系統生物學定義精選(九篇)
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第1篇：系統生物學定義范文
一、合成生物學：新千年的科學技術
新的研究格局在世紀之交已經呈現，其中生物科學的地位日益凸顯，數十年前還不敢想象的技術現在似乎可以實現。但是，新世紀面臨著新挑戰。世界人口日益增加，氣候變化、糧食和能源需求增加、疾病傳播等一系列新的問題隨之出現。許多科學家和工程師認為，可以通過合成生物學這一新興而又具有變革潛力的學科應對新世紀面臨的部分挑戰。
合成生物學是一門將科學和工程方法相結合進行生物學研究和操控的新興學科。雖然合成生物學還處在“幼年期”――其核心研究內容主要局限于尋找和提煉可執行具體基因功能或生物化學功能的生物元件，并改善DNA合成和構建的方法――但目標遠大。合成生物學家們希望設計并構建人工合成的生物系統，最終用于工業制造、糧食生產，并提高全球健康水平。
一般而言，合成生物學是指運用工程學原理，設計和構建新的生物元器件和系統，并重新設計現有的、天然的生物系統，用于有益目的。它源于生物學及相關領域一個世紀的研究成果，但離不開工程學、計算科學、信息技術等領域的重大突破。
合成生物學具有以下重要特點：（1）它是生物學研究的新穎方法。與傳統的生命機制探索方法完全相反，合成生物學注重生產定制化的細胞、有機體和生命體。（2）應用工程學方法生產生命體。合成生物學通常應用工程學原理設計執行特定功能的簡化的生物元素。（3）依賴于非等級化的科研和商業化網絡。合成生物學向著橫向的、全球化的研究方式發展，通過社交網絡，它吸引了世界各地的年輕科學家。（4）需要響應社會關切。合成生物學是新興的學科和技術，需要充分考慮該技術的倫理、法律和社會影響，以及人們對其生物安全、監管和知識產權問題的關切。
二、合成生物學發展戰略
1.中國。中國認為合成生物學將帶來技術推動的新一輪經濟增長，因此努力成為該領域的國際領先者。目前，中國每年對合成生物學的研發投資達到2.6億元，每年發表合成生物學論文400余篇，約占世界總量的10%，論文被引次數居全球第7。中國已經制訂了合成生物學戰略路線圖，規劃了技術、工業應用、醫學和農業等方面的中長期目標。未來5年，將建立標準元件數據庫，形成設計生物元器件的計算能力；形成化學品和生物材料的模塊化設計和生產能力；對可增強植物耐旱性和耐堿性的生物元件進行驗證設計。未來10年，將擴大標準元器件數據庫，形成設計生物系統的計算能力；商業化生產某些化學品和生物材料；對合成固氮器件進行驗證設計。未來20年，將形成生物系統設計、建模和驗證一體化平臺；商業化生產眾多自然化合物、藥品、化學品和生物燃料；臨床應用生物元件和系統，用于檢測、控制和治療主要疾病；創造人工微生物。
2.英國。英國政府把合成生物學視為非常有商業前景的革命性平臺，熱切期望在合成生物學領域占據世界領先地位。英國政府決定成立合成生物學領導委員會，促進各領域的討論與公私合作，由部長和資深業界人士擔任聯合主席。英國計劃開展合成生物學投資如下：公共投資5000萬英鎊，其中多達650萬英鎊用于鼓勵產業投資；英國工程與自然科學研究理事會投資600萬英鎊，鼓勵大學探索新產品商業化；將合成生物學研發和相關的倫理、法律及社會影響研究的資助整合起來；生物技術與生物科學研究理事會支持16個機構從事5個跨國研究項目；撥款1億英鎊，用于未來3-5年對10萬名患者進行全基因組測序。
3.美國。美國很早就是合成生物學領跑者。美國政府每年向合成生物學研究投入約1.4億美元，其中美國國家科學基金會投入約7200萬美元。2008年美國國家科學基金會投入1600萬美元資助合成生物學工程研究中心。美國國防部力圖將合成生物學提升為一種制造平臺，美國能源部也圍繞合成生物學啟動了一些行動。不過，美國聯邦政府還沒有制訂合成生物學投資或管理的整體規劃。本屆政府的《國家生物經濟藍圖》雖然提到了合成生物學，但沒有提出具體的行動計劃。2010年，美國總統奧巴馬指示總統生物倫理問題研究委員會對合成生物學進行評估，并制定倫理指南，意在使風險最小化的同時實現公共利益最大化。
三、合成生物學帶來的機遇
合成生物學會帶來新一輪產業發展浪潮。產業界大量投資合成生物學，認為伴隨著基因組學和系統生物學的不斷進步，合成生物學將通過生物制造給產品和物質開發帶來革命性影響。到21世紀頭十年的中葉，全球就約有3000家生物技術公司，其中基因合成公司遍及五大洲，每年生產約5萬條基因。生物產品在經濟上舉足輕重。2010年，美國的生物經濟（包括轉基因作物、生物產品和工業生物技術）產值約為3000多億美元，超過美國GDP的2% 。據市場研究公司BBC Research估計，2011年合成生物學（包括支撐技術、生物元件及其組合產品）全球市場價值為16億美元，2016年將達到108億美元。
企業紛紛投資頗具前景的人工改造的生物產品，包括微生物、植物橡膠、生物基丙烯酸樹脂、產于生物廢料的綠色化學品、維生素以及用可再生碳水化合物生產的生物柴油。美國安倫捷科技公司副總裁達琳?所羅門認為，合成生物學是產業發展的新一輪浪潮，生物制造將以可持續原料取代傳統原料，從而改變所有產品的生產工藝，使全球經濟更為可持續。
合成生物學的大規模應用及市場推廣要耗費數十年時間，不過DNA測序、計算技術等相關技術的齊頭并進會縮短這一進程。專家們預計：未來5年，將會形成數個全球性的合成生物學研究平臺；未來10年，合成生物產品產值將達200億美元，生產細胞以制造大宗化學品和精細化學品將成為常態；未來20-30年，將理性地合成多細胞組織或器官，細胞計算系統將得到廣泛應用，新穎的生物制造工藝將被應用于生產非生物產品。
四、合成生物學發展面臨的挑戰
要充分釋放合成生物學的潛力，需要克服技術、監管、知識產權等諸多挑戰。
1.技術挑戰。發展合成生物學在元件及應用、互操作、度量、量產成本控制、工具及軟件等方面面臨挑戰。在元件及應用方面，開發一大批標準化、模塊化、行為可預測、可廣泛應用的生物元器件是近在眼前的挑戰。盡管有數以千計的生物元件已編目，但可重復且可靠的生物元件并非廣泛可用。在互操作方面，合成生物學發展的關鍵之一是開發出標準化的生物元件，像模塊一樣可靠地組裝，視情調整。為了得到普遍認可和應用，生物器件和系統的每個元件以及數據庫、度量單位和可擴充系統在不同尺度和水平上都要兼容。在度量方面，準確度量系統性能是合成生物學面臨的迫切挑戰，有必要形成能支持多種度量類型的基礎設施，而且未來全球統一的度量單位與度量本身一樣重要。在量產成本控制方面，經濟合算地生產工業化學品需要工程化生產高效微生物株，然而，現在開發含有合成生物元件的可行產品仍是一項艱巨的任務。在工具和軟件方面，改進數據收集工具、軟件和硬件對于合成生物學發展也很重要。除了可降低合成生物元件成本的自動化工藝外，專業化計算工具（如計算機輔助設計和建模工具）的缺乏也阻礙了合成生物學的發展。
2.監管問題。科學進展往往快于政策制定，同時合成生物學的界限也在不斷變化，因此在早期就應關注與合成生物學治理和監管相關的問題。
3.知識產權問題。構建新的生物元件帶來了一系列問題：對生物元件的權利是否應私有？如何進行生物元件登記？是否應對其申請專利？不同的知識產權和分享安排如何影響合成生物學的進步與創新？目前各國專利法規定不一。合成生物學在現有或新的知識產權體系下能否蓬勃發展是研究人員關注的一個重大問題。鑒于已經開發的合成生物元件數量巨大，并且企業對商業化產品開發有濃厚的興趣，解決知識產權問題異常重要。
4.包容問題。合成生物學是交叉性學科，既產生于多個學科，又回饋于這些學科。持續包容對于合成生物學的持續發展十分重要。一方面，要與產業界、監管和政策制定機構交流合作，使技術推動與市場拉動相結合。另一方面，還要使更多的公眾參與合成生物學對話，了解其可能存在的內在風險，討論有關的生物安全和倫理問題。
（作者：賈 偉，中國科學技術信息研究所副研究員，主要研究方向為國外科技政策與發展戰略。
劉潤生，中國科學技術信息研究所助理研究員，科技參考研究室負責人，主要從事科技戰略與政策研究。）
鏈接：
合成生物學（synthetic biology），最初由Hobom B.于1980年提出來表述基因重組技術，隨著分子系統生物學的發展，2000年E. Kool在美國化學年會上重新提出來，2003年國際上定義為基于系統生物學的遺傳工程和工程方法的人工生物系統研究。
“合成生物學”更早可追蹤到波蘭科學家Waclaw Szybalski采用“合成生物學”術語，以及目睹分子生物學進展、限制性內切酶發現等可能導致合成生物體的預測。“系統生物學”則可追蹤到貝塔朗菲的“有機生物學”及定義“有機”為“整體或系統”概念，以及闡述采用開放系統論、數學模型與計算機方法研究生物學。
第2篇：系統生物學定義范文
近年來，筆者結合系統生物學、中醫藥信息學和生物信息學等學科的最新研究成果，提出了血液指紋圖譜藏象信息模型這一中醫藥信息學研究新方法。為方便大家了解和認識這一方法，筆者一直以現代科學的一些研究進展為參照來介紹這一方法。但是，在具體的研讀過程中，卻有了如下一些新的重要發現。這要從自穩態開始。
自穩態：正常機體主要在神經和體液的調節下，在不斷變動的內外環境因素作用下能夠維持各器官系統機能和代謝的正常進行，維持內環境相對的動態穩定性，這就是自穩調節控制下的“自穩態”，或稱內環境穩定（homeostasis）。
生理學，是研究人體機能的學科，其要點在于穩態和調節。穩態是生理學核心概念，生理學研究的主題，從整體水平解釋生命現象和機體的行為。
張有和、任秀玲、楊殿興等認為中醫的實質是狀態醫學。它是通過對人體功能狀態進行研究，從而對生命信息進行正確的歸納與認識，進而形成獨特的認識系統的。還有學者認為中醫是過程狀態醫學，其實質與之一致。
所以，自穩態可以看作是溝通中西醫的關鍵點。已經有許多學者做了一定的論述。
1 自穩態與陰陽
趙國求［1］認為，中醫陰陽平衡等價于人體復雜巨系統的最佳自穩態。劉成源［2］指出，自穩平衡思想是氣化理論的核心。王春燕：陰陽自和蘊含著中醫穩態理論。張克家：西醫和中醫都認為，人或動物體是由體內各種調節機制調控而維持的一種動態平衡，西醫稱之為“自穩態”，中醫稱之為“陰平陽秘”。金光亮：穩態學說的發展，與《內經》對人體生理功能活動的有關認識愈來愈接近。
從現代生物學角度上看，自穩體系是多層次的，也是多元的。它的多層次，表現在整體水平、器官組織水平、細胞水平、分子水平。無論在哪個水平，都是自穩結構。而中醫的陰陽五行認識恰恰是最高的一層——整體水平。
2 自穩態與藏象
劉成源［2］：人體中的穩態是以五臟為中心，按照五臟與五腑、五體、五官、五華、五色、五音、五聲、五味、五志的功能聯系，形成一個以五臟為中心的五大功能系統，以五臟為中心的五大系統之間以生克乘侮關系達到穩態；并達到與社會及四時陰陽的和諧統一。
李梢認為，依據五臟促進、制約的相互作用，機體在生理狀態的一定條件下能夠形成較大幅度的穩態機制，并實現五臟功能隨時間變化的性質，從而闡發中醫整體觀以及機體穩態的控制論機理。并開展了基于控制論的中醫學四時五臟系統穩態性能仿真研究。
余如瑾，郭霞珍：外界因素與五臟的關系是通過五臟調控系統來實現的，五臟調控系統與現代醫學的一些理論有相通之處。
嚴燦認為，中醫五臟調控理論充分反映了中醫學的穩態觀。同時，隨著現代生物技術的飛速發展，五臟調控系統的調控機制可以在細胞、細胞間識別及大分子信息物質的研究水平得到不斷深入的揭示。
2．1 生物節律是自穩態的定性與定量化描述 生物節律（biorhythm） 從生理指標到整體機能都不是固定不變，也不是勻速運動，往往表現出周期性變化的規律。在生理學中，把按一定的時間順序發生變化，即按一定的時間重復出現、周而復始的功能活動變化節律叫做生物節律。自穩態的調定點是有節律性波動的，生物節律是對自穩態的定性與定量化描述，生物節律也就是對人體狀態或者功能態的定性與定量化描述。
2.2 藏象理論把人體功能態劃分為五個階段和環節，并對其功能定性 中醫藏象理論把機體自穩態依時間次序劃分為五個單元，在這五個單元里面依次功能旺盛的部分也有五個，他們被分別命名為肝、心、脾、肺、腎五藏，共同組成了整體。這就是中醫由功能確定結構屬性的方法，由于這五藏對應于金、木、水、火、土五行，所以他們互相之間作用和影響的時候遵循生克制化乘侮等規律。應該說這是對陰陽的細化，也就更加實用。而且是在整體這個水平上的細化。而西醫目前對自穩態研究的細化，主要表現在向器官組織水平、細胞水平、分子水平細化。缺乏在整體水平上的橫向細化。
2.3 藏象理論把人體功能態劃分為多個層次 藏象理論對人體功能態劃分是由生理到病理的次序。
3 自穩態與疾病、證本質
西醫的研究進展表現在其疾病觀與中醫日趨接近。具體表現在中醫的證與西醫的疾病觀念日趨一致。
3.1 新的疾病觀 《病理生理學》：疾病（disease）是機體在外界致病因素和體內某些因素的作用下，因自穩態調節紊亂而發生的生命活動障礙過程。疾病過程的共同規律中，居首位的是自穩態調節功能紊亂。
3.2 自穩態與證本質 魯兆麟教授說：“中醫是一門注重綜合的狀態醫學，其描述的對象是病人的整體狀態。”《中醫基礎理論》：“證，是機體在疾病發展過程中的某一階段的病理概括。由于它包括了病變的部位、原因、性質以及邪正關系，反映出疾病過程中某一階段的病理變化的本質，因而它比癥狀更全面、更深刻、更正確地揭示了疾病的本質。”馬曉燕［3］：穩態觀指導下的功能調節系統方法要求在有序度的變動中建立和維持最佳的有序穩態。中醫學正確地把有序穩態的保持或破壞理解為健康或疾病。把體內多種多樣的運動變化過程和相互作用的有序穩態稱為“陰平陽秘”，是健康的表征，反之陰陽偏盛或偏衰則導致疾病，是體內多種相互作用和運動變化的不正常過程的綜合反映。祝恒琛《未病學》： 內穩態調節是中醫基本治法。周東浩提出了證候就是“能反映機體自穩調節紊亂所致的相對穩定的生命系統異常狀態實質的特征性的、具有內在聯系的各種癥狀、體征以及各種檢查結果的總和”，而證的實質就是這種生命系統異常態。
申維璽［4］：中醫證發生的機理是由于細胞因子網絡調節系統自穩態平衡破壞的結果，是一類細胞因子網絡“功能態”的失常。
證的定義：中醫藏象理論和六經理論，把一個完整的日、年等時段內的自穩態劃分為若干個單元，一個或者幾個自穩態單元的調節功能紊亂就是證。
3.3 中西醫的區別已經縮小，即西醫已經向中醫大幅靠攏
通過對比自穩態與陰陽平衡，證與西醫疾病的概念，我們可以看到中西醫的區別已經縮小。這就要求，我們重新認識中醫獨特的優勢。
中西醫比較研究，在本質上，是中醫現代化研究的前提和基礎，起參照系的作用。它幫助確定中醫對自身的定位以及確立中醫現代化的目標。這一工作的嚴重滯后，當然會造成嚴重后果。
過去，我們說辨證論治是中醫學區別于現代醫學的一大特色，現在西醫已經可以簡單的辨陰陽證了，我們就需要改為各種辨證體系是中醫學區別于現代醫學的一大特色。
過去說西醫是結構觀、還原論指導下的結構醫學或實證醫學，中醫是運動觀、系統整體論指導下的過程醫學或狀態醫學。現在也要修改了。4 自穩態與指紋圖譜、模式識別
莊永龍、李梢開展了基于控制論的中醫學四時五臟系統穩態性能仿真。結果發現依據五臟促進、制約的相互作用，機體在生理狀態的一定條件下能夠形成較大幅度的穩態機制，并且能夠實現五臟功能隨時間變化的性質，從而提示了機體五臟功能系統及四時五臟相互作用的控制論機理。
由于西醫傳統思維上的慣性和在科學上操作難度極大， 西醫自穩態的研究方向主要表現在向器官組織水平、細胞水平、分子水平細化。
但是，分子生物學、系統生物學和生物信息學的發展，促進了西醫研究方法中系統、整體和信息方法的發展。生物節律、時間生物學的提出和應用。神經-內分泌-免疫網絡系統理論的提出和應用。蛋白質指紋圖譜、代謝指紋圖譜方法的提出和應用。細胞信號轉導方法的提出。生物模式識別的廣泛應用……這些與中醫取象比類的整體性方法日趨接近。
應用指紋圖譜工具研究自穩態節律已經呼之欲出。王永炎院士主張：（1） 將生物信息學切入到中醫研究，主張用字符數學圖表達，但是中醫許多東西信息學目前尚解決不了，如“神”的問題。（2） 中醫證候的研究很重要。既要看到中醫和西醫的區別，也要看到兩者在理論層面的趨同性。（3） 中西醫現都已認識到，人體這樣一個復雜系統應該是非線性的，而且應是用自組織自調節自穩態的一個系統來切入研究。新世紀，中西醫朝真正在理論層面的結合變為可能，但需要一個很長的過程。運用信息學方法，以證候為主體，探討與疾病、方劑的相關性。中醫基礎理論的構建與研究方法——香山科學會議第219次學術討論會紀要。
筆者一直認為中醫的弱項是技術工具而不是理論和方法，近50年來現代醫學的發展充分證明了這一點。中醫現代化最主要的是技術工具現代化，漢字輸入輸出現代化之前，漢字落后論花樣百出何其堂皇，20世紀80年代基于電子計算機的漢字輸入法五筆字型開發成功以后，誰還相信漢字落后。所以，中醫現在最需要的是應用信息技術工具實現自己的理論方法和應用，具體說，就是筆者的，基于系統生物學、中醫藥信息學和生物信息學等學科最新研究成果的，血液指紋圖譜藏象信息模型這一中醫藥信息學研究新方法。這一方法實際上已經實現了，中醫研究技術工具的現代化，或者說，現代技術工具的中醫化［5］。
參考文獻
1 趙求國，童忠良.中西醫理論結合的困難.中國中醫基礎醫學雜志，2004，10（2）:10.
