2000年世界第一家系統(tǒng)生物學(xué)研究所創(chuàng)立，運(yùn)用整合的基因組、轉(zhuǎn)錄組、代謝組、蛋白質(zhì)組學(xué)技術(shù)來(lái)研究生命系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)。目前系統(tǒng)生物學(xué)可被定義為系統(tǒng)性地研究一個(gè)生物系統(tǒng)中所有組成成分（基因、mRNA、蛋白質(zhì)等）的構(gòu)成以及在特定條件下這些組分間的相互關(guān)系，并通過(guò)計(jì)算生物學(xué)建立一個(gè)數(shù)學(xué)模型來(lái)定量描述和預(yù)測(cè)生物功能、表型和行為的科學(xué)。

可見(jiàn)，系統(tǒng)生物學(xué)是從“最小的”基因介入，再將其進(jìn)行整合成為一個(gè)整體；其研究不僅僅包含實(shí)驗(yàn)室研究，還依賴數(shù)據(jù)，需要通過(guò)信息化技術(shù)來(lái)開(kāi)展；系統(tǒng)生物學(xué)可直接影響到當(dāng)下最新的4P醫(yī)學(xué)，即指醫(yī)學(xué)的預(yù)見(jiàn)性（Predictive）、預(yù)防性（Preventive）、個(gè)體性（Personalized）和參與性（Participatory）。值得關(guān)注的是，這一概念就是由國(guó)際系統(tǒng)生物學(xué)創(chuàng)始人Leroy Hood教授和時(shí)任中國(guó)衛(wèi)生部部長(zhǎng)的陳竺院士提出的。4P醫(yī)學(xué)強(qiáng)調(diào)健康與疾病并重，主動(dòng)預(yù)測(cè)預(yù)防及早期干預(yù)。

系統(tǒng)生物學(xué)開(kāi)展研究的基本流程主要是 1.建立假設(shè)→2.繪制模型→3.數(shù)據(jù)分析→4.觀察數(shù)據(jù)，整個(gè)研究過(guò)程要不斷對(duì)模型進(jìn)行修正，直到模型可以準(zhǔn)確描述個(gè)體的系統(tǒng)行為。組學(xué)則是系統(tǒng)生物學(xué)的基礎(chǔ)研究方法，包括基因組學(xué)、轉(zhuǎn)錄組學(xué)、蛋白質(zhì)組學(xué)、代謝組學(xué)、相互作用組學(xué)、表型組學(xué)和計(jì)算機(jī)生物學(xué)概念生物學(xué)，同時(shí)還結(jié)合了哲學(xué)、物理學(xué)、數(shù)學(xué)、信息學(xué)等學(xué)科；具有整合、分層、信息和干涉的研究特點(diǎn)。

系統(tǒng)生物學(xué)的定義、特點(diǎn)能讓中醫(yī)工作者很快就聯(lián)想到中醫(yī)學(xué)的整體觀念、個(gè)體化的辨證論治，那么是否能利用系統(tǒng)生物學(xué)開(kāi)展中醫(yī)現(xiàn)代化研究呢？本期，瑞金醫(yī)院魏氏傷科主任——奚小冰主任，就以《基于系統(tǒng)生物學(xué)理念對(duì)中醫(yī)外治學(xué)的一些思考》為題，闡述了系統(tǒng)生物學(xué)與中醫(yī)理念的聯(lián)系，對(duì)系統(tǒng)生物學(xué)在中醫(yī)外治領(lǐng)域的應(yīng)用進(jìn)行舉例介紹，并對(duì)外治學(xué)現(xiàn)代化發(fā)展提出了設(shè)想。

中醫(yī)認(rèn)為人是一個(gè)有機(jī)整體，結(jié)構(gòu)上不可分割，功能上相互協(xié)調(diào)，病理上相互影響；同時(shí)人與自然環(huán)境、社會(huì)環(huán)境有著密切聯(lián)系，由此產(chǎn)生了“天人相應(yīng)”“三因制宜（因時(shí)、因地、因人）”的理念。

系統(tǒng)生物學(xué)強(qiáng)調(diào)“整合”，是一個(gè)生動(dòng)、確切、真實(shí)存在的人的形象，結(jié)合大數(shù)據(jù)計(jì)算分析，以研究系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、特點(diǎn)、規(guī)律，以及系統(tǒng)整體和各要素之間的相互關(guān)系，同時(shí)也認(rèn)為環(huán)境會(huì)影響基因的變化。

中醫(yī)的辨證論治重視疾病不同階段、不同疾病類型中的異同，并以證候的形式加以總結(jié)、歸納，以對(duì)疾病演變進(jìn)行一定程度的表現(xiàn)。

