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【關(guān)鍵詞】認(rèn)知同化學(xué)習(xí)理論；高中生物；核心概念；教學(xué)

縱觀生物學(xué)發(fā)展史可見，生物科學(xué)的發(fā)展首先是概念的發(fā)展，概念是生物學(xué)理論的精髓，也是思維過程的核心?！镀胀ǜ咧猩镎n程標(biāo)準(zhǔn)（實驗）》中提出“倡導(dǎo)學(xué)生在解決實際問題的過程中深入理解生物學(xué)的核心概念”。可見，加強核心概念教學(xué)具有十分重要的理論和現(xiàn)實意義。這就意味著，學(xué)生學(xué)習(xí)的重心不是記住所有細(xì)節(jié)的事實，而是深刻的理解、掌握從一系列客觀事實中概括出來的規(guī)律和原理，并能在新的情境中靈活應(yīng)用。

一、對生物核心概念的認(rèn)識

加拿大安大略省頒布的《1-8年級科學(xué)與技術(shù)課程標(biāo)準(zhǔn)（2007修訂版）》的描述中，核心概念（加拿大稱為“重要概念”）是指超越于零散的事實和技能而集中在概念、原理和過程上的；是學(xué)生忘掉一些學(xué)過的具體事物之后，仍然能長期保留的廣泛而重要的理解。劉恩山教授認(rèn)為“生物學(xué)核心概念是基于整個課標(biāo)某個主題的知識框架中概括總結(jié)出來的，強調(diào)概念之間的關(guān)聯(lián)與概念體系的結(jié)構(gòu)。”可見，生物學(xué)核心概念是對同一類生物學(xué)問題本質(zhì)特征的概括，對于本節(jié)課乃至整個高中生物教學(xué)起到一個統(tǒng)領(lǐng)、主導(dǎo)作用的概念。因此，分析影響概念形成的內(nèi)在心理學(xué)過程，并以此指導(dǎo)高中生物核心概念的教學(xué)活動，對每一位教師都具有重要的意義。

二、認(rèn)知同化學(xué)習(xí)理論

奧蘇貝爾認(rèn)為，個體獲得概念的方法有兩種類型：概念的形成和概念的同化。概念的形成是指通過一系列相似現(xiàn)象或事實歸納出共同屬性，這是獲得概念的初級形式；概念的同化是指在原有概念的基礎(chǔ)上，根據(jù)已有的認(rèn)知結(jié)構(gòu)特點和認(rèn)知能力，直接以定義的方式向?qū)W習(xí)者揭示出概念的核心特征，最終使學(xué)習(xí)者獲得新概念的方式，這是高中生物教學(xué)中學(xué)生獲得概念的主要形式。概念的同化分為三種類型：上位學(xué)習(xí)、下位學(xué)習(xí)、并列結(jié)合學(xué)習(xí)。

三、高中生物核心概念的教學(xué)要注意以下幾個方面

認(rèn)知同化學(xué)習(xí)理論說明，高中生物核心概念教學(xué)時涉及到概念的四個方面：名稱、定義、有關(guān)和無關(guān)特征、正例和反例。為了幫助學(xué)生掌握、理解并靈活運用核心概念，在教學(xué)時應(yīng)注意以下幾點：

1.講清高中生物核心概念的來龍去脈，初步建立感知環(huán)節(jié)

首先，通過創(chuàng)設(shè)有層次的問題喚醒學(xué)生已有知識，使學(xué)生了解建立生物核心概念所依據(jù)的實驗事實或相關(guān)知識，進(jìn)而為學(xué)習(xí)新概念尋找固定點（多為上位觀念），這樣能夠促使學(xué)生利用認(rèn)知結(jié)構(gòu)中原有概念同化、順應(yīng)新知識。例如：顯性性狀和隱性性狀這兩個概念都是相對性狀的下位概念，學(xué)生通過學(xué)習(xí)已經(jīng)建立了對相對性狀的正確理解，教師通過多種感性材料如人有無耳垂、豌豆的高莖和矮莖、園粒和皺粒等構(gòu)建課堂教學(xué)，能夠使概念形象直觀化，學(xué)生抓住“同一性狀”“不同表現(xiàn)類型”兩個關(guān)鍵點，就能順利的概括出顯性性狀和隱性性狀兩個概念。

其次，使學(xué)生理解建立核心概念所經(jīng)歷的抽象思維過程，這不僅能使學(xué)生充分理解核心概念，也能培養(yǎng)學(xué)生的能力。如光合作用的教學(xué)，光反應(yīng)和暗反應(yīng)是光合作用這一概念的下位概念，它們是光合作用的兩階段，并且兩者同時存在，在物質(zhì)上相互依存，在能量上具有一定的連續(xù)性。教師需要沿著帶領(lǐng)學(xué)生科學(xué)家的足跡去探尋光合作用的這兩個過程的本質(zhì)，即通過光合作用的發(fā)現(xiàn)過程的科學(xué)史幫助學(xué)生理解概念之間的聯(lián)系。

2.精確揭示出高中生物核心概念的本質(zhì)，講清其內(nèi)涵和外延，促使同化過程順利進(jìn)行

生物核心概念的內(nèi)涵是指：它反映的是哪一類客觀事物的哪些本質(zhì)屬性？概念的外延指其適用的條件和范圍、該概念與相近概念之間的區(qū)別和聯(lián)系。例如，基因這一概念的內(nèi)涵可以從下面幾個角度去理解：（1）基因是有遺傳效應(yīng)的DN段（化學(xué)本質(zhì)）（2）基因由特定的脫氧核苷酸序列構(gòu)成（結(jié)構(gòu)）（3）基因主要位于染色體上，呈線性排列（位置）。（4）基因是控制生物性狀的最小單位（功能）。其外延是：基因可分為常染色體基因和性染色體基因（位置）、顯性基因和隱性基因（功能）、細(xì)胞核基因和細(xì)胞質(zhì)基因等（場所）；學(xué)生在全面而詳細(xì)的剖析中對概念的理解才會全面且深刻。

3.展示變式，正例和反例綜合運用，強化學(xué)生對高中生物核心概念的理解

展示事實性知識是概念教學(xué)中必不可缺的環(huán)節(jié)，在教較難概念時這一過程尤為重要，為了幫助學(xué)生從例子中概括出共同特征，需要同時呈現(xiàn)若干正例；當(dāng)通過正例幫助學(xué)生建立起概念時，可以呈現(xiàn)出反例，反例有利于辨別，能幫助學(xué)生加深對概念本質(zhì)的認(rèn)識。合理利用反例，可以有效排除學(xué)習(xí)中無關(guān)特征的干擾。例如：同源染色體是指“一條來自父方，一條來自母方，并且形態(tài)大小一般相同的兩條染色體”。這一概念中“一般”兩字不能省略，否則學(xué)生會對X和Y染色體產(chǎn)生困惑。教師對概念中出現(xiàn)的關(guān)鍵詞要解釋，如“主要、一切、一般、大多”等。變式訓(xùn)練是概念教學(xué)的較常用方法。

總之，高中生物核心概念的教學(xué)，不但要尊重核心概念概念的一系列客觀屬性，而且要符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律，才能使學(xué)生準(zhǔn)確、精細(xì)地掌握概念。

【參考文獻(xiàn)】

[1]叢立新等.國內(nèi)概念教學(xué)的研究現(xiàn)狀及意義.教育科學(xué)研究，2006，（4）：34一36.

[2]何雪玲奧蘇貝爾認(rèn)知同化學(xué)習(xí)理論對于現(xiàn)代教育的啟示[J]欽州學(xué)院學(xué)報，20081

[3]劉恩山，張穎之.課堂教學(xué)中的生物學(xué)概念及其表述方式.生物學(xué)通報，2010.4

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關(guān)鍵詞：高中生物課程；“穩(wěn)態(tài)與環(huán)境”模塊；知識結(jié)構(gòu)；科學(xué)方法

《普通高中生物課程標(biāo)準(zhǔn)（實驗）》（以下簡稱為《標(biāo)準(zhǔn)》）在課程結(jié)構(gòu)上發(fā)生了比較大的變化，其中包括設(shè)置了“穩(wěn)態(tài)與環(huán)境”這個必修模塊。對這種新穎的設(shè)計，有許多教師不理解，也有一些教師從科學(xué)性和合理性方面提出了質(zhì)疑。本文就此談一下個人的看法。

一、生物課程內(nèi)容結(jié)構(gòu)體系的建構(gòu)

1959年，布魯納（Jerome S.Bruner）在《教育過程》中提出了他的結(jié)構(gòu)主義課程的思想，他主張：“不論我們選教什么學(xué)科，務(wù)必使學(xué)生理解該學(xué)科的基本結(jié)構(gòu)，學(xué)習(xí)結(jié)構(gòu)就是學(xué)習(xí)事物是怎樣相互關(guān)聯(lián)的?！弊源艘院?，課程內(nèi)容要結(jié)構(gòu)化，成為課程專家的普遍追求。

（一）生物課程內(nèi)容體系改革的必要性

傳統(tǒng)的高中生物課程以生命的基本特征來組織內(nèi)容，這也是傳統(tǒng)的普通生物學(xué)的學(xué)科結(jié)構(gòu)。但是，我們現(xiàn)在必須考慮兩個問題。一是現(xiàn)代課程論認(rèn)為課程體系要反映學(xué)科體系，但不等同于學(xué)科體系。它除了考慮學(xué)科體系，還要考慮學(xué)生的認(rèn)知發(fā)展和社會需求。生物學(xué)科的內(nèi)容包括由事實、概念、原理和規(guī)律組成的理論體系，及其隱含的學(xué)科思想和方法。因此，生物課程的內(nèi)容既可以根據(jù)知識理論體系建構(gòu)，也可以根據(jù)學(xué)科思想和方法建構(gòu)，兩者各有其合理性。二是20世紀(jì)后半期發(fā)生的“生物學(xué)革命”，使生物學(xué)的“范式”發(fā)生了改變。庫恩（T.S.Kuhn）在《科學(xué)革命的結(jié)構(gòu)》一書中說：“科學(xué)革命以后，教科書和它們提出的歷史傳統(tǒng)必須重寫?！崩?，已故陳閱增先生主編的《普通生物學(xué)》，就打破了傳統(tǒng)的普通生物學(xué)學(xué)科體系，根據(jù)當(dāng)代生命科學(xué)從微觀到宏觀的發(fā)展，“按生命的主要結(jié)構(gòu)層次，從低層到高層安排?！盵1]

（二）構(gòu)建生物課程內(nèi)容結(jié)構(gòu)體系的思路

課程內(nèi)容結(jié)構(gòu)體系構(gòu)建的依據(jù)，是課程內(nèi)容之間的邏輯關(guān)系和心理學(xué)方面的關(guān)系。邏輯關(guān)系指學(xué)科知識之間內(nèi)在的聯(lián)系，心理學(xué)方面的關(guān)系指按照編者所理解的學(xué)生認(rèn)識發(fā)展，把課程內(nèi)容加以組織的關(guān)系。對科學(xué)課程而言，一般的傾向是在高年級采取邏輯結(jié)構(gòu)的體系，在低年級以心理學(xué)結(jié)構(gòu)的體系為主。我國的課程向來關(guān)注知識體系，構(gòu)建高中生物課程的思路，按我國的國情只能取前者。

按邏輯關(guān)系構(gòu)建課程體系，又可以有不同的方法。例如，1.可以按形式邏輯的方法，將若干科學(xué)事實或概念作為邏輯起點，通過演繹推理構(gòu)建一個公理化的體系。這種方法在物理、化學(xué)中用得較多，對生物課程，《標(biāo)準(zhǔn)》首次將概念列入了課程目標(biāo)，《標(biāo)準(zhǔn)》中“遺傳與進(jìn)化”模塊的內(nèi)容，也主要以類似的方法構(gòu)建；但由于生命系統(tǒng)的復(fù)雜性和生命現(xiàn)象的不確定性，以形式邏輯構(gòu)建知識體系只能適用于生物科學(xué)的少數(shù)領(lǐng)域。2.進(jìn)化論無疑是生命科學(xué)中最大的一個統(tǒng)一理論，研究生物進(jìn)化的機制不僅要追溯漫長的生命歷史，覆蓋各種生物進(jìn)化現(xiàn)象，并與生命起源承接，還要能對現(xiàn)今全部的生命現(xiàn)象給出說明。我國在20世紀(jì)50年代，曾在普通高中開設(shè)“達(dá)爾文主義基礎(chǔ)”課程，希望以進(jìn)化論為框架構(gòu)建生物課程體系；但由于進(jìn)化論遠(yuǎn)未成熟，結(jié)果使生物課程受哲學(xué)的支配而走上非科學(xué)的道路。3.當(dāng)代生物學(xué)的發(fā)展，形成了系統(tǒng)生物學(xué)（Systems Biology）。對生命的本質(zhì)，生物學(xué)界長期存在活力論和還原論之爭。20世紀(jì)30年代后，科學(xué)界對生命的本質(zhì)提出了新的認(rèn)識，就是機體系統(tǒng)論。1952年，美籍奧地利生物學(xué)家、系統(tǒng)論創(chuàng)始人貝塔朗菲（L.V.Bartalanffy）出版了英文版的《生命問題──現(xiàn)代生物學(xué)思想評價》，提出了機體系統(tǒng)論的基本原理：整體原理（組織原理）、動態(tài)原理、自主原理。這些原理表明：生物有機體是一個獨特的組織系統(tǒng)，其個別部分和個別事件受整體條件的制約，遵循系統(tǒng)規(guī)律；生命有機體結(jié)構(gòu)產(chǎn)生于連續(xù)流動的過程，具有調(diào)整和適應(yīng)能力；生命有機體是一個具有自主活動能力的系統(tǒng)。[2]1968年，貝塔朗菲又在此書的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步寫成《一般系統(tǒng)論──基礎(chǔ)、發(fā)展、應(yīng)用》，創(chuàng)立了系統(tǒng)論，生物學(xué)也由此發(fā)展出“系統(tǒng)生物學(xué)”。系統(tǒng)生物學(xué)的一個重要方面，就是利用系統(tǒng)概念、系統(tǒng)思想和系統(tǒng)方法來理解生物學(xué)知識，重新整合原有的生物科學(xué)知識體系。這已成為“生物學(xué)革命”的內(nèi)容之一，國際上稱為“利用系統(tǒng)方法進(jìn)行生物學(xué)革命”?！胺€(wěn)態(tài)與環(huán)境”模塊的知識結(jié)構(gòu)就是以系統(tǒng)生物學(xué)的思想構(gòu)建的。

二、“穩(wěn)態(tài)與環(huán)境”模塊的知識結(jié)構(gòu)

（一）關(guān)于穩(wěn)態(tài)、調(diào)節(jié)和環(huán)境

穩(wěn)態(tài)的概念最初來自生理學(xué)。生理學(xué)把維持內(nèi)環(huán)境理化性質(zhì)相對恒定的狀態(tài)叫做穩(wěn)態(tài)。穩(wěn)態(tài)是一種復(fù)雜的、由體內(nèi)各種調(diào)節(jié)機制所維持的動態(tài)平衡，一方面是代謝過程使內(nèi)環(huán)境理化性質(zhì)的相對恒定遭到破壞，另一方面是通過調(diào)節(jié)使平衡恢復(fù)。整個機體的生命活動正是在穩(wěn)態(tài)不斷受到破壞而又同時得到恢復(fù)的過程中得以維持和進(jìn)行。后來，穩(wěn)態(tài)的概念逐步擴(kuò)展，它不僅被用來說明內(nèi)環(huán)境理化特性的動態(tài)平衡，而且人們發(fā)現(xiàn)細(xì)胞、群落和生態(tài)系統(tǒng)在沒有受到激烈的外界環(huán)境因素影響時，也都處于類似的狀態(tài)，都可以用穩(wěn)態(tài)這個概念來說明它們相對穩(wěn)定狀態(tài)的維持和調(diào)節(jié)。

穩(wěn)態(tài)調(diào)節(jié)的概念原來也來自個體水平的生理學(xué)，例如，哺乳動物體內(nèi)的溫度、滲透壓、pH以及各種電解質(zhì)和營養(yǎng)物的濃度都保持在一個穩(wěn)定的范圍內(nèi)，這是在其自身神經(jīng)體液系統(tǒng)調(diào)節(jié)下，隨時進(jìn)行反饋調(diào)節(jié)而實現(xiàn)的。生態(tài)系統(tǒng)雖然沒有與此類似的調(diào)節(jié)機制，但也具有一定的抵御環(huán)境壓力、保持平衡狀態(tài)的能力。特別是成熟的生態(tài)系統(tǒng)，每年的能量收支大致相等，營養(yǎng)物質(zhì)循環(huán)近于“封閉式”，流失極少，系統(tǒng)能相當(dāng)長久地保持一定的外觀和結(jié)構(gòu)，這些都是穩(wěn)態(tài)調(diào)節(jié)的結(jié)果。

（二）“穩(wěn)態(tài)與環(huán)境”模塊概念體系的建立

任何一門科學(xué)，都是一個相對完整的理論體系，都是一個知識系統(tǒng)。從一般形式上看，都是由科學(xué)事實、基本概念、特定方法、相應(yīng)理論以及應(yīng)用范例等構(gòu)成的。以生命的基本特征為框架來整理和概括生物科學(xué)事實，雖然容易被理解，而且從科學(xué)發(fā)展過程來看，分門別類地劃分和組織材料，確實是一切科學(xué)的一項必不可少的任務(wù)，但是科學(xué)事實本身和若干科學(xué)事實的簡單堆砌畢竟還不等于科學(xué)。事實只有以系統(tǒng)的概括的形式表現(xiàn)出來，并且成為概念和規(guī)律的根據(jù)和驗證時，才能夠變成科學(xué)知識的組成部分。

以這樣的觀點來看《標(biāo)準(zhǔn)》中“穩(wěn)態(tài)與環(huán)境”模塊的內(nèi)容，“3.1植物的激素調(diào)節(jié)”和“3.2動物生命活動的調(diào)節(jié)”兩個單元，提供的是經(jīng)過整理的科學(xué)事實，它們是建立科學(xué)理論的基礎(chǔ)和前提。在后續(xù)單元中，“說明穩(wěn)態(tài)的生理意義”和“闡明生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性”等知識點，提出了“穩(wěn)態(tài)”的概念；“舉例說明神經(jīng)、體液調(diào)節(jié)在維持穩(wěn)態(tài)中的作用”“概述人體免疫系統(tǒng)在維持穩(wěn)態(tài)中的作用”“舉例說出生態(tài)系統(tǒng)中的信息傳遞”等知識點，提出了“調(diào)節(jié)”和“環(huán)境”的概念?？茖W(xué)概念是由大量科學(xué)事實和經(jīng)驗材料經(jīng)過理性加工和提煉而形成的，科學(xué)概念一旦獲得，就會使人們的認(rèn)識發(fā)生飛躍，使已有的知識系統(tǒng)化、理論化。然而，概念雖然重要，但僅有概念還不能形成科學(xué)理論，概念只是理論的邏輯起點。在穩(wěn)態(tài)、調(diào)節(jié)和環(huán)境概念的后面，還有一個更核心的概念，就是“系統(tǒng)”。因為穩(wěn)態(tài)是系統(tǒng)的狀態(tài)，調(diào)節(jié)是系統(tǒng)的行為，環(huán)境是系統(tǒng)的存在。這樣，“穩(wěn)態(tài)與環(huán)境”模塊就以“系統(tǒng)”這個本體論概念作為核心概念，以“穩(wěn)態(tài)”“環(huán)境”和“調(diào)節(jié)”三個科學(xué)通用概念把生物個體水平和生態(tài)系統(tǒng)水平的要素、行為、穩(wěn)定和發(fā)展等問題統(tǒng)一起來，并以“描述體溫調(diào)節(jié)、水鹽調(diào)節(jié)、血糖調(diào)節(jié)”“描述群落的結(jié)構(gòu)特征”“闡明群落的演替”“討論某一生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)”等作為這個理論體系的應(yīng)用范例。

需要明確的是，這個概念體系是隱性而不是顯性的，是運用系統(tǒng)生物學(xué)的思想建立的。教材如何編寫，教學(xué)如何進(jìn)行，則需按具體情況而定。

三、“穩(wěn)態(tài)與環(huán)境”模塊的科學(xué)方法

一個科學(xué)的理論體系，除了科學(xué)事實、基本概念、相應(yīng)理論和應(yīng)用范例，還有一個重要的方面是特定方法?！胺€(wěn)態(tài)與環(huán)境”模塊的科學(xué)方法，主要是系統(tǒng)分析方法以及以模型和數(shù)學(xué)方法為主的邏輯方法。

