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篇1

關(guān)鍵詞：無紙化考試系統(tǒng)；教學；應(yīng)用；意義

中圖分類號：TP39文獻標識碼：A文章編號：1009-3044(2012)06-1354-03

Application of Non- paper Tests in Microbiology’s Teaching

LI Qin, DU Lin

（METC, College of Light Industry and Food Science, Zhongkai University of Agriculture and Engineering, Guangzhou 510225, China）

Abstract：The characteristic and the significance of the "Non-paper Tests" system were analyzed in this paper. Meanwhile, we also de? scribed the application of non- paper tests in microbiology’s teaching.

Key words：non-paper tests system; teaching; application ;significance

隨著計算機及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的快速發(fā)展及高校校園網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的普及，計算機及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在教師實際教學中的應(yīng)用也越來越廣泛?？荚囀墙虒W過程的一個重要部分,以紙和筆為主的傳統(tǒng)的考試形式在現(xiàn)代實際教學中顯現(xiàn)出制作環(huán)節(jié)多、保密性差等缺陷。基于網(wǎng)絡(luò)的無紙化考試系統(tǒng)，因其具有公正性、安全性、準確性、靈活性、隨機性、及時性、方便性等特點，在實際教學過程中的應(yīng)用越來越顯示出了它的優(yōu)勢。

1無紙化考試系統(tǒng)在實際教學中應(yīng)用的優(yōu)點

相對于傳統(tǒng)的紙質(zhì)卷面答題考試方式，無紙化網(wǎng)絡(luò)考試具有它的優(yōu)越性，主要體現(xiàn)在以下幾個方面。

1.1充分體現(xiàn)考試的安全性、公正性、準確性

傳統(tǒng)考試模式中試卷在制作及保管中涉及環(huán)節(jié)較多，相應(yīng)地，考試內(nèi)容安全性就有所降低。而基于網(wǎng)絡(luò)的無紙化考試模式其參與的人相對較少,系統(tǒng)也有自動組卷功能,可以有很好的保密性和安全性。因此，考試的公正性、公平性可得到保障；同時，考生提交考試答案后，系統(tǒng)自動會根據(jù)教師設(shè)定的正確答案評分，從而減少了錯判和漏判的發(fā)生，更體現(xiàn)了公正性與準確性。

1.2充分體現(xiàn)考試的及時性、方便性、經(jīng)濟性

在基于網(wǎng)絡(luò)的無紙化考試中，題庫和答案已保存到專用計算機中，考試時只需要從題庫中調(diào)用，避免了以往制卷、印刷、分發(fā)試卷等眾多環(huán)節(jié)，考務(wù)工作得以簡化。由于減少了紙質(zhì)化環(huán)節(jié)，可節(jié)省打印、制版和印刷等費用，同時還節(jié)省了紙張?？荚囃瓿珊笙到y(tǒng)自動批改，可節(jié)省閱卷人的時間?？荚囃瓿珊罂忌杉磿r查詢相關(guān)題型考試成績。同時，無紙化考試系統(tǒng)還可快速分析該考生各題型的得分情況，及時統(tǒng)計出及格率、優(yōu)秀率等情況，以便老師針對學生掌握知識的薄弱章節(jié),可以相應(yīng)做出補習等措施使學生全面掌握教學計劃中應(yīng)掌握的知識。從而教師對學生掌握知識情況一目了然。

無紙化考試系統(tǒng)不但應(yīng)用于考試時，在平時學習過程也可應(yīng)用，如學習完一章課程內(nèi)容，老師便可以就本章知識內(nèi)容形成一些課后習題便于學生對所學知識內(nèi)容加以鞏固，從而提高學生的學習效率及學習興趣。1.3充分體現(xiàn)考試的靈活性、隨機性、全面性

傳統(tǒng)的考試模式基本上是將考試題目出好后再行印刷在紙上，考試內(nèi)容是固定的，每個考生面對的題目都是相同的，盡管教師在出題時會盡量考慮到重要知識點，但一份試卷不可能全部包括整本書的重要知識點。而考試系統(tǒng)則可以通過自動組卷來形成考卷，這樣就可以讓考生所考的試卷不同，這可使教師全面了解學生對該學科內(nèi)容的掌握情況，同時也避免了考試作弊等情況的發(fā)生。

2《微生物學無紙化考試系統(tǒng)》介紹

目前無紙化網(wǎng)絡(luò)考試系統(tǒng)類型較多,根據(jù)硬件、網(wǎng)絡(luò)、應(yīng)用要求等情況我們選擇建立適合自己的考試系統(tǒng)即《微生物學無紙化考試系統(tǒng)》，現(xiàn)對該考試系統(tǒng)進行簡單介紹。

2.1建立《微生物學無紙化考試系統(tǒng)》的基本流程

2.2《微生物學無紙化考試系統(tǒng)》結(jié)構(gòu)特點

該無紙化考試系統(tǒng)分為前臺和后臺程序,管理端可以添加題庫，按需要可選擇手動和自動組卷等方式,手動方式管理員可以從題庫中抽取適合考生的題目,自動組卷方式則隨機抽取試題;本系統(tǒng)包括單選題、多選題、判斷題、簡答題、填空題等題型,該系統(tǒng)題庫試題可以按難易程度分類,在考試結(jié)束后可以自動統(tǒng)計單選題、填空題、多選題得分，并給出正確答案,簡答題提交到管理端由老師打分后統(tǒng)計出總分；管理端可以修改、刪除題庫中的試題。

2.3《微生物學無紙化考試系統(tǒng)》功能模塊介紹

該無紙化考試系統(tǒng)分為三大模塊：用戶注冊模塊、考試模塊和系統(tǒng)管理模塊。其中系統(tǒng)管理模塊是進行題目的添加、存儲和刪除，是系統(tǒng)運行的基礎(chǔ)?？荚嚹K是客戶端學生或教師通過自己的姓名和學號登陸系統(tǒng)，進入界面時由系統(tǒng)按照出題教師預(yù)先設(shè)置好的試卷結(jié)構(gòu)從題庫中隨機抽取適合的題目。

2.4《微生物學無紙化考試系統(tǒng)》操作介紹

本考試系統(tǒng)可以兩種安裝方式：一種是在教師機或者專用服務(wù)器上安裝軟件的服務(wù)器端，在學生機上安裝客戶端，考試時通過局域網(wǎng)將二者聯(lián)系起來，由客戶端向服務(wù)器端發(fā)送個人信息后，服務(wù)器端收到信息核查無誤后，考生則可以開始考試，同時開始計時，考試結(jié)束時將考生數(shù)據(jù)保存在服務(wù)器端；另外一種方式是服務(wù)器端和客戶機端都安裝在服務(wù)器或教師控制機上，將客戶端文件夾設(shè)置為共享并給出適當?shù)脑L問權(quán)限，學生機通過“網(wǎng)上鄰居”來訪問服務(wù)器（教師機）端的共享資源來調(diào)取考試題目，答題結(jié)果可保存在服務(wù)器（教師機）端，也可以在交卷時直接在學生機端顯示考試成績。以下就共享操作方式做簡單介紹：

(1)下載測試系統(tǒng)壓縮文件，并解壓。

(2)雙擊Exam.exe，進入測試系統(tǒng)客戶端，點擊登錄，在“網(wǎng)上鄰居”上選擇相應(yīng)題庫。

(3)出現(xiàn)登錄信息，要求輸入學生姓名、學號，選擇新的測試按鈕，則可進入測試界面（如圖1所示）

(4)進入測試界面，則選擇開始答題，進入正式答題，開始倒記時間。在測試時可以自由選擇題目類型及題目，做完試題后，便可交卷，若考試時間已結(jié)束考生還未交卷，則系統(tǒng)會自動交卷。（如圖2所示）

(5)在交卷后點擊成績統(tǒng)計即可查詢單項選擇題，多項選擇題和填空題得分情況。（如圖3所示）

2.4《微生物學無紙化考試系統(tǒng)》應(yīng)用情況

在微生物學的這門課程中,涉及到許多如需學生理解、識記、應(yīng)用等要求的知識點，需要識記的知識點也比較多，在平時教學過程中，在每講授完一章的課程后，我們便把各章相應(yīng)的知識點，設(shè)計成單選題、多選題、判斷題、填空題等題型的試卷，然后存儲在服務(wù)器上，學生可以在用到校園網(wǎng)的地方，用我們服務(wù)器上指定路徑的數(shù)據(jù)源來進行自我測試，測試完后馬上知道知識點掌握的情況，對還未掌握的知識點，加以強化學習，這樣逐章的學習，形成了循序漸進的過程，使學習過程變得輕松，掌握的知識也扎實，增加學習的效果。在期末時，我們選了一間網(wǎng)絡(luò)機房作為考試場地，設(shè)計成單選題、多選題、判斷題、填空題、簡答題等題型的試卷，為了考核學生對該門課程綜合掌握的情況，我們選擇了自動組卷方式，考試結(jié)束后單選題、多選題、判斷題、填空題等題型的分數(shù)在學生考試完后就自動顯示出來，同時也把學生未掌握的知識點信息反饋給他們，簡答題則由我們批改完后才和主觀題型的分數(shù)相累計這樣才能得出各個學生的期末成績。

3推廣無紙化考試的意義

隨著計算機在教學領(lǐng)域的深入及校園網(wǎng)絡(luò)的普遍應(yīng)用，考試形態(tài)也逐步向自動化邁進。結(jié)合《微生物學考試系統(tǒng)》的應(yīng)用情況，無紙化考試日益顯示其公正性、安全性、準確性、靈活性、隨機性、及時性、方便性、經(jīng)濟性等特點,使教師在考試這一環(huán)節(jié)中節(jié)約了大量時間，也提高了學生自主學習的興趣，從而提高了教師的工作效率和學生的學習效率。

無紙化考試給教師和學生帶來了一個新的教育和學習觀念。教師可圍繞教學大綱開展個性化教學，可以有多種教學手段；學生也可以書本同電腦相結(jié)合，從以前被動學習而發(fā)展為主動學習。把教學和學習變成一件有趣而輕松的事。

4結(jié)束語

無紙化考試系統(tǒng)是現(xiàn)代科學技術(shù)發(fā)展下教育思想、教學方法和教學手段的重大變革。無紙化考試系統(tǒng)可以極大地提高考試的靈活性、公正性、公平性、及時性。隨著計算機技術(shù)的發(fā)展、網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用能力的提高,無紙化考試已成為未來發(fā)展的必然趨勢。盡管無紙化考試有很多優(yōu)點，但是，在現(xiàn)階段還存在一些如：主觀題無法進行閱卷、受環(huán)境限制、影響因素較多等方面缺陷不容我們忽視，還不能完全替代傳統(tǒng)筆試，所以當前作為考試手段還要兩種考試方式加以結(jié)合，充分發(fā)揮它們各自的優(yōu)勢與作用。

參考文獻：

[1]劉洋,史鑫.淺議無紙化網(wǎng)絡(luò)考試系統(tǒng)[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報, 2008(34):30.

[2]程道光.推廣計算機無紙化考試探討[J].計算機教育, 2007(11):217.

篇2

生物也是一門實踐性和討論性較強的科學，也比較適合采用協(xié)同模式來加以學習.在實施這個學習模式過程中，也需要注意教學目標的定制、學習過程的控制、學習策略的組織和學案的設(shè)計等四個方面的相關(guān)內(nèi)容.

一、制定教學目標，將教學目標的引導(dǎo)性和學生學習目標個性化彈性結(jié)合

學案導(dǎo)學協(xié)同學習模式需要教師的學案作為學習的引導(dǎo).教學學案的編寫也要注意具有目的性和引導(dǎo)性.例如在“生態(tài)系統(tǒng)的能量流動”的課程復(fù)習中，學案的教學目標可以大致定為能夠解讀能量流動圖示、能夠用圖解法分析流經(jīng)某營養(yǎng)級的過程、能夠進行能量傳遞效率的相關(guān)計算、能夠設(shè)計調(diào)整能量流動方向的方案這四個方面.在確定教學目標后，學生可以對照教學目標和自己的學習進度，制定自己的學習任務(wù)，然后通過小組協(xié)同學習，如果學習能力較好的完成了學習目標，可以總結(jié)自己的學習心得，來分享給小組，實現(xiàn)共同的進步.

二、學習過程的控制，學生作為學習的主體，教師監(jiān)督和指導(dǎo)

協(xié)同模式的學習，要以學生作為學習的主體，教師在學生學習的過程中加以指導(dǎo)和監(jiān)督.課堂上教師要避免一講到底，留夠充分的時間來讓學生們展開小組學習，自主安排學習目標.一節(jié)課程的時間設(shè)置是四十五分鐘，如果是比較容易看懂理解的知識點，教師可以把主要的時間交給學生.例如可以讓學生分成小組來講課，在小組講完課后進行共同進行評斷講課的好壞，也能夠了解學生的掌握程度.生物的知識點許多都需要記牢，很多知識點涉及的名詞多又容易混淆，在課堂上分組后，小組成員可以互相提問記憶，例如常用的試劑、常用的物質(zhì)、生物的種類等等，還可以開展問答競賽來強化記憶.此外對于一些復(fù)雜的知識點則需要老師在學生討論后留出一定的時間來講解透徹，教師講完后可以留下相關(guān)的練習.

三、學習的組織策略，實現(xiàn)合作學習、個別學習與競爭學習的有機結(jié)合

采用協(xié)同學習模式，教師可以根據(jù)學生之間的差異，分組采取自愿和指定分配相結(jié)合的方式，優(yōu)劣互補，合理搭配，實現(xiàn)合作學習、個別學習與競爭學習的有機結(jié)合.在確定小組后，每個小組定制小組目標，教師也可以留下相關(guān)作業(yè)由小組共同探討完成.不同的小組可以進行評比，互相刺激.在小組的內(nèi)部，學習任務(wù)的完成可以通過互相多多交流探討，學習理解能力較強的可以多多帶領(lǐng)引導(dǎo)其他成員思考，小組成員有不同意見也可以積極提出來討論，最后得出統(tǒng)一意見完成作業(yè)，加深學生對學習內(nèi)容的理解.教師在對小組作業(yè)成績進行評估時，可以根據(jù)學生小組的總體成績、學生的個人成績以學生在小組中的表現(xiàn)和學生取得的進步來共同評判，這樣也能夠進一步刺激小組成員之間的學習合作.在小組的學習后，教師可以根據(jù)小組學習任務(wù)的完成情況以及反饋的問題來進行重點精講，幫助進一步的鞏固和學習.

