□ 段金廒 南京中医药大学
10月18日，中国资源循环集团有限公司在天津正式挂牌成立。据悉，中国资源循环集团有限公司将专门从事资源循环利用，承担打造全国性、功能性资源回收再利用平台的重要任务。
中药资源作为国家战略资源，是中药产业和健康服务业发展的物质基础和保障。中药资源利用效率低下，废弃物处理和排放过程中造成的资源浪费和环境污染已成为行业发展面临的新的重大问题。据统计，以生产药材为业态的中药农业，每年产生的“非药用部位”高达上亿吨；生产中成药、配方颗粒及各门类的大健康产品的中药工业，每年产生的固体废弃物及副产物高达6500余万吨，液态废弃物达数亿吨。
近年来，以笔者团队为代表的国内外学者围绕中药资源循环利用及其产业链构建，分别从学科建设、理论构建、技术创新、模式形成、产业示范全链条开展了系统研究，为引导产业向着循环经济发展模式和绿色低碳生产方式转变作出了贡献。笔者团队的中药资源循环利用研究成果荣获2018年度国家科技进步奖二等奖和2019年度中国循环经济协会科学技术奖一等奖。
中国资源循环集团有限公司的成立给中药产业界以深刻启示。笔者呼吁，中药产业界应关注中药资源循环利用问题，中药循环经济大有可为。以下对中药资源循环利用的理论构建、技术创新、产业示范等内容进行介绍。
学科建设与理论构建
资源循环利用的核心目的是“变废物为财富”。资源的多宜性和多用性基本原理决定了中药资源产业化过程副产物及废弃物资源化模式的多元性和利用途径的多样化。基于以上认识，笔者团队将药用生物资源学与天然药物化学、食品化学、饲料化学、肥料化学等学科理论及技术体系交叉融合，构建形成中药资源化学新兴交叉学科。该学科以中药材生产加工过程资源性化学成分多宜性利用价值揭示及资源化利用为主要研究任务，资源循环利用为其重要研究内容。中药资源化学学科，2012年获批国家中医药管理局重点学科，2023年入选国家中医药管理局高水平中医药重点学科。
在此基础上，进一步基于资源多宜性基本原理和循环经济减量化（Reduce）、再利用（Reuse）、资源化（Recycle）的核心原则，提出中药资源循环利用的理论基础，其核心内容主要为：中药资源循环利用是在系统思维指导下的基于生态学原理及热力学定律的能量高效利用和资源物质循环，其经济本质是生态经济，动力是效益最大化，其产业化过程是受主观、客观条件共同约束下的渐进实践过程等。
上述学科及理论基础的提出及建立，为推动中药资源利用由粗放低效向精细高值化转变，推动中药资源产业由线性经济模式向循环经济模式转变，服务于“双碳”（碳达峰与碳中和的简称）目标的实现提供了重要理论支撑。
技术创新与瓶颈突破
中药废弃物及副产物资源再生回收能力是资源循环经济产业发展水平的直接体现。虽然中药资源所占比例较小，但其复杂性和特殊性决定了其循环利用技术体系建立的艰巨性。近年来，研究团队基于中药资源全产业链各环节产生的废弃物及副产物的形成背景、利用现状、生态压力诸因素，结合社会需求、行业及区域经济发展水平及相关适宜技术的成熟度，通过长期探索实践，集成创新了化学转化、生物转化、物理转化三套关键技术体系，为中药资源的循环利用奠定了技术基础。
微生物转化是目前农林废弃物资源化利用过程中常用的关键技术。在生物转化过程中获得高效的功能菌种是其发酵技术的源头和核心技术。与传统转化底物比较，多数中药废弃物及副产物含有抑菌物质，残留有机溶剂，市场缺少有效转化菌种。为此，笔者团队针对不同品种中药废弃物及副产物独特的理化特性及其潜在资源化价值取向，采用现代高通量筛选技术，成功筛选并驯化得到适宜于产纤维素酶发酵的草酸青霉菌株、扩展青霉菌株，适宜于制备植物多糖的中间苍白杆菌株等。在此基础上，经基因工程菌构建形成以生物酶、低聚糖、生物醇为目标产物的系列高产菌株，突破了中药废弃物生物转化技术瓶颈，并推广应用于甘草药渣、丹参药渣、黄芪药渣等十余种中药废弃物及副产物的转化利用，为行业提供了示范。
