利用人工智能方法整理挖掘中药信息资源——访中国工程院院士肖培根教授
作者:《中国中医药报》记者 李新
“中国的一大优势在于传统的中草药,大量原始有效的配方中涉及复杂的化学成分,将传统民族医药资源优势与现代生物技术和高性能的计算机系统相结合将最有可能帮助中国在生物医药领域实现跨越式的突破。”这是日前美国国家总统首席政策顾问大卫·比尔(DavidBeier)先生来京出席"中美生物医药产业政策研讨会"时对记者谈到的(原载《科学时报》)。而在大卫·比尔说这番话的时候,中国工程院院士、我国药用植物和中药现代研究奠基人之一——肖培根教授已经在着手筹备应用人工智能的方法和手段对浩如烟海的传统和现代的中药信息资源进行整理和挖掘工作了。就人工智能开发中药信息资源的问题,记者采访了肖培根院士。
记者:肖院士,您是怎么想到用人工智能来开发中草药信息资源的?
肖培根:我国使用中医药已有5000年的历史,积累了大量的宝贵经验。我国又有世界之最的中草药资源,已查明中草药可药用的种类在11,000种以上。有传统疗效记述的信息已超出50,000条,中医的经验还汇集在超过10万个的方剂之中,这是我们祖先留给我们的珍贵遗产。加上全世界已对中草药或其相近的天然药物开展研究的科学数据,的确称得上信息量"浩如烟海"。面对如此庞大的信息和数据,任何一个天才脑袋也都无法应对并进行操作。但现在借助计算机和人工智能,过去认为不可能做到的事情,现在变成了可能。比如人参、大黄、丹参、五味子等一批常用中药已经有了大量的信息,它们在传统经验和现代研究之间一定会存在许多内部联系及规律,利用人工智能加以挖掘,将对中药研究起到事半功倍的效果,这些规律和线索还将对中药的研发起到指导作用。
, 百拇医药
记者:您要着手的人工智能开发中药信息资源和国内现有的中药数据库有何不同?
肖培根:国内现有的中药数据库大多是对中药文献的分类与汇总,目的是为了提高应用中药信息资料的效率,大多是属于文献检索型的,而我倡导要做的工作,是对中药信息进行整理和研究,找出规律和线索,它的成果将是一种质的飞跃。
记者:您是否可以举一些实例来加以说明?
肖培根:早在上世纪的八十年代,我与我的同事们就着手对我国中草药的传统疗效进行了计算机的统计分析,对中草药的传统疗效在定性的基础上增加了定量指标——传统疗效系数。例如:乌头属(Aconitum)植物,其抗风湿传统疗效系数高达5582(根据测算,传统疗效系数大于300者,均有进一步研究价值),其镇痛作用的传统疗效系数为439,如果从毒性较小的乌头属植物寻找抗风湿及镇痛药物均具有较大的机遇。又如,我们对大黄属植物进行人工智能的研究后,发现其泻下作用与叶子的分裂,含番泻甙和大黄酸等指标存在明显的相关性。最近,我与兄弟单位的科学家们对五味子类植物的成分——五味子素类成分与抑制HIV活性的三维定量构效关系进行研究,结果证实了某些结构和活性规律,为寻找抗艾滋病药物提供了有用的线索。
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以上的工作,虽然很不系统,但是可以说明人工智能对中草药的研究的确具有很大潜力和光明前景。
记者:这项工作是不是也需要大量的人力和雄厚的经费支持?
肖培根:是的。人工智能开发中医药是一项多学科渗透性研究,参与人员既要有懂植物的、药化的,又要有懂药理的,还要有懂计算机、数学、生物等学科的专门人才,是一项复杂的系统工程。目的是发挥植物的多学科协作优势,用现代的思维和方法从我国中草药的传统经验中总结出规律来,这样才有可能取得跨越式的突破。
记者:您对这项工作有多大把握?
