开辟中医药网络药理学新方向!这一“导航系统”装进人体可发现胃癌“极早期”#中医药# #发现# #治病# (中国中医药报 汪铭)

20多年来,清华大学教授李梢致力于在中医药和现代科学间寻求深度融合,开辟了中医药网络药理学新方向,在胃癌防治等方面取得系列突破——

现代科技的发展带来新的挑战和机遇,中医药学亟待从融合中寻求发展之路,用现代科技方法解读中医药治病的原理,推进科技创新,实现中医药事业高质量发展。

清华大学自动化系教授李梢主要从事生物信息学与中医药现代化研究,开辟了中医药网络药理学新方向,在促进胃癌极早期防治等方面取得了创造性成果,助推中医药科学化和现代化发展。2022年10月1日,李梢当选英国皇家生物学会会士,英国皇家生物学会是全球具有重大影响力的生物学组织之一,表明了对李梢相关研究的认可。

中医药守正创新需要探路者

李梢出生于传承16代的中医世家,父亲是首届国医大师李济仁。李梢接受过传统的中医教育,也接受过现代的中医教育。父亲李济仁和博士生导师王永炎都鼓励他对中医要知其然,也要知其所以然。在他的学医过程中,经常有人问他:中医治病的原理究竟是什么?这个问题一直萦绕在他脑海。

中医具有整体观念,几千年来都是通过望闻问切、中药方剂等手段来诊治疾病,而快速发展的现代医学生命科学讲究从局部去深入研究。从现代科学角度来看,中医诊疗过程在人体内好似一个“黑箱”,无法从内部观察其蕴含的机理,只能通过外部的表现进行观测。

要回答中医治病的道理,显然还需要寻找新的探索路径。在李梢看来,探索并不容易,但总得有人去尝试,中医药创新发展与未来对话,需要探路者。

1999年,在李梢博士二年级时,他提出了中医药不是和单个生物分子有关,而是和生物分子相互作用的网络、网络的动态变化有关的假说,这个网络有可能表征中医药的整体。当时恰逢人类基因组计划、生物信息学刚刚兴起,清华大学自动化系的“三论一智”(“三论”指信息论、系统论、控制论;“一智”指人工智能)的学科特点和中医药整体观、系统观的思维十分契合。在中国科学院院士李衍达的支持下,2001年,李梢进入了清华大学自动化系,开始了“生物信息学与中医药现代化”的大跨度交叉学科研究。

交叉学科可以探索,但如此大的跨度,怎样才能守住中医药的底蕴,巧妙地将现代科学融入其中,李梢面临诸多难题。讲不清中医药在机体内部如何发挥作用,中医药的科学内涵就无法被揭示;采用现代医学常用的还原分析方法,很容易丢掉中医的整体特色;缺少中医药在微观层面的数据积累,从微观和系统的角度阐释中医药的“整体”特色也是挑战。

经过反复思考,李梢提出了一个大胆的想法:把中医的整体思维用于微观的生物层面,在人体“黑箱”里建立一个“GPS(导航)系统”,全面计算出中西医药与生物分子的关联,用于支撑中医药的创新发展。

在这一阶段中,李梢熬白了头。但令人高兴的是,经过多年摸索,这一构想得以实现。李梢和他的团队建立了中西医药分子网络导航系统——UNIQ系统(基于网络靶标的药物网络药理学智能和定量分析方法与系统),践行了中医药“守正创新”。

新方法推进中医药科技创新

在人体内部建起一个导航系统,通过系统预测的这种新方法,有望更好地揭示中医药的原理。

UNIQ系统借鉴了中医整体观的“取象比类”思想,即“取宏观之象、比微观之类”。从全局来看,人类表型网络(人类疾病,包括中医证候的临床表现)、生物分子网络(生物体内部的基因、蛋白之间)、中西药物网络之间存在着一种“宏微观模块化关联”关系。例如,临床表现越相似,相关的基因和基因产物在网络上越聚集。这张由疾病、药物和生物分子织成的网络就好比由无数道路组成的地图,找到编码规律才能获取揭秘人体“黑箱”的钥匙。