四、教學學案的設(shè)計，結(jié)合重點和實時熱點內(nèi)容設(shè)計相關(guān)專題，幫助學生構(gòu)建知識框架

學案是用來對學生的學習加以引導(dǎo)的，所以教學學案的設(shè)計顯得至關(guān)重要.教師可以根據(jù)復(fù)習的進度來確定專題.一輪復(fù)習時按照教材，二輪復(fù)習則可以跨越相關(guān)知識體系來構(gòu)建專題，幫助學生構(gòu)建知識框架.

以圖表題型來設(shè)計專題.圖形圖表題在近年來的高考生物中占有較大的比重，它對學生的信息識別提取、篩選和轉(zhuǎn)換能力都能有效的培養(yǎng)，可以根據(jù)教材的內(nèi)容來設(shè)置“模式圖專題、流程圖專題、曲線圖專題”.例如主要用來展示實驗過程或者生理過程的全貌的流程圖可以集合成一個專題.

根據(jù)重要的知識點、線來設(shè)計微專題.可以根據(jù)某一物質(zhì)、結(jié)構(gòu)、實驗等相聯(lián)系的點來設(shè)計微專題.按照生物中的分類，設(shè)置水、葡萄糖、酶等物質(zhì)專題，設(shè)置紅細胞、染色體、酵母菌等結(jié)構(gòu)專題，設(shè)置結(jié)果異常原因分析實驗專題等等.這些專題又分別按照點、線來設(shè)置.小型的知識點就按點來設(shè)置，例如“水專題”這個知識點按點來構(gòu)建，可以分為水在生物體中的含量、水在生物體內(nèi)的來源和消失、水與其他生命活動的關(guān)系、與水有關(guān)的實驗等.大型的知識體系則可以按線來構(gòu)建，例如可以圍繞“細胞 個體生態(tài)系統(tǒng)生物圈 ”構(gòu)建一個“生命信息系統(tǒng)傳遞”專題，然后對照四個層次的知識點的重要考點又按點展開專題，這樣就可以比較系統(tǒng)的把握住知識點.

篇3

[關(guān)鍵詞] 凝膠法;動態(tài)濁度法;原輔材料;MB-80微生物動態(tài)檢測系統(tǒng)

[中圖分類號] R37 [文獻標識碼]B [文章編號]1674-4721(2010)03(a)-130-02

《中國輸血技術(shù)操作規(guī)程》1997版中規(guī)定血站使用的一次性血袋和一次性注射器必須進行熱原檢測,檢查方法使用細菌內(nèi)毒素檢查法[1]。為保證血液質(zhì)量,本站將制備血液的各種原輔材料也參照上述檢測項目進行實驗。以往本站使用凝膠法對原輔材料內(nèi)毒素進行檢測,只能判定是否合格,而無法檢測出準確的內(nèi)毒素含量。為提高血站原輔材料質(zhì)量控制水平,本站引進了MB-80微生物動態(tài)檢測系統(tǒng)進行細菌內(nèi)毒素定量檢測,通過實驗與摸索,建立了各種原輔材料內(nèi)毒素的檢測方法。通過對122份各種原輔材料樣本使用動態(tài)濁度法和凝膠法進行內(nèi)毒素實驗,檢測結(jié)果一致?，F(xiàn)將實驗方法報道如下:

1 資料與方法

1.1 一般資料

2009年1～12月抽檢的共122份各種原輔材料樣本(包括血袋、濾器、注射器、復(fù)方甘油、濃氯化鈉、氯化鈉、各種空腔耗材等)。

1.2 儀器與試劑

1.2.1 儀器動態(tài)濁度法:MB-80微生物動態(tài)檢測系統(tǒng)(北京金山川科技發(fā)展有限公司);凝膠法:TAL-40A試管恒溫儀。

1.2.2 試劑動態(tài)濁度法:細菌內(nèi)毒素工作標準品(10 EU/支,批號:070618);革蘭陰性菌脂多糖檢測試劑盒(靈敏度:0.01 EU/ml,批號:EKT105);以上試劑均由北京金山川科技發(fā)展有限公司提供。凝膠法:細菌內(nèi)毒素工作標準品(10 EU/支,批號:0703260);鱟試劑(靈敏度:0.25 EU/ml、0.06 EU/ml,批號:0705181、0703161);以上試劑均由湛江安度斯生物有限公司提供。所有試劑均在有效期內(nèi)。

1.3 實驗方法

1.3.1 供試品處理將血袋在百級凈化臺內(nèi)將血液保存液釋放入空袋內(nèi),再與紅細胞保存液混合,在密閉系統(tǒng)內(nèi)反復(fù)混勻,置于37℃恒溫箱浸提1 h,取混合保存液作為供試品檢測。其余裝有液體的樣本,直接抽取袋內(nèi)溶液作為供試品檢測。空腔耗材根據(jù)產(chǎn)品標準規(guī)定的內(nèi)毒素限值確定授提介質(zhì)體積,用內(nèi)毒素檢查用水浸泡器具內(nèi)腔,置37℃恒溫箱浸提1 h制備供試液。

1.3.2 標準曲線的可靠性試驗用標準內(nèi)毒素配成2、0.25、0.031 25 EU/ml 3個濃度作標準曲線。每一濃度做3支平行管,同時做2支陰性對照。檢測結(jié)果,陰性對照反應(yīng)時間均>3 600 s,大于標準曲線最低濃度的反應(yīng)時間,r=-0.992 24,實驗有效。

1.3.3 確定最大有效稀釋倍數(shù)(MVD)MVD=CL/λ;其中C是供試品濃度為1.0 ml/ml;L是原輔材料內(nèi)毒素限值;λ是標準曲線上最低的內(nèi)毒素濃度為0.031 25 EU/ml。

1.3.4 干擾實驗選擇0.5 EU/ml作為原輔材料干擾試驗中添加的內(nèi)毒素濃度。選擇原液及各稀釋倍數(shù)的供試品作為實驗溶液,稀釋劑使用革蘭陰性菌脂多糖檢測試劑盒中提供的樣品處理液,按照中國藥典2005年版細菌內(nèi)毒素檢查法操作[2]。實驗結(jié)果回收率在50%～200%之間的,不存在干擾作用。依此實驗確定原輔材料細菌內(nèi)毒素定量檢測的稀釋倍數(shù)。

1.3.5 本法與凝膠法的對照實驗將122份原輔材料樣本先按照相應(yīng)方法進行處理并按照干擾實驗確定的稀釋倍數(shù)稀釋后,按照干擾實驗的操作步驟進行操作,使用MB-80微生物動態(tài)檢測系統(tǒng)進行檢測,同時用凝膠法做對照實驗。

2 結(jié)果

見表1。

實驗結(jié)果,使用動態(tài)濁度法和凝膠法對122份原輔材料樣本同時進行細菌內(nèi)毒素檢測,結(jié)果完全一致。

3 討論

依據(jù)干擾實驗結(jié)果,確定樣品稀釋倍數(shù)。樣品的內(nèi)毒素回收率在50%～200%范圍內(nèi),表明在該實驗條件下,所稀釋的樣品濃度已對動態(tài)濁度法內(nèi)毒素定量測定無干擾。該檢測濃度可以作為日常檢查的樣品濃度。

原輔材料使用凝膠法檢測,很容易出現(xiàn)假陽性或假陰性的結(jié)果,使用MB-80微生物動態(tài)檢測系統(tǒng)進行檢測,使用計算機監(jiān)控,樣品的反應(yīng)情況在電腦上能夠直觀地反映出來。而且抗干擾能力較凝膠法強。

以往使用的凝膠法因為是手工檢測、肉眼觀察,所以無原始記錄保留,而使用MB-80微生物動態(tài)檢測系統(tǒng)因是定量檢測而且使用計算機判讀,能夠清楚地保留實驗的原始記錄,這對于血站一旦發(fā)生輸血糾紛時的舉證非常關(guān)鍵。

使用MB-80微生物動態(tài)檢測系統(tǒng)進行原輔材料內(nèi)毒素檢測,操作較凝膠法更簡單,且能更直觀地觀察樣品的變化情況,尤其是臨界值的樣本,對于原輔材料的質(zhì)量控制具有非常重要的意義,且對于選擇供應(yīng)商具有重要的參考價值[3]。

MB-80微生物動態(tài)檢測系統(tǒng)不但能夠進行原輔材料的細菌內(nèi)毒素檢測,還能進行血液內(nèi)毒素、血液真菌的檢測,對于血站的血液質(zhì)量控制具有意義重大[4]。

內(nèi)毒素是目前醫(yī)藥工業(yè)中最普遍和最主要的外源性熱原,控制內(nèi)毒素污染就等于控制熱原污染,為保證血液安全,嚴格控制每一批原輔材料的內(nèi)毒素是十分必要的[5],使用MB-80微生物動態(tài)檢測系統(tǒng)進行原輔材料的內(nèi)毒素檢測,方便、快速、靈敏,且與凝膠法結(jié)果完全一致。因此,應(yīng)用MB-80微生物動態(tài)檢測系統(tǒng)使用動態(tài)濁度法定量檢測原輔材料細菌內(nèi)毒素含量的方法是可行的,且較凝膠法具有更重要的意義。

[參考文獻]

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[4]李冰,李俊杰,張振宇,等.血站一次性無菌采血器材的檢測[J].中國誤診學雜志,2008,6(7):2524-2525.

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麝香保心丸系統(tǒng)生物學研究意義重大

系統(tǒng)生物學是以整體性和系統(tǒng)性研究為特征的一門科學，強調(diào)整體性和系統(tǒng)性，可以從分子水平層次闡明復(fù)方中藥整體作用特點，是當今中藥創(chuàng)新研究中的熱點領(lǐng)域。治療冠心病的經(jīng)典中藥麝香保心丸不僅是第一個具有促進缺血心肌血管新生作用的中成藥，也是緩解胸悶、胸痛起效最快的中成藥。然而，由于麝香保心丸成分復(fù)雜，要完全清晰該藥對機體的整體治療機制難度較大。為了解決這一難題，在國家“十一五”科技支持計劃、“重大新藥創(chuàng)制”等科技重大專項的支持下，清華大學、上海第二軍醫(yī)大學等開展了麝香保心丸的系統(tǒng)生物學研究，打破了“中成藥成分不明確”的歷史，揭示了麝香保心丸治療心肌梗死的作用機制，同時也為中藥復(fù)方標準的制定、深入開展中藥復(fù)方的系統(tǒng)生物學研究奠定了基礎(chǔ)。

麝香保心丸有改善心肌缺血后差異基因表達的作用

物質(zhì)組學研究是系統(tǒng)生物學研究的基礎(chǔ)，上海第二軍醫(yī)大學張衛(wèi)東教授帶領(lǐng)的課題組從麝香保心丸中分離得到95個純化合物，30個入血成分。在此基礎(chǔ)上，代謝組學研究發(fā)現(xiàn)，麝香保心丸對心肌梗死治療作用的藥理機制主要是通過調(diào)節(jié)炎性反應(yīng)、能量代謝及心肌肥大等通路的代謝過程抑制心肌梗死的進展，其療效優(yōu)于備受海外認可的治療冠心病的復(fù)方西藥Polypill。羅國安教授課題組通過基因組學方法對麝香保心丸作用機制進行研究，結(jié)果顯示，心肌缺血后表達水平升高的基因在麝香保心丸干預(yù)后水平降低，而心肌缺血后表達水平降低的基因在麝香保心丸干預(yù)后水平升高，說明麝香保心丸有改善心肌缺血后差異基因表達的作用。同時研究證實，麝香保心丸對心肌梗死有明顯的治療作用，可降低大鼠LDH、CK活性，保護缺血心肌，縮小梗死范圍，促進梗死邊緣區(qū)心肌小血管生成，增加心肌供血。

麝香保心丸具有多靶點協(xié)同治療作用

研究者在國際上率先提出利用系統(tǒng)生物學結(jié)合網(wǎng)絡(luò)生物學研究中藥復(fù)方的思路與方法，通過構(gòu)建疾病作用網(wǎng)絡(luò)及藥物一疾病作用網(wǎng)絡(luò)，從蛋白水平、分子水平闡明麝香保心丸的多作用靶點，為麝香保心丸臨床療效與安全性評價提供了重要依據(jù)。[該在國際著名雜惠《生物信息學前沿》《Briefings InBioinformatics》上，影響因子9.283。]

通過系統(tǒng)生物學研究，揭示了麝香保心丸是由多個有效成分通過多靶點協(xié)同作用發(fā)揮藥效，由此更清晰地闡明了其作用機制。同時，大量的臨床應(yīng)用也證實了麝香保心丸用于冠心病心絞痛防治的有效性，現(xiàn)已有超過1億人次獲益。

篇5

關(guān)鍵詞：穴位敷貼療法；作用機理；中醫(yī)藥系統(tǒng)生物學；綜述

DOI：10.3969/j.issn.1005-5304.2017.03.033

中圖分類號：R245.9 文獻標識碼：A 文章編號：1005-5304（2017）03-0134-03

Research Review of Functional Mechanism of Treatment by Way of Pasting TCM on Acupoints HE Yan-ping1， XIAO Xiao-qin1， DENG Gui-ming2， OUYANG Lin-qi2， CHEN Zhen2， ZHANG Zhi-guo2 （1. Hunan University of Chinese Medicine， Changsha 410208， China； 2. First Affiliated Hospital of Hunan University of Chinese Medicine， Changsha 410007， China）

Abstract： Treatment by way of pasting TCM on acupoints has a long history and the clinical efficacy is determined. In this article， based on the concept of TCM wholism and meridian theory， the mechanism of acupoint pasting therapy was expounded from the aspects of medicine effects on local stimulation of the body， meridian conduction， medicine transdermal absorption. Combining with the research hot spots of modern medicine transdermal delivery system， metabolomics， and efficacy material， this article proposed a new study mode of systems biology of TCM.

