摘要：中藥信息學(xué)是中藥科學(xué)與信息科學(xué)相結(jié)合的一門(mén)以中藥數(shù)據(jù)為研究對(duì)象的學(xué)科，是中藥研究信息化進(jìn)程的必然產(chǎn)物。中藥信息學(xué)的蓬勃發(fā)展促進(jìn)了中藥的現(xiàn)代化和國(guó)際化的發(fā)展。通過(guò)查閱2000～2014年發(fā)布的有關(guān)中藥信息學(xué)的文獻(xiàn)，總結(jié)了中藥信息學(xué)的研究方法與應(yīng)用，并提及了國(guó)內(nèi)外近幾年有突破性的中藥信息學(xué)科研成果，如《三維藥效團(tuán)數(shù)據(jù)庫(kù)》的建立與應(yīng)用、隨機(jī)森林等數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)在中藥信息學(xué)中的應(yīng)用，并指出為了加快中藥信息學(xué)的發(fā)展，較大程度的推進(jìn)中藥現(xiàn)代化仍需解決的若干問(wèn)題。

關(guān)鍵詞：中藥信息學(xué)；中藥現(xiàn)代化；中藥數(shù)據(jù)庫(kù)

1中藥信息學(xué)的產(chǎn)生背景

20世紀(jì)70年代前科學(xué)家主要對(duì)狹義信息論進(jìn)行研究，信息論當(dāng)時(shí)也主要被應(yīng)用在通信領(lǐng)域；20 世紀(jì)70年代之后一些科學(xué)家通過(guò)不斷引入現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的最新成果，才開(kāi)始研究廣義的信息論，物理、化學(xué)、生物學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)、心理學(xué)、管理學(xué)以及經(jīng)濟(jì)學(xué)等學(xué)科同時(shí)被廣泛的與有關(guān)的信息理論發(fā)生嵌合。中藥信息學(xué)在信息學(xué)向中藥學(xué)領(lǐng)域的逐漸滲透中產(chǎn)生?，F(xiàn)在，我們通過(guò)對(duì)中藥的研究，包括對(duì)中藥的原科植物、化學(xué)成分、藥理藥效作用及從古至今對(duì)中藥的傳統(tǒng)經(jīng)驗(yàn)的理論研究，從中得出的許多有關(guān)中藥的適用范圍、功效等相關(guān)信息，中藥信息學(xué)通過(guò)分析整理這些信息，從而促進(jìn)了中藥信息學(xué)的快速發(fā)展。

中藥信息學(xué)（TCM Informatics）由北京中醫(yī)藥大學(xué)喬延江教授最早提出， 2006年，喬延江教授及其研究室人員更加詳細(xì)的為中藥信息學(xué)的定義做了新的論述：應(yīng)用數(shù)學(xué)、化學(xué)、計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、生物學(xué)等技術(shù)方法，研究中藥各類(lèi)信息的獲取、處理、存儲(chǔ)、共享、分析和解釋?zhuān)煌瑫r(shí)闡述了中藥信息學(xué)研究所涉及的一些相關(guān)內(nèi)容[1]。

2中藥信息學(xué)的研究方法

中藥信息學(xué)研究的相關(guān)內(nèi)容包括從中藥復(fù)方到中藥化學(xué)物質(zhì)基礎(chǔ)，蘊(yùn)藏著對(duì)大量中藥學(xué)、化學(xué)、藥理學(xué)和生物醫(yī)學(xué)信息的文獻(xiàn)資料進(jìn)行分析、歸類(lèi)和整編[2]。中藥信息學(xué)①是從中醫(yī)藥學(xué)科的角度闡明并論述了解釋各部分相關(guān)信息的產(chǎn)生、獲取和分析等，②通過(guò)使用中藥信息學(xué)的相關(guān)論點(diǎn)及有效的手段來(lái)看待和研究中藥學(xué)領(lǐng)域中的信息獲取和處理問(wèn)題，總結(jié)出一些有關(guān)中藥采集、炮制、置換、獲取、傳遞、分發(fā)、儲(chǔ)存、解釋及利用等過(guò)程中的一般規(guī)律。由于中藥系統(tǒng)表現(xiàn)的臨床療效遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出其各組分療效的線性加和的復(fù)雜性[3]，中醫(yī)用藥理論與中藥信息學(xué)研究的科學(xué)方法及其研究所依賴的整體準(zhǔn)則和功能準(zhǔn)則有很高的契合度，數(shù)據(jù)庫(kù)方法（如人工智能與專(zhuān)家系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫(kù)知識(shí)發(fā)現(xiàn)）、化學(xué)計(jì)量學(xué)方法（包括因子分析、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、遺傳算法、模擬退火、免疫算法等）、計(jì)算機(jī)輔助藥物設(shè)計(jì)方法等都被中藥信息學(xué)應(yīng)用到對(duì)中藥的研究中，具體研究方法如下。

