胡蘊慧 ,劉 朋 ,熊皓舒 ,王文佳 ,章順楠 ,馬曉慧 ,何 毅 ,閆凱境 ,閆希軍 *
1.天士力醫藥集團股份有限公司,天津 300410
2.現代中藥創制全國重點實驗室,天津 300193
中醫藥作為中國傳統文化之瑰寶,凝聚著深邃的哲學智慧和豐富的實踐經驗,對于治療各種常見病、慢性病、疑難雜癥等具有特殊的作用與療效。隨著當前健康中國戰略的開展及推進,對中醫藥提出了“傳承創新發展中醫藥” “發揮中醫藥特色優勢”等要求和期望,使中醫藥在服務廣大人民健康中的地位愈發重要[1-2]。現代中藥作為一種商品,具有安全、有效、質量穩定的基本屬性,是將現代科學知識與先進技術相結合,對現有中藥有效方劑如中醫古籍、經方驗方和民間藥方等進行研究和驗證,并將其用于現代臨床實踐以發揮其療效和價值[3]。相較于傳統中藥,現代中藥圍繞藥材種植、制劑生產、藥理藥效研究及臨床應用等方面,以現代科學的思維方法,實現了跨學科、多層次、全方位的知識融合。但由于中藥原料質量差異較大、成分復雜多樣、體內代謝過程模糊不清等問題,現代中藥產業依舊存在一些瓶頸。再者,相對于化學藥,中藥往往基于臨床經驗和傳統理論,缺乏大規模、高質量的臨床研究證據與系統科學驗證,某種程度上制約了其臨床應用與國內外推廣。隨著大數據、云計算等數字化技術與以深度學習、大語言模型等為代表的人工智能技術的飛速發展,“數智化”已成為推動中醫藥行業發展的新動力。
數智中藥是在中醫藥與患者海量信息數字化的基礎上,將中醫藥理論知識和臨床經驗與大數據、云計算及人工智能等現代科技相結合,實現藥效物質明確、藥效機制清晰、生產制造全線全面數字化和智能化,達到用藥精準、配伍合理、生產精智、質量可控、臨床精準、療效確切的現代創新中藥。與傳統中藥、現代中藥相比,數智中藥的發展能夠提高中藥產業的效率、質量和安全性(表1)。數智中藥也為中醫藥的國際化提供了新的途徑,使中藥的研究和應用可以更好地與現代醫學相結合。其發展對于中藥產業和中醫藥事業的可持續發展具有重要意義,為中醫藥的傳承與創新提供了新的思路和方法。

表1 傳統中藥、現代中藥與數智中藥的核心特點Table 1 Core characteristics of traditional Chinese medicine, modern Chinese materia medica and digital & intelligent Chinese materia medica
數字化的中醫藥信息與人工智能算法是實現數智中藥的重要技術手段,通過利用大數據、云計算、人工智能等技術,以數智化創新為核心驅動力,以中醫藥大數據為重要載體,將中醫藥理論、患者信息等數據進行數字化處理,構建多種人工智能計算模型后加以使用,是在經過中藥現代化的發展之后,邁向新階段的中藥新范式。數智中藥的創新發展旨在促進中醫藥的傳承和創新、發揚中醫藥特色優勢、實現中醫藥標準數智化管理、提升中醫藥的科學性與實踐規范性、為患者提供高質量的中醫藥服務與健康管理。
中藥數智化是利用人工智能和大數據分析等新一代信息技術,將中藥從研發、生產到臨床應用的全鏈條進行連接,實現中藥標準化、數字化和智能化的監測和管理體系,進而推動中藥產業的可持續和創新發展,為數智中藥的實現奠定基礎。中藥數智化研究作為實現數智中藥的重要前提與核心基礎,主要包括組方配伍數智化、物質基礎數智化、量時毒效數智化、生產質控數智化和消費認知數智化5 大方面。