2 劉成源， 羅紅艷. 氣化理論及中醫學的自穩平衡思想. 中國中醫基礎醫學雜志， 2000， 6 （3）: 4-6.
3 馬曉燕.系統觀認知方式與中醫學認知方式之比較.醫學與哲學，2000，21（9）:41-42.
4 申維璽，孫燕.論中醫證的化學本質是蛋白質和肽及證本質的分子標準.中國中西醫結合雜志，1999，1130.
第3篇：系統生物學定義范文
關鍵詞：中醫再生醫學；基本概念；理論基礎
中圖分類號：R2-03文獻標識碼：A
文章編號：1673-7717(2008)11-2309-04
Introducation of Regenerative Traditional Chinese Medicine
LI Hanmin
(The Affiliated Hospital of Hubei College of TCM,Wuhan 4300612,Hubei,China)
Abstract:Clearly define the regenerative traditional Chinese medicine as: integrated using the theory and method of traditional Chinese medicine and regenerative medicine, a subject about the traditional Chinese medicine's method and mechanism of the internal or external regulation on tissue and organ regeneration. Its basic principle is that use the traditional Chinese medicine's integrated regulative function to maintain and control the original regenerative ability, in order to repair and regenerate the organ function. Research not only focus on how to use traditional Chinese medicine to control the organism natural regenration, but also focus on the how to use traditional Chinese medicine to reduce or protect from the abnormal regeneration. Discussed the theory base of the regenerative traditional Chinese medicine (maintenace and vitalitybasic theory,core theory of essence and energy, therapy of integer regulate, feature advantage of preventing disease from exacerbating), research content, research thought and method. Brief commentted the development and tendency of the regenerative traditional Chinese medicine.
Key words:regenerative traditional chinese medicine；basic concept；theortical basis
隨著現代再生醫學與中醫藥學研究的迅猛發展，新的交叉學科―中醫再生醫學應運而生，從粗淺的認識，到深入地研究，從不自覺地臨床實踐，到抓住本質的理論概括，從某一方面的體會，到全面地理解與總結，使中醫再生醫學漸趨形成。
1 中醫再生醫學的定義
中醫藥學是中國古代流傳下來的，主要采用天然藥物或自然方法，以保護與增進人類健康，預防和治療疾病為研究內容的醫學科學。再生醫學是一門古老而新興的交叉學科，其概念的內涵和外延隨研究的飛速發展不斷更新，學術分科亦不斷增多。目前再生醫學的概念有狹義和廣義之分，狹義再生醫學主要是指：利用生命科學、材料科學、計算機科學和工程學等學科的原理與方法，研究和開發用于替代、修復、改善或再生人體各種組織器官的可用于因疾病、創傷、衰老或遺傳因素所造成的組織器官缺損或功能障礙的再生治療技術和產品。廣義再生醫學主要是指：一門研究如何促進創傷與組織器官缺損生理性修復以及如何進行組織器官再生與功能重建的學科，它是通過研究機體的正常或病理組織特征與功能、正常或病理狀態下的損傷與再生修復機制，尋找有效的生物和綜合治療方法，構建新的組織與器官以維持、修復、再生或改善損傷組織和器官功能，促進機體自我修復與再生，減少或防止異常再生。
中醫再生醫學是在中醫藥學和再生醫學基礎上發展起來的一門新的交叉學科，屬廣義再生醫學一個新的學科分支。中醫再生醫學是一門綜合運用中醫藥學和再生醫學的理論與方法，研究中醫藥在體內外調控組織或器官再生方法與機制的一門學科。其基本原理是利用中醫藥的綜合調節作用去維護和調控機體本來存在的自然再生愈合能力，達到修復和重建器官功能的目的。研究重點不僅在于如何利用中醫藥調控機體的正常再生修復，而且更關注如何利用中醫藥減少或防止機體的異常再生病變。
2 中醫再生醫學的理論基礎
中醫再生醫學除以現代再生醫學的理論作為其重要理論基礎之一外，中醫藥學理論原沒有“再生醫學”的概念和理論體系，但其基本理念和臨床實踐包含了較豐富的“再生醫學”理論基礎和防治經驗，主要包含如下內容。
2.1 維護生機的根本理念
“生機”是人體的自我調控和修復再生能力，它是機體健在的根本之所在。“神者，生之制也”，機體的自我調控和修復再生能力屬廣義“神”的范疇，故《靈樞•天年》強調：“失神者死，得神者生也”。中醫防治疾病的根本理念是：承認、尊重、基于和利用人體的自我調控和修復再生能力。這種維護生機的根本理念是中醫再生醫學的理論基礎，亦是養生防病和健康長壽的基本出發點。
2.2 精氣學說的核心理論
《靈樞•本神》指出：“生之來，謂之精”，《素問•金匱真言論》曰：“夫精者，生之本也”，認為精是人體發生發育、再生修復和維持生命的根本。《靈樞•陰陽脈解》曰：“兩神相搏，合而成形，常先身生，是謂精”，精氣稟受于父母，靠后天水谷之精的不斷滋養，由腎臟藏而化生，是人體生命活動的源泉。《素問•陰陽應象大論》曰：“氣歸精，精歸化”，臟腑組織的功能（氣）源于精的轉歸化生，“五臟之陰氣非此不能滋，五臟之陽氣非此不能發”。腎精（包含具有再生修復能力的精微物質，相當于“成體干細胞”）有促進生長發育、繁衍生殖、再生修復和主宰衰老等重要作用。年少時隨年齡增長而盛，中年以后隨年齡增加而衰，“年四十而陰氣自半”，腎精漸趨耗竭，則生命走向終結。
胚胎干細胞相當于“先天之精”，可以化生所有臟腑組織，“后天之精”除了“水谷之精”外應包含具有再生修復作用的“骨髓之精”和“臟腑之精”，合稱“腎精”。因后天再生之精的存在與化生與“腎”密切相關，臟腑組織的再生修復依賴“腎精”化生，即補腎有利于后天再生之精的存在與化生，故又說“腎為先天之本”。“骨髓之精”相當于骨髓干細胞，“臟腑之精”相當于除骨髓外的其他臟腑組織內的“成體干細胞”。具有再生作用的“后天之精”是由“先天之精”轉化而來，故中醫學非常強調“稟賦”。先天稟賦好的人體，則后天再生修復能力強，不僅健壯不易患病，而且即使患病也易于康復。
虛證的本質是人體再生修復能力不足，精虛是再生修復能力不足的根本之所在，形體衰敗是精虧不足的外在表現，補虛的根本在于恢復再生修復能力，填補精髓是恢復再生修復能力的重要措施，精能轉化生成、修復衰敗形體，形體得以恢復是精虛得以填補的“金指標”。故明•陳繼儒在《養生膚語》中指出：“精能生氣，氣能生神，則精氣又生神之本也，保精以儲氣，儲氣以養神，此長生之要耳。”
2.3 整體調控的治療手段
為了形象地比較中醫藥與化學藥在調控再生修復過程中的作用，可用土壤使用天然農家肥料與人工化肥的例子加以說明。在人體內的“腎精”具有再生修復能力，但決定“腎精”再生修復的關鍵因素是提供何種臟腑組織的環境。如果將“腎精”看作再生修復的“種子”，則特定的臟腑組織就是“種子”賴以生根、發芽、長成的“土壤”。“種子”一定的情況下，“土壤”決定“種子”的生長發育；“腎精”一定的情況下，臟腑組織的特定環境決定“腎精”再生修復。不管是“先天之精”，還是“后天之精”，都只解決了“種子”問題。要完成臟腑組織的再生修復，除了“種子”，關鍵要解決適合“種子”生長的“土壤”（臟腑組織環境）問題，而“土壤”需要保良或改良，中醫藥在保良或改良“土壤”（臟腑組織環境）方面發揮獨特的重要作用。中醫藥調控再生修復的關鍵作用就是維持和改善了相應臟腑組織的環境（包括整體的大環境和特定的微環境），在維持或促進正常再生修復過程的同時，要防止異常再生變生其它病證的可能。
土壤施用農家肥料不但保證了農作物生長良好，而且保持了土壤的長期肥沃，因農家肥屬“天然肥料”，所含營養物質比較全面，其營養元素常須經過土壤中的化學物理作用和微生物的發酵，分解，使養分逐漸釋放，并有利于促進土壤團粒結構的形成，使土壤中空氣和水的比值協調，使土壤疏松，增加保水、保溫、透氣、保肥的能力，因而肥效長而穩定。除了這些已知的好處外，還有很多尚待研究的奧秘。化肥是現代科技的一大杰作，其科學數據詳實，科學原理明確。因化肥大多易溶于水，施入土壤后能很快被農作物吸收，肥效快而顯著。與天然農家肥相比較，除成本較高外，由于人工化肥含營養成分比較單一，不能滿足植物生長所需的各種養分，不利于保持土壤的長期肥沃，如果過度或不合理使用，還會造成土壤貧瘠和環境污染。因而現代農業主張在主要使用天然農家肥的基礎上，再合理加用化肥。與“人工化肥”不能取代“天然肥料”的道理一樣，維持人體正常再生修復和健康長壽，“人工化學藥”不僅不能取代“天然中醫藥”，而且現代醫學回歸自然的趨勢越來越強，呼聲越來越高，意義越來越大。
在保良或改良臟腑組織環境（“土壤”）的作用方面，中醫藥與化學藥相比較，中醫藥好比農家“天然肥料”，某一方面的藥效（肥力）較弱，但有效成分（養分）全面，藥效（肥力）持久，往往需要炮制、煎煮發生化學反應，須經過人體的消化吸收、代謝轉化，發揮整體調節作用，有利于臟腑組織環境保持最佳狀態（土壤保持肥沃），以保證臟腑組織再生修復和健康長壽（農作物生長良好）。而化學藥好比“人工化肥”，在某一方面的藥效（肥力）較強，但有效成分（營養成分）單一，不能滿足臟腑組織再生修復（“種子”生長發育）的多方面需求，不能整體維持臟腑組織環境的最佳狀態（土壤長期肥沃）。過分或不合理使用化學藥，不但許多舊的問題沒解決，還會導致眾多醫源性疾病，使臟腑組織環境更加惡化，就好像過分或不合理使用化肥致使土壤貧瘠和環境污染的道理一樣。
中醫藥調控臟腑組織再生完全是利用臟腑組織的自然愈合能力使臟腑組織的損傷得以再生修復，重建臟腑組織的功能，具有順其自然，因勢利導，逆轉病勢，整體調節，安全性高和有效性肯定的特點。研究中醫藥調控臟腑組織再生的作用及機制具有重大的科學意義和臨床應用價值。
2.4 既病防變的特色優勢
“既病防變”是中醫“治未病”思想的重要內容之一。“變”的趨勢是“變重”或“變壞”，故“防變”主要就是防治“重證”與“壞證”兩大類病證。“重證”主要指病情出現損傷加重，給正常再生修復增加困難。“壞證”主要指由于異常再生導致影響功能的組織結構改變或癌變。
“既病防變”對慢性肝病的治療具有重要的指導意義。在慢性肝病的病程進展中，“急黃”（屬重型肝炎范疇）是典型的變之“重證”。重型肝炎是一類因肝細胞廣泛壞死，病情急劇進展，可發生肝性腦病、出血、水腫、腹水、嚴重黃疸、肝臟縮小等最終導致肝功能衰竭的肝病。肝再生是重型肝炎患者存活的生機所在，若在有效的時間內，壞死的肝細胞得以正常再生，則患者存活；若不能及時獲得足夠的肝再生，則患者必至肝衰而亡。目前治療重型肝炎主要圍繞兩大原則采取措施，一是阻止肝細胞進一步壞死，改善已經惡化的肝臟生存環境，為肝再生、恢復肝功能贏得時間和機會，二是促進或調控肝再生。大量臨床觀察結果表明，采用中醫藥治療慢性肝病可減少重型肝炎的發生率和嚴重程度，已發生重型肝炎配合應用中醫藥治療可提高臨床療效、降低病死率和改善生存質量，表明中醫藥具有一定防治慢性肝炎“變重”的功效。
肝硬化和肝癌是慢性肝病的兩大“壞證”，中醫藥在防治這兩大“壞證”方面發揮了積極作用。盡管肝硬化的病因多樣，其發病機制各不相同，但都涉及肝細胞壞死、結節性再生和結締組織增生這3個相互聯系的病理過程。近些年來，國內外學者和臨床工作者廣泛開展了中醫藥防治肝纖維化（包括肝硬化）的臨床與實驗研究。研究結果表明，中醫藥具有肯定的抗炎、抗肝纖維化的作用，其作用機制可能在于在維持肝再生的同時，減少了肝纖維化的異常再生過程，從而防止了肝硬化（“壞證”）的發生與發展。
盡管肝細胞癌（HCC）的發病機制并不明確，但目前認為病毒性肝炎的慢性炎癥導致肝細胞不斷的破壞和再生是HCC發生的重要因素。90年代，隨著對細胞周期調控認識的不斷深入，一系列細胞周期調節因子被證明與包括肝癌在內的一些實體腫瘤的發生發展有密切關系[1-3]。研究表明，中醫藥在防治肝癌方面具有一定作用，其作用機制有可能是中醫藥對肝再生過程中的細胞周期發揮了調控作用，減少了癌變的幾率，阻止或延緩了HCC的發生與發展。加強中醫藥調控肝再生的研究，必然加深中醫藥對細胞周期調控的認識，從而為維持正常的肝再生過程，防止肝癌（“壞證”）發生與發展。
3 中醫再生醫學的研究內容
組織和器官再生大致可分為體內再生和體外再生兩大類：體內再生是指損傷的誘導和促進組織在體內進行自我修復；體外再生是指在體外形成組織和器官，然后植入體內相應的部位。近年來再生醫學領域的研究主要集中于組織干細胞和組織工程學的研究，骨髓來源干細胞的分化潛能為許多疾病提供了細胞移植與再生修復新的治療手段。組織工程產品如皮膚、骨和肌腱等已經應用于臨床，復雜組織和器官制造的研究也取得許多令人振奮的進展。
中醫藥發揮防治疾病的作用主要體現在三大方面：一是直接作用于病原微生物；二是調控免疫機能間接作用于病原微生物和患病機體；三是減少和防止組織的病理損傷，促進已損傷組織的再生修復，防止損傷組織的異常再生而變生它病。前兩個方面近現代已進行了大量的研究，取得了不少成果，第三方面本是中醫藥發揮主要防治疾病作用的基本原理和特色優勢，但因其作用機理的高度復雜性，尚缺乏全面、系統和深入地研究。目前再生醫學的主要熱點是組織工程學，著眼于采用現代科學技術進行組織器官的修復和功能替代，而對于中醫藥在其中發揮的作用，特別是中醫藥在防治異常再生的作用及機制，尚屬研究“冷點”，是未來中醫再生醫學的主要研究內容。隨著中醫再生醫學研究的不斷深入，其作用特點和優勢將不斷突現，必將成為再生醫學研究的新“熱點”。
在今后一段時間內，主要圍繞以下幾個研究方向展開研究：①研究中醫藥對“先天之精”的影響（提高稟賦）；②研究中醫藥對“后天之精”的影響（增強體質）；③研究中醫藥對骨髓和臟腑之精正常分化和再生修復的影響（維持和調控臟腑組織正常再生的作用及機制）；④研究中醫藥對骨髓和臟腑之精異常轉化和再生之“變證”的影響（防止臟腑組織異常再生的作用及機制）。
4 中醫再生醫學的研究思路
總體研究思路主要分系統整理、臨床評價和實驗研究等幾個相互關聯的重要環節。系統整理主要是采用文獻系統分析法，對中醫藥調控臟腑組織再生相關的研究論文、論著進行全面、系統的質量評估（定性分析），同時對符合條件的研究論文進行Meta評價（定量分析），以較全面準確地掌握該領域研究的現狀，繼承有價值的理論認識和臨床經驗，為臨床決策或未來研究決策提供依據。
臨床評價的關鍵是建立中醫藥調控臟腑組織再生的臨床療效評價體系。目前，因組織再生是人體內損傷修復的生理機制，異常再生的病理機制尚未得到足夠的重視，臨床尚未作為一個“病”加以對待，故西醫尚沒有組織再生相關的療效評價標準，不可能直接采用西醫的療效評價體系。中醫藥調控臟腑組織再生雖有現實和潛在的特色和優勢，亦非常關注異常再生變生“重證”、“壞證”等相關病證的防治，但由于缺乏異常再生病證的臨床療效評價體系，使中醫藥調控臟腑組織再生的療效和特色優勢未能得到充分體現和發揮。有鑒于此，當務之急須開展如下研究：在繼承個體化診療和辨證論治思想的基礎上，結合循證醫學的理論和方法，將與臟腑組織再生相關的病證標準、實驗室指標和生存質量測定有機結合起來構建中醫藥調控臟腑組織再生的評價指標體系，開展中醫藥臨床評價及質量控制方法學的研究，為利用和提供中醫藥調控臟腑組織再生的最佳證據創造條件。
實驗研究是探討中醫藥調控臟腑組織再生機制的必要手段。急慢性疾病出現的組織損傷需要的再生修復，臟腑組織再生失常導致的“重證”、“壞證”等問題，以微觀見長的現代醫學，目前尚無有效的方法根據具體情況進行合理調控。中醫藥注重整體動態調節，長期臨床實踐表明了中醫藥有可能通過調控臟腑組織再生以治療急慢性病證，但由于缺乏現代語言的科學闡釋，未能充分發揮應有的作用。國家“十一五綱要”提倡自主創新，中醫藥理論與上千年的中醫臨床實踐經驗，無疑是我國醫藥自主創新重要的靈感源泉與物質寶庫，要充分利用這一優勢，首先要解決中醫藥理論的現代傳承及臨床經驗的科學表述。如中醫藥調控肝再生雖然有大量的臨床實踐，其中“補腎生髓成肝”調控肝再生亦被證明是療效肯定的中醫藥特色療法，但中醫藥調控肝再生的研究尚未取得突破性進展，其根本原因是肝再生機制極其復雜多變，完全是系統動態地整體調控，而中醫藥對肝再生的調控又具有多途徑、多層次、多方位、多系統、多成分、多靶點、多時限系統作用的特點，給研究帶來難以克服的困難。隨著現代系統生物學的興起與不斷成熟，給中醫藥調控肝再生的研究提供了強有力的研究工具，通過找準中醫藥調控臟腑組織再生的突破口，進行全面、系統、深入地研究，完全有可能取得突破性進展。
5 中醫再生醫學的研究進展
近些年來，中醫藥調控皮膚、神經（包括周圍和中樞神經）、骨再生等諸多方面取得了若干進展。特別是“燒傷再生醫學”以中醫藥“液化的方式無損傷的排除壞死組織”（減少損傷），以“原位干細胞培植的方式再生修復創面”（無疤痕皮膚再生）是對中醫學“祛腐生新”和“既病防變”理論的繼承與創新，在對現代再生醫學產生影響的同時，為促進中醫再生醫學的建立作出了應有的貢獻。人體組織器官的再生能力以肝再生最為驚人、最為復雜和最為奇特，一直是廣大科技工作者的重點關注領域。在急慢性肝病的發生、發展過程中，肝再生與肝損傷在體內外多種因素的作用下保持動態平衡，是維持肝功能正常和影響預后的關鍵機制。中醫藥廣泛用于急慢性肝病的治療，其作用機制可能是對肝再生過程的整體調控，但卻一直未得到足夠的重視和研究。《內經》中“腎生骨髓，髓生肝”的科學內涵一直未被揭示，甚至連“肝主生發”的功能都未能與肝再生結合起來進行認識和研究。近些年來，在中醫藥理論的指導下，結合肝再生和骨髓干細胞的研究進展，我們首次提出“補腎生髓成肝”的科學假說，開展“補腎生髓成肝”調控肝再生的臨床與實驗研究。研究結果表明：“補腎生髓成肝”至少可通過影響神經-內分泌-免疫網絡、骨髓干細胞轉化為肝臟細胞和肝內環境（包括調控肝再生的細胞因子、肝內干/祖細胞）等3個途徑或機制調控肝再生，這就為“肝再生”這一重大的基礎科學問題提供更全面和更豐富的實驗與臨床資料，豐富了骨髓干細胞轉化為肝細胞的機制研究和臨床運用，闡發了急慢性肝病“髓生肝”、“髓失生肝”、“久病入腎”、“重病入腎”病因病機理論，為提高“補腎生髓成肝”調控肝再生以防治肝損傷、肝硬化和肝癌的臨床療效，提供了科學的實驗依據和基礎理論支持，推進了中醫再生醫學的創立與成熟[4-6]。
6 中醫再生醫學的發展趨勢