2.1信息的采集與加工存儲(chǔ) 這是信息化研究的基礎(chǔ)，收集信息并合理組織，建立數(shù)據(jù)庫(kù)。

2.2信息的提取 即數(shù)據(jù)庫(kù)知識(shí)發(fā)現(xiàn)。目前我國(guó)中醫(yī)藥信息資源建設(shè)已初有成效，建成了全文數(shù)據(jù)庫(kù)、主題數(shù)據(jù)庫(kù)、信息集成平臺(tái)等許多不同種類(lèi)的中醫(yī)藥數(shù)據(jù)庫(kù)。所取得的成果有由喬延江教授帶領(lǐng)的研究室運(yùn)用計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)開(kāi)展的計(jì)算中藥藥效分子的各種參數(shù)、確定中藥藥效團(tuán)的搜尋研究，同時(shí)建立了《中藥化學(xué)成分?jǐn)?shù)據(jù)庫(kù)》和《三維藥效團(tuán)數(shù)據(jù)庫(kù)》。

2.3信息的處理 篩選、預(yù)測(cè)、評(píng)價(jià)從信息中總結(jié)的規(guī)律與模型，在中藥的科學(xué)研究與生產(chǎn)過(guò)程中實(shí)現(xiàn)中藥的現(xiàn)代化，必須建立通用規(guī)則，搭建科學(xué)平臺(tái)。

3中藥信息學(xué)的應(yīng)用意義

中藥信息學(xué)是中藥與載體（環(huán)境和人體）之間進(jìn)行的信息交換和相互作用，是應(yīng)用現(xiàn)代信息技術(shù)來(lái)研究中藥本身所具有的各種特征信息。中藥信息學(xué)可廣泛用于在中醫(yī)藥研究應(yīng)用及中醫(yī)藥基礎(chǔ)臨床研究數(shù)據(jù)的采集、處理、分析加工和管理等，極大推動(dòng)中醫(yī)藥學(xué)發(fā)展。

3.1中藥設(shè)計(jì)研究 中藥信息學(xué)的研究不僅可以提供中藥活性成分結(jié)構(gòu)、中藥性味、歸經(jīng)和功能以及配伍規(guī)律等信息，還能提供藥物所屬的歸經(jīng)，藥物治療疾病的病因病機(jī)，治療疾病的有效機(jī)制及相關(guān)臨床療效等，通過(guò)中藥信息處理系統(tǒng)對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行自動(dòng)分析處理，可以用計(jì)算機(jī)模擬進(jìn)行自動(dòng)化組方、工藝設(shè)計(jì)、質(zhì)量控制、療效判斷等，從而加快中藥新藥的研究開(kāi)發(fā)。

3.2中藥現(xiàn)代化 中醫(yī)藥學(xué)對(duì)現(xiàn)代技術(shù)的吸收融合需要中藥信息學(xué)的研究來(lái)催化，推動(dòng)了中醫(yī)藥現(xiàn)代化。中醫(yī)走向世界就需要對(duì)東西方傳統(tǒng)的現(xiàn)代哲學(xué)和科學(xué)，特別是信息科學(xué)語(yǔ)言學(xué)等有所了解，同時(shí)必須對(duì)中醫(yī)學(xué)的信息學(xué)屬性有較深刻的了解。因此，中藥學(xué)與現(xiàn)代信息學(xué)相結(jié)合是中藥國(guó)際化必由之路。

3.3數(shù)據(jù)庫(kù)知識(shí)發(fā)現(xiàn) 數(shù)據(jù)庫(kù)知識(shí)發(fā)現(xiàn)（KnowledgeDISeoveryinDatabases，KDD）是從大量數(shù)據(jù)中獲取信息的有力工具[4]。其中中藥數(shù)據(jù)庫(kù)知識(shí)發(fā)現(xiàn)是是中藥信息學(xué)研究的重要內(nèi)容，中藥進(jìn)行信息化研究的重要過(guò)程。隨著中藥現(xiàn)代研究的加深及計(jì)算機(jī)技術(shù)迅速發(fā)展，中藥學(xué)領(lǐng)域的數(shù)據(jù)增長(zhǎng)迅速，數(shù)據(jù)庫(kù)信息量也越來(lái)越大，包含著豐富的知識(shí)信息，需要應(yīng)用現(xiàn)代的信息處理技術(shù)來(lái)獲取知識(shí)。近年來(lái)，在迅猛發(fā)展的化學(xué)信息學(xué)和生物信息的帶動(dòng)下，中藥信息學(xué)出現(xiàn)了飛躍式的發(fā)展，并受到學(xué)術(shù)界的廣泛關(guān)注。目前在中藥創(chuàng)新藥物研發(fā)的各個(gè)環(huán)節(jié)中中藥信息學(xué)已經(jīng)具備信息支持的能力。分子對(duì)接、藥效團(tuán)等化學(xué)信息學(xué)技術(shù)，可以對(duì)中藥活性成分進(jìn)行尋靶研究，預(yù)測(cè)其生物活性；虛擬篩選天然產(chǎn)物庫(kù)，尋找先導(dǎo)化合物，通過(guò)研究構(gòu)效關(guān)系指導(dǎo)結(jié)構(gòu)優(yōu)化和天然藥物開(kāi)發(fā)。在中藥品質(zhì)鑒定、質(zhì)量控制、資源開(kāi)發(fā)等方面，基于中藥色譜、光譜、電泳和DNA 等指紋圖譜數(shù)據(jù)庫(kù)展開(kāi)的數(shù)據(jù)挖掘和模式識(shí)別研究得到了廣泛的應(yīng)用。