中藥組方是在中醫理論的指導下,運用一定的理法將治療某種病證的不同性能與功效的藥物有機組合起來。中醫理論認為:“藥有個性之特長,方有合群之妙用”,配伍是中醫學辨證用藥的特色,具有目的性、動態性、環境適應性等特點。2021 年清華大學課題組提出基于深度神經網絡的、聯合宏觀表型和微觀分子多層次信息推薦中藥處方的智能系統,該系統能根據患者的個性化電子病歷智能推薦中藥處方,推薦處方命中率比隨機森林算法提高了46.9%;比沒有添加微觀分子信息的算法的命中率提高了17.3%,該系統能夠較好傳承與挖掘國醫大師的處方經驗,輔助中醫臨床診療[4]。北京交通大學課題組基于傾向病例匹配、復雜網絡分析與富集分析的多階段分析方法以推薦針對特定病癥患者的有效中藥組方,該團隊還開發了一套基于中醫藥網絡醫學理論預測中藥療效的方法,發現中藥“辨證論治”的傳統治療原則可以通過中藥與疾病癥狀在蛋白-蛋白相互作用網絡上的拓撲鄰近關系得到合理解釋,并通過真實世界臨床數據進行了驗證[5-6]。另外亦有多項研究以基于中醫知識圖譜或患者舌圖像數據進行組方推薦的智能化系統[7-8]。隨著科學技術的發展,基于大量臨床、藥物數據進行人工智能算法與模型的建立及迭代優化,挖掘臨床處方經驗與配伍規律,進而對已有的臨床經方驗方進行智能優化或進行智能推薦中藥處方,可將過去僅靠臨床經驗的組方方式,升華為臨床經驗結合現代醫藥研究大數據的組方理念,成為傳承與發揚中醫藥事業的一個重要方向。
中藥組方成分復雜,對其進行物質基礎與作用機制的研究是保證中藥安全、有效、質量可控的重要步驟,已成為現代中藥研究的核心內容[9-10]。隨著現代科學技術和多學科研究方法的不斷發展,對于單味中藥的成分組成、含量測定、藥效靶點及其作用機制已積累了大量的研究數據(表2)。如由中國科學院計算技術研究所趙屹教授和吳楊教授團隊合作搭建的本草組鑒(HERB)數據庫,為現代中藥與天然產物的創新發展奠定了基礎[11]。近期,張衛東教授團隊構建了國際上最大的基于中藥活性成分的藥物轉錄圖譜平臺(Integrated Traditional Chinese Medicine,ITCM)[12],對496 個中藥單體成分進行了轉錄組學檢測等多維度分析,全面解析其作用機制并通過可視化進行多維呈現,助力中藥來源單體成分的創新藥發現。天津中醫藥大學張伯禮院士提出了組分中藥的理念,提取中藥的有效成分群并明確組效關系,利用有效組分或有效部位進行配伍制成現代中藥。另有研究團隊已嘗試將中藥藥效物質高通量篩選實驗方法與人工智能算法相結合進行研究,提示基于高精度、多維度的物質基礎研究數據正在結合人工智能算法推進數字化技術升級[13-14]。此外,天然產物數據庫(Natural Product Activity and Species Source,NPASS)[15]、民族藥物數據庫(Chinese Ethnic Minority Traditional Drug Database,CEMTDD)[16]及中藥成分與靶標蛋白相互作用BATMAN-TCM 2.0 數據庫[17]的搭建與更新,為進一步實現物質基礎數智化研究提供了資源和平臺。

表2 中藥物質基礎數智化研究的初步探索Table 2 Preliminary exploration of digital & intelligence on material basis of Chinese materia medica
盡管目前取得的研究成果意義重大,但中藥的物質基礎及作用機制復雜,中藥在體內可產生多種代謝物質,且代謝物質間也可能相互影響。雖有研究利用代謝組學技術對中藥在體內的潛在有效成分進行表征[18-20],但數據積累相對匱乏且非常零散。目前的中藥效物質基礎研究技術仍然不能完全滿足藥物創新研發的需求,高效的研究方法也仍處于不斷開發與優化的過程中。因此,中藥物質基礎數智化研究是未來支持中醫藥高質量持續發展的關鍵環節之一。一方面,中藥材不同配伍、劑量、炮制方法、提取工藝、生產劑型等均會影響中藥及組方中的組分含量及臨床藥效,對其進行數智化分析,進行合理的選擇、配伍與使用有助于進一步提高中藥的有效性與安全性。