系統(tǒng)生物學(xué)的分層分析則是對(duì)數(shù)據(jù)的類型與層次進(jìn)行有效的分類與歸納，將人體不同的疾病、疾病的不同狀態(tài)、類型進(jìn)行分層處理。系統(tǒng)生物學(xué)的分層處理可以為揭示中醫(yī)的內(nèi)涵與意義提供方法論基礎(chǔ)。

基于二者的關(guān)系，我們可以利用系統(tǒng)生物學(xué)，對(duì)于中醫(yī)開(kāi)展以下研究：

• 詮釋中醫(yī)的科學(xué)性

• 建立中醫(yī)臨床證候評(píng)價(jià)方法

• 開(kāi)展中醫(yī)藥現(xiàn)代化研究

• 建立現(xiàn)代化診療體系

• 優(yōu)化傳統(tǒng)治療方案，

• 多學(xué)科交叉，創(chuàng)新產(chǎn)出成果

最終，形成定量化、個(gè)性化、連續(xù)性、預(yù)防性的整合化精準(zhǔn)醫(yī)療。

目前，系統(tǒng)生物學(xué)在中醫(yī)外治領(lǐng)域已有大量研究與應(yīng)用，包括對(duì)中醫(yī)的證候研究、外治中藥藥理學(xué)研究、數(shù)據(jù)整合——中藥數(shù)據(jù)庫(kù)的建立、療效評(píng)估體系建立以及對(duì)中醫(yī)外用器械的創(chuàng)新開(kāi)發(fā)。舉例如下：

基因組學(xué)：李穎等人研究發(fā)現(xiàn)，絕經(jīng)后OP中醫(yī)證候與線粒體DNA拷貝數(shù)、DNA氧化損傷的產(chǎn)物 8－羥基脫氧鳥(niǎo)苷酸含量存在相關(guān)性，其中肝腎陰虛證與線粒體DNA拷貝數(shù)相關(guān)性高，脾腎陽(yáng)虛證與8－羥基脫氧鳥(niǎo)苷酸關(guān)系密切。

代謝組學(xué)：徐琬梨等人應(yīng)用核磁共振氫譜技術(shù)測(cè)定絕經(jīng)后OP常見(jiàn)實(shí)證(腎虛對(duì)照組、腎虛血瘀組、腎虛痰濕組、腎虛氣滯組)血清代謝產(chǎn)物，結(jié)果表明各組間存在差異代謝物，主要生物學(xué)功能涉及體內(nèi)能量代謝、氨基酸代謝、蛋白代謝等方面，證實(shí)不同中醫(yī)證候與代謝產(chǎn)物密切相關(guān)。

蛋白組學(xué)：王蕾等人研究發(fā)現(xiàn)，破骨細(xì)胞相關(guān)因子蛋白表達(dá)水平與腎陽(yáng)虛證、脾胃虛弱證、肝腎陰虛證、氣滯血瘀證具有相關(guān)性。

綜上，系統(tǒng)生物學(xué)運(yùn)用于OP證候研究，建立了多方向、多層次的組學(xué)技術(shù)平臺(tái)，并通過(guò)計(jì)算生物學(xué)等數(shù)學(xué)語(yǔ)言定量描述生物體功能、表型及行為，對(duì)揭示OP證候本質(zhì)具有重要意義。

通過(guò)組學(xué)對(duì)中藥治療KOA的效應(yīng)機(jī)制開(kāi)展研究，包括抑制炎癥因子釋放、減少軟骨細(xì)胞基質(zhì)的降解、抑制關(guān)節(jié)軟骨細(xì)胞凋亡、促進(jìn)軟骨細(xì)胞增殖等多個(gè)藥效機(jī)制。

近年來(lái)，網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)應(yīng)用于研究的文章發(fā)表總量在逐年上升。在數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)的同時(shí)，結(jié)合動(dòng)物實(shí)驗(yàn)、臨床試驗(yàn)，用“宏觀”和“微觀”可共同闡述中醫(yī)中藥發(fā)揮藥效的機(jī)制。

在中醫(yī)臨床研究中，常常會(huì)出現(xiàn)病人主觀不適感受緩解，但客觀指標(biāo)未見(jiàn)明顯改善的情況。如中醫(yī)骨傷科運(yùn)用中醫(yī)綜合療法治療慢性筋骨病，患者癥狀好轉(zhuǎn)，但其影像學(xué)（肌電圖）檢查未見(jiàn)明顯改善，癥狀好轉(zhuǎn)與客觀指標(biāo)上未見(jiàn)明顯改善，形成了一對(duì)矛盾，無(wú)法給出客觀性強(qiáng)的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。

而將系統(tǒng)生物學(xué)的“整體”與“分層”結(jié)合，通過(guò)智能化采集患者力學(xué)和姿態(tài)信息，制定診療策略，通過(guò)數(shù)學(xué)建模，并進(jìn)行療效預(yù)測(cè)和評(píng)價(jià)。

▲通過(guò)智能化采集患者力學(xué)和姿態(tài)信息，制定診療策略，通過(guò)數(shù)學(xué)建模，進(jìn)行療效預(yù)測(cè)