（一）系統(tǒng)分析的思想和方法

《標(biāo)準(zhǔn)》在“穩(wěn)態(tài)與環(huán)境”模塊的前言中指出：“本模塊選取有關(guān)生命活動的調(diào)節(jié)與穩(wěn)態(tài)的知識、生物與環(huán)境的知識，有助于學(xué)生理解生命運動的本質(zhì)，了解系統(tǒng)分析的思想和方法，提高對生命系統(tǒng)與環(huán)境關(guān)系的認(rèn)識。”[3]這就明確提出了“系統(tǒng)分析的思想和方法”?，F(xiàn)代生物學(xué)的分析性研究已深入到分子、量子水平，但為了揭示生命運動的奧秘，還必須從生命系統(tǒng)的各個組成部分的聯(lián)系和相互作用中，從它們和外界環(huán)境的相互聯(lián)系和相互作用中來了解整體，這就需要進(jìn)行系統(tǒng)分析。系統(tǒng)分析能力是一種非常重要的綜合實踐能力。例如，植樹造林是中央的號召，但西北一些地區(qū)年降水量很小，蒸發(fā)量很大，其地下水主要靠地表下的滲透作用（如熔化的雪水）。在這些地區(qū)植樹，地下水會因樹木的蒸騰作用而過量散失，導(dǎo)致水位下降甚至枯竭。于是近年來中央指示這樣的地區(qū)要多種草。然而，在我國的中、東部地區(qū)，卻出現(xiàn)了砍樹種草的熱潮。殊不知在高溫多雨地區(qū)，樹的生態(tài)效益要遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過草。結(jié)果，一些城市政府部門又不得不規(guī)定綠化至少要有多少比例的喬木和灌木。導(dǎo)致這些失誤的原因就在于缺乏系統(tǒng)分析的思想。

轉(zhuǎn)貼于 現(xiàn)代系統(tǒng)分析包括定性分析和定量分析，定量分析是基于數(shù)學(xué)工具進(jìn)行的，高中生物學(xué)教育一般只能做定性分析。如同美國《國家科學(xué)教育標(biāo)準(zhǔn)》所要求的“學(xué)會從系統(tǒng)的角度思考和分析問題”，具體說，就是運用系統(tǒng)的概念和系統(tǒng)分析的思想，一方面對生命系統(tǒng)的要素、結(jié)構(gòu)、邊界、環(huán)境、性能等系統(tǒng)的基本特征做分析，另一方面對系統(tǒng)的狀態(tài)及其調(diào)控做分析。以生態(tài)系統(tǒng)為例，其要素指組成成分，即生產(chǎn)者、消費者、分解者等生物成分和非生物的物質(zhì)和能量；結(jié)構(gòu)包括時空結(jié)構(gòu)和營養(yǎng)結(jié)構(gòu)（食物鏈和食物網(wǎng)）；邊界指系統(tǒng)的范圍，生態(tài)系統(tǒng)是模糊集合，其邊界是一個模糊概念，根據(jù)研究的需要劃定；環(huán)境指一個生態(tài)系統(tǒng)的外部環(huán)境條件，系統(tǒng)與環(huán)境之間具有物質(zhì)、能量和信息的交流，兩者相互聯(lián)系、相互影響，并共同組成一個更大的系統(tǒng)；性能指系統(tǒng)整體的特性和功能，系統(tǒng)的整體特性表現(xiàn)為該系統(tǒng)與其他系統(tǒng)的區(qū)別，系統(tǒng)的功能則反映了系統(tǒng)與外部環(huán)境相互作用的程度，或系統(tǒng)獲取輸入、予以變換而產(chǎn)生輸出的能力。以上這些方面構(gòu)成了一個生態(tài)系統(tǒng)的基本特征。至于系統(tǒng)的狀態(tài)，生態(tài)系統(tǒng)都是開放系統(tǒng)，系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)就是生態(tài)平衡狀態(tài)。每個生態(tài)系統(tǒng)都具有一定的自動調(diào)節(jié)能力，在不斷變化的環(huán)境條件下，依靠自我調(diào)節(jié)機制維持其穩(wěn)態(tài)，實現(xiàn)物質(zhì)循環(huán)和能量流動的相對穩(wěn)定。生態(tài)系統(tǒng)狀態(tài)的另一個重要指標(biāo)是它的生產(chǎn)量，包括輸入、輸出、凈生產(chǎn)量和效率。類似的分析在個體水平和群體水平均可進(jìn)行?！胺€(wěn)態(tài)與環(huán)境”模塊中的“描述群落的結(jié)構(gòu)特征”“討論某一生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)”“闡明群落的演替”“分析生態(tài)系統(tǒng)中的物質(zhì)循環(huán)和能量流動的基本規(guī)律及其應(yīng)用”“闡明生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性”“探討人口增長對生態(tài)環(huán)境的影響”“關(guān)注全球性環(huán)境問題”等知識點，以及“利用計算機輔助教學(xué)軟件模擬人體某方面穩(wěn)態(tài)的維持”“調(diào)查當(dāng)?shù)刈匀蝗郝渲腥舾煞N生物的生態(tài)位”“調(diào)查或探討一個農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動”“調(diào)查當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境中的主要問題，提出保護(hù)建議或行動計劃”等活動建議，都需要滲透和利用系統(tǒng)分析的思想和方法進(jìn)行教學(xué)。

（二）數(shù)學(xué)和模型方法的運用

20世紀(jì)30年代，貝塔朗菲在提出機體系統(tǒng)論概念的同時，主張用數(shù)學(xué)和模型方法研究生命現(xiàn)象。

1.模型方法

《標(biāo)準(zhǔn)》依據(jù)國際科學(xué)教育的發(fā)展，將模型和模型方法列入了課程目標(biāo)。所謂“模型”，是指模擬原型（所要研究的系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形態(tài)或運動形態(tài)）的形式。它不再包括原型的全部特征，但能描述原型的本質(zhì)特征。[4]模型方法是以研究模型來揭示原型的形態(tài)、特征和本質(zhì)的方法，是邏輯方法的一種特有形式。模型一般可分為物理模型和數(shù)學(xué)模型兩大類，通常說的模型即指物理模型。物理模型可以模擬客觀事物的某些功能和性質(zhì)，它包括物質(zhì)模型和思想模型兩類。在高中生物課程中經(jīng)常使用的物質(zhì)模型有實物模型如生物體結(jié)構(gòu)的模式標(biāo)本，模擬模型如細(xì)胞結(jié)構(gòu)模型、各種組織器官的立體結(jié)構(gòu)模型等。思想模型是物質(zhì)模型在思維中的引申，根據(jù)構(gòu)建模型的思想方法的不同，又可以分為兩類。一類是以形象化方法（或稱為意象思維方法）構(gòu)建的具象模型，它是人們在思維中通過對生物原型的簡化和純化而構(gòu)思出來的。具象模型具有一定的形態(tài)結(jié)構(gòu)特征，如DNA分子雙螺旋結(jié)構(gòu)模型、生物膜液態(tài)鑲嵌模型等。它能使研究對象直觀化，既可以促進(jìn)研究，又可以簡略描述研究成果，使之便于理解和傳播。另一類是以理想化方法（或稱抽象思維方法）構(gòu)建的模型，是人們抽象出生物原型某些方面的本質(zhì)屬性而構(gòu)思出來的，例如呼吸作用過程圖解、光合作用過程圖解等過程理想模型，食物鏈和食物網(wǎng)等系統(tǒng)理想模型。這類模型使研究對象簡化，在科學(xué)研究中用于計算推導(dǎo)，引申觀察和實驗的結(jié)論等方面。

在現(xiàn)代生物科學(xué)研究中，模型方法被廣泛運用，DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的成功就是一個范例。在生物科學(xué)學(xué)習(xí)中，模型提供觀念和印象。認(rèn)知心理學(xué)認(rèn)為，人的知識經(jīng)驗既包括概念系統(tǒng)，又包括表象。前者有概念、原理、規(guī)律、理論，后者的成分包含觀念和印象。當(dāng)代不少學(xué)者都主張把表象看做一種符號要素，與語言等其他符號要素一樣具有抽象、概括、組合和再組合的功能，因而能構(gòu)成思維的操作。所以模型提供的觀念和印象，不僅是學(xué)生進(jìn)一步獲取系統(tǒng)知識的條件，而且是學(xué)生認(rèn)知結(jié)構(gòu)的重要組成部分。正因為如此，美國《國家科學(xué)教育標(biāo)準(zhǔn)》把模型和科學(xué)事實、概念、原理、理論并列為科學(xué)主題的重點，并將構(gòu)建、修改、分析、評價模型作為高中學(xué)生的基本科學(xué)探究能力。

“穩(wěn)態(tài)與環(huán)境”模塊中有兩個活動建議：“探究水族箱（或魚缸）中群落的演替”和“設(shè)計并制作生態(tài)瓶”，都是運用模型的探究。例如，“設(shè)計并制作生態(tài)瓶”制作的是一個活體實物模型，運用這個模型進(jìn)行的是對生態(tài)系統(tǒng)運行的模擬實驗。在科學(xué)研究中，有時受客觀條件的限制，不能對某些自然現(xiàn)象進(jìn)行直接實驗，這時就要人為地創(chuàng)造一定的條件和因素，在模擬的條件下進(jìn)行實驗。利用活體實物模型進(jìn)行的模擬實驗，在生命科學(xué)研究中被廣泛應(yīng)用，但具有一定的復(fù)雜性。因為變量較多，而且變量之間的關(guān)系，除因果決定性因素，還存在許多非因果決定性的因素，所以需要做系統(tǒng)分析。就本案例來說，一方面需要對生態(tài)瓶的組成成分、結(jié)構(gòu)、環(huán)境、性能等做分析，另一方面需要對系統(tǒng)的能量轉(zhuǎn)換和物質(zhì)流動狀態(tài)及其調(diào)控做分析。這對學(xué)生深入理解生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、生態(tài)系統(tǒng)中的物質(zhì)循環(huán)和能量流動的基本規(guī)律及其應(yīng)用、生態(tài)系統(tǒng)中的信息傳遞、生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性等，無疑具有重要的教育價值。但也正因為生命系統(tǒng)的復(fù)雜，所以活體生物模型與實際事物相比，存在較大差異。這是需要講清楚的。

2.數(shù)學(xué)方法

數(shù)學(xué)方法指運用數(shù)學(xué)語言表述事物的狀態(tài)、關(guān)系和過程，并加以推導(dǎo)、演算和分析，以形成對問題的解釋、判斷和預(yù)測的方法。目前，數(shù)學(xué)在生物學(xué)、醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域正起著越來越重要的作用，甚至醫(yī)生做手術(shù)之前都可以先進(jìn)行數(shù)學(xué)模擬以預(yù)知各種方案可能出現(xiàn)的后果，再依據(jù)個人的經(jīng)驗來選擇手術(shù)方案。數(shù)學(xué)方法在科學(xué)教育中的價值更是不言而喻，《標(biāo)準(zhǔn)》對數(shù)學(xué)方法的使用，包括以下4個方面。

（1）定義概念。概念有具體概念和抽象概念之分，具體概念指能通過直接觀察獲得的概念，即實物概念，例如細(xì)胞、組織等結(jié)構(gòu)概念，呼吸、遺傳等生理活動概念；抽象概念不能通過觀察習(xí)得，只能通過下定義才能習(xí)得，例如呼吸作用、新陳代謝等概念。在抽象概念中，有一類是用數(shù)學(xué)式來定義的。這類定量的概念以數(shù)學(xué)方法揭示事物的本質(zhì)及其發(fā)展變化規(guī)律，為研究工作提供一種簡明精確的形式語言，具有重要的科學(xué)認(rèn)識論價值和方法論價值?！胺€(wěn)態(tài)與環(huán)境”模塊沒有明確要求用數(shù)學(xué)式定義概念，但“列舉種群的特征”這個知識點，如果涉及種群密度，年齡結(jié)構(gòu)和性別結(jié)構(gòu)，出生率和死亡率等，那就是用數(shù)學(xué)式定義的概念。

（2）對生命現(xiàn)象的空間關(guān)系和數(shù)量關(guān)系進(jìn)行描述、分析和計算。例如，以條形圖、曲線圖、統(tǒng)計圖等來表現(xiàn)某一生命現(xiàn)象的統(tǒng)計數(shù)字大小及其變化，這在生物課程中已廣泛應(yīng)用。

（3）統(tǒng)計方法的運用。統(tǒng)計是研究隨機現(xiàn)象的統(tǒng)計規(guī)律性的方法。統(tǒng)計性規(guī)律在生物界廣泛存在，主要包括兩類。一類是大數(shù)過程的規(guī)律性，即大量隨機事件所組成的系統(tǒng)的規(guī)律性，如遺傳性狀傳遞過程中的規(guī)律。這類問題可用描述統(tǒng)計方法解決。另一類是某些生命系統(tǒng)行為的規(guī)律性，例如，生態(tài)系統(tǒng)中某種群數(shù)量的變化及其生滅過程、生物個體生態(tài)壽命的預(yù)期分析等，它們是不同條件下生命系統(tǒng)某種行為潛在可能性的數(shù)量估計，而不是實際存在的狀況。這類問題可用選取統(tǒng)計方法解決。描述統(tǒng)計方法和選取統(tǒng)計方法，《標(biāo)準(zhǔn)》都已引入。描述統(tǒng)計方法主要是對觀察、實驗的原始材料進(jìn)行整理、分類、分析等統(tǒng)計加工，得到統(tǒng)計事實。孟德爾正是使用描述統(tǒng)計方法對豌豆雜交實驗結(jié)果進(jìn)行定量觀察和數(shù)據(jù)分析，才發(fā)現(xiàn)了遺傳性狀的分離現(xiàn)象和自由組合現(xiàn)象。選取統(tǒng)計方法又稱統(tǒng)計推理，是從樣本到總體的推理。例如，對種群數(shù)量、密度的研究，要完全獲得某自然種群總體的狀態(tài)、特性和變化規(guī)律的信息是困難的，甚至是不可能的，實際上也無必要，所以往往根據(jù)由樣本（樣方）所獲得的統(tǒng)計事實來推斷總體?！胺€(wěn)態(tài)與環(huán)境”模塊中有兩個活動建議：“探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的動態(tài)變化”和“土壤中動物類群豐富度的研究”。前者是用描述統(tǒng)計方法表達(dá)大數(shù)過程的規(guī)律性，后者是用選取統(tǒng)計方法進(jìn)行從樣本到總體的推理。

（4）用數(shù)學(xué)模型來表現(xiàn)生物學(xué)現(xiàn)象、特征和狀況。生物數(shù)學(xué)模型有兩類：一類為確定性模型，它用數(shù)學(xué)方法描述和研究必然性現(xiàn)象，例如某生物個體的生長曲線、細(xì)胞分裂過程中DNA數(shù)量變化曲線等；另一類為隨機模型，它用概率論和統(tǒng)計方法描述和研究隨機現(xiàn)象。例如，種群基因頻率的變化沒有確定性，有多種可能的結(jié)果，究竟出現(xiàn)什么結(jié)果是偶然的、隨機的，但當(dāng)種群由大量個體組成，并能隨機繁殖傳代時，基因頻率和基因型頻率的變化又表現(xiàn)出統(tǒng)計規(guī)律性。1908年，哈迪和溫伯格用遺傳平衡定律（Hardy.Weinberg定律）對此進(jìn)行了描述，這個隨機性的數(shù)學(xué)模型為種群遺傳學(xué)研究奠定了基礎(chǔ)。對數(shù)學(xué)模型，“穩(wěn)態(tài)與環(huán)境”模塊中安排了一個要求：“嘗試建立數(shù)學(xué)模型解釋種群的數(shù)量變動”。

根據(jù)以上對“穩(wěn)態(tài)與環(huán)境”模塊知識結(jié)構(gòu)和科學(xué)方法的分析，其科學(xué)性和合理性應(yīng)該是沒有問題的。當(dāng)然，隨之而來的教材編寫和教學(xué)實施的問題，仍需要我們認(rèn)真研究。

參考文獻(xiàn)

［1］陳閱增，等.普通生物學(xué)──生命科學(xué)通論［M］.北京：高等教育出版社，1997.8.

［2］路德維?！ゑT·貝塔朗菲.生命問題──現(xiàn)代生物學(xué)思想評價［M］.吳曉江，譯.北京：商務(wù)印書館，1999.

篇3

1990年啟動的人類基因組計劃把生物學(xué)由分子生物學(xué)時代推向了系統(tǒng)生物學(xué)時代,生物學(xué)由分解轉(zhuǎn)向整合。代謝組學(xué)是繼基因組學(xué)、轉(zhuǎn)錄組學(xué)、蛋白質(zhì)組學(xué)之后,系統(tǒng)生物學(xué)的重要組成部分。細(xì)胞內(nèi)的生命活動大多發(fā)生在代謝物層面,如細(xì)胞信號釋放、能量傳遞、細(xì)胞間通信等,因此,代謝組學(xué)被認(rèn)為是“組學(xué)”研究的最終方向[1]。中醫(yī)藥學(xué)是有著幾千年歷史的古老科學(xué),中醫(yī)藥的現(xiàn)代化研究迫切要求將古老的中醫(yī)“語言”用現(xiàn)代科學(xué)加以闡釋,而近年來用現(xiàn)代醫(yī)學(xué)的還原論思想模式來衡量和改造中醫(yī)藥學(xué),卻出現(xiàn)了中醫(yī)藥學(xué)在現(xiàn)代科學(xué)面前無法證明其科學(xué)性的尷尬局面[2]。代謝組學(xué)與中醫(yī)藥學(xué)都是用整體思維模式來研究機體的,因此,如果能尋找到有機的切合點,將處于科學(xué)研究前沿的代謝組學(xué)與中醫(yī)藥學(xué)研究結(jié)合起來,勢必能更好地推動中醫(yī)藥現(xiàn)代化的進(jìn)展。筆者重點探討了代謝組學(xué)與中醫(yī)藥學(xué)的聯(lián)系及代謝組學(xué)在中醫(yī)藥現(xiàn)代研究中的應(yīng)用,以期拋磚引玉,為代謝組學(xué)應(yīng)用于中醫(yī)藥的現(xiàn)代化研究提供理論幫助。

1  代謝組學(xué)與中醫(yī)藥學(xué)理論體系的聯(lián)系

   

中醫(yī)藥學(xué)是有著數(shù)千年歷史的古老科學(xué),在歷代醫(yī)家不懈的醫(yī)療實踐中,形成了以整體觀念和辨證論治為特點的理論體系。所謂整體觀念,是關(guān)于人體自身的完整性及人與自然和社會環(huán)境統(tǒng)一性的認(rèn)識,是整體思維方法在中醫(yī)理論中的體現(xiàn)。中醫(yī)藥學(xué)非常重視人體的統(tǒng)一性和完整性,認(rèn)為人體的每個局部都是整體的一部分,都具有整個生命的全部信息；另一方面注重人體與環(huán)境的統(tǒng)一性,認(rèn)為人的生命活動與自然運動規(guī)律相統(tǒng)一。這種觀念貫穿于中醫(yī)學(xué)對人體的生理活動和病理變化乃至疾病的診斷、預(yù)防和治療等各個方面的理性認(rèn)識之中。近年來,中醫(yī)藥現(xiàn)代化研究已經(jīng)成為學(xué)術(shù)科研上的焦點問題,學(xué)者們力圖用現(xiàn)代科學(xué)方法論來衡量和改造中醫(yī)藥學(xué),卻出現(xiàn)了中醫(yī)藥學(xué)在現(xiàn)代科學(xué)面前無法證明其科學(xué)性的尷尬局面[2]。這都是由于現(xiàn)代醫(yī)學(xué)的方法論與中醫(yī)藥學(xué)的方法論之間存在著明顯的鴻溝,中醫(yī)藥學(xué)研究用的是整體思辨的網(wǎng)狀思維模式,它注重把握事物之間的聯(lián)系,而不是事物本身,因而其知識結(jié)構(gòu)是綜合的、整體性的；同時,中醫(yī)藥學(xué)善于把人與環(huán)境因素綜合地加以考慮,其思維呈網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。而現(xiàn)代醫(yī)學(xué)研究是還原分析的鏈?zhǔn)剿季S模式,它是建立在實驗分析基礎(chǔ)上的,注重研究事物本身的特性,往往忽略了事物之間的聯(lián)系,其知識結(jié)構(gòu)是分析性的、局部的。然而,人體本身是一個復(fù)雜的整體,人體的復(fù)雜性及疾病的聯(lián)系性,與中醫(yī)的整體網(wǎng)狀思維模式接近現(xiàn)代醫(yī)學(xué),也正由一元化向多元化轉(zhuǎn)變,由單一性向系統(tǒng)型轉(zhuǎn)變?；蚪M計劃基本完成,標(biāo)志著生物學(xué)研究進(jìn)入了“后基因時代”,而系統(tǒng)生物學(xué)研究是后基因時代的最主要研究任務(wù)。基因組學(xué)、轉(zhuǎn)錄組學(xué)、蛋白質(zhì)組學(xué)及代謝組學(xué)都是系統(tǒng)生物學(xué)的重要組成部分,基因組學(xué)、轉(zhuǎn)錄組學(xué)和蛋白質(zhì)組學(xué)分別從基因、mrna、蛋白質(zhì)層面探尋生命的活動,然而,代謝物是生命活動的最終產(chǎn)物,代謝物的水平可以被看作是基因或環(huán)境發(fā)生變化時生物體作出的最終的應(yīng)答,正如oliver fiehn所認(rèn)為的“代謝物是基因型到表現(xiàn)型之間的橋梁”[3],“基因組學(xué)和蛋白質(zhì)組學(xué)告訴你可能發(fā)生什么,而代謝組學(xué)則告訴你已經(jīng)發(fā)生了什么”[4]。因此,代謝組學(xué)是系統(tǒng)生物學(xué)研究的終點。總之,代謝組學(xué)屬于全局系統(tǒng)生物學(xué)(global systems biology)研究方法,與中醫(yī)藥學(xué)的整體觀念相對應(yīng)；且代謝組學(xué)研究的目標(biāo)是代謝物,而“代謝物是基因型到表現(xiàn)型之間的橋梁”,其研究更接近表現(xiàn)型,由此,代謝組學(xué)用于中醫(yī)藥現(xiàn)代化研究具有不可比擬的優(yōu)勢。

