中药玉竹及其混淆品的计算机鉴别研究
作者：刘修鑫 隋在云* 刘秀德*
单位：刘修鑫 隋在云* 刘秀德*(山东省新药药理研究中心 济南250100)
关键词：玉竹；混淆品；微机；鉴别
990335
摘 要 根据中药玉竹及其混淆品的生药性状、组织构造及粉末特征，在微机上用Foxbase+语言编制了中药玉竹及其混淆品鉴别系统。该系统具有鉴别、检索、修改及打印等功能，按照屏幕提示信息输入待鉴标本的特征代码或实测数值，在几秒钟内即可完成鉴别，结果令人满意，可用于药房、药材、药检等部门对玉竹及其混淆品的鉴别。
玉竹为百合科黄精属多种植物的根茎，其性平味甘，具有养阴润燥，生津止渴之功效。中国药典(1990年版)仅收载玉竹Polygonatum Odoratum(Mill) Druce一种[1]，但在实际应用中黄精属多种植物可作玉竹用，根七属植物亦混作玉竹，造成玉竹品种的混淆和鉴别困难。传统的植物分类鉴别除要求较高的专业知识外，尚需花费很多的时间和精力查阅核对各种文献图谱资料。计算机鉴定植物是植物分类学的一个新发展，可以快速定量客观地对植物进行检索鉴别。本工作根据生药性状、组织结构和粉末特征编制了对8种玉竹及3种混淆品进行鉴别的微机系统，为中药玉竹的鉴别和利用提供了一种辅助手段。
, http://www.100md.com
1 中药玉竹及其混淆器鉴别特征的量化
选择栽培玉竹、野生玉竹、多花玉竹、毛筒玉竹、小玉竹、康定玉竹、二苞黄精、长苞黄精8种玉竹和散斑竹根七、深裂竹根七、鹿药3种玉竹混淆品作为标准植物，根据其分类检索表确定其鉴别特征[2]，对计量化特征直接将计量值用于标准特征数据库，对非计量化特征按表1给出的原则进行代码量化。
2 标准植物特征数据库
在植物分类学家的指导下，选择21个明确稳定的特征，其中包括7个代码化特征和14个计量化特征组成标准植物特征数据库。如果所选特征对某一植物不明确而难以确定其量化值或该特征不是该植物的主要鉴别特征，设定其量化值为“0”。根据每一植物的21个特征量化值表，建立了8种玉竹及3种混淆品的标准植物特征数据库，表2为该数据库各植物特征量化值。
表1 玉竹及其混淆品生药性状、组织构造及
, 百拇医药
粉末特征代码量化表 生药
性状
根
茎
均匀否
1=均匀，2=不均匀
表面纹理
1=明显，2=不明显，3=细，4=粗
颜色
1=白黄，2=棕黄，3=浅黄，4=灰黄，5=深土黄
根
须
, 百拇医药
多少
1=多，2=少
环节
1=明显，2=不明显
组织
结构
下皮细胞
1=1列
内皮层
1=不明显，2=环状，3=隐约环状
纤维管束
1=外韧型，2=周木型
, 百拇医药 粉末
特征
表皮细胞壁
增厚方式
1=连珠状，2=不均匀连珠状，3=均匀，4=不规则
3 玉竹及其混淆品计算机鉴别
按照菜单提示输入待鉴标本的特征信息，该系统即根据V.H海吾德提出的多道检索原理[3]，将待检标本的每一个特征与标准植物数据库内相应特征逐一进行检索。对于代码化特征，用Foxbase+中模糊查寻的方法进行检索，如检索结果为真，结果以“T”表示，如为伪，则以“F”表示。对计量化特征，将输入的数值与相应特征字段内数值区进行精确的数学判断，如果在其范围内为真，用“T”表示，否则用“F”表示。
, 百拇医药
在输入待检标本特征时，如果对标本某一特征不明确或对其正确性有怀疑时，可按ENTER键放弃对该特征的输入，计算机在检索时自动将检索结果判定为“-”；如果当检索的标准植物特征字段内容为“0”时，则表示该特征不为该标准植物的鉴别特征，计算机自动判定检索结果为“T”。
按照以上原则，经过检索后，每一待鉴标本对应于每一标准植物皆得到一个由“T”或“F”或“-”共21个字符组成的字符串，每一个字符对应于某一特征，代表该特征的检索结果，该字符串称为判别字符串，如果判别字符串全部由“T”组成，则将该标本鉴定为相应的标准植物；如果判别字符串由“T”和“-”组成，则鉴定该标本可能为相应的标准植物，且字符串内“T”的多少决定其可能性的大小；如果判别字符串内含有“F”，则该标本不可能为相应的标准植物，字符串内“F”的多少决定其不可能性的大小。
