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生物化学研究方法精选(九篇)

生物化学研究方法

第1篇:生物化学研究方法范文

阎金铎教授认为物理科学方法可分为三个层次:第一层次叫具体方法;比如观察的方法,实验仪器的使用方法或某个实验的具体操作方法等;第二层次叫逻辑方法;在具体方法的基础上,运用逻辑方法进行思考,通过分析、综合、抽象、概括等过程,最后上升到思维的三个形式,即概念、判断和推理;第三个层次是研究方法;如理想化方法、等效法、假设法、类比法、数学方法等.物理科学研究方法泛指非具体和非逻辑的第三个层次的物理科学方法,它是指在物理学发展过程中形成和积累的学习和研究物理问题的符合科学一般原则的各种实践途径以及具体手段.

1高中物理科学研究方法教育的现状

物理科学研究方法以隐性的方式存在于高中物理内容中.这样,从物理教材中物理科学研究方法的呈现形式来看,就不可避免的导致高中物理教师把“方法”教育放在物理教学的次要位置,具体表现在以下三个方面.

1.1无“法”意识

物理科学研究方法是物理科学实践的产物,是发现物理知识的重要“技术”手段,是解决物理问题的一把钥匙.所以,应该把物理科学研究方法教育放在与物理知识教学的等同位置.但就当前的物理教学来看,无物理科学研究方法教育意识的现象普遍存在.

比值定义法是物理学中定义物理量的一种科学研究方法.在初中物理内容中没有用比值定义物理量的科学方法,比如,密度定义为单位体积的某种物质的质量叫做这种物质的密度,而没有用物质的质量与体积的比值叫做这种物质密度的比值定义法定义密度.其实,比值定义法是一种物理科学研究方法,其所定义的物理量由其特殊规律,比如用比值定义法所定义的物理量与所比的两个物理量无关,其定义式是量度式而不是决定式.而在高中物理教材(人教版)中第一次用比值定义法定义的物理量是速度,由于物理教师对比值定义的物理科学方法不甚熟悉或不够重视,所以在用比值定义法定义速度时,对比值定义的物理科学方法的内容和特点避而不谈.

1.2一提而过

物理知识是物理科学研究方法的载体.同时,物理科学研究方法又具有实践性、科学性,是科学实践智慧的结晶.挖掘高中物理内容中物理科学研究方法教育素材,融物理科学思想方法教育于物理教学之中,以此培养学生的物理科学研究能力和实践创新能力.因此,在物理教学过程中加强物理科学研究方法教育不容忽视.

高中物理内容中的物理科学研究方法有:理想化的方法,如质点、单摆模型;比值定义法,如速度、电场强度、磁感应强度定义;等效法,如力的合成与分解、运动的合成与分解;类比法,如电场与重力场;控制变量法,如探究加速度与力、质量的关系,等等.但在物理课堂教学中对这些物理科学研究方法往往出现一提而过的现象,而对物理科研究学方法概念的内涵、外延、特点以及应用等很少涉及.比如,质点模型是理想化科学方法应用的产物,但在质点概念的教学中,教师常只说明质点是一种理想化的物理模型,而对什么是理想化的物理科学研究方法?为什么要把实际物体理想化?在什么条件下把实际物体理想化?等理想化方法的内涵、外延以及实质和特点置之教外.

1.3有“法”不依

物理科学研究方法潜伏于物理知识之中,挖掘物理教学内容中的物理科学研究方法教育素材,放大物理科学研究方法的教育价值,提高物理科学研究方法的教学地位,加强物理科学研究方法的学习考查,做到有“法”必学、学“法”必用、用“法”必考,从而引起对物理科学研究方法教育的重视,为实现学生知识向能力的转化提供方法的支持.

物理科学研究方法是物理知识向物理能力转化的纽带和桥梁,学生学习物理知识的同时更要掌握物理科学研究方法,

想品质.可以通过实验思想方法的比较选择来养成基于严谨方法对某事物进行判断的认知品质等.当然我们也可以说得更细致一点,譬如在物理问题的解决过程中,我们可以通过查找某类问题的“锲子”,以帮学生不断生成更高水平的的解题策略.

根据笔者的经验,认知策略的最佳教学时机,在于物理知识的学习或物理问题的解决之后,两者之间衔接要紧凑,一般应先让学生自主反思,然后教师进行点拨.长此以往,则可收到培养学生物理学习品质的功效.

最后需要强调的是,创设问题情境、实施探究教学与追求认知策略不应当是分开的,而应当是一体的.在具体的实施过程中,情境的创设就是为了探究的顺利进行,而在探究过程中学生除了习得物理知识与物理思想之外,对探究过程的体验与反思,本身就是认知策略不断生成的过程.在这一整体过程中,教师的作用除了判断学生的知识达成度之外,还可以通过问题解决的方式去判断学生的认知策略是否形成.总的来说,有了这三个基本理念的支撑,高中物理教学就可以进入一个良好的状态,从而实现教学相长.

从而提升学生的探索、发现和创新能力.在物理知识的教学过程中,要把物理知识方法化、科学研究方法显性化,做到知“法”、学“法”、用“法”.在学生掌握物理科学研究方法的前提下,加强物理科学研究方法的应用训练和考查.当前的物理教学现状表明,物理知识的巩固训练多是致力于物理概念和物理规律以及物理实验,而对物理科学研究方法的应用训练是练的少、考的少,表现出有“法”不依的教学现状,由此说明当前的物理教学对物理科学研究方法教育的乏力.

2高中物理科学研究方法教育的思考

2.1增强高中物理科学研究方法教育意识

意识是客观存在在人脑中的反映,物理科学研究方法教育意识是物理科学研究方法在人脑中的客观映像.物理科学研究方法对物理学的发展具有深远的影响,物理科学研究方法教育对学生知识向能力的转化和学生创新能力的培养具有深远的重大意义.物理教师要在提高对物理科学研究方法教育认识的基础上,增强物理科学研究方法教育意识.要在领会理解物理科学研究方法概念的同时,具有抓住物理科学研究方法本质的意识,挖掘物理科学研究方法教育素材的意识,以及物理科学研究方法的应用意识和评价意识.

2.2构建高中物理科学研究方法教育体系

表1高中物理科学研究方法教育体系

高中物理科学研究方

法教育内容(方法、举例)高中物理科学研

究方法教育目标

高中物理科学研

究方法应用训练高中物理科学研究

方法教育评价

实验归纳法光的反射定律

领悟实验归纳方法,经历实验归纳物理规律的过程,学会独立操作.

实验设计规范操作

数据处理归纳规律

等效替代法力的合成

与分解

认识等效法的意义,理解等效的本质,会用等效法探究和解决物理问题.

等效思想等效方法

等效规律数学处理

理想化方法质点

认识理想和现实的差异及理想化方法的物理意义,掌握理想化的条件.

理想模型的认识

客体理想化条件

理想模型的应用

控制变量法探究加速度与

力、质量的关系

知道控制变量法,会控制变量探究问题,会在控制变量的基础上归纳物理规律.

控制变量的认识

变量控制的方法

变量控制的条件

控制结果的处理

控制结果的归纳

比值定义法电场强度知道比值定义的基本方法,理解比值定义法的本质.

定义内容的理解

定义式的理解

定义式的应用

乘积定义法功认识乘积定义法,理解乘积定义法的意义、本质和特征.

定义内容的理解

定义式的理解

定义式的应用

极限法瞬时速度认识极限法,理解极限法的物理意义,会应用极限法解决物理问题.

时空极限和极限条件下物理量的变化,极限条件下物理规律的运用及物理问题的分析.

类比法电场认识类比法的思想,认识类比法的本质,会应用类比法研究问题.

类比法的概念

类比法解题

假说法普朗克量子假设

了解假说法的思想以及假说法在物理学发展中的作用,会应用假说法研究问题.

假设法的概念

假设法解题

外推法自由落体运动

规律研究

认识外推思想方法及外推法在物理学发展中的作用,会应用外推法研究物理问题.

极限外推法解题端值外推法解题

放大法扭秤法测

引力常量

认识放大法,理解放大法的物理原理,会应用放大法研究物理问题.

微小量放大设计,放大法在物理实验中的应用

数学方法振动图象

与波动图象数学模型的建立,数学知识的应用,数学方法的运用.代数、平几、解几、三角、数列知识的应用.

评价内容:

高中物理科学研究方法应用训练内容.

评价题型:选择题;

填空题;

设计题;

操作题;

论述题.

评价形式:

纸笔评价;

操作评价;

纸笔操作评价.

