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当西医遇到中医——系统生物医学与中医现代化

近几年,中医又成了报刊上的热门话题,《读书》、《医学与哲学》等杂志还专门组不同意见的稿件来进行讨论。杜治政先生总结,这些争论主要围绕四个方面的问题进行:中医学是不是科学的?如何发展中医?中医的前途如何估量?中西医能不能结合[6]?从本次会议的各类报告来看,这些问题都是不难回答的。

当西医遇到中医

——第一届“系统生物医学上海论坛——代谢组学与中医药国际化研讨会”述评

蒋功成①

(淮阴师范学院生物系,江苏淮安,223300

上海交通大学科学史系,上海,200240 )

摘 要:中医的阴阳平衡理论与辨证施治的临床实践与系统生物学追求的整体论和系统论不谋而合,两者相结合而产生的生物系统医学体现了我国学者在医学研究中的创新之路,其中代谢组学的研究为中医药的现代化和国际化开辟了新的方向。第一届系统生物医学上海论坛——代谢组学与中医药国际化研讨会的召开标志着我国传统医学走上了新的发展道路。

关键词:系统生物学 系统生物医学 代谢组学 中医

中图分类号: R22 文献标识码:A

在非常频繁的中西医学争论中,大部分情况总是中医遭遇到来自西医的批评,可是在2006年6月22日笔者参加的一次学术会议上,中医得到了高度的评价,西医却遇到了尖锐的批评。

比较特殊的是站在中医药立场上的不是中医学家,也不是后现代的反科学主义者,而是一批在生命科学基础理论和医学实践中处于绝对前沿的科学家,包括几位鼎鼎大名的中科院院士和工程院院士。他们并非是对不熟悉的领域指手划脚,每个人都以自己近期在系统生物医学领域的实验研究来说明问题。

本次“系统生物医学上海论坛------代谢组学与中医药国际化研讨会”由上海系统生物医学研究中心主办,上海交通大学系统生物医学研究院和上海中医药大学中医方证与系统生物学研究中心承办。会议论坛主席为陈竺院士,大会分三场报告和一场讨论,分别由杨胜利院士、果德安教授、赵立平教授和刘昌孝院士主持。会议由上海系统生物医学中心主任、上海交通大学系统生物医学研究院院长陈竺院士和代谢组学创始人、英国帝国理工大学的Jeremy Nicholson教授作主题报告,参加会议的除了我国中医药学科的著名学者和活跃在代谢组学、系统生物学等新兴学科的研究者之外,还有国家科技部、卫生部,以及绿谷集团等国内知名的中医药研发企业的代表。

会议中心议题是深入探讨中医药国际化和现代化的新方向和新思路,以及如何综合运用代谢组学中多种仪器分析和生物信息学的技术方法,对传统中医理论和治疗方法的一些关键问题展开研究。

1.中外学者对西医的批评  在会议上,中西医的比较是许多报告都涉及到的议题。陈竺院士指出:由于近现代西方医学一直受到“还原论”研究思路的影响,医学的分工越来越细,甚至出现所谓的“破碎化”现象。他以自己熟悉的血液学领域举例:在一些血液学中心,看白血病的医生就不看出凝血相关疾病,研究血小板的就不管凝血因子等等。这种研究把人体分割成许多部分,层层细分,而忽视了系统的整体特性,因此在慢性疾病的机理研究、诊断方法和治疗技术等方面都难有根本的突破。基于单个靶点的西方药物研发也已经走入一个研发费用急剧增高、有效药物却大幅减少的死胡同。越来越多的西方学者和医药企业把注意力转向古老的中国传统医学寻求创新源泉。

