曹強 李會敏

【摘 要】?中藥學是研究中藥的理論和臨床應用的學科，其內容包括了中藥學的概念、起源與發(fā)展亦包括中藥的種植與采集，各種藥材的功效，以及在保證藥效的前提下，如何增加藥材的產量。而數(shù)學則是研究數(shù)量、變化以及統(tǒng)計方法的一門學科，由計算與對各種情況的觀察并記錄數(shù)據(jù)中產生。通過對具體數(shù)學問題進行討論分析，可以利用數(shù)學為中藥學的學習和應用提供參考。

【關鍵詞】? 數(shù)學;中藥學;應用

【中圖分類號】R969.4????? 【文獻標志碼】B?? 【文章編號】1005-0019（2020）05-135-01

1 數(shù)學模型在中藥生產中的應用

目前全國用于制作飲片與中成藥的中藥共有一千余種。我國中藥資源儲備豐富，但隨著我國人民生活水平及平均壽命的同時提高，國際與國內市場對中藥需求均不斷上升，增加中藥產量刻不容緩，而利用數(shù)學統(tǒng)計建模等知識促進中藥材的科學增產，并利用數(shù)學知識調研中醫(yī)藥市場需求，合理調配生產資料則可促進中藥產業(yè)健康發(fā)展。在中草藥種植與生產方面，離不開對數(shù)據(jù)及趨勢的分析和整理。據(jù)調查，目前我國中藥市場規(guī)模在2015年至2017年不斷擴大，中草藥種植面積亦隨之擴大。為防止“價賤傷農”及“一藥千金”，應當合理分析需求變化趨勢以及時調節(jié)生產，并建立模型直觀反映市場及生產擴大趨勢。這一切都需要使用數(shù)學方法進行合理調研和說明指導，為中藥的生產和提供指導。例如，建立模型能夠最直觀的反映出各種數(shù)據(jù)變化的趨勢。

2 數(shù)學與傳統(tǒng)中藥藥性理論的聯(lián)系

中藥藥性的理論，是一種研究中藥的性質及其運用規(guī)律的理論。其中涵蓋了四氣、五味、歸經等等理論。而在它們中，四氣即為寒熱溫涼四種不同的藥性，又被稱為四性，是說明藥物作用的重要理論依據(jù)。五味則是指藥物有酸，苦，甘，辛，咸五種不同的味道，有些藥物還兼有澀味或者其它味道，因而實際上不止五種。但是，五味是最基本的五種滋味，所以仍然稱為五味。歸經則是指藥物對于機體各個部分的選擇性作用，即某藥對某些器官或組織有特殊的親和作用，適用于靶向治療。因而對這些部位起到特殊的治療作用，藥物的歸經不同，其治療作用也不盡相同。而中藥歸經理論的形成是在中醫(yī)基本理論指導下以臟腑經絡理論為基礎，以藥材所能夠治療的具體病癥為依據(jù)，經過長期臨床實踐總結出來的用藥理論。

這幾套理論形成于長期臨床實踐之中，對各種藥材的藥性有著初步的總結，但仍存在用量難以精確控制，經過數(shù)學計算可以精確各種藥材的藥性與用量。通過收集多組患者數(shù)據(jù)并分析整理，可得出藥材在各種情況下的最適用量。

例如，柴胡為《中國藥典》收錄的草藥，是常用的中藥，經常用于感冒發(fā)熱、寒熱往來、瘧疾、肝郁氣滯等。柴胡是中藥界的"明星"，然而古往今來，柴胡的劑量與功效之間的關系確有著很多種說法。

另外，柴胡性散，不可以多用，否則可能會耗傷本已中氣虛弱之人的氣血，得不償失。

故此，柴胡的具體性質與用量眾說紛紜，使用數(shù)學可整合各個案例探究其具體性質，通過分類討論并整合信息，得出柴胡治療各種疾病的最佳用量，并得出大劑量，中劑量與小劑量的區(qū)別?？山Y合實際經驗與信息整理，實現(xiàn)中藥使用信息化，精確化。