鑒于中醫藥調控臟腑組織再生是一個整體動態的復雜系統，采用日益成熟的系統生物學的理論與方法研究中醫藥調控臟腑組織再生是強有力的技術手段，是今后研究的重要發展趨勢。在包括基因組學、轉錄組學、蛋白質組學和代謝組學的系統生物學研究中,基因組學主要研究生物系統的基因結構組成，即DNA 的序列及表達。蛋白質組學研究由生物系統表達的蛋白及由外部刺激引起的差異。代謝組學是研究生物體系受外部刺激所產生的所有代謝產物的變化規律, 揭示機體生命活動代謝本質的科學, 具有整體動態、綜合分析等方法學特點, 是基因組學和蛋白質組學的延伸，與中醫的系統整體觀相通。常用的方法是檢測和量化一個生物整體代謝隨時間變化的規律；建立內在和外在因素影響下，代謝整體的變化軌跡，反映某種病理生理過程中所發生的一系列生物事件[7]。從系統生物學的角度看，臟腑組織再生失常是因蛋白質網絡和基因調節網絡被“擾動”所致，而臟腑組織再生失常過程中出現的“證候”可能是蛋白質網絡和基因調節網絡被“擾動”后所發生的一種特異性變化狀態。這一被擾動網絡可通過其分泌到血液和尿液的內源性成分的改變以組、群、譜的特征反映出來，因此，反映臟腑組織再生過程中證候演變規律的“物質基礎”將可能是組、群、譜集成的形式。特別是基于高場核磁共振（NMR） 技術的研究方法，并不需要進行樣品的提純，可以無損傷地監測組織代謝表達譜的改變, 動態評估代謝信息，并在此基礎上定位相應的靶組織、作用過程以及生物學標志[8]。因而，對于研究中醫藥調控臟腑組織再生的系統動態變化的規律提供了非常有用的技術手段。通過全面、系統、深入地研究中醫藥調控臟腑組織再生的作用及機理，不僅可顯著提高中醫藥治療相關病證的臨床療效，而且可以實現中醫藥理論的若干突破與創新，使中醫再生醫學成為現代再生醫學的重要分支學科。
參考文獻
［1］ 鄭作昱,史成章,牛正先.細胞周期與腫瘤［J］.華人消化雜志, 1998，6:1097-1099.
[2] 劉為紋.肝細胞性肝癌病因學研究［J］.世界華人消化雜志,1999,7:93-95.
[3]肖文華,劉為紋,房殿春.原發性肝癌多基因異常的研究［J］.華人消化雜志,1998，6(特刊7):50-51.
[4]李瀚,高翔.“腎生骨髓，髓生肝”的科學內涵［J］.中醫雜志,2006(1)：6-8.
[5]李瀚,晏雪生,羅建君,等.左歸丸藥物血清促進骨髓間質細胞轉化為肝細胞的作用［J］.中國組織工程與臨床康復，2007,11(28):5465-5468.
[6]李瀚.“補腎生髓成肝”調控肝再生的實驗與臨床研究［C］.第二屆世界中醫藥學會聯合肝病專業委員會學術會議論文集(特邀報告)，2003：27-31.
第4篇：系統生物學定義范文
腧穴配伍或穴位配伍是針灸“理、法、方、穴”的重要內容，也是取得良好臨床療效的保障。明代高武《針灸聚英•百癥賦》說：“百癥俞穴，再三用心”，《席弘賦》也云：“凡欲行針須審穴”，可見臨證選穴及配伍對療效的重要性。在長期的臨床實踐中，歷代醫家總結出了“原絡配穴”“俞募配穴”“八脈交會配穴”“合募配穴”“遠近配穴”“辨證取穴”“子午流注配穴”等多種配穴方法，在臨床運用中這些配穴方法往往被靈活選用，相得益彰，是針灸取得臨床療效的重要基礎，也是現代針灸腧穴的實質。但是，長期以來針灸穴位配伍或者針灸處方的發展仍處于經驗階段，有待實驗驗證；另一方面，這些配穴法雖然理論豐富，但內涵模糊，“口訣”簡單，但難以掌握；此外，穴位配伍的依據、規律或準則、生物學機制等問題一直缺乏科學有效的解釋，這些問題已經成為制約針灸發展和提高針灸臨床療效的關鍵問題。
1腧穴配伍的研究現狀
隨著現代科學技術的應用，有關腧穴配伍的方式、作用屬性以及作用機制等研究正在逐步深入。首先，從腧穴配伍的方式上來看，目前多用循經選穴和辨證選穴，同時結合“遠近配穴”“前后配穴”“上下配穴”等原則進行綜合組方。隨著臨床經驗的積累和中醫理論的發展，“俞原配穴治療臟病”“合募配穴治療腑病”“郄會配穴治療急癥”等配穴方法已成為臨床較為常用的組穴方式。從腧穴配伍的屬性上來看，對協同、拮抗等作用效應有了進一步的認識。例如，采用電針“內關”和“心俞”治療實驗性急性心肌缺血模型顯示，兩穴配伍后對T波、ST段改善最明顯，表明電針“心俞”和“內關”對急性心肌缺血有協同保護作用［1］。此外，針灸不同配穴對荷瘤環磷酰胺化療小鼠抗氧化系統的作用有顯著差異，其中“足三里”“大椎”和“命門”三穴配伍優于單穴和兩穴配伍，呈現協同性，并且，“足三里”與“命門”配伍優于“足三里”與“大椎”配伍，提示不同配穴可能通過不同途徑發揮治療作用［2］。但是，也有研究表明，配穴并不一定優于單穴治療，例如對烏頭堿誘發的家兔室性心律失常模型的研究表明，單獨針灸“內關”“神門”“心俞”療效顯著，且作用相近，但三穴合用后療效無顯著提高，提示作用相似且作用強度相近的腧穴間不易出現拮抗作用，但也不一定能產生顯著的協同作用［3］。從腧穴配伍的機制研究來看，目前較為公認的是神經節段整合理論。運用霍亂毒素B亞單位耦聯辣根過氧化物酶法研究針刺大鼠“內關”“公孫”單穴及兩穴配伍后相應運動神經元的分布和樹突構筑時發現，針刺信息可在脊髓內經中間內、外側核的神經元纖維感傳至相應脊髓節段，再分別通過與交感神經、副交感神經形成突觸聯系，形成在脊髓層次的協同增效關系；同時，兩穴在脊髓內相應神經元向孤束核的投射纖維產生了突觸聯系，從而實現了對胃等內臟傳入信息在脊髓和孤束核水平的調節整合作用［4］。同樣，運用熒光雙標探求小腸俞募配穴與小腸的神經聯系通路，發現“小腸俞”和“關元”與小腸都通過脊神經節形成直接的神經通路，說明“小腸俞”、募穴與小腸有特異性聯系途徑，解釋了臨床應用小腸俞、募穴治療腸病的部分神經學機制［5］。此外，對“腎俞”和“會陽”兩穴配伍的研究也表明，雖然兩穴的神經節段不完全一致，但兩者同時調節了支配膀胱和尿道的主要神經，在治療量上發揮了增效作用。近年來，隨著功能影像學在針灸研究領域的運用，大腦中樞整合的作用成為新的研究熱點，成為繼神經節段研究之后對腧穴配伍機制進行深入研究的又一重要領域。運用fMRI技術對不同穴位及配伍后腦功能區的研究顯示，不同穴位激活的腦區不同，刺激配伍穴位與刺激單穴激活的腦區不同，并且也不一定是各自激活區域的簡單疊加。運用正電子發射型計算機斷層顯像觀察不同穴位組合對腦梗死恢復期患者腦葡萄糖代謝的影響，發現選取內關、水溝、風池、三陰交、陰陵泉、太沖配伍的醒腦開竅組激活的腦區主要為顳上回、丘腦、顳下回、直回、島葉、枕外側、頂葉、小腦；而選取合谷、曲池、足三里、陽陵泉和懸鐘配伍的常規針刺組則主要激活海馬、額下回、尾狀核、扣帶回、楔前葉、頂葉，不同穴位配伍組合激活的腦區不同，提示其中樞響應模式可能不同，這可能是它們產生不同臨床療效的中樞機制［6－7］。但是，盡管這些研究從不同角度佐證了腧穴配伍存在一定的科學性，但對腧穴配伍的最根本問題，即為什么會有協同或拮抗作用，配穴的準則或規律是什么等問題還缺乏實質性的認識。
2將復雜網絡方法引入腧穴配伍研究的可行性分析
腧穴與腧穴配伍治療疾病，實際上是穴位的組合效應而并非單個穴位效應的累加，即組合后可能產生了更為廣泛、宏大的效應或新的效應，這說明穴位并不是孤立地進行活動和執行生物功能，而是相互之間有著直接或間接的聯系，針灸這些穴位后可以有選擇地反復作用于與某種疾病相關的多個直接靶點或間接靶點，進而通過生物體內不同網絡之間的信息傳遞和整合，對基因、蛋白質等產生影響，并最終以整合、協同等形式產生整體增效的生物學功能；并且，這種整體增效效應有可能在簡單的穴位組合時并不表現，只有當這種組合滿足一定條件時才充分體現出來，臨床常用的“俞募配穴”“原絡配穴”等經典的配穴方法就充分體現了這種增效效應，也反映了組合的最優化原則，這與復雜網絡“整體性”和“非線性”特點非常吻合。復雜網絡主要是指具有自組織、自相似、吸引子、小世界、無標度中部分或全部性質的網絡［8］。生命科學領域的各種網絡（如細胞網絡、蛋白質－蛋白質作用網絡、蛋白質折疊網絡、神經網絡、生態網絡等）均可被認為是復雜網絡［9］。復雜網絡一般由結點和連線組成，這里結點和連線是廣義的，其中結點表示系統的元素，兩結點的連線表示元素之間的相互作用，盡管定義極其簡單，但是網絡能夠高度復雜，而且是研究系統拓撲結構和動力學性質的強有力工具［10］。目前復雜網絡在中醫藥領域的應用已經迅速發展，越來越多的證據表明，采用該研究方法可以更加深入地刻畫傳統中醫復雜體系內部的關系和特點。例如，王媛媛等采用復雜網絡技術對針灸學常用教材所載穴方進行的分析表明，證的選穴關系符合隨機分布特征，穴的配證關系具有冪律分布特征，通過少量配穴即可調治大多數證；說明針灸辨證取穴的整體結構模式具有復雜性，證的選穴和穴的配證模式互不相同，前者遵循隨機模式，后者符合無尺度特征，即符合復雜網絡特征，這為將來針灸處方分析提供了有效手段［11］。再如，對80000余古方數據和20000門診處方進行網絡分析后發現，中醫處方是一種加權無尺度網絡（ScaleFreeNetwork，即節點的度分布服從冪函數分布），根據這一網絡可以對名老中醫的門診病例數據進行核心處方配伍的結構分析，提煉歸納形成中醫臨床的處方經驗知識，從而用于指導臨床診療或供年輕醫生學習。在中藥配伍研究中，引入復雜網絡中有關節點、介數、度的概念可以從新的角度對“君臣佐使”方劑配伍原則的內涵以及中藥多環節、多靶點的作用機制進行闡釋［12］。這方面清華大學李梢課題組的研究頗具啟發：他們采用基于互信息熵和最短平均距離的DMIM模型對3865個絡病相關方劑進行了研究，篩選出包括當歸、甘草、川芎等最為常用的治療絡病的藥物，這與大部分經典方的配伍吻合，進一步分析顯示川芎和當歸可以看作是這些配伍中的“hub”，即子網絡樞紐，而甘草雖然在使用頻率中占到第2位，達到38．37％，但與其它藥物配伍后其地位卻下降至第195位，證實這種基于復雜網絡的模型可以綜合分析藥物使用的頻次、獨立性及與其它藥物的關系強弱［13］。
3該課題組還基于相關性的空間觀察和藥理基因組，開發了一種稱為drugCIPHER的計算系統［14］，以便推斷基因組大規模的藥物靶相互作用。其過程是首先建立3個線性回歸模型，分別代表藥物治療的相似性、化學結合的相似性、蛋白與蛋白相互作用基礎上的藥物與靶蛋白之間的相關性。結果顯示該模型很好地整合了藥物治療的相似性和化學相似性，對drugCIPHER－MS的分析表明，訓練集ROC曲線下面積為0．988，測試集為0．935，該系統不僅構建了726種藥物的生物指紋圖譜，而且還發現了藥物與藥物之間原本不知道的501種關系，這為藥物新的應用或者發現藥物的副作用提供了可能。他們的文章兩度被《自然•中國》（NatureChina）評為“最新研究亮點”［15－16］。可見，復雜網絡等多學科方法的應用為研究復雜病證的機制、藥物聯合干預以及特定病證條件下多信號通路的參與及其協同作用等提供了有力的支撐。針灸學與中藥學一脈相承，而且上述方法在學科之間也具有較好的相通性，因此這些方法可以為針灸腧穴配伍的研究提供良好的參考和借鑒。筆者認為，結合復雜網絡學的技術與方法開展腧穴配伍研究可以從以下幾點著手：
（1）針灸文獻研究：針灸學的一大特點就是擁有大量資料翔實但規律模糊的文獻資料。以往的文獻研究往往采用數據倉庫技術、文獻學方法、計算機預處理技術等，以病癥為核心建立關聯，運用多維與多層關聯規則相結合的挖掘方法對針灸用穴規律進行分析和映射，最終實現針灸處方信息的集中存儲和有效集成，其結果往往以構建的針灸信息數據庫為表現形式。這些方法雖然解決了文獻質量評價、腧穴和病名規范等問題，并且提供了腧穴運用的頻次和關聯度等有用信息，但對腧穴配伍中最關鍵的核心處方、協同處方的準則及規律等問題卻無能為力，對文獻中存在的網絡式拓撲結構的內涵實質的挖掘能力尚顯不足。此外，傳統的文獻分析方法也很難將近年來相關領域的實驗研究數據和信息進行對比分析。因此，借鑒新的復雜網絡的分析方法研究腧穴配伍的規律或準則，進而歸納提煉腧穴配伍的協同增效或者拮抗減效處方，將更好地推動針灸臨床及基礎理論的發展。
第5篇：系統生物學定義范文
代謝組學研究的是生物體系受到內在和外在因素刺激產生的內源性代謝變化，可以對那些能描述代謝循環情況的關鍵化合物進行定性和定量分析。近幾年來，代謝組學已經成為生命科學領域一個重要的、有價值的工具，并在不斷創新的分析技術推動下穩步發展。雖然代謝組學本身還存在一些不足，但許多研究者以解決問題為出發點，提出了一些新的研究策略、方法和技術。代謝組學發展呈現出整合一體化，定量化和標準化的趨勢。本文對代謝組學的概況，現在的發展情況和未來的趨勢進行綜述。 【關鍵詞】 代謝組學 研究策略 分析方法 綜述
1 代謝組學的概況
代謝組學(metabonomics)是以組群指標分析為基礎,以高通量檢測和數據處理為手段,以信息建模與系統整合為目標的系統生物學的一個分支，是繼基因組學、轉錄組學、蛋白質組學后系統生物學的另一重要研究領域, 它是研究生物體系受外部刺激所產生的所有代謝產物變化的科學，所關注的是代謝循環中分子量小于1000的小分子代謝物的變化,反映的是外界刺激或遺傳修飾的細胞或組織的代謝應答變化[1]。代謝組學的概念最早來源于代謝輪廓分析 [2]。nicholson研究小組于1999年提出了代謝組學的概念[1],并在疾病診斷、藥物篩選等方面做了大量的卓有成效的工作[3～5]。fiehn等[6]提出了metabolomics的概念,第一次把代謝產物和生物基因的功能聯系起來,之后很多植物化學家開展了植物代謝組學的研究,使得代謝組學得到了極大的充實,同時也形成了當前代謝組學的兩大主流領域: metabolomics和metabonomics。經過不斷發展，fiehn [6,7]、allen [8]、nielsen [9], villasboas[10,11]等確定了代謝組學一些相關層次的定義，已被學術界廣泛接受。第一個層次為靶標分析，目標是定量分析一個靶蛋白的底物和/或產物；第二個層次為代謝輪廓分析，采用針對性的分析技術,對特定代謝過程中的結構或性質相關的預設代謝物系列進行定量測定；第三個層次為代謝指紋/足印，定性并半定量分析細胞外/細胞內全部代謝物；第四個層次為代謝組學，定量分析一個生物系統全部代謝物，但目前還難以實現。
作為應用驅動的新興科學,代謝組學已在藥物毒性和機理研究[12，13]、微生物和植物研究[14]、疾病診斷和動物模型[15，16]、基因功能的闡明[17]等領域獲得了較廣泛地應用。近來,代謝組學又在中藥成分的安全性評價[18]、藥物代謝的分析[19]、毒性基因組學[20]、營養基因組[21]、藥理代謝組學[22～24]、整合藥物代謝和系統毒理學 [25,26]等研究方面取得了新的突破和進展。
完整的代謝組學分析的流程包括樣品的制備、數據的采集和數據的分析及解釋。樣品的制備包括樣品的提取、預處理和化合物的分離。代謝物通常用水或有機溶劑(甲醇、己烷等)提取。分析之前,常先用固相微萃取、固相萃取、親和色譜等方法進行預處理，用氣相色譜、液相色譜、毛細管電泳等方法進行化合物的分離。預處理后,樣品中的代謝產物需要通過合適的方法進行測定。色譜、質譜、磁共振、紅外光譜、庫侖分析、紫外吸收、熒光散射、放射性檢測、光散射等分離分析手段及其組合都在代謝組學的研究中得到應用。其中,核磁共振（nmr）技術特別是氫譜以其對含氫代謝產物的普適性,色譜以其高分離度、高通量，質譜（ms）以其普適性、高靈敏性和特異性而成為最主要的分析工具。代謝組學研究的后期需借助于生物信息學平臺進行數據的分析和解釋[27],解讀數據中蘊藏的生物學意義。最常用的是主成分分析（pca）法和偏最小二乘（pls）法。
但在研究的幾個步驟中，代謝組學還存在一些不足。例如，分析手段存在局限性；全部定量分析難以實現，準確性不足；定性過程復雜。針對這些問題，現在的研究者們在研究策略和方法上做著積極的探索和改進。本文就將綜述近年來在代謝組學研究策略和方法上的最新的研究報道，并結合本實驗室的研究進行展望。
2 研究策略與方法
后基因組時代眾多組學的發展向分析化學提出了更高、更嚴峻的挑戰。對代謝組學，一些關鍵點的把握顯得尤為重要。首先，代謝組學的整體分析平臺的提升是未來代謝組學研究的關鍵環節，這包括：新的復雜樣品預處理技術；靈敏、專一、原位、動態、無損、快速的代謝物組檢測、表征與操縱技術；代謝物組成、結構和功能信息獲取的新型技術和完整的數據采集和成像系統；有效、快速處理代謝組海量復雜數據的新化學信息學方法以及這些技術和方法學的原始性創新、學科間交叉和多維技術聯用基本理論研究等。再者，制定代謝組學標準(包括方法、信息和數據庫)，以及實現代謝組與基因組、轉錄組和蛋白質組等數據的整合，是未來代謝組學研究的一個關鍵問題。針對這些關鍵點，代謝組學的研究策略和方法得到了新的發展。
2.1 整合一體化
由于現有的分析技術都有各自的優缺點[28],單獨使用一種或少數幾種已經很難滿足代謝組學研究的要求。所以整合的策略已經成為一個重要的趨勢，這個整合不僅包括各種技術、方法，還包括不同來源的生物樣品（血液、尿液、糞便等）。可以將目前的整合策略歸納為以下幾個方面。
2.1.1 分析技術的整合 這個整合包括了不同分離技術、不同的數據獲取方式、不同數據分析技術等。這樣可以達到分析平臺優勢互補，使結果更完善、準確。在這方面劉昌孝等[29～31]做了一些液相色譜和質譜聯用技術與化學計量學方法結合，應用于代謝組學的研究工作，并對這方面的發展進行了綜述。chen等[32]也利用了整合的思想，提出了一套完整的潛在代謝標志物從發現到定性再到生理意義說明的方法。他們將指紋譜分析、多變量分析、液相串聯質譜（lcms/ms）、微制備、傅立葉離子回旋共振質譜（fticrms）、氣相質譜（gcms）、數據庫檢索、同位素標記物比對等方法進行了整合，利用整合后的平臺對糖尿病進行代謝組學分析。先用uplcms采集數據，經數據處理后尋找到潛在生物標志物，經過微制備后，再利用fticrms和gcms進行分析，得到精確分子量和氣相保留指數，再結合碎片分析，通過查詢數據庫最終確定標志物的組成及結構。再通過同位素標記物的比對，最終明確此化合物并進行了生理意義的說明。這個方法適用于所有進行代謝組學研究的體系，能使標志物的鑒定更為可靠和令人信服，為潛在標志物的尋找提供了一套標準有效的操作流程。還有人研究了多種離子化方式對代謝組學研究結果的影響[33]，發現單用電噴霧離子源（esi）的負離子模式比正負離子模式相結合少了90%的離子量，結合大氣壓化學電離（apci）后，離子量多了20%，而結合esi、apci、基質輔助激光解析電離（maldi）和多孔硅表面解吸離子化（dios）后，離子量提高了一倍，這在一定程度上代表信息量的增加。此外，親和液相色譜、反相液相色譜和氣相色譜的整合[34，35]、nmr與ms的整合[35]、不同填料色譜柱（如：c8、c18、苯基柱）的整合研究[36]都有報道。對于無商品化和不易得到標準品的物質,lee等[37]在定性分析中使用了絕對淌度和酸解離常數進行輔助解析，這也是整合思想的一個體現。這些研究都表明，整合策略正是現在代謝組學研究策略發展的一個重要方向。
在數據分析技術上，也體現著整合的思想。由于代謝組學分析產生的是信息量豐富的多維數據,因此，需要充分整合化學計量學和多元統計分析方法等技術，對代謝組學數據進行分析說明[38]。目前在代謝組學中運用較多的包括主成分分析、層次聚類分析(hca)、非線性影射(nlm)等非監督分類方法,以及偏最小二乘法判別分析（plsda)、k最近鄰法(knn)、神經網絡(nn)等監督分類方法。每一種方法都有各自特點，通過比較、整合可以得到更完整的結果。
2.1.2 數據的整合 由于樣品分析手段的多樣性，產生了許多不同的代謝組學數據，這需要通過數學統計方法對不同數據加以整合, crockford等[39]在進行毒理學研究時，采用了shy（statistical heterospectroscopy）方法對nmr與ms數據進行了整合，為生物標志物的發現提供了一個系統生物學工具。另外，lcms數據和gcms數據的融合[40]等也有報道。關于數據的另外一個整合是指代謝組學數據與其它一些整體研究數據之間的整合。隨著現代自然科學技術不斷發展，各種基于整體的研究，如蛋白組學、代謝組學、基因組學等不斷出現并相互交叉，通過整合整體研究數據[41～43] ，可以更全面和深刻地闡明生物網絡復雜性，準確理解代謝物與蛋白質、代謝物與基因之間的關系。廖沛球等[44]就在用代謝組學方法對硝酸釹急性生物效應進行研究時，將大鼠血清中一些重要的生化指標及組織切片光鏡圖分析結果與代謝組學數據結合討論。從數據形式上,采用xml通用標記語言的質譜數據可同時適用于蛋白質組和代謝組, 同時,在細胞信號通路等領域有重要作用的系統生物學標記語言sbml也正發展成xml形式[45]；有些研究也采用sysbioom數據記錄平臺,將pedro形式的蛋白質組數據和代謝組數據整合至mageom模式的轉錄組數據中[46]。組學數據整合可以通過代謝網絡支架(scaffold)分析、建模方法或借用有關專業軟件來實現[47]。yang等[48]利用代謝組學與蛋白組學技術，并將兩者相結合來研究dna免疫調節對脂代謝的影響。在毒理分析中，spicker等[49]就用一個分級模型整合了臨床化學數據，基因蛋白表達數據和其他的一些數據。由此看來，對于許多復雜的體系，單一內容的數據已經很難準確反映出體系的性質和變化，這就需要更加重視采用多種數據來共同研究問題、解釋問題。這樣得出的結果更全面、更準確。