Key words： acupoint pasting therapy； mechanism of action； systems biology of TCM； review

穴位N敷療法最早見于《五十二病方》，是以中醫(yī)理論為基礎(chǔ)，以整體觀念和辨證論治為原則，根據(jù)經(jīng)絡(luò)學說，選取一定的腧穴，并采用適當?shù)乃幬镞M行貼敷，通過經(jīng)絡(luò)刺激與藥物的作用，調(diào)理臟腑陰陽，疏通經(jīng)絡(luò)氣血，從而達到預(yù)防和治療疾病目的的一種療法[1-3]。

穴位敷貼療法是中醫(yī)外治法的特色，目前在臨床上已經(jīng)廣泛應(yīng)用于內(nèi)、外、婦、兒等科急慢性疾病，療效肯定，尤其對肺系疾病如哮喘、慢性支氣管炎、過敏性鼻炎防治效果顯著[4-8]。

穴位敷貼療法作用機制非常復(fù)雜，在國內(nèi)外研究者對中藥穴位給藥機制進行的初步研究中，一般認為是藥物透皮吸收和經(jīng)絡(luò)系統(tǒng)對人體調(diào)節(jié)的雙重效應(yīng)[9]。本文主要從以下3方面論述穴位貼敷療法作用

基金項目：國家中醫(yī)藥管理局中藥炮制學重點學科（2012年）；湖南省中醫(yī)藥管理局重點項目（201443）；湖南省教育廳重點項目（13A067）；張志國全國名老中醫(yī)藥專家傳承工作室建設(shè)項目（2016年）

通訊作者：肖小芹，E-mail：

機理，為今位貼敷療法的臨床應(yīng)用和實驗研究提供依據(jù)。

1 對機體的局部刺激

即相當于藥物灸療法，使局部血管擴張，促進血液循環(huán)，并通過神經(jīng)反射，激發(fā)機體的調(diào)節(jié)作用。現(xiàn)代研究表明，當藥物作用人體穴位后，使該穴位的組織結(jié)構(gòu)、皮膚、神經(jīng)、血管、淋巴均發(fā)生一定的變化，某些中藥能刺激穴位使局部的溫度增高，毛細血管擴張，有利于藥物成分通過皮膚穿過毛孔不斷地進入淋巴液、血液，從而發(fā)揮其藥理作用。穴位敷貼還可能通過刺激機體局部以及藥物的吸收、代謝對機體的有關(guān)物理和化學感受器產(chǎn)生影響，直接反射性地調(diào)整大腦皮層和植物神經(jīng)系統(tǒng)的功能，通過細胞免疫和體液免疫增強抗病能力，從而達到防病治病的目的[10-11]。

但目前中藥藥效成分及經(jīng)絡(luò)調(diào)節(jié)機制尚未闡述清楚，尋找其他途徑的研究方法對于揭示中藥穴位貼敷給藥的機制更有意義。而從中藥藥效物質(zhì)基礎(chǔ)和代謝組學探求中藥藥效物質(zhì)基礎(chǔ)已經(jīng)成為當今中醫(yī)藥界乃至整個藥學界關(guān)注焦點問題[12]。劉莉等[13]通過超高效液相色譜結(jié)合高分辨率質(zhì)譜聯(lián)用（UPLC-Q-TOF- MS）技術(shù)研究中藥穴位貼敷治療豚鼠尿液代謝物圖譜，初步確認部分哮喘發(fā)作潛在的生物標志物和治療哮喘潛在的生物標志物。該研究建立了基于豚鼠尿液的UPLC-Q-TOF-MS代謝組學研究方法，初步闡釋了中藥穴位敷貼治療哮喘的代謝組學機制和中醫(yī)穴位敷貼透皮給藥的內(nèi)涵。研究結(jié)果對用現(xiàn)代生物科學技術(shù)解釋傳統(tǒng)中藥制劑理論有一定的啟發(fā)作用。

2 穴位刺激及經(jīng)絡(luò)傳導(dǎo)

研究表明經(jīng)絡(luò)和穴位不同于血管和血液，它可以使藥物直接到達相關(guān)臟腑發(fā)揮作用，而不是像血管和血液將藥物廣泛分布到全身[10]。各種病邪侵犯人體，臟腑功能受損，導(dǎo)致經(jīng)絡(luò)澀滯，郁而不通，氣血運行不暢，引起各種疾病，此時可能在經(jīng)絡(luò)循行部位尤其在其所屬腧穴部位出現(xiàn)麻木、疼痛、紅腫、結(jié)節(jié)或特定敏感區(qū)及與經(jīng)絡(luò)相關(guān)臟腑的疾病等異常情況。用中藥貼敷相關(guān)穴位，激發(fā)經(jīng)氣，既有穴位刺激作用又通過經(jīng)絡(luò)傳導(dǎo)，使藥物充分發(fā)揮其功效。改善經(jīng)絡(luò)氣血的運行，糾正臟腑的陰陽失衡，對五臟六腑的生理功能和病理狀態(tài)具有良好的治療和調(diào)整作用，從而達到抗御病邪，保衛(wèi)機體的作用[14]。腧穴作為臟腑氣血匯聚之所，有其獨特的生理功能，現(xiàn)代醫(yī)學研究還認為，經(jīng)穴對藥物具有外敏感性和放大效應(yīng)，經(jīng)絡(luò)系統(tǒng)是低電阻的運行通道，因此，藥物貼敷于特殊經(jīng)穴，能迅速在相應(yīng)組織器官產(chǎn)生較強的藥理效應(yīng)，起到單相或雙相調(diào)節(jié)作用[11]。

3 透皮吸收

藥物貼敷于相應(yīng)穴位后，經(jīng)皮膚滲透吸收，進而通過血液循環(huán)最終到達臟腑經(jīng)氣失調(diào)的病所，發(fā)揮藥物的“歸經(jīng)”和功能效應(yīng)，從而產(chǎn)生治療疾病的作用[15-17]。

中藥經(jīng)皮給藥系統(tǒng)（TDS）是將中藥或中藥提取物與適當基質(zhì)和/或透皮吸收促進劑混合后，敷貼于皮膚表面或相應(yīng)穴位以起到治療作用[18]。穴位貼敷與TDS概念不謀而合，因此對TDS和中藥體外透皮吸收的研究對揭示中藥穴位給藥機制具有重要意義。穴位敷貼具有經(jīng)皮給藥的優(yōu)點，不僅可以避免因口服給藥導(dǎo)致胃腸內(nèi)消化酶對藥物的分解作用和肝臟的首過效應(yīng)，還可以通過控制藥劑輸送的速率，產(chǎn)生持續(xù)穩(wěn)定的血藥濃度，降低藥物的毒副作用，減少給藥次數(shù)，經(jīng)濟安全，簡便易行。故將中藥經(jīng)皮給藥與穴位功能結(jié)合起來研究其作用機理可以發(fā)揮更大的優(yōu)勢。

傳統(tǒng)的穴位敷貼給藥局限于丸、散、膏、糊等制劑，藥物的溶解率不高，且有效成分難以迅速充分透皮透穴吸收利用，限制了藥效發(fā)揮和進一步研究應(yīng)用[19-20]。國內(nèi)外研究者從物理促滲、化學促滲劑促滲和劑型因素3方面進行了中藥經(jīng)皮給藥促滲技術(shù)的研究[21-24]，取得了很好的效果。本課題組曾對咳喘穴位貼散進行了質(zhì)量控制研究及劑型改進，采用超臨界CO2萃取技術(shù)提取了咳喘穴位貼散配方藥物的有效部位[25]。在處方確定的基礎(chǔ)上優(yōu)選了基質(zhì)的配比組成，篩選了1%氮酮為貼片透皮促進劑，對貼片的成型性進行了研究，采用熱熔法制備了新型咳喘穴位貼片[26]；并進行了貼片體外透皮吸收和釋放性研究以及2種劑型的體外透皮特性比較研究[27]。這些工作都表明利用現(xiàn)代科學和實驗技術(shù)可以進一步促進穴位敷貼藥物的滲透吸收，更好發(fā)揮其藥理作用，為穴位敷貼進一步的研究與開發(fā)利用提供了扎實的基礎(chǔ)。

4 展望

中藥穴位敷貼療法以中醫(yī)整體觀念和經(jīng)絡(luò)學說為指導(dǎo)，既有藥物本身的滲透吸收作用，又有藥物對穴位的刺激作用以及經(jīng)絡(luò)穴位的傳導(dǎo)功能，它們之間相互影響、相互作用、相互補充，共同發(fā)揮整體疊加治療作用。中藥通過多成分、多靶點、多環(huán)節(jié)的整合效應(yīng)而發(fā)揮其綜合作用的優(yōu)勢。但傳統(tǒng)的中醫(yī)藥理論只對方藥效果給出直觀和取象比類的說明，沒有藥效物質(zhì)成分，也沒有揭示產(chǎn)生藥效的過程和機制，且中醫(yī)理論沒有指出疾病的病因病理的物質(zhì)基礎(chǔ)，有一定的局限性。近年來，中醫(yī)藥研究在國內(nèi)外得到空前的重視和發(fā)展，各種現(xiàn)代科學和高新技術(shù)介入傳統(tǒng)中醫(yī)藥研究開發(fā)，給中醫(yī)藥帶來了新的發(fā)展機遇。系統(tǒng)生物學在目前中醫(yī)藥方法學創(chuàng)新研究中最受關(guān)注，系統(tǒng)生物學以整體性研究為特征，以整合多種組學信息為手段，力圖實現(xiàn)從基因到細胞、組織、個體的各個層次的整合，是當前復(fù)雜生命體系研究中比較公認的思維方式和研究手段，中醫(yī)藥同樣是一個復(fù)雜的系統(tǒng)，其理論中最具特色的“整體觀”“辨證觀”“動態(tài)觀”，與系統(tǒng)生物學的研究思路十分一致。因此，積極引入系統(tǒng)生物學的新思路、新方法，將可能成為推動中醫(yī)藥的現(xiàn)代化探索一個突破口，也開辟了系統(tǒng)生物學研究的一個新興領(lǐng)域――中醫(yī)藥系統(tǒng)生物學。因此，以中醫(yī)藥理論為指導(dǎo)，結(jié)合現(xiàn)代科學分析與生物信息學技術(shù)，基于中醫(yī)藥系統(tǒng)生物學模式進行探索，加強基礎(chǔ)研究，從藥效物質(zhì)組學、代謝組學等方面研究中藥穴位敷貼療法治療疾病的藥效物質(zhì)基礎(chǔ)及作用機制，將可能發(fā)現(xiàn)穴位敷貼藥物藥效作用的活性分子群、作用機理及可能作用靶點，實現(xiàn)藥效物質(zhì)基礎(chǔ)與作用機制研究的一體化?；谂R床療效確切的咳喘穴位貼散，同時對傳統(tǒng)敷貼進行劑型和制作工藝的改革，借鑒現(xiàn)代透皮給藥的新技術(shù)、新方法，研制高效、新型的外用敷N藥物，將有更廣闊的市場前景。

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篇6

一、人類基因組計劃與基因組學

在榮膺1962年諾貝爾生理學醫(yī)學獎的沃森(JamesDeweyWatson)、克里克(FrancisHarryComp?tonCrick)和威爾金斯（MauriceHughFrederickWilkins),于1953年發(fā)現(xiàn)DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)之后。相繼于1958年和1980年罕見地兩次榮獲諾貝爾化學獎的桑格（FrederickSanger),先后完整定序了胰島素的氨基酸序列和發(fā)明很重要的DNA測序方法，這些劃時代的杰出成就于20世紀后半葉完全“打開了分子生物學、遺傳學和基因組學研究領(lǐng)域的大門”。于是20世紀80年代形成了基因組學，在隨后20世紀90年代人類基因組計劃實施并取得很大進展后，基因組學取得了驚人的長足進展。

基因（gene)是DNA(脫氧核糖核酸）分子上具有遺傳特征的特定核苷酸序列的總稱，系具有遺傳物質(zhì)的DNA分子片段。基因位于染色體上，并在染色體上呈線性排列。基因不僅可以通過復(fù)制把遺傳信息傳遞給下一代，還可以使遺傳信息得到表達。例如不同人種之間頭發(fā)、膚色、眼睛、鼻子等不同，是基因差異所致?；蚴巧z傳的基本單位，不僅是決定生物性狀的功能單位，還是一個突變單位和交換單位。由30億個堿基對組成的人類基因組，蘊藏著生命的奧秘。

基因組（genomes)是一個物種的完整遺傳物質(zhì)，包括核基因組和細胞質(zhì)基因組。即基因組是生物體內(nèi)遺傳信息的集合，是某個特定物種細胞內(nèi)全部DNA分子的總和。顯然原先只關(guān)注單個基因是遠遠不夠的，應(yīng)當深入研究整個基因組，于是產(chǎn)生了基因組學。

基因組學（genomics)是專門從分子水平系統(tǒng)研究整個基因組的結(jié)構(gòu)（以全基因組測序為目標）、功能（以基因功能鑒定為目標）以及比較（基于基因組圖譜和序列分析對已知基因和基因的結(jié)構(gòu)進行比較）的分支學科?；蚪M學著眼于研究并解析生物體整個基因組的所有遺傳信息，突出特點是必須以整個基因組為研究對象，而不是只研究單個基因；同時還要研究如何充分利用基因在各個領(lǐng)域發(fā)揮作用。基因組學概括起來涉及基因作圖、測序和整個基因組功能分析的遺傳學問題。這門分支學科交叉融合了分子生物學、計算機科學、信息科學等,并以全新視角探究生長與發(fā)育、遺傳與變異、結(jié)構(gòu)與功能、健康與疾病等生物醫(yī)學基本問題的分子機制，同時提供基因組信息以及相關(guān)數(shù)據(jù)系統(tǒng)加以利用，進而解決生物、醫(yī)學和生物技術(shù)以及相關(guān)產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域的有關(guān)問題[3]。基因組學的主要目標包括認識基因組的結(jié)構(gòu)、功能及進化規(guī)律，闡明整個基因組所涵蓋遺傳物質(zhì)的全部信息及相互關(guān)系，為最終充分合理利用各種有效資源，以提供預(yù)防和治療人類疾病的科學依據(jù)。

人類基因組計劃（humangenomeproject，HGP)的確立和實施極大地促進了基因組學的發(fā)展。人類基因組計劃的提出，可追溯到尋求新方法解決日本廣島長崎原子彈幸存者及其后代的基因突變率檢測低于預(yù)期問題。1984年12月美國能源部資助召開的環(huán)境誘變和致癌物防護國際會議,第一次提出測定人體基因和全部DNA序列，并檢測所有的突變,計算真實的突變率。1985年6月，美國能源部正式提出了開展人類基因組測序工作，形成了“人類基因組計劃(HGP)”的初步草案。歷經(jīng)幾年醞釀與論證，1988年美國國會批準撥款，支持這一被譽為完全可以與“曼哈頓原子彈計劃”、“阿波羅登月計劃”并列相比美的宏偉科學計劃。1990年正式啟動后，陸續(xù)擴展成為美國、英國、法國、德國、日本和中國共同參加的國際性合作計劃。2000年人類基因組工作框架圖（草圖）完成，是人類基因組計劃成功的標志。