2  代謝組學(xué)與“證”的現(xiàn)代研究

辨證論治是中醫(yī)學(xué)認(rèn)識和治療疾病的基本思路,是中醫(yī)理論體系的基本特點之一?！白C”是辨證論治的起點和核心。所謂“證”,是指在致病因素作用下,機體內(nèi)外環(huán)境各系統(tǒng)之間相互關(guān)系發(fā)生紊亂所產(chǎn)生的綜合反應(yīng),是反映疾病處于某一階段病因、病性、病位、病勢等病理要素的綜合性診斷概念。因此,“證”的現(xiàn)代研究是中醫(yī)藥現(xiàn)代化研究的核心任務(wù)。近年來,學(xué)者們對“證”進(jìn)行了廣泛而深入的研究,主要集中在證候的標(biāo)準(zhǔn)化、客觀化、證候的本質(zhì)、計量診斷、證候的動物模型等方面。其中證的標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化是進(jìn)行“證”的其它方面研究的基礎(chǔ),如果對證候沒有一個客觀的尺度加以評價,其它方面的研究也就無法進(jìn)行。每一個證候都有其外象(外候)與內(nèi)涵,證的標(biāo)準(zhǔn)化研究中,對其外候的研究主要是根據(jù)中醫(yī)文獻(xiàn)及臨床資料,并結(jié)合臨床流行病學(xué)研究,制訂某些證的診斷標(biāo)準(zhǔn),使辨證達(dá)到規(guī)范化,并將現(xiàn)代醫(yī)學(xué)的實驗指征結(jié)合到證的研究標(biāo)準(zhǔn)之中；但外候是用四診——望、聞、問、切所獲得的信息進(jìn)行整理而得,很難量化,即使用流行病學(xué)方法加以分析,亦是靠專家經(jīng)驗打分,最多亦只是半定量。這種診治的準(zhǔn)確性很大程度上依賴醫(yī)生的診療經(jīng)驗,無論在準(zhǔn)確性、穩(wěn)定性、敏感性等方面都更多地受到醫(yī)患雙方主觀因素的影響。因此,從證的內(nèi)涵方面去制定“證”的診斷標(biāo)準(zhǔn)十分有意義。近年來,學(xué)者們致力于探索證候的高特異性和高靈敏性的指標(biāo),試圖建立證候?qū)嶒炘\斷單個金指標(biāo),然而,由于證的整體性、動態(tài)性和異病同證、同病異證等特征,不可能用單一指標(biāo)作定性、定量、定位的說明。據(jù)此,證候客觀化研究采用綜合指標(biāo),精選非特異指標(biāo)進(jìn)行特異組合,建立能反映證本質(zhì)并能區(qū)別它證的定性、定量、定位綜合實驗指標(biāo),輔助四診,確定證候診斷具有重要的意義。代謝組學(xué)正具備反映和解決這些問題的“組”、“群”、“譜”集成的分析功能。它能夠通過檢測不同時間患者的尿液或血液,對這些代謝產(chǎn)物進(jìn)行分析,從而確定不同的證所對應(yīng)的代謝組,使“證”可以得到客觀化的表述。另外,利用代謝組學(xué)方法,通過研究代謝物圖譜隨時間的變化,能夠幫助人們更好地理解疾病過程中“證”的變化與機體內(nèi)物質(zhì)的代謝途徑和代謝狀況的關(guān)系,還有助于疾病生物標(biāo)記物的發(fā)現(xiàn)和輔助診斷,使診斷、治療達(dá)到個體化。其準(zhǔn)確性依賴于儀器的性能,可以提高診治的科學(xué)化、定量化,避免了人為因素的誤診。

3  代謝組學(xué)與中醫(yī)藥療效的整體評價

既然疾病具有系統(tǒng)化、動態(tài)化、整體化的特征,所以,在治療時應(yīng)隨疾病的進(jìn)程不同相應(yīng)地調(diào)整藥物劑量和種類。因為疾病發(fā)生的不同階段需要不同的藥物組分發(fā)揮調(diào)節(jié)作用,而以單一成分作用到單靶點的西藥對此束手無策。從這個意義上講,中藥沒有無效成分。所謂無效成分只是相對疾病的不同階段而言。因此,未來的若干年,復(fù)方藥或多組分藥將在疾病治療中擔(dān)當(dāng)重要角色。中藥及復(fù)方具有多種組分,其多效性、多靶點、多途徑發(fā)揮作用等特點又為其臨床療效評價帶來了很多難題。近年來,對于中醫(yī)藥的臨床療效評價,自覺不自覺地照搬西醫(yī)過去生物醫(yī)學(xué)模式的療效評價和標(biāo)準(zhǔn),從單側(cè)面、單生物學(xué)因素著手,缺少系統(tǒng)地反映中醫(yī)個體診療特色和復(fù)合干預(yù)策略的療效評價方法和指標(biāo)[5],這一點嚴(yán)重影響了中醫(yī)藥的質(zhì)量和水平及其可信度。另一方面,又無法有效地將可能存在的臨床療效優(yōu)勢客觀的表現(xiàn)出來。因此,中醫(yī)藥的臨床療效必須用系統(tǒng)方法學(xué)加以評價,尋找客觀、系統(tǒng)的臨床療效評價方法是中醫(yī)藥現(xiàn)代研究中急需解決的重點問題。

代謝組學(xué)的出現(xiàn)為中醫(yī)藥臨床療效評價提供了全新的思路和工具,中藥(尤其是復(fù)方)的整體性作用機制和療效在系統(tǒng)代謝組學(xué)的研究方法下將可能得到充分的展示和挖掘。疾病狀態(tài)可以引起機體內(nèi)代謝物的整體發(fā)生變化,成功的治療必須使代謝網(wǎng)絡(luò)中的缺陷部分正?；?同時又不得干擾其它維持健康所必須的代謝途徑的調(diào)控[6]。利用代謝組學(xué)方法,通過監(jiān)測分析尿液、血液、唾液及細(xì)胞和組織的提取液等一系列樣品的譜圖在用藥前后的整體變化,再結(jié)合模式識別方法,不僅可以客觀地評價藥物對于疾病的治療效果,還可以對人體功能活動、生存質(zhì)量和影響健康等的重大事件加以評價。中藥及復(fù)方的臨床療效評價得以客觀化后,對于中醫(yī)藥學(xué)用循證醫(yī)學(xué)的方法進(jìn)行進(jìn)一步療效評價提供了可能性。另外,在中醫(yī)藥研究中要高度重視其對腸道菌群的影響?，F(xiàn)代研究發(fā)現(xiàn),在正常情況下腸道菌群之間存在著復(fù)雜的動態(tài)平衡關(guān)系,此種平衡不僅為腸道正常菌群的生存所需要,而且對其宿主的多種生理功能(尤其是代謝)乃至生命活動亦至關(guān)重要,即腸道微生物群落實際上參與了人體的生理、病理和藥理(毒理)過程,形成了人類代謝網(wǎng)絡(luò)中重要的組成部分。中醫(yī)從整體出發(fā)研究人體的平衡與失調(diào)問題,并通過中藥使其恢復(fù)平衡,與腸道內(nèi)微生態(tài)環(huán)境的平衡理論有異曲同工之處。中藥大多數(shù)給藥途徑是通過口服,經(jīng)過消化道在局部起作用或通過吸收在全身起作用。中醫(yī)藥的整體觀雖然與西醫(yī)相比具有其特殊性,但與現(xiàn)代微生態(tài)學(xué)具有一致性,因此,腸道菌群研究很可能會成為用代謝組學(xué)的方法來研究中醫(yī)藥的突破口。正如代謝組學(xué)鼻祖nicholson教授所提出,“在global systems biology的框架下,將人看作一個superorganism來進(jìn)行代謝組學(xué)研究的思想,把人與環(huán)境(地理的、社會的)、人與腸道菌群之間的相互作用加以綜合考慮,使我們能夠更全面、真實地反映人體疾病與代謝變化的關(guān)系,從而達(dá)到個性化醫(yī)療(personalized healthcare)的理想目標(biāo)”[7]。這種思想與傳統(tǒng)中醫(yī)藥強調(diào)人與社會環(huán)境的整體觀、四時和飲食對人的影響、辨證施治等思想是一致的。

4  代謝組學(xué)與中藥新藥研究

中藥的化學(xué)成分復(fù)雜,中藥及復(fù)方在治療疾病時,主要是由于藥效組分在多靶點或多器官上發(fā)揮整體綜合調(diào)節(jié)作用,具有多因微效的特點。正由于中藥及復(fù)方的多組分和作用具有多效性、多靶點性、多途徑性等特點,為其新藥開發(fā)帶來了諸多的障礙,如中藥的質(zhì)量控制、發(fā)揮作用的物質(zhì)基礎(chǔ)、作用機理、安全性研究等都是中藥新藥研究亟待解決的重點和難點問題[8]。

中藥材的質(zhì)量直接影響中藥飲片和中成藥的質(zhì)量,最終影響其臨床療效。中藥材的質(zhì)量好壞與其所含的化學(xué)成分直接相關(guān)。因此,對中藥組成成分的控制是中藥材質(zhì)量控制的著眼點。中藥的多種組分,其實質(zhì)就是其多種代謝產(chǎn)物的集合,其組成、含量和存在狀態(tài)等受到產(chǎn)地、氣候、采集季節(jié)及后處理等多方面因素的影響。代謝組學(xué)可以用于分析中藥中各種組分的類型、含量和狀態(tài)隨各種因素的變化,可以定量地對其進(jìn)行評價,從而實現(xiàn)對其質(zhì)量進(jìn)行控制。所以,代謝組學(xué)用于中藥栽培、采集、加工階段,符合藥品生產(chǎn)質(zhì)量管理規(guī)范(gmp)的質(zhì)量控制以及藥物監(jiān)督部門針對藥物質(zhì)量的控制,無疑是最佳方法。這種方法準(zhǔn)確、重復(fù)性好,而且不依賴于操作人員的經(jīng)驗[9]。對于中藥及復(fù)方的藥理作用機制的研究,代謝組學(xué)也具有絕對的優(yōu)勢。成功的疾病治療必須使代謝網(wǎng)絡(luò)中的缺陷部分正?；?同時又不得干擾其它維持健康所必須代謝途徑的調(diào)控。藥物的作用機制的研究就是研究藥物在這種調(diào)控作用中所起到的作用和如何起作用。通過認(rèn)識體液“代謝指紋圖譜”變化的原因,聯(lián)系基因組學(xué)和蛋白質(zhì)組學(xué)的方法,可以尋找藥物作用的靶點或受體,從而發(fā)現(xiàn)藥物作用的機制。正如nicholson教授提出的proteo-metabonomics的概念,即將蛋白質(zhì)組學(xué)與代謝組學(xué)相結(jié)合,以便更全面、有效和準(zhǔn)確地尋找藥物作用的生物標(biāo)志物。在中藥及復(fù)方的安全性評價方面,代謝組學(xué)通過分析與毒性作用的靶位和作用機制密切相關(guān)的生物體液中的代謝產(chǎn)物譜隨時間的變化,可以確定毒性作用的靶器官和組織、毒性作用的過程和生物標(biāo)志物[10-11]。因此,代謝組學(xué)可以反映出毒性效應(yīng)的終點狀況,并且可以與生化和病理指標(biāo)聯(lián)系起來。所有的代謝物都有其特征nmr 譜峰,故代謝變化的指紋圖譜可以作為毒物檢測的定性依據(jù),以便從功能和安全性兩方面使藥物篩選更有效,為新藥臨床前安全性評價提供可靠的技術(shù)支持和保障。因此,代謝組學(xué)在毒物藥物學(xué)的研究中將發(fā)揮極其重要的作用。

5  結(jié)語

代謝組學(xué)是處于科學(xué)研究頂端的前沿性科學(xué),近些年中,其發(fā)展非常迅速。雖然由于技術(shù)和設(shè)備等的局限,我國在這方面的研究才剛起步,但其在中醫(yī)藥領(lǐng)域的應(yīng)用已初步顯現(xiàn)出了明顯的優(yōu)勢,將其用于中醫(yī)藥學(xué)的研究,必將對中醫(yī)藥的現(xiàn)代化研究起到推波助瀾的作用。因此,引進(jìn)先進(jìn)的技術(shù)和設(shè)備,大力開展代謝組學(xué)在中醫(yī)藥領(lǐng)域的研究,對于推進(jìn)中醫(yī)藥現(xiàn)代化的進(jìn)程具有重要的現(xiàn)實意義。

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篇4

中醫(yī)認(rèn)為“證”是病的某一階段的主要矛盾的概括，它受病的基本矛盾的干擾，兩者之間存在不可分割的聯(lián)系。因此，證候診斷離不開具體疾病的診斷，證候診斷的規(guī)范化研究應(yīng)采用病證結(jié)合的研究思路，這樣才能對疾病過程中各個發(fā)展階段的證候作出正確的診斷，才能將中醫(yī)的證候演變規(guī)律更清晰地凸現(xiàn)出來。由于相對于中醫(yī)學(xué)病名而言，西醫(yī)學(xué)病名往往診斷明確，機制比較清晰，所以應(yīng)選擇西醫(yī)診斷明確，而中醫(yī)治療有優(yōu)勢，又嚴(yán)重威脅人類健康的臨床常見病和多發(fā)病，采用西醫(yī)辨病，中醫(yī)辨證，以病為經(jīng)，以證為緯，病證結(jié)合的研究思路?！胺健迸c“證”密切相關(guān)，方由證立，證隨方名，方能測證，證能驗方。很多有效的經(jīng)方、名方是結(jié)合了中醫(yī)理論精華和長期臨床實踐經(jīng)驗配伍而成，與其特定的證候有較明確的對應(yīng)關(guān)系。而且，臨床療效是臨床醫(yī)學(xué)的核心和關(guān)鍵問題，證候分類在一定程度上應(yīng)建立在方劑療效觀察的基礎(chǔ)上，通過以方測證還可以對“證”進(jìn)行動態(tài)的研究。所以，有課題組提出“以候為證，以象為素，病證結(jié)合，方證相應(yīng)，是建立辨證方法新體系的依據(jù)”［2］;也有學(xué)者提出“圍繞證候病機及其與疾病和方劑的相關(guān)性這一中醫(yī)證候研究的重要科學(xué)問題，突出中醫(yī)學(xué)思維特征與現(xiàn)代科學(xué)設(shè)計融合的研究思路，以方劑干預(yù)治療效果作為比較參照系統(tǒng)，基于中醫(yī)以方測證的逆向思維的認(rèn)‘證''''方法，不斷積累、完善，由此構(gòu)建出具有堅實臨床科學(xué)基礎(chǔ)的證候標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)該是病證結(jié)合研究的重要發(fā)展方向之一”［3］。但是，近10多年來，由于對“方證相對”的理解存在歧見，故有學(xué)者提出“以方測證”作為一種證候研究的方法并不可行。有的認(rèn)為:每個湯方都有相對應(yīng)的證，只要有此證即可用此湯方，常稱為“湯證”，湯證（方劑辨證）不同于八綱、病因和臟腑辨證，是指以湯辨證，相符即可應(yīng)用，其實質(zhì)是找出湯方的適應(yīng)證［4］。有的引用柯韻伯《傷寒來蘇集》的話說:“合是證便用是方”，即某證只能用某方，某方只能治某證，處方用藥必須與病證對應(yīng)，才能取得最佳的臨床效果［5］。這種觀點后來被研究《傷寒論》的學(xué)者們繼承下來，被概括為“有是證用是方”。持有這種觀點的學(xué)者們認(rèn)為“方證相對”及“以方測證”不能對“同證異方、同方異證”的現(xiàn)象作出合理的解釋，應(yīng)改稱為“方證相關(guān)”。還有學(xué)者認(rèn)為“方證相對”應(yīng)理解為“對癥治療”、“方病相對”等等。朱邦賢教授在分析上述觀點后則提出，中醫(yī)所講的“方證相對”是指方劑的藥物組成與配伍，與其主治病證所內(nèi)寓的基本病機具有高度的針對性或相關(guān)性［6］。應(yīng)當(dāng)明確的是，“方證相對”中的方證或湯證，是指某方與某一特定病證間所存在的直接對應(yīng)的主治關(guān)系，這一關(guān)系是建在該方內(nèi)涵的“理”（該組方所針對的基本病機）和“法”（根據(jù)基本病機所確立的治療大法或具體治則）之上的。筆者是這樣認(rèn)為的:“方”與“證”密切相關(guān)，如朱教授所述兩者是通過理與法相關(guān)聯(lián)，但由于關(guān)聯(lián)的程度不同，可以是多方對應(yīng)于一證，也可以是一方與多證對應(yīng)，其對應(yīng)的程度取決于臨床療效，所以，根據(jù)臨床療效可以求得最佳對應(yīng)的方證，以最佳對應(yīng)的“方”來測最佳對應(yīng)的“證”，這是目前證候診斷規(guī)范化研究的主要思路。

2在文獻(xiàn)調(diào)研、專家咨詢及病例回顧的基礎(chǔ)上，遵循臨床流行病學(xué)原則，進(jìn)行多中心、大樣本的臨床前瞻性研究，運用循證醫(yī)學(xué)的研究方法對證候診斷標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行系統(tǒng)評價和完善，是證候診斷規(guī)范化研究的重要途徑

早期的中醫(yī)證候診斷規(guī)范化研究是以文獻(xiàn)調(diào)研與專家咨詢?yōu)橹饕緩?。所以，由此而建立的證候診斷標(biāo)準(zhǔn)必然會受到醫(yī)者水平、學(xué)術(shù)流派等影響，出現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)之間互不相同的現(xiàn)象。臨床流行病學(xué)的核心內(nèi)容是設(shè)計、衡量和評價（design，measurement，evaluation，DME）。它把群體作為研究對象，強調(diào)在臨床醫(yī)學(xué)研究中應(yīng)用科學(xué)的方法學(xué)，強化科研設(shè)計，排除各種偏倚和干擾因素的影響，確保研究結(jié)果的真實性和研究結(jié)論的可靠性。所以，為提高證候診斷規(guī)范化研究的科學(xué)性、客觀性和準(zhǔn)確性，應(yīng)在文獻(xiàn)調(diào)研、專家咨詢和病例回顧的基礎(chǔ)上，遵循臨床流行病學(xué)的原則，開展多中心、大樣本、前瞻性的臨床研究。循證醫(yī)學(xué)（evidence-basedmedicine，EBM）則強調(diào)從系統(tǒng)研究中獲取證據(jù)，并重視臨床實踐中個人經(jīng)驗與系統(tǒng)研究中獲得的科學(xué)證據(jù)相結(jié)合，對患者個體做出合理的臨床醫(yī)療決策，是臨床流行病學(xué)和現(xiàn)代信息學(xué)與臨床醫(yī)學(xué)結(jié)合的典范。賴世隆教授［7］評價說:“臨床流行病學(xué)和循證醫(yī)學(xué)是當(dāng)今醫(yī)學(xué)界公認(rèn)的進(jìn)行臨床研究最為科學(xué)的方法學(xué)?！彼?，應(yīng)該運用循證醫(yī)學(xué)的研究方法對證候診斷標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行系統(tǒng)評價和完善，包括對證候診斷標(biāo)準(zhǔn)建立方法和研究質(zhì)量、診斷標(biāo)準(zhǔn)的診斷效能和診斷標(biāo)準(zhǔn)在臨床應(yīng)用中的系統(tǒng)評價［8］。但運用EBM與DME方法時需要克服樣本量大，時間周期長等困難，解決出版偏倚（發(fā)表偏倚）、倫理和資金等問題。