Jeremy Nicholson教授在其报告的四个部分中第二部分专门来谈西方医药发展模式的问题,他从科学与技术、经济与社会等多个角度对西方医学提出批评。西方药物开发模式正在经历失败(the western pharmaceutical drug development model is failing)!现在的西方医药的开发碰到了许多的问题,单个靶点的疾病基本上已解决,而多靶点的疾病却治疗效果不佳。他展示的一份英国报纸宣称:我们的药物对大部分患者是无用的!(当然,还会产生副作用和药品依赖性)。现代技术从总体上无助于药物的实践性开发(modern technology has generally not helped practical drug discovery)! 现在新药的开发越来越难,所研发的药物每年只10%能进入市场。这种商业性的一次性大量投入,研发一种药物,供所有人使用的模式已经过时,针对每个人的个性化用药、个性化预防亟待发展。他还指出,从药理上讲,西药的作用位点始终集中在人体本身的基因组上,而事实上可能人体肠道中的微生物群体的代谢在此起了重要作用。Jeremy Nicholson特别提醒中国人不要在中医药发展上犯西方的错误(China need to avoid western mistake in science and business to advance TCM development) [1]!

当然,学者们对西医和西药的批评并没有提出要取消西医西药,由于我国现在主导的医疗模式仍然是西医的,他们希望的是我们正确地认识到现代医学所面临的问题,用整体和系统的视野来对待疾患和健康问题。同样,对还原论的批评也没有否认还原论在发展现代科学与医学中的重要作用,自上而下与自下而上两种研究模式的有效结合,才能真正探索出解决人类新世纪所面临的各种健康问题的新方法和新途径。

2.系统生物医学--------系统生物学与中国传统中医学的契合  对西方医学还原论倾向的批评必然使学者们站在整体论和系统论的立场上,而1999年以美国科学院院士胡德(Lee Hood)为代表的科学家所提出的“系统生物学”理论,正是标志着生命科学研究从注重分析开始走向系统和综合的发展趋势。我国学者则在研究中发现,中医所提倡的阴阳平衡和辨证论治的思想正与系统生物学的论点不谋而合。两者相结合而提出的“系统生物医学”概念正体现了我国学者在当代医学研究中所走出的自主创新之路。

系统生物医学明确将系统生物学与医学相结合,直接以临床面临的重大科学问题为切入点,在系统理论指导下,把人体作为一个系统来进行研究,借鉴反向工程学的思路,采用“自下而上”的研究策略,通过大规模提取反映人体系统特性的各类生物信息和数学建模,深入研究基因组信息与环境信息在人体水平上的相互作用,从而阐明发病机理,研究新的诊断和治疗技术,为引领现代医学进入预测性、预防性和个性化的时代做出贡献[2]。陈竺院士所主持的上海系统生物医学研究中心和上海交通大学系统生物医学研究院正是这样一个有中国特色的系统生物医学科技创新平台。

陈竺院士在报告中指出,传统中医药(Traditional Chinese Medicine)是中国传统文化遗产的宝库,它所提出的阴阳、表里、寒热、虚实八纲概括了所有的疾病症候,是所有辩证的基础,而“君臣佐使”的复方原则也对系统生物医学实践具有重要的启发作用。这种系统生物医学的思想最早被陈竺的研究小组用于血液肿瘤——白血病研究中,他们使用维甲酸和砷剂协同治疗急性早幼粒细胞白血病,取得了非常好的效果,被国际同行认为有可能使急性早幼粒细胞白血病成为人类历史上第一个可治愈的急性髓细胞性白血病。此外,他们使用砷剂和Gleevec这样一种融合基因协同作用,在治疗慢性粒细胞白血病过程中也取得了良好的效果[3]。除了自己所做的工作,陈竺还介绍了系统生物医学在中药及针灸的现代研究中的进展。现在新加坡有一家叫做“分子针灸”的医药公司,他们选择偏头痛为研究对象,把人体对针灸的反应看成是多基因性状,通过比较基因组和蛋白组学的方法,包括SNP 筛查,研究与针灸相关的信号通路和代谢途径。