HGP這項規(guī)模宏大，跨國家又跨學科的大科學探索工程。旨在測定組成人類染色體（指單倍體）中所包含的30億個堿基對所組成的核苷酸序列，從而繪制人類基因組圖譜，并且辨識其載有的基因及其序列，達到破譯人類遺傳信息，解碼生命奧秘，探索人類自身的生、老、病、死規(guī)律，揭示疾病產(chǎn)生機制以提供疾病診治的科學依據(jù)。截至2005年，人類基因組計劃的測序工作已經(jīng)完成，但基因組學等研究工作一直在不斷深人和擴展。例如，2006年啟動了腫瘤基因組計劃力求揭示人類癌癥的產(chǎn)生機制以及癌癥預(yù)防與治療的新理念。當下已經(jīng)邁進后基因組時代，從揭示生命所有遺傳信息轉(zhuǎn)移到在分子整體水平上對功能的研究（功能基因組學）。21世紀的生命科學以新姿態(tài)和新方法闊步向著縱深發(fā)展，同時有力推進了基礎(chǔ)與臨床醫(yī)學、生物信息學、計算生物學、社會倫理學等相關(guān)學科的蓬勃發(fā)展。為促進這些相關(guān)學科及其應(yīng)用的更好發(fā)展，尤其推動在人類健康與疾病、個性化醫(yī)療、農(nóng)業(yè)、環(huán)境、微生物等諸多領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，自2006年以來巳經(jīng)召開了十屆國際基因組學大會（ICG)。第10屆國際基因組學大會于2015年10月在中國深圳舉行,特別就臨床基因組學、生育健康、癌癥、衰老、精準醫(yī)療、人工智能與健康、農(nóng)業(yè)基因組學、合成生物學、生命倫理和社會影響、相關(guān)組學及生物產(chǎn)業(yè)等熱點問題進行深人研討，展現(xiàn)了相關(guān)組學的旺盛活力。

二、轉(zhuǎn)錄組學、蛋白質(zhì)組學、代謝組學等與基因組學相輔相成

基因組學作為研究生物基因組的組成，組內(nèi)各基因的精確結(jié)構(gòu)、相互關(guān)系及表達調(diào)控的科學，又必須從系統(tǒng)生物學角度與方法，著眼于整體出發(fā)去研究人類組織細胞結(jié)構(gòu)、基因、蛋白質(zhì)及其分子間相互作用，并通過整體分析研究人體組織器官的功能代謝狀態(tài)，從而才能更有效地探索解決人類疾病發(fā)生機制及其診治與保健問題。

雖然人類基因組圖揭示了人類遺傳密碼，而對生命活動起調(diào)節(jié)作用的是蛋白質(zhì)?；蚪M研究本身不能體現(xiàn)蛋白質(zhì)的表達水平、表達時間、存在方式以及蛋白質(zhì)自身獨特活動規(guī)律等。因此，自從基因和基因組學問世以后，分子生物學的組學大家庭中，不斷延伸分化形成了相互密切關(guān)聯(lián)的轉(zhuǎn)錄組學（tmnscrip-tomics)、蛋白質(zhì)組學（proteomics)、代謝組學（metabo-lomics),以及脂類組學（lipidomics)、免疫組學（lmmu-nomics)、糖組學（glycomics)、RNA組學（RNAomics)等,這些相互密切關(guān)聯(lián)的組學構(gòu)成豐富的系統(tǒng)生物學以及組學生物技術(shù)基礎(chǔ)。

轉(zhuǎn)錄組學是一門在整體水平上研究細胞中基因轉(zhuǎn)錄情況以及轉(zhuǎn)錄調(diào)控規(guī)律的分支學科。也即轉(zhuǎn)錄組學是從RNA水平研究基因表達的情況。轉(zhuǎn)錄組即一個活細胞所能轉(zhuǎn)錄出來的所有RNA的總和，是研究細胞表型和功能的一個重要手段?？梢娫谡w水平上研究所有基因轉(zhuǎn)錄及轉(zhuǎn)錄調(diào)控規(guī)律的轉(zhuǎn)錄組學，乃是功能基因組學研究的重要組成部分。

蛋白質(zhì)組（proteome)是指一個基因、一個細胞或組織所表達的全部蛋白質(zhì)。而蛋白質(zhì)組學研究不同時間、空間發(fā)揮功能的特定蛋白質(zhì)及其群體;從蛋白質(zhì)水平上研究蛋白質(zhì)表達模式和功能模式及其機制、調(diào)節(jié)控制及蛋白質(zhì)群體中各個組分。蛋白質(zhì)組本質(zhì)上指的是在大規(guī)模水平上研究蛋白質(zhì)的特征，包括蛋白質(zhì)的表達水平，翻譯后的修飾，蛋白與蛋白相互作用等，由此獲得蛋白質(zhì)水平上的關(guān)于疾病發(fā)生，細胞代謝等過程的整體而全面的認識?；蚪M相對穩(wěn)定，而蛋白質(zhì)組是動態(tài)的概念。研究蛋白質(zhì)組學是基因組學研究不可缺少的后續(xù)部分,也即生命科學進人后基因時代的特征。

代謝組學的概念源于代謝組，代謝組是指某一生物或細胞在一特定生理時期內(nèi)所有的低分子量代謝產(chǎn)物。代謝組學則是對某一生物或細胞在一特定生理時期內(nèi)所有低分子量代謝產(chǎn)物同時進行定性和定量分析的一門新分支學科。代謝組學以組群指標分析為基礎(chǔ)，以高通量檢測和數(shù)據(jù)處理為手段，以信息建模與系統(tǒng)整合為目標的系統(tǒng)生物學的一個分支。繼基因組學和蛋白質(zhì)組學之后新發(fā)展起來的代謝組學，是借助基因組學和蛋白質(zhì)組學的研究思想，對生物體內(nèi)所有代謝物進行定量分析，并尋找代謝物與生理病理變化的相對關(guān)系?；蚪M學和蛋白質(zhì)組學分別從基因和蛋白質(zhì)層面探尋生命的活動，而實際上細胞內(nèi)許多生命活動是發(fā)生在代謝物層面的。因此有研究者認為“基因組學和蛋白質(zhì)組學告訴你什么可能會發(fā)生，而代謝組學則告訴你什么確實發(fā)生了”。所以，代謝組學迅速發(fā)展并滲透到諸多領(lǐng)域，例如疾病診斷、醫(yī)藥研制開發(fā)、營養(yǎng)食品科學、毒理學、環(huán)境學、植物學等與人類健康密切相關(guān)的各領(lǐng)域。

三、放射組學在交叉融合中應(yīng)運而生

2015年是倫琴發(fā)現(xiàn)X射線120周年，正如簡明不列顛百科全書所評價：X射線的發(fā)現(xiàn)“宣布了現(xiàn)代物理學時代的到來，使醫(yī)學發(fā)生了革命”W。近40多年來計算機科學技術(shù)的交叉融合，以X射線透射開始并不斷拓展許多種類型的醫(yī)學成像技術(shù)，又經(jīng)歷了數(shù)字化革命而呈現(xiàn)出跨越式發(fā)展。數(shù)字化醫(yī)學影像學已經(jīng)成為現(xiàn)代醫(yī)學不可或缺的重要手段和必不可少的組成部分。醫(yī)學影像學在保健査體、疾病預(yù)防、疾病篩査、早期診斷、病情評估、治療方法選擇、康復(fù)療效評價等，以及生命科學研究方面發(fā)揮了越來越大的不可替代作用。隨著多排螺旋CT、雙源CT、能譜CT、磁共振成像（MRI)、單光子和正電子計算機斷層顯像（SPECT與PET)、圖像融合一體機成像(PET/CT等等）諸多影像醫(yī)學新設(shè)備、新技術(shù)、新方法層出不窮，醫(yī)學影像學巳經(jīng)從結(jié)構(gòu)成像發(fā)展到功能成像，又邁向分子影像學的新階段。尤其進人21世紀后，分子影像學方興未艾地蓬勃發(fā)展，已經(jīng)成為分子生物學的重要手段。當前數(shù)字化醫(yī)學影像學所形成的大數(shù)據(jù)又密切關(guān)聯(lián)到相關(guān)基因組學，應(yīng)運而生了放射組學（radiomicsV）。如果說20世紀驅(qū)動醫(yī)學影像學的發(fā)展主要是依靠物理學和計算機科學技術(shù)、電子工程科學技術(shù)等，而21世紀則迫切需要與醫(yī)學、分子生物學（包括基因組學等諸多組學）等相關(guān)學科進一步深人交叉融合相輔相成。

放射組學（亦有稱之為影像組學）、分子影像學完全是與基因組學、蛋白質(zhì)組學等相關(guān)組學彼此關(guān)聯(lián)并相互促進而不斷發(fā)展的。整合各種技術(shù)實現(xiàn)運用影像學手段顯示人體組織水平、細胞和亞細胞水平的特定分子,并能反映活體狀態(tài)下分子水平變化，從而對其生物學行為在分子影像層面進行定性和定量研究，無論在人體保健與疾病的診斷治療，或者在藥物研究開發(fā)，以及在基因功能分析與基因治療研究等方面，都凸顯了巨大優(yōu)勢和良好前景。

包含分子影像學的數(shù)字化醫(yī)學影像學迅速發(fā)展，可提供越來越豐富的多層次醫(yī)學影像數(shù)據(jù)資料，顯然必須加以深度發(fā)掘并充分利用這些極其龐大的數(shù)字化信息。通過放射組學研究，解碼隱含在醫(yī)學影像信息中的因患者的細胞、生理、遺傳變異等多因素共同決定的綜合影像信息，并客觀且定量化將其內(nèi)涵呈現(xiàn)在臨床診治、預(yù)后分析的整個過程，這無疑會成為臨床醫(yī)學具有重大意義的革命。應(yīng)運而生的放射組學，就是致力于應(yīng)用大量的自動化數(shù)據(jù)特征化算法將感興趣區(qū)域（regionofinterest,R0I)的影像數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為具有高分辨率的可發(fā)掘的特征空間數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)分析是對大量的影像數(shù)據(jù)進行數(shù)字化的定量高通量分析，得到高保真的目標信息來綜合評價腫瘤的各種表型（phenotypes),包括組織形態(tài)、細胞分子、基因遺傳等各個層次。例如近期文獻報道，放射組學可揭示腫瘤預(yù)測性的信號，能夠捕獲腫瘤內(nèi)在的異質(zhì)性，并與潛在的基因表達類型相關(guān)聯(lián)。

美國的國家癌癥研究所（NationalCancerInstitu?te,NCI),已經(jīng)建立量化研究網(wǎng)絡(luò)（quantitativere?searchnetwork,QIN)，旨在共享數(shù)據(jù)、算法和工具，以加速影像信息量化的合作研究網(wǎng)絡(luò)U5]。他們將放射組學的建設(shè)及應(yīng)用框架分為5部分:①圖像的獲取及重建;②圖像分割及繪制；③特征的提取和量化；④數(shù)據(jù)庫建立及共享；⑤個體數(shù)據(jù)的分析。當然這些均是很有挑戰(zhàn)性的工作。

放射組學通過標準化的圖像獲取以及自動化的圖像分析等,能為疾病的診斷、預(yù)后及預(yù)測提供有價值的信息。近期的研究還提示放射組學能有效預(yù)測不同患者中的腫瘤基因異質(zhì)性等，可見放射組學有著廣闊應(yīng)用前景。四、發(fā)展相關(guān)組學更好共促精準醫(yī)療

從基因組學、轉(zhuǎn)錄組學、蛋白質(zhì)組學、代謝組學等2直到新形成的放射組學，均是在相關(guān)學科交叉融合中，當條件與時機發(fā)展到一定程度而瓜熟蒂落催生。

這些相互關(guān)聯(lián)的組學全部都兼?zhèn)渲鴮W科分化以及整合的特色。學科交叉融合根據(jù)發(fā)展需要分化催生出4新分支，而所有這些組學分支學科又都從系統(tǒng)生物學角度出發(fā)，注重對形成的分支學科自身整體開展研I究。正是如此辯證統(tǒng)一的現(xiàn)代科技發(fā)展特點，如同DNA的螺旋結(jié)構(gòu)一樣在不斷深化中而螺旋式上升，7推動科學技術(shù)向更深層次和更高水平發(fā)展。

篇7

1990年啟動的人類基因組計劃把生物學由分子生物學時代推向了系統(tǒng)生物學時代,生物學由分解轉(zhuǎn)向整合。代謝組學是繼基因組學、轉(zhuǎn)錄組學、蛋白質(zhì)組學之后,系統(tǒng)生物學的重要組成部分。細胞內(nèi)的生命活動大多發(fā)生在代謝物層面,如細胞信號釋放、能量傳遞、細胞間通信等,因此,代謝組學被認為是“組學”研究的最終方向[1]。中醫(yī)藥學是有著幾千年歷史的古老科學,中醫(yī)藥的現(xiàn)代化研究迫切要求將古老的中醫(yī)“語言”用現(xiàn)代科學加以闡釋,而近年來用現(xiàn)代醫(yī)學的還原論思想模式來衡量和改造中醫(yī)藥學,卻出現(xiàn)了中醫(yī)藥學在現(xiàn)代科學面前無法證明其科學性的尷尬局面[2]。代謝組學與中醫(yī)藥學都是用整體思維模式來研究機體的,因此,如果能尋找到有機的切合點,將處于科學研究前沿的代謝組學與中醫(yī)藥學研究結(jié)合起來,勢必能更好地推動中醫(yī)藥現(xiàn)代化的進展。筆者重點探討了代謝組學與中醫(yī)藥學的聯(lián)系及代謝組學在中醫(yī)藥現(xiàn)代研究中的應(yīng)用,以期拋磚引玉,為代謝組學應(yīng)用于中醫(yī)藥的現(xiàn)代化研究提供理論幫助。

1  代謝組學與中醫(yī)藥學理論體系的聯(lián)系

   

