大数据与人工智能时代的中医药

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清华大学北京市中医药交叉研究所所长李梢

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利用UNIQ系统解读中医药“治未病”原理图示。

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李梢正在指导团队成员使用UNIQ系统。
李梢出生于中医世家，父亲是首届“国医大师”李济仁，母亲张舜华是国家级非遗传承人。他从小就跟父母采草药、读医书、背汤头，接受了传统的中医教育，本科就读于北京中医药大学，然后回来跟随父母抄方，在皖南医学院硕士毕业后考回北京中医药大学，师从王永炎院士攻读博士研究生。博士毕业后来到清华大学自动化系工作至今。今年7月13日，英国皇家化学学会发来贺信，祝贺李梢入选英国皇家化学学会会士。
中医药治病的原理是什么？怎么用现代科学手段进行验证？为了“说清楚、讲明白”中医药的科学原理，清华大学北京市中医药交叉研究所所长李梢教授潜心研究20余年，深入探索中医药复杂系统的奥秘，首次提出符合中医药整体特色的“生物网络、网络靶标”理论，开辟了中医药网络药理学方向。
做一名探路者可能比做医生更有意义
“学医过程中经常有人问我，什么是上火、清热？中医药治病的道理究竟是什么？中医强调‘治未病’ ，为什么肿瘤等病发现时就已经到晚期了？中医能否更好地治病？”李梢说，在求学过程中，这些问题一直萦绕在他的脑海，但是回答这些问题并不容易。
几千年来，中医通过望闻问切、中药方剂等手段诊治疾病，以整体观念和辨证论治为指导，但是患者体内具体究竟发生了什么，中医未能给出符合现代科学的阐释。李梢指出，现代医学生命科学经常采用的是还原论，即在局部研究得很深入，但对于患者整体规律的理解还不够。将一个整体拆成一个个零件相对容易，而将一个个零件重新组合成一个整体，尤其是组合成人体这么复杂的生物系统，则要困难得多。因此，探究中医治病的原理，难以直接套用现成的方法。
“怎样找到新方法？这是个艰巨的任务，探索很可能失败，但总得有人去尝试，因为中医药需要进行现代化转型发展。 ”李梢说， “对我来说，做一名探路者可能比做医生更有意义。 ”
正是抱着这种想法， 1999年，在北京中医药大学读博士二年级时，李梢提出了中医药和生物分子网络相关的假说——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，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、生物信息学兴起，自动化系“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、系统观的思维很契合。
在清华大学生物信息学专家李衍达院士的支持下， 2001年，李梢进入清华大学自动化系，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，开启了一段20多年中医药现代化探索之旅。
取宏观之象、比微观之类，力求守正创新
中医药、自动化的学科跨度很大，如何既守住中医药的底蕴，又把握住信息科学的原理，实现守正创新？
李梢介绍，打开中医药的运作机制谜题面临三道难关：如果不深入到机体内部，说不清传统的中医理论和现代基因、蛋白、细胞等微观因素存在的关系，那就难以揭示中医药的科学内涵；如果只采用目前医学常用的单因素还原分析方法，则容易丢掉中医宝贵的整体特色，难以“守正”；传统中医药积累了丰富的经验，但在微观层次的数据积累较为薄弱，如何从微观和系统角度阐释中医药的“整体”特色，这对信息科学也提出了挑战。