李梢团队研制了中西医表型、生物分子网络、中西药物的“关系推断”算法,实现了当时国际最高精度的致病基因、药物靶标预测,在生物分子网络上实现了众多疾病和药物内在关系的定位和导航。目前,他们已经把中西医表型—细胞—分子—中西药物之间的关系都进行了全局性的预测。人体“黑箱”的“GPS系统”的探索,既使得中医药思维能在微观层次发现规律,又可以让现代医学生命科学积累的大数据为中医药所用,为阐释中医药科学原理开拓了一个新的方向,也为人工智能、大数据与中医药的交叉创新提供了范例。

UNIQ系统已经用于阐释寒热、扶正等中医核心原理的生物网络机制,实现了中医药精准研发的关键技术突破。除此之外,李梢团队还致力于利用UNIQ系统解决一些重大现实难题,胃癌极早期精准中医防治系统便是他们的成果。

李梢团队建立的胃癌“智能早筛—极早诊断—精准早治”三位一体的中西医精准诊疗系统是中医治未病思想的体现。我国胃癌发病率占全球的44%、长期以来我国早诊率低于10%。受中医治未病理论的启发,李梢团队认为在胃癌发生之前会有一个更早的、能够预警癌变发生的“极早期”阶段,找出这个阶段的特征,进行提前阻断,便有可能实现胃癌治未病。

利用UNIQ系统,结合大规模病例样本的采集和检测,李梢团队构建了胃炎癌转化的寒热证分子网络、舌苔菌群网络、胃组织单细胞网络,发现了本虚标实、寒热失衡促使胃炎癌转化的内在规律,尤其是在部分中医证候典型、病理诊断处于低级别异型增生阶段的患者胃组织上发现了一类“胃癌极早期细胞”,它与胃早癌细胞分子特征高度类似,可以表征胃癌癌变的萌芽阶段。

李梢团队进而找到了胃癌极早期细胞的标志物,采集2700多例胃炎癌转化序贯病例样本,对标志物染色,发现能够使得胃癌发生的预判提前10个月,标志物阳性的样本中有85%的病例后期发展为胃早癌,这为解决我国胃癌早诊率低的难题提供了突破口。

围绕胃癌“极早期”的中西医特征,李梢团队还研制出了智能中医管理系统,发现了精准预防中药,开展了胃病中成药机制解析,提升了胃炎癌转化中医药精准诊疗水平。这一三位一体系统已应用于胃癌高发区,有助于支撑国家慢性病综合防控示范区建设,相关专利也在转化并投入企业化生产,进一步落实研发与推广。

目前,很多肿瘤或其他疾病每当发现之时便已是晚期,医疗负担重,效率与生存率也不高,如何进行早期干预诊疗十分重要。目前,李梢团队也运用治未病理论,对肝癌及其他肿瘤研究进行尝试。

促进创新需要交叉活力

李梢认为,中医药与现代科学并不互斥,二者能够相得益彰、共同发展。科学思维方式的进步,信息科学、数学等领域的发展都为人体复杂系统的研究打下更深的基础,为中医药的创新发展提供了新的思路与方向。多学科交叉研究能够更好地进行资源整合与协作,激发中医药创新力。当前,迫切需要以中医学理论与实践为指导,借鉴系统生物学、大数据、人工智能等前沿技术,开展多学科交叉的研究。

2020年,依托清华大学自动化系,凝聚多院系力量,清华大学北京市中医药交叉研究所成立,李梢担任所长,这是国内外首个在综合性重点大学依托信息学科成立的中医药交叉研究机构。2022年3月,国家中医药管理局与清华大学签署了《中医药创新发展合作框架协议》,这一举措是对中医药创新发展的高度重视和责任担当。