评价标准:高中物理科学

研究方法教育目标

评价呈现:(1)等级形式

第2篇:生物化学研究方法范文

进入考古学的初步发展期(1867—1919年,自此进入现代考古学的开端),美国人庞皮利(Pempelly,R)等在中亚土耳其斯坦的考察和安努遗址的发掘研究中应用动物考古学方法研究动物骨骼,证明牛、羊、猪尚处于从野生向家养的过渡状态,丰富了早期农业的珍贵考古学资料。[6]近乎同时期,在美洲的分类描述阶段(19世纪40年代—1919年),戴尔(Dall,WH)利用在阿拉斯加贝丘遗址发掘过程中获得的脊椎动物遗存,结合狩猎工具和容器等考古遗存,按经济形态和生态环境的差异进行了科学的地层划分,并在此基础上建立了年代序列,从而开创了美洲动物考古研究的先河。[7]在考古学的成熟阶段(1919年—20世纪40年代,属于考古学分类与巩固期的前一阶段),文化生态学思想对考古学产生了深刻的影响,部分考古学家摆脱了以遗址为中心的文化—历史方法的束缚,与生物学家和环境学家合作,借助生态学方法,通过动物考古和植物考古研究来重建史前环境和分析史前人类的食谱,进而了解古代人类对不断变化的环境的适应过程。[8]20世纪20年代英国科学家约翰?马歇尔负责对印度河流域青铜时代哈拉帕文明的重要遗址进行考古发掘,并利用动物考古研究成果阐述摩亨佐达罗城市文明的经济类型。[9]20世纪30年代法国古生物学家德日进(PierreTeilharddeChardin)和我国古生物学家杨钟健对安阳殷墟的动物遗存进行了鉴定和统计,分析了夏商时期的气候环境。[10]杨钟健对章丘城子崖新石器时代遗址动物骨骼进行了属种鉴定[11]。

进入考古学的转变期(20世纪40—60年代,属于考古学分类与巩固期的后一阶段),从以层位学和类型学为研究手段的文化历史研究转变为以人类生态学思想指导的、大量结合自然科学方法和技术进行的古代社会重构的研究。西亚新石器时代农业起源研究就充分利用了动物考古的研究成果。[5]这一阶段在美洲出现了人类行为的文化功能解释的趋势,以环境为背景来复原考古学文化的多学科研究,就充分体现了动物考古学的作用。[12]步入考古学发展新时期的新考古学出现阶段(20世纪60—80年代),在传统考古学重建文化史(主要是考古学文化时空框架的重建)的基础上,美洲考古学家以复原或重建文化形态(生产力、社会组织和意识形态为主)、解释文化过程(主要是文化发展的动因,属于过程考古学范畴)这两个更高层次的研究为目标,以进化论、系统论和生态学理论为思想指导,通过物质遗存所反映的考古学文化的各个方面及其与环境之间关系的研究,来更全面、系统地解释文化发展的过程。作为文化生态系统中生物环境系统的重要组成部分,动物资源利用方式和聚落形态研究中有关适应环境的生存战略(包括食物、供给、聚落和维持战略)研究,使动物考古研究的重要性进一步突出。[13]西亚的农业起源有关狩猎到饲养经济发展过程的动态研究也得益于动物考古的微观研究。[14]在考古学发展新时期的当展新阶段(20世纪80年代至今),动物考古对于新学派中社会考古学各种社会形态经济基础的研究具有很强的说服力。[15]在探究古代人类精神世界的认知考古学有关肖像象征意义的研究中,动物考古知识的应用也获得了令人信服的成果。[16]马克思主义考古学流派将研究重点放在人类的适应性与系统平衡上,提倡生态学、进化论和辩证法相结合,这一过程中美国学者威廉?马夸特对肯塔基西部贝丘遗址采食者的研究就体现出动物遗存研究所起的重要作用。[17]在社会学中程理论被引入到考古学后,在将其作为连接经验性考古学材料与高层次文化理论解释的桥梁的过程中,刘易斯?宾福德(LewisBinford)最有代表性的工作之一就是记录了许多影响动物组合特征和条件的自然过程,并将这些过程应用到考古记录的解释中。在这个成功的中程理论应用研究范例中,动物考古的作用功不可没①。[18]综上所述,考古学产生和发展的历程中,动物考古都不同程度地做出了贡献,在提高人类对古代人地关系的认识水平上起到了积极作用。

以北美为代表的国际动物考古学发展历程在梳理了动物考古与考古学渊源关系的前提下,根据理论与实践的特征将动物考古学发展的阶段性特征重新审视一下,有利于正确评价亚洲动物考古在整个世界动物考古领域所处的地位和所起的作用。与考古学发展息息相关,国际上动物考古研究也是以欧美发达国家起步最早,以北美的阶段性研究最具有代表性。以北美为代表的国际动物考古发展经历了三个阶段,即形成阶段、系统化阶段、综合化阶段。第一阶段或开始形成时期(19世纪60年代—20世纪初),动物考古工作的贡献主要在第四纪地质及旧石器时代考古的年代学和地层变化研究方面[19],如揭示人类的古老性,确定早期人类如何生存以及如何获得食物并重建古环境。这些贡献主要建立在应用地质学的地层学和古生物学方法的进化论理论基础之上。这一时期环境决定论、环境可能论以及历史学方法处于全盛期,而动物材料并未被纳入考古学文化范畴当中。第二阶段或系统化发展时期(20世纪40—50年代),动物考古工作者致力于两个相关的目标,即了解动物的生物学及生态学特征以及认识人类行为的时空变化。这就要将理论及方法植根于如物理及生物等大量学科的系统性引入。大量分析性和人类学研究伴随着如下两个概念的出现而产生:中程理论和用来检验生存对策的经济和生态学模式。这一时期的一大特点是强调方法的重要性。第三阶段或综合化成熟时期(20世纪60年代以来),随着文化资源管理的快速发展,在很多方面开展的历史时期动物考古研究以及大量开发出来的模型和预设对考古学做出了巨大的贡献。文化生态学和人类学理论特别注重生态学和环境学议题,在动物考古实践中起到了重要的作用,其目的在于研究适应、生存对策以及人与环境之间的功能性关系。可以这样说,这一时期动物考古充满了所谓新考古学的思考。[20]这一时期的一大特点是逻辑推理方法由归纳转变为演绎。

动物考古的理论与方法及其回答考古学问题的研究层次基于达格拉斯?J.布尔(DouglasJBrewer)在《考古学方法与理论》所做的关于动物考古学的理论、方法与目标的论述,我们可以将各种论题按着研究层次划归到不同的组分中(见表1)。[21]从表1中可以看到,在生物学、社会学和人类学理论范畴内的各种理论框架下,动物考古学研究所涉及的考古学问题大多处于中等 研究层次,只是生物地层学及古生物学探讨的问题处于基础性研究层次;哲学范畴内,除了方法论里数据搜集处于基础性研究层次之外,绝大多数理论框架下动物考古研究所涉及的考古学问题处于高等或者极高等研究层次;文化遗产管理范畴的均变论涉及较高等层次的研究;系统论范畴的社会经济生态理论框架下探讨的考古学问题处于极高等研究层次

第3篇:生物化学研究方法范文

1965年,台湾科技主管部门在台湾大学设立“化学研究中心”(后更名为“化学研究推动中心”),开启了岛内有组织地从事化学研究、培育化学人才的初始阶段。当时化学研究中心的工作重点是协助岛内各高校设立化学系和化学研究所、培训教师和研究人员、扩充教学和研究设备、举办各种研讨会、吸引海外专家回台湾讲学、补助研究人员出席国际会议等。

到1985年,台湾几乎所有理科类大专院校都成立了化学系,共有13所公私立大学设立了化学研究所,拥有副教授以上化学教学和研究人员300多人,每年约培养50余名化学博士。

1985年,台湾科技主管部门鉴于岛内资源及研究人力有限,长期面临发达国家庞大先进科技的压力,以及岛内发展化学工业对科技的迫切需要,认为若要持续且有效地促进全台湾化学研究活动的快速发展,不论在横向或纵向方面,都要建立积极交流及合作联系,以免导致研究力量的分散及仪器设备的重复投资,希望集结岛内有限化学资源,以团队的力量共同推动化学研究。

为此,台湾科技主管部门召开多次座谈会和协调会,讨论基础化学的研究方向,并调查岛内各学术机构的研究现况、人力及设备,以此作为参考依据,制定出纲领性化学学科规划,选择三项重点研究方向:新合成方法的开发及其在合成化学上的应用;激光在光谱及化学反应研究上的应用;分析方法的发展及分析仪器设计与自动化的研究。然后,主动邀请岛内相关化学研究人员,组成各重点推动小组,拟定出更具体的整合性研究计划,分别为:有机合成-环化反应整合研究,微量分析方法的发展整合研究,激光光谱学及激光化学整合研究,利用资助的“杠杆”加以引导。

两年后,台湾科技主管部门又根据实际计划执行情况及效果,决定以区域性整合计划为主,并配合主持人意愿,制定出新的“几何特异之多环非天然的合成探讨”、“非对称性环化反应”、“海水中微量物质的分析方法”、“激光光谱与光化学”、“气态金属实验室”及“大气化学实验”等整合性研究计划。结果证明,其成效非常好,无论在研究成果的质与量方面皆有大幅度的进展。

到上世纪90年代,台湾已建立以实验为主的基础化学,其研究领域也由最早的理论化学逐渐扩充至天然物化学、合成化学、有机金属化学、无机构造化学、激光化学、微量分析化学、分子模拟及计算化学、清洁工业化学、材料化学、医药化学等新兴学科。台湾科技主管部门1995年修订后的化学学科规划,其重点研究方向增加为:分子模拟与计算化学;超微量分析方法发展;新材料合成与特性研究;生物医药化学的研究;合成化学;激光化学与同步辐射光源的应用。

进入21世纪后,随着科技的快速发展,新兴学科的出现更是层出不穷。台湾科技主管部门2005年再次修订化学学科规划,其重点研究方向包括:先进分析方法与理论化学,含新理论模型建立、新测量方法、纳米物质性质测量、分子结构与活性解析、复杂系统的模拟;先进材料化学,含光电材料、纳米材料、功能性材料、生物材料、表面及自组装材料;环境化学与能源化学,含环境污染监测、新环保制程开发(环保化学)、新能源的利用与开发;生物及医药化学,含新型药物设计、分子设计化学、合成生物物质、蛋白质化学、核酸化学、醣化学、生物无机化学、生物系统的探测(分子辨识)等。

重要化学研究机构

目前,尽管台湾100多所高校中大都设有化学系或化学研究所,但真正能够申请台湾科技主管部门研究计划,开展化学研究的仍属少数。从每年的数量看,依序为台湾大学、新竹清华大学、新竹交通大学、台湾科技大学、成功大学、政治大学、阳明大学、“中央”大学、中兴大学、中山大学、中正大学、台北大学、海洋大学、台北科技大学、云林科技大学、东华大学、宜兰大学、嘉义大学、高雄第一科技大学、高雄应用科技大学、虎尾科技大学、勤益科技大学、高雄海洋科技大学、屏东科技大学等。

