组学技术（Omics Technology）是随着系统生物学（Systems Biology）新学科的产生和发展应运而生的，主要包括蛋白质组学、基因组学和代谢组学技术等，系统生物学及组学技术是近20年来生物学研究发展最为迅速的领域。

 

系统生物学着重研究机体内各种生物活性分子及组织细胞间的相互作用与协调机制，以及由此评价机体系统或整体的功能活动表现、或病理变化、或药物治疗后的系统效应及其机理。这种研究思路与传统中医药的整体观理论及整体治疗方法是不谋而合的。系统生物学旨在打开及认识机体庞大的“系统黑箱”，即在充分认识机体内各种生物活性分子结构及功能基础上的“系统组合”，或者是通过发现及分析未知结构和功能的生物活性分子，再次进行反复地“系统分析与组合”，最终使机体的“系统黑箱”逐步成为“系统白箱”，这是与传统中医药学所不同的。这种研究思路和方法与传统生物学方法的最大的区别是，它特别注重阐明生物活性分子间的关联及交互对话（Cross-talk），以及机体“系统”的功能及其“系统”对外来干预（致病因素或药物等）的整体反应，其在医学领域的广泛应用孕育和发展了系统生物医学。在研究方法与技术方面，系统生物学较传统生物学更为复杂，组学（Omics）研究的技术与方法因此应运而生了，组学技术将是系统生物学和系统生物医学研究及发展的最有效的技术与方法。

 

现代医学在诸多方面已经取得了划时代的进步，但也在许多方面面临着严峻的挑战，甚至是束手无策。例如，多因素混合致病、代谢性与老年退行性疾病、严重或复杂的难治性疾病、慢性与反复发作性疾病，以及多种疾病或功能失调同时并存等等，往往是应用一种或数种单体化合物药物针对某个或数个分子靶点治疗难以满意奏效的。相反，采用系统调节性治疗或多靶点综合治疗的方法与制剂有可能为上述疾病的治疗提供新的有效途径。近年来，国际医药学界对传统中医药的关注及研究力度明显加强，其中也包括开始应用系统生物学和包括化学物质组学在内的组学技术与方法，研究中药及其复方治疗的作用原理。目前，系统生物学理论和组学技术在医学研究中的应用正在成为国际医药学界的最前沿的研究领域之一。

 

 

美国耶鲁大学药理系讲座教授郑永齐在2006年“世界中医药大会”上，以“东西融合－中医将是发展未来医学的基石”为题，阐述了现代西方医学所面临的挑战，以及未来医学对传统医学的需求，其中最重要的是中医辨证论治理论体系及个体化治疗的医学思想与方法，以及中药复方治疗的多靶点药物作用模式。随着现代系统生物学以及系统生物医学的发展，复合化学成分联合治疗将会取代单一化合物的药物治疗方法，针对多靶点和系统功能的“调节性治疗”将与直接针对疾病病原或针对疾病病理变化的对抗性疗法有机结合，由此产生对多因素所致疾病、复杂性病理疾病，以及难治性疾病的治疗策略和方法的转变，甚至产生突破。实际上，在中医药长期的临床医疗实践中，大量的事实已经证明，根据中医辨证论治理论采用中药复方针对多靶点治疗的方法对许多复杂性、难治性疾病的治疗是有效的，其中也包括许多某些西医药治疗失败的病例。

 

中国是传统中医药的发源国，也是迄今最大的中医药使用国和研究国，拥有庞大的中医药临床诊疗及研究队伍，以及丰富的患者资源和方剂、药物资源，从总体上讲，中国在国际传统医药学界仍然处于显著地领先地位，这是我国充分利用组学技术研究及发展中医药的重要条件和优势。随着我国社会、经济、科技的快速发展，在医学研究的硬件设施和人才队伍素质方面已经得到了很大的改善，研究及发展中医药，尤其是利用系统生物学理论和包括中药化学物质组学在内的组学技术研究及创新中医药学，使传统的中医药学逐步发展成为既富有自己独特的医学理论和诊疗方法，又以现代科学研究方法和数据为实证，同时能被国际医药界所理解和广泛接受的现代中医药学。利用现代组学技术全面阐明中医药，将使有着几千年悠久历史的传统中医药成为我国在国际医药学界的优势领域。

 

 

中医药治疗疾病的理论、方法与药物与西医药大相径庭，由此也产生了很多误解，甚至被认为不科学。然而，从科学研究来讲，只要其治疗方法和药物是有效的，那么中医与西医的“不同”和“未知”，正是其研究的意义之所在，也是未来医学科学发展创新的源泉，传统中医药对世界未来医学发展和人类健康的贡献即在于此。充分利用现代系统生物学理论与蛋白质组学、代谢组学、基因组学、中药化学物质组学等组学技术与方法研究中医药，是打开中医药防病治病理论与作用机理“黑箱”的金钥匙，也是分析与认识中医与西医、中药与西药“不同”及其“各自优势”最为有效的研究工具。