中醫(yī)藥學是有著數(shù)千年歷史的古老科學,在歷代醫(yī)家不懈的醫(yī)療實踐中,形成了以整體觀念和辨證論治為特點的理論體系。所謂整體觀念,是關(guān)于人體自身的完整性及人與自然和社會環(huán)境統(tǒng)一性的認識,是整體思維方法在中醫(yī)理論中的體現(xiàn)。中醫(yī)藥學非常重視人體的統(tǒng)一性和完整性,認為人體的每個局部都是整體的一部分,都具有整個生命的全部信息；另一方面注重人體與環(huán)境的統(tǒng)一性,認為人的生命活動與自然運動規(guī)律相統(tǒng)一。這種觀念貫穿于中醫(yī)學對人體的生理活動和病理變化乃至疾病的診斷、預(yù)防和治療等各個方面的理性認識之中。近年來,中醫(yī)藥現(xiàn)代化研究已經(jīng)成為學術(shù)科研上的焦點問題,學者們力圖用現(xiàn)代科學方法論來衡量和改造中醫(yī)藥學,卻出現(xiàn)了中醫(yī)藥學在現(xiàn)代科學面前無法證明其科學性的尷尬局面[2]。這都是由于現(xiàn)代醫(yī)學的方法論與中醫(yī)藥學的方法論之間存在著明顯的鴻溝,中醫(yī)藥學研究用的是整體思辨的網(wǎng)狀思維模式,它注重把握事物之間的聯(lián)系,而不是事物本身,因而其知識結(jié)構(gòu)是綜合的、整體性的；同時,中醫(yī)藥學善于把人與環(huán)境因素綜合地加以考慮,其思維呈網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。而現(xiàn)代醫(yī)學研究是還原分析的鏈式思維模式,它是建立在實驗分析基礎(chǔ)上的,注重研究事物本身的特性,往往忽略了事物之間的聯(lián)系,其知識結(jié)構(gòu)是分析性的、局部的。然而,人體本身是一個復(fù)雜的整體,人體的復(fù)雜性及疾病的聯(lián)系性,與中醫(yī)的整體網(wǎng)狀思維模式接近現(xiàn)代醫(yī)學,也正由一元化向多元化轉(zhuǎn)變,由單一性向系統(tǒng)型轉(zhuǎn)變?；蚪M計劃基本完成,標志著生物學研究進入了“后基因時代”,而系統(tǒng)生物學研究是后基因時代的最主要研究任務(wù)?；蚪M學、轉(zhuǎn)錄組學、蛋白質(zhì)組學及代謝組學都是系統(tǒng)生物學的重要組成部分,基因組學、轉(zhuǎn)錄組學和蛋白質(zhì)組學分別從基因、mrna、蛋白質(zhì)層面探尋生命的活動,然而,代謝物是生命活動的最終產(chǎn)物,代謝物的水平可以被看作是基因或環(huán)境發(fā)生變化時生物體作出的最終的應(yīng)答,正如oliver fiehn所認為的“代謝物是基因型到表現(xiàn)型之間的橋梁”[3],“基因組學和蛋白質(zhì)組學告訴你可能發(fā)生什么,而代謝組學則告訴你已經(jīng)發(fā)生了什么”[4]。因此,代謝組學是系統(tǒng)生物學研究的終點?？傊?代謝組學屬于全局系統(tǒng)生物學(global systems biology)研究方法,與中醫(yī)藥學的整體觀念相對應(yīng)；且代謝組學研究的目標是代謝物,而“代謝物是基因型到表現(xiàn)型之間的橋梁”,其研究更接近表現(xiàn)型,由此,代謝組學用于中醫(yī)藥現(xiàn)代化研究具有不可比擬的優(yōu)勢。

2  代謝組學與“證”的現(xiàn)代研究

辨證論治是中醫(yī)學認識和治療疾病的基本思路,是中醫(yī)理論體系的基本特點之一?！白C”是辨證論治的起點和核心。所謂“證”,是指在致病因素作用下,機體內(nèi)外環(huán)境各系統(tǒng)之間相互關(guān)系發(fā)生紊亂所產(chǎn)生的綜合反應(yīng),是反映疾病處于某一階段病因、病性、病位、病勢等病理要素的綜合性診斷概念。因此,“證”的現(xiàn)代研究是中醫(yī)藥現(xiàn)代化研究的核心任務(wù)。近年來,學者們對“證”進行了廣泛而深入的研究,主要集中在證候的標準化、客觀化、證候的本質(zhì)、計量診斷、證候的動物模型等方面。其中證的標準化、規(guī)范化是進行“證”的其它方面研究的基礎(chǔ),如果對證候沒有一個客觀的尺度加以評價,其它方面的研究也就無法進行。每一個證候都有其外象(外候)與內(nèi)涵,證的標準化研究中,對其外候的研究主要是根據(jù)中醫(yī)文獻及臨床資料,并結(jié)合臨床流行病學研究,制訂某些證的診斷標準,使辨證達到規(guī)范化,并將現(xiàn)代醫(yī)學的實驗指征結(jié)合到證的研究標準之中；但外候是用四診——望、聞、問、切所獲得的信息進行整理而得,很難量化,即使用流行病學方法加以分析,亦是靠專家經(jīng)驗打分,最多亦只是半定量。這種診治的準確性很大程度上依賴醫(yī)生的診療經(jīng)驗,無論在準確性、穩(wěn)定性、敏感性等方面都更多地受到醫(yī)患雙方主觀因素的影響。因此,從證的內(nèi)涵方面去制定“證”的診斷標準十分有意義。近年來,學者們致力于探索證候的高特異性和高靈敏性的指標,試圖建立證候?qū)嶒炘\斷單個金指標,然而,由于證的整體性、動態(tài)性和異病同證、同病異證等特征,不可能用單一指標作定性、定量、定位的說明。據(jù)此,證候客觀化研究采用綜合指標,精選非特異指標進行特異組合,建立能反映證本質(zhì)并能區(qū)別它證的定性、定量、定位綜合實驗指標,輔助四診,確定證候診斷具有重要的意義。代謝組學正具備反映和解決這些問題的“組”、“群”、“譜”集成的分析功能。它能夠通過檢測不同時間患者的尿液或血液,對這些代謝產(chǎn)物進行分析,從而確定不同的證所對應(yīng)的代謝組,使“證”可以得到客觀化的表述。另外,利用代謝組學方法,通過研究代謝物圖譜隨時間的變化,能夠幫助人們更好地理解疾病過程中“證”的變化與機體內(nèi)物質(zhì)的代謝途徑和代謝狀況的關(guān)系,還有助于疾病生物標記物的發(fā)現(xiàn)和輔助診斷,使診斷、治療達到個體化。其準確性依賴于儀器的性能,可以提高診治的科學化、定量化,避免了人為因素的誤診。

3  代謝組學與中醫(yī)藥療效的整體評價

既然疾病具有系統(tǒng)化、動態(tài)化、整體化的特征,所以,在治療時應(yīng)隨疾病的進程不同相應(yīng)地調(diào)整藥物劑量和種類。因為疾病發(fā)生的不同階段需要不同的藥物組分發(fā)揮調(diào)節(jié)作用,而以單一成分作用到單靶點的西藥對此束手無策。從這個意義上講,中藥沒有無效成分。所謂無效成分只是相對疾病的不同階段而言。因此,未來的若干年,復(fù)方藥或多組分藥將在疾病治療中擔當重要角色。中藥及復(fù)方具有多種組分,其多效性、多靶點、多途徑發(fā)揮作用等特點又為其臨床療效評價帶來了很多難題。近年來,對于中醫(yī)藥的臨床療效評價,自覺不自覺地照搬西醫(yī)過去生物醫(yī)學模式的療效評價和標準,從單側(cè)面、單生物學因素著手,缺少系統(tǒng)地反映中醫(yī)個體診療特色和復(fù)合干預(yù)策略的療效評價方法和指標[5],這一點嚴重影響了中醫(yī)藥的質(zhì)量和水平及其可信度。另一方面,又無法有效地將可能存在的臨床療效優(yōu)勢客觀的表現(xiàn)出來。因此,中醫(yī)藥的臨床療效必須用系統(tǒng)方法學加以評價,尋找客觀、系統(tǒng)的臨床療效評價方法是中醫(yī)藥現(xiàn)代研究中急需解決的重點問題。

代謝組學的出現(xiàn)為中醫(yī)藥臨床療效評價提供了全新的思路和工具,中藥(尤其是復(fù)方)的整體性作用機制和療效在系統(tǒng)代謝組學的研究方法下將可能得到充分的展示和挖掘。疾病狀態(tài)可以引起機體內(nèi)代謝物的整體發(fā)生變化,成功的治療必須使代謝網(wǎng)絡(luò)中的缺陷部分正常化,同時又不得干擾其它維持健康所必須的代謝途徑的調(diào)控[6]。利用代謝組學方法,通過監(jiān)測分析尿液、血液、唾液及細胞和組織的提取液等一系列樣品的譜圖在用藥前后的整體變化,再結(jié)合模式識別方法,不僅可以客觀地評價藥物對于疾病的治療效果,還可以對人體功能活動、生存質(zhì)量和影響健康等的重大事件加以評價。中藥及復(fù)方的臨床療效評價得以客觀化后,對于中醫(yī)藥學用循證醫(yī)學的方法進行進一步療效評價提供了可能性。另外,在中醫(yī)藥研究中要高度重視其對腸道菌群的影響?，F(xiàn)代研究發(fā)現(xiàn),在正常情況下腸道菌群之間存在著復(fù)雜的動態(tài)平衡關(guān)系,此種平衡不僅為腸道正常菌群的生存所需要,而且對其宿主的多種生理功能(尤其是代謝)乃至生命活動亦至關(guān)重要,即腸道微生物群落實際上參與了人體的生理、病理和藥理(毒理)過程,形成了人類代謝網(wǎng)絡(luò)中重要的組成部分。中醫(yī)從整體出發(fā)研究人體的平衡與失調(diào)問題,并通過中藥使其恢復(fù)平衡,與腸道內(nèi)微生態(tài)環(huán)境的平衡理論有異曲同工之處。中藥大多數(shù)給藥途徑是通過口服,經(jīng)過消化道在局部起作用或通過吸收在全身起作用。中醫(yī)藥的整體觀雖然與西醫(yī)相比具有其特殊性,但與現(xiàn)代微生態(tài)學具有一致性,因此,腸道菌群研究很可能會成為用代謝組學的方法來研究中醫(yī)藥的突破口。正如代謝組學鼻祖nicholson教授所提出,“在global systems biology的框架下,將人看作一個superorganism來進行代謝組學研究的思想,把人與環(huán)境(地理的、社會的)、人與腸道菌群之間的相互作用加以綜合考慮,使我們能夠更全面、真實地反映人體疾病與代謝變化的關(guān)系,從而達到個性化醫(yī)療(personalized healthcare)的理想目標”[7]。這種思想與傳統(tǒng)中醫(yī)藥強調(diào)人與社會環(huán)境的整體觀、四時和飲食對人的影響、辨證施治等思想是一致的。

4  代謝組學與中藥新藥研究

中藥的化學成分復(fù)雜,中藥及復(fù)方在治療疾病時,主要是由于藥效組分在多靶點或多器官上發(fā)揮整體綜合調(diào)節(jié)作用,具有多因微效的特點。正由于中藥及復(fù)方的多組分和作用具有多效性、多靶點性、多途徑性等特點,為其新藥開發(fā)帶來了諸多的障礙,如中藥的質(zhì)量控制、發(fā)揮作用的物質(zhì)基礎(chǔ)、作用機理、安全性研究等都是中藥新藥研究亟待解決的重點和難點問題[8]。

中藥材的質(zhì)量直接影響中藥飲片和中成藥的質(zhì)量,最終影響其臨床療效。中藥材的質(zhì)量好壞與其所含的化學成分直接相關(guān)。因此,對中藥組成成分的控制是中藥材質(zhì)量控制的著眼點。中藥的多種組分,其實質(zhì)就是其多種代謝產(chǎn)物的集合,其組成、含量和存在狀態(tài)等受到產(chǎn)地、氣候、采集季節(jié)及后處理等多方面因素的影響。代謝組學可以用于分析中藥中各種組分的類型、含量和狀態(tài)隨各種因素的變化,可以定量地對其進行評價,從而實現(xiàn)對其質(zhì)量進行控制。所以,代謝組學用于中藥栽培、采集、加工階段,符合藥品生產(chǎn)質(zhì)量管理規(guī)范(gmp)的質(zhì)量控制以及藥物監(jiān)督部門針對藥物質(zhì)量的控制,無疑是最佳方法。這種方法準確、重復(fù)性好,而且不依賴于操作人員的經(jīng)驗[9]。對于中藥及復(fù)方的藥理作用機制的研究,代謝組學也具有絕對的優(yōu)勢。成功的疾病治療必須使代謝網(wǎng)絡(luò)中的缺陷部分正常化,同時又不得干擾其它維持健康所必須代謝途徑的調(diào)控。藥物的作用機制的研究就是研究藥物在這種調(diào)控作用中所起到的作用和如何起作用。通過認識體液“代謝指紋圖譜”變化的原因,聯(lián)系基因組學和蛋白質(zhì)組學的方法,可以尋找藥物作用的靶點或受體,從而發(fā)現(xiàn)藥物作用的機制。正如nicholson教授提出的proteo-metabonomics的概念,即將蛋白質(zhì)組學與代謝組學相結(jié)合,以便更全面、有效和準確地尋找藥物作用的生物標志物。在中藥及復(fù)方的安全性評價方面,代謝組學通過分析與毒性作用的靶位和作用機制密切相關(guān)的生物體液中的代謝產(chǎn)物譜隨時間的變化,可以確定毒性作用的靶器官和組織、毒性作用的過程和生物標志物[10-11]。因此,代謝組學可以反映出毒性效應(yīng)的終點狀況,并且可以與生化和病理指標聯(lián)系起來。所有的代謝物都有其特征nmr 譜峰,故代謝變化的指紋圖譜可以作為毒物檢測的定性依據(jù),以便從功能和安全性兩方面使藥物篩選更有效,為新藥臨床前安全性評價提供可靠的技術(shù)支持和保障。因此,代謝組學在毒物藥物學的研究中將發(fā)揮極其重要的作用。

5  結(jié)語

代謝組學是處于科學研究頂端的前沿性科學,近些年中,其發(fā)展非常迅速。雖然由于技術(shù)和設(shè)備等的局限,我國在這方面的研究才剛起步,但其在中醫(yī)藥領(lǐng)域的應(yīng)用已初步顯現(xiàn)出了明顯的優(yōu)勢,將其用于中醫(yī)藥學的研究,必將對中醫(yī)藥的現(xiàn)代化研究起到推波助瀾的作用。因此,引進先進的技術(shù)和設(shè)備,大力開展代謝組學在中醫(yī)藥領(lǐng)域的研究,對于推進中醫(yī)藥現(xiàn)代化的進程具有重要的現(xiàn)實意義。