基于此,劉昌孝院士[21-23]提出“中藥質量標志物”的概念,對中藥組方的科學理解和全程質量控制起到了重要的推動作用。另一方面,指紋圖譜及其他新興技術的應用不僅可以反映中藥組方整體物質基礎情況,還可以反映組方的質量情況,是實現產品科學質量控制與評價產品批次一致性的重要手段。利用指紋圖譜檢測、多數據庫整合與文本挖掘等方法將中藥化學成分相關的多證據支持的“黃金”信息進行數字化處理,包括其含量、組織定位、藥理作用、多組學數據等進行智能化分析與實驗驗證,可以更全面的理解其科學內涵,為中藥的科學使用、生產質量控制指標的合理選擇和設計提供依據。
中醫在遣方用藥的策略主要以“以效擇量、以毒限量、效毒權衡”為原則,因此,明確中藥的量-時-毒/效關系,闡明藥物的安全性和有效性,在藥物非臨床研發及臨床合理應用中至關重要。量時毒效數智化更是推動現代藥物研發的不竭動力,基于海量的藥物非臨床數據,借助人工智能大數據算法可以有效構建數學模型以預測藥物在體內的藥(毒)代、毒理、藥效等多維效應,同時結合實驗驗證,從而實現中藥量-時-毒/效的清晰化、數智化的目標。如中藥定量藥理學技術,可通過模型構建來闡明復方中藥產品的多成分體內藥動和藥效作用過程,進而指導中藥臨床劑量設計和預測不同人群的臨床療效,提升中藥臨床研發的成功率[24-25]。目前已探索并初步建立了中藥群體藥動學(population pharmacokinetics,PPK)、基于整合模式下的藥動學-藥效學(pharmacokinetics/pharmacodynamics,PK-PD)等模型,應用于復方丹參滴丸等復方中藥品種的臨床給藥劑量和給藥頻次的方案設計中[26]。此外,利用最新人工智能模式的識別能力來捕獲不為參數化模型所知的特征,增加了藥物發現過程中預測臨床藥動學的能力[27];在藥效研究方面,基于包含豐富生物信息數據的The Library of Integrated Network-Based Cellular Signature(LINCS)數據庫能夠對上萬種化合物不同劑量下對應的不同轉錄組學數據表征化學藥的量效關系[28]。盡管目前能夠提供藥物量時毒效預測方法的研究多聚焦于化學藥,但這些研究的方法與成果為中藥成分、尤其是單體成分的研究提供了寶貴的參考信息。2017 年起,天士力醫藥集團股份有限公司全力打造的“星斗云”中醫藥特色數智平臺,充分挖掘了中醫藥傳承多年的人用經驗數據并融合了多組學、網絡藥理學、化學信息學和系統生物學等多學科技術,建立多個中醫藥特色算法模型,形成了全面的中醫藥結構化數據庫,對于中藥和疾病機制深度解析與指導中藥新品種開發發揮了重要作用。在毒理研究方面,多個開源數據庫將人工智能方法應用于預測藥物的潛在毒性,如The Toxicology in the 21st Century(Tox21)數據庫和Comparative Toxicogenomics Database(CTD)數據庫都包含了大量的藥物靶點與毒性預測信息,可以有效預測化學藥的安全性[29]。2023 年,天津中醫藥大學李遇伯教授團隊構建了中藥系統毒理學數據庫(Traditional Chinese medicine system toxicology database,TCMSTD),是國內首個關注中藥安全性問題的信息共享平臺,該數據庫系統整合并分析了中藥毒性的研究結果,成功構建了基于人工神經網絡與支持向量機算法的模型,用于預測中藥成分的毒性作用和相關靶點,彌補了中藥毒效相關數據整合與預測方法的不足[30]。藥物代謝是指藥物在人體內發生的生物化學過程,這個過程會影響藥物的整體療效與不良反應。在這方面人工智能技術通過對大量的已知藥物代謝數據進行分析,形成藥物代謝預測模型。這個模型可以較為準確地預測未知藥物的代謝途徑與潛在代謝產物,進一步提供藥物開發與優化的方向與方法。