大數(shù)據(jù)在中醫(yī)藥領(lǐng)域中的應(yīng)用現(xiàn)狀

吳其國(guó)，胡葉青，查　元，朱金燕，薛紅梅，毛小明（安慶醫(yī)藥高等?？茖W(xué)校，安徽安慶246052）

大數(shù)據(jù)在中醫(yī)藥領(lǐng)域中的應(yīng)用現(xiàn)狀

吳其國(guó)，胡葉青，查元，朱金燕，薛紅梅，毛小明
（安慶醫(yī)藥高等?？茖W(xué)校，安徽安慶246052）

［目的］總結(jié)大數(shù)據(jù)在中醫(yī)藥領(lǐng)域中的應(yīng)用現(xiàn)狀。［方法］通過(guò)查閱文獻(xiàn)，綜述文獻(xiàn)報(bào)道中的大數(shù)據(jù)在中醫(yī)藥領(lǐng)域中的應(yīng)用。［結(jié)果］互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代帶來(lái)了“大數(shù)據(jù)”的理念，大數(shù)據(jù)在中醫(yī)藥領(lǐng)域中的應(yīng)用也逐漸顯現(xiàn)，包括中醫(yī)藥信息學(xué)、中醫(yī)藥預(yù)防疾病、中醫(yī)診斷疾病、中醫(yī)治療疾病、中醫(yī)方藥知識(shí)發(fā)現(xiàn)、中藥開(kāi)發(fā)6個(gè)方面。［結(jié)論］大數(shù)據(jù)在中醫(yī)藥領(lǐng)域中的應(yīng)用越來(lái)越廣，二者的結(jié)合必然會(huì)促進(jìn)中醫(yī)藥的發(fā)展；但還有很多不足之處，未來(lái)希望能夠形成系統(tǒng)化、集成化的大數(shù)據(jù)應(yīng)用平臺(tái)，為中醫(yī)藥的開(kāi)拓發(fā)展提供支撐。

大數(shù)據(jù)；中醫(yī)藥；應(yīng)用；現(xiàn)狀

隨著21世紀(jì)“互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代”的到來(lái)，“大數(shù)據(jù)”作為一個(gè)新型而又熱門的技術(shù)，越來(lái)越被大家認(rèn)識(shí)熟知。大數(shù)據(jù)（Big Data）是指無(wú)法在可承受的時(shí)間范圍內(nèi)用常規(guī)軟件工具進(jìn)行捕捉、管理和處理的數(shù)據(jù)集合?？梢?jiàn)，它的形式是多元的，它的來(lái)源很廣泛，它的數(shù)據(jù)量特別大，往往還具有實(shí)時(shí)性，是一種信息資產(chǎn)。也有人稱之為“巨量資料”，其基本特征可以用4個(gè)V來(lái)總結(jié)：Volume、Variety、Value和Velocity，即數(shù)據(jù)規(guī)模大、種類繁多、價(jià)值密度低、處理速度快［1］。目前，傳統(tǒng)中醫(yī)的認(rèn)識(shí)體系較多的是從宏觀上觀察來(lái)進(jìn)行詮釋，禁錮了人們對(duì)于中醫(yī)創(chuàng)新的能力，使中醫(yī)學(xué)的發(fā)展緩慢；中藥方面，雖然通過(guò)現(xiàn)代的實(shí)驗(yàn)研究給中藥的開(kāi)發(fā)利用帶來(lái)了一定的進(jìn)展，但是由于中藥及其配伍變化的復(fù)雜性，使得對(duì)其研究仍然顯得力不從心［2］。大數(shù)據(jù)的出現(xiàn)，可以用大數(shù)據(jù)覆蓋的全面信息資源來(lái)分析認(rèn)識(shí)中醫(yī)藥，挖掘出其中隱藏的規(guī)律聯(lián)系等，使得對(duì)中醫(yī)藥的認(rèn)識(shí)更加具體，這樣才能更好地應(yīng)用中醫(yī)藥。

本文通過(guò)分析大數(shù)據(jù)與中醫(yī)藥的典型應(yīng)用案例，總結(jié)出了大數(shù)據(jù)應(yīng)用的6個(gè)方面，為大數(shù)據(jù)在中醫(yī)藥方面的應(yīng)用提供支撐。