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篇8

近年來，筆者結(jié)合系統(tǒng)生物學、中醫(yī)藥信息學和生物信息學等學科的最新研究成果，提出了血液指紋圖譜藏象信息模型這一中醫(yī)藥信息學研究新方法。為方便大家了解和認識這一方法，筆者一直以現(xiàn)代科學的一些研究進展為參照來介紹這一方法。但是，在具體的研讀過程中，卻有了如下一些新的重要發(fā)現(xiàn)。這要從自穩(wěn)態(tài)開始。

自穩(wěn)態(tài)：正常機體主要在神經(jīng)和體液的調(diào)節(jié)下，在不斷變動的內(nèi)外環(huán)境因素作用下能夠維持各器官系統(tǒng)機能和代謝的正常進行，維持內(nèi)環(huán)境相對的動態(tài)穩(wěn)定性，這就是自穩(wěn)調(diào)節(jié)控制下的“自穩(wěn)態(tài)”，或稱內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定（homeostasis）。

生理學，是研究人體機能的學科，其要點在于穩(wěn)態(tài)和調(diào)節(jié)。穩(wěn)態(tài)是生理學核心概念，生理學研究的主題，從整體水平解釋生命現(xiàn)象和機體的行為。

張有和、任秀玲、楊殿興等認為中醫(yī)的實質(zhì)是狀態(tài)醫(yī)學。它是通過對人體功能狀態(tài)進行研究，從而對生命信息進行正確的歸納與認識，進而形成獨特的認識系統(tǒng)的。還有學者認為中醫(yī)是過程狀態(tài)醫(yī)學，其實質(zhì)與之一致。

所以，自穩(wěn)態(tài)可以看作是溝通中西醫(yī)的關(guān)鍵點。已經(jīng)有許多學者做了一定的論述。

1 自穩(wěn)態(tài)與陰陽

趙國求［1］認為，中醫(yī)陰陽平衡等價于人體復(fù)雜巨系統(tǒng)的最佳自穩(wěn)態(tài)。劉成源［2］指出，自穩(wěn)平衡思想是氣化理論的核心。王春燕：陰陽自和蘊含著中醫(yī)穩(wěn)態(tài)理論。張克家：西醫(yī)和中醫(yī)都認為，人或動物體是由體內(nèi)各種調(diào)節(jié)機制調(diào)控而維持的一種動態(tài)平衡，西醫(yī)稱之為“自穩(wěn)態(tài)”，中醫(yī)稱之為“陰平陽秘”。金光亮：穩(wěn)態(tài)學說的發(fā)展，與《內(nèi)經(jīng)》對人體生理功能活動的有關(guān)認識愈來愈接近。

從現(xiàn)代生物學角度上看，自穩(wěn)體系是多層次的，也是多元的。它的多層次，表現(xiàn)在整體水平、器官組織水平、細胞水平、分子水平。無論在哪個水平，都是自穩(wěn)結(jié)構(gòu)。而中醫(yī)的陰陽五行認識恰恰是最高的一層——整體水平。

2 自穩(wěn)態(tài)與藏象

劉成源［2］：人體中的穩(wěn)態(tài)是以五臟為中心，按照五臟與五腑、五體、五官、五華、五色、五音、五聲、五味、五志的功能聯(lián)系，形成一個以五臟為中心的五大功能系統(tǒng)，以五臟為中心的五大系統(tǒng)之間以生克乘侮關(guān)系達到穩(wěn)態(tài)；并達到與社會及四時陰陽的和諧統(tǒng)一。

李梢認為，依據(jù)五臟促進、制約的相互作用，機體在生理狀態(tài)的一定條件下能夠形成較大幅度的穩(wěn)態(tài)機制，并實現(xiàn)五臟功能隨時間變化的性質(zhì)，從而闡發(fā)中醫(yī)整體觀以及機體穩(wěn)態(tài)的控制論機理。并開展了基于控制論的中醫(yī)學四時五臟系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)性能仿真研究。

余如瑾，郭霞珍：外界因素與五臟的關(guān)系是通過五臟調(diào)控系統(tǒng)來實現(xiàn)的，五臟調(diào)控系統(tǒng)與現(xiàn)代醫(yī)學的一些理論有相通之處。

嚴燦認為，中醫(yī)五臟調(diào)控理論充分反映了中醫(yī)學的穩(wěn)態(tài)觀。同時，隨著現(xiàn)代生物技術(shù)的飛速發(fā)展，五臟調(diào)控系統(tǒng)的調(diào)控機制可以在細胞、細胞間識別及大分子信息物質(zhì)的研究水平得到不斷深入的揭示。

2．1 生物節(jié)律是自穩(wěn)態(tài)的定性與定量化描述 生物節(jié)律（biorhythm） 從生理指標到整體機能都不是固定不變，也不是勻速運動，往往表現(xiàn)出周期性變化的規(guī)律。在生理學中，把按一定的時間順序發(fā)生變化，即按一定的時間重復(fù)出現(xiàn)、周而復(fù)始的功能活動變化節(jié)律叫做生物節(jié)律。自穩(wěn)態(tài)的調(diào)定點是有節(jié)律性波動的，生物節(jié)律是對自穩(wěn)態(tài)的定性與定量化描述，生物節(jié)律也就是對人體狀態(tài)或者功能態(tài)的定性與定量化描述。

2.2 藏象理論把人體功能態(tài)劃分為五個階段和環(huán)節(jié)，并對其功能定性 中醫(yī)藏象理論把機體自穩(wěn)態(tài)依時間次序劃分為五個單元，在這五個單元里面依次功能旺盛的部分也有五個，他們被分別命名為肝、心、脾、肺、腎五藏，共同組成了整體。這就是中醫(yī)由功能確定結(jié)構(gòu)屬性的方法，由于這五藏對應(yīng)于金、木、水、火、土五行，所以他們互相之間作用和影響的時候遵循生克制化乘侮等規(guī)律。應(yīng)該說這是對陰陽的細化，也就更加實用。而且是在整體這個水平上的細化。而西醫(yī)目前對自穩(wěn)態(tài)研究的細化，主要表現(xiàn)在向器官組織水平、細胞水平、分子水平細化。缺乏在整體水平上的橫向細化。

2.3 藏象理論把人體功能態(tài)劃分為多個層次 藏象理論對人體功能態(tài)劃分是由生理到病理的次序。

3 自穩(wěn)態(tài)與疾病、證本質(zhì)

西醫(yī)的研究進展表現(xiàn)在其疾病觀與中醫(yī)日趨接近。具體表現(xiàn)在中醫(yī)的證與西醫(yī)的疾病觀念日趨一致。

3.1 新的疾病觀 《病理生理學》：疾病（disease）是機體在外界致病因素和體內(nèi)某些因素的作用下，因自穩(wěn)態(tài)調(diào)節(jié)紊亂而發(fā)生的生命活動障礙過程。疾病過程的共同規(guī)律中，居首位的是自穩(wěn)態(tài)調(diào)節(jié)功能紊亂。

3.2 自穩(wěn)態(tài)與證本質(zhì) 魯兆麟教授說：“中醫(yī)是一門注重綜合的狀態(tài)醫(yī)學，其描述的對象是病人的整體狀態(tài)。”《中醫(yī)基礎(chǔ)理論》：“證，是機體在疾病發(fā)展過程中的某一階段的病理概括。由于它包括了病變的部位、原因、性質(zhì)以及邪正關(guān)系，反映出疾病過程中某一階段的病理變化的本質(zhì)，因而它比癥狀更全面、更深刻、更正確地揭示了疾病的本質(zhì)?！瘪R曉燕［3］：穩(wěn)態(tài)觀指導(dǎo)下的功能調(diào)節(jié)系統(tǒng)方法要求在有序度的變動中建立和維持最佳的有序穩(wěn)態(tài)。中醫(yī)學正確地把有序穩(wěn)態(tài)的保持或破壞理解為健康或疾病。把體內(nèi)多種多樣的運動變化過程和相互作用的有序穩(wěn)態(tài)稱為“陰平陽秘”，是健康的表征，反之陰陽偏盛或偏衰則導(dǎo)致疾病，是體內(nèi)多種相互作用和運動變化的不正常過程的綜合反映。祝恒琛《未病學》： 內(nèi)穩(wěn)態(tài)調(diào)節(jié)是中醫(yī)基本治法。周東浩提出了證候就是“能反映機體自穩(wěn)調(diào)節(jié)紊亂所致的相對穩(wěn)定的生命系統(tǒng)異常狀態(tài)實質(zhì)的特征性的、具有內(nèi)在聯(lián)系的各種癥狀、體征以及各種檢查結(jié)果的總和”，而證的實質(zhì)就是這種生命系統(tǒng)異常態(tài)。

申維璽［4］：中醫(yī)證發(fā)生的機理是由于細胞因子網(wǎng)絡(luò)調(diào)節(jié)系統(tǒng)自穩(wěn)態(tài)平衡破壞的結(jié)果，是一類細胞因子網(wǎng)絡(luò)“功能態(tài)”的失常。

證的定義：中醫(yī)藏象理論和六經(jīng)理論，把一個完整的日、年等時段內(nèi)的自穩(wěn)態(tài)劃分為若干個單元，一個或者幾個自穩(wěn)態(tài)單元的調(diào)節(jié)功能紊亂就是證。

3.3 中西醫(yī)的區(qū)別已經(jīng)縮小，即西醫(yī)已經(jīng)向中醫(yī)大幅靠攏

通過對比自穩(wěn)態(tài)與陰陽平衡，證與西醫(yī)疾病的概念，我們可以看到中西醫(yī)的區(qū)別已經(jīng)縮小。這就要求，我們重新認識中醫(yī)獨特的優(yōu)勢。

中西醫(yī)比較研究，在本質(zhì)上，是中醫(yī)現(xiàn)代化研究的前提和基礎(chǔ)，起參照系的作用。它幫助確定中醫(yī)對自身的定位以及確立中醫(yī)現(xiàn)代化的目標。這一工作的嚴重滯后，當然會造成嚴重后果。

過去，我們說辨證論治是中醫(yī)學區(qū)別于現(xiàn)代醫(yī)學的一大特色，現(xiàn)在西醫(yī)已經(jīng)可以簡單的辨陰陽證了，我們就需要改為各種辨證體系是中醫(yī)學區(qū)別于現(xiàn)代醫(yī)學的一大特色。

過去說西醫(yī)是結(jié)構(gòu)觀、還原論指導(dǎo)下的結(jié)構(gòu)醫(yī)學或?qū)嵶C醫(yī)學，中醫(yī)是運動觀、系統(tǒng)整體論指導(dǎo)下的過程醫(yī)學或狀態(tài)醫(yī)學?，F(xiàn)在也要修改了。4 自穩(wěn)態(tài)與指紋圖譜、模式識別

莊永龍、李梢開展了基于控制論的中醫(yī)學四時五臟系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)性能仿真。結(jié)果發(fā)現(xiàn)依據(jù)五臟促進、制約的相互作用，機體在生理狀態(tài)的一定條件下能夠形成較大幅度的穩(wěn)態(tài)機制，并且能夠?qū)崿F(xiàn)五臟功能隨時間變化的性質(zhì)，從而提示了機體五臟功能系統(tǒng)及四時五臟相互作用的控制論機理。

由于西醫(yī)傳統(tǒng)思維上的慣性和在科學上操作難度極大， 西醫(yī)自穩(wěn)態(tài)的研究方向主要表現(xiàn)在向器官組織水平、細胞水平、分子水平細化。

但是，分子生物學、系統(tǒng)生物學和生物信息學的發(fā)展，促進了西醫(yī)研究方法中系統(tǒng)、整體和信息方法的發(fā)展。生物節(jié)律、時間生物學的提出和應(yīng)用。神經(jīng)-內(nèi)分泌-免疫網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)理論的提出和應(yīng)用。蛋白質(zhì)指紋圖譜、代謝指紋圖譜方法的提出和應(yīng)用。細胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)方法的提出。生物模式識別的廣泛應(yīng)用……這些與中醫(yī)取象比類的整體性方法日趨接近。

應(yīng)用指紋圖譜工具研究自穩(wěn)態(tài)節(jié)律已經(jīng)呼之欲出。王永炎院士主張：（1） 將生物信息學切入到中醫(yī)研究，主張用字符數(shù)學圖表達，但是中醫(yī)許多東西信息學目前尚解決不了，如“神”的問題。（2） 中醫(yī)證候的研究很重要。既要看到中醫(yī)和西醫(yī)的區(qū)別，也要看到兩者在理論層面的趨同性。（3） 中西醫(yī)現(xiàn)都已認識到，人體這樣一個復(fù)雜系統(tǒng)應(yīng)該是非線性的，而且應(yīng)是用自組織自調(diào)節(jié)自穩(wěn)態(tài)的一個系統(tǒng)來切入研究。新世紀，中西醫(yī)朝真正在理論層面的結(jié)合變?yōu)榭赡?，但需要一個很長的過程。運用信息學方法，以證候為主體，探討與疾病、方劑的相關(guān)性。中醫(yī)基礎(chǔ)理論的構(gòu)建與研究方法——香山科學會議第219次學術(shù)討論會紀要。

筆者一直認為中醫(yī)的弱項是技術(shù)工具而不是理論和方法，近50年來現(xiàn)代醫(yī)學的發(fā)展充分證明了這一點。中醫(yī)現(xiàn)代化最主要的是技術(shù)工具現(xiàn)代化，漢字輸入輸出現(xiàn)代化之前，漢字落后論花樣百出何其堂皇，20世紀80年代基于電子計算機的漢字輸入法五筆字型開發(fā)成功以后，誰還相信漢字落后。所以，中醫(yī)現(xiàn)在最需要的是應(yīng)用信息技術(shù)工具實現(xiàn)自己的理論方法和應(yīng)用，具體說，就是筆者的，基于系統(tǒng)生物學、中醫(yī)藥信息學和生物信息學等學科最新研究成果的，血液指紋圖譜藏象信息模型這一中醫(yī)藥信息學研究新方法。這一方法實際上已經(jīng)實現(xiàn)了，中醫(yī)研究技術(shù)工具的現(xiàn)代化，或者說，現(xiàn)代技術(shù)工具的中醫(yī)化［5］。

