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李梢:解讀中醫(yī)藥“治未病”的現(xiàn)代原理

來源:未來新聞網(wǎng) 作者:央廣網(wǎng)客戶端 時間:2022-9-20 閱讀:

在2022年中國國際服務(wù)貿(mào)易交易會上傳統(tǒng)中醫(yī)藥與現(xiàn)代技術(shù)結(jié)合迸發(fā)出的科技感和新鮮感讓人驚嘆不已。望聞問切這種古老的診療手段,如何成為“火眼金睛”發(fā)現(xiàn)人體中的病灶所在,讓很多人困惑不已。9月16日,國家中醫(yī)藥管理局組織的一次媒體采訪會上,清華大學(xué)李梢教授展示了他用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)揭示中醫(yī)診療原理的研究成果。

人體里的“導(dǎo)航系統(tǒng)”

中醫(yī)幾千年來是通過望聞問切、中藥方劑等手段來診治疾病,中醫(yī)的特色是宏觀、整體,但是病人內(nèi)部究竟發(fā)生了什么不清楚,從現(xiàn)代科學(xué)角度看是個謎題。從小就跟父母采藥、讀醫(yī)書、背湯頭,出生于一個傳承16代中醫(yī)世家的李梢也曾被這謎題所困擾。接受現(xiàn)代中醫(yī)教育的他在攻讀臨床醫(yī)學(xué)時,中醫(yī)治病的道理究竟是什么,中醫(yī)能否更好地治病等問題總在他腦海里縈繞。1999年博士二年級時,李梢在中國科協(xié)首屆學(xué)術(shù)年會提出了中醫(yī)藥和生物分子網(wǎng)絡(luò)相關(guān)的假說,得到了父親李濟仁、博士生導(dǎo)師王永炎院士的鼓勵和贊許。

這個假說是指中醫(yī)藥不是和單個生物分子有關(guān),而是和生物分子相互作用的網(wǎng)絡(luò)、網(wǎng)絡(luò)的動態(tài)變化有關(guān),這個網(wǎng)絡(luò)有可能表征中醫(yī)藥的整體。恰逢當(dāng)時人類基因組計劃、生物信息學(xué)剛剛興起,清華大學(xué)自動化系的“三論一智”(“三論”指信息論、系統(tǒng)論、控制論;“一智”指人工智能)的學(xué)科特點和中醫(yī)藥整體觀、系統(tǒng)觀的思維很契合。在李衍達院士的支持下,2001年李梢進入清華大學(xué)自動化系,進行“生物信息學(xué)與中醫(yī)藥現(xiàn)代化”的大跨度交叉學(xué)科研究,也開始了他20多年的解密中醫(yī)藥現(xiàn)代原理之路。

然而,研究中醫(yī)藥的科學(xué)原理,打開中醫(yī)藥的運作機制謎題還面臨三道難關(guān)。一是,如果中醫(yī)藥不深入到現(xiàn)代意義上的機體內(nèi)部,說不清傳統(tǒng)的中醫(yī)理論和基因、蛋白、細胞等微觀因素存在的關(guān)系,則中醫(yī)藥的科學(xué)內(nèi)涵難以被揭示。二是,如果只用目前醫(yī)學(xué)常用的單因素還原分析方法,就容易丟掉了中醫(yī)寶貴的整體特色,難以“守正”。三是,傳統(tǒng)中醫(yī)藥有豐富的經(jīng)驗,是個大數(shù)據(jù),但是中醫(yī)藥在微觀層次的數(shù)據(jù)積累薄弱,如何從微觀和系統(tǒng)的角度闡釋中醫(yī)藥的“整體”特色,這對于信息科學(xué)也提出了挑戰(zhàn)。

面對以上難題,他熬白了頭。經(jīng)過反復(fù)思考,提出了一個大膽的想法:把中醫(yī)的整體思維用于微觀的生物層次,相當(dāng)于在人體里建立一個GPS(導(dǎo)航)系統(tǒng),進而全面計算出中西醫(yī)藥與生物分子的關(guān)聯(lián),用于支撐中醫(yī)藥的創(chuàng)新發(fā)展。經(jīng)過多年的摸索,李梢和他的團隊建立了中西醫(yī)藥分子網(wǎng)絡(luò)導(dǎo)航系統(tǒng)——UNIQ系統(tǒng)(基于網(wǎng)絡(luò)靶標的藥物網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)智能和定量分析方法與系統(tǒng))。

