孫揚波，張林碧，陳科力，黃傳奇，史超洋

1湖北中醫(yī)藥大學信息工程學院；2湖北中醫(yī)藥大學藥學院　(武漢　430065)；3廣州中醫(yī)藥大學　(廣州 510006)；4湖北省武漢市啟瑞醫(yī)藥公司　(武漢　430223)

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湖北藥用植物臘葉標本數(shù)字化資源庫的構(gòu)建

孫揚波1，張林碧2*，陳科力2，黃傳奇3，史超洋4

1湖北中醫(yī)藥大學信息工程學院；2湖北中醫(yī)藥大學藥學院(武漢430065)；3廣州中醫(yī)藥大學(廣州 510006)；4湖北省武漢市啟瑞醫(yī)藥公司(武漢430223)

摘要基于湖北中醫(yī)藥大學標本館館藏的湖北省藥用植物臘葉標本，分析建立臘葉標本的數(shù)字化資源庫的意義，提出資源庫構(gòu)建的思路，分別從前臺后臺詳細說明需要實現(xiàn)的功能，以實現(xiàn)對所收集的臘葉標本的動態(tài)管理和提供遠程信息服務(wù)。

關(guān)鍵詞藥用植物；臘葉標本；數(shù)字化資源庫；遠程信息服務(wù)

在第三次全國中藥資源普查的基礎(chǔ)上，經(jīng)過多年的積累、采集和交換，湖北中醫(yī)藥大學現(xiàn)館藏全省藥用植物臘葉標本共計189科2804種、8314份。這些標本是湖北省藥用植物資源的實物憑證和命名依據(jù)，是研究這些藥用植物最基本的原始資料和信息資料，也是鄂產(chǎn)藥用植物的歷史檔案和動態(tài)變化的科學依據(jù)。其地位和作用是文字記載所不能取代的，而且有些瀕危種甚至是絕版的、無價的。由于保護不善，其中一些標本連同它們的原始信息已經(jīng)不可挽回地丟失了。目前，隨著第四次全國中藥資源普查工作的開展，一些新的珍貴的臘葉標本會源源不斷補充進來，標本的數(shù)據(jù)量日益增大，必須對標本及時的整理和管理。因此，對這些珍貴的藥用植物臘葉標本進行搶救性保護和研究，構(gòu)建植物臘葉標本數(shù)字化資源庫(以下簡稱資源庫)十分及時和必要。

1資源庫的構(gòu)建意義

1.1植物標本數(shù)據(jù)庫建設(shè)現(xiàn)狀

我國各地的藥用植物標本數(shù)據(jù)庫建設(shè)已經(jīng)有相關(guān)文獻報道，王果平等[1]闡述了新疆藥用植物標本數(shù)據(jù)庫建設(shè)的內(nèi)容和存在的問題；李潤美等[2]針對廣州中醫(yī)藥大學藥用植物實驗室的蠟葉標本，建立蠟葉植物標本數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)；山東中醫(yī)藥高等?？茖W校構(gòu)建了“中醫(yī)數(shù)字標本館”[3]；張建逵等[4]建設(shè)了東北地區(qū)藥用植物數(shù)據(jù)庫；沈陽醫(yī)科大學圖書館與沈陽藥科大學中藥學院聯(lián)合組織建設(shè)了“中藥標本數(shù)據(jù)庫”[5]；郭超峰等[6]對互聯(lián)網(wǎng)上可以公開訪問的典型的藥用植物數(shù)據(jù)庫情況進行了分析，包括藥用植物數(shù)據(jù)庫、藥用植物品種數(shù)據(jù)庫、藥用植物圖像數(shù)據(jù)庫、海南抗癌藥用植物數(shù)據(jù)庫，從藥物名稱、藥用植物學、中醫(yī)藥學、化學成分、藥理毒理、圖片、查詢以及是否有英文版等角度對上述藥用植物數(shù)據(jù)庫的信息內(nèi)容進行了對比分析，從而開發(fā)出具有詳細信息的中泰常用藥用植物數(shù)據(jù)庫。這些數(shù)據(jù)庫基本上涵蓋了標本的采集信息、藥用信息以及鑒定信息等，但是其存儲的數(shù)據(jù)是針對本地藥用植物的標本，湖北省的藥用植物臘葉標本并沒有在這些數(shù)據(jù)庫中得到比較完整的存儲和顯示。因此，建設(shè)湖北省藥用植物臘葉標本數(shù)字化資源庫很有必要。

1.2構(gòu)建意義

在湖北省藥用植物資源調(diào)查及臘葉標本的采集、制作、鑒定、分類的基礎(chǔ)上，建立湖北省藥用植物臘葉標本的數(shù)字化平臺，對標本信息進行系統(tǒng)管理，同時可以不斷更新和補充新的臘葉標本數(shù)據(jù)。該系統(tǒng)便于對館藏的臘葉標本進行動態(tài)管理，并隨時了解全貌；可為湖北省醫(yī)藥行業(yè)的教學、科研、生產(chǎn)和開發(fā)提供藥用植物品種的形態(tài)特征、生長環(huán)境、地區(qū)用藥、拉丁學名等科學信息；同時減少直接翻閱標本帶來的損耗。