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篇9

中醫(yī)認為“證”是病的某一階段的主要矛盾的概括，它受病的基本矛盾的干擾，兩者之間存在不可分割的聯(lián)系。因此，證候診斷離不開具體疾病的診斷，證候診斷的規(guī)范化研究應(yīng)采用病證結(jié)合的研究思路，這樣才能對疾病過程中各個發(fā)展階段的證候作出正確的診斷，才能將中醫(yī)的證候演變規(guī)律更清晰地凸現(xiàn)出來。由于相對于中醫(yī)學病名而言，西醫(yī)學病名往往診斷明確，機制比較清晰，所以應(yīng)選擇西醫(yī)診斷明確，而中醫(yī)治療有優(yōu)勢，又嚴重威脅人類健康的臨床常見病和多發(fā)病，采用西醫(yī)辨病，中醫(yī)辨證，以病為經(jīng)，以證為緯，病證結(jié)合的研究思路。“方”與“證”密切相關(guān)，方由證立，證隨方名，方能測證，證能驗方。很多有效的經(jīng)方、名方是結(jié)合了中醫(yī)理論精華和長期臨床實踐經(jīng)驗配伍而成，與其特定的證候有較明確的對應(yīng)關(guān)系。而且，臨床療效是臨床醫(yī)學的核心和關(guān)鍵問題，證候分類在一定程度上應(yīng)建立在方劑療效觀察的基礎(chǔ)上，通過以方測證還可以對“證”進行動態(tài)的研究。所以，有課題組提出“以候為證，以象為素，病證結(jié)合，方證相應(yīng)，是建立辨證方法新體系的依據(jù)”［2］;也有學者提出“圍繞證候病機及其與疾病和方劑的相關(guān)性這一中醫(yī)證候研究的重要科學問題，突出中醫(yī)學思維特征與現(xiàn)代科學設(shè)計融合的研究思路，以方劑干預(yù)治療效果作為比較參照系統(tǒng)，基于中醫(yī)以方測證的逆向思維的認‘證''''方法，不斷積累、完善，由此構(gòu)建出具有堅實臨床科學基礎(chǔ)的證候標準，應(yīng)該是病證結(jié)合研究的重要發(fā)展方向之一”［3］。但是，近10多年來，由于對“方證相對”的理解存在歧見，故有學者提出“以方測證”作為一種證候研究的方法并不可行。有的認為:每個湯方都有相對應(yīng)的證，只要有此證即可用此湯方，常稱為“湯證”，湯證（方劑辨證）不同于八綱、病因和臟腑辨證，是指以湯辨證，相符即可應(yīng)用，其實質(zhì)是找出湯方的適應(yīng)證［4］。有的引用柯韻伯《傷寒來蘇集》的話說:“合是證便用是方”，即某證只能用某方，某方只能治某證，處方用藥必須與病證對應(yīng)，才能取得最佳的臨床效果［5］。這種觀點后來被研究《傷寒論》的學者們繼承下來，被概括為“有是證用是方”。持有這種觀點的學者們認為“方證相對”及“以方測證”不能對“同證異方、同方異證”的現(xiàn)象作出合理的解釋，應(yīng)改稱為“方證相關(guān)”。還有學者認為“方證相對”應(yīng)理解為“對癥治療”、“方病相對”等等。朱邦賢教授在分析上述觀點后則提出，中醫(yī)所講的“方證相對”是指方劑的藥物組成與配伍，與其主治病證所內(nèi)寓的基本病機具有高度的針對性或相關(guān)性［6］。應(yīng)當明確的是，“方證相對”中的方證或湯證，是指某方與某一特定病證間所存在的直接對應(yīng)的主治關(guān)系，這一關(guān)系是建在該方內(nèi)涵的“理”（該組方所針對的基本病機）和“法”（根據(jù)基本病機所確立的治療大法或具體治則）之上的。筆者是這樣認為的:“方”與“證”密切相關(guān)，如朱教授所述兩者是通過理與法相關(guān)聯(lián)，但由于關(guān)聯(lián)的程度不同，可以是多方對應(yīng)于一證，也可以是一方與多證對應(yīng)，其對應(yīng)的程度取決于臨床療效，所以，根據(jù)臨床療效可以求得最佳對應(yīng)的方證，以最佳對應(yīng)的“方”來測最佳對應(yīng)的“證”，這是目前證候診斷規(guī)范化研究的主要思路。

2在文獻調(diào)研、專家咨詢及病例回顧的基礎(chǔ)上，遵循臨床流行病學原則，進行多中心、大樣本的臨床前瞻性研究，運用循證醫(yī)學的研究方法對證候診斷標準進行系統(tǒng)評價和完善，是證候診斷規(guī)范化研究的重要途徑

早期的中醫(yī)證候診斷規(guī)范化研究是以文獻調(diào)研與專家咨詢?yōu)橹饕緩健Ｋ?，由此而建立的證候診斷標準必然會受到醫(yī)者水平、學術(shù)流派等影響，出現(xiàn)標準之間互不相同的現(xiàn)象。臨床流行病學的核心內(nèi)容是設(shè)計、衡量和評價（design，measurement，evaluation，DME）。它把群體作為研究對象，強調(diào)在臨床醫(yī)學研究中應(yīng)用科學的方法學，強化科研設(shè)計，排除各種偏倚和干擾因素的影響，確保研究結(jié)果的真實性和研究結(jié)論的可靠性。所以，為提高證候診斷規(guī)范化研究的科學性、客觀性和準確性，應(yīng)在文獻調(diào)研、專家咨詢和病例回顧的基礎(chǔ)上，遵循臨床流行病學的原則，開展多中心、大樣本、前瞻性的臨床研究。循證醫(yī)學（evidence-basedmedicine，EBM）則強調(diào)從系統(tǒng)研究中獲取證據(jù)，并重視臨床實踐中個人經(jīng)驗與系統(tǒng)研究中獲得的科學證據(jù)相結(jié)合，對患者個體做出合理的臨床醫(yī)療決策，是臨床流行病學和現(xiàn)代信息學與臨床醫(yī)學結(jié)合的典范。賴世隆教授［7］評價說:“臨床流行病學和循證醫(yī)學是當今醫(yī)學界公認的進行臨床研究最為科學的方法學?！彼?，應(yīng)該運用循證醫(yī)學的研究方法對證候診斷標準進行系統(tǒng)評價和完善，包括對證候診斷標準建立方法和研究質(zhì)量、診斷標準的診斷效能和診斷標準在臨床應(yīng)用中的系統(tǒng)評價［8］。但運用EBM與DME方法時需要克服樣本量大，時間周期長等困難，解決出版偏倚（發(fā)表偏倚）、倫理和資金等問題。

3加強四診客觀化研究，在系統(tǒng)生物學的引領(lǐng)下，開展組學研究是證候診斷規(guī)范化研究的重要環(huán)節(jié)

由于受歷史條件的限制，以經(jīng)驗為基礎(chǔ)的中醫(yī)學缺乏還原論的研究方法。所以，它無法解釋系統(tǒng)內(nèi)部的組成成分和相互作用的關(guān)系，不能對信息進行量化。因此，必須將中醫(yī)思辨性的經(jīng)驗描述和宏觀性概括過渡到高層次的分析與綜合相結(jié)合，這是中醫(yī)學現(xiàn)代化的必由之路，其實質(zhì)是解決客觀化與定量化問題［9］。

3.1加強四診的客觀化研究中醫(yī)“證”是對臨床信息進行全面分析后得出的概括性結(jié)論。這個結(jié)論能否反映疾病的本質(zhì)，關(guān)鍵在于通過四診所獲得的信息資料是否準確、真實和科學，以及醫(yī)生分析、綜合的思維結(jié)果是否合乎疾病發(fā)展的實際。受古代條件的限制，醫(yī)生只能依據(jù)感覺器官，通過望、聞、問、切來獲取臨床信息。所以，信息收集過程中主觀性很大，影響了研究結(jié)論的真實性和可靠性。為加強四診的客觀化，學者們做了大量的研究工作，如利用內(nèi)窺鏡、顯微鏡、現(xiàn)代影像技術(shù)等擴展醫(yī)生望診的范圍和深度;研制了多種舌診、脈診儀器，使人們通過儀器“望舌”、“切脈”時能直接讀數(shù)，定性、定量地進行分析;利用先進的化學技術(shù)，對氣味進行分離研究;嘗試制定問診方案與步驟，使問診科學化、程序化等等。但研究與臨床實際應(yīng)用還有很大的差距，如研制的舌診儀、脈診儀獲取的信息量不夠，欠靈敏;有些四診信息，如病人的感覺，本身就是病人的一種主觀體驗，很難利用儀器設(shè)備來測定等等。所以，如何借助現(xiàn)有的科學技術(shù)來客觀地采集分析中醫(yī)臨床信息還需要進一步探討。

3.2在系統(tǒng)生物學的引領(lǐng)下，開展組學研究宏觀辨證是中醫(yī)的傳統(tǒng)辨證方法，它是根據(jù)“知內(nèi)揣外”、“有諸內(nèi)必形諸外”的觀點來認識和診斷疾病的。從理論上說在宏觀辨證的基礎(chǔ)上，慎重地選用一些現(xiàn)代醫(yī)學的微觀指標可以使中醫(yī)證候診斷由定性轉(zhuǎn)變?yōu)榘攵炕蚨浚瑥亩岣咂淇陀^性，并且，拓寬和加深傳統(tǒng)“四診”的視野，豐富辨證論治的內(nèi)涵，為中醫(yī)在“無癥可辨”的情況下提供一定的辨證依據(jù)。為此，現(xiàn)在及以往的中醫(yī)證候診斷規(guī)范化研究是采用西醫(yī)還原論的研究方法，從整體、細胞、分子水平，從理化、免疫、代謝、微量元素等方面來篩查與中醫(yī)證型相關(guān)的微觀指標，分析其內(nèi)在的相關(guān)性;研究同一疾病不同證型的微觀指標的異同，不同疾病同一證型的微觀指標的異同，來尋求中醫(yī)“證”的共性與個性指征;對證型的主要癥狀的特征進行現(xiàn)代醫(yī)學闡釋等等。但研究結(jié)果只發(fā)現(xiàn)某些指標與某些病證有某種相關(guān)性或提示性，相關(guān)的程度及提示的準確與否并不清楚。而且，隨著研究的廣泛深入，很多指標的特異性逐漸被否定，許多觀察指標隨著觀察者的不同而出現(xiàn)矛盾的結(jié)果。由此可見，采用西醫(yī)的還原論方法來研究中醫(yī)，則中醫(yī)的整體性和個體化診治的特點就會被破壞，反而阻礙了中醫(yī)的發(fā)展。因此，今后不宜再把尋求診斷某一證型的特異性指標作為研究重點，而應(yīng)該從多層次、多角度來研究某證型的指標群。有研究認為參考現(xiàn)代心理學行為功能量化及生命質(zhì)量量化等評分方法，可以對癥狀、體征進行等級積分，對證候辨證進行半定量化的分析［10］;通過對中醫(yī)臨床癥狀、體征分級記分，采用相加計數(shù)法、累積記數(shù)法、分類記數(shù)法等方法進行指征積分的記數(shù)，然后根據(jù)指征的出現(xiàn)率和指征積分數(shù)的高低，并適當考慮臨床實際，對證候進行計量診斷。還有學者在半定量的同時引入統(tǒng)計學權(quán)重的概念［10］，經(jīng)過統(tǒng)計學處理，以不同權(quán)重來反映不同癥狀體征的主次，又以不同積分反映癥狀體征的輕重程度變化，對證候進行定性與定量（等級）相結(jié)合的計量診斷。但目前的這些研究思路與方法都無法真正實現(xiàn)證候的量化診斷。系統(tǒng)生物學由LeroyHood創(chuàng)立，是研究一個生物系統(tǒng)中所有組成成分（基因、mRNA、蛋白質(zhì)等）的構(gòu)成及在特定條件下這些組分之間的相互關(guān)系的新興學科。生命科學的研究重點已經(jīng)開始從還原論研究轉(zhuǎn)向系統(tǒng)論研究，系統(tǒng)生物學的發(fā)展將引領(lǐng)醫(yī)學進入新的疾病診治模式，推動醫(yī)學進入預(yù)測醫(yī)學、預(yù)防醫(yī)學和個體化醫(yī)學的新時代［11］。中醫(yī)學的整體觀、治未病觀、辨證論治和方劑配伍等理論與系統(tǒng)生物學的意旨具有相通之處。錢學森曾說:“系統(tǒng)論是還原論和整體論的辯證統(tǒng)一。”所以，系統(tǒng)生物學的發(fā)展可以彌補中醫(yī)的缺陷，中醫(yī)證候研究應(yīng)在系統(tǒng)生物學的理論和方法的引領(lǐng)下，綜合數(shù)學、信息科學和生物學等多學科知識，在基因組、mRNA組、蛋白質(zhì)組和代謝組等各個層面開展組學研究，通過數(shù)據(jù)的整合，來建立證候的診斷模型，精確、量化地預(yù)測證候［12］。

4數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)及計算機智能的發(fā)展為證候診斷規(guī)范化研究提供了強有力的技術(shù)支持

數(shù)據(jù)挖掘就是從大量的、不完全的、有噪聲的、模糊的、隨機的數(shù)據(jù)中提取出潛在的、有價值的知識（模型或規(guī)則）的過程，也稱為數(shù)據(jù)庫中的知識發(fā)現(xiàn)。中醫(yī)證候和證之間沒有明確的函數(shù)關(guān)系，只能在大量的文獻資料及臨床資料中進行數(shù)據(jù)挖掘。數(shù)據(jù)挖掘所涉及的學科領(lǐng)域和方法很多。