台湾中研院化学研究所的在台“复建”,有赖于另一位来自大陆的科学家魏岩寿。他是中国著名微生物学家和应用化学家,毕业于日本京都大学化学工程科,主修化学和微生物学,期间进行了真菌学的研究,回国后就职于国立卫生实验所任研究员,30年代担任中央大农业化学系主任,是中国首位从发酵器械中分离出第一批工业微生物菌种的科学家,也是首位在Science杂志上的中国微生物学家。此后,他致力于用近代生物化学方法研究中国传统发酵食品的制作工艺,曾兼任中国酒精厂总工程师,试验用甘薯生产酒精,通过筛选酵母品种,采用良种纯种酵母发酵,大大提高了发酵效率,成为我国可再生能源生产研究的先驱。40年代,魏岩寿担任国民政府资源委员会酒精工业总工程师,主持在在四川省和云南省创建内江、泸州、昆明酒精厂,保障了抗战时期稀缺的能源供应。

抗战胜利后,魏岩寿奉命赴台接管台北帝国大学,并出任台湾大学工学院院长兼化学工程系主任,同时还在台大农业化学系授课,主讲微生物学,期间曾开展紫色花蜜腺酵母菌的研究,通过在紫外线下观察微生物,成功地鉴定了从植物蜜腺中分离的用肉眼难以区分的红酵母。在上世纪50年代初,他还用较多时间研究过藻类单细胞蛋白,包括绿藻的生长、代谢和培养方法的研究。此外,他还研究过柠檬酸、谷氨酸等的发酵生产和海水中的非硫细菌。1957年,魏岩寿应胡适邀请,担任新成立的中研院化学研究所所长。他主要采用自己在台大教学期间培养的一批助手和学生为班底,包括陈朝栋、林渭川、彭旭明、周大纾等人,初期研究方向以微生物学家和应用化学为主,以后工作领域逐步扩充,在纯化学及应用化学的范畴里奠立起有机、食品、电化学及海洋化学研究的基础。

这一时期,魏岩寿主要开展霉菌和细菌的淀粉酶之联合作用研究,揭示了中国白酒酿造中用粮食制成的酒曲是结合采用了霉菌和细菌的淀粉酶,可以协同地完成淀粉的液化和糖化过程。这一成果不仅从酶学水平总结和提高了传统东方酿造工艺中的复式发酵过程,而且后来被成功地应用于印染工业的退浆工艺中去。

从1959年开始,他主持编纂《应用微生物图谱》,这部著作在中研院化学研究所年报中分15次连续刊登了11年,从中反映出他对各类微生物认识和驾驭的高深造诣,成为工业微生物领域的重要参考书籍。

魏岩寿是迄今为止研究腐乳最系统和深入的科学家。从上世纪20年代后期开始,他就对中国传统发酵豆制品――腐乳进行深入研究,一直延续到60年代后期,他在1968年完成的腐乳研究的《技术总结报告》,从微生物学和生物化学方面进行了深入分析探讨,在当时具有最高水平,直到今天也是有关方面的重要参考资料。这些成就和在他临终那年出版的《高粱酒》一书,表明他对于中国传统发酵技术所具有的深刻理解,也体现着他重视总结提高中华民族的优秀科学遗产,并从中吸取其精华加以发扬光大的责任感。

魏岩寿担任台湾中研院化学研究所所长直到去世的前一年(1972年),除在化学领域从事多方面研究,如进行一些化合物的化学合成、建立了放射性元素钍的微量分析方法、研究从海水中提取铀和制备感光乳剂等外,还为筹划和建设该所付出了许多精力,为台湾培养出一大批优秀化学人才。他的学生于上世纪70年代在美国建立了“魏岩寿教授基金会”,每年在美国新泽西州州立罗特盖尔斯大学定期组织学术活动迄今。

目前,台湾中研院化学研究所仍是岛内化学界的核心,其科研实力也最雄厚,拥有几十种先进的大型试验设备和仪器,如3KW级X光发生器、低能量表面功函数测量仪、原子吸收光谱仪、全自动生物感测系统、CCD单晶X光绕射仪、低温操作系统、光化学电流电位分析仪、高压式扫描式热分析仪、动态光散射光谱仪、元素分析仪、电子顺磁共振光谱仪、荧光半衰期测量系统、傅利叶红外线显微分光仪、气相层析质谱仪、高效能液相层析仪、高解析磁场式质谱仪、液相层析质谱分析系统、液相层析电洒游离法质谱仪、基质辅助激光脱附游离飞行时间质谱仪、停流反应分析仪、原子力扫描显微镜、非线性光学光谱仪、核磁共振频谱仪、粉末X光绕射仪、扫描式电子显微镜、超导量子干涉磁量仪、表面积及孔径分析仪、穿透式电子显微镜、高效能紫外光荧光分析仪、光电子能谱仪及欧杰电子能谱仪等。

该所现任代所长为陶雨台,所内有28位研究人员,包括特聘研究员2人、特聘讲座1人、研究员12人、副研究员8人、助理研究员4人,主要研究领域为:材料化学、催化反应、化学生物学及合成方法,每年发表SCI论文100篇以上。

第4篇:生物化学研究方法范文

【摘要】 中药 现代 化 研究 是促进中医药国际化进程的重要途径,制约中药现代化研究的瓶颈之一是方剂药效物质基础研究. 迄今仍然没有一个方剂、甚至没有一味中药能被阐明药效物质基础,阻碍方剂药效物质研究的关键 问题 在于缺乏行之有效的研究策略和 方法 ,我们在前人研究基础上提出方剂药效物质基础研究新观点,即“药效差示血清色谱法”,在此方法的指导下研究方剂药效物质基础,希望药效差示血清色谱法的 应用 能进一步阐明药效物质基础,对中医药现代化及天然药物的研究有所裨益.

【关键词】 方剂;药效物质基础

0 引言

方剂药效物质基础研究是以药物化学与药 理学 为基础, 分析 方剂有效部位及有效成份,建立对其质量控制的方法和标准;并且为提示中药复方配伍 规律 、优化处方组成、改进制剂工艺、提高质控标准提供依据,为阐明中药及其复方的作用机制和代谢过程奠定基础. 方剂药效物质基础研究目的是以实现开发具有自主知识产权的创新中药新药、促进中药临床疗效为新靶标,为推动中药现代化、国际化进程奠定基础. 现对已取得研究进展的思路、方法及学说进行论述,并在此基础上提出研究药效物质的新思路:“药效差示血清色谱法”.

1 取得一定进展的方剂药效物质基础研究思路和学说

1.1 方剂整体研究 罗国安[1]提出中药方剂药效物质基础的研究应采用“一个结合、两个基本讲清、三个化学层次、四个药理水平”的 理论 研究体系. 结合现代 科学 方法和先进的分析仪器阐明中药作用的物质基础. 具体方法是将中药方剂作为一个研究整体,采用现代分离技术,分离性质相近的化合物群(如皂甙类、黄酮类、生物碱类等),这些化合物群即有效部分,是方剂所有药物含某类化合物的总合. 刘建勋等[2]研究认为中药复方的物质基础是中医证与病相结合的有效成分,其研究思路是在中医药理论与现代医药理论的共同指导下,以临床疗效为基础,建立动物、器官和细胞模型深入研究,最终阐明中药的药效物质基础. 目前 对单味中药的物质基础尚不明确,故复方研究较为缓慢.

1.2 方剂的拆方研究 方剂拆方研究目的在于精简方剂、寻找发挥增效减毒作用的最佳药物组合及确定方剂中主要药物或活性物质来源. 刘永刚等[3]对麻黄汤进行拆方研究,考察各配伍对嗜酸性粒细胞和肥大细胞的抑制作用,采用体外实验观察致敏小鼠抗原攻击后肺灌洗液(balf)和外周血中的嗜酸性粒细胞聚集反应,采用离体试验观察致敏大鼠抗原攻击后腹腔肥大细胞脱颗粒反应. 结果显示: 麻黄汤及拆方减少balf和外周血嗜酸性粒细胞的浸润不完全相同;麻黄汤及拆方也不同程度抑制致敏大鼠腹腔肥大细胞脱颗粒反应. 说明麻黄汤对嗜酸性粒细胞和肥大细胞具有抑制作用,拆方分析显示麻黄汤全方效果最佳. 给大鼠腹腔注射糖原诱导中性粒细胞聚集,分离中性粒细胞,以花生四烯酸、实电解质钙刺激离体中性粒细胞释放白三烯,再用hplc法测定中性粒细胞中白三烯量,并以二甲苯致小鼠耳肿胀研究麻黄汤及拆方的抗炎作用. 结果发现: 麻黄汤及拆方不同程度抑制二甲苯致小鼠耳肿胀和中性粒细胞释放白三烯. 拆方分析显示麻黄汤全方效果最佳,初步验证组方的科学性和合理性[4]. 拆方可以验证方剂配伍的一定合理性及优缺点,优化组方,为寻找真正的药效物质提供相应依据.

1.3 方剂有效部位药效物质研究 方剂由多味中药组成,即有多种药用部位,一种有效部位中有多种药用成分,同样可以利用各种现代筛选模型和筛选技术,发现2~3种不同作用的有效部位和每种有效部位中的2~3种有效成分. 以此为基础,可以进一步在有效部位和有效成分2个层次上以一种药理作用为主要因素,研究部位间或成分间或部位与成分间的相互促进或相互抑制的协同关系,初步阐明现代中药不同与西药而发挥综合 治疗 作用的机制[5]. 黄兆胜等[6-7]用极性由小到大的4种有机溶剂依次萃取当归补血汤水煎液,所得各部位给饥饿性气虚模型小鼠灌胃,以t淋巴细胞百分数为指标,探讨发挥益气功效的有效部位;给急性失血性血虚模型小鼠灌胃,以hb为指标,探讨发挥补血功效的有效部位. 结果证明全方益气的药效物质基础主要存在正丁醇与水层的极性区间,可能主要是黄芪多糖、苷类及当归水溶性物质;补血药效物质基础主要存在于正丁醇与醋酸乙酯的极性区间,可能主要是黄芪的苷类、苷元及当归的酚性物质等. 此方法揭示了一些中药的药用部位,药效物质研究尚处于探索之中.