UNIQ系統(tǒng)的特點是借鑒了中醫(yī)整體觀的一個很重要的“取象比類”思想,把這種取象比類的思想用到微觀層次,也就是“取宏觀之象、比微觀之類”。從全局上看,人類表型網(wǎng)絡(luò)(人類疾病,包括中醫(yī)證候的臨床表現(xiàn))、生物網(wǎng)絡(luò)(生物體內(nèi)部的基因、蛋白之間)、中西藥物網(wǎng)絡(luò)之間存在著一種“宏微觀模塊化關(guān)聯(lián)”關(guān)系,例如,臨床表現(xiàn)越相似,相關(guān)的基因和基因產(chǎn)物在網(wǎng)絡(luò)上越聚集。如果把這種關(guān)聯(lián)關(guān)系客觀、定量地描述出來,有可能系統(tǒng)地解碼疾病、藥物與基因、蛋白、細胞的整體關(guān)聯(lián)規(guī)律。

基于這一思想,終于,李梢找到了人體里的“導(dǎo)航系統(tǒng)”。他們研制了中西醫(yī)表型、生物分子網(wǎng)絡(luò)、中西藥物的“關(guān)系推斷”算法,實現(xiàn)同時期國際最高精度的致病基因、藥物靶標預(yù)測。目前他們已經(jīng)把中西醫(yī)表型-細胞-分子-中西藥物之間的關(guān)系都進行了全局性的解析。這些算法的研制,既使得中醫(yī)藥思維能夠在微觀層次發(fā)現(xiàn)規(guī)律,又使得現(xiàn)代醫(yī)學(xué)生命科學(xué)積累的大數(shù)據(jù)能夠為中醫(yī)藥所用,從一個全新的角度闡釋中醫(yī)藥科學(xué)原理,為中醫(yī)藥的傳承發(fā)展提供了一個生物機理上的支撐。

“治未病”思想的現(xiàn)代應(yīng)用

扁鵲的“治未病”作為中醫(yī)文化中重要的思想理念一直深植于國人的心。要怎么講好這個中國故事,讓中醫(yī)藥高質(zhì)量的走出去,就需要讓更多人看到中醫(yī)藥防病治病的臨床證據(jù),也要“說清楚、講明白”中醫(yī)藥的科學(xué)原理,讓更多人相信中醫(yī)藥的療效。

李梢他們借助于UNIQ系統(tǒng),以中醫(yī)“寒、熱”診療概念為切入點,構(gòu)建出中醫(yī)“寒證”“熱證”的生物分子網(wǎng)絡(luò),揭示了中醫(yī)寒熱證與代謝-免疫失衡相關(guān)的生物學(xué)基礎(chǔ),還發(fā)現(xiàn)寒熱相關(guān)疾病發(fā)生發(fā)展的機制和清熱、散寒藥物的作用機理,而胃癌防治就是其中的一種典型案例。

我國胃癌發(fā)病率占全球的44%,而長期以來我國胃癌的早診率低于10%,已成為一個重大的現(xiàn)實難題!饵S帝內(nèi)經(jīng)》提出“脾胃之間,寒溫不次...大聚乃起”,受中醫(yī)經(jīng)典理論的啟發(fā),李梢認為在胃癌發(fā)生之前會有一個更早的、能夠預(yù)警癌變發(fā)生的階段,找出這個階段的特征、提前阻斷,有可能實現(xiàn)胃癌“治未病”。