4.1引入復(fù)雜性科學理論對證候進行降維升階處理，尋找證素應(yīng)證組合的演變規(guī)律中醫(yī)證候涉及復(fù)雜生命現(xiàn)象的功能、整體和動態(tài)層面，它具有典型的開放性、層次性、涌現(xiàn)性和高維性特征，所以，中醫(yī)證候診斷系統(tǒng)是一個非線性的、多維多階的、可以無限組合的復(fù)雜巨系統(tǒng)。引進復(fù)雜性科學理論，通過證候的降維升階處理則能解決變量間的多重共線性和非線性關(guān)系。張志斌等［13］由此而提出建立辨證方法新體系的設(shè)想，即通過證候要素的提取，將復(fù)雜的證候系統(tǒng)分解為數(shù)量相對局限、內(nèi)容相對清晰的證候要素，然后通過各證候要素間的組合、證候要素與其他傳統(tǒng)辨證方法系統(tǒng)的組合等不同的應(yīng)證組合方式，使辨證方法體系不再是各種具體證候單純聯(lián)系組合的線性平面，而具有復(fù)雜的多維多階立體交叉的非線性特征。如1991年列入國家科委科技攻關(guān)項目的“中風病證候?qū)W與臨床診斷的研究”課題組所建立的“中風病證候診斷標準”，就是一個降維升階工作的較好范例［14］。目前這方面研究還僅僅局限于臨床具體病種，需要加強中醫(yī)證候臨床研究與基礎(chǔ)研究的合作。

4.2引入模糊數(shù)學與粗糙集理論模糊數(shù)學的創(chuàng)始人查德曾指出:當系統(tǒng)的復(fù)雜性日益增長時，找出系統(tǒng)特性的精密而有意義的描述的能力將相應(yīng)降低，直至達到這樣一個界限，即精密和有意義（或適當性）變成兩個互相排斥的特性。中醫(yī)作為一個復(fù)雜系統(tǒng)，其證候在某一特定時期或階段的表現(xiàn)可以是典型的，但在大多數(shù)情況下，證候表現(xiàn)卻是不典型的，具有一定的模糊性。亦有學者認為“證”是一種模糊集合元，主要表現(xiàn)為:證的有些癥狀其性質(zhì)、狀態(tài)是不能精確斷定的，“證”所包含的內(nèi)容與各個癥狀所包含的內(nèi)容，不是一個簡單的整體與部分之間的關(guān)系，而是一個統(tǒng)一體與個體之間的集元性關(guān)系［15］。所以，根據(jù)模糊數(shù)學的原理，認為“證”是一個模糊概念，可以使用模糊數(shù)學中的“隸屬度”來刻劃，進行量化分析，確定“證”的模糊集合中某些癥狀隸屬于某證的程度，從而建立起“證”的數(shù)學模型［16］。粗糙集理論是繼模糊數(shù)學理論之后的又一種處理不精確和不確定問題的數(shù)學方法。它是波蘭學者Z.Pawlak在20世紀80年代初提出來的。近年來，已有學者嘗試將粗糙集理論引入到中醫(yī)證候診斷的規(guī)范化研究中，如秦中廣等［17］利用粗糙集理論建立了中醫(yī)診斷類風濕的模型。他們還將該方法與模糊數(shù)學方法進行了比較，發(fā)現(xiàn)前者的診斷正確率遠遠高于后者。隨著粗糙集理論的發(fā)展，它還可以與諸如模糊識別、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)相結(jié)合。

4.3多元統(tǒng)計分析方法多元分析，即多因素分析，它主要是探討高維數(shù)據(jù)的內(nèi)在規(guī)律。在以往的研究中，研究者通常是通過臨床流行病學的方法收集患者的癥狀，并根據(jù)傳統(tǒng)的辨證理論對每個病人進行辨證，確定為“某證”，然后采用判別分析和回歸分析（常用如Fisher判別方法和Bayes判別、逐步線性回歸分析、Logistic回歸分析等）建立函數(shù)方程，并進行回代檢驗。但這兩種方法都無法消除獲得應(yīng)變量（Y）值時的經(jīng)驗性和主觀性;同時還必須基于各變量的作用與其他變量無關(guān)，各變量的作用可以疊加這不甚合理的假定前提下;所建立的證候和證之間的關(guān)系只是一種簡單線性描述;二者的Y值都只是簡單的A與非A的類別區(qū)分，不可能進行輕重程度的等級劃分等。之后有學者提出將聚類分析、主成分分析及因子分析等多元統(tǒng)計方法應(yīng)用于證候診斷的規(guī)范化研究。聚類分析又稱集群分析，可以將隨機現(xiàn)象進行歸類。主成分分析法和因子分析法可通過尋求少數(shù)的幾個變量（或因子）來綜合反映全部變量（因子）的大部分信息。以上幾種統(tǒng)計方法都可以實現(xiàn)證候的降維，有利于疾病證候分類中主、次癥（征）及特征性表現(xiàn)的提取，有利于發(fā)現(xiàn)疾病調(diào)查群體中各類證候的癥狀、體征的組合及變化規(guī)律等等。在因子分析的基礎(chǔ)上，再通過方差最大化正交旋轉(zhuǎn)則能簡化和明確對因子的解釋。但是聚類分析在定義指標間或樣品間相似性的度量時存在主觀性，根據(jù)空間上的“距離”或形狀上的相似性，對對象（指標、樣本）進行剛性分割，它不能把同一個對象在不同的類別中體現(xiàn)出來，而且，它不能對多邊關(guān)聯(lián)同時進行分析。主成分分析要求資料為計量資料，且各主成分之間互不相關(guān)，同樣也不可能有癥狀輕重程度的劃分。因子分析則要求“公因子或共性因子”和所有變量均有關(guān)系，且是一種線性關(guān)系。另外，如何看待舍去的其他成分及特殊因子還需要作進一步探討。通過以上分析可以發(fā)現(xiàn)，單獨使用上述幾種統(tǒng)計方法都會暴露出諸多不能克服的問題。因此，需要將多種統(tǒng)計方法聯(lián)合運用以取長補短，提高結(jié)果的可靠性。但證候診斷規(guī)范化研究到底選用哪些多元統(tǒng)計方法，如何進行聯(lián)合應(yīng)用，還在不斷探索之中。

4.4結(jié)構(gòu)方程模型結(jié)構(gòu)方程模型屬于隱變量分析方法，是近年來在統(tǒng)計領(lǐng)域發(fā)展十分迅速的一個分支。它主要是運用統(tǒng)計學中的假設(shè)檢驗對有關(guān)現(xiàn)象的內(nèi)在結(jié)構(gòu)理論進行分析。即研究者可根據(jù)專業(yè)理論知識提供變量間存在的內(nèi)在關(guān)系即先驗關(guān)系，應(yīng)用圖形來表示變量間存在的直接或間接作用，然后檢驗所假設(shè)的模型與數(shù)據(jù)資料的擬合程度。如果擬合優(yōu)度好，則認為變量間所假設(shè)的關(guān)系是成立的;反之，則拒絕原假設(shè)。利用結(jié)構(gòu)方程模型分析方法可以將隱變量和直接測變量一并考慮，并且，可以對變量的測量誤差及其方差作出估計。所以，設(shè)想通過結(jié)構(gòu)方程模型可以建立一種比較客觀的、定量的證候診斷標準，目前正處于試驗階段。

4.5計算機智能從復(fù)雜系統(tǒng)科學角度來看，證候是建立在廣義癥狀集（包括以四診信息為代表的宏觀子集和以現(xiàn)代生物學特征為代表的微觀子集）上的映射，廣義癥狀之間交互作用，形成了一個復(fù)雜的動態(tài)演化系統(tǒng)，這類動態(tài)系統(tǒng)及其演化過程從理論上說可以通過計算機智能來實現(xiàn)。計算智能（com-putationalintelligence，CI）是利用計算機技術(shù)來模仿人類和其他生物對非線性、不完全、不精確和不確定的信息進行智能處理的技術(shù)，具有良好的容錯性、魯棒性和高精度等綜合技術(shù)優(yōu)勢。計算智能主要包括:（1）用于模仿生物種群進化過程的演化計算，如遺傳算法、演化策略、演化規(guī)劃、遺傳程序設(shè)計等;（2）模仿大腦思維的高層次結(jié)構(gòu)的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（artificialneuralnetwork，ANN），近年來在ANN基礎(chǔ)上還提出了用于中醫(yī)證候診斷的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)———徑向基函數(shù)（radialbasisfunction，RBF）神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)及基于聚類分析的RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。已有學者通過對基于聚類分析的RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)所建立的中醫(yī)證候診斷模型的檢驗，驗證了其用于中醫(yī)證候診斷的可行性和有效性［18］;（3）模仿低層次大腦結(jié)構(gòu)的模糊系統(tǒng)。以上這三者都是仿效生物信息處理模式以獲得智能信息處理功能的理論和技術(shù)，目標相近而方法各異，將三者交叉組成新系統(tǒng)則能達到取長補短、各顯優(yōu)勢的效果。如用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)來構(gòu)造模糊系統(tǒng)，集中了模糊控制技術(shù)和人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的雙重優(yōu)點，擴大了系統(tǒng)處理信息的范圍;又如引入遺傳算法構(gòu)造綜合性的模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)計算智能系統(tǒng)（fuzzyneuralnetworkscomputationalintelligencesys-tem，F(xiàn)NNCIS），可以形成與實際問題相吻合的中醫(yī)證候診斷決策樹等等。

5從定性到定量的綜合集成方法將是證候診斷規(guī)范化研究的發(fā)展趨勢

在20世紀80年代末，以錢學森教授為首的一批中國學者在系統(tǒng)科學研究的基礎(chǔ)上，曾提出了“從定性到定量的綜合集成法”［19］。在復(fù)雜系統(tǒng)的研究中，通常是科學理論、經(jīng)驗知識和專家判斷力相結(jié)合，形成和提煉出經(jīng)驗性假設(shè)，這些經(jīng)驗性假設(shè)往往難以用嚴謹?shù)目茖W方式證明，但需要經(jīng)驗性數(shù)據(jù)對其確定性進行檢驗，從經(jīng)驗性假設(shè)出發(fā)，通過定量方法得到結(jié)論，這一過程是一個人機結(jié)合綜合集成的過程。中醫(yī)學的模糊性、多變性、復(fù)雜性及隱匿性決定了中醫(yī)證候診斷必須通過多學科的交叉滲透來完成。所以，將綜合集成法運用到中醫(yī)證候診斷規(guī)范化研究中則能實現(xiàn)把人的“心智”與計算機的高性能結(jié)合起來;把人的定性認識，上升到定量認識;把不同層次的知識（科學理論和經(jīng)驗知識）綜合集成起來;把各種學科結(jié)合起來進行研究，把多種領(lǐng)域的科學知識進行綜合集成;根據(jù)復(fù)雜巨系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)，把宏觀研究和微觀研究統(tǒng)一起來;充分利用計算機技術(shù)、人工智能、信息技術(shù)等高新技術(shù)。綜上所述，證候診斷的規(guī)范化研究包括診斷的標準化、客觀化及定量化研究，它除了必須遵循科學性、實用性、繼承性等原則外，尚應(yīng)體現(xiàn)辨證的系統(tǒng)性和發(fā)展性，證候的特異性和穩(wěn)定性［20，21］。同時還要加強證候概念及專業(yè)術(shù)語的規(guī)范化研究。所以，這是一項非常復(fù)雜的工作，正如沈自尹教授［22］所總結(jié)的:“證”的研究難點在于:其一，證是一種功能態(tài)的，可以發(fā)展，可以轉(zhuǎn)化;其二，證的概念應(yīng)用亦較混亂，靈活性大，辨證可因人而異，只有憑醫(yī)生的分析概括水平;其三，難以定性、定量，更難以定位。因此，只有通過不斷的探索，完善現(xiàn)有的研究思路與方法，中醫(yī)證候診斷的規(guī)范化研究才有望取得實質(zhì)性的突破與進展。

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篇10

癌癥免疫療法取得突破，人類的克隆胚胎技術(shù)又有新進展，發(fā)現(xiàn)最接近地球的“姊妹星”……2013年已經(jīng)過去，這些全新的科學發(fā)現(xiàn)、驚人的技術(shù)進步依然激動人心。

癌癥研究在2013年取得了巨大突破，癌癥免疫療法的臨床試驗出現(xiàn)了令人鼓舞的結(jié)果。

今年（2013年），癌癥免疫療法取得了突破，而且前景廣闊。到目前為止，這一利用免疫系統(tǒng)來攻擊腫瘤的策略只對某些癌癥及若干病人有效……但許多癌癥專家確信，他們正在目睹一種重要的癌癥治療新模式的誕生。

——《科學》雜志新聞總編輯蒂姆·阿彭策爾

美國科學家通過使用與1996年制造克隆羊多利相同的技術(shù)，成功培育出了人類胚胎干細胞。

我們的這項發(fā)現(xiàn)為組織和器官功能失調(diào)或受損的患者，提供了干細胞新來源。這種干細胞可以更新和替換已經(jīng)損壞了的細胞和組織，將為上百萬的患者減輕病情。

——美國俄勒岡健康科學大學教授

舒克拉特·米塔利波夫

天文學家馬約爾發(fā)現(xiàn)了迄今為止密度和大小最接近地球的行星——開普勒-78b。

開普勒-78b提示我們，像地球這么小的星球也在我們的望遠鏡的捕捉范圍。在未來的10年里，我們會找到地球的孿生星體……這將會是新一場哥白尼革命及文化變革。

——西班牙拉帕爾馬島天文臺

主任艾米略·莫利納里

一種新的成像技術(shù)CLARITY，能使大腦透明并提供完整無損的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)3D圖像。

CLARITY技術(shù)使生物組織轉(zhuǎn)化成可在完好無損狀態(tài)下研究的形式。研究癌癥的人員已經(jīng)與我們?nèi)〉昧寺?lián)系，想要將CLARITY技術(shù)用于活檢樣本，以了解人類癌癥不同階段細胞的確切體積或3D排布。讓我們拭目以待CLARITY技術(shù)在其他生物學分支中的應(yīng)用。

——CLARITY技術(shù)負責人德賽羅斯博士

2013年有多個人體微生物研究項目取得突破，利用微生物改善人類腦功能狀況將指日可待。

未來，在判定食物的營養(yǎng)價值時，我們體內(nèi)的微生物菌群將被著重考慮在內(nèi)——在促進健康的過程中，有營養(yǎng)的食物將由內(nèi)而外地發(fā)揮作用，而不再僅僅是自外向內(nèi)。

——華盛頓大學基因科學和系統(tǒng)生物學

中心主任杰弗里·戈登

中國科學家陳化蘭首次從病原學角度揭示了新型H7N9流感病毒的來源。

全球?qū)7N9病毒的防控絕不能掉以輕心，還應(yīng)密切監(jiān)測自然界尤其是人群中的H7N9病毒的變異情況，加強技術(shù)研發(fā)與儲備，并在政策與措施上有所準備，以有效阻止H7N9流感病毒在人間大流行。