3加強四診客觀化研究，在系統(tǒng)生物學(xué)的引領(lǐng)下，開展組學(xué)研究是證候診斷規(guī)范化研究的重要環(huán)節(jié)

由于受歷史條件的限制，以經(jīng)驗為基礎(chǔ)的中醫(yī)學(xué)缺乏還原論的研究方法。所以，它無法解釋系統(tǒng)內(nèi)部的組成成分和相互作用的關(guān)系，不能對信息進(jìn)行量化。因此，必須將中醫(yī)思辨性的經(jīng)驗描述和宏觀性概括過渡到高層次的分析與綜合相結(jié)合，這是中醫(yī)學(xué)現(xiàn)代化的必由之路，其實質(zhì)是解決客觀化與定量化問題［9］。

3.1加強四診的客觀化研究中醫(yī)“證”是對臨床信息進(jìn)行全面分析后得出的概括性結(jié)論。這個結(jié)論能否反映疾病的本質(zhì)，關(guān)鍵在于通過四診所獲得的信息資料是否準(zhǔn)確、真實和科學(xué)，以及醫(yī)生分析、綜合的思維結(jié)果是否合乎疾病發(fā)展的實際。受古代條件的限制，醫(yī)生只能依據(jù)感覺器官，通過望、聞、問、切來獲取臨床信息。所以，信息收集過程中主觀性很大，影響了研究結(jié)論的真實性和可靠性。為加強四診的客觀化，學(xué)者們做了大量的研究工作，如利用內(nèi)窺鏡、顯微鏡、現(xiàn)代影像技術(shù)等擴(kuò)展醫(yī)生望診的范圍和深度;研制了多種舌診、脈診儀器，使人們通過儀器“望舌”、“切脈”時能直接讀數(shù)，定性、定量地進(jìn)行分析;利用先進(jìn)的化學(xué)技術(shù)，對氣味進(jìn)行分離研究;嘗試制定問診方案與步驟，使問診科學(xué)化、程序化等等。但研究與臨床實際應(yīng)用還有很大的差距，如研制的舌診儀、脈診儀獲取的信息量不夠，欠靈敏;有些四診信息，如病人的感覺，本身就是病人的一種主觀體驗，很難利用儀器設(shè)備來測定等等。所以，如何借助現(xiàn)有的科學(xué)技術(shù)來客觀地采集分析中醫(yī)臨床信息還需要進(jìn)一步探討。

3.2在系統(tǒng)生物學(xué)的引領(lǐng)下，開展組學(xué)研究宏觀辨證是中醫(yī)的傳統(tǒng)辨證方法，它是根據(jù)“知內(nèi)揣外”、“有諸內(nèi)必形諸外”的觀點來認(rèn)識和診斷疾病的。從理論上說在宏觀辨證的基礎(chǔ)上，慎重地選用一些現(xiàn)代醫(yī)學(xué)的微觀指標(biāo)可以使中醫(yī)證候診斷由定性轉(zhuǎn)變?yōu)榘攵炕蚨浚瑥亩岣咂淇陀^性，并且，拓寬和加深傳統(tǒng)“四診”的視野，豐富辨證論治的內(nèi)涵，為中醫(yī)在“無癥可辨”的情況下提供一定的辨證依據(jù)。為此，現(xiàn)在及以往的中醫(yī)證候診斷規(guī)范化研究是采用西醫(yī)還原論的研究方法，從整體、細(xì)胞、分子水平，從理化、免疫、代謝、微量元素等方面來篩查與中醫(yī)證型相關(guān)的微觀指標(biāo)，分析其內(nèi)在的相關(guān)性;研究同一疾病不同證型的微觀指標(biāo)的異同，不同疾病同一證型的微觀指標(biāo)的異同，來尋求中醫(yī)“證”的共性與個性指征;對證型的主要癥狀的特征進(jìn)行現(xiàn)代醫(yī)學(xué)闡釋等等。但研究結(jié)果只發(fā)現(xiàn)某些指標(biāo)與某些病證有某種相關(guān)性或提示性，相關(guān)的程度及提示的準(zhǔn)確與否并不清楚。而且，隨著研究的廣泛深入，很多指標(biāo)的特異性逐漸被否定，許多觀察指標(biāo)隨著觀察者的不同而出現(xiàn)矛盾的結(jié)果。由此可見，采用西醫(yī)的還原論方法來研究中醫(yī)，則中醫(yī)的整體性和個體化診治的特點就會被破壞，反而阻礙了中醫(yī)的發(fā)展。因此，今后不宜再把尋求診斷某一證型的特異性指標(biāo)作為研究重點，而應(yīng)該從多層次、多角度來研究某證型的指標(biāo)群。有研究認(rèn)為參考現(xiàn)代心理學(xué)行為功能量化及生命質(zhì)量量化等評分方法，可以對癥狀、體征進(jìn)行等級積分，對證候辨證進(jìn)行半定量化的分析［10］;通過對中醫(yī)臨床癥狀、體征分級記分，采用相加計數(shù)法、累積記數(shù)法、分類記數(shù)法等方法進(jìn)行指征積分的記數(shù)，然后根據(jù)指征的出現(xiàn)率和指征積分?jǐn)?shù)的高低，并適當(dāng)考慮臨床實際，對證候進(jìn)行計量診斷。還有學(xué)者在半定量的同時引入統(tǒng)計學(xué)權(quán)重的概念［10］，經(jīng)過統(tǒng)計學(xué)處理，以不同權(quán)重來反映不同癥狀體征的主次，又以不同積分反映癥狀體征的輕重程度變化，對證候進(jìn)行定性與定量（等級）相結(jié)合的計量診斷。但目前的這些研究思路與方法都無法真正實現(xiàn)證候的量化診斷。系統(tǒng)生物學(xué)由LeroyHood創(chuàng)立，是研究一個生物系統(tǒng)中所有組成成分（基因、mRNA、蛋白質(zhì)等）的構(gòu)成及在特定條件下這些組分之間的相互關(guān)系的新興學(xué)科。生命科學(xué)的研究重點已經(jīng)開始從還原論研究轉(zhuǎn)向系統(tǒng)論研究，系統(tǒng)生物學(xué)的發(fā)展將引領(lǐng)醫(yī)學(xué)進(jìn)入新的疾病診治模式，推動醫(yī)學(xué)進(jìn)入預(yù)測醫(yī)學(xué)、預(yù)防醫(yī)學(xué)和個體化醫(yī)學(xué)的新時代［11］。中醫(yī)學(xué)的整體觀、治未病觀、辨證論治和方劑配伍等理論與系統(tǒng)生物學(xué)的意旨具有相通之處。錢學(xué)森曾說:“系統(tǒng)論是還原論和整體論的辯證統(tǒng)一?！彼?，系統(tǒng)生物學(xué)的發(fā)展可以彌補中醫(yī)的缺陷，中醫(yī)證候研究應(yīng)在系統(tǒng)生物學(xué)的理論和方法的引領(lǐng)下，綜合數(shù)學(xué)、信息科學(xué)和生物學(xué)等多學(xué)科知識，在基因組、mRNA組、蛋白質(zhì)組和代謝組等各個層面開展組學(xué)研究，通過數(shù)據(jù)的整合，來建立證候的診斷模型，精確、量化地預(yù)測證候［12］。

4數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)及計算機智能的發(fā)展為證候診斷規(guī)范化研究提供了強有力的技術(shù)支持

數(shù)據(jù)挖掘就是從大量的、不完全的、有噪聲的、模糊的、隨機的數(shù)據(jù)中提取出潛在的、有價值的知識（模型或規(guī)則）的過程，也稱為數(shù)據(jù)庫中的知識發(fā)現(xiàn)。中醫(yī)證候和證之間沒有明確的函數(shù)關(guān)系，只能在大量的文獻(xiàn)資料及臨床資料中進(jìn)行數(shù)據(jù)挖掘。數(shù)據(jù)挖掘所涉及的學(xué)科領(lǐng)域和方法很多。

4.1引入復(fù)雜性科學(xué)理論對證候進(jìn)行降維升階處理，尋找證素應(yīng)證組合的演變規(guī)律中醫(yī)證候涉及復(fù)雜生命現(xiàn)象的功能、整體和動態(tài)層面，它具有典型的開放性、層次性、涌現(xiàn)性和高維性特征，所以，中醫(yī)證候診斷系統(tǒng)是一個非線性的、多維多階的、可以無限組合的復(fù)雜巨系統(tǒng)。引進(jìn)復(fù)雜性科學(xué)理論，通過證候的降維升階處理則能解決變量間的多重共線性和非線性關(guān)系。張志斌等［13］由此而提出建立辨證方法新體系的設(shè)想，即通過證候要素的提取，將復(fù)雜的證候系統(tǒng)分解為數(shù)量相對局限、內(nèi)容相對清晰的證候要素，然后通過各證候要素間的組合、證候要素與其他傳統(tǒng)辨證方法系統(tǒng)的組合等不同的應(yīng)證組合方式，使辨證方法體系不再是各種具體證候單純聯(lián)系組合的線性平面，而具有復(fù)雜的多維多階立體交叉的非線性特征。如1991年列入國家科委科技攻關(guān)項目的“中風(fēng)病證候?qū)W與臨床診斷的研究”課題組所建立的“中風(fēng)病證候診斷標(biāo)準(zhǔn)”，就是一個降維升階工作的較好范例［14］。目前這方面研究還僅僅局限于臨床具體病種，需要加強中醫(yī)證候臨床研究與基礎(chǔ)研究的合作。

4.2引入模糊數(shù)學(xué)與粗糙集理論模糊數(shù)學(xué)的創(chuàng)始人查德曾指出:當(dāng)系統(tǒng)的復(fù)雜性日益增長時，找出系統(tǒng)特性的精密而有意義的描述的能力將相應(yīng)降低，直至達(dá)到這樣一個界限，即精密和有意義（或適當(dāng)性）變成兩個互相排斥的特性。中醫(yī)作為一個復(fù)雜系統(tǒng)，其證候在某一特定時期或階段的表現(xiàn)可以是典型的，但在大多數(shù)情況下，證候表現(xiàn)卻是不典型的，具有一定的模糊性。亦有學(xué)者認(rèn)為“證”是一種模糊集合元，主要表現(xiàn)為:證的有些癥狀其性質(zhì)、狀態(tài)是不能精確斷定的，“證”所包含的內(nèi)容與各個癥狀所包含的內(nèi)容，不是一個簡單的整體與部分之間的關(guān)系，而是一個統(tǒng)一體與個體之間的集元性關(guān)系［15］。所以，根據(jù)模糊數(shù)學(xué)的原理，認(rèn)為“證”是一個模糊概念，可以使用模糊數(shù)學(xué)中的“隸屬度”來刻劃，進(jìn)行量化分析，確定“證”的模糊集合中某些癥狀隸屬于某證的程度，從而建立起“證”的數(shù)學(xué)模型［16］。粗糙集理論是繼模糊數(shù)學(xué)理論之后的又一種處理不精確和不確定問題的數(shù)學(xué)方法。它是波蘭學(xué)者Z.Pawlak在20世紀(jì)80年代初提出來的。近年來，已有學(xué)者嘗試將粗糙集理論引入到中醫(yī)證候診斷的規(guī)范化研究中，如秦中廣等［17］利用粗糙集理論建立了中醫(yī)診斷類風(fēng)濕的模型。他們還將該方法與模糊數(shù)學(xué)方法進(jìn)行了比較，發(fā)現(xiàn)前者的診斷正確率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于后者。隨著粗糙集理論的發(fā)展，它還可以與諸如模糊識別、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)相結(jié)合。

4.3多元統(tǒng)計分析方法多元分析，即多因素分析，它主要是探討高維數(shù)據(jù)的內(nèi)在規(guī)律。在以往的研究中，研究者通常是通過臨床流行病學(xué)的方法收集患者的癥狀，并根據(jù)傳統(tǒng)的辨證理論對每個病人進(jìn)行辨證，確定為“某證”，然后采用判別分析和回歸分析（常用如Fisher判別方法和Bayes判別、逐步線性回歸分析、Logistic回歸分析等）建立函數(shù)方程，并進(jìn)行回代檢驗。但這兩種方法都無法消除獲得應(yīng)變量（Y）值時的經(jīng)驗性和主觀性;同時還必須基于各變量的作用與其他變量無關(guān)，各變量的作用可以疊加這不甚合理的假定前提下;所建立的證候和證之間的關(guān)系只是一種簡單線性描述;二者的Y值都只是簡單的A與非A的類別區(qū)分，不可能進(jìn)行輕重程度的等級劃分等。之后有學(xué)者提出將聚類分析、主成分分析及因子分析等多元統(tǒng)計方法應(yīng)用于證候診斷的規(guī)范化研究。聚類分析又稱集群分析，可以將隨機現(xiàn)象進(jìn)行歸類。主成分分析法和因子分析法可通過尋求少數(shù)的幾個變量（或因子）來綜合反映全部變量（因子）的大部分信息。以上幾種統(tǒng)計方法都可以實現(xiàn)證候的降維，有利于疾病證候分類中主、次癥（征）及特征性表現(xiàn)的提取，有利于發(fā)現(xiàn)疾病調(diào)查群體中各類證候的癥狀、體征的組合及變化規(guī)律等等。在因子分析的基礎(chǔ)上，再通過方差最大化正交旋轉(zhuǎn)則能簡化和明確對因子的解釋。但是聚類分析在定義指標(biāo)間或樣品間相似性的度量時存在主觀性，根據(jù)空間上的“距離”或形狀上的相似性，對對象（指標(biāo)、樣本）進(jìn)行剛性分割，它不能把同一個對象在不同的類別中體現(xiàn)出來，而且，它不能對多邊關(guān)聯(lián)同時進(jìn)行分析。主成分分析要求資料為計量資料，且各主成分之間互不相關(guān)，同樣也不可能有癥狀輕重程度的劃分。因子分析則要求“公因子或共性因子”和所有變量均有關(guān)系，且是一種線性關(guān)系。另外，如何看待舍去的其他成分及特殊因子還需要作進(jìn)一步探討。通過以上分析可以發(fā)現(xiàn)，單獨使用上述幾種統(tǒng)計方法都會暴露出諸多不能克服的問題。因此，需要將多種統(tǒng)計方法聯(lián)合運用以取長補短，提高結(jié)果的可靠性。但證候診斷規(guī)范化研究到底選用哪些多元統(tǒng)計方法，如何進(jìn)行聯(lián)合應(yīng)用，還在不斷探索之中。

4.4結(jié)構(gòu)方程模型結(jié)構(gòu)方程模型屬于隱變量分析方法，是近年來在統(tǒng)計領(lǐng)域發(fā)展十分迅速的一個分支。它主要是運用統(tǒng)計學(xué)中的假設(shè)檢驗對有關(guān)現(xiàn)象的內(nèi)在結(jié)構(gòu)理論進(jìn)行分析。即研究者可根據(jù)專業(yè)理論知識提供變量間存在的內(nèi)在關(guān)系即先驗關(guān)系，應(yīng)用圖形來表示變量間存在的直接或間接作用，然后檢驗所假設(shè)的模型與數(shù)據(jù)資料的擬合程度。如果擬合優(yōu)度好，則認(rèn)為變量間所假設(shè)的關(guān)系是成立的;反之，則拒絕原假設(shè)。利用結(jié)構(gòu)方程模型分析方法可以將隱變量和直接測變量一并考慮，并且，可以對變量的測量誤差及其方差作出估計。所以，設(shè)想通過結(jié)構(gòu)方程模型可以建立一種比較客觀的、定量的證候診斷標(biāo)準(zhǔn)，目前正處于試驗階段。

4.5計算機智能從復(fù)雜系統(tǒng)科學(xué)角度來看，證候是建立在廣義癥狀集（包括以四診信息為代表的宏觀子集和以現(xiàn)代生物學(xué)特征為代表的微觀子集）上的映射，廣義癥狀之間交互作用，形成了一個復(fù)雜的動態(tài)演化系統(tǒng)，這類動態(tài)系統(tǒng)及其演化過程從理論上說可以通過計算機智能來實現(xiàn)。計算智能（com-putationalintelligence，CI）是利用計算機技術(shù)來模仿人類和其他生物對非線性、不完全、不精確和不確定的信息進(jìn)行智能處理的技術(shù)，具有良好的容錯性、魯棒性和高精度等綜合技術(shù)優(yōu)勢。計算智能主要包括:（1）用于模仿生物種群進(jìn)化過程的演化計算，如遺傳算法、演化策略、演化規(guī)劃、遺傳程序設(shè)計等;（2）模仿大腦思維的高層次結(jié)構(gòu)的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（artificialneuralnetwork，ANN），近年來在ANN基礎(chǔ)上還提出了用于中醫(yī)證候診斷的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)———徑向基函數(shù)（radialbasisfunction，RBF）神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)及基于聚類分析的RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。已有學(xué)者通過對基于聚類分析的RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)所建立的中醫(yī)證候診斷模型的檢驗，驗證了其用于中醫(yī)證候診斷的可行性和有效性［18］;（3）模仿低層次大腦結(jié)構(gòu)的模糊系統(tǒng)。以上這三者都是仿效生物信息處理模式以獲得智能信息處理功能的理論和技術(shù)，目標(biāo)相近而方法各異，將三者交叉組成新系統(tǒng)則能達(dá)到取長補短、各顯優(yōu)勢的效果。如用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)來構(gòu)造模糊系統(tǒng)，集中了模糊控制技術(shù)和人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的雙重優(yōu)點，擴(kuò)大了系統(tǒng)處理信息的范圍;又如引入遺傳算法構(gòu)造綜合性的模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)計算智能系統(tǒng)（fuzzyneuralnetworkscomputationalintelligencesys-tem，F(xiàn)NNCIS），可以形成與實際問題相吻合的中醫(yī)證候診斷決策樹等等。

5從定性到定量的綜合集成方法將是證候診斷規(guī)范化研究的發(fā)展趨勢

在20世紀(jì)80年代末，以錢學(xué)森教授為首的一批中國學(xué)者在系統(tǒng)科學(xué)研究的基礎(chǔ)上，曾提出了“從定性到定量的綜合集成法”［19］。在復(fù)雜系統(tǒng)的研究中，通常是科學(xué)理論、經(jīng)驗知識和專家判斷力相結(jié)合，形成和提煉出經(jīng)驗性假設(shè)，這些經(jīng)驗性假設(shè)往往難以用嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)方式證明，但需要經(jīng)驗性數(shù)據(jù)對其確定性進(jìn)行檢驗，從經(jīng)驗性假設(shè)出發(fā)，通過定量方法得到結(jié)論，這一過程是一個人機結(jié)合綜合集成的過程。中醫(yī)學(xué)的模糊性、多變性、復(fù)雜性及隱匿性決定了中醫(yī)證候診斷必須通過多學(xué)科的交叉滲透來完成。所以，將綜合集成法運用到中醫(yī)證候診斷規(guī)范化研究中則能實現(xiàn)把人的“心智”與計算機的高性能結(jié)合起來;把人的定性認(rèn)識，上升到定量認(rèn)識;把不同層次的知識（科學(xué)理論和經(jīng)驗知識）綜合集成起來;把各種學(xué)科結(jié)合起來進(jìn)行研究，把多種領(lǐng)域的科學(xué)知識進(jìn)行綜合集成;根據(jù)復(fù)雜巨系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)，把宏觀研究和微觀研究統(tǒng)一起來;充分利用計算機技術(shù)、人工智能、信息技術(shù)等高新技術(shù)。綜上所述，證候診斷的規(guī)范化研究包括診斷的標(biāo)準(zhǔn)化、客觀化及定量化研究，它除了必須遵循科學(xué)性、實用性、繼承性等原則外，尚應(yīng)體現(xiàn)辨證的系統(tǒng)性和發(fā)展性，證候的特異性和穩(wěn)定性［20，21］。同時還要加強證候概念及專業(yè)術(shù)語的規(guī)范化研究。所以，這是一項非常復(fù)雜的工作，正如沈自尹教授［22］所總結(jié)的:“證”的研究難點在于:其一，證是一種功能態(tài)的，可以發(fā)展，可以轉(zhuǎn)化;其二，證的概念應(yīng)用亦較混亂，靈活性大，辨證可因人而異，只有憑醫(yī)生的分析概括水平;其三，難以定性、定量，更難以定位。因此，只有通過不斷的探索，完善現(xiàn)有的研究思路與方法，中醫(yī)證候診斷的規(guī)范化研究才有望取得實質(zhì)性的突破與進(jìn)展。

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11WestonAD，HoodL.Systemsbiology，proteomics，andthefutureofhealthcare:towardpredictive，pre-ventative，andpersonalizedmedicine.JProteomeRes.2004;3（2）:179-196.

