中藥藥理信息平臺數(shù)據(jù)庫建立的研究*

河北中醫(yī)學(xué)院 王建嶺 李仁玲 (石家莊050091)

中藥藥理具有豐富的信息資源，包括中藥藥物、期刊文獻(xiàn)、教育及實驗信息等，這些信息對中藥藥理學(xué)習(xí)和研究非常有用，但是信息分散不方便獲取和利用。為了拓寬中藥藥理信息的獲取渠道，搜集、整理中藥藥理信息，結(jié)合網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)庫技術(shù)，為信息需求者提供服務(wù)，提高資源的價值。［1］

1 中藥藥理信息數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)

中藥藥理信息系統(tǒng)為中醫(yī)藥科研、教育提供中藥藥理信息支持，這些信息包括中藥基本信息、毒理、實驗方法等等。科研人員和學(xué)習(xí)者可以查詢中藥化學(xué)成分、臨床藥理等方面，并可利用數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)，獲取這些信息中蘊(yùn)含的非常有價值的知識。本系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1 中藥藥理信息系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

中藥藥理信息系統(tǒng)內(nèi)設(shè)立科學(xué)研究、教育資源及論壇等?？茖W(xué)研究為科研人員開展中藥藥理研究提供中藥藥理信息、研究現(xiàn)狀及研究方法等基本信息。另外，科研人員及學(xué)生可利用本系統(tǒng)方便快捷地查詢到相關(guān)實驗研究方法等。教育資源為師生學(xué)習(xí)中藥藥理學(xué)的平臺，包含中藥藥理學(xué)教學(xué)視頻、課程、課件等?？茖W(xué)研究展現(xiàn)中藥藥物信息、中藥藥理學(xué)研究現(xiàn)狀、研究方法及相關(guān)實驗研究方法等信息。論壇是中藥藥理研究者學(xué)習(xí)交流的空間，彼此交換信息，解答學(xué)習(xí)中的疑惑，促進(jìn)中藥藥理學(xué)學(xué)習(xí)的深入。

中藥藥理信息系統(tǒng)強(qiáng)大的服務(wù)能力來自后臺強(qiáng)健又有大量數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫支持。數(shù)據(jù)庫首先設(shè)計數(shù)據(jù)庫的結(jié)構(gòu)及數(shù)據(jù)表字段的選擇，數(shù)據(jù)表與數(shù)據(jù)表間建立適當(dāng)?shù)年P(guān)系，以便在信息使用中進(jìn)行信息關(guān)聯(lián)和檢索。因此，充分分析理解中藥藥理信息，發(fā)掘中藥藥理信息數(shù)據(jù)間的內(nèi)涵關(guān)系。這些數(shù)據(jù)包含中藥藥物基本信息(包括藥物屬性、化學(xué)成分等)、文獻(xiàn)信息(包括文獻(xiàn)題名、來源、作者、關(guān)鍵詞、摘要等)、實驗方法信息(包括樣品、儀器、動物、造模方法、實驗步驟等)、動物信息(包括動物名稱、種屬等)和檢測方法信息(包括檢測方法、效應(yīng)部位、指標(biāo)等)等。

2 中藥藥理信息數(shù)據(jù)庫的建立

2.1 中藥藥理信息數(shù)據(jù)庫主題的確定 在數(shù)據(jù)庫建立中，首先分析不同中藥的藥理信息特點(diǎn)，實驗方法等，確定中藥信息、實驗等的重要屬性，從而確立數(shù)據(jù)庫的主題內(nèi)容、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)及粒度，根據(jù)不同類型的信息建立相關(guān)數(shù)據(jù)表及其相關(guān)聯(lián)信息的關(guān)系。

中藥藥理信息內(nèi)容豐富，對信息進(jìn)行分類并在數(shù)據(jù)庫中確定主題，如藥物、文獻(xiàn)、實驗方法等。主題中數(shù)據(jù)的粒度是衡量數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)的運(yùn)用能力，反映數(shù)據(jù)倉庫所能回答的問題多少，也會影響倉庫中數(shù)據(jù)的存儲量。數(shù)據(jù)的粒度劃分的越細(xì)，則實例的屬性描述的越豐富、越準(zhǔn)確。［2］然而，粒度過小數(shù)據(jù)的綜合運(yùn)用能力下降。數(shù)據(jù)庫設(shè)計中根據(jù)中藥藥理信息的特征，以及用戶對信息的需求情況，確定中藥藥理及相關(guān)信息數(shù)據(jù)的粒度。這樣數(shù)據(jù)庫既能準(zhǔn)確描述中藥藥理及相關(guān)內(nèi)容的信息，又能為用戶提供更加豐富的信息用于學(xué)習(xí)研究和發(fā)掘有價值的信息應(yīng)用。例如:

文獻(xiàn):文獻(xiàn)題名、來源、作者、關(guān)鍵詞、中文摘要、英文摘要……

中藥:藥名、別名、英譯名、藥材基原、動植物形態(tài)、資源分布、性味、歸經(jīng)、功效、主治、用法用量、產(chǎn)地、化學(xué)成份、藥理作用、毒理學(xué)、藥材基原、資源分布、栽培或養(yǎng)殖、采集加工、炮制方法、藥材鑒別……