以农林废弃物为代表的生物质在缺氧条件下经高温裂解形成生物碳、木醋液、可燃气，是目前用于生物质处理和转化利用的有效方式。中药固体废弃物在一定程度上与农林废弃物具有较高的相似性，但也有其物料来源多样、理化性质差异较大等特性，传统热解工艺及装备较难适应中药废弃物的炭化处理。为此，课题组在革新炭化工艺的基础上，研制形成直燃下吸式固定床热解炭化、直燃式流化床热解炭化以及干馏法等适宜于中药废弃物及副产物热解炭化技术及装备，并进行了联产生物质炭、木醋液、可燃气等系列产品的产业化开发。引入热裂解技术，形成分离工程-热裂解耦合技术体系，并自主研制适宜于高含水难处理中药固废物的热循环预处理-炭化/气化一体化装备，创制形成动态传热提效的中药固废物新型干馏炭化设备。该技术体系的创建与应用为中药固废物联产制备医药/化工产品及其生物炭、木醋液、可燃气等资源性产品提供了转化增效途径。
模式形成与产业示范
资源的多宜性和多用性基本原理，决定了中药资源产业化过程副产物及废弃物资源化模式的多元性和利用途径的多样化。研究团队基于不同类型废弃物的理化性质、资源化潜力等特点，创建了五类中药资源循环利用模式：基于药材生产过程传统非药用部位的新资源药材、医药产品开发模式；基于中药固废物及副产物的生物酶、低聚糖、生物醇等系列产品开发模式；基于中药固废物的炭-液-气联产产品开发模式；基于药材生产过程传统非药用部位的功能食品开发模式；基于中药固废物的功能材料制备及产品开发模式。
中药材采收加工过程中产生的非药用部位大多含有与其药用部位相似的化学组成，部分非药用部位在民间尚有药用记载，因此开展中药非药用部位的新资源药材及医药产品开发为其资源化利用重要途径。丹参为常用活血化瘀药物，我国每年丹参药材种植过程产生20余万吨废弃茎叶，它们因缺乏有效利用途径而废弃。笔者团队研究发现，丹参茎叶中富含以丹酚酸、迷迭香酸为代表的酚酸类组分，并具有显著的活血化瘀功效，据此研究制定了丹参茎叶药材质量标准，作为新资源药材已收录于《陕西省药材标准》。在此基础上建立了以丹参茎叶替代丹参药材作为丹酚酸医药/化工原料的高值化利用的制备工艺，实现了丹参药材生产过程废弃物及副产物的循环利用，提升了丹参药材的生产效益和效率。目前，已有多种药材非药用部位实现了医药产品资源化利用，如人参茎叶、山楂叶、黄芩茎叶、山楂核、地黄叶等。
中成药生产过程中产生的高含水复合药渣资源化利用与无害化处置，是目前中药资源循环利用过程中备受关注的研究内容。研究团队针对中药制药等深加工过程高含水中药复合药渣排放等环境难题，与国内大型制药企业合作攻关，通过组合多级脱水及余热回收技术，突破了高含水复合药渣热解气化难题，建成年处理10万吨药渣的热解气化复合热蒸汽生产线，产生的热量供应工厂能源需求，实现企业内部自循环，节约燃料成本，同时也节约了药渣清运和处理费用。热解后剩余草木灰用于有机肥生产及中药种植基地作肥料，实现了企业内部的资源循环利用和药渣零排放，产生了良好的示范效应，经济及生态效益显著。此外，研究团队针对中药复合药渣肥料化利用过程中腐熟速度慢、转化效率低等技术难题，通过构建专用发酵菌种复合预处理技术，实现中药复合药渣的快速腐熟，同时通过测土配方打造形成高品质金银花中药材生产专用肥，一方面提升了中药渣有机肥的生产效益，另一方面有效减少了中药材种植过程中的化肥施用量，实现了经济和生态效益共赢。
中药资源人围绕中药资源产业化过程中的减量化、再利用，近二十年的创新实践为中药资源产业循环经济体系的构建奠定了坚实基础。但同时应注意到，限于中药资源行业领域的复杂性及现有政策法规的约束性，现有研究成果在产业化过程中仍存在一定的局限性。具体表现为：一方面，中药资源产业涉及中药农业、中药工业两大产业链条，所产生的废弃物及副产物来源复杂，组成多样，理化特性差异较大，资源化程度不一，因此开展中药资源产业化过程废弃物及副产物的循环利用与产业化开发具有复杂性和连续性。另一方面，中药资源循环经济体系的构建不仅取决于科学技术的发展程度，同时与配套政策法规的建设密切相关，现有政策法规在一定程度上制约了中药废弃物及副产物多元化利用研究成果的有效转化。因此，实现中药资源产业循环经济模式的构建亟待政府、社会和企业共同倡导，在充分论证的前提下，基于循环经济发展理念，从政策保障层面拓宽中药废弃物及副产物的资源化利用途径，以全面推动中药资源产业循环利用与绿色发展。
来源：中国中医药报2024年10月24日第7版