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13ZhangZB，WangYY，F(xiàn)engJ.Modernstudyofstand-ardizationofsyndromes:areview.ZhongguoZhongYiJiChuYiXueZaZhi.2005;11（9）:641-644，649.Chinese.張志斌，王永炎，封靜.現(xiàn)代證候規(guī)范研究述評.中國中醫(yī)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)雜志.2005;11（9）:641-644，649.

14TheScientificResearchGroupofEncephalopathyEmer-gencyofStateAdministrationofTraditionalChineseMedicine.Adraftforthesyndromedifferentiationanddiagnosiscriteriaofstroke.BeijingZhongYiYaoDaXueXueBao.1994;17（3）:64-66.Chinese.國家中醫(yī)藥管理局腦病急癥科研組.中風(fēng)病辨證診斷標(biāo)準(zhǔn)（試行）.北京中醫(yī)藥大學(xué)學(xué)報.1994;17（3）:64-66.

15JiangLS.Theideasandmethodsinstudyingthesyn-dromesoftraditionalChinesemedicine.YunnanZhongYiZaZhi.1991;12（2）:1-5.Chinese.蔣力生.中醫(yī)“證”研究的思路與方法.云南中醫(yī)雜志.1991;12（2）:1-5.

16JiangLS.Theideasandmethodsinstudyingthesyn-dromesoftraditionalChinesemedicine（Continuation）.YunnanZhongYiZaZhi.1991;12（3）:1-8.Chinese.蔣力生.中醫(yī)“證”研究的思路與方法（續(xù)）.云南中醫(yī)雜志.1991;12（3）:1-8.

17QingZG，MaoZY，DengZZ.TheapplicationofroughsetintheChinesemedicinerheumaticarthritisdiagno-sis.ZhongguoShengWuYiXueGongChengXueBao.2001;20（4）:357-363.ChinesewithabstractinEng-lish.秦中廣，毛宗源，鄧兆智.粗糙集在中醫(yī)類風(fēng)濕證候診斷中的應(yīng)用.中國生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)報.2001;20（4）:357-363.

18LiJS，HuJL，YuXQ，etal.AresearchonRBFneu-ralnetworkbasedonclusteringanalysisintheapplica-tionofsyndromediagnosis.ZhongguoZhongYiJiChuYiXueZaZhi.2005;11（9）:685-687.ChinesewithabstractinEnglish.李建生，胡金亮，余學(xué)慶，等.基于聚類分析的徑向基神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)用于證候診斷的研究.中國中醫(yī)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)雜志.2005;11（9）:685-687.

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20XuT，WuCY.SpeculationsonstandardizationofTCMspleensystemsyndromes.NanjingZhongYiYaoDaXueXueBaoZiRanKeXueBan.2002;18（5）:264-265，269.ChinesewithabstractinEnglish.徐濤，吳承玉.中醫(yī)脾系證候的規(guī)范化研究思路與設(shè)想.南京中醫(yī)藥大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版）.2002;18（5）:264-265，269.

篇5

中醫(yī)認(rèn)為“證”是病的某一階段的主要矛盾的概括，它受病的基本矛盾的干擾，兩者之間存在不可分割的聯(lián)系。因此，證候診斷離不開具體疾病的診斷，證候診斷的規(guī)范化研究應(yīng)采用病證結(jié)合的研究思路，這樣才能對疾病過程中各個發(fā)展階段的證候作出正確的診斷，才能將中醫(yī)的證候演變規(guī)律更清晰地凸現(xiàn)出來。由于相對于中醫(yī)學(xué)病名而言，西醫(yī)學(xué)病名往往診斷明確，機制比較清晰，所以應(yīng)選擇西醫(yī)診斷明確，而中醫(yī)治療有優(yōu)勢，又嚴(yán)重威脅人類健康的臨床常見病和多發(fā)病，采用西醫(yī)辨病，中醫(yī)辨證，以病為經(jīng)，以證為緯，病證結(jié)合的研究思路?！胺健迸c“證”密切相關(guān)，方由證立，證隨方名，方能測證，證能驗方。很多有效的經(jīng)方、名方是結(jié)合了中醫(yī)理論精華和長期臨床實踐經(jīng)驗配伍而成，與其特定的證候有較明確的對應(yīng)關(guān)系。而且，臨床療效是臨床醫(yī)學(xué)的核心和關(guān)鍵問題，證候分類在一定程度上應(yīng)建立在方劑療效觀察的基礎(chǔ)上，通過以方測證還可以對“證”進(jìn)行動態(tài)的研究。所以，有課題組提出“以候為證，以象為素，病證結(jié)合，方證相應(yīng)，是建立辨證方法新體系的依據(jù)”［2］;也有學(xué)者提出“圍繞證候病機及其與疾病和方劑的相關(guān)性這一中醫(yī)證候研究的重要科學(xué)問題，突出中醫(yī)學(xué)思維特征與現(xiàn)代科學(xué)設(shè)計融合的研究思路，以方劑干預(yù)治療效果作為比較參照系統(tǒng)，基于中醫(yī)以方測證的逆向思維的認(rèn)‘證''''方法，不斷積累、完善，由此構(gòu)建出具有堅實臨床科學(xué)基礎(chǔ)的證候標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)該是病證結(jié)合研究的重要發(fā)展方向之一”［3］。但是，近10多年來，由于對“方證相對”的理解存在歧見，故有學(xué)者提出“以方測證”作為一種證候研究的方法并不可行。有的認(rèn)為:每個湯方都有相對應(yīng)的證，只要有此證即可用此湯方，常稱為“湯證”，湯證（方劑辨證）不同于八綱、病因和臟腑辨證，是指以湯辨證，相符即可應(yīng)用，其實質(zhì)是找出湯方的適應(yīng)證［4］。有的引用柯韻伯《傷寒來蘇集》的話說:“合是證便用是方”，即某證只能用某方，某方只能治某證，處方用藥必須與病證對應(yīng)，才能取得最佳的臨床效果［5］。這種觀點后來被研究《傷寒論》的學(xué)者們繼承下來，被概括為“有是證用是方”。持有這種觀點的學(xué)者們認(rèn)為“方證相對”及“以方測證”不能對“同證異方、同方異證”的現(xiàn)象作出合理的解釋，應(yīng)改稱為“方證相關(guān)”。還有學(xué)者認(rèn)為“方證相對”應(yīng)理解為“對癥治療”、“方病相對”等等。朱邦賢教授在分析上述觀點后則提出，中醫(yī)所講的“方證相對”是指方劑的藥物組成與配伍，與其主治病證所內(nèi)寓的基本病機具有高度的針對性或相關(guān)性［6］。應(yīng)當(dāng)明確的是，“方證相對”中的方證或湯證，是指某方與某一特定病證間所存在的直接對應(yīng)的主治關(guān)系，這一關(guān)系是建在該方內(nèi)涵的“理”（該組方所針對的基本病機）和“法”（根據(jù)基本病機所確立的治療大法或具體治則）之上的。筆者是這樣認(rèn)為的:“方”與“證”密切相關(guān)，如朱教授所述兩者是通過理與法相關(guān)聯(lián)，但由于關(guān)聯(lián)的程度不同，可以是多方對應(yīng)于一證，也可以是一方與多證對應(yīng)，其對應(yīng)的程度取決于臨床療效，所以，根據(jù)臨床療效可以求得最佳對應(yīng)的方證，以最佳對應(yīng)的“方”來測最佳對應(yīng)的“證”，這是目前證候診斷規(guī)范化研究的主要思路。

2在文獻(xiàn)調(diào)研、專家咨詢及病例回顧的基礎(chǔ)上，遵循臨床流行病學(xué)原則，進(jìn)行多中心、大樣本的臨床前瞻性研究，運用循證醫(yī)學(xué)的研究方法對證候診斷標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行系統(tǒng)評價和完善，是證候診斷規(guī)范化研究的重要途徑

早期的中醫(yī)證候診斷規(guī)范化研究是以文獻(xiàn)調(diào)研與專家咨詢?yōu)橹饕緩?。所以，由此而建立的證候診斷標(biāo)準(zhǔn)必然會受到醫(yī)者水平、學(xué)術(shù)流派等影響，出現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)之間互不相同的現(xiàn)象。臨床流行病學(xué)的核心內(nèi)容是設(shè)計、衡量和評價（design，measurement，evaluation，DME）。它把群體作為研究對象，強調(diào)在臨床醫(yī)學(xué)研究中應(yīng)用科學(xué)的方法學(xué)，強化科研設(shè)計，排除各種偏倚和干擾因素的影響，確保研究結(jié)果的真實性和研究結(jié)論的可靠性。所以，為提高證候診斷規(guī)范化研究的科學(xué)性、客觀性和準(zhǔn)確性，應(yīng)在文獻(xiàn)調(diào)研、專家咨詢和病例回顧的基礎(chǔ)上，遵循臨床流行病學(xué)的原則，開展多中心、大樣本、前瞻性的臨床研究。循證醫(yī)學(xué)（evidence-basedmedicine，EBM）則強調(diào)從系統(tǒng)研究中獲取證據(jù)，并重視臨床實踐中個人經(jīng)驗與系統(tǒng)研究中獲得的科學(xué)證據(jù)相結(jié)合，對患者個體做出合理的臨床醫(yī)療決策，是臨床流行病學(xué)和現(xiàn)代信息學(xué)與臨床醫(yī)學(xué)結(jié)合的典范。賴世隆教授［7］評價說:“臨床流行病學(xué)和循證醫(yī)學(xué)是當(dāng)今醫(yī)學(xué)界公認(rèn)的進(jìn)行臨床研究最為科學(xué)的方法學(xué)?！彼裕瑧?yīng)該運用循證醫(yī)學(xué)的研究方法對證候診斷標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行系統(tǒng)評價和完善，包括對證候診斷標(biāo)準(zhǔn)建立方法和研究質(zhì)量、診斷標(biāo)準(zhǔn)的診斷效能和診斷標(biāo)準(zhǔn)在臨床應(yīng)用中的系統(tǒng)評價［8］。但運用EBM與DME方法時需要克服樣本量大，時間周期長等困難，解決出版偏倚（發(fā)表偏倚）、倫理和資金等問題。

3加強四診客觀化研究，在系統(tǒng)生物學(xué)的引領(lǐng)下，開展組學(xué)研究是證候診斷規(guī)范化研究的重要環(huán)節(jié)

由于受歷史條件的限制，以經(jīng)驗為基礎(chǔ)的中醫(yī)學(xué)缺乏還原論的研究方法。所以，它無法解釋系統(tǒng)內(nèi)部的組成成分和相互作用的關(guān)系，不能對信息進(jìn)行量化。因此，必須將中醫(yī)思辨性的經(jīng)驗描述和宏觀性概括過渡到高層次的分析與綜合相結(jié)合，這是中醫(yī)學(xué)現(xiàn)代化的必由之路，其實質(zhì)是解決客觀化與定量化問題［9］。

3.1加強四診的客觀化研究中醫(yī)“證”是對臨床信息進(jìn)行全面分析后得出的概括性結(jié)論。這個結(jié)論能否反映疾病的本質(zhì)，關(guān)鍵在于通過四診所獲得的信息資料是否準(zhǔn)確、真實和科學(xué)，以及醫(yī)生分析、綜合的思維結(jié)果是否合乎疾病發(fā)展的實際。受古代條件的限制，醫(yī)生只能依據(jù)感覺器官，通過望、聞、問、切來獲取臨床信息。所以，信息收集過程中主觀性很大，影響了研究結(jié)論的真實性和可靠性。為加強四診的客觀化，學(xué)者們做了大量的研究工作，如利用內(nèi)窺鏡、顯微鏡、現(xiàn)代影像技術(shù)等擴(kuò)展醫(yī)生望診的范圍和深度;研制了多種舌診、脈診儀器，使人們通過儀器“望舌”、“切脈”時能直接讀數(shù)，定性、定量地進(jìn)行分析;利用先進(jìn)的化學(xué)技術(shù)，對氣味進(jìn)行分離研究;嘗試制定問診方案與步驟，使問診科學(xué)化、程序化等等。但研究與臨床實際應(yīng)用還有很大的差距，如研制的舌診儀、脈診儀獲取的信息量不夠，欠靈敏;有些四診信息，如病人的感覺，本身就是病人的一種主觀體驗，很難利用儀器設(shè)備來測定等等。所以，如何借助現(xiàn)有的科學(xué)技術(shù)來客觀地采集分析中醫(yī)臨床信息還需要進(jìn)一步探討。

3.2在系統(tǒng)生物學(xué)的引領(lǐng)下，開展組學(xué)研究宏觀辨證是中醫(yī)的傳統(tǒng)辨證方法，它是根據(jù)“知內(nèi)揣外”、“有諸內(nèi)必形諸外”的觀點來認(rèn)識和診斷疾病的。從理論上說在宏觀辨證的基礎(chǔ)上，慎重地選用一些現(xiàn)代醫(yī)學(xué)的微觀指標(biāo)可以使中醫(yī)證候診斷由定性轉(zhuǎn)變?yōu)榘攵炕蚨浚瑥亩岣咂淇陀^性，并且，拓寬和加深傳統(tǒng)“四診”的視野，豐富辨證論治的內(nèi)涵，為中醫(yī)在“無癥可辨”的情況下提供一定的辨證依據(jù)。為此，現(xiàn)在及以往的中醫(yī)證候診斷規(guī)范化研究是采用西醫(yī)還原論的研究方法，從整體、細(xì)胞、分子水平，從理化、免疫、代謝、微量元素等方面來篩查與中醫(yī)證型相關(guān)的微觀指標(biāo)，分析其內(nèi)在的相關(guān)性;研究同一疾病不同證型的微觀指標(biāo)的異同，不同疾病同一證型的微觀指標(biāo)的異同，來尋求中醫(yī)“證”的共性與個性指征;對證型的主要癥狀的特征進(jìn)行現(xiàn)代醫(yī)學(xué)闡釋等等。但研究結(jié)果只發(fā)現(xiàn)某些指標(biāo)與某些病證有某種相關(guān)性或提示性，相關(guān)的程度及提示的準(zhǔn)確與否并不清楚。而且，隨著研究的廣泛深入，很多指標(biāo)的特異性逐漸被否定，許多觀察指標(biāo)隨著觀察者的不同而出現(xiàn)矛盾的結(jié)果。由此可見，采用西醫(yī)的還原論方法來研究中醫(yī)，則中醫(yī)的整體性和個體化診治的特點就會被破壞，反而阻礙了中醫(yī)的發(fā)展。因此，今后不宜再把尋求診斷某一證型的特異性指標(biāo)作為研究重點，而應(yīng)該從多層次、多角度來研究某證型的指標(biāo)群。有研究認(rèn)為參考現(xiàn)代心理學(xué)行為功能量化及生命質(zhì)量量化等評分方法，可以對癥狀、體征進(jìn)行等級積分，對證候辨證進(jìn)行半定量化的分析［10］;通過對中醫(yī)臨床癥狀、體征分級記分，采用相加計數(shù)法、累積記數(shù)法、分類記數(shù)法等方法進(jìn)行指征積分的記數(shù)，然后根據(jù)指征的出現(xiàn)率和指征積分?jǐn)?shù)的高低，并適當(dāng)考慮臨床實際，對證候進(jìn)行計量診斷。還有學(xué)者在半定量的同時引入統(tǒng)計學(xué)權(quán)重的概念［10］，經(jīng)過統(tǒng)計學(xué)處理，以不同權(quán)重來反映不同癥狀體征的主次，又以不同積分反映癥狀體征的輕重程度變化，對證候進(jìn)行定性與定量（等級）相結(jié)合的計量診斷。但目前的這些研究思路與方法都無法真正實現(xiàn)證候的量化診斷。系統(tǒng)生物學(xué)由LeroyHood創(chuàng)立，是研究一個生物系統(tǒng)中所有組成成分（基因、mRNA、蛋白質(zhì)等）的構(gòu)成及在特定條件下這些組分之間的相互關(guān)系的新興學(xué)科。生命科學(xué)的研究重點已經(jīng)開始從還原論研究轉(zhuǎn)向系統(tǒng)論研究，系統(tǒng)生物學(xué)的發(fā)展將引領(lǐng)醫(yī)學(xué)進(jìn)入新的疾病診治模式，推動醫(yī)學(xué)進(jìn)入預(yù)測醫(yī)學(xué)、預(yù)防醫(yī)學(xué)和個體化醫(yī)學(xué)的新時代［11］。中醫(yī)學(xué)的整體觀、治未病觀、辨證論治和方劑配伍等理論與系統(tǒng)生物學(xué)的意旨具有相通之處。錢學(xué)森曾說:“系統(tǒng)論是還原論和整體論的辯證統(tǒng)一?！彼?，系統(tǒng)生物學(xué)的發(fā)展可以彌補中醫(yī)的缺陷，中醫(yī)證候研究應(yīng)在系統(tǒng)生物學(xué)的理論和方法的引領(lǐng)下，綜合數(shù)學(xué)、信息科學(xué)和生物學(xué)等多學(xué)科知識，在基因組、mRNA組、蛋白質(zhì)組和代謝組等各個層面開展組學(xué)研究，通過數(shù)據(jù)的整合，來建立證候的診斷模型，精確、量化地預(yù)測證候［12］。

4數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)及計算機智能的發(fā)展為證候診斷規(guī)范化研究提供了強有力的技術(shù)支持

數(shù)據(jù)挖掘就是從大量的、不完全的、有噪聲的、模糊的、隨機的數(shù)據(jù)中提取出潛在的、有價值的知識（模型或規(guī)則）的過程，也稱為數(shù)據(jù)庫中的知識發(fā)現(xiàn)。中醫(yī)證候和證之間沒有明確的函數(shù)關(guān)系，只能在大量的文獻(xiàn)資料及臨床資料中進(jìn)行數(shù)據(jù)挖掘。數(shù)據(jù)挖掘所涉及的學(xué)科領(lǐng)域和方法很多。

4.1引入復(fù)雜性科學(xué)理論對證候進(jìn)行降維升階處理，尋找證素應(yīng)證組合的演變規(guī)律中醫(yī)證候涉及復(fù)雜生命現(xiàn)象的功能、整體和動態(tài)層面，它具有典型的開放性、層次性、涌現(xiàn)性和高維性特征，所以，中醫(yī)證候診斷系統(tǒng)是一個非線性的、多維多階的、可以無限組合的復(fù)雜巨系統(tǒng)。引進(jìn)復(fù)雜性科學(xué)理論，通過證候的降維升階處理則能解決變量間的多重共線性和非線性關(guān)系。張志斌等［13］由此而提出建立辨證方法新體系的設(shè)想，即通過證候要素的提取，將復(fù)雜的證候系統(tǒng)分解為數(shù)量相對局限、內(nèi)容相對清晰的證候要素，然后通過各證候要素間的組合、證候要素與其他傳統(tǒng)辨證方法系統(tǒng)的組合等不同的應(yīng)證組合方式，使辨證方法體系不再是各種具體證候單純聯(lián)系組合的線性平面，而具有復(fù)雜的多維多階立體交叉的非線性特征。如1991年列入國家科委科技攻關(guān)項目的“中風(fēng)病證候?qū)W與臨床診斷的研究”課題組所建立的“中風(fēng)病證候診斷標(biāo)準(zhǔn)”，就是一個降維升階工作的較好范例［14］。目前這方面研究還僅僅局限于臨床具體病種，需要加強中醫(yī)證候臨床研究與基礎(chǔ)研究的合作。

4.2引入模糊數(shù)學(xué)與粗糙集理論模糊數(shù)學(xué)的創(chuàng)始人查德曾指出:當(dāng)系統(tǒng)的復(fù)雜性日益增長時，找出系統(tǒng)特性的精密而有意義的描述的能力將相應(yīng)降低，直至達(dá)到這樣一個界限，即精密和有意義（或適當(dāng)性）變成兩個互相排斥的特性。中醫(yī)作為一個復(fù)雜系統(tǒng)，其證候在某一特定時期或階段的表現(xiàn)可以是典型的，但在大多數(shù)情況下，證候表現(xiàn)卻是不典型的，具有一定的模糊性。亦有學(xué)者認(rèn)為“證”是一種模糊集合元，主要表現(xiàn)為:證的有些癥狀其性質(zhì)、狀態(tài)是不能精確斷定的，“證”所包含的內(nèi)容與各個癥狀所包含的內(nèi)容，不是一個簡單的整體與部分之間的關(guān)系，而是一個統(tǒng)一體與個體之間的集元性關(guān)系［15］。所以，根據(jù)模糊數(shù)學(xué)的原理，認(rèn)為“證”是一個模糊概念，可以使用模糊數(shù)學(xué)中的“隸屬度”來刻劃，進(jìn)行量化分析，確定“證”的模糊集合中某些癥狀隸屬于某證的程度，從而建立起“證”的數(shù)學(xué)模型［16］。粗糙集理論是繼模糊數(shù)學(xué)理論之后的又一種處理不精確和不確定問題的數(shù)學(xué)方法。它是波蘭學(xué)者Z.Pawlak在20世紀(jì)80年代初提出來的。近年來，已有學(xué)者嘗試將粗糙集理論引入到中醫(yī)證候診斷的規(guī)范化研究中，如秦中廣等［17］利用粗糙集理論建立了中醫(yī)診斷類風(fēng)濕的模型。他們還將該方法與模糊數(shù)學(xué)方法進(jìn)行了比較，發(fā)現(xiàn)前者的診斷正確率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于后者。隨著粗糙集理論的發(fā)展，它還可以與諸如模糊識別、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)相結(jié)合。

