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大數據與人工智能時代的中醫藥

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大數據與人工智能時代的中醫藥
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清華大學北京市中醫藥交叉研究所所長李梢
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利用UNIQ系統解讀中醫藥“治未病”原理圖示 。
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李梢正在指導團隊成員使用UNIQ系統 。
李梢出生于中醫世家 ， 父親是首屆“國醫大師”李濟仁 ， 母親張舜華是國家級非遺傳承人 。 他從小就跟父母采草藥、讀醫書、背湯頭 ， 接受了傳統的中醫教育 ， 本科就讀于北京中醫藥大學 ， 然后回來跟隨父母抄方 ， 在皖南醫學院碩士畢業后考回北京中醫藥大學 ， 師從王永炎院士攻讀博士研究生 。 博士畢業后來到清華大學自動化系工作至今 。 今年7月13日 ， 英國皇家化學學會發來賀信 ， 祝賀李梢入選英國皇家化學學會會士 。
中醫藥治病的原理是什么？怎么用現代科學手段進行驗證？為了“說清楚、講明白”中醫藥的科學原理 ， 清華大學北京市中醫藥交叉研究所所長李梢教授潛心研究20余年 ， 深入探索中醫藥復雜系統的奧秘 ， 首次提出符合中醫藥整體特色的“生物網絡、網絡靶標”理論 ， 開辟了中醫藥網絡藥理學方向 。
做一名探路者可能比做醫生更有意義
“學醫過程中經常有人問我 ， 什么是上火、清熱？中醫藥治病的道理究竟是什么？中醫強調‘治未病’ ， 為什么腫瘤等病發現時就已經到晚期了？中醫能否更好地治??？”李梢說 ， 在求學過程中 ， 這些問題一直縈繞在他的腦海 ， 但是回答這些問題并不容易 。
幾千年來 ， 中醫通過望聞問切、中藥方劑等手段診治疾病 ， 以整體觀念和辨證論治為指導 ， 但是患者體內具體究竟發生了什么 ， 中醫未能給出符合現代科學的闡釋 。 李梢指出 ， 現代醫學生命科學經常采用的是還原論 ， 即在局部研究得很深入 ， 但對于患者整體規律的理解還不夠 。 將一個整體拆成一個個零件相對容易 ， 而將一個個零件重新組合成一個整體 ， 尤其是組合成人體這么復雜的生物系統 ， 則要困難得多 。 因此 ， 探究中醫治病的原理 ， 難以直接套用現成的方法 。
“怎樣找到新方法？這是個艱巨的任務 ， 探索很可能失敗 ， 但總得有人去嘗試 ， 因為中醫藥需要進行現代化轉型發展 。 ”李梢說 ， “對我來說 ， 做一名探路者可能比做醫生更有意義 。 ”
正是抱著這種想法 ， 1999年 ， 在北京中醫藥大學讀博士二年級時 ， 李梢提出了中醫藥和生物分子網絡相關的假說——中醫藥不是和單個生物分子有關 ， 而是和生物分子相互作用的網絡、網絡的動態變化有關 ， 這個網絡有可能表征中醫藥的整體 。 當時恰逢人類基因組計劃、生物信息學興起 ， 自動化系“三論一智”(“三論”指信息論、系統論、控制論 ， “一智”指人工智能)的學科特點和中醫藥整體觀、系統觀的思維很契合 。
在清華大學生物信息學專家李衍達院士的支持下 ， 2001年 ， 李梢進入清華大學自動化系 ， 開始了“生物信息學與中醫藥現代化”的大跨度交叉學科研究 ， 開啟了一段20多年中醫藥現代化探索之旅 。
取宏觀之象、比微觀之類 ， 力求守正創新
中醫藥、自動化的學科跨度很大 ， 如何既守住中醫藥的底蘊 ， 又把握住信息科學的原理 ， 實現守正創新？
李梢介紹 ， 打開中醫藥的運作機制謎題面臨三道難關：如果不深入到機體內部 ， 說不清傳統的中醫理論和現代基因、蛋白、細胞等微觀因素存在的關系 ， 那就難以揭示中醫藥的科學內涵；如果只采用目前醫學常用的單因素還原分析方法 ， 則容易丟掉中醫寶貴的整體特色 ， 難以“守正”；傳統中醫藥積累了豐富的經驗 ， 但在微觀層次的數據積累較為薄弱 ， 如何從微觀和系統角度闡釋中醫藥的“整體”特色 ， 這對信息科學也提出了挑戰 。