資源庫的建立也會促進全省藥用植物資源的統(tǒng)一管理，信息的相互交流與共享，提高教學和科研工作效率，從而促進全省藥用植物資源的開發(fā)利用。在教學方面，該資源庫的建立可為學生及教師提供完整的中藥原植物和中藥資源的信息資料，從而豐富藥用植物學、中藥資源學、中藥鑒定學和中藥商品學等學科的教學內(nèi)容，激發(fā)學生的自主學習興趣；另一方面，也為全省乃至全國的中藥愛好者提供一個學習、探究中藥的網(wǎng)絡(luò)平臺。

2資源庫的構(gòu)建思路

2.1確定功能需求

圖1系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)圖

資源庫構(gòu)建的主要目的是實現(xiàn)藥用植物臘葉標本的信息化存儲。包括原植物標本的形態(tài)特征、生長環(huán)境、地區(qū)用藥、拉丁學名、采集的圖像和鑒定者等科學信息；完成藥用植物標本信息化查詢系統(tǒng)的設(shè)計與實施，實現(xiàn)對臘葉標本信息的查詢、修改、刪除以及用戶管理；通過網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)對本系統(tǒng)的遠程訪問。系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)圖如圖1所示。

2.2確實數(shù)據(jù)需求

標本數(shù)據(jù)庫必須用能夠體現(xiàn)臘葉標本的基本屬性和主要應(yīng)用屬性，設(shè)計表結(jié)構(gòu)時需要規(guī)范標本的種類，讓標本的科、目、屬等問題統(tǒng)一化、標準化[7]。

該資源庫中有多個用戶，每個用戶可以瀏覽多個標本信息，每個標本又有基本信息、藥用信息和鑒定信息等屬性，同時每種標本可以包括標本圖片、鑒定人簽名的圖片、采集人采集信息等多張圖片信息。因此，根據(jù)上述分析，該資源庫包括3個表，即userlb、herb_inf、herb_picture，其功能分別為用戶表、藥用植物臘葉標本基本信息表和藥用植物臘葉標本圖片表。

①用戶表：用于存儲用戶的基本信息；

②標本信息表：用于存儲標本的基本信息，包括基本信息、藥用信息和鑒定信息等；

③圖片信息表：用于存儲標本圖片的信息，包括標本圖片、鑒定人簽名的圖片、采集人的采集信息等多張圖片信息。

表結(jié)構(gòu)如表1、表2、表3所示。

表1　userlb(用戶表)

表2　herb_inf(藥用植物臘葉標本基本信息)

續(xù)表

字段名中文含義數(shù)據(jù)類型數(shù)據(jù)長度說明local_medicinal當?shù)厮幱们闆rvarchar500-note附注varchar500-species_name植物種的中文名稱varchar100-species_latinname植物種的拉丁學名varchar100-families_name植物科的中文名varchar100-families_latinname植物科的拉丁名varchar100-genus_name植物屬的中文名varchar100-genus_latinname植物屬的拉丁名varchar100-identify_person鑒定人varchar100-identify_time鑒定時間datetime--verify_person復核人varchar100-verify_time復核時間datetime--store標本存放地varchar100-

表3　herb_picture(藥用植物臘葉標本圖片表)

2.3數(shù)據(jù)的獲取

數(shù)據(jù)庫表結(jié)構(gòu)確定之后，要進行數(shù)據(jù)的整理和錄入。數(shù)據(jù)包括文本數(shù)據(jù)和圖片數(shù)據(jù)。文本數(shù)據(jù)主要包括標本的基本信息、藥用信息和鑒定信息，可以通過查閱標本館中相應(yīng)的采集信息記錄和鑒定信息記錄、藥典中關(guān)于該藥用植物的記錄等方式獲取。采集圖片數(shù)據(jù)的工作量巨大，須通過使用高像素數(shù)碼相機，對標本館中每一個標本展品、采集信息記錄和鑒定信息記錄進行分張拍攝。拍攝的同時，按照科屬進行整理，每科建立一個文件夾，每個標本圖片建立一個子文件夾，以便于后期的數(shù)據(jù)錄入。

圖2　標本圖片文件夾

3資源庫的功能實現(xiàn)

在該資源庫中，將信息的訪問設(shè)定為前臺部分，信息管理部分設(shè)定為后臺部分。前臺即上網(wǎng)用戶最終看到的網(wǎng)頁內(nèi)容，后臺主要是進行信息發(fā)布、數(shù)據(jù)的維護和管理等功能[8]。

