中国工程院院士程京：打造分子本草技术平台，以数据驱动开发创新中药

 “神农尝百草”是中国极具代表性的医药实践。受限于时代技术和知识积累，神农以身试药，有目的地寻找、研究、总结、记录、创新防治疾病的药物和方法，积累了宝贵的传统医学人用经验数据。

 随着时代和科学技术发展，中医药理论不仅需要传承经验，更需要创新发展。在日前举行的“2023在中国中药科学监管大会”上，中国工程院院士程京发言认为，数据驱动中药创新与高质量科学发展，通过讲述“分子本草技术”，即首创的规模化中药分子功能基因表达谱数据库，探索“中医循证”走出一条创新之路。

中国工程院院士程京

中医药是我国古代科学瑰宝，在数千年的发展过程中，逐渐形成相对完善的理论体系和技术方法，并以独具特色的健康文化和实践，成为人们治病祛疾、强身健体、延年益寿的重要手段，维护着民众健康。

时至今日，科学技术不断创新，医学手段日新月异。历史悠久的中医药正处于现代化与传统之间，传承与发展亟待创新；许多研究人员不断探索“传统”与“现代”的融合，却始终未能将中医药理论体系形成符合现代科学思维的表达方式。

 当下，中医药不乏借助分子生物学等现代技术手段，可面对检查结果，仍然难以有机结合中医药整体观的治疗理念。另一方面，西方医学前沿热点研究，如系统生物学、整合医学、4P医学（预测、预防、个体化、参与）、西药复方药物等又包含一定中医药理论的核心思想。

 面对如今中西医结合的现实局面，尽快整合现代科学成果，构成中医药现代化新体系是重中之重。值此，在我国抗击新冠肺炎疫情的过程中，“三方”的上市打破了这一僵局，即基于“中医理论一人用经验－临床试验”的“三结合”证据体系成为了符合我国中医药特点的研发模式。

程京表示，中医药是从实践中走出来的，我们的中医药领域的专家、学者、临床医生等不是不会做实验，而是缺少用科学方法把中医药疗效说明白、讲清楚的现代科学手段。

为解决这一问题，程京的研究团队建立了大型药用分子信号通路数据库，以逆转疾病通路为核心的定量分析，促进中药审评证据体系完善，引领中药数字化、科学化发展。这种中药数字化解析，也是对“三结合”中药审评证据体系的完善。

比如研究团队针对125首抗新冠中药方剂进行了收集与分析，通过对关联规则分析，总结了中医临床经验方遣方用药主要的两类规律。除此之外，对九味羌活汤合神授太乙散进行了网络药理学分析，探索其对新冠感染中细胞因子风暴的可能调节机制，找到了TLR4、TNF等关键靶点，并探索了药物靶点干预对新冠病毒感染的调节机制，完成了从药物到靶点及作用机制的计算分析研究。

中医药科学的发展要借鉴现代科学技术，用科学的方法和世界通用的语言说明白、讲清楚中药的疗效和作用机制。程京认为，以数据为支撑的现代研究手段，借助人工智能技术、现代生命科学技术和中医药现代智能仪器设备将助力中医药创新发展走进新时代。

2016年，程京提出将现代生命科学技术和传统中医药相结合，建立一个大型的分子版《本草纲目》研究计划，即分子本草技术平台，建立大型的中药功能组学数据库，同时辅以AI智能分析的计算系统，来进行中药作用机制方面的阐释及创新开发，希望通过“以药试靶”将传统中医药理论转为数字化语言，来引领中药数字化、科学化发展。

 分子本草技术平台包含来自药典的中药、民族药、药食同源等的共900多种中药、300多种食品，覆盖人体免疫、神经、呼吸、循环等9大系统疾病，构建20多种疾病细胞模型，再加上6万多套真实基因表达谱、10亿级基因表达谱数据、2500多万条信号通路图谱……该数据库还在持续建设和扩展中。

 据了解，该平台可以通过“以药试靶”的方式对大量的古方或临床经验方进行快速分析和评价，最终通过分子信号通路这一指标形成可量化、可视化的数据。由于分子信号通路是国内外通用的生命科学语言，这使得在中药疗效方面的表达实现了与国际对接，以科学化、全景化的形式科学解析中药的机理机制。“三方”之一清肺排毒汤通过分子本草技术平台实验也展示出其可有效抑制病毒免疫炎症方面的良好通路效应，为中药抗新冠提供了国际认可的科学依据。

除了“以药试靶”的工作，分子本草平台还能完成更进一步的工作，那就是“以靶试药”。如何判断中药处方是最优最佳？怎么知道处方如何作用于人体？我们能不能在中医传统理论和现代科学的指导下，而非通过试错的方式去开发中药方剂？经过八年研究，数字化技术加持中药传承创新发展研究，通过“以靶试药”的方式可以让计算机自动完成药方试错，从而产生创新的方剂。

 比如平台开发的抗慢性心衰创新中药方剂——黑黄赤珠饮，展现了这种药物开发模式的巨大潜力。该方源于经典、守正创新，以中药特征基因表达数据为支撑，其中君药黑种草子并非中药常用药，是维吾尔族习用药材，是通过平台大数据库综合分析筛选出的处方优解推荐药。

 在预临床观察中，该方剂对慢性心衰的气短、水肿、喘憋、乏力等4个主要症状疗效显著，具有温阳补气、活血化瘀、化痰利水的功效。同时，参与临床治疗观察的患者均未出现不良心脑血管事件（包括死亡、心肌梗死、卒中等）。目前，黑黄赤珠饮的毒理实验、药效机制、随机双盲安慰剂对照等相关研究正在持续开展中，以进一步讲清楚、说明白该方剂的作用机制。

不仅如此，程京认为，“分子本草技术”也能助力药材全产业链监管。通过分子本草技术平台可开展中药生物学活性质量鉴定分析，为筑牢药材质量监管提供新的评价支撑。最后程京讲到，传统药用植物开发严重依赖于植物资源的获取和消耗，而合成本草技术依托生物制造技术，通过解析、设计与生产药用植物活性代谢物，为解决农业生产、生物制药等方面的困境与难题提供了新对策，有助于推进中药资源的创新、可持续发展。