1　大數(shù)據(jù)在中醫(yī)藥信息學(xué)中的應(yīng)用

中醫(yī)藥信息學(xué)是中醫(yī)學(xué)與信息學(xué)交叉產(chǎn)生，以中醫(yī)藥信息為研究對(duì)象，以中醫(yī)藥信息的運(yùn)動(dòng)規(guī)律為研究?jī)?nèi)容，以中醫(yī)藥信息學(xué)方法論為研究方法，以提高中醫(yī)藥信息獲取、轉(zhuǎn)化、傳播、利用能力為目標(biāo)的一門新興學(xué)科［3］。于琦等［3］認(rèn)為大數(shù)據(jù)與中醫(yī)藥信息學(xué)特點(diǎn)上相似，可以應(yīng)用大數(shù)據(jù)的技術(shù)推進(jìn)中醫(yī)藥信息學(xué)方法的發(fā)展，這樣才能在海量的數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)并挖掘有價(jià)值的數(shù)據(jù)，為中醫(yī)藥科研服務(wù)。中醫(yī)藥信息交流和傳遞的主要渠道是中醫(yī)藥期刊，要對(duì)中醫(yī)藥期刊文獻(xiàn)這個(gè)大數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，建立一個(gè)全面的、共享的中醫(yī)藥數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)。據(jù)報(bào)道，浙江大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院與中國(guó)中醫(yī)科學(xué)院中醫(yī)藥信息研究所合作，成功設(shè)計(jì)并開(kāi)發(fā)了DartGrid語(yǔ)義網(wǎng)格平臺(tái)，該平臺(tái)能夠動(dòng)態(tài)集成大規(guī)模異質(zhì)異構(gòu)的數(shù)據(jù)庫(kù)資源，實(shí)現(xiàn)虛擬組織的協(xié)同共建和數(shù)據(jù)共享［4］，以期建設(shè)出一個(gè)中醫(yī)藥科學(xué)數(shù)據(jù)中心平臺(tái)，相信這些都必將促進(jìn)中醫(yī)藥期刊文獻(xiàn)資源的利用和發(fā)展。另外，隨著文獻(xiàn)載體和傳播途徑數(shù)字化，中醫(yī)藥期刊大多使用了采編系統(tǒng)，對(duì)稿件進(jìn)行“預(yù)處理”，提高其質(zhì)量；還利用大數(shù)據(jù)的“一切數(shù)據(jù)平等”的理念，建立中醫(yī)藥核心期刊評(píng)價(jià)體系，評(píng)選出本行業(yè)的特色期刊、精品期刊［5］，這些都是大數(shù)據(jù)在中醫(yī)藥期刊領(lǐng)域的應(yīng)用。

中醫(yī)藥專業(yè)圖書(shū)館作為中醫(yī)藥領(lǐng)域文獻(xiàn)資源中心和知識(shí)組織機(jī)構(gòu)，是中醫(yī)藥信息學(xué)的研究基礎(chǔ)。它包括圖書(shū)、期刊、古籍珍本、電子資源、影像資料等豐富的文獻(xiàn)資源，對(duì)于開(kāi)發(fā)中醫(yī)藥特色的大數(shù)據(jù)具有良好的資源基礎(chǔ)［6］，因此可以考慮結(jié)合大數(shù)據(jù)技術(shù)建立中醫(yī)藥數(shù)字圖書(shū)館。中醫(yī)藥數(shù)字圖書(shū)館建設(shè)是我國(guó)中醫(yī)藥文獻(xiàn)資源開(kāi)發(fā)利用的發(fā)展方向，它的建立和運(yùn)行將有效地獲得信息資源的增值［7］。另外，云計(jì)算的發(fā)展也給中醫(yī)藥數(shù)字圖書(shū)館的管理帶來(lái)了方便，期望能建立一個(gè)中醫(yī)藥數(shù)字圖書(shū)館云服務(wù)平臺(tái)。

由上可見(jiàn)，大數(shù)據(jù)的發(fā)展將給中醫(yī)藥信息學(xué)提供一個(gè)很好的發(fā)展機(jī)會(huì)，包括對(duì)中醫(yī)藥期刊、中醫(yī)藥專業(yè)圖書(shū)館的促進(jìn)作用。所以有人說(shuō)將科學(xué)研究文獻(xiàn)數(shù)據(jù)融合到大數(shù)據(jù)模式中，并形成常態(tài)化，是對(duì)科研觀念和形式的新突破［8］。