1.4 中药血清药理学及血清药物化学研究 中药血清药理学主要针对中药及其复方复杂多样的化学成分特点,用含药血清代替煎剂或粗提物进行体外实验研究药效物质基础. 莫红缨等[8]采用中药血清药理学研究方法,观察含双黄连及其拆方的大鼠血清对抗呼吸道合胞病毒(rsv)的抑制作用. 结果显示双黄连复方具有明显抗rsv的作用,并优与各拆方;复方及拆方的体外和血清药效学结果具有一定的相关性. 可知双黄连组方合理,并具有多环节抗rsv的作用. 血清药物化学主要是发现并观测血清中外源性生物活性物质以及这些物质的作用和代谢规律. 王喜军等[9-10]建立了六味地黄丸及其大鼠口服(po)后在血清中的hplc指纹色谱,分析比较六味地黄丸、缺味处方、单味生药以及各组分给药后所得血清样品,鉴定po六味地黄丸后大鼠血中移行成分、来源生药及其代谢产物. 结果显示po六味地黄丸后从血中发现了11个入血成分,其中4个为新产生的代谢产物;7个成分为六味地黄丸所含成分的原型,其中有一成分虽为地黄中所含成分的原型,但其他两种药材也能代谢产生,对其体内的量变有共同的贡献,在此基础上成功分离8个化合物,并对其结构进行了鉴定,这些都将有助于阐明六味地黄丸的有效成分及作用机制. 血清药理学与血清药物化学是日本学者20世纪提出的方法,对于研究药效物质有积极意义,对于我们提出新的研究方法起到抛砖引玉的作用.

1.5 中药“药效团药性假说” 李爱秀[11]在李石生等人的中药“分子药性假说”基础上提出“药效团药性假说”,主要论点是: ①分子具有药效,其药性是有规律的. 药物分子的药性蕴含在药物分子的特定结构中,“特定结构”指药物分子与某个受体产生相互作用时所具有的“药效团”;②中药所含有效成分具有分子多样性和药效团多样性特点. “分子多样性”指中药中所含化学成分的多样性,众多化学成分中作用相近或相同的分子具有相同的药效团,作用不同的分子具有不同的药效团,分子多样性是产生药效团多样性的前提;③中药药性多样性及其多靶点作用机制. 中药有效成分所含药效团的多样性,决定了中药对肌体作用的多靶点作用机制. 中药“药效团药性假说”的意义在于从分子水平上揭示中药药效物质基础产生疗效的作用机制.

1.6 “分子中药组学” 马增春等[12]提出“分子中药组学”学说,认为中药复方是通过化学成分组合 影响 信号分子组合,使紊乱的信号分子 网络 恢复平衡,从而起到治疗中医的“证”和相关疾病的作用和效果. 研究路线从构建证候本质图谱“证候?作用通路?信号分子?分子网络”出发,考察中药复方、作用部位、有效成分、成分组合等不同水平对证候本质图谱的影响. 分子中药组学是从分子水平上研究中药疗效的物质基础和作用原理,使传统中药从宏观认识向微观世界接近. 李鹰飞等[13]应用“分子中药组学”策略研究四物汤,结果发现: 四物汤补血的物质基础是多糖、川芎嗪、阿魏酸和芍药苷,补血作用的分子机制是影响造血相关细胞因子的表达. 此种方法有一定成效,但对于中医证候信号分子认识目前尚没有明确定论,而用“分子中药组学”来探讨中医机体的证候,从而确定药效物质还处于初步研究阶段.

1.7 方剂组织药理学新假说及方剂代谢物组学新假说 唐文富等[14-15]方剂组织药理学以期阐明病变靶组织内不同中药或方剂的主要成分谱及其浓度与靶组织病理形态学和疗效的关系;方剂代谢物组学是在运用代谢物组学理论的整体性特点和系统性思想,以中药方剂的治疗机制、作用靶点、疗效标准、药效和毒性模型的鉴别和确证、疗效和毒性的化学或生物标志物的科学. 方剂组织药理学和方剂代谢物组学是以中医理论为指导,运用药理学方法研究中药(方剂)有效成分对病变靶组织的影响及其作用原理的科学. 运用hplc, lc?ms?ms和nmr等分析方法研究不同中药方剂在不同疾病病变组织内的成分谱、浓度变化、作用位点或受体、有效成分与组织的相互作用及量效关系,以阐明中药方剂作用的物质基础和过程,寻找中药归经理论的客观证据. 上述方法对于我们提出的新方法有一定启后作用.

2 方剂药效物质基础 研究 的新 方法 : “药效差示血清色谱法”

以上论述了方剂药效物质基础研究的思路、方法及学说,主要有: 以方剂全方、拆方来研究有效成分或有效部位的方法;“药效团药性假说”、“分子中药组学”、血清药 理学 及血清药物化学、方剂组织药理学新假说及方剂代谢物组学新假说等方法. 以上方法均能从有效部位、药效团等方面揭示一定的方剂药效物质,对于进一步研究中药复方和天然药物药效物质有很大的促进作用. 我们在借鉴以上多种方法的优点以及对国内外大量 文献 追踪和检索的基础上,结合十几年中药药动学研究经验提出全新研究方法: “药效差示血清色谱法”. 我们认为当中药在对证机体内产生药效变化时,机体血清中化学组分数相应的变化差中必定最小范围而最大程度的包含着真正的药效物质基础. 该策略首先借助色谱法建立中药对证产生最大药效和最小药效时血清中的化学组份物质谱,然后以差示的方法表达且初步分离出该组方的体内药效物质,并将分离产物用于对证模型,以药效验证结果反馈性调整差示色谱条件,直至确认药效物质;最后结合质谱及核磁共振波谱动态定性、定量中药体内药效物质的变化,并与相应的药效结合研究,进一步确认中药的药效物质基础. 此方法是借助血瘀证模型基础上,以红花为工具药,以缓解心肌缺血、改善冠脉血流等指标为药效,以红花在对证机体产生最大和最小药效时血清中物质谱的变化差为导向,以色谱、波谱等方法追踪分离和鉴定红花的药效物质. 提出“药效差示血清色谱法”的意义在于以红花研究为基础,以实现中药 现代 化为目标,利用现代药理、药化、 分析 等多种新知识、新 理论 ,从研究机体血清化学组分数相应变化差中,寻找药效物质基础,从而为真正揭示方剂药效物质基础研究开创了一个全新局面,为研究创新中药、中药国际化进程奠定基础.

3 展望

方剂药效物质基础研究一项非常复杂且庞大的工程,涉及中药、药理学、数学、分子生物学等多学科的交叉和融合. 相信只要中医药科研工作者齐心协力、相互配合,将中药药效物质基础研究与中医理论研究相结以实现中药现代化为目标, 应用 “药效差示血清色谱法”的方法,利用现代药理、药化、分析等多种新知识、新理论,从研究机体血清化学组分数相应变化差中,寻找药效物质基础,从而为真正揭示中药和天然药物药效物质基础研究开创了一个全新局面,能够开发出一批能控制或治愈当今世界上重大疑难病证的新药,让中药真正走向世界,为全人类的健康作出贡献.

【 参考 文献】

[1] 罗国安.中药复方物质基础的现代研究思路[j].中华实用中西医杂志,2000,13(7):1456-1459.

[2] 刘建勋,任钧国.中药复方作用物质基础研究探讨[j].中药研究与信息,2004,6(12):8-11.

[3] 刘永刚,罗佳波,吴 忠,等.麻黄汤拆方对过敏性炎症的抑制作用[j].中草药,2005,36(4):563-566.

[4] 刘永刚,罗佳波,贺 丰.麻黄汤及拆方抗炎作用的研究[j].中药材,2005,28(5):413-415.

[5] 李小娜,张兰桐,殷 玮.中药复方药效物质基础研究途径与方法[j].中草药,2006,37(6):801-805.

[6] 黄兆胜,危建安.当归补血汤益气功效及其物质基础研究[j].中药药理与临床,2003,19(1):5-7.

