监 ”分离的管理
体制 , 各负责种植 的基地不承担环境监测和中药材
质量监测 的任务 , 只在企业总部构建集 中管理 的检
测中心 , 中心根据企业的实际需要和可能 , 逐步地配
置检测设备和人员 , 其余部分 , 则采取社会化的办法
加以解决 。 上述管理体制有利于 :减轻企业负担 , 降
低监测成本 ;提高设备利用率 ;减少人为干扰 、 提高
检测真实性和监测质量 。
检测 中心的基本配置为常规检测设备 、 数据采
集箱 、 专职数据分析人员和采集人员 。 此外 , 在基地
应逐步安装(全 自动的)气象检测仪 。 气象检测仪应
具备以下功能 :能监测并记录降雨量 、 日照 、 温度 、 湿
度及其他常规气象参数 ;低功耗 ;有方便的数据传输
接口 ;有良好的防护设施 , 坚固 、耐用 。数据采集箱具
有 以下功能 :能实 时采集并记录分析样品的采集物
编号 、 采集时间 、 地点 (G P S 数据) 、采集人 ;能实时
采集并记录采样点的常规气象参数 ;具有部分 (尽可
能多 )的土壤 、 水分 、大气监测的便携功能 ;至少有足
够的接 口 。
监测子 系统 的总体工作 方式 :对于降雨量 、 日
照 、 温度 、湿度等小气象参数根据基地监测的实际需
要和可能逐步实现在现场安装全 自动气象仪 , 实时
检测 、记录 , 限时由专职数据采集员 回收数据 。其他 ,
则 由数据采集员采集测试样品 , 由检测中心统一进
行 。 监测子系统的总体工作流程如图 3 所示 。 数据
采集员采集测试样品工作流程如图 4所示 。
专职人员采集数据或测试样本
检测中心分刁红处理 向有关企业和公众发布
图 3 监测子 系统工作流程
Fig.3 T eehnologieal Proeess of m onitor sub一s y s t e r m
结束此次采集
启动数 采样盒 采样盒 采样员用不
据采集 启动采 显示样 干胶贴记下
盒 按下 . 样保存 本编号 样本号 、 采测试样 数据 样时间 、 地
本采集 点 , 封贴采键 样器 皿 (或袋盒 )
圈 4 采集测试流程
F ig · 4 F l o w e h a r t o f e o l l e e t i o n a n d d e t e r m i n a t i o n
2
.
2
.
4 构建可视化的基地 G A P 风貌展示子系统 :
系统通过为中药产业化下游链 、 业务主管 、相关人员
(下转附 13 页)
中草药 C hinese T raditionaland H erbalDr ug, 第 35 卷第 20期 2004 年 10 月 · 附 13 ·
3 茶多酚的药动学
近年来 , 国内外研究者对茶多酚的药动学也进行了一系
列的研究 , 并取得了一些令人鼓舞的成果 。 D on ov an 等[l0 〕发
现肠道微生物群对茶多酚在体内的分解代谢起着非常重要
的作用 。 对茶多酚中的 E G C G 在人体内的生物转化的研究
中发现 :在受试者的血浆和尿液中检测到 E G CG 的原形和
它的主要代谢产物 4‘ , 4 产l- di m et h 刃一 E G C G , 它们的半衰期分
别是 (2.7士 0. 9 )h 和 (4 .1 士 0. 8 )h 〔‘, 〕。 给志愿者静脉注射
1)G T (去 咖啡因的绿茶)25 m g/kg 后 , E G C G 、 E G C 和 E C 的
血浆浓度符合二室模型[12 〕。 它们的 p 相半衰期 (tl 12团分别是
212、 4 5 和 41 m in , 清 除率 (C L )分别是 210 、 7 1 0 和 1 319
m L八m in · k g ) , 表观分布容积分别为 115 、 2 1 1 和 3. 6 d L /
k g 。 E G c 、 E c 的 kl Z 、跳 , ( 中央室与周 围室间的分布速率常
数 )相似 , 但 EG C G 的 R l:比 R Z, 高 3倍 , 提示 E G C G 更易分
布于周围室 。 E G C G 的 tl/ 2日较长 , C L 较小 , 提示 E G C G 比
E G C 和 E C 在体内能停留更长时间 。
4 展望
研究显示饮用绿茶后血液中儿茶素浓度较低 , 生物利用
度不高 。但有研究发现 口服茶多酚制剂后茶多酚的生物利用
度较高 。 市场上以茶多酚为主要原料的药品有心脑健片及胶
囊 , 主要用 于治疗心脑血管系统的疾病 , 剂型单一 , 适用症较
少 。 因此 , 开发生物利用度高和适用症广的茶多酚新制剂是
现阶段研究茶多酚的热点课题 。
R e fe
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提供方便 、 快 捷 、 可视化 的 基 地生产 全过程 、 透
明化展示 , 自觉接受社会监督 、 指导 , 也充分展示企
业 的诚信 、 自信 , 大 大增进基地 G A P 实施 的可信
度 。 展示的内容包括:基地执行的 SO P 规范 、基地生
产进展的全过程 、监测的各种参数的图形显示 、 基地
各典型阶段及 当前风貌的视频展示 。 让 G A P 网站
成为 G A P 的宣传阵地 、 G A P 基地风貌的展示窗 口 、
与同行和协作伙伴交流 G A P 实施 的园地 。 工作的
质量和进展 以图形方式动态展现 , 不仅可以使管理
者和操作者都清楚 的看到基地种植 的工作和进展 ,
还可以使管理置于更广泛的监督之下 。 基于 W eb 的
系统结构和规范而完整的文档管理 、查询为管理者
提供 了另一种可视化和准确了解工作状况 的手段 。
对气候 、大气 、水质 、土壤 、病虫害及有害物等因素的
监测尽可能的采用集 中管理和 自动/半 自动化的方
式 , 以使数据真实 、可靠 、及时 、高效 。
2. 2. 5 构建并逐步完善以集 中数据库为数据分析 、
数据挖掘子系统 :我 国数千年的中药材种植史为我
国的 中药材种植 的科学化 、 规范化提供 了坚实的基
础 , 它也是当前实施 G A P 的基本保证 。 然而要使中
药种植在更高的台阶上继续发展 , 中医中药大步的
走 向世界 , 那么基于充分的科学数据积累 、 分析 、挖
掘并与传统经验和历史数据相融合则是必经之路 。
该子 系统将使 G A P 支撑 系统成为一个融管理 、 控
制 、 辅助决策为一体的完整系统 。力图以实际数据为
依据 , 经过不断的数据积累 、数据分析和数据挖掘 ,
不断优化 、规范 、标准化药材种植的管理和质量保障
规程 , 并为种质的筛选与优化 、 基地生态环境的优选
和保护提供更加科学的依据 。
3 展望
近年来 , G A P 实施技术是国内一个研究热点 ,
国家也一直在大力推动企业信息化建设 , 实践表明 ,
信息化可以大大加快企业现代化的步伐 。 只要大胆
采用信息技术 , 同样 可以有力推动 G A P 实施的不
断深化 。 只是必须从中药材种植企业的实际出发 , 走
出一条适合于该行业特点的信息化之路 。