4.3多元統(tǒng)計分析方法多元分析，即多因素分析，它主要是探討高維數(shù)據(jù)的內(nèi)在規(guī)律。在以往的研究中，研究者通常是通過臨床流行病學(xué)的方法收集患者的癥狀，并根據(jù)傳統(tǒng)的辨證理論對每個病人進(jìn)行辨證，確定為“某證”，然后采用判別分析和回歸分析（常用如Fisher判別方法和Bayes判別、逐步線性回歸分析、Logistic回歸分析等）建立函數(shù)方程，并進(jìn)行回代檢驗。但這兩種方法都無法消除獲得應(yīng)變量（Y）值時的經(jīng)驗性和主觀性;同時還必須基于各變量的作用與其他變量無關(guān)，各變量的作用可以疊加這不甚合理的假定前提下;所建立的證候和證之間的關(guān)系只是一種簡單線性描述;二者的Y值都只是簡單的A與非A的類別區(qū)分，不可能進(jìn)行輕重程度的等級劃分等。之后有學(xué)者提出將聚類分析、主成分分析及因子分析等多元統(tǒng)計方法應(yīng)用于證候診斷的規(guī)范化研究。聚類分析又稱集群分析，可以將隨機現(xiàn)象進(jìn)行歸類。主成分分析法和因子分析法可通過尋求少數(shù)的幾個變量（或因子）來綜合反映全部變量（因子）的大部分信息。以上幾種統(tǒng)計方法都可以實現(xiàn)證候的降維，有利于疾病證候分類中主、次癥（征）及特征性表現(xiàn)的提取，有利于發(fā)現(xiàn)疾病調(diào)查群體中各類證候的癥狀、體征的組合及變化規(guī)律等等。在因子分析的基礎(chǔ)上，再通過方差最大化正交旋轉(zhuǎn)則能簡化和明確對因子的解釋。但是聚類分析在定義指標(biāo)間或樣品間相似性的度量時存在主觀性，根據(jù)空間上的“距離”或形狀上的相似性，對對象（指標(biāo)、樣本）進(jìn)行剛性分割，它不能把同一個對象在不同的類別中體現(xiàn)出來，而且，它不能對多邊關(guān)聯(lián)同時進(jìn)行分析。主成分分析要求資料為計量資料，且各主成分之間互不相關(guān)，同樣也不可能有癥狀輕重程度的劃分。因子分析則要求“公因子或共性因子”和所有變量均有關(guān)系，且是一種線性關(guān)系。另外，如何看待舍去的其他成分及特殊因子還需要作進(jìn)一步探討。通過以上分析可以發(fā)現(xiàn)，單獨使用上述幾種統(tǒng)計方法都會暴露出諸多不能克服的問題。因此，需要將多種統(tǒng)計方法聯(lián)合運用以取長補短，提高結(jié)果的可靠性。但證候診斷規(guī)范化研究到底選用哪些多元統(tǒng)計方法，如何進(jìn)行聯(lián)合應(yīng)用，還在不斷探索之中。

4.4結(jié)構(gòu)方程模型結(jié)構(gòu)方程模型屬于隱變量分析方法，是近年來在統(tǒng)計領(lǐng)域發(fā)展十分迅速的一個分支。它主要是運用統(tǒng)計學(xué)中的假設(shè)檢驗對有關(guān)現(xiàn)象的內(nèi)在結(jié)構(gòu)理論進(jìn)行分析。即研究者可根據(jù)專業(yè)理論知識提供變量間存在的內(nèi)在關(guān)系即先驗關(guān)系，應(yīng)用圖形來表示變量間存在的直接或間接作用，然后檢驗所假設(shè)的模型與數(shù)據(jù)資料的擬合程度。如果擬合優(yōu)度好，則認(rèn)為變量間所假設(shè)的關(guān)系是成立的;反之，則拒絕原假設(shè)。利用結(jié)構(gòu)方程模型分析方法可以將隱變量和直接測變量一并考慮，并且，可以對變量的測量誤差及其方差作出估計。所以，設(shè)想通過結(jié)構(gòu)方程模型可以建立一種比較客觀的、定量的證候診斷標(biāo)準(zhǔn)，目前正處于試驗階段。

4.5計算機智能從復(fù)雜系統(tǒng)科學(xué)角度來看，證候是建立在廣義癥狀集（包括以四診信息為代表的宏觀子集和以現(xiàn)代生物學(xué)特征為代表的微觀子集）上的映射，廣義癥狀之間交互作用，形成了一個復(fù)雜的動態(tài)演化系統(tǒng)，這類動態(tài)系統(tǒng)及其演化過程從理論上說可以通過計算機智能來實現(xiàn)。計算智能（com-putationalintelligence，CI）是利用計算機技術(shù)來模仿人類和其他生物對非線性、不完全、不精確和不確定的信息進(jìn)行智能處理的技術(shù)，具有良好的容錯性、魯棒性和高精度等綜合技術(shù)優(yōu)勢。計算智能主要包括:（1）用于模仿生物種群進(jìn)化過程的演化計算，如遺傳算法、演化策略、演化規(guī)劃、遺傳程序設(shè)計等;（2）模仿大腦思維的高層次結(jié)構(gòu)的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（artificialneuralnetwork，ANN），近年來在ANN基礎(chǔ)上還提出了用于中醫(yī)證候診斷的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)———徑向基函數(shù)（radialbasisfunction，RBF）神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)及基于聚類分析的RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。已有學(xué)者通過對基于聚類分析的RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)所建立的中醫(yī)證候診斷模型的檢驗，驗證了其用于中醫(yī)證候診斷的可行性和有效性［18］;（3）模仿低層次大腦結(jié)構(gòu)的模糊系統(tǒng)。以上這三者都是仿效生物信息處理模式以獲得智能信息處理功能的理論和技術(shù)，目標(biāo)相近而方法各異，將三者交叉組成新系統(tǒng)則能達(dá)到取長補短、各顯優(yōu)勢的效果。如用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)來構(gòu)造模糊系統(tǒng)，集中了模糊控制技術(shù)和人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的雙重優(yōu)點，擴(kuò)大了系統(tǒng)處理信息的范圍;又如引入遺傳算法構(gòu)造綜合性的模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)計算智能系統(tǒng)（fuzzyneuralnetworkscomputationalintelligencesys-tem，F(xiàn)NNCIS），可以形成與實際問題相吻合的中醫(yī)證候診斷決策樹等等。

5從定性到定量的綜合集成方法將是證候診斷規(guī)范化研究的發(fā)展趨勢

在20世紀(jì)80年代末，以錢學(xué)森教授為首的一批中國學(xué)者在系統(tǒng)科學(xué)研究的基礎(chǔ)上，曾提出了“從定性到定量的綜合集成法”［19］。在復(fù)雜系統(tǒng)的研究中，通常是科學(xué)理論、經(jīng)驗知識和專家判斷力相結(jié)合，形成和提煉出經(jīng)驗性假設(shè)，這些經(jīng)驗性假設(shè)往往難以用嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)方式證明，但需要經(jīng)驗性數(shù)據(jù)對其確定性進(jìn)行檢驗，從經(jīng)驗性假設(shè)出發(fā)，通過定量方法得到結(jié)論，這一過程是一個人機結(jié)合綜合集成的過程。中醫(yī)學(xué)的模糊性、多變性、復(fù)雜性及隱匿性決定了中醫(yī)證候診斷必須通過多學(xué)科的交叉滲透來完成。所以，將綜合集成法運用到中醫(yī)證候診斷規(guī)范化研究中則能實現(xiàn)把人的“心智”與計算機的高性能結(jié)合起來;把人的定性認(rèn)識，上升到定量認(rèn)識;把不同層次的知識（科學(xué)理論和經(jīng)驗知識）綜合集成起來;把各種學(xué)科結(jié)合起來進(jìn)行研究，把多種領(lǐng)域的科學(xué)知識進(jìn)行綜合集成;根據(jù)復(fù)雜巨系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)，把宏觀研究和微觀研究統(tǒng)一起來;充分利用計算機技術(shù)、人工智能、信息技術(shù)等高新技術(shù)。綜上所述，證候診斷的規(guī)范化研究包括診斷的標(biāo)準(zhǔn)化、客觀化及定量化研究，它除了必須遵循科學(xué)性、實用性、繼承性等原則外，尚應(yīng)體現(xiàn)辨證的系統(tǒng)性和發(fā)展性，證候的特異性和穩(wěn)定性［20，21］。同時還要加強證候概念及專業(yè)術(shù)語的規(guī)范化研究。所以，這是一項非常復(fù)雜的工作，正如沈自尹教授［22］所總結(jié)的:“證”的研究難點在于:其一，證是一種功能態(tài)的，可以發(fā)展，可以轉(zhuǎn)化;其二，證的概念應(yīng)用亦較混亂，靈活性大，辨證可因人而異，只有憑醫(yī)生的分析概括水平;其三，難以定性、定量，更難以定位。因此，只有通過不斷的探索，完善現(xiàn)有的研究思路與方法，中醫(yī)證候診斷的規(guī)范化研究才有望取得實質(zhì)性的突破與進(jìn)展。

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20XuT，WuCY.SpeculationsonstandardizationofTCMspleensystemsyndromes.NanjingZhongYiYaoDaXueXueBaoZiRanKeXueBan.2002;18（5）:264-265，269.ChinesewithabstractinEnglish.徐濤，吳承玉.中醫(yī)脾系證候的規(guī)范化研究思路與設(shè)想.南京中醫(yī)藥大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版）.2002;18（5）:264-265，269.

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綜合基礎(chǔ)知識講授，增強教學(xué)內(nèi)容的交互性。藥物大數(shù)據(jù)的概念的提出以及相關(guān)研究的開展，給現(xiàn)代藥物化學(xué)教學(xué)內(nèi)容改革提出了新的機遇和挑戰(zhàn)。將創(chuàng)新意識、藥物大數(shù)據(jù)的概念融入基礎(chǔ)知識教學(xué)中，以加深學(xué)生對基礎(chǔ)知識的理解。每一類型藥物的講授，應(yīng)以重點藥物、經(jīng)典藥物為例，同時將該藥物在最新的數(shù)據(jù)庫中進(jìn)行搜索，進(jìn)而引出目前該藥物的研究前沿。作者在講授藥物結(jié)構(gòu)、命名、合成方法、理化性質(zhì)、代謝形式等基礎(chǔ)知識的同時，著重引導(dǎo)學(xué)生思考研究者在藥物研發(fā)過程中的設(shè)計思路、考慮問題的出發(fā)點和歸屬，將該類型藥物的發(fā)現(xiàn)、發(fā)展和衍生化，藥物的作用靶點信息，現(xiàn)階段臨床用藥、類似藥物的研究進(jìn)展、最新理論和技術(shù)等信息進(jìn)行有機整合，從而將藥物設(shè)計方法整合入知識點的介紹中。比如在講解循環(huán)系統(tǒng)藥物受體阻滯劑的時候，介紹從藥物結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫PDB數(shù)據(jù)庫中下載和展示受體的三維結(jié)構(gòu)的方法；在講授抗癲癇藥物苯妥英鈉時，介紹藥物數(shù)據(jù)庫Drugbank中查找相關(guān)藥物性質(zhì)的方法，介紹磷苯妥英作為水溶性磷酸酯前藥的一個成功實例進(jìn)行講授。這樣使得前藥、藥物信息等內(nèi)容有機、生動的展現(xiàn)出來，也將藥物綜合知識、藥物大數(shù)據(jù)概念和內(nèi)容落實到了具體的藥物教學(xué)中。挖掘藥物研發(fā)信息，使得教學(xué)內(nèi)容具體生動。從藥物大數(shù)據(jù)中出發(fā)，挖掘以藥物發(fā)明史、藥學(xué)新前沿、藥物化學(xué)家創(chuàng)造的社會價值、藥物化學(xué)研究的趣事等相關(guān)信息，激發(fā)藥化學(xué)習(xí)興趣。比如在青霉素的教學(xué)過程中，通過穿插亞歷山大•弗萊明青霉素的發(fā)現(xiàn)過程，教育學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目蒲袘B(tài)度和細(xì)致的科研觀察的重要性；在講授抗腫瘤藥物時，也介紹最新的抗癌藥物臨床研究，介紹密西根大學(xué)王少萌教授基于結(jié)構(gòu)設(shè)計策略成功獲得強效的、口服的MDM2小分子抑制劑，進(jìn)而實現(xiàn)成果轉(zhuǎn)讓約3.6億美金的成功案例；在糖尿病藥物教學(xué)中，列舉了最新批準(zhǔn)的藥物，最近一年的糖尿病暢銷藥物排行，各藥物相關(guān)的靶點信息，創(chuàng)造的社會價值，帶給學(xué)生藥學(xué)新近動態(tài)信息。通過生動的藥物發(fā)明故事，最新的藥學(xué)動態(tài)數(shù)據(jù)，讓藥物化學(xué)教學(xué)課堂更為生動化、具體化、人性化，從而充分激發(fā)學(xué)生的興趣、更加深入掌握藥物化學(xué)知識。結(jié)合科學(xué)前沿講解案例，賦予教學(xué)內(nèi)容創(chuàng)新理念。從大數(shù)據(jù)中尋找藥物研發(fā)的歷程，將藥物的科學(xué)研究過程以及最新的進(jìn)展融于教學(xué)中，不斷保持教學(xué)內(nèi)容的先進(jìn)性。在藥物化學(xué)課程安排中，作者采用了案例教學(xué)的方法，安裝主要疾病靶標(biāo)類型，選取藥物研發(fā)的成功實例，分析藥物研發(fā)過程，進(jìn)行案例教學(xué)，不僅包括目前臨床使用的經(jīng)典藥物，近年來研發(fā)的熱門藥物、靶點，也涉及老藥新用、多靶點藥物、系統(tǒng)生物學(xué)等方面的內(nèi)容，進(jìn)行一課一例的專題講解。以反應(yīng)停（沙利度胺）藥物的講解為例，一是講解孕婦使用反應(yīng)停后抑制了孕吐反應(yīng)的同時也產(chǎn)生了海豹胎兒的藥物歷史上的災(zāi)難的經(jīng)典案例，使學(xué)生認(rèn)識到了手性在藥物研發(fā)中的重要性；二是突出強調(diào)沙利度胺在1998年又被投放到市場，作為多發(fā)性骨髓瘤、麻風(fēng)結(jié)節(jié)性紅斑等病癥的治療，以及2013年FDA還批準(zhǔn)了沙利度胺的類似物上市用于多發(fā)性骨髓瘤的治療，是學(xué)生了解藥物是可以改造、可以優(yōu)化，甚至可以重新定義適應(yīng)證、重新回到市場的。三是介紹關(guān)于沙利度胺的最新研究成果，包括2014年Nauture上發(fā)表了確證沙利度胺的作用靶點為CRBN的研究論著，讓學(xué)生進(jìn)一步了解該藥物研究最新進(jìn)展。類似的案例教學(xué)是將科學(xué)實踐來驗證課本中的理論，在教學(xué)中融入藥物化學(xué)領(lǐng)域的新信息、新思想和新技術(shù)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力。

2教學(xué)方法和手段的改革

充分使用各種藥物大數(shù)據(jù)資源，將藥物化學(xué)研究的相關(guān)數(shù)據(jù)庫應(yīng)用到藥物化學(xué)的教學(xué)中，其中包括scifind-er、chembl、drugbank等。SciFinder數(shù)據(jù)庫可以透過網(wǎng)絡(luò)直接查看《化學(xué)文摘》自1907年以來的所有期刊文獻(xiàn)和專利摘要，以及八千多萬的化學(xué)物質(zhì)記錄和CAS注冊號。Chembl數(shù)據(jù)庫是歐洲生物信息研究所（EBI）開發(fā)的免費在線數(shù)據(jù)庫，從大量文獻(xiàn)中收集各種靶點及化合物的生物活性數(shù)據(jù)，為研究者提供了一個非常便利的查詢靶點或化合物的生物活性數(shù)據(jù)的平臺。Drugbank數(shù)據(jù)庫中包含了現(xiàn)在上市的或者正在做臨床研究的藥物的藥代、藥效、靶點等相關(guān)信息。通過該數(shù)據(jù)庫，學(xué)生可以快速了解藥物的合成方法、適應(yīng)證、作用靶點等信息，同時學(xué)生也可以通過查閱相關(guān)數(shù)據(jù)庫了解類似結(jié)構(gòu)骨架的化合物在藥物研發(fā)中的研究發(fā)展歷史和最新的研究前沿。在具體的教學(xué)實踐中，作者安排了1次討論糖尿病藥物的課程，將學(xué)生分成兩組，分別在數(shù)據(jù)庫中查找葡萄糖苷酶抑制劑和DPPIV抑制劑的臨床應(yīng)用情況、化合物的合成方法、目前的研究前沿。以項目討論的方式，分別介紹了這2類藥物的情況，充分調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，取得了良好的效果。充分利用各種教學(xué)科研軟件，將現(xiàn)代化教學(xué)方法手段應(yīng)用到藥物化學(xué)教學(xué)中。從2009年開始，筆者所在的教研室編制標(biāo)準(zhǔn)化幻燈片（PPT）課件，并根據(jù)每年的科學(xué)前沿，更新PPT的內(nèi)容。此外，作者也在嘗試使用其他軟件來表現(xiàn)藥物化學(xué)教學(xué)中設(shè)計的藥物、蛋白結(jié)構(gòu)，包括Chem3D、PyMol等軟件。其中，Chemoffice中的Chem3D是一款三維立體分子結(jié)構(gòu)的演示軟件。Chemdraw可以從二維的角度觀察藥物逐步的優(yōu)化過程，展示藥物合成的方法，而Chem3D能夠更加直觀地從立體上來考察和展示藥物功能團(tuán)變化給立體構(gòu)型上帶來的改變。PyMol是一款顯示和分析分子三維結(jié)構(gòu)的軟件，應(yīng)用PyMol軟件可以圖形化地表達(dá)分子動態(tài)過程，不僅可以用球棍、飄帶等多種方式顯示分子三維結(jié)構(gòu)，也可以對蛋白質(zhì)三維結(jié)構(gòu)進(jìn)行編輯、修改、顯示，更為重要的是還能夠清晰的展示顯示藥物與受體的結(jié)合原理，并能夠以三維圖形的方式展示分子相互作用的動態(tài)過程，使得原本抽象的教學(xué)內(nèi)容直觀而又形象地呈現(xiàn)出來。在課程的各個章節(jié)的PPT課件中均使用PyMol軟件制作蛋白、小分子的三維結(jié)構(gòu)圖。通過各種軟件的輔助，負(fù)責(zé)的藥物結(jié)構(gòu)、特殊的構(gòu)效關(guān)系，許多語言難以描述的內(nèi)容，變得形象生動，降低學(xué)習(xí)難度，突破教學(xué)難點，使學(xué)生對藥物結(jié)構(gòu)有更直觀形象立體的了解，加深學(xué)生對知識點的理解和掌握。隨著大數(shù)據(jù)產(chǎn)生，云計算的概念和運用越來越廣泛，將云計算的教學(xué)平臺用于現(xiàn)代化的教學(xué)中，能夠有效的整合利用計算資源，降低了基礎(chǔ)資源建設(shè)中巨大的軟、硬件成本。同時，云計算教學(xué)平臺能夠加速藥物設(shè)計相關(guān)知識更新速度，追蹤科學(xué)前沿，實現(xiàn)個性化教學(xué)的實際需求，將理論知識和科研實踐有機地結(jié)合起來，能極大地提高學(xué)習(xí)效率。作者所在的教研室，搭建了藥物化學(xué)云計算網(wǎng)絡(luò)課程，學(xué)生在登陸云計算服務(wù)器后，不僅能夠通過網(wǎng)絡(luò)復(fù)習(xí)上課課件，也能夠通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行課后練習(xí)并進(jìn)行在線作業(yè)提交、提問。教師能夠通過云計算網(wǎng)絡(luò)回答學(xué)生問題、了解學(xué)生學(xué)習(xí)情況。除了云計算平臺之外，云服務(wù)輔助教學(xué)平臺對于信息化教學(xué)尤為重要。云服務(wù)輔助教學(xué)的理念使得課后輔導(dǎo)工具變得多樣化，通過時下流行的交流工具如QQ、微信，不但可以保證教師和學(xué)生之間的暢通交流，也可以促使學(xué)生間的交流。教師可以通過截圖、群發(fā)輔助學(xué)習(xí)資料等方式，共享學(xué)習(xí)材料和經(jīng)驗，提高學(xué)生學(xué)習(xí)效率。同時，教師也可以通過學(xué)員的QQ、微信發(fā)言提問情況全方位的掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)狀況。此外，作者也將藥物設(shè)計相關(guān)的最新文獻(xiàn)通過群共享的方式分享給學(xué)生，同時也加上自己的對文章的創(chuàng)新點的點評意見，培養(yǎng)學(xué)生的追蹤科學(xué)前沿的習(xí)慣和科研創(chuàng)新的能力。