表2 玉竹及其混淆品鉴别特征量化表 生药名称
鉴 别 特 征
, 百拇医药
A
B
C
D
E
F
G
H
I
J
K
L
M
N
, 百拇医药
O
P
Q
R
S
T
U
玉竹(载培)
10～20
0
1
0
1,2
0
, 百拇医药
0
0
0
0
0
0
1
1,2
100～140
80～100
5～15
1
98～320
, http://www.100md.com 25～135
1～4
玉竹(野生)
0～10
0
1
0
1,3
4～6
2
0.1～0.3
0.1～0.3
0
, http://www.100md.com
1～8
0
1
1
72～240
56～200
13～25
1
110～540
26～113
1～3
多花玉竹
0～10
, 百拇医药
0
1
0
1,3
40
1
0.2～0.5
1～1.5
1
1～14
0
1
1
72～220
, 百拇医药
64～200
20～40
2
79～215
24～114
1～3
毛筒玉竹
5～7
0
1
0
1,3
6～8
, 百拇医药
1
0.3～0.7
0.4～0.6
2
10～100
0
1
1,2
58～100
42～100
8～16
1,3
100～960
, http://www.100md.com
25～100
1～3
小玉竹
3～5
5～100
0
0
1
2～4
1
0.1～0.2
0
0
, 百拇医药 5～20
0
3
1
80～170
64～160
45～65
4
94～450
24～71
1～3
康定玉竹
2～4
, 百拇医药
3～5
0
0
0
2～3
2
0.3～0.5
0
2
3～12
0
1
1,2
60～240
, 百拇医药
56～180
6～18
2,4
98～170
24～120
1～3
二苞黄精
2～4
5～10
0
1
2
2～4
, 百拇医药
1
0.1～0.3
0.4～0.6
0
0.5～1.5
0
1
1
64～220
60～160
8～24
1
60～257
, 百拇医药
26～112
1～3
长苞黄精
4～7
5～10
0
2
1
3～5
1
0.5～1
0
0
, 百拇医药 0.5～1.5
0
1
1,2
60～140
48～80
6～18
1
80～280
40～190
2～4
散班竹根七
5～10
, http://www.100md.com
0
1
3
5
5～7
2
2～3
1～3
1
1～16
0
3
1,2
128～200
, http://www.100md.com
64～152
10～40
1
90～324
28～112
1～3
深裂竹根七
9～12
0
1
4
5
0
, http://www.100md.com
0
1.5～2
1.5～2
0
0
0
3
1,2
84～192
40～140
15～35
1,3
109～316
, 百拇医药
23～108
1～3
鹿药
5～100
0
2
0
4
5～6
1
0.5～2
0～2
1
, http://www.100md.com 4～6
1
2
1,2
72～128
60～100
5～15
1
75～200
22～99
1～3
注：A根茎直径(mm)，B根茎长短(mm)，C根茎均匀否，D表面纹理，E颜色，F茎痕直径(mm)，G根须多少，H根须直径(mm)，I根痕(mm)，J环节，K节距(mm)，L下皮细胞，M内皮层，N纤维管束，O粘液细胞长径(um)，P粘液细胞短径(um)，Q每视野粘液细胞数，R表皮细胞壁增厚方式，S粉未粘液细胞长径(um)，T草酸钙针晶长 径(um)，U草酸钙针晶短径(um)。
, 百拇医药
4 系统的功能
该系统在Compaq-586微机上用Foxbase+语言开发编写而成，由标准植物特征数据库及其应用程序组成，主要功能包括：①输入待鉴标本的特征信息，对玉竹及其混淆品进行鉴别鉴定；②输入原植物名或拉丁名，检索显示该标准植物特征信息；③修改添加标准植物特征数据库；④退出该系统。
5 讨论