第5篇:生物化学研究方法范文

1.建立理想化模型和模拟的方法。在物理的研究中,建立合理的物体理想化模型具有十分重要的意义。例如,在研究电阻时,我们认为导体的电阻值是不变的,不会受温度的影响,这都是把物体理想化了。实际上导体的电阻和物质的密度都会随温度的改变而有所变化,只是由于在通常情况下变化不显著,对我们所研究的问题影响不大,所以我们可以认为它们是不变的,将它们确定为理想化的模型。

2.用数学知识解决物理问题的方法。物理学之所以成为科学技术的基础,重要原因之一就是物理学在研究物质世界的运动规律时,不仅仅满足定性的描述,更重要的是找出了各物理量之间的定量关系。只有这样,规律才使人信服。因此,在物理学的研究和学习中,无论是观测实验,还是理论探讨;无论是从感性认识上升到理性认识,还是运用物理理论指导实践,数学方法作为一种研究物理学的重要工具,是一个较普遍的方法。

3.确立条件和范围的方法。物理学中的公式都有一定的适用条件和范围。要正确应用物理公式,就必须掌握公式的适用条件和范围,否则就会出现乱套用公式的现象。如,液体压强公式P=pgh,适用于单―均匀的液体,对于不均匀的液体就不能用,也不能套用来测大气的压强。

4.假设、验证及科学探究的方法。在科学发展的过程中,许多理论最初都是以假设形式出现的,而后才能在实践中加以检验和发展,逐渐形成比较完善的理论。新课程标准别强调科学探究,将以前的假设、验证具体化为提出问题;进行猜想和假设;制定计划,设计实验;观察和实验,获取事实与证据;检验与评价;表达与交流。某些探究过程只包含其中的几个要素,而且也不一定按顺序进行。学生通过完成部分探究活动或完整的探究活动,能够领悟科学探究的思想,培养了他们进行科学探究所需要的能力,对物理知识的发展过程有了更深刻的理解。

5.用宏观现象说明微观实质和用微观实质说明宏观现象的方法。物理学研究的范围比较广泛,因而研究的方法需要多种多样。在学习热学部分和原子物理学部分时,就用到微观实质说明宏观现象的方法。如,摩擦起电一节中,用原子中电子的转移来说明摩擦起电的实质;热现象中用分子的运动剧烈程度反映温度的变化;在分子运动论的初步知识中,N02气体和空气的扩散、CuSO4溶液和清水的扩散,以及铅片和金片的扩散等宏观现象,都说明了它们微观的实质是:物体的分子都在不停地做无规则的运动。

6.用辩证唯物主义的观点来学习物理内容的方法。物理是一门基础自然科学,它包含着培养学生辩证唯物主义观点的丰富内容。为使学生学好物理学的基础知识,必须根据辩证唯物主义的观点来学习物理学的内容。在初中阶段让学生认识到世界是物质的,运动是物质不可分割的固有属性,物质运动的形式是多种多样的。物质运动的发展、变化有它本身的规律性,这些规律是可以逐渐被认识的,人们正是通过认识和掌握这些规律而能动地改造自然。这方面的内容在教材中有很多,教师应引导学生充分去挖掘。

以上列举了一些研究物理的方法,那么,怎样把这些方法都教给学生呢?笔者采用的做法是:

1.哪部分教材涉及了哪种方法,就明确地强调出来,告诉学生这是研究物理采用的一种方法,以引起学生的注意和重视。

2.对已经介绍过的方法要进行强化,如公式的使用条件和范围:在讲解公式时就要明白指出,如果以前讲公式时用到过这种方法,再比较一下条件是什么、范围是什么、是否有什么不同和相似之处等。这样学生对这种方法的印象就更加深刻了。

3.在介绍一种方法之后,当再用到这种方法时,让学生回忆以前是在学习哪部分内容时用到这种方法的,这样通过回忆就能巩固这种方法,防止遗忘。

第6篇:生物化学研究方法范文

中药药物代谢动力学是应用动力学原理,研究中药活性成分、组分、单味药和复方体内吸收 、分布、代谢、排泄和毒性的动态变化规律及其体内时-量、时-效关系,并用数学函数加以 定量描述的一门新兴学科。开展中药药物代谢动力学研究对阐明和揭示中药药效物质基础和 作用机制,设计及优选中药给药方案,促进中药新药研发、剂型改进及质量控制,均具有重 要意义。

1 研究现状

目前中药药动学研究方法归纳起来可分为两大类,一类是针对成分明确的中药及复方,即血 药浓度法;另一类是化学基础研究薄弱成分尚不明确的中药及复方,该类主要以生物效应法 为研究手段,包括药理效应法、药物累积法、效量半衰期法、微生物法等。

1.1 生物效应法 用生物效应法研究中药复方的药物代 谢动力学,能体现复方配伍的整 体性,符合中医药基本理论,能反映复方中多成分的综合疗效与协同效应,能更真实地反映 复方制剂的体内动态。但其理论体系及方法均不成熟,虽可测得一系列表观参数,但重现性 、可比性,不尽如人意,且无法解答脏器分布、代谢途径两大关键问题。多年来,学者们一 直在方法学上进行着不懈的探索,试图找到一种能更准确、完整、科学地揭示中药复方药动 学特征的研究方法,例如:卢贺起等以血小板聚集抑制率作为药理效应指标,研究了四物汤 的药物动力学参数,认为应同时考察效量、药效、表观三种半衰期,在研究设计时应重视体 现药动学和药效的双重性。

1.2 血药浓度测定法 大多数药物的血清药物浓度与药 理作用强弱之间呈平行关系,而 且相同的血药浓度在不同种属动物中得出的药理反应极为相似。中药复方制剂中不同成分的 药动学特征有差异,复方制剂中某一成分的代谢情况无法反映整个制剂的水平,只是对某一 成分或某一药效进行研究是不够的。即使是结构极为相似的两种成分之间一也可能存在药动 学的差异,当评价中药复方制剂的药动学时,其中的某一成分的代谢情况无法代表整个复方 。贺福元等对大鼠血浆中黄芪甲苷的含量进行了测定,并进行了药动学研究,发现补阳还五 汤总方及总苷中的黄芪甲苷大鼠体内药动学参数不尽相同,可能是由于总方的成分组合与总 苷部位的成分组合不同,各有效成分相互作用而产生不同结果。

2 问题分析

近年来现代分析、生物、计算机等技术应用于中药药物代谢动力学研究在各方面取得了显著 成就,但仍未见突破性进展。该领域目前存在的主要难点问题,可以概括为以下3方面。

2.1 药效物质基础不明确,难以选择观测成分 中药药 效物质基础不明确,为中药药 代的研究带来了无尽的困难。从已有的研究资料分析表明,许多中药中已知的化学成分在体 内运转过程中发生较大变化,并不是该成分本身产生药效作用,也不能在生物体内测定到该 成分的存在;被认为是指纹成分的化合物的作用和运转过程中也如此。不论是单味中药还是 中药复方,均为含有大量化学物质的巨大复方,而且每一成分含量极微。这些客观存在的问 题构成其药效学和药代动力学研究的难点。

2.2 缺少多成分的药代参数综合评价方法 中药及复方 的复杂性导致药动学测定指标选 择的困难,到底选择哪种或哪些指标能代表该味药或全方的药效是一个尚未定论的问题。目 前主流的研究方法是:通过测定复方中一个或几个已知活性成分、代表性成分或主要化学成 分在体内的动力学,来反应该复方在体内的作用规律。这种方法主要有两个问题:其一,所 测化学成分的药代动力学能否完全代表该复方中其它成分的药代动力学;其二,如果检测出 该复方在体内有两个甚至多个药动学特征,并且这些药动学特征彼此间差异较大时,究竟以 哪一个药动学特征来指导用药。

2.3 如何利用中药药代学研究的结论来指导临床合理用药 中药药代学研究的终结目的 是指导临床的合理用药。中药复方汤药的传统用药方法为一天一剂,加水煎煮分两次服用, 然而越来越多的研究表明,不同方剂的半衰期相差较大。然而中药别于化学药之处在于:中 药方剂多为大复方且组方灵活多变。中药药动学如何适应这些变化,来指导临床合理有效用 药,提高其临床疗效,是值得深入探讨的问题。

3 小结

中药的体内过程和生物转化是中药现代化的重要内容之一,也是阐述中药药效物质基础及其 作用机制的有力突破口。中药复方大多药效温和、需长时间用药才能表现出整体的调节作用 ,同时许多中药所表现的药效不是单一的,也给药理指标的选择带来困难。如何将中药成分 的体内微观行为与其表现的整体多方面的调节作用联系起来,建立适合中药自身作用特点的 中药药物代谢动力学研究方法是一项长期、系统而艰巨任务。

参考文献

第7篇:生物化学研究方法范文

一、控制变量法在教材中的应用

控制变量法——就是实验者通过控制某个或某几个自变量保持不变,从而研究因变量与其中某一变量的关系的一种研究方法。

控制变量法在初中物理教材中运用是最普遍的一种方法。例如:在“怎样比较运动的快慢”一节开头的问题“同时启程的步行人和骑车人,我们怎样看出他们运动的快慢?同是百米运动员,我们是怎样比较他们运动快慢的?”教材问题的处理实际上已提供了研究V的两种方法:…通过控制变量t来研究V与s的关系;(2)通过控制变量s来研究V与t的关系。在教材中如:密度、压强、功率、电阻、欧姆定律等的研究,都采用了控制变量的研究方法。

二、等效法在教材中的应用

在研究平面镜成像时,我们用一根未点燃的蜡烛来代替点燃的蜡烛在镜中的像,以确定像的位置,这种物理的研究方法叫做等效法。

等效法在教材中也有多处体现,例如:在“探究浮力的大小”一节中“信息浏览”——王冠之谜和阿基米德原理,讲述的就是用等体积的水代替王冠体积的求体积的方法;“自我评价与作业”——曹冲称大象的故事,也说明了等体积代换的等效法。研究“液体的压强”也是通过固体压强的计算得出液体压强的计算方法。在测量大气压强的值试验中,托里拆利在实验中通过测量水银(液体)压强得出测量大气压强的值的方法,等等。

三、转换法在教材中的应用

分子运动看不见、摸不着,不好研究,但科学家可以通过研究墨水的扩散现象去认识它,这种方法在科学上叫做“转换法”。

转换法的运用使研究变得直观、具体。例如:“怎样认识和测量电流”,在比较电流大小时,教材在“活动1”是通过“把一只小灯泡用导线跟一节干电池连通,再把这只小灯泡跟两节干电池连通,注意观察这两种情况下小灯泡的发光亮度。”这一热效应试验来使学生认识电流大小和有无。课本中还有磁场、电流的磁场、内能等许多规律的认识都是通过转换的方法来认识的。