結(jié)合精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)理念，針對(duì)患者自身情況及病情變化設(shè)計(jì)個(gè)體化、輕量化、模塊化夾板。首先通過(guò)采集夾板固定下生物力學(xué)信息，建立數(shù)據(jù)庫(kù)；然后確定輕量化外固定夾板設(shè)計(jì)及制造方法；接著制定個(gè)性化內(nèi)襯設(shè)計(jì)及制造方法；在此基礎(chǔ)上，確定個(gè)性化內(nèi)襯—輕量化外固定夾板的固連方法；最后完成個(gè)性化內(nèi)襯—輕量化外固定夾板的臨床前測(cè)試。

▲結(jié)合精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)理念，針對(duì)患者自身情況及病情變化設(shè)計(jì)個(gè)體化、輕量化、模塊化夾板

外治學(xué)現(xiàn)代化發(fā)展總體設(shè)想包括以下三方面：

(1)提高產(chǎn)出（產(chǎn)+學(xué)+研+用）：建立全面化、標(biāo)準(zhǔn)化的中醫(yī)外治診療體系，在多流派合作、結(jié)合基礎(chǔ)和臨床研究、醫(yī)工交叉中產(chǎn)出“新成果”；

(2)培養(yǎng)人才（復(fù)合型人才）：致力于在創(chuàng)新型人才培養(yǎng)上釋放“新活力”；

(3)學(xué)科建設(shè)（攻破醫(yī)學(xué)疑難重大問(wèn)題）：致力于在中西醫(yī)結(jié)合學(xué)科建設(shè)上開(kāi)創(chuàng)“新局面”，致力于解決疑難雜癥。

診療體系的發(fā)展應(yīng)當(dāng)利用系統(tǒng)生物學(xué)研究在診斷模式、治療方式、療效評(píng)估、研究創(chuàng)新四個(gè)方面，不斷循環(huán)、往復(fù)、提升，從而構(gòu)建全面、智能、精準(zhǔn)的中醫(yī)外治診療體系。

▲構(gòu)建全面、智能、精準(zhǔn)的中醫(yī)外治診療體系

外治技術(shù)的發(fā)展可以涵蓋外治技術(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)的建立，量效關(guān)系的研究，VR、3D打印技術(shù)輔助外治技術(shù)治療，以及通過(guò)組學(xué)方法建立外治技術(shù)的作用原理。

可以針對(duì)外用中藥的發(fā)展難題進(jìn)行研究，如準(zhǔn)確的有效成分是什么？有效組分有什么特性？怎樣能提高藥物經(jīng)皮或經(jīng)粘膜的吸收性能？個(gè)性化標(biāo)準(zhǔn)劑量是多少？復(fù)方組分之間如何相互作用？單一的動(dòng)物實(shí)驗(yàn)是否能驗(yàn)證藥效并明確藥理學(xué)機(jī)制？而外治中藥遞送方式（釋放—穿透—吸收），也是值得研究的內(nèi)容。

如以橈骨遠(yuǎn)端骨折新型夾板設(shè)計(jì)作為切入點(diǎn)，首先總結(jié)夾板的結(jié)構(gòu)、材料、性能對(duì)骨傷疾病治療的規(guī)律，然后拓展其他部位骨性疾病夾縛裝置、外骨骼裝置等，真正形成一種骨損傷性疾病治療的診療技術(shù)及方案，最終建立夾縛技術(shù)臨床應(yīng)用與學(xué)術(shù)體系，推動(dòng)中醫(yī)夾縛技術(shù)。

在以上基礎(chǔ)上，系統(tǒng)生物學(xué)也有助于開(kāi)展中醫(yī)防、治的辨證統(tǒng)一，將復(fù)雜混論的體系樹(shù)立為網(wǎng)狀體系，有助于中醫(yī)外治標(biāo)準(zhǔn)化的推廣。

中醫(yī)外治治傷理念如“整體觀”“無(wú)創(chuàng)或低創(chuàng)”等思想是先進(jìn)的，多元化治傷方法是有效的，因此要堅(jiān)定不移地堅(jiān)持中醫(yī)外治治傷理念；同時(shí)明確現(xiàn)代中醫(yī)的發(fā)展方向——整合，運(yùn)用現(xiàn)代科技完成對(duì)中醫(yī)的解釋與創(chuàng)新，培養(yǎng)醫(yī)工交叉復(fù)合人才，增強(qiáng)自身實(shí)力；也要結(jié)合治傷優(yōu)勢(shì)，形成一套為大眾所接受的理論體系，使西醫(yī)、患者認(rèn)可中醫(yī)外治方法，向世界講好我們的理念，讓中醫(yī)外治醫(yī)療系統(tǒng)稱為世界人民保守解決骨傷疾病的一大攻略，為人類健康事業(yè)服務(wù)。