2.1.3 研究對象的整合 通過整合代謝組學(integrated metabonomics)方法，同時對機體中不同來源的生物樣品(尿樣、血樣、組織樣等)進行代謝組學分析、數據比較和綜合評價，可以使代謝組學的結果更完整、更準確[50]。nicholson實驗組[51]將血樣、尿樣和肝臟組織樣品分別進行代謝組學研究，將研究結果整合來進行毒理研究，得到了更好的研究結果。saric等[52]進行了糞便代謝組學研究，研究揭示了糞便代謝組群的種類變化與腸胃功能的關系。一些研究者還對大鼠毛發進行代謝組學分析[34]，表明毛發在尋找生物標志物上也有重要作用。
2．2 定量化
從代謝組學的各個層次的定義不難看出，定量是人們追求的一個較高的目標。lee等[53]在研究壬基苯酚毒性作用時，就對比了有目標定量研究（針對雌激素、雄激素、腎上腺皮質激素）和無目標代謝指紋譜分析的結果，他們發現無目標、無準確定量的代謝組學研究結果只揭示毒性作用與作用量有關系。而有了準確定量后，毒性作用還表現出了與作用時間的相關性。代謝組學一直朝著全面定量努力。wang等[54]在代謝組學研究中就十分注重量的概念，在神經管畸形的研究中，他們根據先驗知識鎖定了一碳代謝循環通路，定量了11種物質，同時，也對同一樣品進行代謝指紋譜分析，將定量結果加入到指紋譜結果中進行問題的說明。在糖尿病腎病研究中，整合了磷脂類、脂肪酸類、氨基酸類、核苷類和激素類五大代謝循環輪廓譜，定量了百余種物質，將這些再與指紋譜結合，將使代謝組學的研究更全面，更可信，有可能更清晰地去研究疾病的機理，達到疾病預警，指導并評價治療的目的。
隨著重視程度的增加，許多新的定量策略和方法都被提出并得到實驗驗證。對于定量，內標的使用是一個重要的手段，上文提到的毒性研究實驗就是采用雌二醇d4為內標來定量。另外，bajad等[55]在用lcms/ms分析時，同時使用非同位素內標和同位素內標來實現定量，共定量了141種化合物，其中包含了氨基酸和核苷酸代謝的許多相關物質。可以說，內標的使用不但可以進行數據校準，還可以輔助定量。最近，weljie等[56]提出一種用于nmr進行代謝組學研究的定量方法，叫做靶標輪廓法，他們利用許多種純品的光譜數據建模，從而建立一個數據庫，通過檢索比對來鑒定并定量代謝物，這個方法解決了低濃度物質和重疊區物質的定性定量問題。同位素比率的方法用于代謝組學定量是一種較新的嘗試，huang等[57]在使用二維氣相飛行時間質譜進行分析時，用d6標記的mtbstfa作為衍生化試劑對分析物進行衍生化，再根據同位素比率對分析物進行定量。通過對各種定量新方法的比較，可以看出，使用內標進行定量的方法會有鑒定方便，定量準確的優點，比較適用于那些結構非常清楚，內標物比較易得的物質的定量，而建模型數據庫進行檢索比對的方法的優點是比較簡便，成本較低，但準確性有所欠缺。在實際研究中，應該根據每個研究對象的不同特點進行選擇。
2．3 標準化
由于代謝組學分析技術和操作條件的多樣化，使得大量產生的數據和結果缺乏規范性,這給代謝組學數據的采集、存儲、查詢、比較、共享和整合等帶來諸多不便。這就需要研究者對一整套的過程進行標準化。首先，在生物樣品的收集、滅活和儲存上，大多研究者就已經按照一些標準化程序來做。其次，在樣品的前處理上，alzweiri等[58]系統地比較了乙腈、丙酮、甲醇和乙醇的除血樣中蛋白和尿中的鹽效果，為建立標準化前處理方法提供一些依據。在樣品分析上，內標的使用就在一個更小層次的標準化上起到了一定作用。目前，最主要的標準化還是針對于數據的處理。代謝組數據的標準化也開始嘗試類似轉錄組學和蛋白質組學的方法[59]，具體地規定有關實驗和分析方法的數據格式和必要信息。如bino等[60]提出了miamet的代謝物組學數據模式，涉及實驗設計、樣品收集、處理和分析等各環節；基于miamet，jenkins等[61]提出了更為細致和完整的基于gcms的植物代謝物組學數據標準armet；kell等[62]采用xml標記語言,可將信息標準擴展到包括應用nmr和ms等技術的代謝組學數據中。代謝組數據的標準化工作需要科研、企業及政府機構等多方面力量共同參與。在這方面，倡導者之一的smrs工作組發揮了重要作用[63]，該小組已制訂和了有關代謝組分析方法的標準化報告的詳細草案[64]。
2．4 新的分析方法
2.4.1 樣品預處理 樣品預處理是代謝組學研究中的重要內容[65,66]。基于代謝組分析的系統性，整個樣品處理和分析過程應盡可能保留和體現樣品中完整的代謝物組分信息,所以樣品的預處理就顯得尤為重要。許多研究工作也聚焦在了新的預處理方法上。webbrobertson等[67]在尿液預處理時，加入疊氮化鈉，來防止細菌污染；在氣相色譜質譜研究中，相轉移催化技術(ptc)可以使分析物與離子對試劑形成離子對，利用它在有機相中溶解性好的特點，提高衍生化效率[68]。kind等[69]在尿液與處理上，采用尿素酶分解了尿中含量很高的尿素，與不進行此預處理的尿液相比，這種方法使一些被掩蓋的信息表現出來。
2.4.2 樣品分析 現階段，樣品分析和數據采集主要采用nmr和ms兩種方法。其中，nmr技術，特別是新發展的高分辨魔角旋轉、活體磁共振波譜和磁共振成像等技術使nmr成了代謝組學研究領域最主要的分析技術之一[70]；而現代ms技術也以其高靈敏度和專屬性的優勢而在代謝組學研究中備受青睞。一些應用于代謝組學研究的新技術也出現在這些相關領域中。超高效液相色譜/高分辨飛行時間質譜(uplc/tofms)技術及聯機的markerlynx自動化數據處理軟件早已運用到了研究中，為代謝組學研究提供了從樣品分析到數據分析全過程的整體解決方案[71]。fticrms具有超高分辨率和準確度,可以配備大氣壓電離(apci)、納升級電噴霧(nanoesi)和maldi等各種離子源,在代謝組學研究，尤其是未知物確定上發揮了很大的作用[72～74]；在代謝指紋的快速掃描中,直接輸注質譜法的應用日趨廣泛[75,76]；電噴霧解吸電離(desi)的質譜技術(ambient ms)[77～79]基于多孔硅表面的解吸離子化技術(dios)，突出特點是在常壓下能將表面吸附的分析物進行解吸電離，這樣就避免了樣品預處理和基質背景干擾，從而實現ms對復雜樣品進行原位、高通量、非破壞的分析，獲得更直接和全面的樣品信息[80]。wang等[81]自主研發了一套全自動親水色譜柱/反相色譜柱加和轉換的液質聯用體系，從而將極性大的化合物進行了更細致分離，擴大了信息量，有助于全面準確衡量代謝情況。這套體系適合用于任何復雜生物樣本的分析中，能簡單而有效地完成極性范圍很寬的不同物質的分離分析。enke等[82]在飛行時間質譜（tofms）的基礎上發展了一套新分析技術，稱為飛行距離質譜（dofms），它的分辨率可與四極桿和離子阱相媲美，而且還保持了tofms的優點，并提高了信噪比和動態學應用范圍。在氣相研究中，研究者創新地使用了纖維填充毛細管柱[68]，它的耐高溫性能擴展了氣相色譜的使用范圍。
2.4.3 數據分析 數據處理的一些新的方法開發和應用，有力地推動了代謝組學的發展。saude等[83]根據不同代謝物和內標物的不同縱向弛豫率，得到校正因子，對代謝物的定量結果進行校正，大大提高了定量準確率；yang等[84]發展了一種峰校準算法，他們先定義了一系列響應比較強的峰，將保留時間劃分為幾個區間，對各個區間進行校準，并在肝病代謝組學研究中得到應用。oh等[85]開發了一個新的信息處理軟件包，可以在樣品數據中尋找同種代謝物產生的峰，并能消除雜峰（如污染物的峰），他們還用混合標準品和血樣加標驗證了軟件準確性。在以gcms進行植物實驗分類學研究中，splot作為一個能反映出代謝物與分類模型之間的共方差和相關性的工具，被用于鑒別有統計學意義和生理學意義的代謝物[86]。還有svd在線性最小二乘基礎上的使用，能在一定程度上削弱峰重疊對峰指認和定量的影響[87]；mzmine和xcms能對保留時間進行校準[69]。這些方法的目的都是盡量減小分析中產生的誤差，使結果更準確。
3 展望
目前，國內外許多研究者都在進行代謝組學研究，代謝組學應用的范圍和領域也在不斷擴大。但這些研究依然存在了許多問題亟待解決。（1）在代謝全譜分析中缺乏量的概念。在這個問題上，我們通過這幾年對代謝組學進行的研究，也提出了自己的一些策略和思想，首先是將代謝指紋譜與定量進行了結合，稱之為定量代謝指紋譜技術。這個結合包含了兩個層次，一個是數據采集技術上的結合；一個是數據分析技術上的結合。這樣的結合能實現指紋譜與定量優勢互補，將更清晰、更全面、更準確地反映研究對象的代謝情況。（2）雖然代謝組學強調無歧視分析，但對于任何一個體系，都按代謝組學常規步驟按部就班地進行分析，往往最終都沒有得到有用的結果。針對這個問題，我們認為要重視先驗知識的重要性，了解哪些代謝循環、代謝物質最可能與研究體系相關，利用這樣的先驗知識指導代謝組學分離分析條件的優化、潛在生物標志物的鑒定，將大大提高代謝組學研究的效率，并能很好地避免研究重心偏離的情況。（3）生物標志物的尋找單一而片面。特別是對于疾病的研究，以前不太重視代謝、蛋白、基因數據與臨床數據的結合，各個方面的研究者就在自己的研究數據中進行挖掘，以此來尋找標志物，探尋機理。但實踐證明，這樣得出的結果都會有片面性，缺乏說服力。在這個問題上，應該強調代謝組學數據與其它數據的結合，特別是臨床相關數據，以此來發現包含了不同數據內容的復合生物標志物，這也是今后代謝組學發展的一個重要方面，同時，這也為生物代謝或臨床表型多樣性研究[88]提供更可靠的方法和工具。
盡管存在許多的問題，但也看到了在研究策略上整合一體化、標準化、定量化的趨勢，并且看到了在問題導向下的新技術的不斷涌現，這都將推動代謝組學不斷持續發展。相信隨著關注度的提高、人力和物力的不斷投入及應用范圍的不斷擴大，代謝組學必將得到更為穩健的發展。
【參考文獻】
1 nicholson j k, lindon j c, holmes e. xenobiotica, 1999, 29(11): 1181～1189
2 horning m g, murakam i s, horning e c. am. j. clin. nutr., 1971, 24(9): 1086～1096
3 nicholson j k, connelly j, lindon j c, holmes e. nat. rev. drug discov., 2002, 1(2): 153～161
4 brindle j t, antti h, holmes e, tranter g, nicholson j k, bethell h w l, clarke s, schofield p m, mckilligin e, mosedale d e, grainger d j. nat. med., 2002, 8(12): 1439～1444
5 holmes e, antti h. analyst, 2002, 127(12): 1549～1557
6 fiehn o. phytochemistry, 2003, 62(6): 875～886
7 fiehn o. plant mol. biol., 2002, 48(1／2): 155～171
8 allen j, davey h m, broadhurst d, heald j k, rowland j j, oliver s g, kell d b. nat. biotechnol., 2003, 21(6):692～696
9 nielsen j, oliver s. trends biotechnol., 2005, 23(11): 544～546
10 villasboas s g, hojerpedersen j, akesson m, smedsgaard j, nielsen j. yeast, 2005, 22(14): 1155～1169
11 villasboas s g, mas s, akesson m, smedsgaard j, nielsen j. mass spectrom. rev., 2005, 24(5): 613～646
12 lindon j c, keun h c, ebbels t m d, pearce j m t, holmes e, nicholson j k. pharmacogenomics, 2005, 6(7):691～699
13 keun h c. pharmacol. therapeut., 2006, 109(1／2): 92～106
14 rochfort s. j. nat. prod., 2005, 68(12): 1813～1820
15 chen m j, zhao l p, jia w. j. proteome res., 2005, 4(6): 2391～2396
16 gerszten r e, wang t j. nature, 2008, 451: 949～952
17 catchpole g s, beckmann m, enot d p, mondhe m, zywicki b, taylor j, hardy n, smith a, king r d, kell d b, fiehn o, draper j. p. natl. acad. sci. usa, 2005, 102(40): 14458～14462
18 chen m j, su m m, zhao l p, jiang j, liu p, cheng j y, lai y j, liu y m, jia w. j. proteome res., 2006, 5(4): 995～1002
19 idborg h, edlund p o, jacobsson s p. rapid commun. mass spectrom., 2004, 18(9): 944～954
20 castle a l, carver m r, mendrick d l. drug discov. today, 2002, 7(13 ): 728～736
21 muller m, kersten s. nat. rev. genet., 2003, 4(4): 315～322
22 clayton t a, lindon j c, cloarec o, antti h, charuel c, hanton g, provost j p, le net j l, baker d, walley r j, everett j r, nicholson j k. nature, 2006, 440(7087): 1073～1077
23 nebert d w, vesell e s. trends pharmacol. sci., 2006, 27(11): 580～586
24 lindon j c, holmes e, nicholson j k. pharm. res., 2006, 23(6): 1075～1088
25 waters m d, fostel j m. nat. rev. genet., 2004, 5(12): 936～948
26 ekins s. j. pharmacol. toxicol. methods, 2006, 53(1): 38～66
27 lindon j c, holmes e, nicholson j k. anal. chem., 2003, 75(17)384a～391a
28 weckwerth w, morgenthal k. drug discov. today, 2005, 10(22): 1551～1558
29 xie yuesheng（謝躍生）, pan guixiang（潘桂湘）, gao xiumei（高秀梅）, liu changxiao（劉昌孝）. chinese j. anal. chem. (分析化學)，2006，34（11）： 1100～1106
30 li wei（李 偉）, han jianping（韓建平）, gao jun（高 鈞）, liu changxiao（劉昌孝）. chinese j. anal. chem. (分析化學)，2006，35（12）：1798～1800
31 lin yanping（林艷萍），si duanyun（司端運），liu changxiao（劉昌孝）. chinese j. anal. chem. (分析化學)，2007，35（10）：1535～1540
32 chen j, zhao x, fritsche j, yin p, schmittkopplin p, wang w, lu x, haring h u, schleicher e d, lehmann r, xu g w. anal. chem., 2008, 80: 1280～1289
33 nordstrom a, want e, northen t, lehtio j, siuzdak g. anal. chem., 2008, 80: 421～429
34 inagaki s, noda t, min j z. j. chromatogr. a, 2007, 1176: 94～99
35 godejohann m. j. chromatogr. a, 2007, 1156: 87～93
36 bruce s j, jonsson p, antti h, cloarec o, trygg j, marklund s l, moritz t. anal. biochem., 2008, 372: 237～249
37 lee r, ptolemy a s, niewczas l, britzmckibbin p. anal. chem., 2007, 79: 403～415
38 trygg j, holmes e, lundstedt t. j. proteome res., 2007, 6(2): 469～479
39 crockford d j, holmes e, lindon j c, plumb r s, zirah s, bruce s j, rainville p, stumpf c l, nicholson j k. anal. chem., 2006, 78(2): 363～371
40 smilde a k, van der werf m j, bijlsma s, van der werffvander vat b j c, jellema r h. anal. chem., 2005, 77(20): 6729～6736
41 lafaye a, junot c, pereira y, lagniel g, tabet jc, ezan e, labarre j. j. biol. chem., 2005, 280(26): 24723～24730
42 ippolito j e, xu j, jain s j, moulder k, mennerick s, crowley j r, townsend r r, gordon j i. p. natl. acad. sci. usa, 2005, 102(28): 9901～9906