3.1前臺信息查詢

前臺采用逐級進入的方式顯示標本信息。用戶訪問藥用植物臘葉標本網(wǎng)站時，單擊主頁中的藥用植物大類，頁面按照科名進行顯示；單擊某一個科名，可打開該科的藥用植物名稱列表；單擊某一個標本名稱，可顯示該植物臘葉標本的信息，按照基本信息、藥用信息和鑒定信息分欄顯示，同時顯示其相應(yīng)的圖片。

為了方便查詢，在首頁上設(shè)計搜索框，用戶可以按照科名、學名等進行單條件或多條件復合查詢。

3.2后臺數(shù)據(jù)管理

系統(tǒng)的后臺主要實現(xiàn)管理的功能，是對前臺顯示的數(shù)據(jù)的管理。與后臺數(shù)據(jù)庫的交互主要包括：

3.2.1標本數(shù)據(jù)的管理

①數(shù)據(jù)輸入時，某些數(shù)據(jù)的輸入框有格式或長度限制，系統(tǒng)將自動完成有效性檢查，不滿足格式要求的數(shù)據(jù)將提示用戶重新輸入。也可以直接把EXCEL中的記錄導入到數(shù)據(jù)庫中。②用戶可以修改已添加的藥用植物臘葉標本信息，修改時輸入的數(shù)據(jù)，系統(tǒng)同樣會自動完成有效性檢查。③設(shè)置有兩種刪除方法，單個刪除和批量刪除。④通過標本編號或?qū)W名可以快速查詢藥用植物臘葉標本信息，以便管理員快速維護管理[9]。

3.2.2用戶的管理

①新增用戶。②修改用戶，包括用戶基本信息的修改，所有用戶都擁有對自己基本信息的修改權(quán)限；還包括用戶權(quán)限的修改，這項操作只能有系統(tǒng)管理員執(zhí)行。③刪除用戶，系統(tǒng)管理員可以刪除用戶記錄。

4結(jié)論

創(chuàng)新湖北藥用植物臘葉標本數(shù)字化資源庫，實現(xiàn)藥用植物標本資源的共享，是融合教學、科研和社會需求這三大需求的最佳選擇。以湖北中醫(yī)藥大學植物標本館館藏標本數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)構(gòu)建的湖北藥用植物臘葉標本資源庫，能有效地解決數(shù)據(jù)庫遠端查詢的困難。查詢服務(wù)面向所有的Internet用戶,各種專業(yè)的人員均可按自己的需求索取數(shù)據(jù),可大大提高藥用植物標本的利用率。同時為藥用植物標本數(shù)據(jù)的二次開發(fā)提供了基礎(chǔ)，可基于此數(shù)據(jù)庫開發(fā)相關(guān)的專業(yè)數(shù)據(jù)庫。

鄂產(chǎn)藥用植物標本數(shù)字化資源庫的構(gòu)建，以電子數(shù)據(jù)形式存儲植物標本資料，使標本資料與標本實體分離，加上相應(yīng)的查詢系統(tǒng)，是使植物標本得到充分有效利用的途徑之一[10]?？蔀楹笔∧酥寥珖鞯蒯t(yī)藥院校的教師、學生和科研工作者提供寶貴的鄂產(chǎn)藥用植物資源的查詢和檢索，促進藥用植物資源的統(tǒng)一管理,信息的相互交流與共享，提高工作效率，從而促進藥用植物資源的開發(fā)利用。

隨著人們對標本信息需求的不斷升級，除了能夠通過網(wǎng)絡(luò)查詢基本的標本文字信息和標本圖像信息外，與標本原植物的信息比對、特征的提取、使用三維圖像進行多方位顯示等功能，也逐漸成為臘葉標本資源庫構(gòu)建時要考慮的內(nèi)容。因此，采用數(shù)字化處理技術(shù)，以活體標本顏色為對照，實現(xiàn)植物臘葉標本原色數(shù)字化恢復技術(shù)的應(yīng)用也是今后的發(fā)展方向[11]。

參考文獻

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The Construction of Digital Resources Base for Hubei Medicinal Plant Specimens

SUN Yangbo1,ZHANG Linbi2*,CHEN Keli2,HUANG Chuanqi3,SHI Chaoyang4

(1SchoolofInformationEngineering;2SchoolofPharmacy,HubeiChineseMedicineUniversity,Wuhan430065,China;3SchoolofChineseMedicine,GuangzhouChineseMedicineUniversity,Guangzhou510006,China;4HubeiWuhanQiRuiDrugCo.,Wuhan430223,China)

Abstract:Based on Hubei medicinal plant specimens collected by Hubei university of Chinese Medicine,The article analyzes the significance of establishing herbarium digital resources,and puts forward the idea of resource base construction.And it separately from the foreground/background details the function,to achieve dynamic management the collected herbarium specimens and remote information service.

Key words:Medicinal plant;Herbarium specimens;Digital resources base;Remote information service

基金項目：2011年湖北省高等學校省級教學研究項目,編號2011296。

收稿日期:2014-10-23。*

通信作者:張林碧，E-mail ：zhanglinbi@yeah.net。