计算机鉴别中药的基础是中药原植物详尽准确的分类检索表，以及据此建立的鉴别特征数据库，而鉴别特征的量化则是实现计算机鉴别的关键。特征的代码越多，计量区间越小，鉴别结果出现假阳性机率越小；反之特征代码越少，计量区间越大，鉴别结果出现假阳性机率则越大。本系统在原有工作[4]的基础上，经一年的运行和验证，使标准植物特征数据库不断得到完善和优化，提高了鉴别的准确性，结果令人满意。
, http://www.100md.com 在利用计算机鉴别植物的研究中，有些特征如植株高度等难于用代码表示其性状，在鉴别中常被迫弃去不用[4,5]，但植物特征的计量化比代码化更具客观性和精确性，由于本系统解决了区间数值在数据库内的贮存、调用以及数值与区间数值的比较判别等过程，因此使得无法用代码表示的特征得以按计量化特征进行检索鉴别，便植物分类学由定性描述向着精确的定量鉴别迈进了一步。
该系统采用屏幕提示的方式，只需选择待鉴植物相应特征代码或实测数值即可完成对植物的鉴别。对于难以确定或没有测量到的特征，允许用户按ENTER键放弃该特征的输入，因此具有较大的灵活性，该系统使用十分方便，一般人员稍加训练即可操作应用。
* 山东省中医药研究所
参考文献
1 中华人民共和国卫生部药典委员会.中华人民共和国药典.第一部.北京：人民卫生出版社，1990.
2 王志伟等.上海医科大学学报，1993，20(4)：294～300.
3 V.H. 海吾德著.柯植芬译.植物分类学科学出版社，1978.
4 刘修鑫等.山东生物医学工程，1993，12(1)：16～22.
5 徐国钧著.中药粉末显著鉴定.人民卫生出版社，1986.
收稿日期：1999-01-13, http://www.100md.com(刘修鑫 隋在云* 刘秀德*)
单位：刘修鑫 隋在云* 刘秀德*(山东省新药药理研究中心 济南250100)
关键词：玉竹；混淆品；微机；鉴别
990335
摘 要 根据中药玉竹及其混淆品的生药性状、组织构造及粉末特征，在微机上用Foxbase+语言编制了中药玉竹及其混淆品鉴别系统。该系统具有鉴别、检索、修改及打印等功能，按照屏幕提示信息输入待鉴标本的特征代码或实测数值，在几秒钟内即可完成鉴别，结果令人满意，可用于药房、药材、药检等部门对玉竹及其混淆品的鉴别。
玉竹为百合科黄精属多种植物的根茎，其性平味甘，具有养阴润燥，生津止渴之功效。中国药典(1990年版)仅收载玉竹Polygonatum Odoratum(Mill) Druce一种[1]，但在实际应用中黄精属多种植物可作玉竹用，根七属植物亦混作玉竹，造成玉竹品种的混淆和鉴别困难。传统的植物分类鉴别除要求较高的专业知识外，尚需花费很多的时间和精力查阅核对各种文献图谱资料。计算机鉴定植物是植物分类学的一个新发展，可以快速定量客观地对植物进行检索鉴别。本工作根据生药性状、组织结构和粉末特征编制了对8种玉竹及3种混淆品进行鉴别的微机系统，为中药玉竹的鉴别和利用提供了一种辅助手段。
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1 中药玉竹及其混淆器鉴别特征的量化
选择栽培玉竹、野生玉竹、多花玉竹、毛筒玉竹、小玉竹、康定玉竹、二苞黄精、长苞黄精8种玉竹和散斑竹根七、深裂竹根七、鹿药3种玉竹混淆品作为标准植物，根据其分类检索表确定其鉴别特征[2]，对计量化特征直接将计量值用于标准特征数据库，对非计量化特征按表1给出的原则进行代码量化。
2 标准植物特征数据库
在植物分类学家的指导下，选择21个明确稳定的特征，其中包括7个代码化特征和14个计量化特征组成标准植物特征数据库。如果所选特征对某一植物不明确而难以确定其量化值或该特征不是该植物的主要鉴别特征，设定其量化值为“0”。根据每一植物的21个特征量化值表，建立了8种玉竹及3种混淆品的标准植物特征数据库，表2为该数据库各植物特征量化值。
表1 玉竹及其混淆品生药性状、组织构造及
, 百拇医药
粉末特征代码量化表 生药
性状
根
茎
均匀否
1=均匀，2=不均匀
表面纹理