3合理的課程體系

篇7

關(guān)鍵詞：合成生物學(xué)技術(shù)；研究進(jìn)展；生物功能元件；DNA合成；DNA組裝方法 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

中圖分類號：Q81 文章編號：1009-2374（2016）14-0073-02 DOI：10.13535/ki.11-4406/n.2016.14.037

合成生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)的不斷更新發(fā)展為人類社會所存在的一些較為難以突破的問題尋求到解決的方案，并且起到實質(zhì)性的作用。合成生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)簡而言之就是利用合成生物技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展，合成生物技術(shù)的發(fā)展基礎(chǔ)就是基因、細(xì)胞這些微小單位，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行相應(yīng)的研究，主要研究方向就是生物產(chǎn)業(yè)的設(shè)計化、工程化，將基因與計算機編程、網(wǎng)絡(luò)等相結(jié)合，進(jìn)行各種傳感性研究以及細(xì)胞編程的定向進(jìn)化等，其對于社會的進(jìn)一步發(fā)展有較為重要的導(dǎo)向作用。但其發(fā)展中的問題層出不窮，對于社會倫理、社會環(huán)境而言都是巨大的挑戰(zhàn)。我國對于合成生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展制定了一套合理科學(xué)的戰(zhàn)略方針，針對其出現(xiàn)的問題提出了相應(yīng)的政策進(jìn)行限制。

1 合成生物學(xué)技術(shù)

合成生物學(xué)技術(shù)主要包括生物能源、農(nóng)業(yè)及醫(yī)藥等方面，合成生物學(xué)技術(shù)的發(fā)展可以促進(jìn)我國生產(chǎn)技術(shù)的快速發(fā)展?，F(xiàn)階段合成生物學(xué)技術(shù)在發(fā)展過程中存在很多問題，對其快速發(fā)展產(chǎn)生了極大的影響。目前，合成生物學(xué)技術(shù)在發(fā)展過程中產(chǎn)生了一套適合其發(fā)展的模式，本文主要對以下三個方面進(jìn)行分析：

1.1 發(fā)展合成生物學(xué)技術(shù)發(fā)展的原因

合成生物學(xué)技術(shù)需要快速發(fā)展的原因是為了有效地滿足人們的精神及物質(zhì)需求，就是在社會經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的現(xiàn)階段有效地增強人們的壽命及身體健康和對精神的需求有所提高；采用或者引用新技術(shù)有效的改善現(xiàn)階段環(huán)境的嚴(yán)重污染。在這樣的背景下，合成生物學(xué)技術(shù)就必須快速發(fā)展，成為我國現(xiàn)階段發(fā)展的重要領(lǐng)域，加上人們對動植物及人類本身的研究不斷深入，合成生物學(xué)技術(shù)在研究過程中也在不斷提升，使其研究范圍也在不斷擴(kuò)大。在研究過程中可以發(fā)展各種生物的作用及意義，并且可以有效地發(fā)現(xiàn)其生理及生長原理，使合成生物學(xué)技術(shù)在我國發(fā)展過程中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。

1.2 合成生物學(xué)技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略的前提

在我國現(xiàn)階段，合成生物學(xué)技術(shù)發(fā)展的主要目標(biāo)就是解決其在發(fā)展過程中存在的許多問題，其中存在問題的主要原因就是因為合成生物學(xué)技術(shù)嚴(yán)重影響了現(xiàn)階段自然進(jìn)化的絕對性，對生物進(jìn)化產(chǎn)生了人為的影響。物種出現(xiàn)變異或者其發(fā)展方向出現(xiàn)偏差的主要原因就是因為人工生物體及生物實驗等的出現(xiàn)，合成生物學(xué)技術(shù)的出現(xiàn)嚴(yán)重地違背了生命的進(jìn)化法則及生物的自然生長規(guī)律，對目前環(huán)境的自然化發(fā)展產(chǎn)生了嚴(yán)重的影響。因為人們對自然生長規(guī)律進(jìn)行了過度的改造，就會嚴(yán)重破壞生態(tài)平衡，所以必須對自然生長規(guī)律的研究方向及研究范圍設(shè)置一定的方案，并且進(jìn)行一定的限制，提出適應(yīng)現(xiàn)階段社會發(fā)展的戰(zhàn)略目標(biāo)。

1.3 我國合成生物學(xué)技術(shù)發(fā)展戰(zhàn)略

現(xiàn)階段，合成生物學(xué)技術(shù)發(fā)展的戰(zhàn)略目標(biāo)制定的基礎(chǔ)就是自然繁衍規(guī)律、自然生長法則及我國環(huán)境的發(fā)展詳情等情況，對產(chǎn)生制定發(fā)展目標(biāo)的主要原因就是促進(jìn)該產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，使該產(chǎn)業(yè)在發(fā)展過程中存在的問題得到有效的解決，并具有促進(jìn)該產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展的作用。我國在發(fā)展該產(chǎn)業(yè)的過程中應(yīng)該遵循的主要原則就是尊重自然、尊重科學(xué)、尊重資源的有效利用及人類發(fā)展規(guī)律等原則，在這些原則的制約下可以制定有效的發(fā)展戰(zhàn)略目標(biāo)，可以有效地促進(jìn)我國現(xiàn)階段能源、農(nóng)業(yè)及工業(yè)的快速發(fā)展，有效地減少環(huán)境的污染，促進(jìn)合成生物學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展。

2 生物功能元件

2.1 生物功能元件的設(shè)計、合成和功能表征

眾所周知，生命的形態(tài)呈現(xiàn)多樣性，其可以合成現(xiàn)有的有機化合物為新的生命系統(tǒng)。目前，所謂的遺傳信息具有編輯性的特點，為創(chuàng)造新的生命系統(tǒng)提供可靠的保證，合成生物學(xué)的基礎(chǔ)就是生物功能元件，是一種最小的生物元件，并且具有特定的功能，是氨基酸與核苷酸序列進(jìn)行不同組合，形成一種復(fù)雜的系統(tǒng)。在理論上，任何有機化合物和新種的合成可以通過生物功能組件的設(shè)計和組合來實現(xiàn)。另外，使用新核酸及非天然氨基酸的開發(fā)，對遺傳密碼子表進(jìn)行不斷擴(kuò)張，可以有效地擴(kuò)大新品種的合成及化合物的使用范圍。伴隨著現(xiàn)階段DNA合成技術(shù)的商業(yè)化及不斷發(fā)展，基因原件的保真性及質(zhì)量的不斷提高，同時其成本也在不斷降低，為合成大量的基因原件提供便利，而且通過使用高通量篩選技術(shù)可以有效地加強人員對基因原件的選擇。

2.2 生物功能元件的標(biāo)準(zhǔn)化

目前，伴隨著合成生物學(xué)的快速發(fā)展，人們需要對生物學(xué)的功能原件進(jìn)行規(guī)劃。1996年，Rebatchouk等通過克隆的方式有效地建立了基因元件庫，但是當(dāng)時這項工程并沒有引起行業(yè)人員的注意。2003年，Kight在麻省理工學(xué)院提出了“生物磚”概念?，F(xiàn)階段，許多科研院也在開始使用規(guī)范的基因元件庫進(jìn)行生物系統(tǒng)和生物裝置的監(jiān)理。所謂的生物磚就是對生物功能組件的標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)行不斷嘗試，簡單而言就是單個的積木通過不同的方式進(jìn)行排列組合，可以組成許多不同結(jié)構(gòu)的形態(tài)，通常情況下，生物磚的基礎(chǔ)元件主要包括調(diào)節(jié)序和編碼序列，如核糖體結(jié)合位點、終止子及啟動子。2003年，通過麻省理工學(xué)院建立了標(biāo)準(zhǔn)生物元件庫，現(xiàn)階段應(yīng)該收集了3400多件基因元件有效的應(yīng)用與組裝生物系統(tǒng)和生物裝置。這些標(biāo)準(zhǔn)化元件一般都來自于每年參加國際遺傳工程機器設(shè)計競賽、科學(xué)家個人和學(xué)術(shù)研究機構(gòu)等團(tuán)隊。每個單獨的元件都有自己的編碼，其中還有建造者、使用者、序列及功能等資料，這些資料都是公開的，可以免費使用。

2.3 生物功能元件的組裝

合成生物學(xué)技術(shù)的主要特點就是對基礎(chǔ)元件進(jìn)行重新的排列組合，得到不同的系統(tǒng)及相關(guān)的裝置，但是因為人們發(fā)展研究的限制及生命系統(tǒng)的復(fù)雜性，合成生物學(xué)技術(shù)不能像建筑工程及其他學(xué)科的項目一樣，對具有特定功能的元件進(jìn)行排列組合，就可以得到應(yīng)有的效果及功能，同時需要對各個元件、裝置及設(shè)備之間進(jìn)行不斷優(yōu)化及調(diào)試；同時最為主要的影響因素還有底盤、裝置及元件，而在這個過程中，使用系統(tǒng)生物學(xué)分析方法和高通量的測試方法對其進(jìn)行優(yōu)化和試配。通過使用計算機輔助動態(tài)仿真技術(shù)，對構(gòu)建的模型進(jìn)行不斷的預(yù)測，并對其進(jìn)行優(yōu)化，這樣可以有效地降低模型的測試工作量，有效地加快模型的構(gòu)建進(jìn)度，對構(gòu)建模型的過程中所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)進(jìn)行重新組合、預(yù)測其功能，可以有效地構(gòu)建出接近自然生物系統(tǒng)的模型，最終得到最佳的施工方案。

3 DNA合成與組裝技術(shù)

3.1 DNA合成

DNA化學(xué)合成的主要成分就是基因合成和寡核苷酸合成。寡核苷酸合成通常情況下是使用固相亞磷酸胺三酯法，原料為核苷酸單體，經(jīng)過脫保護(hù)、偶聯(lián)、封閉與氧化四個循環(huán)反應(yīng)的過程進(jìn)而得到的。這種方法通過一定的優(yōu)化措施，以1/200的錯誤率最多可以有效地合成200～300nt的寡核苷酸序列。在20世紀(jì)90年代初期，促使實現(xiàn)寡核苷酸的高通量合成的主要因素就是芯片技術(shù)。但是因為“邊緣效應(yīng)”及“脫嘌呤”現(xiàn)象的出現(xiàn)，對合成序列的正確性產(chǎn)生了一定的影響。由于CustomArray開發(fā)的通過半導(dǎo)體電化學(xué)酸合成與Agilent開發(fā)的通過噴墨打印技術(shù)的芯片合成后，有效地改善了出錯率，與柱式的合成相當(dāng)。但是這種方式的單次合成數(shù)量是柱式合成數(shù)量的100～10000倍，所以可以有效地降低DNA的合成成本。

3.2 不同尺度的DNA組裝方法

為了對合成基因序列的可靠性進(jìn)行控制，通常情況下DNA的合成長度不能超過5kb，而更大尺度的DNA分子可以通過最新的DNA組裝方法實現(xiàn)。除了傳統(tǒng)的克隆分類的方法，現(xiàn)階段已經(jīng)出現(xiàn)了體外DNA組裝、聚合、連接或同源重組原理等多種體內(nèi)的新方法。這些方法被大量使用，促使DNA組裝不管是效率還是尺度都得到了快速的

發(fā)展。

2008年，Venter研究組有效地完成了580kb生殖道支原體的人工建立，并在2010年實現(xiàn)了人造生命的重頭合成方式，有效地促進(jìn)了現(xiàn)階段合成生物學(xué)的快速發(fā)展。在這一發(fā)展過程中，除了依靠低成本及高通量的基因合成方法外，主要使用酵母體內(nèi)拼接及Gibson組裝的方法進(jìn)行開發(fā)，通過這種方法，有效地實現(xiàn)多個片段的一次性無痕拼接，其現(xiàn)階段組裝尺度最大為580kb。

綜上所述，現(xiàn)階段，合成生物學(xué)技術(shù)出現(xiàn)及快速發(fā)展與人類認(rèn)知及自然科學(xué)方法息息相關(guān)。自然科學(xué)方法主要是從細(xì)胞、個體、分子到群體等多個方面指導(dǎo)人們對自然的認(rèn)識，有效地揭示規(guī)律、生命及機制，隨著人們對自然認(rèn)知的不斷深入，人類的認(rèn)知不能滿足自然的傳統(tǒng)描述，所以合成生物學(xué)就會逐漸出現(xiàn)。同時，合成生物學(xué)是工程實踐的前提，是理解和分析自然生命系統(tǒng)的關(guān)鍵，對生物系統(tǒng)、裝置的特征進(jìn)行分析，從而出現(xiàn)簡單的生物裝置及元件的設(shè)計、組成標(biāo)準(zhǔn)化的規(guī)律及原則，然后指導(dǎo)人工生命生命系統(tǒng)的設(shè)計和施工。另外，屬性合成生物學(xué)的設(shè)計和建設(shè)的“自下而上”的正向工程理念和“標(biāo)準(zhǔn)化”“復(fù)雜的系統(tǒng)脫鉤”和“抽象”的理念，這與傳統(tǒng)的生命科學(xué)研究存在一定的差異，而且合成生物學(xué)家的指導(dǎo)，導(dǎo)致設(shè)計和建造的城市標(biāo)志性建筑的路標(biāo)。同時組件、系統(tǒng)和壽命設(shè)計與施工可以系統(tǒng)地深入和了解生命的本質(zhì)規(guī)律，從而可以有效地指導(dǎo)應(yīng)用性及工程化的設(shè)計及建造，這是合成生物學(xué)的一個重要理論。

參考文獻(xiàn)

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篇8

    一、馬斯洛需求層次理論

    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(xué)的理論之一,由美國心理學(xué)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(xiàn)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(rèn)為這二者應(yīng)居于尊重需求與自我實現(xiàn)需求之間。還討論了需要層次理論的價值與應(yīng)用等。

    二、社會學(xué)習(xí)理論

    班杜拉認(rèn)為是探討個人的認(rèn)知、行為與環(huán)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(xué)習(xí)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(jìn)行實驗,并以此來建構(gòu)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(xué)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(xué)家舒茨提出人際需要的三維理論,舒茨認(rèn)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(yù)測他人行為。三種基本需要的形成與個體的早期成長經(jīng)驗密切相關(guān)。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(guān)系的需要。

    四、鏡中我理論

    由美國社會學(xué)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(rèn)為,人的行為很大程度上取決于對自我的認(rèn)識,而這種認(rèn)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(tài)度等等,是反映自我的一面“鏡子”,個人通過這面“鏡子”認(rèn)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(lián)系包括三個方面: 1、關(guān)于他人如何“認(rèn)識”自己的想象; 2、關(guān)于別人如何“評價”自己的想象; 3、自己對他人的這些“認(rèn)識”或“評價”的情感。

    五、貝塔朗菲的一般系統(tǒng)論

    貝塔朗菲(1901~1972),美籍奧地利生物學(xué)家,一般系統(tǒng)論和理論生物學(xué)創(chuàng)始人,50年代提出抗體系統(tǒng)論以及生物學(xué)和物理學(xué)中的系統(tǒng)論,并倡導(dǎo)系統(tǒng)、整體和計算機數(shù)學(xué)建模方法和把生物看作開放系統(tǒng)研究的概念,奠基了生態(tài)系統(tǒng)、器官系統(tǒng)等層次的系統(tǒng)生物學(xué)研究。

    六、埃里克森人格發(fā)展八階段理論

    埃里克森(E.H.Erikson,1902)是美國著名精神病醫(yī)師,新精神分析派的代表人物。他認(rèn)為,人的自我意識發(fā)展持續(xù)一生,他把自我意識的形成和發(fā)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(huán)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(fā)展論,為不同年齡段的教育提供了理論依據(jù)和教育內(nèi)容,任何年齡段的教育失誤,都會給一個人的終生發(fā)展造成障礙。它也告訴每個人你為什么會成為現(xiàn)在這個樣子,你的心理品質(zhì)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(jù)。

    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(xué)齡初期(3~5歲):主動對內(nèi)疚的沖突

    4.學(xué)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(diào)整與絕望期的沖突

    埃里克森認(rèn)為,人格在人的一生中都在不斷地發(fā)展。他提出了8個階段,認(rèn)為每一個人都經(jīng)歷這8個階段,每一個階段對人格發(fā)展都至關(guān)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(nèi)疚

    (4)勤奮對自卑

    (5)自我認(rèn)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(tài)學(xué)、九種性格。是嬰兒時期人身上的九種氣質(zhì),包括活躍程度;規(guī)律性;主動性;適應(yīng)性;感興趣的范圍;反應(yīng)的強度;心景的素質(zhì);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(xué)MBA學(xué)員推崇并成為現(xiàn)今最熱門的課程之一,近十幾年來已風(fēng)行歐美學(xué)術(shù)界及工商界。全球500強企業(yè)的管理階層均有研習(xí)九型性格,并以此培訓(xùn)員工,建立團(tuán)隊,提高執(zhí)行力。

    活躍程度;規(guī)律性;主動性;適應(yīng)性;感興趣的范圍;反應(yīng)的強度;心景的素質(zhì);分心程度;專注力范圍/持久性。

    戴維?丹尼爾斯(David Daniels)則發(fā)現(xiàn)這九種不同的氣質(zhì)剛好和九型人格相配。

篇9

【摘要】 絡(luò)病學(xué)說是中醫(yī)理論體系中的一個重要組成部分，該學(xué)說認(rèn)為凡久病、久痛諸癥，多因絡(luò)脈瘀滯而引起。其理論尤在指導(dǎo)疑難雜癥中的地位更為突出。絡(luò)病理論的現(xiàn)代研究也很多，大多圍繞“血絡(luò)”進(jìn)行研究，雖有人提出了“氣絡(luò)”的概念，但如何運用現(xiàn)代技術(shù)對其進(jìn)行深入研究是亟待解決的的問題。代謝組學(xué)技術(shù)的發(fā)展為氣絡(luò)的研究提供了技術(shù)支持，運用代謝組學(xué)技術(shù)，不僅能夠闡明許多過去未曾解釋的生理病理現(xiàn)象，而且有可能為應(yīng)用氣絡(luò)理論防治多種難治性疾病提供新的思路、手段。

【關(guān)鍵詞】 氣絡(luò)； 代謝組學(xué)技術(shù)

絡(luò)病理論是一門有中醫(yī)特色的獨特學(xué)說。早在《黃帝內(nèi)經(jīng)》就提出了絡(luò)病理論，漢代醫(yī)圣張仲景將絡(luò)病理論進(jìn)一步發(fā)揚，研制大黃蟲丸，開創(chuàng)了用蟲類藥治療絡(luò)病的先河，至清代名醫(yī)葉天士將其進(jìn)一步完善，提出了“其初在經(jīng)在氣，其久入絡(luò)入血”“百日久恙，血絡(luò)必傷”“久病入絡(luò)”“久痛入絡(luò)”，以及“痛久入血絡(luò)”等思想，并主張辛香、辛潤通絡(luò)，以及蟲蟻搜逐血絡(luò)等治療方法。目前對絡(luò)脈及絡(luò)病的研究如火如荼，然大多還停留在“血絡(luò)”的水平。且很多學(xué)者認(rèn)為，祖國醫(yī)學(xué)的“血絡(luò)”就相當(dāng)于西醫(yī)學(xué)的微循環(huán)，絡(luò)脈的滲灌氣血、濡養(yǎng)組織以及營血、津、精的互滲作用與微循環(huán)的生理功能極其相似。雖然如此，但中醫(yī)絡(luò)脈的概念涵蓋更廣，應(yīng)該說中醫(yī)的絡(luò)脈還包括與血絡(luò)并存的另一概念“氣絡(luò)”，可“氣絡(luò)”中運行的經(jīng)氣遠(yuǎn)非微循環(huán)系統(tǒng)所能解釋。