四、类比法在教材中的应用

类比法是从两个或两类对象中某些共有的相同或相似的属性,推出一个对象可能具有的另一个对象或另一类对象已经具有的属性的一种研究方法。

类比是非逻辑创造思维形式中主要的形式之一。通过类比法能有效地揭示自然规律,促进创造思维的发展,达到“它山之石,可以攻玉”的效果。初中物理教材运用类比法对阐述某些较抽象的概念,从而使学生领悟其实质,例如“怎样认识和测量电压”,将电流类比于水流,将电流形成的原因“电位差”类比于水流形成的原因“水位差”,学生通过旧和新的知识的迁移领悟电压这一较为抽象的概念;在“怎样认识和测量电流”,在“最快的信使”一节,都运用类比的方法,它有利于克服初中生抽象思维能力较差对学习造成的障碍,使教学得以顺利进行。

五、建立模型法在教材中的应用

为了研究的方便,一般是将复杂的事物经过科学的抽象,成为简单的模型,使复杂的实际问题转化为理想的、简单的问题来处理。这样的一种研究方法,在物理学中称之为建立模型法。物理模型的建立方法有很多种:模拟式物理模型、实体理想化模型、系统理想化模型、过程理想化模型,例如:“磁场”的定义,“光线”的概念,这种模拟式物理模型使一些看不见、摸不到的客观事物变得具体化、形象化,并显示出客观的主要特征,方便了对其性质、特点及规律的研究。另外,“简单机械”中的杠杆、滑轮、不变形不计质量的绳索;“点光源”、“薄透镜”、“纯电阻”。再有,理想化模型的“匀速直线运动”,等等。对于一定问题中的研究对象,通过模型法,充分近似的,也便于讨论和计算。物理学家在研究中采用的方法有多种,在初中物理教材中主要是应用了以上几种方法,当然其他方法也有所提及,在此不再一一细谈。

第8篇:生物化学研究方法范文

1国内外城市化进程发展状况

当前,城市的快速发展已成为全球的共同趋势。联合国的统计资料[1]表明,人口城市化的趋势在不断地加速发展。图1表示了这种发展趋势。从图1可以看出,1950年的世界人口约为25亿,其中仅有30%的人口生活在城市。到20世纪末,城市人口大幅度增加,已经达到世界人口的50%。根据图1所示数据,预计到2025年,城市人口将占据世界人口的60%。城市数量和城市人口的迅速增长对人居环境提出了严峻的挑战。表1给出了世界上人口在100万以上的城市数量的增长[1]。从1950-1995年期间,全世界拥有百万人口以上的城市数目由83个增加到325个,说明95年城市数量是50年的3.9倍,这种趋势在第三世界国家尤为明显,同一时期城市的数目增加了6.3倍。

表11950-1995年间人口在百万以上的城市数目

Table1Citynumbersofpopulationbeyondonemillionbetween1950to1995

年代195019951995:1950

第三世界城市数342136.3

发达国家城市数491122.3

全世界城市数833253.9

我国的城市化进程与世界同步,近年来呈现出高速发展的趋势。图2给出了我国城市数量增加的数据[2]。

2城市化促进自然科学新领域的产生与发展

我们首先以传统的地理学为例。近几十年来,尤其是第二次世界大战以后城市地理研究发展迅速,内容和影响都超过了传统地理学,成为人文地理学的一门重要分支学科。对城市进行地理学研究始于19世纪。第二次世界大战以后,许多国家的城市需要重建,世界范围内的城市化进程加速,这些都要求对城市进行全面的研究和规划,促使大批地理学家投入城市研究或城市规划工作。新兴的城市地理学的核心问题是研究区域的空间组织与城市内部的空间组织两种地域系统的关系。围绕这两种地域系统,具体的研究内容有:城市化研究、城市分类研究、城市体系研究、城市群和大城市集群区研究、城市综合地理研究等。城市地理学在城市化进程中逐渐形成了独特的研究方法:早期数量方法、系统分析方法、城市信息系统方法、空间抽样调查方法等。此外,地图是地理研究的传统工具。航空像片和卫星像片在城市地理研究中表现出重要作用,是研究城市时空变化关系的基础数据。

附图

图1全世界城市化城市人口百分比[1]

Fig.1Percentageofurbanpopulationamongthetotalpopulationinworldcities

附图

图2中国城市数目随时间的变化[2]

Fig.2NumberofcitiesinChina

以典型的工程科学——建筑学为例,随着城市化现象的迅速推进,建筑学向广度和深度发展。孤立地、狭隘地研究建筑现象已经说明不了问题,满足不了需要。客观实际已经按照系统工程的规律伸展了它固有的领域。城市及其区域已经逐步形成了一个开放的复杂的巨系统。城市化对建筑科学的影响,使得系统的思想进入到传统的建筑科学,进一步突出了新的建筑科学的关系——人与环境的关系[3]。钱学森考虑到中国传统的文化艺术和自然特色等种种因素,形象地提出了山水城市的理念,这一思想对建筑科学的发展,具有深远的意义。

以地球物理学为例,城市化问题使得传统地球物理学的研究方法、研究对象和研究内容面临新的机遇和挑战。20世纪初,地震波证实了地球铁核的存在,证明了2900km深度存在地核与地幔的边界。30年代,地球物理方法发现了地球内核的存在,在此基础上,科学家提出了地球内部分层模型。20世纪中期,各种地球物理勘探方法初步形成。40~50年代,地球物理学的主要研究对象是勘探固体矿产资源,60~70年代在此基础上增加了石油和天然气,80~90年代又增加了水资源。随着工业化进程的加快,环境问题也日益成为地球物理学的研究对象。总而言之,20世纪地球物理学的研究对象是以自然资源为主。20世纪末的全球性城市化发展趋势,使21世纪的地球物理学不可避免地要面对诸多的城市问题。80年代以来,由于地球科学各分支学科的日益成熟和全球环境问题的日益突出,人们认识到地球各圈层相互作用以及人类活动的重要性,地球科学的发展开始进入地球系统科学的新时代。城市地球物理学的发展在这样的时代背景下产生。城市地球物理学是一个全新的概念,是地球科学国际研究前沿的新兴学科。传统地球物理学的主要研究对象是自然现象,而城市地球物理学则主要研究自然现象与人类活动的相互作用。因此,在城市地球物理学研究中,除了自然科学问题之外,还应强调科学与社会的结合、各相关学科的综合及与各社会部门的协调。图3表示了城市地球物理学与环境科学和地理学之间的关系,这三者既有各自独特的研究领域,又有密切相关的交叉研究内容。

附图

图3城市地球物理学、环境科学、地理学之间的关系

Fig.3Relationshipamongurbangeophysics,environmentalsciencesandgeography

3城市地球物理研究的社会需求

(1)城市建设。科学家们预计21世纪的城市在向高空发展的同时,也将向地下索取空间,建设深层地下都市已经在科学家构想之中。20世纪平面式的城市功能在21世纪将从地下、地上两个方面重新进行立体配置。在一系列城市建设活动中,迫切需求地学界利用地球物理的观测和预测方法对城市地下空间的结构给出定量的描述,为城市规划积累基础数据。

(2)城市灾害。人类大规模的经济—工程活动对环境的影响,已经达到了与自然地质作用相提并论的程度,而且发展速度快、影响范围大。各种灾害无情地破坏着人类的居住空间,给人类的生存造成威胁。这些灾害发生在地学研究的领域,迫切需求地学界利用地球物理的观测和预测方法对各种起因的城市地质灾害和对环境的破坏进行详细的调查。

(3)城市地下污染。原生环境的缺陷以及由人为因素造成的地下环境污染,在地下水的作用下,对生态与工业构成极大的危害,迫切需求地学界利用地球物理的观测和预测方法调查地下水的分布,为制定防治规划提供基础数据。

4城市地球物理研究的主要科学问题及其研究方法

城市地球物理学作为一门新兴学科,其主要特点是学科的交叉性及其社会服务性,城市地球物理不仅与地学界的其他学科有广泛的交叉性,而且与地学界以外的诸如人文类、社科类学科也有不可缺少的交叉内容。城市地球物理研究的最终任务是服务于社会,科学研究的核心问题是人与自然的关系问题。具体解释为:

(1)城市近地表结构与地质灾害的相互作用关系。天然与人为的地质灾害对城市构成极大的危害。这些灾害改变和破坏近地表地质结构,近地表地质结构从客观上阻止或促成地质灾害的发生。二者之间的相互作用关系是科学研究的问题之一。

(2)城市近地表结构与地下基础设施和地下建筑的相互作用关系。地下基础设施是城市的命脉,地下基础设施的科学规划以及地下建筑计划需要对近地表结构的观测与评价,大型地下建筑有可能改变城市地下应力场的平衡,二者之间的相互作用关系在未来城市发展中为地学研究提供了一个新的研究空间。

(3)城市近地表结构与地下环境污染的相互作用关系。地下环境污染破坏生态环境、危害人类健康,地下环境污染直接受控于地下水的分布,同时受控于近地表地质结构。对地下水的分布及其浸染走向的研究是防止和治理地下环境污染的重要依据。

城市地球物理学研究方法主要依靠观测技术、数据处理技术以及综合评价系统。观测是地球物理学研究得天独厚的手段,数字地震台阵、地球信息系统、INSAR计划、浅层地球物理观测在地学研究领域发挥了重要的作用。地球物理观测数据起到了透视地下的作用,是实现地下结构定量化与可视化研究的基本条件。针对城市问题的地球物理观测,需要在提高仪器动态范围的基础上获得高分辨率的数据,需要研究城市特定环境下的观测方式。认识浅层介质的复杂性以及地球物理数据的特殊性是研究城市各类问题数据处理方法的出发点。数据处理方法研究应该从基础研究出发,研究地震波场、电磁场、重力场分布规律以获得清晰的三维地下图像。保证足够的信息量是对城市问题做出准确评价与预测的基础,综合性研究在评价和预测中至关重要。地球物理学中各类方法的优化与组合以及与地学研究领域中其他学科的交叉,包括与非地学研究领域相关学科的交叉是开展城市地球物理评价与预测研究的主要方向。