1=明显，2=不明显，3=细，4=粗
颜色
1=白黄，2=棕黄，3=浅黄，4=灰黄，5=深土黄
根
须
, 百拇医药
多少
1=多，2=少
环节
1=明显，2=不明显
组织
结构
下皮细胞
1=1列
内皮层
1=不明显，2=环状，3=隐约环状
纤维管束
1=外韧型，2=周木型
, 百拇医药 粉末
特征
表皮细胞壁
增厚方式
1=连珠状，2=不均匀连珠状，3=均匀，4=不规则
3 玉竹及其混淆品计算机鉴别
按照菜单提示输入待鉴标本的特征信息，该系统即根据V.H海吾德提出的多道检索原理[3]，将待检标本的每一个特征与标准植物数据库内相应特征逐一进行检索。对于代码化特征，用Foxbase+中模糊查寻的方法进行检索，如检索结果为真，结果以“T”表示，如为伪，则以“F”表示。对计量化特征，将输入的数值与相应特征字段内数值区进行精确的数学判断，如果在其范围内为真，用“T”表示，否则用“F”表示。
, 百拇医药
在输入待检标本特征时，如果对标本某一特征不明确或对其正确性有怀疑时，可按ENTER键放弃对该特征的输入，计算机在检索时自动将检索结果判定为“-”；如果当检索的标准植物特征字段内容为“0”时，则表示该特征不为该标准植物的鉴别特征，计算机自动判定检索结果为“T”。
按照以上原则，经过检索后，每一待鉴标本对应于每一标准植物皆得到一个由“T”或“F”或“-”共21个字符组成的字符串，每一个字符对应于某一特征，代表该特征的检索结果，该字符串称为判别字符串，如果判别字符串全部由“T”组成，则将该标本鉴定为相应的标准植物；如果判别字符串由“T”和“-”组成，则鉴定该标本可能为相应的标准植物，且字符串内“T”的多少决定其可能性的大小；如果判别字符串内含有“F”，则该标本不可能为相应的标准植物，字符串内“F”的多少决定其不可能性的大小。
表2 玉竹及其混淆品鉴别特征量化表 生药名称
鉴 别 特 征
, 百拇医药
A
B
C
D
E
F
G
H
I
J
K
L
M
N
, 百拇医药
O
P
Q
R
S
T
U
玉竹(载培)
10～20
0
1
0
1,2
0
, 百拇医药
0
0
0
0
0
0
1
1,2
100～140
80～100
5～15
1
98～320
, http://www.100md.com 25～135
1～4
玉竹(野生)
0～10
0
1
0
1,3
4～6
2
0.1～0.3
0.1～0.3
0
, http://www.100md.com
1～8
0
1
1
72～240
56～200
13～25
1
110～540
26～113
1～3
多花玉竹
0～10
, 百拇医药
0
1
0
1,3
40
1
0.2～0.5
1～1.5
1
1～14
0
1
1
72～220
, 百拇医药
64～200
20～40
2
79～215
24～114
1～3
毛筒玉竹
5～7
0
1
0
1,3
6～8
, 百拇医药
1
0.3～0.7
0.4～0.6
2
10～100
0
1
1,2
58～100
42～100
8～16
1,3
100～960
, http://www.100md.com
25～100
1～3
小玉竹
3～5
5～100
0
0
1
2～4
1
0.1～0.2
0
0
, 百拇医药 5～20
0
3
1
80～170
64～160
45～65
4
94～450
24～71
1～3
康定玉竹
2～4
, 百拇医药
3～5
0
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0
2～3
2
0.3～0.5
0
2
3～12
0
1
1,2
60～240
, 百拇医药
56～180
6～18
2,4
98～170
24～120
1～3
二苞黄精
2～4
5～10
0
1
2
2～4
, 百拇医药
1
0.1～0.3
0.4～0.6
0
0.5～1.5
0
1
1
64～220
60～160
8～24
1
60～257
, 百拇医药
26～112
1～3
长苞黄精
4～7
5～10
0
2
1
