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大数据与人工智能时代的中医药(健康故事汇)

时间:2022-09-23 17:44 来源:互联网
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清华大学北京市中医药交叉研究所所长李梢

利用UNIQ系统解读中医药“治未病”原理图示。

李梢正在指导团队成员使用UNIQ系统。

李梢出生于中医世家,父亲是首届“国医大师”李济仁,母亲张舜华是国家级非遗传承人。他从小就跟父母采草药、读医书、背汤头,接受了传统的中医教育,本科就读于北京中医药大学,然后回来跟随父母抄方,在皖南医学院硕士毕业后考回北京中医药大学,师从王永炎院士攻读博士研究生。博士毕业后来到清华大学自动化系工作至今。今年7月13日,英国皇家化学学会发来贺信,祝贺李梢入选英国皇家化学学会会士。

中医药治病的原理是什么?怎么用现代科学手段进行验证?为了“说清楚、讲明白”中医药的科学原理,清华大学北京市中医药交叉研究所所长李梢教授潜心研究20余年,深入探索中医药复杂系统的奥秘,首次提出符合中医药整体特色的“生物网络、网络靶标”理论,开辟了中医药网络药理学方向。

做一名探路者可能比做医生更有意义

“学医过程中经常有人问我,什么是上火、清热?中医药治病的道理究竟是什么?中医强调‘治未病’,为什么肿瘤等病发现时就已经到晚期了?中医能否更好地治病?”李梢说,在求学过程中,这些问题一直萦绕在他的脑海,但是回答这些问题并不容易。

几千年来,中医通过望闻问切、中药方剂等手段诊治疾病,以整体观念和辨证论治为指导,但是患者体内具体究竟发生了什么,中医未能给出符合现代科学的阐释。李梢指出,现代医学生命科学经常采用的是还原论,即在局部研究得很深入,但对于患者整体规律的理解还不够。将一个整体拆成一个个零件相对容易,而将一个个零件重新组合成一个整体,尤其是组合成人体这么复杂的生物系统,则要困难得多。因此,探究中医治病的原理,难以直接套用现成的方法。

“怎样找到新方法?这是个艰巨的任务,探索很可能失败,但总得有人去尝试,因为中医药需要进行现代化转型发展。”李梢说,“对我来说,做一名探路者可能比做医生更有意义。”

正是抱着这种想法,1999年,在北京中医药大学读博士二年级时,李梢提出了中医药和生物分子网络相关的假说——中医药不是和单个生物分子有关,而是和生物分子相互作用的网络、网络的动态变化有关,这个网络有可能表征中医药的整体。当时恰逢人类基因组计划、生物信息学兴起,自动化系“三论一智”(“三论”指信息论、系统论、控制论,“一智”指人工智能)的学科特点和中医药整体观、系统观的思维很契合。

在清华大学生物信息学专家李衍达院士的支持下,2001年,李梢进入清华大学自动化系,开始了“生物信息学与中医药现代化”的大跨度交叉学科研究,开启了一段20多年中医药现代化探索之旅。

取宏观之象、比微观之类,力求守正创新

中医药、自动化的学科跨度很大,如何既守住中医药的底蕴,又把握住信息科学的原理,实现守正创新?

李梢介绍,打开中医药的运作机制谜题面临三道难关:如果不深入到机体内部,说不清传统的中医理论和现代基因、蛋白、细胞等微观因素存在的关系,那就难以揭示中医药的科学内涵;如果只采用目前医学常用的单因素还原分析方法,则容易丢掉中医宝贵的整体特色,难以“守正”;传统中医药积累了丰富的经验,但在微观层次的数据积累较为薄弱,如何从微观和系统角度阐释中医药的“整体”特色,这对信息科学也提出了挑战。

面对这些难题,李梢熬白了头。经过反复思考,他提出了一个大胆的想法——能不能把中医的整体思维用于微观的生物层次,相当于在人体“黑箱”里建立一个导航系统,进而全面计算出中西医药与生物分子的关联,用于支撑中医药的创新发展?

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