近期,國家蛋白質科學中心李棟團隊建立了首個系統收集中藥方劑和中草藥相關入血成分的數據庫,包括血液中實驗檢測到的原型物和代謝物,及相應的詳細檢測條件,該數據庫收集了192 個方劑和194 個中藥的1 816 種血液成分的化學結構,并整合了相應的理化、吸收、分布、代謝、排泄、毒性信息及相關靶點、途徑和疾病的注釋,此數據庫的建立有助于闡明中藥的核心有效成分及相應分子機制,助力更高效地發現具有高生物活性和高生物利用度的中藥來源相關化合物[31]。
人工智能和機器學習技術的不斷發展為推動中藥藥動、毒理、藥效研究提供了機遇的同時也面臨挑戰。中藥成分的復雜性與制備過程的不統一均會導致同一中藥復方量時毒效關系的顯著差異;即使針對生產流程標準、批次穩定的高質量現代復方中藥,也需要更先進的人工智能模型對多維數據(包括患者的臨床信息,藥物的臨床使用劑量、毒性劑量、用藥時間、量效關系,藥物成分的組織分布與藥動學信息,患者臨床轉歸包括的多時間點、多指標的對應關系和療效及非療效相關數據的對應關系等信息)進行全方位收集、清洗、提取、分析、建模、評價等,才能夠為中藥的臨床安全合理使用與多適應證拓展提供有價值的參考信息。
中藥產品質量是保障中藥安全、有效、穩定及可控的前提,中藥生產過程和質量控制技術的大力發展是保障中藥產品質量的重要措施,也是引領中藥產品提升的關鍵路徑。在國家制造強國戰略引領和推動下,中藥制造業與新一代信息技術深度融合,加快了中藥產品向高端化、智能化及綠色化方向的發展[32]。中藥產品是一種復雜的多組分物質體系,其原料藥材的質量具有天然的變異性,如何使用化學組成差異較大的藥材原料,制造出質量一致的中藥產品,始終是世界性難題,唯有通過中藥制藥工程科技創新方可破解。對中藥質量與工業制造的特點與痛點進行具體分析:中藥藥效由多成分協同發揮,質量控制需要考慮多個成分的種類、含量及比例關系;中藥制造受物料、工藝、裝備等要素的交互影響,工藝方法需適用于藥材質量天然變異及過程物料質量波動,裝備研制與產線升級需符合物料質量屬性與工藝控制要求;中藥制造過程是多輸入、多輸出、多目標協同控制的復雜工業過程,需以多目標多尺度的控制需求為目標進行全過程質量控制技術開發。因此,中藥工業制造主要面臨著質量控制指標設計、工藝與裝備研制、過程質量控制技術開發等科學問題。
近年來,國內學者對中藥生產過程質量控制的數字化和智能化進行了積極的探索。如提出了以數字化和模型化為特征的全過程實時優化控制模式[33]、以“源頭可控、工藝規范、裝備綠色、制造智能”的過程質量控制模式[34],以目標成分在制造過程的量值傳遞規律為基礎的過程質量控制模式[35]、以多源數據融合技術為指導的中藥過程檢測方法研究[36]等,極大地豐富了中藥生產過程質量控制的內涵。中藥制造作為產業鏈的中間環節,不僅需要承接研發端所獲得的產品知識,也需要通過產品價值賦能市場,輸出新質生產力。因此,中藥產品的生產質控數智化,代表了數智化產業生態下的中藥智能制造技術研究的發展方向,也是實現中藥產業高質量持續發展的核心競爭力。
生產質控數智化是將數智化技術貫通在生產和質量控制的全流程,以產品質量、生產效率、制造成本多指標協同優化為目標,將過程傳感與檢測、實時數據采集與監控、工業大數據模型等與藥品制造技術相結合,通過對模型的不斷優化實現產品質量精良管控、生產制造精益管理、要素資源精準配置。通過將中藥處方配伍、藥效成分、作用機制、量時毒效的數字化信息導入數智化生產系統,可根據疾病治療的需求,快速、精準完成質量指標設計、制造工藝開發、生產過程控制模型建立及智能產線建設與實施,以保證制造出符合預期研發目標的藥品,并在此基礎上實現藥品質量的均一、穩定。面向市場端,則可通過輸出優質產品質量、標準體系與技術體系,向市場傳遞臨床應用價值。
