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大數據與人工智能時代的中醫藥( 二 )

養生常識健康知識


面對這些難題 ， 李梢熬白了頭 。 經過反復思考 ， 他提出了一個大膽的想法——能不能把中醫的整體思維用于微觀的生物層次 ， 相當于在人體“黑箱”里建立一個導航系統 ， 進而全面計算出中西醫藥與生物分子的關聯 ， 用于支撐中醫藥的創新發展？
經過多年的探索 ， 李梢和他的團隊建立了中西醫藥分子網絡導航系統——UNIQ系統(基于網絡靶標的藥物網絡藥理學智能和定量分析方法與系統) 。 “UNIQ系統借鑒了中醫整體觀的‘取象比類’思想 ， 這種思想在《黃帝內經》中就有廣泛運用 。 ”李梢介紹 ， 通過“取宏觀之象、比微觀之類” ， 從全局上看 ， 人類表型網絡(人類疾病 ， 包括中醫證候的臨床表現)、生物分子網絡(生物體內部的基因、蛋白之間)、中西藥物網絡之間存在著一種“宏微觀模塊化關聯”關系 。 例如 ， 臨床表型越相似 ， 相關的基因和基因產物在網絡上越聚集 。 基于這一規律 ， 李梢帶領團隊研制了中西醫表型、生物分子網絡、中西藥物的“關系推斷”算法 ， 實現同時期國際最高精度的致病基因、藥物靶標預測 ， 通過計算 ， 系統解析了疾病機制和藥物作用的關聯 ， 在生物分子網絡上實現了疾病和藥物內在關系的定位和導航 。
“目前 ， 我們已經把中西醫表型—細胞—分子—中西藥物之間的關系都進行了全局性的預測 ， 算法還在不斷發展完善 。 ”李梢說 ， 這些算法的研制 ， 既使得中醫藥思維能在微觀層次發現規律 ， 又使得現代醫學生命科學積累的大數據能為中醫藥所用 ， 從一個全新的角度闡釋中醫藥科學原理 ， 為大數據和人工智能時代中醫藥的傳承發展提供了新支撐 。
胃癌“治未病”系統發現胃癌“極早期”
【大數據與人工智能時代的中醫藥】UNIQ系統建立后取得了哪些新發現？
“借助于UNIQ系統 ， 我們以中醫‘寒、熱’診療概念為切入點 ， 構建出中醫‘寒證’‘熱證’的生物分子網絡 ， 初步揭示了中醫寒熱證與代謝—免疫失衡相關的生物學基礎 ， 還發現了寒熱相關疾病發生發展的機制和清熱、散寒藥物的作用機理 。 ”李梢說 ， 通過融合宏微觀信息 ， UNIQ系統幫助實現了中醫藥精準研發的關鍵技術突破 ， 以UNIQ系統為核心的系列專利技術還在30余個中藥、標志物的研發中轉化實施 。 尤其值得一提的是 ， 團隊利用UNIQ系統研發了胃癌“智能早篩—極早診斷—精準早治”三位一體的中西醫精準診療系統 。
中國胃癌發病率占全球的44% ， 長期以來胃癌早診率低于10% ， 成為危害人民生命健康的一個現實難題 。 中醫強調“治未病” ， 《黃帝內經》也提出“脾胃之間 ， 寒溫不次……大聚乃起” 。 受中醫經典理論啟發 ， 李梢認為在胃癌發生之前會有一個更早的、能夠預警癌變發生的階段 ， 找出這個階段的特征、提前阻斷 ， 有可能實現胃癌“治未病” 。
利用UNIQ系統 ， 結合大規模臨床病例的采集和檢測 ， 李梢帶領團隊發現了胃癌“極早期”這一全新的階段 ， 中醫上主要表現為本虛標實、寒熱失衡 。 從中醫典型病例中還發現寒、熱舌苔菌群等新型標志物 ， 尤其是首次構建了胃炎癌轉化的單細胞網絡 ， 發現了與胃早癌細胞高度接近的胃癌極早期細胞 。 經2700余例胃炎癌轉化序貫病例樣本驗證 ， 發現該標志物能夠使得胃癌發生的預判提前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 ， 進行中藥干預就可能延緩甚至阻斷其癌變 ， 有望為解決我國胃癌早診率低的難題提供突破口 。
“中醫強調‘治未病’ ， 所以我們把胃癌‘智能早篩—極早診斷—精準早治’三位一體系統稱為胃癌‘治未病’系統 。 ”李梢稱 ， 圍繞胃癌“極早期”的中西醫特征 ， 團隊還研制出了智能中醫管理系統 ， 發現了精準預防中藥 ， 開展了胃病中成藥機制解析 ， 提升了胃炎癌轉化中醫藥精準診療水平；該成果還應用于胃癌高發區 ， 支撐了國家慢性病綜合防控示范區建設 。