3.4中藥與其它信息科學(xué)聯(lián)系 中藥信息學(xué)可以將中藥研究與現(xiàn)代生物信息有機(jī)地結(jié)合起來(lái)，利用生物信息學(xué)的研究成果促進(jìn)中藥學(xué)研究的發(fā)展；如中藥生物活性的虛擬篩選，隨機(jī)森林模型（random forest）的建立[5]，利用模型產(chǎn)生了天然產(chǎn)物金絲桃苷是潛在的感冒 229E 抗原型冠狀病毒 3CL 蛋白酶的新型抑制劑[6]。

3.5中藥信息的客觀化、規(guī)范化 中藥在臨床中命名不統(tǒng)一，很多名稱(chēng)。如常用中藥\"益母草\"，梁·《名醫(yī)別錄》 與《神農(nóng)本草經(jīng)》 中稱(chēng)其為\"茺蔚\"，在處方中又稱(chēng)紅花艾、坤草、甜麻萿（山東方言）、九塔花、山麻和九節(jié)草等別名；這些不規(guī)范的內(nèi)容不僅給臨床、教學(xué)、科研帶來(lái)很多不便，在國(guó)際間的學(xué)術(shù)交流也帶來(lái)障礙。通過(guò)中藥信息學(xué)的相關(guān)處理后，名稱(chēng)標(biāo)準(zhǔn)化，易區(qū)分，不導(dǎo)致誤用。

以上所述只是中藥信息學(xué)在某些方面的研究應(yīng)用，更多領(lǐng)域的應(yīng)用還有待進(jìn)一步認(rèn)識(shí)和研究。

4討論

中藥信息學(xué)的建立，可以廣泛地研究信息技術(shù)在中藥現(xiàn)代化研究中的應(yīng)用，形成系統(tǒng)化的理論和應(yīng)用技術(shù)，改變以往孤立分散的研究模式和傳統(tǒng)中藥學(xué)科的整體面貌。既要杜絕過(guò)多的沿襲傳統(tǒng)理論，也不能只注重信息科學(xué)技術(shù)的應(yīng)用，而忽視了領(lǐng)域問(wèn)題的背景知識(shí)。以中藥的復(fù)方研究為例，在獲得了中藥的所有化學(xué)組成而欲準(zhǔn)確揭示中藥復(fù)方的組成和藥效的相關(guān)性的時(shí)候，仍須重視中藥獨(dú)特的多組份多靶點(diǎn)作用原理。近幾十年建立的中藥數(shù)據(jù)庫(kù)雖然數(shù)目眾多，但是還是存在一些問(wèn)題：數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)容不夠豐富；如現(xiàn)代文獻(xiàn)數(shù)據(jù)庫(kù)多，古籍文獻(xiàn)數(shù)據(jù)庫(kù)少；題錄式或文摘式數(shù)據(jù)庫(kù)多，全文數(shù)據(jù)庫(kù)少[7]；需建立與完善中藥基本數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)、中藥研究開(kāi)發(fā)信息系統(tǒng)、中藥市場(chǎng)信息系統(tǒng)等[8]。

中醫(yī)藥信息學(xué)內(nèi)容豐富，它不僅包含了相應(yīng)醫(yī)藥信息學(xué)科的相關(guān)門(mén)下內(nèi)容，而且還囊括了許多中醫(yī)藥學(xué)獨(dú)特的內(nèi)容、特殊的診療方法、我國(guó)的民族民間醫(yī)藥學(xué)的內(nèi)容等。為了使中醫(yī)藥走向世界，中藥信息學(xué)在中藥信息的對(duì)象、方法、結(jié)構(gòu)、范圍、應(yīng)用等多方面還需進(jìn)行大量的理論研究工作。此外，由于中藥信息學(xué)是一門(mén)交叉學(xué)科，需要中醫(yī)藥、數(shù)學(xué)、計(jì)算機(jī)和工程師等行業(yè)人員的參與，而他們各自專(zhuān)注的問(wèn)題又不同，交流語(yǔ)言也不同，容易產(chǎn)生信息語(yǔ)言的各種歧義，所以需要彼此間相互溝通和協(xié)作。此外，我們還需對(duì)中藥信息及時(shí)的更新與維護(hù)，數(shù)據(jù)庫(kù)是需要不斷更新與擴(kuò)充的，對(duì)有價(jià)值的中藥信息不斷地收集和整理是保持?jǐn)?shù)據(jù)庫(kù)有效性、權(quán)威性和完整性的必要維護(hù)工作。

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