消費者在早期階段一般較關注的是產品的療效、安全性、質量與性價比;隨著消費者對產品的逐步了解,越來越多的消費者開始關注產品更深層的內容,如產品的科技創新性、藥效機制研究科學性、生產工藝先進性、生產流程智能化及與同類競品的差異化優勢等。隨著虛擬現實(virtual reality,VR)和增強現實(augmented reality,AR)等數字技術的快速發展,依托大數據搭建的線上云平臺,將藥品的信息包括組方配伍、有效成分、生產過程與已有科研成果等內容透明化、公開化,以數字化形式讓消費者快速了解藥品的信息全貌,不僅能夠普及藥品的科學內涵,也能促進消費者和產品間的互動與聯系,增加消費者對藥品的認同感和對生產企業的信賴,從而進一步提升生產企業的品牌價值。不僅如此,隨著ChatGPT 等技術的日益成熟,大數據云平臺結合人工智能算法還能夠收集消費者的檢索信息與平臺交互問答的數據反饋給研發機構與生產企業,幫助了解患者的關注點及背后的臨床需求,從而進一步推動產品研發,實現數智中藥創新發展的良性循環,使產品療效高、安全性好。
數智中藥創造的主要目標是以患者為中心,根據患者臨床癥狀和病程,在中醫藥理論的指導下,通過中醫藥數智化系統,產生生產精智、質量可控、臨床定位清晰、療效確切、用藥精準、配伍合理的現代創新中藥。使中藥品種從研發端、生產端到應用端全線實現產品精智、定位清晰、用藥精準等方面的全面提升,提高患者的認可度及使用度。
面向數智中藥的中藥智能制造應以“工藝最精、污染最小、能耗最低、流程最短、投資最少”為目標,在保障產品質量的同時,充分提升中藥產業在柔性、綠色、精益、集成等共性技術方面的能力。開發柔性工藝系統、裝備與產線用以匹配前端研發目標,構建綠色生產體系實現藥材資源、能耗、物耗的優化利用,建設精益生產管理體系保障人機料法環的高效協同管控,集成全產業鏈、全生命周期的業務與資源,重構產業價值鏈,輸出基于數智融合的新質生產力。在實現數智中藥的過程中,是以大數據、大模型、信息技術、制藥技術的深度融合為前提,以數字化、智能化系統為基礎,以共性技術突破為核心任務,將生產精智、質量可控的理念貫穿在中藥生產制造的每個工藝環節中,最終達成以療效為導向的中藥質量精準控制、以效能為導向的高效低耗中藥智能制造雙目標,進一步推動中醫藥事業的高質量發展。見圖1。

圖1 面向數智中藥目標的中藥智能制造藍圖Fig.1 A blueprint for intelligent manufacturing of traditional Chinese medicine
中西醫結合、衷中納西,即充分運用中醫和西醫的診療優勢,可以更全面地了解患者病情,在明確疾病臨床定位的基礎上給予更加合理的中西醫聯合治療指導,從而更有效地對患者進行治療。通過大數據和人工智能技術,充分分析患者的中西醫疾病特征信息(包括中醫望聞問切“四診合參”收集的疾病信息,西醫的生化、影像、病理、遺傳等現代醫學信息)及針對該疾病已上市的化學藥信息,甚至結合患者的基因組學數據信息更加全面的對疾病形成更加清晰的多維度“數字畫像”,以更精準地指導治療該疾病的數智中藥研發,以期在未來的臨床使用中,獲得更合理的中西藥聯用方案推薦,最終提高對患者疾病的治療效果,減少不良反應的發生,使患者更多獲益。此外,數智中藥的疾病人群定位更加清晰精準。通過對藥物成分、機制、量時毒效、疾病數據等多方面特征學習,構建相應計算模型以尋找藥物最佳適用人群,并根據患者個體情況提供最佳的服用方式和使用劑量,更好地改善目標患者的疾病轉歸、提高治療效果和生存率等。臨床定位清晰、結局可知旨在為每個患者提供量身定制的中醫藥診療方案,以最大程度地提高治療效果,避免不必要的治療,從多方面使患者獲益。