43 morgenthal k, wienkoop s, wolschin f, weckwerth w. methods mol. biol., 2007, 358: 57～75
44 liao peiqiu（廖沛球）， zhang xiaoyu（張曉宇）， wei lai（魏 來）， li weisheng（李偉生）， wu yijie（吳亦潔）， li xiaojing（李曉晶）， ni jiazuan（倪嘉纘）， pei fengkui（裴奉奎）. chinese j. anal. chem. (分析化學)， 2008， 36（4）： 426～432
45 hucka m, finney a, sauro h m, bolouri h, doyle j c, kitano h, arkin a p, bornstein b j, bray d, cornishbowden a, cuellar a a, dronov s, gilles e d, ginkel m, gor v, goryanin i i, hedley w j, hodgman t c, hofmeyr j h, hunter p j, juty n s, kasberger j l, kremling a, kummer u, le novere n, loew l m, lucio d, mendes p, minch e, mjolsness e d, nakayama y, nelson m r, nielsen p f, sakurada t, schaff j c, shapiro b e, shimizu t s, spence h d, stelling j, takahashi k, tomita m, wagner j, wang j. bioinformatics, 2003, 19(4): 524～531
46 xirasagar s, gustafson s, merrick ba, tomer k b, stasiewicz s, chan d d, yost k j, yates j r, sumner s, xiao n q, waters m d. bioinformatics, 2004, 20(13): 2004～2015
47 joyce a r, palsson b o. nat. rev. mol. cell bio., 2006, 7(3): 198～210
48 yang f, yan s k, wang f, he y, guo y j, zhou q, wang y, zhang x y, zhang w d, sun s h. j. proteome res., 2008, 7(6): 741～748
49 spicker j s, brunak s, frederiksen k s, toft h. toxicol. sci., 2008,102(2): 444～454
50 waters n j, holmes e, williams a, waterfield c j, farrant r d, nicholson j k. chem. res. toxicol., 2001, 14(10): 1401～1412
51 waters n j, waterfield cj, farrant r d, holmes e, nicholson j k. j. proteome res., 2006, 5(6): 1448～1459
52 saric j, wang y l, li j, coen m, utzinger j, marchesi j r, keiser j, veselkov k, lindon j c, nicholson j k, holmes e. j. proteome res., 2008, 7(01): 352～360
53 lee s h, woo h m, jung b h, lee j g, kwon o s, pyo h s, choi m h, chung b c. anal. chem., 2007, 79:102～110
54 wang y, zhang h y, liang q l, yang h h, wang y m, liu q f, hu p, zheng x y, song x m, chen g, zhang t, wu j x, luo g a. j. chromatogr. b, 2008, 863(1): 94～100
55 bajad s u, lu w y, kimball e h, yuan j, peterson c, rabinowitz j d. j. chromatogr. a, 2006, 1125: 76～88
56 weljie a m, newton j, mercier p, carlson e, slupsky c m. anal. chem., 2006, 78: 4430～4442
57 huang x d, regnier f e. anal. chem., 2008, 80: 107～114
58 alzweiri m, watson d g, robertson c, sills g j, parkinson j a. talanta, 2008, 74: 1060～1065
59 quackenbush j. nat. biotechnol., 2004, 22(5): 613～614
60 bino r j, hall r d, fiehn o, kopka j, saito k, draper j, nikolau b j, mendes p, roessnertunali u, beale m h, trethewey r n, lange b m, wurtele e s, sumner l w. trends plant sci., 2004, 9(9): 418～425
61 jenkins h, hardy n, beckmann m, draper j, smith a r, taylor j, fiehn o, goodacre r, bino r j, hall r, kopka j, lane g a, lange b m, liu j r, mendes p, nikolau b j, oliver s g, paton n w, rhee s, roessnertunali u, saito k, smedsgaard j, sumner l w, wang t, walsh s, wurtele e s, kell d b. nat. biotechnol., 2004, 22(12): 1601～1606
62 kell d b, brown m, davey h m, dunn w b, spasic i, oliver s g. nat. rev. microbiol., 2005, 3(7): 557～565
63 castle a l, fiehn o, kaddurahdaouk r, lindon j c. brief bioinform., 2006, 7(2): 159～165
64 lindon j c, nicholson j k, holmes e, keun h c, craig a, pearce j t m, bruce s j, hardy n, sansone s a, antti h, jonsson p, daykin c, navarange m, beger r d, verheij e r, amberg a, baunsgaard d, cantor g h, lehmanmckeeman l, earll m, wold s, johansson e, haselden j n, kramer k, thomas c, lindberg j, schuppekoistinen i, wilson i d, reily m d, robertson d g, senn h, krotzky a, kochhar s, powell j, van der ouderaa f, plumb r, schaefer h, spraul m. nat. biotechnol., 2005, 23(7): 833～838
65 brown s a e, simpson a j, simpson m j. environ. toxicol. chem., 2008, 27(4): 828～836
66 lauridsen m, hansen s h, jaroszewski j w, cornett c. anal. chem., 2007, 79(3): 1181～1186
67 webbrobertson b j m, lowrya d f, jarman k h, harbo s j, meng q r, fuciarelli a f, pounds j g, lee k m. j. pharm. biomed. anal., 2005, 39: 830～836
68 kaal e, janssen h g. j. chromatogr. a, 2008, 1184: 43～60
69 kind t, tolstikov v, fiehn oet al. anal. biochem., 2007, 363: 185～195
70 bollard m e, stanley e g, lindon j c, nicholson j k, holmes e. nmr biomed., 2005, 18(3): 143～162
71 yin p y, zhao x j, li q r, wang j s, li j s, xu g w. j. proteome res., 2006, 5(9): 2135～2143
72 dettmer k, aronov p a, hammock b d. mass spectrom. rev., 2007, 26(1): 51～78
73 want e j, cravatt b f, siuzdak g. chem. biochem., 2005, 6(11): 1941～1951
74 brown s c, kruppa g, dasseux j l. mass spectrom. rev., 2005, 24(2): 223～231
75 dunn w b, bailey n j c, johnson h e. analyst, 2005, 130(5): 606～625
76 allen j, davey h m, broadhurst d, heald j k, rowland j j, oliver s g, kell d b. nat. biotechnol., 2003, 21(6):692～696
77 wei j, buriak j m, siuzdak g. nature, 1999, 399(6733): 243～246
78 takats z, wiseman j m, gologan b, cooks r g. science, 2004, 306(5695): 471～473
79 cooks r g, ouyang z, takats z, wiseman j m. science, 2006, 311(5767): 1566～1570
80 wiseman j m, puolitaival s m, takats z, cooks r g, caprioli r m. angew. chem. int. edit, 2005, 44(43 ):7094～7097
81 wang y, wang j s, yao m, zhao x j, fritsche j, schmittkopplin p, cai z w, wan d f, lu x, yang s l, gu j r, haring h u, schleicher e d, lehmann r, xu g w. anal. chem., 2008, 80: 4680～4688
82 enke c g, dobson g s. anal. chem., 2007, 79: 8650～8661
83 saude e j, slupsky c m, sykes b d. metabolomics, 2006, 2(3): 113～123
84 yang j, xu g w, zheng y f, kong h w, wang c, zhao x j, pang t. j. chromatogr. a, 2005, 1084: 214～221
85 oh c, huang x, regnier f e, buck c, zhang x. j. chromatogr a, 2008, 1179: 205～215
86 wiklund s, johansson e, sjostrom l, mellerowicz e j, edlund u, shockcor j p , gottfries j, moritz t, trygg j. anal. chem., 2008, 80: 115～122
第6篇：系統生物學定義范文
馬斯洛需求層次理論(Maslow's hierarchy of needs),亦稱“基本需求層次理論”,是行為科學的理論之一,由美國心理學家亞伯拉罕?馬斯洛于1943年在《人類激勵理論》論文中所提出。將需求分為五種,象階梯一樣從低到高,按層次逐級遞升,分別為:生理上的需求,安全上的需求,情感和歸屬的需求,尊重的需求,自我實現的需求。另外兩種需要:求知需要和審美需要。這兩種需要未被列入到他的需求層次排列中,他認為這二者應居于尊重需求與自我實現需求之間。還討論了需要層次理論的價值與應用等。
二、社會學習理論
班杜拉認為是探討個人的認知、行為與環境因素三者及其交互作用對人類行為的影響。按照班杜拉的觀點,以往的學習理論家一般都忽視了社會變量對人類行為的制約作用。他們通常是用物理的方法對動物進行實驗,并以此來建構他們的理論體系,這對于研究生活于社會之中的人的行為來說,似乎不具有科學的說服力。由于人總是生活在一定的社會條件下的,所以班杜拉主張要在自然的社會情境中而不是在實驗室里研究人的行為。
三、舒茨的人際需要理論
社會心理學家舒茨提出人際需要的三維理論,舒茨認為,每一個個體在人際互動過程中,都有三種基本的需要,即包容需要、的支配需要和情感需要。這三種基本的人際需要決定了個體在人際交往中所采用的行為,以及如何描述、解釋和預測他人行為。三種基本需要的形成與個體的早期成長經驗密切相關。包容需要指個體想要與人接觸、交往、隸屬于某個群體。與他人建立并維持一種滿意的相互關系的需要。
四、鏡中我理論
由美國社會學家查爾斯?霍頓?庫利在他的1909年出版的《社會組織》一書中提出。他認為,人的行為很大程度上取決于對自我的認識,而這種認識主要是通過與他人的社會互動形成的,他人對自己的評價、態度等等,是反映自我的一面“鏡子”,個人通過這面“鏡子”認識和把握自己。因此,人的自我是通過與他人的相互作用形成的,這種聯系包括三個方面: 1、關于他人如何“認識”自己的想象; 2、關于別人如何“評價”自己的想象; 3、自己對他人的這些“認識”或“評價”的情感。
五、貝塔朗菲的一般系統論
貝塔朗菲(1901~1972),美籍奧地利生物學家,一般系統論和理論生物學創始人,50年代提出抗體系統論以及生物學和物理學中的系統論,并倡導系統、整體和計算機數學建模方法和把生物看作開放系統研究的概念,奠基了生態系統、器官系統等層次的系統生物學研究。
六、埃里克森人格發展八階段理論
埃里克森(E.H.Erikson,1902)是美國著名精神病醫師,新精神分析派的代表人物。他認為,人的自我意識發展持續一生,他把自我意識的形成和發展過程劃分為八個階段,這八個階段的順序是由遺傳決定的,但是每一階段能否順利度過卻是由環境決定的,所以這個理論可稱為"心理社會"階段理論。每一個階段都是不可忽視的。
埃里克森的人格終生發展論,為不同年齡段的教育提供了理論依據和教育內容,任何年齡段的教育失誤,都會給一個人的終生發展造成障礙。它也告訴每個人你為什么會成為現在這個樣子,你的心理品質哪些是積極的,哪些是消極的,多在哪個年齡段形成的,給你以反思的依據。
1.嬰兒期(0~1.5歲):基本信任和不信任的沖突
2.兒童期(1.5~3歲):自主與害羞和懷疑的沖突
3.學齡初期(3~5歲):主動對內疚的沖突
4.學齡期(6~12歲),勤奮對自卑的沖突
5.青春期(12~18歲):自我同一性和角色混亂的沖突
6.成年早期(18~25歲):親密對孤獨的沖突
7.成年期(25~65歲):生育對自我專注的沖突
8.成熟期(65歲以上):自我調整與絕望期的沖突
埃里克森認為,人格在人的一生中都在不斷地發展。他提出了8個階段,認為每一個人都經歷這8個階段,每一個階段對人格發展都至關重要。
(1)基本信任對不信任
(2)自主性對羞愧和懷疑
(3)主動性對內疚
(4)勤奮對自卑
(5)自我認同感對角色混亂
(6)親密對孤獨
(7)繁衍對停滯
(8)自我整合對失望
七: 九型人格理論
九型人格(Enneagram),又名性格型態學、九種性格。是嬰兒時期人身上的九種氣質,包括活躍程度;規律性;主動性;適應性;感興趣的范圍;反應的強度;心景的素質;分心程度;專注力范圍/持久性。它是一個近年來倍受美國斯坦福等國際著名大學MBA學員推崇并成為現今最熱門的課程之一,近十幾年來已風行歐美學術界及工商界。全球500強企業的管理階層均有研習九型性格,并以此培訓員工,建立團隊,提高執行力。
活躍程度;規律性;主動性;適應性;感興趣的范圍;反應的強度;心景的素質;分心程度;專注力范圍/持久性。
戴維?丹尼爾斯(David Daniels)則發現這九種不同的氣質剛好和九型人格相配。
九型人格不僅僅是一種精妙的性格分析工具,更主要的是為個人修養與自我提升、歷練提供深入的洞察力,與當今其它性格分類法不同,九型性格揭示了人們內在最深層的價值觀和注意力焦點,它不受表面的外在行為的變化所影響。 它可以讓人真正地知己知彼,可以幫助人明白自己的個性,從而完全接納自己的短處、活出自己的長處;可以讓人明白其它不同人的個性類型,從而懂得如何與不同的人交往溝通及融洽相處,與別人建立更真摯、和諧的合作伙伴關系。
八、社會損害理論和社會重建理論
社會損害理論著重討論的是,有時老年人一些正常的情緒反應會被他人視為病兆而作出過分的反應,從而對老人的自我認知帶來損害。例如,因患老年病而健康受損的老人,詢問子女自己是否應該搬過去與其同住。這種詢問就很可能被子女視為老人無能力再作處任何決定的表現,從此凡事處處為老人作決定。這種關心久而久之就會對老人產生一種消極暗示,讓老人覺得自己的確缺乏能力而把一切決定權都交給子女。也就是說,接受消極標志的老人隨后會進入消極和依賴的地位,喪失原先的獨立自主能力。現實生活中有太多的案例表明,對老年人的過分關心導致老年人認為自己無用的錯誤認知,從而對老年人的身心帶來損害。這一理論對老年社會工作者具有深刻的啟示意義,它至少告訴我們,有些所謂的老人問題大多是被標定的結果,也是老年人自己受消極暗示所產生的連鎖反應,因此,在幫助老年人的過程中,不僅要切實地幫助老人解決實際問題,同時也需要協助老人增強信心和提升能力。
社會重建理論就是意在改變老年人生存的客觀環境以幫助老年人重建自信心。社會重建理論的基本模式是:第一階段:讓老人了解到社會上現存的對老年人之偏見及錯誤觀念。第二階段:改善老年人的客觀環境,通過提倡政府資助的服務來解決老年人的住房、醫療、貧困等問題。第三階段:鼓勵老人的自我計劃、自我決定,增強老人自我解決問題的能力。
九、社會支持網絡
一)發展
社會支持源自鮑爾拜的依附理論,20世紀60年代社會支持網絡開始用于精神病學的臨床治療。20世紀七八十年代,美國社會支持計劃推進了社會支持網絡的應用。
(二)基本假設
人,無法自絕于社會而存在!