与会许多代表的研究工作都是属于系统生物医学方面的,由于系统生物医学本身所具有的多学科交叉与综合的特点,他们在不同的层次和不同的学科背影下贡献了许多创新的思想和概念。如唐惠儒教授认为,中医药学是系统生物学和个性化医学历史最长的临床实践,TCM的主要特点包括其整体论的哲学思想、丰富的临床实践及其理论的模糊性,这可以被看成为是一种早期形式的系统生物学和具有丰富临床实践的个性化健康案例。罗国安教授比较了西药和中药的两种不同的作用机理,西药是单一因素对一个系统的作用,中药则是两个复杂系统(即中药的化学物质组与人体系统)的相互作用。罗教授所提出的化学物质组概念(Chemomics)被定义为与生物系统相作用的特定系统内的所有化学组分,它又可以分为整体化学物质组(全方)、有效化学组和有效成份群。赵立平教授提出,从系统生物医学观点看,人体可以看成是一个会走路的生物反应器。他与外界的相互作用既有人类本身的基因组参与,也有人体内“元基因组”的参与,所谓元基因组,就是人体内所有微生物的基因信息的集合。人一生中基本不变的基因组加上体内处于动态平衡状态的原基因组构成了人体一生中不断变化的健康及生理状态的基础。

其实,把人体看成是一个复杂有机体或生态系统的观点较早体现在美国学者林恩·马古利斯(Lynn Margulis)所著《倾斜的真理》这本在西方看来明显叛逆的书中。作为一个微生物学家,她认识到细菌在人体系统乃至地球生态系统中的重要性,这种观点为刘易斯·托马斯所接受并广泛宣传。后者在其著名的科普读物《水母与蜗牛》、《细胞生命的礼赞》和《最年轻的科学》中对现代医学及其技术提出了尖锐的批评,他所提倡的正是要在医学实践中注意到人体微生物群落的重要性。我们看到,系统生物医学这种把人当成是一种超级有机体的观念,并由此而提出的通过代谢组学的方法分析不同人类种群、不同个体体内菌群的生态状况,从而实现“给合适的人以合适的药”这样一种个体化的医疗模式正反映了这种机体论、系统论思想在医学科学界产生的深远影响。另外,1991 年美国学者R.M.nesse 和G.C.Williams所提出的“达尔文医学”(Darwinian Medicine)概念与系统生物医学也有着许多共同的追求和相对一致的医疗模式[4]。

3.代谢组学与中医药的现代化与国际化  中医药虽然在本次会议上得到较高的评价,但它存在的问题并没有被学者们忽略。唐惠儒教授在肯定了它在治疗许多疾病特别是慢性病上确实有效的作用之后,提出中医药存在着6个缺乏:缺乏现代科学要求的详实的分子信息内涵;缺乏良好的重现性和普遍性的分子描述;缺乏良好的量化系统;缺乏有效的药物质量控制系统;缺乏对古今人体系统差别性的认识(如肠道菌群);甚至缺乏物质基础(比如经络)。

唐教授对中医药的要求明显是严格了点,他也许只是想借此指明中医药现代化与国际化的发展方向。罗国安教授接着谈了中医药现代化的任务和要求:药效物质基础基本清楚、作用机理基本清楚、质量稳定可控、疗效和安全性评价符合国际规范,如果能做到这几点,当然也就可以做到中医药的国际化。可是中医药能达到这些要求吗?

能!因为代谢组学(Metabonomics)的发展为实现这些目标奠定了基础。

尽管会议对是否需要区分代谢组学与代谢物组学(Metagenomics)进行了激烈的讨论,大家还是同意Jeremy Nicholson对代谢组学的定义:多细胞系统对病理生理刺激或基因改变的时间相关的多参数代谢响应的定量测定。它最常用的方法是检测和量化一个生物整体代谢随时间变化的规律,建立内在和外在因素影响下,代谢整体的变化轨迹,反映某种病理(生理)过程中所发生的一系列生物事件,从而达到从整体上把握人体的健康状态和治疗措施的效果。Jeremy Nicholson在会议上谈到代谢组学与整体的系统生物学是分析基因与环境之间相互作用的强有力的工具,由此可以发展出个性化的医疗方法和实现中医药的优化。他特别提出,人群的表型在不断变化,传统的中药方剂是针对传统的中国人设计的,那么这些方剂对现在生活方式已发生变化了的中国人是否还能适用?要真正实现中医的现代化,实现“给合适的人以合适的药”这样一个个性化医疗变革,中医药方本身也需要不断地变化。