結(jié)合大規(guī)模樣本的采集和檢測,他們發(fā)現(xiàn)了胃癌“極早期”這一全新的階段,中醫(yī)上表現(xiàn)為本虛標實、寒熱失衡。從中醫(yī)典型病例中還發(fā)現(xiàn)寒、熱舌苔菌群等新型標志物,尤其是首次構(gòu)建了胃炎癌轉(zhuǎn)化的單細胞網(wǎng)絡(luò),發(fā)現(xiàn)了與胃早癌細胞高度接近的胃癌極早期細胞。經(jīng)2700余例胃炎癌轉(zhuǎn)化序貫病例樣本驗證,發(fā)現(xiàn)該細胞標志物能夠使得胃癌發(fā)生的預(yù)判提前10個月,準確率達85%。探測出的胃癌極早期細胞如果處于萌芽期,進行中藥干預(yù)可以有效的延緩甚至阻斷其癌變。

圍繞胃癌“極早期”的中西醫(yī)特征,他們還研制出了智能中醫(yī)管理系統(tǒng),發(fā)現(xiàn)了精準預(yù)防中藥,開展了胃病中成藥機制解析,提升了胃炎癌轉(zhuǎn)化中醫(yī)藥精準診療水平。該成果還應(yīng)用于胃癌高發(fā)區(qū),支撐了國家慢性病綜合防控示范區(qū)建設(shè)。

中醫(yī)藥現(xiàn)代化,探索更多人體奧秘

中醫(yī)藥想要發(fā)展,守正創(chuàng)新是必經(jīng)之路。關(guān)于中醫(yī)藥現(xiàn)代化,李梢教授也有自己的觀點。他認為醫(yī)學(xué)分中西,但是病人不分中西,科學(xué)技術(shù)也不分中西,攻克疾病、維護人類健康是中西醫(yī)學(xué)的共同目標。目前腫瘤等疾病高發(fā),中醫(yī)、西醫(yī)都需要進一步發(fā)展。充分利用現(xiàn)代科技,建立符合中醫(yī)藥特色的科技創(chuàng)新體系,揭示中醫(yī)藥的科學(xué)原理,不斷提升中醫(yī)藥解決疾病、維護健康的能力,這是中醫(yī)藥現(xiàn)代化。

正如李梢探索出的UNIQ系統(tǒng)所展示的,中醫(yī)藥與現(xiàn)代科學(xué)不是互斥的,而是能夠相得益彰、共同發(fā)展的。中醫(yī)藥診療思想和豐富經(jīng)驗中的“整體”特色,有可能孕育著新的醫(yī)藥研究模式的產(chǎn)生。

例如,利用“生物網(wǎng)絡(luò)”重新找到“整體”、深入認識中醫(yī)藥原理中蘊藏的生命規(guī)律,有望成為中醫(yī)藥與現(xiàn)代科學(xué)交叉創(chuàng)新的一個突破口。李梢1999年提出中醫(yī)藥和分子網(wǎng)絡(luò)相關(guān)的假說,2007年國際上也開始強調(diào)“網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)”的重要意義,認為是下一代藥物研究模式。因此,突破當(dāng)前單因素還原論研究模式的局限,建立以中西醫(yī)學(xué)和生物大數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)、以信息與系統(tǒng)為特點、融合人工智能、大數(shù)據(jù)等技術(shù)的中醫(yī)藥網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)、中醫(yī)藥人工智能等關(guān)鍵技術(shù),有望建設(shè)符合中醫(yī)藥整體特色的自主創(chuàng)新體系,為揭示中醫(yī)藥奧秘、更好地維護健康、實現(xiàn)中醫(yī)藥“守正創(chuàng)新”探尋出一種新途徑。也就是說,解開了中醫(yī)理論和實踐的機制謎題,有可能取得更多新的原創(chuàng)發(fā)現(xiàn)。

屠呦呦打開中藥現(xiàn)代原理的大門發(fā)現(xiàn)了青蒿素。李梢教授表示,學(xué)習(xí)屠呦呦的精神,“中醫(yī)藥要敢于創(chuàng)新、敢于發(fā)現(xiàn)!彼麄儑L試揭開中醫(yī)治未病的現(xiàn)代原理,發(fā)現(xiàn)了胃癌極早期細胞,如果能深入揭示中醫(yī)藥認識疾病、診療疾病的內(nèi)在規(guī)律,有可能獲得更多、更有價值的發(fā)現(xiàn),幫助人類戰(zhàn)勝疾病。

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