人類生存需要與他人共同合作,以及仰賴他人協助。
人類生命發展歷程都會遭遇一些可預期和不可預期的生活事件。
遭遇生活事件時,需要資源以因應問題。資源分為內在與外在兩種。
社會支持網絡為外在資源之一種,可分為有形與無形兩類。
(三)定義
A.一組由個人接觸所構成的關系網,透過這些關系網個人得以維持其認同,并獲得情緒支持、物質援助、服務、訊息、新的社會接觸等。
B.由各種有形的和無形的支持構建起來的支持體系就是社會支持網絡
(四)分類
社會支持網絡按不同的標準有不同的分法,如按內涵分,可以分為工具性支持和表達性支持;按主/客觀來分,可以分為實際支持和主觀感受。另外一種分法是我個人覺得比較容易理解的,分為有形的支持和無形的支持,其中有形的支持保括物質或金錢的支持和援助,而無形的支持多半屬于心理、精神上的,如鼓勵、安慰、噓寒問暖、愛及情緒上的支持等。
第7篇：系統生物學定義范文
關鍵詞： 中藥整體質量控制標準體系；對照提取物；對照圖譜；一測多評
[收稿日期] 2013-01-03
[基金項目] 國家中醫藥管理局2013年中醫藥行業科研專項（201307002）；中國科學院重點部署項目（KSZD-EW-Z-004-01）
[通信作者] 果德安，研究員，Tel：（021）50271516，E-mail：
《國家藥品安全“十二五”規劃》明確指出：“中藥標準主導國際標準制訂”。這一目標的提出表明我國已經開始從國家層面重視中醫藥的發展，開始把握中藥國際標準制訂的主導權，將推進“中藥標準化和現代化”納入了新時期的重點戰略任務，從而推動中藥國際化發展。我國一直重視中藥質量的標準化工作，《中國藥典》每5年修訂1次，每年制訂1個增補版，這在很大程度上提升了我國藥品質量標準的水平和相對保障了中藥實用的安全和有效。2010年版《中國藥典》收載了4 567個品種，基本形成了中藥材、中藥飲片、中成藥、化學藥品、藥品輔料、生物制品等門類齊全的藥品標準體系。然而到目前為止，我國尚未有處方藥真正獲得國外市場尤其是歐美市場的認可，中藥往往是以保健品或者食品補充劑的角色出現在歐美市場。因此在推進我國中藥國際化的進程中，中藥標準引領國際需先行，通過構建完善的中藥質量標準體系，讓中藥在歐美市場以藥品的形式獲得國際認可。
標準體系構建的方法卻一直是仁者見仁，智者見智。如肖小河教授[1]提出了中藥質量控制和評價模式應多元化，提出在質量標準中采用生物效價檢測方法；梁鑫淼教授[2]提出了中藥質量控制技術應重點發展以分離和表征技術為主的中藥質量控制關鍵技術，構建具有中藥特色的過程控制和產品質量控制標準。毋庸置疑，這些創新的方法為中藥質量標準體系的構建與完善提供了更多的思路。但是中藥標準構建一方面需要先進的科學技術，前沿的研究成果，同時更需要在實際應用中具有可操作性，所以很多新的方法應用到標準中還需要大量的實踐與驗證。美國藥典（USP）、歐洲藥典（EP）、英國藥典（BP）等國家官方機構都收錄了多個傳統草藥或植物藥的標準，據筆者實驗室最新統計，2014年出版的美國藥典37中收錄有153個草藥及其制劑， 歐洲藥典8.0中，收錄有272個草藥及其制劑。各國藥典委員會在參考《中國藥典》英文版的同時，并根據本國的實際情況對草藥質量標準進行制訂和管理。以專論（monograph）體現的思路與理念，形式和內容，不同的國家也不盡相同。奧地利國家中醫藥研究中心主任Rudolf Bauer教授與歐洲藥典會中藥專家委員會主席Gerhard Franz博士在他們的文章中詳細對比了2005年版《中國藥典》與歐洲藥典6.0的異同[3]。但應該看到標準制訂的思路與理念是相通的，在基本指導思想上是可以互相借鑒與學習，以便達成共識。這些專論為我國中藥質量標準體系的國際化提供了可以學習和借鑒的方法。
中藥質量標準體系構建主要包括2部分工作： 基礎研究與標準建立。實用的中藥質量標準需要方法科學、多點控制、實用可行，只有深入地進行大量的基礎研究工作與積累總結，才有簡便而又嚴謹的標準，只有足夠地“深入研究”才有合適地“淺出標準”。
1 深入研究
中藥標準體系的構建首先要進行深入地基礎研究。
1.1 溯本求源――中藥原植物基原的研究
中藥品種的基原確定是中藥質量標準構建的根本。從《中國藥典》收載的中藥的基原背景，已可看出中藥品種的復雜性。考慮到歷史沿革和藥材資源的問題，中藥多基原的情況一直存在。完善的質量標準首先要對中藥優質品種進行發現和確立，盡可能的單品種、單基原，以保證所使用藥材療效的一致性。中藥質量標準的發展進程也是對生物多樣性選擇性應用的過程。《中國藥典》已經在這方面做了很多研究工作，將所含成分差別較大的品種按照一物一名的原則分列。如將葛根項下的野葛與粉葛分列2個項下，對于葛根素的限度進行了分別要求；將五味子因其性狀和有效成分的不同列為五味子與南五味子2個品種；將漏蘆分為祁州漏蘆和禹州漏蘆；將川黃柏與關黃柏分開，并分別進行了定量控制等等。 但是也有學者對有些品種的分列提出質疑，如金銀花與山銀花的分列，以木犀草苷作為指標成分分列的依據是否充分，原植物忍冬作為金銀花的唯一來源給金銀花市場資源可能帶來的困擾等類似問題其實也存在于一些其他品種中，這就需要大量深入的基礎研究后才能得出科學恰當的結論[4]。
中藥基原的復雜性為藥材的真偽鑒別與優劣評價工作帶來較大難度。現已有許多新技術、新方法應用到實際研究工作中， 從細胞學、化學、分子生物學等多角度對中藥品種進行鑒定。近紅外漫反射光譜技術與聚類分析方法相結合，快速準確識別偽劣藥材已經得到廣泛推廣。DNA分子鑒定技術已經在2010年版《中國藥典》中應用于烏梢蛇極其混淆品種鑒別中，這個方法可以廣泛應用于其他動物藥如鱉甲、海馬的鑒別中。跨學科的合作，讓在繼承基礎上的創新能夠得以實現。天然麝香、市售麝香及人工麝香的譜圖相似性較高，尤其是人工麝香與天然麝香極其相似，難以區分；采用傅里葉變換紅外（FTIR）光譜法并結合二階導數技術，提高了譜圖分辨率，可直觀有效地鑒別正品麝香。該方法具有快速、靈敏、直觀、無損等特點，可為名貴藥材的來源與真偽鑒別提供了新的手段[5]。
1.2 秉承經典――基于中醫理論指導下的全面藥效物質基礎研究
基于中醫理論指導下的全面藥效物質基礎研究是中藥質量標準體系構建的的基石。中藥是多成分的復雜體系，進行全面質量控制不宜做到，目前能做到的就是基于中醫理論指導下去認識中藥的主要藥效成分，基于中醫理論指導對藥效物質基礎進行全面的研究。《中國藥典》中的中藥標準與國外植物藥專論最顯著的特點也是最重要的區別就是中藥標準定性與定量的成分確立依據離不開中醫臨床的功能主治。而植物藥則是孤立地就已有的化學研究基礎進行標準的構建。眾所周知，中藥質量標準體系建立的初期主要是參考化學藥物的質控模式，孤立的去構建某一個指標性成分的定性定量標準，從而對整個中藥進行質量控制。但是中藥復雜體系與化學藥的單一成分完全不同，構建這樣的標準體系只能是中藥質量標準構建進程中的過往與歷史。擁有多成分與多靶點起效的中藥需要更加完善的整體質量標準體系。這就是整體觀，也是基于藥效作用的多成分的分離與定性定量分析。
在通過對更多成分認知的過程中，逐步完善整體質量控制標準體系的構建。如筆者所在實驗室通過對白芍的化學成分進行分離，從白芍中提取分離到了新化合物芍藥苷亞硫酸酯，并明確了該化合物是白芍硫磺熏制的過程中由芍藥苷和二氧化硫反應而生成，并提出控制芍藥苷亞硫酸酯的限量。由此可見深入的基礎研究可以幫助中藥從炮制、加工開始就得到嚴格有效的質控。筆者實驗室通過化學手段對同屬不同種植物進行分離研究，發現了其間的顯著性差異，如《中國藥典》中靈芝項下收載的赤芝Ganoderma lucidum和紫芝G. sinense，如果僅就多糖類成分進行研究，它們幾乎是相同的，但進一步對三萜類成分研究發現赤芝和紫芝有很大的區別。赤芝的代表性成分靈芝三萜酸、靈芝三萜烯酸、靈芝醇等成分在紫芝中幾乎檢測不到[6]。而很多研究顯示靈芝三萜類化合物具有很好的藥理活性[7-8]。但是在藥典中，還一直將2種靈芝都作為中藥靈芝的合法來源。因此建議，靈芝項下收載的赤芝和紫芝2個品種由于差異性較大，臨床應用時還需要仔細甄別，區別使用。
1.3 共舉創新――運用多學科技術方法開展作用機制的研究
中藥作為復雜體系，作用機制的研究在以中醫理論為指導的同時，還需要多學科共同研究，彼此滲透交叉，并通過多種技術進行輔助、得到盡可能多的信息數據，進行多角度分析。許多全新的想法與技術在不斷醞釀，其中比較突出的是系統生物學技術應用到中藥的研究中。系統生物學主要包括基因組學、蛋白質組學、代謝組學、轉錄組學、生物信息學等各種組學，它對人體從生物系統中所有組成成分（基因、mRNA、蛋白質等）的構成及其在特定條件下這些組分之間的相互關系的研究，系統生物學的整體觀與中醫藥復雜體系的整體觀在某種程度上達成契合，讓很多科研工作者更有興趣進行深入研究。近年來，筆者實驗室也一直在進行該方面的研究，將蛋白組學、生物信息學應用到中藥單體、中藥提取物研究中，已經對丹參、三七、靈芝的提取物進行了相關研究工作[9]。通過蛋白質雙向電泳結合質譜鑒定的方法找到了12個可能與靈芝孢子總多糖（polysaccharides）刺激小鼠脾臟單核細胞增殖作用相關的蛋白質[10]；通過蛋白質雙向電泳結合蛋白質功能驗證等技術闡明了靈芝總三萜（ganoderma triterpenes）與抗腫瘤化學藥物阿霉素合用對人宮頸癌細胞株HeLa的細胞毒性的分子機制，其協同作用機制可能是通過增加氧自由基損傷和DNA損傷以及誘導細胞凋亡殺死腫瘤細胞[11]。中藥丹參中的主要活性成分丹酚酸B的作用機制，受到廣泛關注，實驗室研究發現[12-14]丹酚酸B可對心肌病、心肌缺血再灌注損傷、心肌纖維化、慢性心衰等皆有顯著保護作用。在細胞水平，丹酚酸B明顯降低血小板聚集、改善心肌細胞和心肌成纖維細胞的抗缺氧能力、降低血管平滑肌細胞的通透性、降低心肌成纖維細胞的遷移和膠原分泌能力；在分子水平，課題組研究證實丹酚酸B是一個新型的MMP-9抑制劑，可與intergrin直接結合等，上述研究拓展了丹參研究的深度也為制訂科學合理的丹參質量標準提供了科學依據。此外，課題組采用生物信息學反向對接的方法尋找丹酚酸B的直接結合蛋白靶點，用蛋白質組學的方法尋找丹酚酸B作用的信號傳導靶點，隨后用生物信息學網絡分析的方法將靶點形成網絡并進行驗證[15-16]。上述研究拓展了丹參研究的深度，也為制訂科學合理的丹參質量標準提供了科學依據。
迄今為止，不少科研工作者都在系統生物學思路指導下開展了對中藥復雜體系的研究，但是全新的技術如何能全面、系統、正確地闡明中藥的作用靶點、作用環節和作用過程還有很長的一段路要走。
2 淺出標準
中藥標準體系的構建在深入的基礎研究之后，立足點還要落在制訂的標準要科學、相對簡單并可行。根據在實驗中遇到的問題與積累的經驗，在現有質量標準指導原則的基礎上，對中藥整體質量控制標準研究的思路與方法提出以下幾點建議，以供商榷。
2.1 對照物質――標準對照提取物的應用
對照物質在標準的構建與執行過程中扮演著重要角色。在實驗研究中，經常會遇到用于定性的對照藥材缺貨或者買到的對照藥材不同批號在薄層鑒別中表現不同，用于定量的對照品含量經常低于90%，這一問題為標準的構建工作帶來很大困擾。在實驗室大量的實踐工作中發現，對照提取物的應用以及一測多評方法可以更好地幫助解決這一問題。標準對照提取物的制備比對照品（reference standard）更易獲得，經濟實用；同時又比用對照藥材制訂的標準更嚴謹，批與批之間易保證良好的一致性，在相同的色譜條件下，色譜行為重現性好。在《中國藥典》，對照提取物僅應用于以該提取物為原料藥制備的制劑中。實際上對照提取物在藥材的鑒別上同樣適用。對于多基原的品種及一個中藥中含有不同類別的成分，通過制備相應的對照提取物同樣可以制訂科學可行的質量控制標準。
提取物制備的工藝過程可以是開放式的，不用條條框框去限定，不要成為標準制訂的瓶頸，可以殊途同歸，但最后還是都要歸結到符合相應的質量標準上。所以要求提取物的標準要盡可能地周詳與嚴謹，通過結果控制過程。在美國藥典植物藥的專論中， 標準對照提取物的使用貫穿于整個標準的定性、定量研究。在定性研究中，采用標準對照提取物進行薄層鑒別中條帶（或斑點）以及特征圖譜征峰的指認。在定量研究中，采用標準對照提取物在一測多評方法的應用中幫助進行非對照色譜峰的其他峰指認。
美國藥典與歐洲藥典都采用終產品質量控制的方式，提取物的制備過程及方法在標準中表述的比較簡單。美國藥典的提取物與制備相關的內容主要包括3大元素：提取所用生藥，合適的溶劑以及標示量（或含量）。例如，Echinacea pallida提取物，在表述上為：采用醇水混合溶劑或其他合適的溶劑對E. pallida的根進行提取；生藥與所得提取物的比例為2∶1～8∶1；本品按干燥品計算，含總酚以咖啡酰酒石酸（caftaric acid），菊苣酸（chicoric acid），綠原酸（chlorogenic acid）以及松果菊苷（echinacoside）之和計，應為4.0%～5.0%。在歐洲藥典中，也是類似的情況，如歐洲藥典 6.1中銀杏提取物的標準中，該部分內容是從3個方面進行描述：定義（包括含量）、生產過程以及性狀。在生產過程（production）項下的描述中，提取物是由銀杏葉精制而成，采用合適的過程，提取溶劑為有機溶劑或與水混合成一定比例，采用合適的物理分離過程。在制備方法中少了我國藥典中的提取時間、次數、提取溶劑及所用倍量等等，而對于這些細節上的要求，其實是通過嚴格的質量標準來進行控制。
總之，新的對照物質、對照提取物的廣泛應用可以幫助更經濟更科學的構建中藥質量控制標準。
2.2 對照圖譜――薄層圖譜、特征圖譜與指紋圖譜的應用
中藥標準體系的構建離不開薄層圖譜、特征圖譜或指紋圖譜，他們將中藥標準采用圖譜的形式生動直觀的展現出來，讓標準簡單清晰的表達出來，更容易被接受和理解，這是“深入研究，淺出標準”這一理念的最好表現形式。
2.2.1 薄層圖譜 目前《中國藥典》中藥標準中，在鑒別項下大多以顯微鑒別和薄層鑒別為主，在薄層鑒別中，大多品種僅僅要求與對照藥材一致，沒有標明所含成分，沒有明確檢測幾個斑點。但在實際工作中，需要對更多的成分進行檢識，以便更好的監控中藥的真偽和優劣，所以建議對于薄層鑒別圖譜進行細化和完善。
如丹參在《中國藥典》中，只分別對丹參酮ⅡA、丹酚酸B以及對照藥材進行鑒別，筆者實驗室對該標準進行了修訂，該部分的工作體現在美國藥典37版第4卷收載的丹參藥材標準中[17]， 表述如下：日光下，供試品色譜圖中，在薄層板上1/3部分，在Rf約為0.75的位置，與丹參酮ⅡA對照品色譜相應的位置上，顯相同的粉紅色斑點。供試品色譜中，在Rf約為0.65和0.50的位置上還分別有1個黃白色斑點和1個橙色斑點，與對照藥材色譜相應的位置上，顯相同顏色的斑點，分別由丹參酮I和隱丹參酮產生。紫外光燈下（365 nm），供試品色譜圖中，在薄層板下1/3部分， 在Rf約為0.20的位置，與丹酚酸B對照品色譜相應的位置上，顯相同的藍色熒光斑點。供試品色譜中，在Rf約為0.30和0.35的位置上還有2個斑點，與對照藥材色譜相應的位置上，顯相同顏色的熒光斑點，分別由紫草酸和迷迭香酸產生。修訂后的標準不僅明確了丹參酮ⅡA、丹酚酸B 2個成分，同時還通過Rf及斑點或條帶的顏色來指認對照藥材色譜上相應的位置上的成分，將丹參中目前含量較高的6個活性成分均予以指認。在美國藥典與歐洲藥典中，即便不知道條帶（或斑點）歸屬的化學成分，也會對條帶進行詳細的描述，要求在鑒別中進行檢識。如美國藥典中刺五加（eleuthero）的薄層鑒別中，除了對對照品刺五加苷B（eleutheroside B）進行描述為棕色至紅色條帶外，又分別對其上下的藍色條帶和黃色條帶進行描述，同時還描述在薄層板的上部有若干棕色至黃色條帶。歐洲藥典在標準中是采用了更直觀的與薄層板對應比例的圖表，在相應的位置寫上條帶的顏色，如銀杏提取物中，條帶的表述有8條，大約十余個成分在表述中。盡可能多的成分在薄層檢識中需要被鑒別。
完善的薄層圖譜應該能最大程度的把中藥中的主要成分直觀表現出來，更好的發揮其定性鑒別作用。
2.2.2 特征圖譜 特征圖譜是指對于一個中藥品種或其提取物，共用的具有特征性的一類或幾類成分的色譜或光譜圖，在標準的構建中可以用于定性鑒別。2010年版《中國藥典》中新增加了特征圖譜項，如人參莖葉總皂苷、人參總皂苷、山楂葉提取物、連翹提取物、腫節風浸膏、茵陳提取物、滿山紅油等提取物都有其特異性的鑒別圖譜，這是《中國藥典》在標準工作中的又一進步。
特征圖譜不要求與指紋圖譜一樣對圖譜的相似性進行全面評價，它的主要特點是要突出該品種與其他品種不同的特異性成分，并將這些成分作為特征峰通過與S峰（參照物峰）的相對保留時間的計算，進行色譜峰在特征圖譜上的定位，這些峰可以是已知的，也可以是未知的。如滿山紅油的特征圖譜中峰1是已知的乙酸龍腦酯，峰8是S峰-牛兒酮，其他特征峰根據相對保留時間定位判斷，并不需要進行成分的指認。在美國藥典與歐洲藥典中，也有類似特征圖譜樣的譜圖鑒別出現在鑒別（identification）項下。主要采用對照提取物為標準溶液，對樣品進行鑒別，用于鑒別特征色譜峰并可配合定量分析方法進行各個色譜峰的定位。總結國內外的研究方法，基本思路是一樣的，都是首先采用對照藥材或對照提取物建立對照特征圖譜，并對特征成分進行說明，應檢出的特征峰數，包含成分不明確的色譜峰，盡量使評判標準簡單明確。在標準中要求檢測出與對照藥材或對照提取物一樣的色譜峰，用來說明中藥中所含成分。并提示最好采用對照藥材或對照提取物進行系統適用性實驗，調整分析參數，從而保證定性研究與定量研究的一致性。