刘昌孝院士指出,中药多成分、多靶点和作用的多样性,给其作用机制研究、安全性研究和传统理论与现代医学理论的结合认识,以及中医治疗疾病的整体观念的理解等具有相当的困难。而代谢组学是反应机体状况的分子集合与其功能之间的关系,所有对机体健康影响的因素均可反映在代谢组中,基因、环境、营养、药物(外源物) 和时间(年龄) 最终通过代谢组对表达施加影响,即代谢组学具有明显的整体反应性的特点。这一特点与中医治疗疾病的整体观念十分吻合。因此应用代谢组学方法研究中药的作用物质基础、作用机制,甚至安全性都是值得探索的。这种利用最新的理论成果和技术手段试探中药的现代化研究的思路,对提高我国中药研究水平也是值得提倡的[5]。

会议上Jeremy Nicholson介绍了他们研究由饮洋甘菊茶而引起的尿液中代谢组分的变化来说明中草药对人体及其微生物代谢组的综合影响;赵立平教授介绍了他们将人的肠道菌群接种在刚出生的小猪体内从而了解人体发育与肠道菌群的密切关系;杨军介绍了他们通过分析尿液中核苷的成份来进行恶性肿瘤诊断的研究;杨凌教授介绍了他们对新药发现和评价中早期ADME/T的研究;吕爱平教授通过风湿性关节炎的重新分类研究说明现代的多元统计方法获得的数据与中医的寒症、热症具有较强的一致性。目前虽然代谢组学的研究相对还不是很多,在临床上的广泛应用还有待时日,但其具有广泛的应用前景却是勿庸置疑的。大家都一致认为,代谢组学已成为运用系统生物学研究中医药的重要手段,还可能成为我国传统医学走向国际化的通用语言。

4.启发与思考----中西医的又一度对话  近几年,中医又成了报刊上的热门话题,《读书》、《医学与哲学》等杂志还专门组不同意见的稿件来进行讨论。杜治政先生总结,这些争论主要围绕四个方面的问题进行:中医学是不是科学的?如何发展中医?中医的前途如何估量?中西医能不能结合[6]?从本次会议的各类报告来看,这些问题都是不难回答的。

中医学是不是科学的?这样的争论必然会涉及到对于科学的不同定义,以及对中医各种学说与治疗方法的辨析,已有许多人做过这样的工作。如果不把“科学”等同于“真理”、“正确”、“有效”的话,笔者倒以为中医是不是科学并不是很重要的。是又怎么样?不是又怎么样?难道是就肯定它,连带着肯定古代中医典籍中那些现在看来常识性错误的东西?不是就否定它,且一并否定张仲景、李时珍等人的伟大贡献?中国社科院的田松,就“从热爱中国传统文化角度而坚决反对说中医是科学”,他在一次被问及:“中医有什么科学依据?”时马上反问:“中医为什么要有科学依据?[7]”

中医也许真的不需要有科学依据,但这不表明中医就没有科学依据。即使它没有近代那种机械论科学的依据,从系统生物医学的角度看,它却有当代系统生物学的依据。这里可不是1951年那些不能通过西医考试而被剥夺行医资格的老中医在为中医辩护[8],而是一大批处于学科前沿的院士和教授们在学习和研究中医。不知那些从“文化进步”和“尊重科学”的角度来要求我们“告别中医中药”的先生们又是如何着想的。

如何发展中医? 这由中医学家来回答才最合适,本次会议的报告已提供了许多利用系统生物医学和代谢组学的方法进行中医药开发和研究的实例。至于中医的前途如何估量?这是准备报考中医专业的学生必然会重视的问题,从Jeremy Nicholson等人对西医的批评和对中医的向往看,它好像已走出低谷,正在走向国际化的大道上。中西医能不能结合?这个不必回答,因为它们都结合好多年了。