根據中藥的性味歸經、功效作用等特點,借助數學模型和算法分析中藥的組分、藥理作用、相互作用等信息,結合患者的具體情況,實現中藥的精準配伍與合理性評估,以最少的藥味組成實現最佳的治療效果,避免超大復方的使用,精簡藥材選擇,減少患者的用藥困擾與用藥成本,提高患者的依從性,同時能夠發揮藥物的協同作用。實現用藥精準、配伍合理,在世代傳承中保持經典名方原始的特色和療效,對于中醫藥的發展具有重要意義,但不可否認由于受古今藥材的道地性、珍稀性等的影響,如果一味保持原方中藥材的品種甚至劑量的不變不為明智之舉,因此針對某些經方驗方中的特殊藥材需要尋找合理的替代藥材,積極尋找和開發經典方劑中道地藥材或珍稀藥材的替代品是推進中醫藥高質量發展的重要舉措。借助數智化技術分析道地藥材、珍稀藥材的化學成分、藥效靶點、藥理機制等多維因素,利用機器學習算法建立模型,最終在已知藥材庫中尋找合適的替代品,不僅可以實現中醫藥事業的可持續發展,亦能實現中藥的精準配伍與合理性評估。實現用藥精準、配伍合理,另一方面需要緊貼古今疾病變化,切實做到辨證論治。醫跟病走,藥跟醫來。隨著時代的發展,人們的生活方式、環境和飲食習慣都發生了很大的改變,這也影響了疾病發生的因素與患者的各種臨床表現。一些中醫證候可能會有所改變,如現代人普遍面臨的壓力大、睡眠不足、飲食不規律等問題,可能會導致一些新的證候出現。利用臨床大數據和人工智能技術收集的資料,尋找古今疾病證候變化的規律,及時調整對應疾病的證型描述,以證判藥、以證組方做到用藥精準、配伍合理。
通過以上數智化技術手段,驅動中藥產品的高質量創新發展,產生用藥精細、生產精智、療效精準的數智中藥;數智中藥在大規模生產與廣泛臨床應用中產生的更多高質量信息進一步反哺于數智化系統,補充數據、優化模型形成良性循環(圖2)。

圖2 數智中藥的創新發展藍圖Fig.2 Innovative development of digital & intelligence Chinese materia medica
作為中藥現代化、國際化的標志性企業,天士力醫藥集團股份有限公司始終堅持創新發展,在中醫藥產業數智化升級的過程中開展了大量的探索實踐。如以國際化和標準化為引領,為實現源頭創新,全力打造了“星斗云”中醫藥特色數智平臺。“星斗云”平臺納入了《中國藥典》2020 年版、中老名醫醫案、經典名方等信息,建立了全面的中醫藥結構化數據庫。充分挖掘了中醫藥傳承多年的人用經驗數據并融合了多組學、網絡藥理學、化學信息學和系統生物學等多學科技術,建立多個數學模型,對于中藥和疾病機制深度解析與指導中藥新品種開發發揮重要作用。目前,星斗云平臺已成功積累了60 TB特色醫藥數據資源,構建了多元數據庫,包含1 928種癥狀、48 126 首組方,9 122 種中藥材、34 967種成分、13 109 個基因信息及超過100 萬條相關作用關系信息,是最大的非商業化中醫學術數據庫[37]。此外,為了進一步推進針對不同疾病的數智藥物研發,星斗云平臺還整合了全基因組關聯分析數據、轉錄組與蛋白組臨床樣本數據,可以高效、便捷地實現基于多組學數據的快速挖掘和基于疾病遺傳易感性的藥物靶點篩選。目前,基于星斗云平臺快速精準的文本挖掘算法,通過計算藥物靶點和疾病基因的關系,已成功應用于中藥組方配伍的優化與評價。利用星斗云平臺積累的中藥材相關數據完成了多類算法模型的搭建。并已成功利用星斗云平臺整合的疾病基因、藥物靶點信息和文本挖掘信息,對多個復方中成藥的作用機制進行了系統詮釋和新適應證的拓展研究[38-42]。后續還利用星斗云平臺上化學信息學相關計算模塊成功挖掘并驗證了復方丹參滴丸通過抑制賴氨酸去甲基化酶4A 活性全面發揮抗炎、抗氧化、抗心肌纖維化的作用,從全新的視角系統且詳實地論述復方丹參滴丸治療冠心病的科學內涵[43]。