5城市地球物理现阶段主要研究内容

(1)城市条件下地球物理观测方法研究。城市条件下的地球物理观测比常规野外条件下的观测表现出更多的复杂性。需要在已知的典型地下结构的条件下进行足够多的观测方法实验,针对“源”的问题,研究电磁波与弹性波的聚束发射,研究综合方法的同时观测技术以及时移观测技术,并根据已知条件进行数值模拟计算,对比观测数据与理论数据的差别,分别城市条件下观测噪声与干扰的特殊性,发现规律性,为实际的工业性调查提供指导性方案。

(2)城市介质地球物理正演算法研究。城市地下介质除受到地质构造运动外,更多地受到人为因素的改造,演变成为难以保存其原生地质痕迹的、极其复杂的地下介质。其地球物理响应与以往的地球物理观测必将表现出极大的差异。因此,必须以城市地下条件的特殊性为介质模型,研究地球物理正演计算方法,认识城市介质条件下观测数据的基本性质和形成规律。

(3)城市地球物理数据处理方法研究。城市地球物理需要采用非常规观测方式,其观测数据包含了大量意想不到的噪声。认识噪声的特征和有效地消除噪声,保护观测数据的分辨率是数据处理的关键问题。针对时移观测数据研究四维数据处理方法。在信号分析与数字处理方法研究中,需要充分吸收现代数字信号技术,开展适用于城市特定问题的处理方法研究,为综合评价提供准确数据。

(4)城市介质三维可视化研究。城市地下介质覆盖在水泥路面、绿地和建筑物之下。传统的钻井或探槽式观察方法在现代化城市中即落后又不适用。这项研究通过对观测数据的有效反演对城市地下介质实现三维空间可视化描述,提供三维精细成像结果。对典型问题开展有针对性的反演算法研究,为三维精细成像和可视化描述以及综合评价提供有效资料。

6城市地球物理研究需要社会关注

城市地球物理研究如何落实与如何发展是一个非常重要的问题。大专院校和研究机构应该进行必要的学科调整,实现资源共享和优势互补,应该积极参与城市地球物理研究相关工程项目,在学科之间进行经常流。工业、商业与企业部门应该面向用户,以市场为导向,为城市地球物理技术的研究提供场所和经济支撑,同时有必要参与各种研究活动,各学术团体应该相互配合,设立城市地球物理专业委员会,在学术刊物上开辟专栏广泛宣传城市地球物理研究的科研成果,各专业学会之间也应进行广泛交流。政府部门应该做出具体计划,以便各职能管理部门统筹安排,实现资源的合理分配与协调,要选择典型城市和典型项目作为依托,开展研究工作,在基础研究方面需要得到自然科学基金和国家相关部门的支持。

应该充分估计到地球物理各种方法在目前技术条件下的难点,要通过研究地球物理新方法、新技术提出新的认识、加强科技创新尤其是原始性创新。要集中精力利用地球物理数据编制城市地下三维结构的图像,当前城市地球物理研究的主题是“城市三维地图(3-DImagingofUrbanUnderground)”(注:国家自然科学基金委员会.中国内地—香港城市地球物理战略研讨会,香港大学.2001.)。

7城市地球物理研究的技术支撑条件

近20年来,地理信息系统技术的出现,乃至空间数据基础的建设和“数字地球”战略的提出,使得获取地球信息的手段达到了前所未有的高度,不仅使全球的制图和动态性制图成为可能,而且在环境监测、灾害预警预报、区域与城市规划等方面也发挥着极为重要的作用。21世纪将广泛采用高分辨率的观测系统(地面、海洋和空间对地观测)、高灵敏度和高准确度的分析测试系统(包括微粒、微量、纳米级和超微量)、不同条件下的实验模拟系统、建立在动力学及高性能计算基础上的数值模似以及数字化的地球信息系统,此外,现代化的观测技术与设施也将成为开展城市地球物理研究必要的支撑条件。

圈层相互作用研究是地球科学20世纪90年代以来的全新发展方向,方兴未艾。这些研究将导致交叉学科、综合学科的兴起与发展,形成整体性的地球系统科学。地球及其各圈层是一个整体。一些地球科学问题固然有区域性的一面,但这种区域性是寓于全球性之中的。在一定意义上,只有更好地了解全球才能更好地了解区域。同时,区域也是全球的窗口,区域性是通向全球性的大门。地球科学方面的“全球变化及其区域响应”研究计划,则为城市问题的研究提供了广泛的科学基础。

8结语

地球不仅在自然力作用下发生变化,而且人类活动作为地球上有关过程的一种作用力将进一步得到深入研究。21世纪将从人—地关系的角度审视环境的变化,为人类社会与自然环境的协调发展提供科学理论基础,使人居环境得到最大限度地改善,同时又要保持地球的“健康”演化。在新千年和新世纪来临之际,地学界应该重新考虑地学发展的方向和重点,使地学研究在人类社会发展中体现出自身的价值。在新世纪,地学在应用研究领域所面临的主要任务是合理地利用地球资源,帮助工业界解决难题,改善地球的可居住性。为此,作为地学领域主要学科之一的地球物理学应该做出应有的贡献。

收稿日期:2002-01-08;修回日期:2002-05-23.

【参考文献】

[1]UnitedNations.WorldDemographicEstimatesandProjections(1950-2025)[M].NewYork:PressofUnitedNations,1990.

第9篇:生物化学研究方法范文

【摘要】 论述中药 现代 化的三个阶段和目标,提出应注重单味药的基础研究,建立单味药化学成分库,采用生物 计算 机的算法概念以及生物信息学理论进行复方拟合,辅之以二重复杂体系中的相关性研究方法,探讨方剂的内在必然联系。中药现代化是一项复杂、系统和艰巨的系统工程,建议全社会应整合研发资源,多学科联合、集体攻关,才能重点突破,循序渐进,不断提升中药研究水平。

【关键词】 中药现代化 发展 阶段 生物计算机 生物信息学 中药开发思路

中药现代化是现代中药研究和发展的唯一出路,中药方剂现代化则是中药现代化的标志。笔者根据中医药发展历程和现有研究成果,结合现代 科学 技术尤其是生物计算机技术、化学生物学等新兴交叉学科的发展、应用情况,论述了中药现代化的3个进程、目标、内容及中药研究的思路,与同道商榷。

1 中药现代化的 历史 进程

中药现代化经历了碰撞、融合和创立3个历史进程。一百多年前,西方人用分析解剖寻找物质本原的思维方式,从天然物质中提取、分离、研究化学单体物质,并从中筛选出生理活性强,毒性小的化学药,从而奠定了近代医药学(西医药学)的物质基础及理论体系。西医药学从结构与疗效之间的关系说明药理作用,通过药物动力学和药代动力学说明药物作用和代谢的量效和时效关系。西医药学不仅物质基础清楚而且作用靶位和机理也十分明晰。中医药学始于远古的神农尝百草,经过几千年反复 总结 、概括,在几百年前就归纳、演绎形成了一套完整的理论体系。随着现代西医药学在我国的出现及发展,就不可避免地形成了两种理论体系、两种思维方式、现代与古代的矛盾与碰撞。这种矛盾相互对立而又统一。这就是中药现代化的第一个历史进程——中、西医药的碰撞期。经过中、西碰撞“切磋”,中西医药学理论体系、逻辑思维方式、各自优势的互补性被认识而逐渐互相渗透、学习、吸收、消化。比如,传统中药中用温热寒凉升降沉浮来说明其基本作用。现代研究认为[1],温热升浮者兴奋,寒凉沉降者抑制,这与西医药学中的药物基本作用高度一致。但是,中西医药两者的对立也是十分突出的。民国时期政府就提出过“废止旧医案”。如果中医药理论,不能与时俱进,不适应现代思维方式,“废医存药”或“废理论存经验”的声音还会再响[2]。 中西医药学都是关于疾病发生、消长、 治疗 和预防的科学。研究对象和内容高度一致。因此,两种科学体系指导下的最终行为结果是殊途同归。近年来,用现代科学技术、方法、思想来研究中医药理论已取得可喜的成果。如通过单味中药降气作用的研究发现[3],其有效组分能促进肺泡表面活性物质的形成,提高了肺脏由表而内的肃降功能——载氧能力(降气)。肺腑宣发功能的现代解释就是由内而外地排出 co2、水分及能量。通过深入有效的药理研究,对揭示中医药的现代科学内涵有一定的积极作用。反过来,中医药的作用机理揭示对提高西医药的系统治疗思维也有积极作用。如从麻杏仁石甘汤作用机理的揭示:抗“应激” ——皮质激素样作用,肾上腺能的缩血管作用,卟啉类提高血氧结合率,加钙提高各种生理活等等。

以国务院办公厅转发科技部等8部委制定的《中药现代化发展纲要》——我国第一部中药现代化发展的纲领性文件为标志,中药现代化的进程进入中医药与现代科学技术特别是西医药学的有机融合期。这就是中药现代化的第二个进程,即包括西医药学在内的现代科学技术特别是基因时代科学技术结合传统中医药理论的两个基本清楚(物质基础、作用机理)的消化、融合、创新研究期,这是一个关键时期。通过比较研究当代西医学的方法和机理,结合中医药理论,用先进的 工业 化的剂型取代传统的个体式的中药汤剂给药形式,中药制剂在有效组分投料时的定量控制(诸如hplc定量、指纹图谱近似度的分析等),也可初步实现两个基本清楚的现代中药,是融合期的近期目标。用全息论、系统论的观点,借助生物计算机技术、生物信息学等多学科的方法,拆分出有效组分及相互作用机理,用现代科学技术说明传统医药学理论的物质基础、作用机理,从模板到规模化,以及思路、方法与目标之间的不断调整、修正,使中药真正进入国际主流市场,是融合期的长期任务。