 

中医药是一门极为复杂的传统医学科学体系，其研究与认识人体生理活动、发病机理、病理变化、治疗策略与方法以及疗效评估等均是宏观、整体、辨证的模式，而这种“模式”很难运用单因素或多种单因素“加和”的微观分析方法与手段加以阐明和表达；相反，系统生物学理论和多分子同步检测与分析的组学技术则比较适合，即以系统生物学理论和组学技术研究中医药更加适合中医药学的特点和学术特色。

 

应当看到，组学技术是一种发展中的创新技术，其内容非常广泛而复杂，这不仅需要专门的组学技术专门人才，更加需要中西医药学专家、化学家、生物学家及生物统计学工作者的密切配合，全面分析评估数据间的相互关联，数据与机体各种功能性蛋白质及其它生物分子的关联，以及数据与中医药理论及治疗方药的关联等等，这样才有可能得出比较客观的科学结论。因此，组学技术在中医药研究中的应用不仅需要良好的相关设备，更加需要高水平的多学科结合研究人才及团队。

 

利用蛋白质组、代谢组、基因组、中药复方化学物质组等现代组学技术与方法研究中医药其研究领域和选题是非常广泛的，但应突出以下几个方面的重点。

 

一是研究中医药治疗重大难治性、复杂性疾病的疗效原理。选择数种中医药治疗具有确切疗效的重大难治性疾病（如癌症、类风湿性关节炎、糖尿病、冠心病等）及其相关方药，研究疾病诊断（西医的“病”）、疾病状态（中医的“证”），治疗方药及效应等与蛋白质组、基因组、代谢组表达谱的表达特征及相互关联，从而分析及阐明“病”与“证”在上述谱学表达的差异性，疾病发病和表现为不同“证候”病者的蛋白质组谱、基因组谱和代谢组谱的表达特征，以及中药复方化学物质组学特征与蛋白质谱、基因组谱及代谢组谱的关联。

 

二是中医“证候”（简称“证”）的发生机理及不同“证候”的蛋白质组、基因组和代谢组的表达谱特征及其相关规律研究。中医治病的最大特点是基于“证候表现”（证型）的辨证治疗，即使是同一种疾病，若其证型不同，治疗原则和方药各异。简言之，即基于“证”的个体化治疗。因此，研究并阐明“证”的发生机理、病理基础及其药物治疗针对“证”，从而治疗其“病”的内在机理，不仅可为中医采用辨证论治方法治疗疾病提供现代科学依据，而且将对现代医学的生理病理学、疾病发生学和临床治疗学产生影响。

 

三是中医“舌诊”与机体蛋白质组、基因组和代谢组表达谱特征的相关性研究。“舌诊”是中医诊断的特色之一，也是一种无创伤性的诊断方法。据研究，舌质和舌苔的变化与机体生理、病理状态，以及药物的治疗效应、疾病转归和预后等密切相关。因此，“舌诊”应当具有内在的病理生理基础，并且这种“基础”具有整体性特点，即舌质和舌苔的变化是机体整体机能变化的系统性综合反应。应用蛋白质组和代谢组学技术，研究中医舌诊的整体性病理生理变化是非常适合的，有可能带来舌诊研究的突破，也可能发现机体某种疾病状态下蛋白质组和代谢组表达谱变化与中医舌诊特征的相关性，从而带来医学科学研究领域的新发现。

 

四是中药有效部位提取物及多种有效部位提取物配伍“复方”的筛选，创制中药新药：中药治病（特别是复方）具有多成分、多靶点、多途径整合调节的特点，对多因素复杂性疾病的治疗更为适宜。筛选及创制中药新药，采用组学技术是非常适当的，它既能针对中药复方复杂的化学体系，又能针对复杂性疾病的复杂生物体系。可选择在体和离体细胞培养模型，如癌症、关节炎、糖尿病、高血脂症等模型，筛选中药有效部位或多种有效部位配伍“复方”（即中药化学物质组），同时研究其对机体蛋白质组、基因组和代谢组表达谱的影响，一方面筛选创制中药新药，另一方面发现与疾病模型和药物作用相关的新的蛋白质，进而研究其蛋白质组谱变化与人类疾病的相关性。

 

中医药是一门以辨证论治、个体化治疗为主体的整体医学体系，特别适合于应用组学技术加以研究。但应用组学技术研究中医药是一个方兴未艾的、极具发展潜力的新领域，这种研究不仅将促进传统中医药学向现代中医药学的转变和发展，而且将带来医学科学研究的新发现，甚至将有可能影响世界未来整体医学和个体医学的发展，由此推动中医药为人类医学的发展和人民的健康作出更大的贡献。

 

（作者单位：香港浸会大学中医药学院）

 

《科学新闻》 (2008年 9月 第1期 观察思考)