中药组效关系辨识方法学与计算理论研究思路与策略.pdfVIP

·思路与方法· 中药组效关系辨识方法学与计算理论研究思路与策略 王 毅，程翼宇! 浙江大学药学院中药科学与工程学系，药物信息学研究所，杭州 #.!% 【摘 要】 对中药化学组成和药效作用机制进行系统辨析，阐明中药复杂组效关系是中药学科领域的重 大难题。开展中药复杂组效关系辨识方法学和计算理论研究，对于中医药基础理论创新发展及现代中药创制 具有重大科学意义和学术价值。在获取中药化学分析数据和药效检测数据基础上，使用药物信息学方法，寻找 发现关键药效组分，并通过多组分药效预测模型对药效组分配伍进行优化设计，进而构建药效作用的多因素调 节网络模型探索中药的多种药效组分协同作用机制。 【关键词】 中药组效关系；中药系统辨识；中药研究方法学；模式识别 【中图分类号】 ， 【文献标识码】 【文章编号】 （ ） #!! ( ?!/) ( . @ .A%!$#A*. !# #$.%/$B 应机制。为此，必须深入地系统性研究中药复杂 ! 研究意义 物质体系的组成与药效之间的整体关系，包括中 中药是一个高度复杂的化学物质体系，其复 药有效组分及其配伍与药效间的相关性，多种化 杂性不仅表现在组成方剂的化学组分的复杂性及 学组分生物效应的相关性及其整合调节机制等。 各组分相互关系的复杂性，也体现在方剂与人体 显然，单纯采用传统的实验研究手段无法求解中 ［］ 相互关系的复杂性 . 。中药通过多途径、多靶点、 药复杂物质体系的系统辨识问题。因此，吸收与 整合调节机制发挥药效作用，又具有系统性特点。 融合信息科学等各相关学科技术精华，研究创立 长期以来，中药药效物质基础和作用机制研究未 中药复杂物质体系辨析计算方法学是现代中药研 能获得根本性突破的重要原因之一是缺乏研究中 究领域的重大科学使命。 药高度复杂性及系统性的思路，故如何揭示并系 站在!. 世纪科技前沿，纵观当代高新技术的 统阐明中药化学物质组成与药效间的复杂关系是 巨大潜能，目前已具备创新研究中药高度复杂性 当今中药学科所面对的严峻挑战。 及系统性的条件：现代分离分析技术为中药物质 尽管中药现代化研究取得了许多有价值的成 基础研究提供了强有力的手段；生命科学正在向 果，但运用现有的研究思路和技术方法仍然难以 全局性和系统性研究方向发展，提供了各种多层 揭示中药复杂物质体系与药效作用间的规律。为 次、高灵敏、多指标观测生命活动的技术方法；系 ［］ 统生物学（ ! 简化中药研究对象问题，人们往往对中药物质体 C8CD,1C E3’-’78 ）的兴起 ，为描述中药药 系进行分离分析，寻找有效部位、有效组分或成 效作用机制的系统性行为提供了新思路；复杂非 ［］ # 分，忽视了中药所具有的系统性和非线性药效作 线性系统理论的研究进展 ，为辨析中药复杂物 用特点，导致难以阐明中药物质系统整合调节效 质体系提供了方法学武器；信息科学所发展的数 据挖掘和软计算等新技术，为揭示中药实