2　大數(shù)據(jù)在中醫(yī)藥預(yù)防疾病中的應(yīng)用

傳統(tǒng)中醫(yī)學(xué)一直強(qiáng)調(diào)“治未病”之說(shuō)，《黃帝內(nèi)經(jīng)》有云“上工治未病，不治已病，此之謂也”。所謂“治未病”，就是采取相應(yīng)的措施，防止疾病的發(fā)生發(fā)展，現(xiàn)在已經(jīng)發(fā)展成為一門系統(tǒng)的學(xué)科——預(yù)防醫(yī)學(xué)。預(yù)防醫(yī)學(xué)是研究群體的科學(xué)，在生物醫(yī)學(xué)研究領(lǐng)域中常使用統(tǒng)計(jì)學(xué)方法處理人群調(diào)查數(shù)據(jù)，為了保證結(jié)果的準(zhǔn)確性，需要大量的樣本量，使得一些科研工作常因樣本量不夠等問(wèn)題而停止不前，基于大數(shù)據(jù)挖掘和分析的方法可以克服樣本量不足的問(wèn)題，相信利用大數(shù)據(jù)進(jìn)行人群健康監(jiān)測(cè)是未來(lái)疾病預(yù)防的趨勢(shì)［9］。預(yù)防其實(shí)就是對(duì)隱形信息的發(fā)現(xiàn)，中醫(yī)藥預(yù)防疾病就是要挖掘出蘊(yùn)藏在中醫(yī)藥大數(shù)據(jù)中的隱形信息來(lái)預(yù)防疾病的發(fā)生發(fā)展。崔蒙等［10］提出了中醫(yī)藥“全數(shù)據(jù)”“知識(shí)密集型”數(shù)據(jù)的概念和特征，針對(duì)中醫(yī)藥數(shù)據(jù)的特點(diǎn)，基于“大數(shù)據(jù)”理念，利用“大數(shù)據(jù)”相應(yīng)技術(shù)和基于本體的中醫(yī)藥學(xué)語(yǔ)言系統(tǒng)來(lái)處理中醫(yī)的“全數(shù)據(jù)”，從中發(fā)現(xiàn)和預(yù)測(cè)中醫(yī)藥在預(yù)防疾病過(guò)程中的隱性關(guān)聯(lián)知識(shí)。相信未來(lái)大數(shù)據(jù)在中醫(yī)藥預(yù)防疾病中的應(yīng)用將變得越來(lái)越重要。

3　大數(shù)據(jù)在中醫(yī)診斷疾病中的應(yīng)用

對(duì)中醫(yī)臨床大數(shù)據(jù)的分析處理，可以挖掘出很多有用的信息，用于指導(dǎo)臨床實(shí)踐，提升中醫(yī)臨床診斷技術(shù)。胡金亮等［11-12］利用本院臨床醫(yī)療科研信息共享系統(tǒng)構(gòu)建數(shù)據(jù)庫(kù)，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，運(yùn)用水晶報(bào)表及復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)挖掘，獲取慢性阻塞性肺疾病急性加重病（AECOPD）-證-中藥的頻度關(guān)系，分析AECOPD不同證型臨床用藥特點(diǎn)，開(kāi)展AECOPD證癥相關(guān)性分析研究，為中醫(yī)證候診斷標(biāo)準(zhǔn)的驗(yàn)證和修訂提供有力的證據(jù)和方法學(xué)研究。湖南中醫(yī)藥大學(xué)研究人員通過(guò)對(duì)“證素”（辨證的基本要素）的分析，設(shè)計(jì)了一個(gè)基于數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)的中醫(yī)診斷研究實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)庫(kù)按元素存儲(chǔ)，挖掘十分方便［13］。歐鳳霞等［14］以肝病的中醫(yī)診斷為例，研究了基于關(guān)聯(lián)規(guī)則的數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)在中醫(yī)診斷中的應(yīng)用，探討了“理-法-方-藥”之間的互動(dòng)規(guī)律。

有人研究了中醫(yī)脈診與數(shù)據(jù)化的關(guān)聯(lián)性，將大數(shù)據(jù)的理念應(yīng)用到中醫(yī)脈診中。把中醫(yī)脈診分為兩個(gè)過(guò)程：一是對(duì)脈象特征的識(shí)別，類比成計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換；二是對(duì)所提取的脈象特征的時(shí)間、空間之間的聯(lián)系及其表征意義進(jìn)行分析，類比成計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)分析過(guò)程［15］。如何利用這種相關(guān)性來(lái)提升中醫(yī)脈診的技術(shù)，是我們科研人員在大數(shù)據(jù)的環(huán)境下要重新審視的問(wèn)題。