3～5
1
0.5～1
0
0
, 百拇医药 0.5～1.5
0
1
1,2
60～140
48～80
6～18
1
80～280
40～190
2～4
散班竹根七
5～10
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0
1
3
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2
2～3
1～3
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0
3
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128～200
, http://www.100md.com
64～152
10～40
1
90～324
28～112
1～3
深裂竹根七
9～12
0
1
4
5
0
, http://www.100md.com
0
1.5～2
1.5～2
0
0
0
3
1,2
84～192
40～140
15～35
1,3
109～316
, 百拇医药
23～108
1～3
鹿药
5～100
0
2
0
4
5～6
1
0.5～2
0～2
1
, http://www.100md.com 4～6
1
2
1,2
72～128
60～100
5～15
1
75～200
22～99
1～3
注：A根茎直径(mm)，B根茎长短(mm)，C根茎均匀否，D表面纹理，E颜色，F茎痕直径(mm)，G根须多少，H根须直径(mm)，I根痕(mm)，J环节，K节距(mm)，L下皮细胞，M内皮层，N纤维管束，O粘液细胞长径(um)，P粘液细胞短径(um)，Q每视野粘液细胞数，R表皮细胞壁增厚方式，S粉未粘液细胞长径(um)，T草酸钙针晶长 径(um)，U草酸钙针晶短径(um)。
, 百拇医药
4 系统的功能
该系统在Compaq-586微机上用Foxbase+语言开发编写而成，由标准植物特征数据库及其应用程序组成，主要功能包括：①输入待鉴标本的特征信息，对玉竹及其混淆品进行鉴别鉴定；②输入原植物名或拉丁名，检索显示该标准植物特征信息；③修改添加标准植物特征数据库；④退出该系统。
5 讨论
计算机鉴别中药的基础是中药原植物详尽准确的分类检索表，以及据此建立的鉴别特征数据库，而鉴别特征的量化则是实现计算机鉴别的关键。特征的代码越多，计量区间越小，鉴别结果出现假阳性机率越小；反之特征代码越少，计量区间越大，鉴别结果出现假阳性机率则越大。本系统在原有工作[4]的基础上，经一年的运行和验证，使标准植物特征数据库不断得到完善和优化，提高了鉴别的准确性，结果令人满意。
, http://www.100md.com 在利用计算机鉴别植物的研究中，有些特征如植株高度等难于用代码表示其性状，在鉴别中常被迫弃去不用[4,5]，但植物特征的计量化比代码化更具客观性和精确性，由于本系统解决了区间数值在数据库内的贮存、调用以及数值与区间数值的比较判别等过程，因此使得无法用代码表示的特征得以按计量化特征进行检索鉴别，便植物分类学由定性描述向着精确的定量鉴别迈进了一步。
该系统采用屏幕提示的方式，只需选择待鉴植物相应特征代码或实测数值即可完成对植物的鉴别。对于难以确定或没有测量到的特征，允许用户按ENTER键放弃该特征的输入，因此具有较大的灵活性，该系统使用十分方便，一般人员稍加训练即可操作应用。
* 山东省中医药研究所
参考文献
1 中华人民共和国卫生部药典委员会.中华人民共和国药典.第一部.北京：人民卫生出版社，1990.
2 王志伟等.上海医科大学学报，1993，20(4)：294～300.
3 V.H. 海吾德著.柯植芬译.植物分类学科学出版社，1978.
4 刘修鑫等.山东生物医学工程，1993，12(1)：16～22.
5 徐国钧著.中药粉末显著鉴定.人民卫生出版社，1986.
收稿日期：1999-01-13, http://www.100md.com(刘修鑫 隋在云* 刘秀德*)