李梢的团队汇集了来自自动化、计算机、中医药、生物学等不同专业背景的同学,大家都朝着中医药现代化、重大疾病防治的共同目标而努力奋斗、坚持探索。

进行中医药大跨度交叉研究,李梢团队不免也会碰到问题。现代学科背景的同学难以理解中医药的诊疗理念,不知道如何用自身所学去解读宏观中医药的生物学基础,李梢则是大家的领路人。

李梢认为,中医药现代化需要中医药工作者与现代科技工作者之间打破隔阂,增进理解,共同推进。

【文明实践在泰安丨岱岳区:打造新时代“枫桥经验”岱岳版】
基层强则国家强,基层安则天下安。党的十八大以来,岱岳区坚持以建立健全基层治理体系和机制、提升基层治理能力为抓手,统筹发力,系统治理,创新实施一元主导多元化解、社会信用体系建设、为民协商、新时代文明实践等工作,基层社会治理取得显著成效。

今年以来,岱岳区进一步更新治理理念、创新治理方式,重塑党建引领的网格化综合治理体系,专门成立城镇治理工作委员会党委,坚持以创建“七星”和美社区、“四好”镇区为抓手,持续深化基层治理工作成果。

坚持党建引领。岱岳区坚持把党的领导优势转化为基层社会治理效能,以党建一张网,重塑基层治理网,优化设置网格1671个,配备网格员队伍2497人,实现了“多网合一”。在城市,对万人以上社区进行拆分,新增城市社区16个,社区书记全部从机关干部中择优选任,今年一次性新招聘了90名社区工作者,已全部到岗工作。搭建“社区党委——小区党总支——楼栋党支部——党员中心户”的“金字塔”形组织架构,把支部建到楼栋上、物业上、业委会上,实现党的组织和工作触角进楼入户。在农村,搭建“村党支部——网格党小组——党员中心户”组织架构,实现党的基层组织体系全网覆盖。组织1.8万名党员到社区报到、进网格服务,认领服务岗位1.3万个,累计开展志愿服务活动2.3万人次。

坚持问题导向。岱岳区聚焦数据不全、底数不清的问题,自主研发“岱岳网格宝”微信小程序,深入开展网格员“敲门问候”活动,采集信息25.8万户、66.9万人,整理形成“一张图、一张表、一套档案”,实现以房管人、以静制动。聚焦业委会缺失、沟通不畅问题,新建改建业委会112个,出台工作细则和考核评价办法,推动业委会规范运行。聚焦物业覆盖不全、服务不规范问题,以市场化方式选聘物业公司,全区180个小区实现物业管理,覆盖率达到97.2%。今年,岱岳区以创新加强社会治理为总抓手,投资1200余万元,新建区社会治理服务中心,整合20多个部门职能、业务,聚焦城镇治理、网格化治理、矛盾纠纷一站式多元化调处、民生高效服务落实四个重点,推动信息汇聚、资源整合、指挥集成、联动共治,实现群众操心事、烦心事、揪心事“一扇门受理、一站式解决”。

坚持共治共享。岱岳区坚持“民事民议、民事民办、民事民管”,搭建区、镇、村三级“为民协商”议事平台,实现议事厅全覆盖,讨论制定居民公约、村规民约495个,解决道路整治、债务化解难等问题超过了5000件。创新成立“1队7组”的互助服务组织,成功举办26场和美邻里节活动,通过开展“邻里味、邻里学、邻里乐、邻里帮、邻里颂、邻里惠”六大品牌活动,让“陌邻”变“睦邻”。率先在全市全面铺开农村、社区信用体系建设,为全区67万居民建立信用档案,将信用积分导入基层治理,正在全力争创省社会信用体系建设典型城市。