中藥化學(xué)成分:品名、化學(xué)名稱、理化性質(zhì)、分子式、藥理作用、功效、臨床應(yīng)用、毒性、不良反應(yīng)、用途分類……

藥理研究方法:方法名稱、方法介紹、操作過程、特點(diǎn)……

2.2 中藥藥理信息數(shù)據(jù)庫的關(guān)系建立 中藥藥理信息數(shù)據(jù)庫中邏輯模型就是關(guān)系模型，一個主題就表示一個關(guān)系。各主題的數(shù)據(jù)表間存在某種聯(lián)系，關(guān)系數(shù)據(jù)庫中將數(shù)據(jù)表間的聯(lián)系都用關(guān)系來表示。［3］因此，中藥藥理數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)組織都用關(guān)系來表示。便于用戶檢索和挖掘中藥藥理信息，建立各項中藥藥理主題關(guān)系，比如中藥藥物、實驗、文獻(xiàn)等一級關(guān)系。對一級關(guān)系進(jìn)一步細(xì)化，建立更加精細(xì)的關(guān)系，如中藥藥物關(guān)系又包括藥物信息、中藥藥理作用、中藥化學(xué)成分、實驗等，例如中藥藥理數(shù)據(jù)庫中部分關(guān)系如圖2。

圖2 數(shù)據(jù)庫部分關(guān)系

2.3 中藥藥理信息數(shù)據(jù)庫的系統(tǒng)建立 中藥藥理信息平臺數(shù)據(jù)庫架構(gòu)關(guān)鍵在于數(shù)據(jù)庫的建立和數(shù)據(jù)應(yīng)用平臺的建設(shè)。

信息系統(tǒng)是采用基于B/S 的3 層體系結(jié)構(gòu)，運(yùn)用SQL server 數(shù)據(jù)庫技術(shù)、JDBC 技術(shù)和JSP 技術(shù)進(jìn)行設(shè)計與實現(xiàn)。

數(shù)據(jù)庫采用SQL Server 建立數(shù)據(jù)庫模型。SQL Server 建立數(shù)據(jù)庫對數(shù)據(jù)有效組織和管理，用戶可以聯(lián)機(jī)檢索和建立數(shù)據(jù)分析。此外，SQL Server 的多種工具創(chuàng)建對數(shù)據(jù)的聯(lián)機(jī)分析處理(OLAP)，并且具有對數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)挖掘方案。

采用B/S 模式，可以提高用戶對數(shù)據(jù)庫的利用效率和方便性。使用JSP 及Javabean 技術(shù)開發(fā)Web 服務(wù)器，用戶利用瀏覽器遠(yuǎn)程登錄服務(wù)器對數(shù)據(jù)進(jìn)行管理和應(yīng)用。并且系統(tǒng)提供專門窗口對數(shù)據(jù)庫進(jìn)行管理，例如數(shù)據(jù)錄入、數(shù)據(jù)整理、數(shù)據(jù)清理、數(shù)據(jù)分析等。

3 中藥藥理信息數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的應(yīng)用

中藥藥理信息系統(tǒng)主要服務(wù)模塊有科學(xué)研究、教育資源、論壇。科學(xué)研究模塊中用戶可以利用數(shù)據(jù)庫錄入的文獻(xiàn)信息，藥物信息，藥理實驗等大量中藥藥理相關(guān)信息。研究人員可以查詢各種中藥的藥理文獻(xiàn)、藥理機(jī)理、實驗?zāi)Ｐ偷鹊刃畔ⅰ＿€可以利用數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)，如人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、遺傳算法、規(guī)則推理等，在大量數(shù)據(jù)中發(fā)掘潛在的有價值信息，以幫助研究者找到各種中藥的新應(yīng)用，從而生成新的信息和知識，并可以幫助研究者開發(fā)新藥及療法。

教育模塊主要提供中藥藥理學(xué)習(xí)資源，如中藥藥理主要教材、名家講義和視頻教程、藥理實驗操作及視頻等等信息。供教師和學(xué)生學(xué)習(xí)中藥藥理知識，了解藥理實驗過程和藥物作用，提高學(xué)習(xí)中藥藥理的效率，為校外人員提供學(xué)習(xí)的環(huán)境和條件，促進(jìn)中藥知識的普及。

論壇為中藥藥理學(xué)習(xí)提供交流平臺，分為多項學(xué)術(shù)專題討論區(qū)、疑難問題解答區(qū)等。在這些專題區(qū)中，可以共享中藥藥理信息資源，例如，文件、光盤，提高信息資源的利用率，使用戶更方便地獲取中藥藥理的信息。交互討論區(qū)使用戶可以與其他人做到即時的聯(lián)機(jī)交談，解決中藥藥理研究和學(xué)習(xí)中的疑難問題，探討中藥藥理研究機(jī)理及發(fā)展的。

4 結(jié)語

利用計算機(jī)技術(shù)來整理、分析中藥藥理信息，建立廣泛應(yīng)用的數(shù)據(jù)庫，收錄中藥藥理及相關(guān)信息，為中藥藥理學(xué)的研究和教學(xué)提供豐富的信息資源和可挖掘的寶貴數(shù)據(jù)。通過此平臺研究者和學(xué)習(xí)者可以交流探討中藥藥理知識和方法，推動中藥藥理學(xué)的發(fā)展。

［1］王建嶺，李仁玲，段彥蕊，等.中藥藥理信息系統(tǒng)建設(shè)初議［J］.河北中醫(yī)藥學(xué)報，2011，26 (3):48－49

［2］呂海燕，車曉偉.數(shù)據(jù)倉庫中數(shù)據(jù)粒度的劃分［J］.計算機(jī)工程與設(shè)計，2009，9:2 323－2 325

［3］Rosina S，Mohammad S.Design of a hospital－based database system ［J］.International Journal on Computer Science and Engineering，2010，2 (8):2 616－2 621