其它中藥亦是如此，可應用數(shù)學方法統(tǒng)計各種病例并進行整理，通過精確的數(shù)據(jù)來討論各種中藥的功效與藥毒性，實現(xiàn)中藥學的現(xiàn)代化，精確化與信息化。

3 數(shù)學與中醫(yī)藥學中陰陽五行的關系

中醫(yī)藥學常常使用陰陽五行學說解釋人體的生理功能，并用來診斷和治療疾病。在中藥學中，五行分別對應身體器官，在五行理論中，肺肝腎心脾分別對應五行中的金木水火土。不妨把五行看作五種變量，形成一定平衡時可保證人體健康，若五行失衡，則易得疾病。

陰陽亦可看作變量，陰與陽保持穩(wěn)態(tài)平衡。這樣的假設也與數(shù)學中"穩(wěn)態(tài)"的概念相同。五行之間的制化與調節(jié)是維持身體健康的重要機制，若能正確列出方程組，將能夠以中醫(yī)的角度解釋部分疾病的成因，而各類中藥的屬性亦可納入該理論，則可更為清晰多角度的解釋中藥的藥性及用法。

從現(xiàn)代分子生物學的角度出發(fā)，人體具有多種變量，可依照這些變量之間的關系，建立起方程組。從治療的角度出發(fā)，只要依照病人的具體病情，研究某幾個有關變量間的關系就可以了，最終做到先建立起方程后治療。當然這只是一種最理想的情況，但在實際操作中，若能以中醫(yī)理論為基礎，建立起針對患者病情的方程，并能夠找到合適解，亦不失為一種進步。

4 數(shù)學在分析中醫(yī)對各種病癥臨床治療有效率中的作用

當前，中醫(yī)藥治療以其副作用低、保守性強而被廣大患者接受。在這種環(huán)境下，統(tǒng)計中醫(yī)藥對各種病癥治療的有效率顯得十分重要。而使用數(shù)學的統(tǒng)計方法精確地統(tǒng)計出中醫(yī)藥對各種病癥的有效率則可給患者以直觀的感受，幫助患者進行治療方案的選擇。例如，通過統(tǒng)計，當前中藥治療對濕疹的治愈率為百分之八十。該資料可在患者對治療方案進行選擇時告知患者中醫(yī)藥對其病癥的治療預期與痊愈概率，使患者擁有更佳的治療體驗。并可引導其選擇更為科學的治療方案。

通過數(shù)學的建模與統(tǒng)計可以更為直觀的反映出中醫(yī)藥的治療效果，以數(shù)學的統(tǒng)計與建立直觀模型的方式幫助患者和醫(yī)師選擇治療方法。

5 數(shù)學在現(xiàn)代中藥鑒定中發(fā)揮的作用

中藥鑒定的定義就是鑒定中藥材的品種質量及真?zhèn)危?。它是在繼承我國傳統(tǒng)醫(yī)藥學遺產和傳統(tǒng)經驗型鑒別的基礎上，運用現(xiàn)代科學成果，對中藥材進行歸類和鑒偽。數(shù)學的統(tǒng)計與歸納理論可在現(xiàn)代中藥鑒定中發(fā)揮作用。例如，可將某中藥形狀表明，并令計算機對其進行學習，若檢測出則以數(shù)字的形式表明。

然而該種檢測方法僅僅可對大塊藥材進行進行鑒定，難以鑒別碎塊，飲劑，粉方等。古人有云：神仙難識丸散。但現(xiàn)代中藥鑒定學可結合現(xiàn)代計算機檢測及數(shù)學算法與統(tǒng)計等對粉方碎塊的成分進行分析，能夠對中藥材進行快速準確的鑒定，為購買者與患者所購中藥材的質量及真實性提供保障。

