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中药系统科学与工程专委会2018年报告

      —— 世界中医药学会联合会中药系统科学与工程专业委员会

       摘要:本文概述了2018年度中药系统科学与工程研究领域的学术总体概况、学术热点与难点、2018年出现的新技术、新方法和未来有引领作用的发展方向。研究表明,中药系统科学与工程领域围绕中药学核心理论——药性理论与配伍理论,形成了基于药性组合模式的中药设计方法和中心法则。朝向中药智能产业的发展,初步形成了信息时代中药产业系统工程的ABCD技术框架。瞄准中药学领域高精尖科学技术问题,形成了系统中药学北京市高精尖学科。
       关键词:中药学,系统科学,系统工程

       Abstract: This paper summarizes the general academic situation, academic hot spots and difficulties, new technologies, new methods and future development directions in the field of TCM system science and Engineering in 2018. The research indicates that the design method and central rule of Chinese medicine has been formed based on the core theory of traditional Chinese medicine, nature theory and compatibility theory. Towards the development of Chinese medicine intelligent industry, ABCD technology framework for system engineering of Chinese medicine industry has been formed. Aiming at the high-level scientific and technological problems in the field of traditional Chinese medicine, a high-level and cutting-edge discipline of Systems Chinese Medicines in Beijing has been formed.
       Key words: Traditional Chinese Medicine, System Science, System Engineering

       世界中联中药系统科学与工程专业委员会主要涉及中药系统科学与中药系统工程两个研究领域。中药系统科学与工程是中药学与系统科学交叉的具有横断学科性质的新兴前沿研究领域。从学术思想上,继承了中医药学“天人相应、以平为期” 的学术内涵和系统科学“系统分析、综合调控”的学术理念。从技术上,以中药智能产业为朝向,融合当今的中药设计与智能制造的新兴技术,包括为中药生产统筹服务的中药物联网技术、为中药健康产品设计服务的人工智能技术、为中药生产过程服务的中药智能制造技术、为中药产品市场分析与定位服务的中药大数据技术。
       一、2018年度本专业学术总体概况
       中药系统科学与工程作为一个中药与先进科技结合的新兴领域,是科学研究从还原论向系统论转变大趋势下形成的中药学学术分支,虽然处于相关学术思想、科学问题、关键技术、产业应用个方面正在初期发展阶段,但从学术继承上,涵盖了中医药系统论的科学内涵,从技术上建立了新兴技术融合的基础框架,从基础研究方向上涉及到生命科学的前沿,从产业应用上建立了传统中药产业向中药智能产业转变的实现途径。
       (一)学术继承发展:继承中医药学“以平为期”的系统观,继承了中医药历代学术大家中药配伍的大医思维,继承了当代学术大家的中医药系统论学术思想和中药复杂系统研究的学术成果,结合生命科学领域新兴技术,建立了“以平为期”为核心理念的中药质量与疗效评价方法和技术体系。
       (二)生命科学前沿:围绕生命系统的动态调控,以中医药领域的辨证论治和疾病传变理念为启发,建立中药作用机理解析的动力学方法。以中医阴阳转化的理念为启发,建立中药代谢产物预测的化学键方法。
       (三)新兴技术融合:发展了信息时代中药产业的ABCD技术框架。A代表人工智能技术(Artificial intelligence),B代表区块链技术(Blockchain), C代表云计算(Cloud computing),D代表大数据技术(big Data)。该技术框架以中药大数据为生产资源、以人工智能为生产力、以云计算为生产平台、以区块链为价值确权与诚信载体。
       (四)中药智能产业:围绕中药智能产业的需求,发展了中药物联网技术、中药健康产品智能设计技术与平台、中药智能制造关键技术、中药大数据SIMPP分析技术。
       二、2018年度本专业学术热点及难点问题
       本专业2018年学术热点主要包括:
(1)中药物联网技术与区块链技术;
(2)中药作用机理解析方法;
(3)中药药性理论与配伍理论的系统科学原理;
(4)中药健康产品的多元化智能设计;
(5)中药智能制造关键技术;
(6)中药大数据分析技术;
(7)中药系统分析技术;
(8)中药全程质量控制;
(9)中药学高等教育教学改革与人才培养的系统工程。
       本学科的学术难点问题包括:
(1)中药药性理论与配伍理论的系统科学原理及其在中药健康产品智能设计中的应用;
(2)中药体内作用的系统动力学机制解析;
(3)中药全程质量控制的生产规范、质量标准与生产过程的系统集成与控制;
(4)中药智能制造的理论体系与技术体系的构建;
(5)中药大数据的确权机制及其价值的集成与再创造。
       三、2018年度本专业学术的最新进展(新技术,新方法等)
       2018年本专业出现的新技术、新方法包括:
(1)中药药性与配伍理论研究,形成了药性组合的概念,表明单味药、药对、方剂都是药性组合配伍的载体,建立了基于药性组合模式的中药设计方法、技术与平台。
(2)中药物质基础研究,形成了中药靶标谱的概念和技术体系,为批量发现中药有效成分提供了技术和科学基础。建立了中药化学成分代谢产物预测的化学键方法。
(3)中药作用机理解析,基于实体语法系统理论,形成了基于动力学系统的中药作用机理解析方法。
(4)中药设计领域,采用优化算法和技术,建立了基于药性组合模式、系统生物学相结合的中药方剂及健康产品设计方法。树立了中药设计不同于药物设计的理念,药物设计是化合物结构的设计,中药设计是对方剂结构的设计。
(5)药用辅料的研究,采用介观模拟技术,实现了从介观尺度上对中药成分与辅料相互作用关系的模拟,阐释了中药汤剂中纳米结构形成的分子机制。
(7)中药全程质量控制,建立了在线质量检测技术与模型转移技术,可用于建立快速有效的在线质量检测技术,实现对工艺可靠性的评价。提出了基于多源信息融合的质量可靠性方法,形成了系统质量观。
(8)中药生产工艺设计空间研究,采用优化理论和技术,发展了中药工艺设计空间的概念,针对具体应用,研究了中药工艺设计空间的具体技术途径。其核心理念是质量源于设计,通过优化工艺设计空间,可以达到中药质量的有效控制。
(9)学科建设方面,形成了系统中药学的学科框架,获批建立北京市高精尽学科——系统中药学。
       四、预测未来将引领学术发展的新方向
       系统中药学是研究中药对复杂疾病系统产生作用的物质基础、组织形式和变化规律,揭示中药系统配伍原理,实现精准用药的新兴交叉学科,是中药学、药学、中医学、中西医结合、系统生物学、纳米材料学、系统科学和人工智能等多学科相融合的新兴交叉学科。其核心是运用多学科的理论、方法和技术对机体疾病进行表征与评价、阐明中药复杂体系干预机体疾病系统的物质基础与作用机制,并在此基础上建立符合中药多成分、多层次、多靶点整体作用特点的新型递药制剂和实现中药智能制造、全产业链的系统质量控制。包括主要内容和方向包括:(1)中药系统配伍原理与复方设计;(2)中药功效的系统生物学基础与评价;(3)中药系统释药理论与新型制剂;(4)中药制造系统工程与全程质量控制。