1 氣絡(luò)理論及研究現(xiàn)狀

張介賓在《類經(jīng)》中首提“氣絡(luò)”一詞，如《類經(jīng)·四卷·藏象類》曰:“血脈在中，氣絡(luò)在外，所當(dāng)實其陰經(jīng)而瀉其陽絡(luò)”，此句指明了氣絡(luò)的部位和治療大法。然遍查《類經(jīng)》再無有關(guān)“氣絡(luò)”的論述，甚為遺憾。對氣絡(luò)產(chǎn)生的病因病機及治法進(jìn)行深入探討的當(dāng)屬清代著名醫(yī)家葉天士，雖然所著的《臨證指南醫(yī)案》一書中沒有提到氣絡(luò)一詞，但在言語之間對氣絡(luò)進(jìn)行了闡述和分析。如在分析瘕和痛產(chǎn)生的病機時說到：“絡(luò)血不注沖脈，則經(jīng)阻，氣攻入絡(luò)，聚而為瘕乃痛”，又認(rèn)為“營絡(luò)氣聚結(jié)瘕”，在分析腹脹經(jīng)久不愈產(chǎn)生的病機時解釋為：“氣逆脹，汩汩有聲，已屬絡(luò)病，難除病根，氣逆入絡(luò)”。在吐血篇中，葉桂分析到：“胃脘當(dāng)心，肝經(jīng)交絡(luò)所過，上布於肺，咳嗽胃旁作酸，腹脹，絡(luò)氣逆也”。在治療上，葉桂主張“病久入絡(luò)，氣血兼有，緩圖為宜，急攻必變脹病”以及“宜和絡(luò)氣”的思想。在用藥上，葉桂認(rèn)為：“絡(luò)虛則脹，氣阻則痛，非辛香何以入絡(luò)”。故常以桃仁、柏子仁、當(dāng)歸尾等中藥入絡(luò)。

隨著氣絡(luò)概念的提出，一些有識之士開始逐漸重視起來，并進(jìn)行了理論探討。如王永炎院士［1］認(rèn)為《素問》所說的“衛(wèi)氣”就是現(xiàn)在所倡的“氣絡(luò)”，并在發(fā)表的《病絡(luò)與絡(luò)病對比研究》篇中指出:“考查《靈樞·營衛(wèi)生會篇》‘營行脈中，衛(wèi)行脈外’理論，結(jié)合現(xiàn)代研究，認(rèn)為絡(luò)脈在運行氣血上，應(yīng)包括氣絡(luò)、血絡(luò)，氣絡(luò)與血絡(luò)相伴而行，共同成為氣血運行的載體?！倍鴧且詭X教授［2］認(rèn)為:氣絡(luò)與NE I網(wǎng)絡(luò)(神經(jīng)-內(nèi)分泌- 免疫網(wǎng)絡(luò))具有高度相關(guān)性和內(nèi)在一致性，并且指出神經(jīng)遞質(zhì)、神經(jīng)肽、激素、細(xì)胞因子等信息分子及其受體不僅是NEI網(wǎng)絡(luò)通用的生物學(xué)語言，同時也應(yīng)是氣絡(luò)在分子水平上的生物學(xué)基礎(chǔ)。夏晨笑［3］認(rèn)為：氣絡(luò)非現(xiàn)代醫(yī)學(xué)的微循環(huán)系統(tǒng)，亦非神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、細(xì)胞因子調(diào)節(jié)網(wǎng)絡(luò)等，其空間位點在脈外，并認(rèn)為氣絡(luò)就是衛(wèi)氣，氣絡(luò)充滿了氣與津，氣絡(luò)就是輸送氣和津的網(wǎng)絡(luò)，在病理情況下，氣絡(luò)內(nèi)停滯的是痰。劉子旺等［4］以及劉超等［5］認(rèn)為：病氣絡(luò)者，多偏于功能的變化或喪失，少有形質(zhì)異常，并認(rèn)為絡(luò)氣郁滯是其主要病機，病理表現(xiàn)多為痰水為患或精神障礙。曾志勇等［6］認(rèn)為：“氣絡(luò)”中運行的經(jīng)氣遠(yuǎn)非微循環(huán)系統(tǒng)所能概括，且“氣絡(luò)”不僅是一個“功能單位”，而且具有物質(zhì)屬性。張明泉等［7］認(rèn)為：氣絡(luò)是在神經(jīng)、體液、免疫等諸多因素作用下小動脈平滑肌的收縮松弛變化，而且通過研究發(fā)現(xiàn)，蜈蚣提取液對在體大鼠心臟血流動力學(xué)有明顯改善［8］。

這些爭論的焦點主要集中在三個方面：①氣絡(luò)的部位。大多數(shù)人認(rèn)為氣絡(luò)的部位當(dāng)在脈外，但葉天士提出了自己獨特的看法，葉氏認(rèn)為經(jīng)絡(luò)中運行的經(jīng)氣亦在血中，所謂“病久入絡(luò)，氣血兼有”，并把這種氣稱為“絡(luò)氣”，葉氏的這一觀點還體現(xiàn)在“其初在經(jīng)在氣，其久入絡(luò)入血”的思想當(dāng)中。經(jīng)與絡(luò)本質(zhì)相同，都是運行氣血，溝通上下內(nèi)外的通道，區(qū)別在于經(jīng)為主干，絡(luò)為分支，可見此句乃互文，即初病在經(jīng)在氣亦在血，久病入絡(luò)入血亦傷氣。因此氣絡(luò)的部位劃分不能用單純的脈內(nèi)脈外進(jìn)行定義，當(dāng)根據(jù)氣絡(luò)中運行經(jīng)氣的性質(zhì)進(jìn)行劃分，由于其氣具有慓疾滑利之性，不受脈管的約束，故脈內(nèi)脈外皆有氣絡(luò)中運行的經(jīng)氣，就其分布的范圍來看，當(dāng)遍及全身。②氣絡(luò)的物質(zhì)基礎(chǔ)。一種觀點認(rèn)為氣絡(luò)的物質(zhì)基礎(chǔ)就是神經(jīng)-內(nèi)分泌- 免疫網(wǎng)絡(luò)，且其網(wǎng)絡(luò)下的神經(jīng)遞質(zhì)、神經(jīng)肽、激素、細(xì)胞因子就是氣絡(luò)在分子水平上的體現(xiàn)。而另外一種觀點對其持徹底的否認(rèn)態(tài)度，認(rèn)為氣絡(luò)與微循環(huán)系統(tǒng)，以及神經(jīng)-內(nèi)分泌- 免疫網(wǎng)絡(luò)毫不相關(guān)，又根據(jù)氣絡(luò)在脈外的部位劃分認(rèn)為氣絡(luò)的物質(zhì)基礎(chǔ)就是氣與津。而更多的人持存疑態(tài)度。③氣絡(luò)的病理表現(xiàn)形式。一種觀點認(rèn)為痰飲是氣絡(luò)的病理表現(xiàn)形式，但也有人認(rèn)為氣絡(luò)病理變化只是功能的改變或喪失，少有形質(zhì)異常。雖然他們對氣絡(luò)的病理表現(xiàn)認(rèn)識不同，但都有一個共同的看法：即氣傷入絡(luò)病情較輕，而血傷入絡(luò)病情較重。

可見，對氣絡(luò)的認(rèn)識分歧比較嚴(yán)重。究其根本，是對氣絡(luò)的部位劃分認(rèn)識不清，以及如何運用現(xiàn)代科技手段對氣絡(luò)描述的困惑所致，所以有必要從新的角度研究中醫(yī)氣絡(luò)。而代謝組學(xué)技術(shù)的發(fā)展為中醫(yī)氣絡(luò)的研究開辟了新的道路，并提供了技術(shù)支持。

2 代謝組學(xué)技術(shù)發(fā)展概況

代謝組學(xué)是繼基因組學(xué)和蛋白質(zhì)組學(xué)之后新近發(fā)展起來的一門學(xué)科，是系統(tǒng)生物學(xué)的重要組成部分。代謝組學(xué)主要是對分子量小于1 000的小分子代謝產(chǎn)物進(jìn)行定性和定量分析，這種低分子量代謝產(chǎn)物是某一生物或細(xì)胞在特定時期內(nèi)對生理反應(yīng)，病理刺激，藥物作用或遺傳影響等所做的具體應(yīng)答，它更多地反映了該生物或細(xì)胞所處的環(huán)境和狀態(tài)。因此當(dāng)各種因素作用于機體并引發(fā)生理或病理改變時，代謝產(chǎn)物都會發(fā)生相應(yīng)的改變。與基因組學(xué)和蛋白組學(xué)比較，代謝組學(xué)更具有實時性和動態(tài)性的特點，且機體內(nèi)許多生命活動，諸如細(xì)胞信號釋放、能量傳遞，以及細(xì)胞間通信等都是受代謝物調(diào)控的。所以有人認(rèn)為，“基因組學(xué)和蛋白質(zhì)組學(xué)告訴你什么可能會發(fā)生，而代謝組學(xué)則告訴你什么確實發(fā)生了?！?/p>

3 從代謝組學(xué)技術(shù)研究氣絡(luò)的可行性

運用代謝組學(xué)技術(shù)研究氣絡(luò)是可行的，這是由以下三個方面決定的。

首先，代謝組學(xué)研究對象是對分子量小于1 000的小分子代謝產(chǎn)物，這些小分子代謝產(chǎn)物具有中醫(yī)所說的慓悍滑利特性，因此它們不受脈管的約束，可以自由穿梭?，F(xiàn)代生理學(xué)研究也證明了這一現(xiàn)象：對于非脂溶性物質(zhì)，毛細(xì)血管的通透性與溶質(zhì)分子的大小有關(guān)，分子愈小，則通透性越大。而且研究還發(fā)現(xiàn)：動物細(xì)胞中，由連接子構(gòu)成的縫隙連接，僅能允許分子量小于1 000的分子通過，使相鄰細(xì)胞間形成電耦聯(lián)和代謝耦聯(lián)?？梢姡x組學(xué)研究的對象符合中醫(yī)氣絡(luò)中運行的經(jīng)氣概念。

其次，代謝組學(xué)是從系統(tǒng)整體效應(yīng)的角度去看待研究對象，而非從某一個具體的化合物變化入手。這種從宏觀的、整體的、系統(tǒng)的研究角度出發(fā)，符合中醫(yī)氣絡(luò)在生理上布散全身、在病理上久病入絡(luò)，在癥狀上表現(xiàn)復(fù)雜的特性，符合中醫(yī)從普遍聯(lián)系的變化中去分析、認(rèn)識把握疾病發(fā)生、發(fā)展、變化的客觀規(guī)律的認(rèn)識，更符合中醫(yī)天人相應(yīng)的整體思維觀。

再次，代謝組學(xué)是研究某一生物或細(xì)胞在特定時期內(nèi)對生理反應(yīng)，病理刺激，藥物作用或遺傳影響等所做的具體應(yīng)答，它更多地反映了該生物或細(xì)胞所處的環(huán)境和狀態(tài)。這與中醫(yī)的恒動思想十分相似。而中醫(yī)氣絡(luò)中運行的氣，在機體內(nèi)無時不刻地進(jìn)行著運動和變化，因此如何把握由于疾病或藥物治療等因素作用機體，引起體液組成成分產(chǎn)生異常變化的瞬間狀態(tài)？是輒待解決的問題。而代謝組學(xué)的出現(xiàn)為這一難題提供了技術(shù)支持。代謝組學(xué)就是檢測體液中代謝物水平動態(tài)變化，提取潛在的有診斷或常規(guī)程序化價值的生化信息，以此來反映生物體在外源刺激作用下真實的體內(nèi)的生物學(xué)過程。

4 結(jié)語

中醫(yī)氣絡(luò)的研究方向應(yīng)是在遵循整體原則和氣屬性的慓疾滑利基礎(chǔ)之上， 充分把握氣絡(luò)運行的內(nèi)在規(guī)律與本質(zhì)， 擴(kuò)大氣絡(luò)的應(yīng)用范圍，豐富氣絡(luò)的理論內(nèi)涵。代謝組學(xué)的應(yīng)用理念和中醫(yī)認(rèn)識氣絡(luò)的思維方法有許多共性。利用代謝組學(xué)技術(shù)探索中醫(yī)氣絡(luò)的小分子代謝產(chǎn)物以及從代謝水平探索藥物治療改變氣絡(luò)的機理， 將有可能使氣絡(luò)研究在代謝水平上有所突破。

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篇10

1科學(xué)與非科學(xué)的區(qū)別

1.1科學(xué)與非科學(xué)的概念

科學(xué)的本意是知識、學(xué)問。對于科學(xué)與非科學(xué)的含義，有以下小同的理解:有的人認(rèn)為，科學(xué)就是尋根究底，科學(xué)就是接近真實。只有科學(xué)才能使我們面對真實，進(jìn)而真正地解決問題。也就是說，真實的東西就是科學(xué)，小真實的東西就是非科學(xué);有的人認(rèn)為，科學(xué)就是探索自然，探索真理。無論是牛頓的三定律，愛因斯坦的相對論還是簡單的庫侖定律，都是人類探索自然的結(jié)果，而這些經(jīng)過歷史檢驗，沉淀下來的理論一一真理，尊稱為科學(xué)，而對那些憑空捏造、經(jīng)小起檢驗的東西成為非科學(xué);有的人認(rèn)為，科學(xué)就是尊重邏輯推理，即:1)首先設(shè)定基本假設(shè)，作為小可證明的公理。2)一切結(jié)論都需要通過比較嚴(yán)格的數(shù)學(xué)推導(dǎo)，得出很多與基本假設(shè)相差很多的結(jié)論。小符合邏輯推理的就是非科學(xué)。有的人認(rèn)為，科學(xué)就是尊重事實，與事實相符，否則就是非科學(xué)。還有的人認(rèn)為，科學(xué)能預(yù)測未觀察到的現(xiàn)象。量子力學(xué)預(yù)言了約瑟夫森效應(yīng)，量子光學(xué)預(yù)言了量子拍形成等等。

對于上述觀點，我認(rèn)為有合理的成分，但小完整。我認(rèn)為，科學(xué)是關(guān)于自然、社會和思維的知識體系?；蛘哒f，科學(xué)是以范疇、定理和定律形式反映世界本質(zhì)和運動規(guī)律的知識體系。

1.2科學(xué)與非科學(xué)的劃界問題

科學(xué)與非科學(xué)的劃界，主要有四個小同標(biāo)準(zhǔn):一是可證實性原則，可證實性是指能夠想象出一個命題的證明方法來確定它的意義，至于這種方法能否被實際采用則是另外一回事。也就是說，可證實性是原則上可能被證實，而小是技術(shù)上的可證實。二是波普爾提出的可證偽性標(biāo)準(zhǔn)，認(rèn)為一個理論的科學(xué)性的評價標(biāo)準(zhǔn)就是它的可證偽性。三是庫恩的范式論劃界標(biāo)準(zhǔn)。庫恩的范式提倡的是一種科學(xué)家共同協(xié)商的標(biāo)準(zhǔn)，認(rèn)為科學(xué)理論由科學(xué)家內(nèi)部的共同信念所決定，從而將科學(xué)與非科學(xué)的劃界標(biāo)準(zhǔn)從客觀方面引向了主觀方面。四是怎么都行標(biāo)準(zhǔn)，也就是費耶阿本德的消除分界論。費耶阿本德認(rèn)為科學(xué)與非科學(xué)學(xué)之問沒有一條絕對的界線。

顯然地，以上四種標(biāo)準(zhǔn)都小能較好地解決科學(xué)與非科學(xué)的劃界問題。我認(rèn)為，合理的劃分標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)該從科學(xué)的含義出發(fā)，包括兩個方面:一是符合事物發(fā)展的規(guī)律，具有有用性。二是經(jīng)得起實證檢驗。

1.3辯證看待科學(xué)與非科學(xué)的劃分

科學(xué)與非科學(xué)是一對矛盾，既對立又統(tǒng)一，在一定條件下，二者還可相互轉(zhuǎn)化。非科學(xué)甚至偽科學(xué)有助于科學(xué)的發(fā)展并可在一定條件下向科學(xué)轉(zhuǎn)化，反之亦然。科學(xué)與非科學(xué)的關(guān)系問題既是一個很基本的科學(xué)問題又是一個極其復(fù)雜的哲學(xué)問題，在小同的歷史時期，將會有小同的內(nèi)容和標(biāo)準(zhǔn)。所以，我們應(yīng)該在一定的條件下，客觀、全面、辯證地判斷科學(xué)與非科學(xué)。

2中醫(yī)萬法的一般特指

中醫(yī)方法有兩個基本特點，一是整體觀念。一是辨證論治。

2.1整體觀念

(1)人體是有機的整體。中醫(yī)認(rèn)為人體是一個有機整體，臟器、組織、器官在生理上相互聯(lián)系，保持協(xié)調(diào)平衡。正常的生理活動一方面要靠臟腑組織發(fā)揮自己的功能;另一方面又要靠它們之問相輔相成的協(xié)同作用和相反相成的制約作用，才能維持生理平衡。人體各個部分是以五臟為中心，通過經(jīng)絡(luò)系統(tǒng)有機地聯(lián)系起來，構(gòu)成一個表里相連，上下溝通，協(xié)調(diào)共濟(jì)、井然有序的統(tǒng)一整體。因此，中醫(yī)認(rèn)為，人體局部的病理變化往往與全身臟腑、氣血、陰陽的盛衰有關(guān)。診斷時，可以通過外在的變化，判斷內(nèi)臟的病變。治療時，對于局部的病變，也從整體出發(fā)，確定治療方法。

(2)人與自然界的統(tǒng)一性。人類生活在自然界中，自然界存在著人類賴以生存的必要條件。同時，自然界的變化(如季節(jié)氣候、晝夜晨昏、地區(qū)方域等)又可以直接或問接地影響人體，而機體則相應(yīng)地產(chǎn)生反應(yīng)。屬于生理范圍內(nèi)的，即是生理的適應(yīng)性;超越了這個范圍，即是病理性反應(yīng)。因此，人要主動地適應(yīng)環(huán)境。在治療上，因時、因地、因人制宜，也就成為重要原則。

2.2辨證論治

辨證論治是中醫(yī)認(rèn)識和治療疾病的基本原則，是中醫(yī)學(xué)對疾病的一種特殊的研究和處理方法，也是中醫(yī)學(xué)的基本特點之一。證，是機體在疾病發(fā)展過程中的某一階段的病理概括。辨證，就是將四診(望、聞、問、切)所收集的資料、癥狀、體征，通過分析、綜合，判斷為某種證。論治，就是確定相應(yīng)的治療方法。中醫(yī)治病首先著眼于證，而小是病的異同。因此，同一疾病的小同證候，治療方法就小同;而小同疾病，只要證候相同，便可以用同一方法治療，這就是同病異治、異病同治。這種針對疾病發(fā)展過程中小同質(zhì)的矛盾用小同的方法去解決的法則，就是辨證論治的精神實質(zhì)。

3中醫(yī)是科學(xué)

按照上述科學(xué)與非科學(xué)的劃分標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)中醫(yī)治病的原理、方法和效果，我認(rèn)為中醫(yī)是合乎科學(xué)的，理由如下:

3.1中醫(yī)是對人體生命活動和疾病變化規(guī)律的理論概括

中醫(yī)是經(jīng)過長期的臨床實踐，在唯物論和辯證法思想指導(dǎo)下逐步形成的，它有科學(xué)的治病原理，主要包括陰陽、五行、氣血津液、經(jīng)絡(luò)、運氣等學(xué)說。

3.2中醫(yī)具有小可或缺的現(xiàn)實作用

中醫(yī)藥防病治病的科學(xué)價值已經(jīng)為千百年來的歷史所檢驗和證明。在現(xiàn)代醫(yī)學(xué)迅速發(fā)展的今天，通過現(xiàn)代科學(xué)手段檢測，沒有實質(zhì)性病變的心腦血管疾病、呼吸系統(tǒng)疾病、消化系統(tǒng)疾病、各種病毒和細(xì)菌感染性疾病、婦幼疾病、中醫(yī)藥仍然顯示良好的治療效果，在小孕小育、月經(jīng)小調(diào)、紅崩白帶、水腫病、肝腹水、胃痛、脫發(fā)、性腹瀉、骨傷、形寒肢冷、免疫功能低下等領(lǐng)域，中醫(yī)藥更顯其獨特功效?？梢?，在現(xiàn)代醫(yī)學(xué)高度發(fā)達(dá)的今天，中醫(yī)仍然發(fā)揮著小可代替的作用。