6 數(shù)學與穴位針灸的關系

在中醫(yī)的經絡學說中，人體有著大約四百六十五個穴位，但隨著科技的發(fā)展，新的穴位不斷被發(fā)現(xiàn)，若把所有目前發(fā)現(xiàn)穴位加起來，則人體穴位超過一千個。這些穴位很多都有著不同的作用，但如何精確的找到穴位，又如何正確判斷不同穴位的不同作用又成了教學與實踐中的一個問題。利用數(shù)學的統(tǒng)計學知識，對合適案例進行分析，或可解決該項問題。例如，患者原本患有某項疾病，通過針灸某個或某幾個穴位而痊愈，則可設針刺某穴位的功效分別為x1，x2，若針刺某兩穴位可治愈某疾病，則可列出方程x1+x2=c（c可視作該疾病的向量）但因人體的復雜性，應將x1與x2視作向量，面對不同問題應具體分析，設立不同的方程以尋求解決方案，為統(tǒng)一治療方案以數(shù)學理論為基礎提出參考。

7 數(shù)學在測定中藥藥毒性中的應用

在臨床實踐過程中人們認識到一些中藥對人體存在毒性 ， 并將中藥毒性分為有毒，小毒，大毒三個級別 ， 并認為中藥毒性 到了近代 ， 人們又對有毒中藥的毒性的成分及中毒機制有了更深層次的認識 ，能夠影響中藥毒性的原因很多 ，有品種、制作方式、劑量等因素。要防止中藥的毒性作用 ，首先需要加強醫(yī)療人員對中藥毒性的全面認識 ，并維持各個中藥的毒性與其治療效果間的平衡。

在不同的中藥典籍中，常常出現(xiàn)對同種藥材毒性標注不同的現(xiàn)象。很多有毒成分亦能在高溫下分解，而各種中藥的有毒成分又不盡相同。這些為分析中藥藥毒性帶來了一定困難。此時可使用一些數(shù)學方法對藥物的毒性進行統(tǒng)計，不同的有毒物質可分為不同組類，再根據(jù)含量的不同研究具體毒性，并標明各種操作后剩余毒素與有用成分并建立數(shù)據(jù)庫。在統(tǒng)計時可表明毒性反應在臨床中出現(xiàn)的概率，為醫(yī)師和患者提供參考。

8 數(shù)學在分析中藥化學成分中的應用

中藥是諸多化學物質的混合物，部分化學物質對一些疾病有著治療作用，部分化學物質對治療病癥起到了協(xié)同作用，而分析中藥中的有效成分在中藥學的發(fā)展中起到了重要作用。

借助化學分析的結果，我們可以分析出中藥的化學成分，可以將這些成分提取出來，分別進行分析，使用藥理學的實驗方法探究哪些成分對相應病癥起著治療作用，哪幾種成分又起到了協(xié)同作用。在實驗中，可以使用小白鼠進行藥理動力學對照試驗，并建立n元方程分析不同成分對病癥的治療作用與最適劑量，最終用數(shù)學方法求解方程并得出各項物質的精確劑量，可以為治療及該種中藥所制中成藥的生產提供數(shù)據(jù)。

9 數(shù)學在分析各種不同情況對中藥治療效果的分析

在中醫(yī)的治療中，很多因素都會對最后的治療結果造成干擾。例如，若患者在診斷時過于緊張，造成脈搏速度改變，易使醫(yī)生出現(xiàn)誤診。其中，病人的性別，狀態(tài)甚至診斷時的時間都會對最終的診斷結果產生影響。為了解決這些問題，病人常常有各種各樣的“禁忌”，例如在看病前不能劇烈運動或大量喝水，否則會對診斷結果造成干擾等。在這些情況下，醫(yī)生通常無法得到準確的數(shù)據(jù)，病人也可能因此無法得到正確的診斷結果。因此，統(tǒng)計各種情況對診斷結果的干擾及被干擾的變量顯得十分重要，正確分析各種情況對中醫(yī)藥治療效果的干擾或可提高診斷的準確性。