肖培根:我认为这项工作"方向正确,前景光明"。但因为国家投入有限,用于此项工程的资金我一直在呼吁和筹集,现在基本上可以到位了。作为科研工作者,我有为这个时代做出贡献的历史使命,对这项工作我们有足够的信心。希望我们的这项工作能对中药的现代化、国际化和今后的发展起到有力的推动作用,为中医药在二十一世纪的再度辉煌贡献出我们毕生的力量。, http://www.100md.com
“中国的一大优势在于传统的中草药,大量原始有效的配方中涉及复杂的化学成分,将传统民族医药资源优势与现代生物技术和高性能的计算机系统相结合将最有可能帮助中国在生物医药领域实现跨越式的突破。”这是日前美国国家总统首席政策顾问大卫·比尔(DavidBeier)先生来京出席"中美生物医药产业政策研讨会"时对记者谈到的(原载《科学时报》)。而在大卫·比尔说这番话的时候,中国工程院院士、我国药用植物和中药现代研究奠基人之一——肖培根教授已经在着手筹备应用人工智能的方法和手段对浩如烟海的传统和现代的中药信息资源进行整理和挖掘工作了。就人工智能开发中药信息资源的问题,记者采访了肖培根院士。
记者:肖院士,您是怎么想到用人工智能来开发中草药信息资源的?
肖培根:我国使用中医药已有5000年的历史,积累了大量的宝贵经验。我国又有世界之最的中草药资源,已查明中草药可药用的种类在11,000种以上。有传统疗效记述的信息已超出50,000条,中医的经验还汇集在超过10万个的方剂之中,这是我们祖先留给我们的珍贵遗产。加上全世界已对中草药或其相近的天然药物开展研究的科学数据,的确称得上信息量"浩如烟海"。面对如此庞大的信息和数据,任何一个天才脑袋也都无法应对并进行操作。但现在借助计算机和人工智能,过去认为不可能做到的事情,现在变成了可能。比如人参、大黄、丹参、五味子等一批常用中药已经有了大量的信息,它们在传统经验和现代研究之间一定会存在许多内部联系及规律,利用人工智能加以挖掘,将对中药研究起到事半功倍的效果,这些规律和线索还将对中药的研发起到指导作用。
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记者:您要着手的人工智能开发中药信息资源和国内现有的中药数据库有何不同?
肖培根:国内现有的中药数据库大多是对中药文献的分类与汇总,目的是为了提高应用中药信息资料的效率,大多是属于文献检索型的,而我倡导要做的工作,是对中药信息进行整理和研究,找出规律和线索,它的成果将是一种质的飞跃。
记者:您是否可以举一些实例来加以说明?
肖培根:早在上世纪的八十年代,我与我的同事们就着手对我国中草药的传统疗效进行了计算机的统计分析,对中草药的传统疗效在定性的基础上增加了定量指标——传统疗效系数。例如:乌头属(Aconitum)植物,其抗风湿传统疗效系数高达5582(根据测算,传统疗效系数大于300者,均有进一步研究价值),其镇痛作用的传统疗效系数为439,如果从毒性较小的乌头属植物寻找抗风湿及镇痛药物均具有较大的机遇。又如,我们对大黄属植物进行人工智能的研究后,发现其泻下作用与叶子的分裂,含番泻甙和大黄酸等指标存在明显的相关性。最近,我与兄弟单位的科学家们对五味子类植物的成分——五味子素类成分与抑制HIV活性的三维定量构效关系进行研究,结果证实了某些结构和活性规律,为寻找抗艾滋病药物提供了有用的线索。
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以上的工作,虽然很不系统,但是可以说明人工智能对中草药的研究的确具有很大潜力和光明前景。
记者:这项工作是不是也需要大量的人力和雄厚的经费支持?
肖培根:是的。人工智能开发中医药是一项多学科渗透性研究,参与人员既要有懂植物的、药化的,又要有懂药理的,还要有懂计算机、数学、生物等学科的专门人才,是一项复杂的系统工程。目的是发挥植物的多学科协作优势,用现代的思维和方法从我国中草药的传统经验中总结出规律来,这样才有可能取得跨越式的突破。
记者:您对这项工作有多大把握?
肖培根:我认为这项工作"方向正确,前景光明"。但因为国家投入有限,用于此项工程的资金我一直在呼吁和筹集,现在基本上可以到位了。作为科研工作者,我有为这个时代做出贡献的历史使命,对这项工作我们有足够的信心。希望我们的这项工作能对中药的现代化、国际化和今后的发展起到有力的推动作用,为中医药在二十一世纪的再度辉煌贡献出我们毕生的力量。, http://www.100md.com