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生物信息学与中医药--李稍 【转贴】生物信息学与中医药 更多相关内容请访问 寻找中医药研究新的切入点--访清华大学生物信息学研究所副教授李梢博士 不同学科的交接面是新知识增长点的密集处。将中医药学和系统生物学、生物信 息学等多学科相结合，进行大跨度的交叉学科研究，对于建立融合多学科的中医 药现代研究方法学，从而推动中医药现代化具有重要意义。这是清华大学生物信 息学研究所副教授李梢博士的深刻体会。 探索符合中医特色，与当今科学前沿协调发展的中医药现代研究方法 出身于新安医学世家的李梢从小就对中医药有一种特殊的感情。在读书、随 诊、研究这些年里，他在王永炎院士、李衍达院士等导师的支持下，始终思索、 实践与协作攻关一个问题：将系统生物学、生物信息学等交叉学科切入中医药研 究，从而形成一套既符合中医特色，又与医学生命科学前沿协调发展的中医药现 代研究方法，并在方法论意义形成还原论、系统论的整合。 李梢介绍，中医药现代化研究在当前面临的一个关键问题是，中医药整体观、 辨证论治、方剂综合干预等优势和特色没有得到充分发挥和显现，尚未融入生命 科学、医学发展的主流，因此也缺少了来自国际各学科领域的“养料”。其根本 原因之一是没有可以利用的科学方法来展示、诠释中医药的基本原理和概念。因 此，结合当代科技进展，建立符合中医药特色的科学方法学体系，不仅是科学评 价中医药的优势和特色，促进中医药应用推广的需要，同时，也是构建中医药学 术发展体系、保障中医药健康持续发展的重要环节。 被认为“21世纪医学和生物学核心驱动力”的系统生物学，是以多学科交 叉、计算与实验互动为特点的一门学科。该学科强调基因、蛋白、分子间的相互 关系，以及从基因到细胞、组织、个体等各个层次的整合；强调基因组学、蛋白 质组学等生物信息、信息通路以及信息网络的复杂相互作用研究；强调不同组成 部分、不同层次间相互作用而“涌现”的系统整体特性。该学科以恰当的模型为 其指归，模型预测与实验验证相结合，探寻生命现象的奥秘以及生物系统的内在 规律，并为生理系统的维护、疾病的系统干预提供途径。 构建一个联系还原与系统，衔接继承与创新的重要平台 中医药是我国在医学、生命科学中具有独特地位的重要发展领域。与现代医 学相比，中医药诊疗体系具有整体观、辨证论治、复方干预等鲜明特色，这既是 以往沿用单纯还原分析方法进行中医药现代研究的瓶颈，又是中医学与信息科学 以及系统生物学、生物信息学等前沿科技沟通的基础。联系还原与系统最重要的 平台技术之一的生物信息学，不仅能够分析从基因到表型的多层次海量数据，同 时更适于综合多种生物分子及其相互作用，以获得生命中的规律性认识，促使生 命科学和医学研究从还原论向系统论转变。 李梢分析，首先，各种组学数据和生命科学、医学、中医学文献大量积累， 使中医药现代研究要获取中医药本身和国际医学生命科学领域的海量数据。各类 数据信息只有经过计算与整合，才能形成整体性、系统性、规律性的认识。因此， 有效地发掘中医古今文献信息和研究数据，充分利用国际生命科学、医学领域的 数据，在此基础上发展计算与实验相结合的中医药现代研究方法，可望在中医药 现代研究中，构建联系还原与系统、衔接继承与创新的重要平台。 其次，中医药以复杂的生命系统为对象，探寻其中的奥秘仅有实验的手段是 不够的，即使进行“组学”试验，也仅仅观察到相关变量的一个很小的子集，其 他绝大部分变量仍然处于隐藏的状态。单纯的实验研究，尤其是各个层面、各个 环节孤立起来的研究，往往难以返归整体。为此，必须首先在充分获得生命系统 中各类数据信息的前提下，针对特定的中医药问题，建立“计算模型”，通过计 算模型形成进一步的、可供实验观察与验证的假设，并发展指标筛选与设计、分 析与预测、综合与系统评价的有效手段，形成计算与实验的交融。这种研究思路 对于中医药特色内涵的研究更具合理性，也将形成中医药现代研究方法的革新。 他举例说，研究中医药的策略时，首先应充分利用国内外生命科学、医学、 中医药的各类数据信息，把所要研究的“大象”计算出来，然后从其组织、复杂 行为等方面，进行中医整体观、证的整体规律以及个体化的探讨，并从如何驾驭 这头“大象”的角度，研究方剂整合调节的机理。 开展中医药交叉学科的现代研究，揭示中医药的作用机理与科学内涵 交叉学科研究没有多少可供因循借鉴的先例。李梢引用蔡元培先生的话说： “研究也者，非徒输入欧化，而必于欧化之中，为更进之发明；非徒保存国粹， 而必以科学方法，揭国粹之真相。”李梢体会，以信息、系统的观点切入中医药 研究，构建中医药生物信息学有关理论、模式与技术方法，有助于深入发掘中医 药诊疗体系的科学内涵，探索生命现象与复杂性疾病的机理，并逐步深化中医药 现代研究体系，促使中医药学与生命