第三个进程则为现代中医药学的建立、发展期。通过融合期的不断积累、不断创新,形成了在二重复杂系统论基础上的现代中医药学雏形。现代中医药学是以生物计算机技术为核心,以三维矛盾体系为骨架的科学。是一门以易经学理论为指导,进行数、象、理、占、修的全面健康的科学。数象理占是易学的基本内容,修是基于占而集养生、预防和治疗为一体的健康行为。这种涵盖社会学、心 理学 的医学,可医治因躁狂和抑郁为特征的、西方(近代)医学无力医治的社会性精神病、恐怖性精神障碍等社会疾患,开创人类健康科学的新纪元。

2 中药现代化的研究成果为传统中医药理论赋予了新的科学内涵

通过用现代的价值观比较中西医药学的理论体系、客观性及可重复性来判别其科学性,这种判别在 中国 传统医学上也发生过激烈的争论[4]。

2.1 在理论体系方面,西医药学主要以对立统一的理论体系,这种理论体系是建立在单一矛盾或主要支配地位的矛盾关系学说上的,通过主要矛盾的主要方面来判断疾病与治疗的发展趋势;而中医药学则以对立统一基础上的阴阳五行学说或者说以三维矛盾关系来判断疾病与治疗的发展趋势。作为中医药学的理论体系,是一种多重矛盾复杂系统的矛盾运动 规律 ,这一点可随着群子统计力学在此方面的深入研究而获得映证[5]。没有中医药理论的现代化,并非中药现代化[6]。

2.2 在逻辑思维方式方面,西医药学(严格讲是近代医学)主要以分析、解剖的外延思维方式,直观易懂;中医药学主要是以归纳、总结的内含方式。这种内含型的逻辑思维方式难懂,不易理解。这是对复杂体系研究的最直接的方法,通过统计分析,找到主要因素、必然联系,再建立明确的函数依存关系。随着中药现代化的推进,两种逻辑思维方式会逐渐互补、融合、统一。

2.3 ?象概念及关系的不同,这是中医药现代化最为困难的课题,西方医学?象体系是建立在完整的解剖和细胞学说等科学体系比较成熟的时期,而中医药学?象学说则建立在解剖关系还不成熟的时代。比如,中医的肾,包括了西医中的肾脏、生殖系、免疫、泌尿、内分泌等;中医脾包括了西医中的脾和胰等。

2.4 中、西医药学研究对象的数学模型是不同的。西医药学的研究对象是确定性数量关系,如同几何中的特殊图形,而在中医药学中研究对象是不确定性数量关系,如同几何中的一般图形。解一般图形要比解特殊图形难得多。要求得一般图形的真解,就要去求一般图形的区间积分,就要知道其封闭函数。也就是说,中药研究要走生物信息学的系统研究之路,综合运用生物计算机、生物信息学、化学生物学等基因时代的新兴学科理论成为中药现代化的必然选择。

由不确定到确定,从偶然到必然,从特殊到一般,这是科学发展的普遍规律。中医药科学的发展也不例外。

3 中药现代化的目标、内容与方法

中药现代化的目标是研究作用物质清楚、目标明确和机理清楚的新中药复方制剂;研究中药复方的组方规律、理论,并把传统理论赋予现代科学内涵,奠定中药学理论与方法学基础,建立现代中医药学,研发出能进入国际主流市场的现代中药[7-10],确立中医药的国际地位。

方剂是一个复杂体系,人体也是一个复杂体系,面对这么一个双重复杂的体系,符合科学发展规律的基本研究思路是:从不确定性的数学模型到确定性的数学模型(横向),从简单到复杂直到精确螺旋上升(纵向)。通常采用拆分或相关性统计法,或用组分配伍法等方法研究从不确定性到确定性的研究对象。对复杂体系的研究,最致命的缺陷是“以偏概全”,关键是如何“统览全局、抓住主要矛盾,去伪存真、去粗取精”。随着生物信息学和化学生物学的发展,中药复方研究中的这个问题被迎刃而解,不仅能从中药复方研究的组分“信息海洋”中解放出来,而且还能从基因组学、蛋白质组学的层次发现亚细胞器水平的生物大分子有效组分,并且不会遗漏微量组分。未来基于计算机模糊识别分析、组装技术的研究手段,可以智能管理、分析单味药中新发现组分或炮制、配伍、制备或体内过程中的新生组分,使中药复方研究质量的螺旋式提高成为可能。

中药复方研究[11-18]通常以经临床验证疗效确切的经典验方及传统工艺为起点,用传统途径给药(汤、丸、散等),应用 现代 研究方法和手段,进行全方位的临床观察(所有生命特征及病理变化),特别要观察该药的直接作用、调节作用、全身作用和局部作用;对免疫、激素水平、血流变及血气分析、微循环等因素进行先进、可靠的临床检验。应用已有研究成果,对有效组分进行基本的判断,制订全面而详细的有效组分的提取方案和药理作用研究的动物模型,进行药理研究;建立具有智能模糊识别、管理、分析和数据挖掘功能的单味药化学成分库,对经过系统折分的药理分析(用均匀或正交法设计的实验)而筛选出的有效组分建立方剂有效组分(簇或部位),再应用组分配伍的方法进行疗效复原研究。积极创造条件开展中药有效组分指针性成分的药动学、药代学研究、以及血清和尿中有效组分及代谢产物的研究(并反推有效组成),用放射示踪或其他手段进行作用靶位和机理的研究[19-21]。

为了评价多种药物对疾病不同环节的综合作用,王智民[22]等人提出了用“水闸门”评价法,认为对中药复方的药效观察指标应坚持整体性和独特性作用的统一,如抑菌、抗炎、抗氧化作用等对循环系统、内分泌、神经系统、呼吸系统、运动系统、免疫系统等的影响、对平滑肌等的广泛而全面的直接或调节作用等。两种医学体系——中医和西医、一个研究对象——患病的人体,应该有相同的诊疗判断标准[23],故建立具有中医特色的、世界公认的、客观的临床疗效及实验药理评价体系具有划时代意义。

4 整合有效资源,不断提高中药研究水平

4.1 从生物信息学的技术高度和方法来研究并建立单味药(单方)化学成分库和复方有效组分库,组织跨学科队伍联合攻关,提高中药研发的起点和质量 [24]。

借助 计算 机、数学、物理、化学等多种技术研究中药的设想,是一条既快又省的科研思路,可避免不必要的低水平重复,从而提高中药复方的研究水平。目前关键在于有关学科之间的协作,并加速培养一批在数学、物理、信息 科学 、计算机科学、中医药学以及分子生物学方面均有造诣的跨学科人才,组建一支队伍进行联合攻关[25]。对中药复方的研究,既要善于将传统中医理论与当代最新科技手段结合,又要坚持理论与实践的密切结合,才能找到新的突破口。

近年来,组分配合理论是研究的一个热点。笔者认为,在研究中要避免“丢西瓜捡芝麻”。例如,众所周知,麻黄的主要有效成分是麻黄碱,如果忽略了另外一种成分——麻黄卟啉铜钠,就会误导对麻黄中真正的有效成分的判断。因为金属卟啉,尤其是血红素中的卟啉fe ( ⅱ),是广泛存在于生物体内的一种载氧体,这种载氧体是比麻黄碱扩张血管更有意义的生理活性物质[25,26]。由于对单味药材及方剂的认识是渐进性的,决定了中药研究的渐进性,因此,建立开放式的、累积性的智能成分数据库是非常有必要的。

4.2 循序渐进、不断提高是中药研发的科学思路

由于中药复方的复杂性,加上中医证的模型研究尚未取得突破性进展,上述方法不可能适用于所有的中药复方,必须开发一种适用的模式,膜分离、大孔吸附树脂、逆流萃取技术、超滤、超临界萃取等新技术的应用,较大程度上减少了服用量,且能分阶段做到组分基本清楚,机理基本明白。现阶段重点目标是工艺可行、质量可控,临床安全、疗效稳定、可靠;研究思路是利用中医几千年实践的基础,用公认、客观、合理的临床指标,用dme和循证医学的方法设计临床“筛选”方案,从临床出发,从生物效应找“活性”物质,从活性再研究合适的“精制”工艺。在当前科学技术条件下,适度控制中药新药的研发,重点放在临床疗效和安全性的确凿证据方面,尤其是疗效方面要从国际层面达成共识,逐步达到2个基本清楚,具有里程碑的意义[27-29]。

5 结论

紧紧抓住中药现代化的 历史 机遇和挑战,集中力量对“经过临床验证筛选”的经典方进行系统(筛选)研究,从单味药的全成分研究(全部生物活性物质信息),到中药复方为核心的整体有效成组学与生物效应间的相关性及相互作用研究,通过系统、科学的拆分分析,研究方剂中的主要活性组分、作用机理和相互配伍的机理,在此基础上建立一些模板、智能化数据库及中药信息技术处理平台,并根据实际情况不断进行调整和修订,以提高中药研究的质量和效率。

组织数学、物理、信息科学、计算机科学、中医药学以及生物学基因组学、蛋白组学、现代医药学方面专家组成《中药现代化示范工程》集成项目攻关组,制订相应的质量保证体系的系列指导原则,如《单味及复方有效成分(簇)库、有效组分化学及生物效应相互作用的中药现代化研究指导原则》、《工艺学的中药现代化研究指导原则》、《单味药及复方药理的中药现代化研究指导原则》、《药材及复方中药质量控制的中药现代化研究指导原则》;合理配置资源及成果的所有权、共享权等措施,建立复方中药的产业化示范基地,充分利用人力、财力等研发资源保证工程质量和效率,由临床有效、质量稳定深入到物质基础和作用机理,直至终极目标,不断进行“优效性”评估,分步实施,加速实现中药现代化。

本文承蒙林华庆教授热忱指导、斧正,特此致谢!

【 参考 文献 】