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系统生物学与中医药学
（作者:___________单位: ___________邮编: ___________）
【关键词】 系统生物学；中医药学；中药复方；化学物质
组学
系统生物学是旨在从整体高度理解生物系统的新的研究领域,代表
21世纪生物学的未来。随着系统生物学的发展及其理论的突破,将会
对医学研究产生重要的影响。如果将中医药的研究与系统生物学相结
合,将有可能从系统的角度诠释中医药多靶点、平衡调理、标本兼治
的治病机理和分子机制,为中医药研究提供新的思路。
1 系统生物学与中医学
中医学是生命科学的一个组成部分,以整体观、辨证论治、方剂
干预为鲜明特色,是一门应用信息进行调控(通过测定和改变系统的
输入和输出来调节系统的状态),并将其作为主要医疗手段的医学
[1]。中医对接诊的患者首先采取以外揣内的方法,通过四诊获取人体
处于何种状态的信息,再通过各种辨证方法对这些信息加以分析,最
后按照中药性味及方剂中最佳配伍的信息组合进行组方,用以调动机
体这个复杂系统的自修复能力,把人体不平衡的病理状态调整到平衡
的最佳状态,抵御外部入侵,从而使之向健康状态转化。这种“整体
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观”、“动态观”、“辨证观”是中医理论的特色,与系统生物医学有着
共同的哲学基础,研究思路也不谋而合。因此,中医的发展可以借鉴系
统生物医学等现代生命科学成果,从更高层次的信息流上去开展研
究。
中医学的整体观虽然具有系统科学的思想,也具有一定的优越性,
但在几千年的自身发展过程中,仍驻足于哲学和经验的层次上,以阴
阳、五行、气血等概念阐述人体生理病理变化,并未“自上而下”地
继续下去,缺乏物质作用基础的局部分析研究,属于“黑箱操作”,在
它指导下的整体调节也只是“知其然,不知其所以然”的过程,没有揭
示事物的内在本质,无法解释系统内部组成成分和动力学过程。而系
统生物学“系统整合”的观点与中国传统医学的“整体观念”,在核
心思想上具有高度相似性,但系统生物学研究仍以还原论为主,是从
最简单的系统,如单个细胞入手进行研究,再将多个简单的系统通过
研究网络,“自下而上”地构建出完整而复杂的人体生命系统,把人体
生物系统化为“白箱”,不仅要了解系统的结构和功能,而且还要揭示
出系统内部各组成成分的相互作用和运行规律。因此,系统生物学的
思路恰好能够弥补传统医学的缺陷,以促进传统医学的完善并向真正
系统医学方向发展。
2 系统生物学与中药
2.1 中药的系统性
中药作为一个复合体系,多是配方使用,作用靶点多,涉及多个基
因和细胞,从整体上调节人体的平衡和内环境的稳定。其有效性的物
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质基础是其中所含的化学成分,也正是这些同类及不同类的化学成分
(或组分间)相互作用、相互配合,才表现出了四气、五味、归经、升
降浮沉、毒性等药性。中药组方后,单味药的活性成分重新组合,或生
成新的有效物质,或相互协同而增加疗效,或相互拮抗而降低疗效,或
减小毒性,或增加毒副作用等,从而构成了新的更高一层的系统,并在
与人体作用时,其活性成分与靶系统之间发挥强大的系统与系统的作
用。
正是中药的这种系统性决定了仅以提取有效成分、以单体疗效来
评价中药整体疗效或复方研究的只拆不合的方法,必然无法得到其本
质属性。所以,中药既需要研究单味药及复方中各化学成分的理化性
质及生物活性,又需要研究化学成分间的反应规律及与人体作用的靶
系统和其协同作用方式。西方医学对中药复方的研究方法往往是采用
“解剖麻雀”的方法拆方试验,以期最终找出作用明确的活性成分,
但不能反映方剂中药物的君臣佐使配伍规律。因此,中药要想继续保
持强大的生命力,既不能囿于“整体观”而拒绝发展,也不能仅停留在
提取、提纯有效成分的水平上,而应该以中医药理论为指导,借助现代
生物医学的研究方法,上升到对中药系统性的研究,以建立一个全新
的与现代学科同质的理论体系。
2.2 中药复方
中药复方体现了中医学的整体观念和辨证论治思想,对药物的合
理选择体现了君臣佐使等配伍理论,通过综合调节机体的机能和平衡,
祛邪扶正、标本同治等发挥作用。但临床使用的多数中药及中药复方
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不被西方医学界认可,而这些中药复方又是中国传统医学中的精髓。
中药复方药效成分群与人体之间存在非线性的复杂作用关系。中药复
方作用机理和配伍评价的研究必须牢牢把握中药复方作用的整体性
特征,这种整体性本质上体现为中药与人体两个复杂系统的相互作用,
并形成一个更高级的系统整体。只有在中医药理论指导下,结合现代
科学技术,深刻地揭示这两个系统间的相互作用关系,才能全面深入
地阐明中药复方配伍理论、作用机理及其药效物质基础。
中药复方的作用是由多种活性成分分别作用于不同器官和不同
靶点,相互协同,对机体从生理病理上进行调理,经整合调节而发挥复
方的综合疗效,因此,复方中药应作为一个整体进行研究。为了建立能
评价复方中药质量的新方法,我们有必要引入化学物质组学理论,因
其可以从分子水平的物质基础和作用机理层次揭示中药复方配伍规
律,来开展方证相应的中药复方配伍研究。通过化学物质组学表征药
物干预系统的组成及相互关系,通过系统生物学刻画生物系统的应答
过程,进一步整合分析两个系统间的交互关系,即系统揭示化学物质
组的变化与生物系统应答的时空响应的相关性,实现方-证信息的关
联。
3 结语
系统生物学作为21世纪最前沿的科技之一,代表着新生的事物,
具有强劲的发展势头,符合自然科学发展的根本规律。中医药学整体
性思想和用药规律与系统生物学具有相通性,若中医药的研究能与系
统生物学方法相结合,必将把中医药的研究再次推向科学发展的前沿,
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成为中医药现代化最重要的研究方向之一。
【参考文献】
[1] 沈自尹.系统生物学和信息医学在中西医结合中的应用[J].
中西医结合学报,2006,4(2)：111－113.