證候的模型觀、原型與建模方法

王招榮　趙宏杰　張笑波　雷鈞濤　林宇春

【關(guān)鍵詞】模型；證候；原型；系統(tǒng)生物學(xué)；復(fù)雜性科學(xué)；topdown;指紋圖譜

證候是中醫(yī)學(xué)科的關(guān)鍵科學(xué)問(wèn)題，NSFC和973計(jì)劃的支持重點(diǎn)，有重要進(jìn)展仍期待突破。筆者整理自己近年的研究如下。

1 證候的模型觀

復(fù)雜性科學(xué)和系統(tǒng)生物學(xué)把人體生命活動(dòng)當(dāng)作一個(gè)復(fù)雜系統(tǒng)，用數(shù)學(xué)模型來(lái)研究它，用它們的觀點(diǎn)看，證候就是一種數(shù)學(xué)模型。

2 證候模型的層次屬性和學(xué)科屬性

人體這個(gè)復(fù)雜系統(tǒng)有分子、細(xì)胞、器官、系統(tǒng)、整體等等多個(gè)層次，模型也就有了相對(duì)應(yīng)的分子模型、器官模型、整體模型……等不同層次的模型，而證候是整體這個(gè)層次的模型。

與病理解剖模型不同，證候模型屬于病理生理模型。筆者認(rèn)為，藏象學(xué)為生理學(xué)，則證侯學(xué)為病理生理學(xué)，證候模型為病理生理模型，則藏象模型為生理模型，研究從生理模型開(kāi)始，易于知常達(dá)變。

3 證候模型的原型

模型是對(duì)現(xiàn)實(shí)事物的抽象，被抽象的現(xiàn)實(shí)事物就是模型的原型。內(nèi)環(huán)境是人體內(nèi)物質(zhì)、能量和信息交換的場(chǎng)所，是人整體層次的功能活動(dòng)的體現(xiàn)。證候模型是整體層次的功能模型，那么內(nèi)環(huán)境就是證候模型的原型。從技術(shù)實(shí)現(xiàn)考慮，血液可以大體映射或代表內(nèi)環(huán)境。

找到了證候模型的原型，就把原來(lái)的證候概念模型充實(shí)為基于生物學(xué)和生理學(xué)數(shù)據(jù)的模型，也實(shí)現(xiàn)了證本質(zhì)研究的若干目標(biāo)。

4 證候、藏象模型與top-down建模及血液成分模塊劃分

系統(tǒng)生物學(xué)通常bottom-up建模的次序是分子->通路->網(wǎng)絡(luò)->模塊->整體模型。而中醫(yī)藏象模型是top-down建模，次序是整體模型->模塊->網(wǎng)絡(luò)->通路->分子。這樣的top-down建模中，模塊化分就是首要的問(wèn)題了。

把一整天劃分為五個(gè)時(shí)間段，對(duì)應(yīng)于五行藏象的肝、心、脾、肺、腎，這五個(gè)藏象隨時(shí)間推移依次達(dá)到功能最旺盛。

血液是藏象整體的原型，那五行藏象就是把血液成分劃分為五個(gè)模塊，根據(jù)的是藏氣法時(shí)，五行旺相休囚理論。

血液成分的種類數(shù)以千計(jì)，它們?cè)谘褐械木唧w含量隨時(shí)間呈節(jié)律性波動(dòng)，根據(jù)各成分含量波動(dòng)曲線的峰值所處時(shí)間段的不同，就可以把這數(shù)以千計(jì)的血液成分劃分為五類，每一類是一個(gè)功能模塊，五類即五個(gè)功能模塊。

5 證候模型的血液指紋圖譜

系統(tǒng)生物學(xué)建模，通常要提取某個(gè)層面的整體信息，因而采用基因指紋圖譜、蛋白指紋圖譜、代謝指紋圖譜等各種指紋圖譜方法，那證候模型的建模也應(yīng)該采用指紋圖譜方法提取整體層次的全部信息，具體的就是血液指紋圖譜，而且血液指紋圖譜大致上可以看做：血細(xì)胞指紋圖譜+血漿蛋白指紋圖譜+整體代謝指紋圖譜，有了血液指紋圖譜證候模型，還可以進(jìn)一步整合癥狀體征、輔助檢查數(shù)據(jù)、各種個(gè)人個(gè)體信息建立網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫(kù)與廣義證候模型，實(shí)現(xiàn)基于此的個(gè)體化診療。

6 多智能體系統(tǒng)解讀證候模型

基于智能agent 的多agent 系統(tǒng)的建模與仿真技術(shù)，從模擬組成系統(tǒng)的個(gè)體(agent)的局部微觀行為著手，獲得系統(tǒng)的宏觀行為特性，因而在研究復(fù)雜系統(tǒng)中發(fā)揮越來(lái)越重要的作用。用于生物體系的建模研究，國(guó)際上已經(jīng)開(kāi)展，有研究者提出了MAS用于生物體系建模的概念框架、并有用MAS對(duì)免疫系統(tǒng)、線粒體代謝進(jìn)行建模仿真的初步報(bào)道。以之解讀和實(shí)現(xiàn)證候模型，是個(gè)便捷的方法。

參 考 文 獻(xiàn)

［1］ 林宇春，趙宏杰，張學(xué)斌.略論藏象內(nèi)環(huán)境自穩(wěn)態(tài)學(xué)說(shuō).中國(guó)中醫(yī)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)雜志,2008，08.

［2］ 趙宏杰，雷鈞濤.以代謝物組學(xué)為參照介紹血液指紋圖譜中醫(yī)藥信息學(xué)研究方法.中華中醫(yī)藥學(xué)刊，2007，09.

［3］ 趙宏杰，雷鈞濤，等.中醫(yī)系統(tǒng)生物學(xué)研究幾個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題的探討.中國(guó)中醫(yī)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)雜志，2008，07.