此外,中國工程院程京院士團隊基于中醫藥傳統理論經驗,結合現代生命科學和人工智能技術,以臨床功效為導向,構建了大型中藥分子功能組學數據庫(分子版《本草綱目》平臺)。通過鑒定中藥對新型冠狀病毒肺炎(corona virus disease 2019,COVID-19)的免疫調節作用,為中藥治療COVID-19 提供了強有力的數據支持[44-45]。篩選出治療慢性心衰新方劑[46],為復雜疾病的中藥創新藥物的研發開辟了新路徑。該體系將分子信號通路作為分子本草技術的靶點,為藥物靶點發現提供了全新視野,以多通路靶點進行藥物開發,可以突破單一靶點藥物研發難、周期長,停滯不前的困境。也體現了研究者對中藥創新產品的開發和轉化能力,促進了中醫藥理論、人用經驗和臨床試驗結合體系的完善,為中國原創藥物走向國際、中醫藥國際競爭力的提升提供了重要的數據與方法學支撐。同時,由中國工程院牽頭,浙江大學承建中草藥專業知識服務系統(http://www.ckcest.zju.edu.cn/tcm/),已初步形成中草藥知識學習與分享平臺[47]。該平臺提供檢索瀏覽、分析計算和專題應用等知識服務,旨在利用大數據和現代科學技術貫通中醫藥的多種珍貴數據和資源,為實現中藥藥物創新和發展奠定基礎。見表3。在對中藥產品進行數智化解析的基礎上,為進一步開發適用于中藥制造過程特點的技術體系,基于多年技術研究成果,天士力醫藥集團股份有限公司圍繞中藥全產業鏈、全生命周期的質量控制要求,首創以“質量數字化”為核心的中藥智能制造技術體系(圖3)。該技術實現了質量精準控制與高效低耗制造,涵蓋數據分析與監控、生產執行與管理2 大頂層功能,生產數據在線分析率達95%以上。并以制造工藝系統得到的工藝知識與過程控制模型為指導,以效能提升為目標,進行裝備研制與產線智能升級,首創了高速射流高頻振動分散與超低溫氣體冷凝智能滴丸裝備,建立了微孔均質混合-高頻振動滴制-高速渦旋液體冷凝-連續脫油-連續包衣的工藝單元連續式滴丸智能產線,已授權發明專利18 項。該技術體系經科技成果鑒定,被評為“國際領先”,并榮獲2022年天津市科學技術進步特等獎[48]。將科技成果應用于工廠建設,天士力醫藥集團股份有限公司于2022 年成功獲批國家級智能制造示范工廠。同時,中藥產品的質量一致性與質量控制水平得到了顯著提升,主要質量指標達到了當前全球制藥行業質量控制6 西格瑪目標[49]。

圖3 以“質量數字化”為核心的中藥智能制造技術體系Fig.3 Traditional Chinese medicine intelligent manufacturing technology system with “quality digitalization” as core

表3 數智中藥的實踐探索研究Table 3 Practical exploration of digital & intelligent Chinese materia medica
“人民健康是社會文明進步的基礎,是民族昌盛和國家富強的重要標志,也是廣大人民群眾的共同追求”,以習近平同志為核心的黨中央始終把保障人民健康放在優先發展的戰略位置。從傳統中藥到現代中藥,再到數智中藥的創新升級,我國中醫藥事業的發展與時俱進,煥發出新的生機活力。數智中藥的創新發展以患者為中心,發揚了中醫藥特色優勢,實現了中醫藥的傳承與創新,以數字化和智能化促進了中藥全產業鏈、全生命周期的升級,進一步推動中醫藥的標準化與國際化。未來期望中醫藥數智化進程能夠與化學藥、生物藥齊頭并進,真正實現中西醫并重,中西藥并用。本文謹以筆者的一得之見,希望與同道專家共同交流探討,齊謀創新,將中醫藥傳統產業繼承發展,傳承不泥古、創新不離宗,為全面實現“健康中國”、創建和諧社會、推動構建人類衛生健康共同體做出應有貢獻。
利益沖突所有作者均聲明不存在利益沖突