开启另一扇窗——生物信息学对中医药复杂性研究的意义
生命科学、信息科学、计算机学、数学、物理学、医学、化学等学科的发展交叉孕育出了一门新的学科——生物信息学。生物信息学是以计算机为工具对生物信息进行储存、检索、分析、处理和酆侠玫目蒲А＠钌胰衔镄畔?br>学的方法恰当地运用到中医药理论的研究当中，无异于换了一个更接近于本质的角度去透视中医药。k*wm, 百拇医药
◆生物信息学更适合中医药复杂性的研究k*wm, 百拇医药
“序列→结构→功能”的生物学观点曾是疾病机制研究的基础，即认为基因组本身包含蛋白质结构的所有必须信息。李梢认为，这种观点现在看来过于简单而且有过多还原论的色彩。由于生理—化学原理和生物学机制都不可避免地要涉及分子相互作用和反应的时空依赖性，当前从“相互作用→网络→功能”的模式出发，在转录组和蛋白质组层次研究基因调控网络、蛋白质相互作用网络的丰富信息已成为后基因组学、生物信息学的前沿和热点。同时，功能基因组研究也开始朝复杂系统的方向发展，这为复杂性疾病在大量已有数据资料的分析处理基础上，由局部朝向整体，由孤立朝向系统提供了可能。系统的观点适于阐发复杂疾病中遗传与环境的复杂关系，适于阐发复杂疾病中基因功能的特点，适于分析疾病基因型与表型之间的复杂关系。因此，以系统观为特点的生物信息学的研究策略与方法，有望突破单基因病分析方法在复杂疾病研究中的局限，并将在生物学和临床医学的诊断、治疗、药物开发等方面提供理论指导、设计与分析方法。k*wm, 百拇医药
李梢指出，利用生物信息学，可以建立一种特定的、可以检验的机制和方法，从而在中医方剂、证候等特色内涵与规律的发掘，以及在中医药学走向微观层次中起到强大的作用。k*wm, 百拇医药
◆把中医药的复杂性当作复杂性来处理k*wm, 百拇医药
目前单纯还原分析方法的研究，一方面致使以往复杂性疾病的研究难以迈进生命的“整体”与“系统”层次，另一方面也使这一思维下的中医药研究在证候整体内涵、方剂综合效应等厣诤难芯可暇僮悴磺啊＠钌胰衔丛有匝芯?br>需要简化，但简化路线的前提应是保留产生复杂性的根源，也就是说，把复杂性当作复杂性来处理，而不能把产生复杂性的因素当作非本质的东西排除掉。如果以系统、综合的观点，在分子水平和复杂系统理论的水平上去分析中医学证候、方剂的复杂体系，则会了解到，生物系统内部的调控机理是提取有关信息的关键步骤，而理解生物内分子网络的特性和调控方法，很可能有助于对中医理论的理解以及对中药作用机理的分析。k*wm, 百拇医药
◆在动态中把握中医药的复杂性k*wm, 百拇医药
在研究中李梢认为，对中医药复杂性的研究应在动态中去把握。因为在生物体这样一个具有深度负反馈的、高度稳定的系统中，任何因素的作用也都不是孤立和静止的。与化学药物相比，中药的生物活性相对缓和(“微效”)，成分较为复杂，且具有不同的组合形式(“多因”)。中药方剂可能是通过对复杂性疾病的功能基因网络的影响，在干预疾病有关生物分子及相关基因表达、基因组合上发挥“多因微效”的整体调节作用。方剂的疗效、复杂性疾病及其证候的形成，则可能是在微小变动的基础上，系统“涌现”的结果。因此有必要在计算与实验相结合的基础上，运用系统学方法以及计算机仿真、系统建模等有关技术，综合探讨系统“涌现”的机制及相应的整体特性。k*wm, 百拇医药
◆中医药与复杂性疾病研究相辅相成k*wm, 百拇医药
复杂性疾病的特点往往是由多个中效、微效基因共同决定疾病的复杂性状，仅一个基因的改变对疾病的发生、发展以及对药物作用的影响不大，其中某一或某些基因位点仅对应于该疾病的某个亚型、某个症状或体征。中医药在治疗上注重功能调节，可以在调控疾病的相关(易感)基因的表达及表达产物上发又匾?br>作用，如影响一些细胞因子、组织损伤酶的比例、动态变化等。中药的这种作用具有多因微效基础上的突现特点，在一定意义上也符合复杂性疾病的形成特征及治疗趋势。因此，李梢认为，基于芯片技术和生物信息分析的中药有效分子组合筛选，以及中药化学信息学，中药基因组学等相关研究，对于复杂性疾病的药物设计及防治具有较大价值。同时，确有疗效、成分明确的中药，可望开启复杂疾病机理研究中“以药测病”的思路，成为研究疾病分子机制的探针，而分析用药后的生物分子变化，则可能从新的角度扩充疾病相关的分子调控网络。(崔昕 )