4　大數(shù)據(jù)在中醫(yī)治療疾病中的應(yīng)用

通過(guò)對(duì)大數(shù)據(jù)的挖掘分析，可以總結(jié)出中醫(yī)治療疾病的用藥規(guī)律，從而有助于應(yīng)用中醫(yī)中藥治療疾病。通過(guò)對(duì)專項(xiàng)專病的方藥書(shū)籍中的藥方分析，發(fā)掘出治療該類疾病的規(guī)律，例如對(duì)《乳腺病奇效良方》中的治療乳腺增生病的156首藥方進(jìn)行藥物類、藥性、藥味、歸經(jīng)的頻次頻率的分析研究，得出一系列的臨床辨證治療該類疾病的用藥規(guī)律和用藥依據(jù)［16］；應(yīng)用此方法，還發(fā)掘出中醫(yī)藥治療痢疾［17］、頭痛［18］、關(guān)節(jié)炎［19］、前列腺疾?。?0］的用藥規(guī)律；另外，通過(guò)對(duì)有關(guān)疾病臨床文獻(xiàn)的分析，應(yīng)用數(shù)據(jù)挖掘的方法，也可以有效地找出中醫(yī)藥治療該疾病的特點(diǎn)和規(guī)律，例如對(duì)膽石?。?1］、肺癌［22-23］、再生障礙性貧血［24］、慢性胃炎［25］、慢性阻塞性肺疾?。?6］、痛風(fēng)［27］、頭痛［28］的臨床文獻(xiàn)分析研究；還可以通過(guò)對(duì)臨床病例信息的大數(shù)據(jù)分析，找出中醫(yī)治療疾病的特點(diǎn)和規(guī)律，例如對(duì)肺癌［29］病例的數(shù)據(jù)分析研究。

5　大數(shù)據(jù)在中醫(yī)方藥知識(shí)發(fā)現(xiàn)中的應(yīng)用

方藥是中醫(yī)藥知識(shí)的重要組成部分，記載中藥方劑的典籍甚多，如何在這浩瀚的中藥寶庫(kù)中發(fā)掘出精華是一項(xiàng)復(fù)雜的工程，而大數(shù)據(jù)技術(shù)正給我們提供了一個(gè)解決途徑。劉超男等［30］就以“方書(shū)之祖”——《傷寒論》的中醫(yī)藥知識(shí)為載體，介紹基于形式概念分析的復(fù)雜概念網(wǎng)絡(luò)發(fā)現(xiàn)方法，對(duì)《傷寒論》方藥知識(shí)進(jìn)行總體和細(xì)化發(fā)現(xiàn)，驗(yàn)證了該方法用于方藥知識(shí)發(fā)現(xiàn)的可行性。也可以利用大數(shù)據(jù)技術(shù)對(duì)某一具體方劑的用藥規(guī)律進(jìn)行研究，發(fā)掘出有用的中醫(yī)藥臨床信息，例如通過(guò)對(duì)清代以前古醫(yī)籍中“龍膽瀉肝湯”的研究，有助于認(rèn)識(shí)了解龍膽瀉肝湯組方用藥的歷史源流，為臨床辨治濕熱疾病提供更好的用藥規(guī)律和用藥依據(jù)［31］。有研究者對(duì)近年來(lái)含有十八反藥對(duì)的方劑臨床應(yīng)用文獻(xiàn)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)代臨床中含有十八反藥對(duì)復(fù)方的應(yīng)用以個(gè)案報(bào)道居多，其適應(yīng)證以復(fù)雜性、難治性病癥為主，復(fù)方中部分十八反藥對(duì)的配伍比例有一定規(guī)律，且較其他方藥有更多內(nèi)服與外用相結(jié)合的用藥形式［32］，等等。這些方藥知識(shí)應(yīng)用規(guī)律的發(fā)現(xiàn)將會(huì)更好地指導(dǎo)臨床實(shí)踐。

利用大數(shù)據(jù)的特點(diǎn)，基于數(shù)據(jù)挖掘的技術(shù)，中國(guó)中醫(yī)科學(xué)院中藥研究所開(kāi)發(fā)了中醫(yī)傳承輔助系統(tǒng)軟件［33］，該軟件集成了不同的數(shù)據(jù)挖掘方法［34-35］，目前已應(yīng)用于中藥組方規(guī)律分析和處方發(fā)現(xiàn)，例如將“遼寧中醫(yī)藥大學(xué)癌痛Access數(shù)據(jù)庫(kù)”中收載的治療癌痛的105個(gè)外治方劑錄入“中醫(yī)傳承輔助系統(tǒng)”軟件，進(jìn)行數(shù)據(jù)分析挖掘，演化得到藥物核心組合50個(gè)、外治新處方10個(gè)［36］。