為了能夠得到精確的數(shù)據(jù)，我們要采用符合一般診斷前標準作息的患者與診斷前喝水或跑步的實驗者進行對照。我們需要測量各個實驗者的各項生理狀態(tài)，如心跳血壓舌像脈搏等等。為取得有普遍性的數(shù)據(jù)，我們需要進行多組對照。最終，我們需要對實驗取得的的結果進行分析，使用數(shù)學方法建立圖表并計算出各項行為與各項體征的相關性能幫助我們進行合理推斷，如各項候診時的禁忌行為和不同時間診斷對各項體征的影響。此時，我們或可采用圖表列出數(shù)據(jù)幫助醫(yī)師進行診斷。

10 數(shù)學中建立模型的思想在中醫(yī)藥應用中的作用

中醫(yī)對患者進行治療的過程中，常常采取“望聞問切”四診的方法進行“數(shù)據(jù)的收集”，并利用自身經驗結合醫(yī)學書籍對患者病癥進行具體的分析。這或許可以視作是最早的“大數(shù)據(jù)分析”。在分析數(shù)據(jù)時，可以采取“建立數(shù)學模型”的方式。例如，可將某患者視作一數(shù)學模型，其中部分數(shù)據(jù)出現(xiàn)問題需要修復，而醫(yī)生則需利用各種“工具”（藥材）調和患者體內狀態(tài)，使其恢復正常，讓患者恢復健康。利用當今先進的數(shù)學理論及思想，并可根據(jù)四診收集到的病情數(shù)據(jù)進行大數(shù)據(jù)綜合分析，為患者開出處方并結合患者實際情況為其制定適合的治療方案。

11 數(shù)學在分析中藥藥效中的應用

中藥與西藥的活性物質基礎不同，西藥以化學合成產物居多，而中藥則多由植物、動物和一些礦物經過炮制加工而形成的活性物質群構成。西藥常常為單一或有限的數(shù)種化合物單體所構成，因而其在人體內的作用機理與靶點與中藥并非完全相同，西藥常常作用于人體內部的某一個靶點，通常來說，西藥普遍具有很強的選擇和專一性。西藥被人體吸收以后，分散在特定的系統(tǒng)、組織、以及器官中，作用于這一部分，發(fā)揮其治療功效。例如心臟病常使用速效救心丸等等，但若是在其他的靶點也著其它的效果的話，那很可能是我們常說的副作用，而中藥里面特定的活性物質在特定的靶點發(fā)生作用，但絕大多數(shù)是不同的活性物質在多個不同的靶點產生協(xié)同的作用，以身體統(tǒng)一的一種特殊觀念來治療相應的病癥，我們可以形象的把中藥比喻為“一盤對病癥的協(xié)同戰(zhàn)爭”，中藥治愈病人常常是以調整人體機能，達到“陰平陽秘”的目的，達到了協(xié)同作用的結果，。也可以這么說，西藥是作用于特殊的靶點，治愈病人的單一，若作用于其它靶點則很有可能是副作用。而中藥則作用于多靶點，將身體視為一個“總戰(zhàn)場”與疾病作斗爭。

因此，我們可以記錄下中藥與西藥所作用在的“靶點”，并記錄具體療效。若西藥是“一元一次方程”或“二元一次方程”，則中藥常常是“多元多次方程”甚至“立體模型”。因此，使用數(shù)學方法分析治療靶點，并歸納具體效果可以為治療精確化提供一定幫助。中成藥普遍是由幾味甚至幾十味不等的中藥所結合成的復方，分析其中的成分可以在醫(yī)師分析患者病情并開出相應藥物時為醫(yī)師和患者提供幫助，使其能夠精準把握病情，對癥用藥。而數(shù)學的方法可以幫助實驗者在進行相應實驗時分析并統(tǒng)計數(shù)據(jù)，通過縝密的計算得到精確的結果，并最終完成對數(shù)據(jù)的歸納和整理，使實際治療過程更為嚴謹。用藥理學實驗的數(shù)據(jù)結合數(shù)學的方法，做到精準治療，標本兼治。

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