◆生物信息学更适合中医药复杂性的研究k*wm, 百拇医药
“序列→结构→功能”的生物学观点曾是疾病机制研究的基础，即认为基因组本身包含蛋白质结构的所有必须信息。李梢认为，这种观点现在看来过于简单而且有过多还原论的色彩。由于生理—化学原理和生物学机制都不可避免地要涉及分子相互作用和反应的时空依赖性，当前从“相互作用→网络→功能”的模式出发，在转录组和蛋白质组层次研究基因调控网络、蛋白质相互作用网络的丰富信息已成为后基因组学、生物信息学的前沿和热点。同时，功能基因组研究也开始朝复杂系统的方向发展，这为复杂性疾病在大量已有数据资料的分析处理基础上，由局部朝向整体，由孤立朝向系统提供了可能。系统的观点适于阐发复杂疾病中遗传与环境的复杂关系，适于阐发复杂疾病中基因功能的特点，适于分析疾病基因型与表型之间的复杂关系。因此，以系统观为特点的生物信息学的研究策略与方法，有望突破单基因病分析方法在复杂疾病研究中的局限，并将在生物学和临床医学的诊断、治疗、药物开发等方面提供理论指导、设计与分析方法。k*wm, 百拇医药
李梢指出，利用生物信息学，可以建立一种特定的、可以检验的机制和方法，从而在中医方剂、证候等特色内涵与规律的发掘，以及在中医药学走向微观层次中起到强大的作用。k*wm, 百拇医药
◆把中医药的复杂性当作复杂性来处理k*wm, 百拇医药
目前单纯还原分析方法的研究，一方面致使以往复杂性疾病的研究难以迈进生命的“整体”与“系统”层次，另一方面也使这一思维下的中医药研究在证候整体内涵、方剂综合效应等厣诤难芯可暇僮悴磺啊＠钌胰衔丛有匝芯?br>需要简化，但简化路线的前提应是保留产生复杂性的根源，也就是说，把复杂性当作复杂性来处理，而不能把产生复杂性的因素当作非本质的东西排除掉。如果以系统、综合的观点，在分子水平和复杂系统理论的水平上去分析中医学证候、方剂的复杂体系，则会了解到，生物系统内部的调控机理是提取有关信息的关键步骤，而理解生物内分子网络的特性和调控方法，很可能有助于对中医理论的理解以及对中药作用机理的分析。k*wm, 百拇医药
◆在动态中把握中医药的复杂性k*wm, 百拇医药
在研究中李梢认为，对中医药复杂性的研究应在动态中去把握。因为在生物体这样一个具有深度负反馈的、高度稳定的系统中，任何因素的作用也都不是孤立和静止的。与化学药物相比，中药的生物活性相对缓和(“微效”)，成分较为复杂，且具有不同的组合形式(“多因”)。中药方剂可能是通过对复杂性疾病的功能基因网络的影响，在干预疾病有关生物分子及相关基因表达、基因组合上发挥“多因微效”的整体调节作用。方剂的疗效、复杂性疾病及其证候的形成，则可能是在微小变动的基础上，系统“涌现”的结果。因此有必要在计算与实验相结合的基础上，运用系统学方法以及计算机仿真、系统建模等有关技术，综合探讨系统“涌现”的机制及相应的整体特性。k*wm, 百拇医药
◆中医药与复杂性疾病研究相辅相成k*wm, 百拇医药
复杂性疾病的特点往往是由多个中效、微效基因共同决定疾病的复杂性状，仅一个基因的改变对疾病的发生、发展以及对药物作用的影响不大，其中某一或某些基因位点仅对应于该疾病的某个亚型、某个症状或体征。中医药在治疗上注重功能调节，可以在调控疾病的相关(易感)基因的表达及表达产物上发又匾?br>作用，如影响一些细胞因子、组织损伤酶的比例、动态变化等。中药的这种作用具有多因微效基础上的突现特点，在一定意义上也符合复杂性疾病的形成特征及治疗趋势。因此，李梢认为，基于芯片技术和生物信息分析的中药有效分子组合筛选，以及中药化学信息学，中药基因组学等相关研究，对于复杂性疾病的药物设计及防治具有较大价值。同时，确有疗效、成分明确的中药，可望开启复杂疾病机理研究中“以药测病”的思路，成为研究疾病分子机制的探针，而分析用药后的生物分子变化，则可能从新的角度扩充疾病相关的分子调控网络。(崔昕 )