6　大數(shù)據(jù)在中藥開(kāi)發(fā)中的應(yīng)用

中藥及其制劑作為重要的藥物形式正在逐步得到國(guó)際社會(huì)的關(guān)注，但在我國(guó)其開(kāi)發(fā)現(xiàn)狀與先進(jìn)國(guó)家相比還存在較大的差距［37］，如何在中藥寶庫(kù)中開(kāi)發(fā)出像“青蒿素”一樣被國(guó)際認(rèn)可、社會(huì)效益高、經(jīng)濟(jì)效益高的藥物，是擺在我們中藥科研人員面前一個(gè)迫切的問(wèn)題。首先，必須得提高中藥在創(chuàng)制新藥方面的命中率，例如通過(guò)對(duì)中藥性味功能、藥理作用、化學(xué)成分、治療疾病、藥用部位和產(chǎn)地進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，并用關(guān)聯(lián)規(guī)則方法挖掘出上述各部分之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系，可以大大提高中藥在創(chuàng)制新藥方面的命中率［38］。另外，有人基于文獻(xiàn)數(shù)據(jù)研制“中醫(yī)藥化學(xué)輔助研發(fā)系統(tǒng)”［39］，從化學(xué)成分出發(fā)對(duì)疾病、方劑和中藥進(jìn)行研究，這也為臨床以及新藥開(kāi)發(fā)等提供了新的思路。對(duì)中藥里面含有的化學(xué)成分結(jié)構(gòu)分析也將幫我們深度開(kāi)發(fā)利用中藥，例如對(duì)中草藥中有效成分的二維和三維結(jié)構(gòu)以及其它各類相關(guān)信息建立數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的研究［40］。

7　總結(jié)

中醫(yī)藥學(xué)與大數(shù)據(jù)二者的結(jié)合必然會(huì)促進(jìn)中醫(yī)藥的發(fā)展，目前大數(shù)據(jù)的應(yīng)用基本包括了中醫(yī)藥信息學(xué)、中醫(yī)藥預(yù)防疾病、中醫(yī)診斷疾病、中醫(yī)治療疾病、中醫(yī)方藥知識(shí)發(fā)現(xiàn)、中藥開(kāi)發(fā)六個(gè)方面；大數(shù)據(jù)在中醫(yī)藥信息學(xué)方面的應(yīng)用研究較多，尤其是給中醫(yī)藥期刊文獻(xiàn)的應(yīng)用和中醫(yī)藥圖書(shū)館的建設(shè)帶來(lái)了機(jī)遇和挑戰(zhàn)；在中醫(yī)藥預(yù)防、治療和診斷疾病方面大部分仍然處在初步研究和實(shí)驗(yàn)階段，基于大數(shù)據(jù)的挖掘技術(shù)很重要，但也只是停留在局部領(lǐng)域和個(gè)別案例的研究，如何將中醫(yī)藥的大數(shù)據(jù)理論形成具體、成熟的技術(shù)手段還待進(jìn)一步研究；大數(shù)據(jù)在中醫(yī)方藥知識(shí)發(fā)現(xiàn)方面的應(yīng)用比較具體，尤其是對(duì)具體方劑典籍或組方的分析和發(fā)現(xiàn)；大數(shù)據(jù)在中藥開(kāi)發(fā)方面的應(yīng)用主要集中在與化學(xué)成分聯(lián)系上面，目前研究面較窄，如果將其和藥理作用、中醫(yī)基礎(chǔ)理論等聯(lián)系研究，相信前景廣闊。

隨著大數(shù)據(jù)理念的深入，越來(lái)越多的人會(huì)研究大數(shù)據(jù)在中醫(yī)藥領(lǐng)域的應(yīng)用，相信未來(lái)在中醫(yī)藥的各個(gè)領(lǐng)域，能夠形成系統(tǒng)化、集成化的大數(shù)據(jù)應(yīng)用平臺(tái)，為中醫(yī)藥的開(kāi)拓發(fā)展提供支撐。

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（編輯湯敏華）

R2；G20

A

2095-4441（2016）01－0153－04

2016-02-02

吳其國(guó)（1986-），碩士，助教，主要從事中藥新劑型和中醫(yī)藥信息學(xué)的研究

毛小明，副教授，Email：mxm5517191@163.com