2.2.3 指紋圖譜 中藥指紋圖譜系指中藥經適當處理后，采用一定的分析方法得到的能夠體現中藥整體或部分化學特性的色譜或光譜譜圖。中藥指紋圖譜應最大限度地表征藥效相關成分或特征成分，滿足整體性、專屬性和重現性的要求。經過多年的探索與應用，指紋圖譜終于走進了2010年版《中國藥典》，在中藥的質量控制與評價中發揮著巨大的作用。三七總皂苷、三七三醇皂苷、丹參總酚酸提取物及丹參酮提取物等研究比較深入全面的提取物都建立了成熟的指紋圖譜方法。目前，指紋圖譜已經廣泛應用到藥材的真偽優劣鑒別以及新藥生產過程的質控中。如市場上許多偽藥都是通過單一成分加入來達到現有的質量標準。當采用指紋圖譜后，對于多成分的全面的控制使偽劣產品的鑒別找到了切實可行的辦法。指紋圖譜方法目前在美國藥典與歐洲藥典中還沒有采用，但在中藥標準國際化的過程中，指紋圖譜的方法也一定會被收載草藥和植物藥的各國藥典所接受和學習。
2.3 相對校正因子――一測多評的應用
由于已經認識到中藥化學成分的多樣性，作用基礎的多靶點，并且是多成分協同起效，國家藥典委員會從2005年版《中國藥典》的修訂時就提出加強中藥質量標準的整體研究，需要對盡可能多的活性成分進行定性定量研究。據筆者實驗室統計，在2010年版《中國藥典》中，中藥材的多指標成分（≥2）含量測定共有90個品種，占總藥材的15.18%；植物油和提取物多指標成分含量測定為17個，占提取物總數的36.17%。但是大多數還局限在對2種指標成分的含量測定，其中對3個以上指標成分測定的品種共有26個，其中最多測定5個指標成分，僅有2個中藥。多指標成分的質控是大勢所趨，但是對照品的提供是該方法應用的瓶頸。由此，能夠進行多指標含量測定的一測多評方法受到越來越多的重視。
一測多評方法是指在含量測定時，采用一個對照品，同時對多個成分進行含量測定。其他成分通過相對保留時間及對照藥材（或對照提取物）的特征圖譜確認色譜峰，進而根據相對轉換因子計算其他色譜峰的含量。與傳統的多指標成分定量評價方法相比較，主要是在標準執行階段，后者需要更多的對照品，而一測多評法在方法構建階段時，要比后者多進行相對轉換因子和相對保留時間的計算，對方法的耐用性要求更高。一測多評方法構建的內容包括：指標成分的確立、分析方法的建立、相對校正因子及相對保留時間的計算、方法學驗證及多個實驗室復核等，其中相對校正因子是一測多評方法的核心，如何保證方法建立過程中所獲得的校正因子具有可重復性是該分析方法的關鍵所在。筆者實驗室在研究工作中重點對校正因子的多方面影響因素進行了考察[18-19]，由于校正因子的存在，所以在標準中對于實驗條件與參數要盡可能詳細地描述。
據統計，美國藥典37版中，共有包括植物、植物提取物以及植物制劑153個專論，其中Red Clover，Echinacea angustifolia，Ginkgo，Grape Seeds Oligomeric Proanthocyanidins和Milk Thistle等品種采用的都是一測多評的定量分析方法。近年來，美國藥典也非常重視一測多評方法的使用。在其藥典論壇中，發表的很多新建立的植物藥標準都采用該方法。如發表在美國藥典論壇36卷第4期中的中藥積雪草Centella asiatica的標準中，對6個成分采用一測多評方法進行了質控，其中積雪草苷為標準對照物質，表述為積雪草苷（asiaticoside，1.00），其余5個成分的相對保留時間表述如下：羥基積雪草苷 （madecassoside，0.71），積雪草苷B（asiaticoside B，0.72），羥基積雪草酸（madecassic acid，2.40），特米諾酸（terminolic acid，2.44），積雪草酸（asiatic acid，3.12）。在標準中，校正因子的表述如下：積雪草苷（asiaticoside，1.00），羥基積雪草苷（madecassoside）與積雪草苷B（asiaticoside B）之和（1.017），羥基積雪草酸（madecassic acid）與其同分異構體特米諾酸（terminolic acid）之和（0.526），積雪草酸（asiatic acid，0.509）。在這個表述中，可以看到，對于2個成分未達到分離的混合峰也是被接受的，混合物的校正因子也體現了美國藥典希望測定盡可能多的成分進行質量控制的理念。
綜上所述，通過對國內外標準構建方法與思路的學習與實踐，結合筆者所在實驗室多年的研究，體會到好的中藥標準是從技術與應用2個層面構建整體質量控制標準體系，中藥質量標準的構建既要求新技術、新方法，同時要求結合中醫臨床與生產實際，具有實用性和可操作性，科學深入與實用淺出并重。
[參考文獻]
[1] 肖小河， 金城， 趙中振，等. 論中藥質量控制與評價模式的創新與發展[J]. 中國中藥雜志， 2007， 32（14）：1377.
[2] 梁鑫淼， 豐加濤， 金郁， 等. 中藥質量控制技術發展展望[J]. 色譜， 2008， 26（2）：130.
[3] Rudolf B，Gerhard F. Modern European monographs for quality control of Chinese herbs[J]. Planta Med， 2010，76：2004.
[4] 汪冶， 文惠玲， 梅樹模， 等.《中國藥典》2005年版金銀花和山銀花品種分列的商榷[J].時珍國醫國藥， 2009， 20（1）：150.
[5] 周健，全城，肖小河，等.應用紅外光譜技術鑒別中藥麝香的真偽[J]. 光譜學與光譜分析， 2010， 30（9）： 2368.
[6] Da J， Wu W， Guo D， et al. Comparison of two officinal Chinese pharmacopoeia species of Ganoderma based on chemical research with multiple technologies and chemometrics analysis[J]. J Chromatogr A，2012，1222：59.
[7] Liu J， Shiono J， Shimizu K， et al. Ganoderic acids from Ganoderma lucidum： inhibitory activity of osteoclastic differentiation and structural criteria[J]. Planta Med， 76（2）：137.
[8] Fatmawati S， Shimizu K， Kondo R. Ganoderic acid Df， a new triterpenoid with aldose reductase inhibitory activity from the fruiting body of Ganoderma lucidum[J]. Fitoterapia， 81（8）：1033.
[9] 劉璇，岳慶喜，果德安. 蛋白質組學技術及其在中藥復雜體系研究中的應用[J].中國天然藥物， 2009， 7（4）： 260.
[10] Ma C， Liu X， Guo D，et al. Differential protein expression in mouse splenic mononuclear cells treated with polysaccharides from spores of Ganoderma lucidum[J]. Phytomedicine， 2008， 15 （4）： 268.
[11] Yue Q X， Liu X， Guo D，et al. Interaction of Ganoderma triterpenes with docetaxel and cisplain in cytotoxicity against human carcinoma cells[J]. Chin J Nat Med， 2008， 6（5）： 367.
[12] Xu L， Jiang B， Guo D， et al. Cardio-protection of salvianolic acid B through inhibition of apoptosis network[J]. PLoS One， 2011， 6 （9）：e24036.
[13] Jiang B， Wu W， Guo D， et al. Salvianolic acid a， a novel matrix metalloproteinase-9 inhibitor， prevents cardiac remodeling in spontaneously hypertensive rats[J]. PLoS One， 2013， 8（3）：e59621.
[14] Wang Y， Jiang B， Guo D， et al. Matrix metalloproteinase-9 induces cardiac fibroblast migration， collagen and cytokine secretion： inhibition by salvianolic acid B from Salvia miltiorrhiza[J]. Phytomedicine， 2011，19 （1）：13.
[15] Feng L X， Liu X， Guo D， et al. Clarifying the signal network of salvianolic acid B using proteomic assay and bioinformatic analysis[J]. Proteomics ，2011，11： 1473.
[16] Ma C， Liu X ， Guo D， et al. Differential proteomic analysis of platelets suggested possible signal cascades network in platelets treated with salvianolic acid B[J]. PLoS One， 2011，6（2）： e14692.
[17] The United Pharmacopeial Convention. The united states pharmacopeia， 37th revision/national formulary.Vol 4[S]. 32th Edition.Rockville： The United States Pharmacopeial Convention， 2014.
[18] Hou J J， Wu W， Guo D， et al. Ruggedness and robustness of conversion factors in method of simultaneous determination of multi-components with single reference standard[J]. J Chromatogr A， 2011， 1218：5618.
[19] Hou J J， Wu W， Guo D， et al. A single， multi-faceted， enhanced strategy to quantify the chromatographically diverse constituents in the roots of Euphorbia kansui[J]. J Pharmaceut Biomed Anal， 2014， 88：321.
Strategies for elaboration of comprehensive quality standard
system on traditional Chinese medicine
WU Wan-ying， GUO De′an*
（National Engineering Laboratory for TCM Standardization Technology， Shanghai Institute of Materia Medica，
Chinese Academy of Sciences， Shanghai 201203， China）
[Abstract] Based on the research goal of "traditional Chinese medicine standards lead in the international standard-setting"， scientific strategies for the elaboration of traditional Chinese medicine （TCM） comprehensive quality standard system were introduced. TCM is a complex multi-component system which was used under the guidance of traditional Chinese medical theory. The present paper has put forward the basic principle of "deep research and simplified standard" to construct the quality standards of TCM. "Deep research" refers to systematic， thorough investigations on active constituents and biological mechanisms. On the basis of deep research， "simplified standard" means to establish a scientific and feasible standard， which should be practical and less complicated， to control the quality of Chinese herbs. Three key issues related to the elaboration of the quality standards are suggested. For reference substances， we propose the research methodology using reference extract to develop the qualitative and quantitative determination methods. Compared with that of using reference compounds， the preparation of reference extract is more accessible， economical and practical. Moreover， compared with reference crude drugs， the reference extract showed better batch-to-batch consistency. For identification， in addition to conventional methods， high performance liquid chromatography （HPLC）， chemical fingerprints and characteristic chromatogram are proposed， in which more major marker compounds are monitored. And then LC-MS technique is employed to comprehensively analyze and characterize the peaks in the fingerprint. For multi-component quantification， the method of single standard to determine multi-components （SSDMC） is suggested， providing solutions for the lack of reference standards in quality evaluation. The SSDMC method uses a single reference standard to simultaneously determine the content of multiple compounds. In general， the integrate quality control standard of TCM is established based on combining innovative technology with practical applications.