下一步,岱岳区将创新思路,探索新路,不断提升基层治理的社会化、法治化、智能化、专业化水平,打造新时代“枫桥经验”的“岱岳版”。

通讯员: 彭辉

合肥高新区:“智慧中药房”让中医药更亲民
作者:刘畅

2022年5月,安徽省卫生健康委、省发展改革委、省中医药管理局联合印发了《安徽省“十四五”中医药发展规划》,文件中表示,将大力支持建设中医药信息化平台、发展智慧中医医疗服务。中医药作为传统国粹的代表,是如何与“信息化”、“智慧平台”等关键词联系上的?如何利用先进技术为中医药产业赋能,为百姓造福?带着这些疑问,记者走进了位于合肥高新区的康春堂药业有限责任公司。

在线处方,专业生产
在康春堂建设的“智慧中药房”里,一批中药师正忙碌于一批先进生产设备之间,成批的中药材先是分别调配整理好,然后在机器里集中煎煮,最终直接做成密封的中药汤剂,便于运输和储存。
“智慧”体现在何处?据康春堂董事长孔振介绍称,“智慧中药房”首先通过与医疗机构HIS系统(处方管理系统)对接,在线获取电子处方,通过系统+人工的方式,进行严谨的处方审核后,利用专业机器进行自动化煎煮生产,并将包装好的药品直接配送上门。目前,公司已与省内多家医院建立了合作关系,为患者提供一站式综合药事服务。
“智慧中药房”自动化煎煮生产

技术赋能,优势明显
对比传统的开方煎药模式,“智慧中药房”有诸多优势。“目前我们同城之内上午传送处方,下午即可拿到中药汤剂,省内患者次日即可配送到位。通过机器操作,人工监督,保障了煎药的工艺与质量稳定,解决了患者自行煎煮效果差、费时费力的困扰,高效率的生产也减少了患者取药时间,做到方便、快捷、安全、贴心。”
“传统医疗机构建立一个中药房成本很高,既要考虑采购成本问题,还要考虑药材贮存、养护的人力成本及管理等问题。”孔振表示,针对这个痛点,康春堂建立了“智慧中药房”,形成专业化、规模化效应,统一采购、统一管理、统一配送。“目前我司智慧中药房汤剂、膏方日产能可达5万袋,可满足大量医疗机构的需要。”孔振认为,“智慧中药房”做到了四方受益,“政府受益、百姓受益,医院受益,企业受益。”
那么这么大规模的中药集中生产,质量和安全如何得以保证?孔振介绍称,他们从源头把关,确保全流程的专业可靠。首先,在药材采购方面,公司拥有专业的进口检测设备,检测结果真实、可靠、稳定,确保了药材来源的品质。其次,在处方复核方面,每一个收到的处方,都会通过机器校对+专业中药师人工复核,确保处方无误才开始生产。最后,物联网技术的赋能,让处方可以做到“一人、一方、一码”,从接方到配送全流程能够做到安全、透明、可追溯。

经典名方,传承创新
合肥康春堂药业有限责任公司成立于2013年,9年来,公司先后与北京中医药大学、安徽中医药大学、南京中医药大学等国内高等院校和科研机构深入合作。牵头主持了21项中药创新关键技术的研究,已申请发明专利4项,已授权实用新型专利15项,外观专利2项、软件著作权22项,发表论文2篇。2019年,公司被认定为“国家高新技术企业”、“安徽省专精特新企业”。
除了发展中药智能化生产之外,公司目前还着力于经典名方的传承与创新。我国中医源远流长,仅清代以前中医典籍中所记载的方剂就超过10万首,其中仍被广泛应用、疗效确切、且具有明显特色与优势的方剂将是未来经典名方开发的重点。康春堂2018年启动经典名方项目,已开展泻白散、清肺汤颗粒、辛夷散3个产品的研究。未来计划采用现代工艺技术和质量控制技术,对经典名方的汤剂利用提取、浓缩、干燥、制粒技术制成颗粒剂型,确保质量可控,用药安全。
孔振表示,“未来,公司将继续秉承‘儒道治企,仁惠天下’的核心理念,立足传统中药文化,以提高全民健康为使命,从中药源头控制,规范道地药材种植、倾力现代中药研发、致力于中医药事业发展。”


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