笔者以为,在讨论中西医谁是谁非的过程中,不管是站在中医还是西医的立场,我们都需要以一个变化的角度来看问题。因为中西医都是一个在不断变化和发展的学科,批评和讨论的对象应当是当前的中医和西医,还非是过去的中医和西医。就好像现在批评进化论的人总是以《物种起源》中的部分观点作为抨击对象,而不知当代进化论早已发展成为一个既有多元的理论基础,又有各种层次实验支持的全新的进化生物学。中医也是这样,不管是在西医进入中国前还是进入中国后,中医的发展就从来没有停滞过,现在的中医学家大概已没有人如批评所说的那样相信《本草纲目》中记载的将狗屎“水绞汁服”可以“解一切毒”了[9]。西医也是如此,那些认为西医比中医更“科学”的人大概不了解有很长一段时间西方把“放血”作为一种最主要的治疗方法,更不想提起链霉素和四环霉素的大量使用曾经引发的各种毒副作用。当然,这并不成为否定西医的理由,哪一种科学的发展不经历错误的阶段呢?对现代西方医学提出批评的首先不是中医学家,而是如刘易斯·托马斯那样的西方医生自己。

中西医在结合,也在不断地对话,这些对话的平台随着历史的发展也不断地改变。当年章太炎就认为“实证”、“效验”为中医最大之特点,也是衡量中西医两种医学的标准,更是中西医论争中的根本生存之道。他说:“治效苟著,虽樵采于山泽,卖药于市间,其道自尊”,又“岂在中西辩论之间也”[10]。可惜的是他提出的“融会中西,更造新医”的想法到现在还没有真正实现,但系统生物学的发展确实让我们看到了一线希望。

参考文献:

1.Jeremy K.Nicholson. Metabonomic and global systems biology approaches to understanding disease processes. Shanghai forum for systems biomedicine Metabonomics and internationalization of TCM[R].5.

2.陈竺.系统生物医学上海论坛欢迎辞. 第一届系统生物医学上海论坛-----代谢组学与中医药国际化研讨会报告[R].1.

3.陈竺.系统生物学-----21 世纪医学和生物学发展的核心驱动力[J].世界科学.2005.3.4-5.

4.R.M.Nesse and G.C.Williams.the morning of Darwinian medicine.Quart.Rev.Biol.1991.66.1-22.

5.刘昌孝.代谢组学的发展与药物研究开发.天津药学[J].2005.4.5.

6.杜治政.以理性的思维看待中医[J].医学与哲学.2006.4.1.

7.田松.中医为什么要有科学依据?[J].社会学家茶座.2006.1.61-63.

8.朱建平.中国医学史研究[M].北京:中国古籍出版社.2003.213.

9.李时珍.本草纲目[M].刘恒如等校注.北京:华夏出版社.2002.1790.

10.段晓华.章太炎在近代中医史上的地位及成就[J].中华医史杂志.2006.1.43.

When Western Medicine Encounter Traditional Chinese Medicine------------The review for "Shanghai Forum for Systems Biomedicine:

Metabonomics and Internationalization of TCM"

JIANG gong-cheng

(Biology Department Huaiyin Teachers College Jiangsu Huaian 223001;

Science History Department Shanghai Jiaotong University Shanghai 200240)

Abstract: The theory of "YinYang Balance "and the practice of "BianZheng" in Traditional Chinese Medicine have a lot of common grounds to the holism and systemic theory of systems biology. The concept of systems biological medicine has expressed the advancement of medicine research in China. And the study of Metabonomics will help TCM achieve internationalization and modernization. The success of "Shanghai Forum for Systems Biomedicine: Metabonomics and Internationalization of TCM" indicates the advance of TCM.

Key words: Systems biology Systems biological medicine Metabonomics TCM

①作者简介:蒋功成 男,1968--,江苏涟水人,淮阴师范学院副教授,现为上海交通大学科学史系博士生,主要研究方向:进化生物学、生物学史。

关键字:系统生物医学,中医,现代化,西医,科学

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