第8篇：系統生物學定義范文
關鍵詞：中醫內科；腎病學；內涵；外延
中圖分類號：R256.5 文獻標識碼：C 文章編號：1005-0515（2013）7-176-01
隨著社會的不斷進步和時代的發展，我國的醫學水平也逐漸完善。在中醫內科的研究領域當中中醫內科腎病學是作為中醫內科學的一個重要分支存在的，而在中醫理論研究的基礎和辯證整體關系來說也是基礎理論和觀念。因此筆者希望通過一定的臨床經驗，加之古今中醫和西醫對腎病的研究理論的基礎上，對“腎”的概念進行了系統地闡釋。最后并結合現代醫學的方法與理論實踐，對中醫內科腎病學蘊藏的內涵與外延進行了探析。希望對中醫內科腎病學的研究發展有些成效。
1、傳統醫學中對“腎”的認識
在傳統中醫學當中，將腎當做是人的先天之本，主要是用來生長發育和給水新陳代謝的身體機能。作為維系人的身體內臟和生理的腎，傳統醫學中將腎作為水火之臟，主要是用來調節身體環境的平衡。但是在傳統醫學中與西方醫學對腎臟的認識問題方面存在偏差，比如在西方醫學中將代謝、內分泌等脫離于腎的范圍。因此對于腎研究的領域和理論體系中西方存在著很大的差距。在我國的古代，由于技術條件和環境的限制，導致了部分醫學解剖觀念上對醫學觀念的定義分化存在偏差。腎在中國醫學中將其作為五臟之中的重要組成部分，建立在大腎臟的基礎之上，將其開竅于耳，納氣和藏精。腎與人的生殖和發育息息相關，諸如早產、不孕不育等病癥以及神經官能癥等都有著密切的聯系。因此在研究中醫內科腎病學的時候要能夠取其精華去其糟粕，辯證的認識到現代醫學與傳統醫學腎臟認識的異同。
2、中醫內科腎病學內涵
對于中醫內科腎病學內涵，筆者認為不應該只局限于傳統的中醫學理論，而是應該建立在科學的醫學理論的基礎上對中醫內科腎病學內涵進行探究。因此對于現代中醫內科腎病學內涵應該包括兩方面的研究，即傳統的中醫理論和現代內科中的腎臟病學理論。只有這二者有效地結合起來，才能形成具有中西結合特色的“中醫腎臟病學”。在中醫內科腎病學中對內涵的把握要是以西醫中的解剖學為主要研究對象，并結合中醫當中的經絡理論和臟腑等理論學說為基礎。從而在運用的過程當中采取中醫的醫治辯證的原則來進行干預治療，最終達到緩解病患疾病的目標。在傳統的中醫腎臟病學當中是以腎臟疾病為研究對象的，對腎臟的解剖和生理功能已經診斷的方法、護理等進行診治和判斷。筆者認為，對于當下的中醫內科腎病學的內容要基于中醫內涵的需要，并在現代化的醫學研究中，廣泛地借鑒現代醫學的最新成果和理論來促進中醫學的發展。現代中醫腎臟病學研究的內涵也是逐漸深入和發展，在中醫腎病學的基礎上會衍生出諸如對傳統中醫腎病學的基礎理論和倫理、護理學等次級學科，這將極大地豐富中醫內科腎病學的內涵。因此對于中醫內科腎病學內涵包括腎和腎病的內容，涵括了代謝、生殖、泌尿和內分泌等多個方面，如傳統中醫當中的五遲五軟、耳鳴耳聾等，西醫當中的急性腎小球腎炎、乙型肝炎病毒相關性腎炎、藥物性腎損害、慢性前列腺炎等病癥。
3、中醫內科腎病學外延
在中醫內科腎病學的外延來說具有極其廣闊的發展空間，現代臨床醫學的實驗表明，在現代醫學當中的腎，除了可以調節和維持人體內水的平衡知網，還可以刺激人的造血和血壓調節的功能。在系統生物學和基礎醫學理論等的支持下，中醫內科腎病學的外延也隨之拓展和更新。腎的功能也與人的生長、消化、呼吸甚至大腦不能的功能都有著極為密切的關系。隨著臨床醫學的逐漸發展，中醫內科腎病學將會在不同病癥的機理和特點的基礎上分化出多個分支，主要表現在以下幾個方面的拓展：
第一，在遺傳性疾病方面，我國中醫當中對于腎臟來說是來源于父母的生殖之精，因此在腎精當中可能存在某種遺傳因子和遺傳物質。這與現代醫學當中的分子和基因病有著一些類似之處。現代醫學當中的基因和分子并使由于基因發生變異造成的，在遺傳性因素的基礎上，出了諸如癲癇、哮喘、糖尿病等與DNA或者遺傳基因相關的疾病。這些都是可能在家族性遺傳病的基礎上產生的。因此在此方面，腎病學研究的外延可以為疾病基因研究的組成作出了深入地研究，加深了人們的認識。因此對于中醫中的先天之木觀點，也可以在中醫內科防治疾病當中借助疾病因子學來進行研究和探索其機理，開辟出一條新路徑。
第二，在老年疾病和中后期疾病方面，由于老年人已經處于腎精自衰的階段，腎易虧而難以積累。這也因此造成了老年人腎病和中后期疾病增多的趨勢，如老年性癡呆、老年性白內障、老年性耳聾等病癥，要想解決這些疾病，它的根本就在于采取補腎護精法，這也是中醫內科腎病學研究的重點課題之一。此外在某些中后期疾病上面，中西辯證認識的方法，對高血壓和癌癥末期等引起的腎臟疾病都是屬于中醫當中的后期疾病階段，這些都可以采取補腎護精法來改善患者的癥狀，緩解病患的痛苦。
4、結論
對于我國現代的中醫內科腎病學的內涵與外延，是涵括了很大的醫學領域。因此在以后的發展和研究中醫腎病當中，要注意采取先進的科學研究方法，在中醫醫理和理論的基礎上，提高中醫腎病的意志水平。在腎病作用機理不斷研究和深化的基礎上，以系統的醫學方法，加快腎病學的研究水平，從而提高診治患者的水平，造福與人類，并為以后的研究發展開拓新的道路。
參考文獻：
[1]金志甲. 中醫學科建設的問題與對策[J] . 中醫教育，1995 ，14 （3） ：15.
[2]陳晶， 羅仁. 淺談中醫腎病學的內涵與外延[J]. 江辦中醫藥.2008，40（10）：97.
第9篇：系統生物學定義范文
關鍵詞：慢性心力衰竭；中醫；CHF
中圖分類號：R541.6；R2文獻標識碼：A 文章編號：1673-2197(2008)04-022-03
慢性心力衰竭(CHF)通常指臨床所稱的充血性心力衰竭，是各種心臟疾病導致心功能不全的一種復雜的臨床綜合征。CHF是一種心室泵血能力下降，心排血量降低，不能滿足肌體代謝需要的疾病[1]。其發病率、死亡率、病殘率高，嚴重影響患者生命和生活質量。現已明確心室重構是慢性心力衰竭的基本發病機制，目前中西醫藥物治療CHF研究的熱點是心室重構。如何逆轉、延緩心室重構是目前CHF治療的主要目標，但僅處于初始階段。近年來，隨著基因組學，蛋白組學和系統生物學的迅猛進展，大量生物信息的不斷涌現，確定心血管疾病的生物標志物已經成為一種迫切需求，目前正在不斷地從定義到方法學上進行規范化。[2]尋求相應的療效佳、副作用少的防治藥物，指導心衰治療，一直是新藥研究的方向。
1 中醫古代文獻整理
古老的中醫文獻對心衰的描述早有記載。《素問?逆調論》云“若心氣虛衰，可見喘息持續不已”，“夫不得臥，臥則喘者，是水氣之客也”，指出了陽氣虛衰，水氣射肺的征象。《素問?脈要精微論》云“細則氣少，澀則心痛”，指出脈診提示心衰以氣虛、瘀血為病因。漢代張仲景在《內經》理論的基礎上，進一步提出了與心衰有關的“支飲”與“心水”兩個疾病的概念，如《金匱要略?痰飲篇》云“膈間之飲，其人喘悶、心下痞堅，面色黎黑”，《金匱要略?水氣篇》云“心水者，其身重而少氣，不得臥，煩而悸，其人陰腫”，指出陽虛水泛之征，并在傷寒論中創造性的提出真武湯、葶藶大棗瀉肺湯等，至今仍是治療心衰的主要方劑。《金匱要略?痰飲咳嗽篇》云“水停心下，甚者則悸，微者短氣”，指出心衰病因是氣虛痰飲。《傷寒明理論》指出心悸之由，“一者氣虛，二者痰飲”。宋代趙佶《圣濟總錄?心臟門》中首提“心衰”病名，“心衰則健忘，心熱則多汗，不足則胸腹協下與腰背引痛，驚悸恍惚，少顏色，舌體強”，《醫參》中記載“主脈，爪甲不華，則心衰矣”以及《素問?痹論》云“心痹者，脈不通，煩則心下鼓，暴上氣則喘”，指出了心衰的臨床表現甚至病情猝然加重的可能。據中醫理論“心主血脈”、“諸氣皆屬于肺”、“脾主運化”、“腎者水臟，主津液”，中醫認為心衰的發生主要在于臟腑的虛損，病位在心，并與肺、脾、腎的功能紊亂有關，與氣、血、水關系密切，[3]歸屬于心悸、咳喘、水腫、積聚等范疇。病理特點是本虛標實，心陽(氣)虛為本，水停血瘀為標。病機認為是氣虛血瘀、陽虛水泛、陰虛生熱、聚濕成痰，從而出現心悸、短氣、喘息動則尤甚、不能平臥、少寐、尿少浮腫、腹脹納少、舌質淡或暗，苔薄白或黃膩。盡管近年來中醫對病因病機的認識基本趨于一致，但仍各有側重。[4]。
2 臨床應用概況
辨證論治始終是中醫診療特色，盡管目前辨證各有千秋。辨證分型[5，6]主要有：①心肺氣虛――益氣養心――養心湯，生脈散，歸脾湯加減。代表醫家史載祥，許心如，成啟予等。②氣陰兩虛――益氣養陰――生脈散合炙甘草湯加減。代表醫家：顧景琰等。③陽虛水泛――溫陽利水――真武湯，苓桂術甘湯，五苓散加減。代表醫家：陳鼎祺，鄧鐵濤，韓子江，廖家楨，馬連珍，刑月朋，趙錫武，秦伯末等。④血瘀水阻――活血利水――桃紅四物湯合五苓散，血府逐瘀湯加減。代表醫家：湯益明，李介鳴，劉家駿等；⑤陽氣虛脫――回陽救逆――參附龍牡湯，四逆湯加減。代表醫家：柯雪帆，周次清，任繼學等。同時還有張銘熙溫陽利水活血方(炙附子10g，干姜10g，白術15g，豬苓15g，茯苓20g，葶藶子15g，川芎10g，延胡索15g，水蛭6g，炙甘草10g)每日1劑，水煎服，15天為1療程，兩組共2個療程后判定療效。結論：溫陽利水活血法治療慢性心力衰竭，可明顯減輕癥狀，改善心功能，提高患者生活質量。曲營等運用生脈散為主方加味治療氣陰兩虛型慢性充血性心力衰竭效果顯著。李雪瑞，董飛俠以強心合劑基本方：紅參6g(另燉)，黃芪30g，熟附子10g(先煎)，麥冬12g，五味子10g，葶藶子12g(包煎)，北五加皮10g，澤瀉15g，丹參30g，川芎12g，赤芍12g，炙甘草10g益氣溫陽、活血利水治療CHF療效滿意。[7]趙金鐘用強心合劑紅參6g，麥冬15g，五味子10g，附子10g，北五加皮6g，葶藶子30g，車前子20g，茯苓12g，白術10g，丹參20g加減益氣活血利水治療CHF療效滿意。[8]陳曉虎，丁以艷，唐蜀華，蔣萌，洪建軍強心合劑由黃芪、附子、丹參、葶藶子等藥物組成益氣溫陽、活血利水佐以養陰的冶法治療充血性心力衰竭取得一定的療效。[9，10]幾千年來，運用中醫辨證分型治療心衰的效果顯著，于是許多學者進行了關于中藥改善心功能機理的研究：①一是心氣虛與心功能的研究。中醫學認為“心主身之血脈”，心氣是推動血脈運行的動力，與現代醫學所說的心臟泵血功能一致。許多研究資料表明，心氣虛患者的左心功能異常。用超聲心動圖對心氣虛患者的左心功能研究發現，心氣虛者的每搏輸出量，每分排血量減少，射血分值，射血指數，左室心軸縮短百分率均值減少，與其他虛癥比較，有高度顯著性。②二是治療研究。單味藥的研究：葶藶子，附子，羅布麻根，福壽草，北五加皮等有類強心甙作用，可增強心肌收縮力，減慢心率；附子，黃芪，丹參，紅花，當歸，川芎，赤勺，回心草等可擴張血管，減輕心臟后負荷；黃芪，茯苓，豬苓，車前子，白術，澤瀉，玉米須，益母草等具有利尿，降低心臟前負荷的作用。復方研究：生脈散經臨床及實驗研究證實，本方具有升壓，強心及改善外周循環的作用，可使心臟收縮力增強和冠狀動脈循環改善[11]。抗心衰I號：葶藶子30~50g，丹參15g，枳實15g。心衰合劑：葶藶子，桑白皮，車前子，生黃芪，太子參，丹參各30g，澤瀉15g，麥冬15g，五味子10g，全當歸10g。中成藥研究：北五加片20mg，3d后改維持量10~20mg/d。丹參注射液，紅花注射液，參麥注射液，生脈注射液均可增加冠脈流量，改善心肌供血，臨床研究可改善心功能。
3 研究現狀及思考
一個世紀以來，對CHF機制的認識經歷了不斷深化和完善的過程[12，13]：上世紀40~60年代為心腎學說，認為心衰是心臟受損后搏出量或回心血量降低，即后向性和前向性衰竭學說，主要癥狀是水腫，首選藥物為洋地黃類和利尿劑；上世紀70~80年代為血流動力學說，即前、后負荷學說，認為外周阻力增加是主要成因，故強調在強心、利尿的基礎上使用血管擴張劑，以改善呼吸和四肢乏力；上世紀90年代以來為心室重塑學說，認為CHF發生、發展的基本機制是心室重塑(Ventricular Remodelling)。心室重塑是由一系列復雜分子和細胞機制導致心肌結構、功能和表型的變化，是神經激素-細胞因子系統長期、慢性激活的結果。該系統包括腎上腺素能神經系統，主要是去甲腎上腺素(NE)水平升高；腎素-血管緊張素-醛固酮系統(RAAS)，表現為血管緊張素II(AgII)和醛固酮(ALD)水平升高；致炎性細胞因子系統，表現為腫瘤壞死因子(TNF-a)、白介素(IL-6、IL-10、IL-18)，以及一氧化氮合酶(NOS)水平升高；此外，抗利尿激素、鈉尿肽類[主要是心鈉素(ANP)、腦鈉素(BNP)和C鈉素(CNP)]以及內皮素(ET)等水平也顯著升高。CHF病理生理的研究成果帶來了藥物治療策略的根本轉變。隨著現代醫學飛速發展，西醫治療CHF觀念的根本性轉變給中醫藥治療CHF提出了挑戰與機遇。洋地黃、利尿劑、血管緊張素轉化酶抑制劑(ACEI)和β-受體阻滯劑是目前CHF患者常規治療使用的4類藥物，這些藥物的作用已經在大規模臨床試驗中得到證實，使用中的主要問題是能否充分使用。王振濤等對wistar心衰模型大鼠注射活血注射液(由黨參、黃芪1∶1組成)，用放射免疫法測得模型組心肌局部RA、AngⅡ明顯高于假手術組；活血、益氣注射液可以降低心肌局部RA、AngⅡ活性，其作用是由于對心肌局部RA、AngⅡ的內分泌和旁分泌有明顯抑制作用。提示活血、益氣中藥是通過調節內分泌系統活性而治療心衰的機理。蔡輝等對實驗性心衰模型大鼠采用放射性免疫法測得中藥鹿角方口服液(由鹿角、補骨脂、羊藿、女貞子、沉香等組成)能使心肌Ang1I及血漿Ang1I水平較模型組下降，并與劑量呈正相關。說明中藥對腎素-血管緊張素系統的調節作用已越來越被證實。張道亮研究顯示保心合劑能調控心衰時大鼠神經內分泌水平，具有積極的治療意義。徐偉建等選用Wistar大鼠，采用縮窄腹主動脈法制作心衰模型。隨機分為空白組、模型組、保心合劑高/中/低劑量組、西藥組、偽手術組，給藥4周；用放免法觀察保心合劑對心衰大鼠AngII、IL-6的影響。結果中藥高、中劑量組及西藥組與模型組Ang II相比均有顯著性差異，模型組與中藥低劑量組無差異。劉革命等選擇37例CHF患者給予康達心口服液治療，治療前后測定患者血漿中的PRA、AngII、ALD含量，同時設27例正常人為對照組。結果：CHF組與對照組比較：PRA、Ang II、ALD均有明顯升高，差異有顯著性(P
綜上所述，回顧慢性心力衰竭辨證治療研究歷史，得到的最重要啟示是中醫藥多途徑、多靶向、副作用小的特點治療CHF療效確切，但缺乏嚴格的大規模、多中心的臨床研究和科研評價。21世紀心衰的發生率還將上升，對于心衰辨證治療的標準化客觀化和規范化的統一，超微層面的作用機理以及基因水平的研究，無論中醫還是西醫，都需要我們從更廣更深的領域進行不懈地研究和探索。
參考文獻：
[1] 劉新民，伍漢文.心力衰竭 心血管疾病鑒別診斷與治療學(第一版)[M].北京：人民軍醫出版社，2006：1-2.
[2] 胡大一，馬長生.心血管疾病生物標志物 心臟病學實踐(第六版)[M].北京：人民衛生出版社，2006：477-488.
[3] 霍根紅.談氣、血、水相關理論與心力衰竭[J].河南中醫藥學刊，1995，10(4)：8-9.
[4] 張于彬，鄭宗銬.充血性心力衰竭(第二版)[M].北京：科學技術文獻出版社，1997：531.
[5] 史大卓，李立志.慢性心功能不全疾病篇 心腦血管病(第二版)[M].北京：人民衛生出版社，2006：337-387.
[6] 沈紹功，王承德，韓學杰等.中醫心病治法大全(第一版)[M].北京：中國中醫藥出版社，2005：115-119.
[7] 李雪瑞，董飛俠.強心湯治療慢性心力衰竭60例療效觀察[J].內蒙古中醫藥，1994，4(2)：78-80.
[8] 趙金鐘.強心合劑治療慢性難治性心力衰竭[J].天津中醫學刊，2000，4，(17)，2.
[9] 陳曉虎，丁以艷.強心合劑對大鼠充血性心力衰竭血流動力學及心鈉素的影響[J].南京中醫藥大學學報(自然科學版)，2001，3(17).
[10] 陳曉虎，唐蜀華，成啟予，等.強心臺劑治療充血性心力衰竭30例臨床觀察[J].南京中醫藥大學學報，1993，9(2)：15.
[11] 中華醫學會心血管病學分會，中華心血管病雜志編輯委員會.慢性收縮性心力衰竭治療建議[J].中華心血管病，2002(30)：7-23.
[12] Pall JK，widdop RE. Persistent cardiovascular effects of chronic reninangiotensin swystem inhibition following withdraw alinspontaneously hypertensive rats[J]. Jhypertens 2001(19)：1393-1400.
