中醫生物工程的研究
【摘要】從中醫(TCM)生物工程的角度探索(TCM)的基礎理論與研究方法,對TCM的基礎與臨床研究具有重要意義。
中國論文網 http://www.xzbu.com/2/view-557361.htm
【關鍵詞】中醫;生物學;生物技術;研究
【中圖分類號】Q81 【文獻標識碼】A 【文章編號】1008-6455(2010)11-0248-02
Study of TCM bioengineeing
Ouyang Xuejian
【Abstract】From angle of TCM bioengineering probe into TCM basic theory and way of study, to basis of TCM and clinical research mean much.
【Key words】traditional chinese medicine (TCM); biology; biotechnology; study
隨著TCM的不斷創新,用現代中醫生物學的研究手段,完善TCM的基礎理論是必經之路。
1生命之書
1960年首次被破譯遺傳密碼,分子生物學家對復雜的細胞分子進行了分類。人類基因從遠古到現代以密碼的形式表達出來,展現在科學家面前。常有一種誤解基因代表每個特性,這種誤解并沒有因基因測序而被消除,并被加強了這是因為單基因病被討論[1],事實上許多遺傳性疾病是由多個基因以某種未知方式相互作用的結果。人類基因組的解譯,象征著思想變革的始點走向未來。
2生物學革命
細胞生物學革命并不是基因組的解譯,而是基因行為方式和序列間相互作用的發現,但必須通過實驗才能得到體現, 即閱讀細胞故事要歸功于生物學-DNA芯片[2]。它能同時觀測許多基因行為的是基因組測序。即一個細胞隨時有數千個基因開啟,它不僅開啟一個或兩個基因來完成任務,并在任務完成后再將它們關閉,但其理論的構建并不是輕易獲得的。分子和細胞生物學[8],簡潔一流的理論很少見,蛋白質A開啟了蛋白質B,然后激活蛋白質C,如果大家能理解將對研究很有幫助。生物學家并引入了物理學概念,尋找簡潔一流理論,但是并不表明研究的系統是簡潔的。物理學家設計的理論用于解釋大量分子行為,如氧的彌散在介質的作用下,個體特性會淹沒在團體行為的模式下。基因和蛋白質更具挑戰性,因為它們不移動,不隨機相互作用,但能選擇性的參與某一功能性活動。化學提供了另一組工具,一些非生命系統中的化學過程與生物化學過程一樣復雜混亂,但并不妨礙被計算機模型所獲取,其結論是使復雜的模型簡單化,原因是一些成分可以被忽略。
3計算機模擬藝術
它不僅分析數據也是一種重要工具。物理學家把其藝術帶入到了精密狀態,天體物理學家能模擬整個星系世界,生物學家就能模擬細胞的微觀世界。計算機模擬復雜的真實細胞,預測基因活性與細胞功能變化的基因組,并建立了數據庫。研究細胞中多種過程的比較模型,許多蛋白質能同時催化大范圍化學反應,不同反應的相對重要性會因基因被激活而產生某種蛋白而再次關閉,來模擬整個細胞行為。工程學認為一個細胞事件不會簡單的導致某一事件發生,有時一個過程會影響某個過程發生,用工程學術語描述就是反饋。即角加速時人體向一側傾倒,此時膜半規管內淋巴液向相反方向流動刺壺腹嵴產生神經沖動,傳至平衡中樞維持人體平衡,這就是人體位置與平衡中樞間的反饋,這種自我調節在工程學中十分常見。即可用“控制論”和“系統論”來描述它,生物學家已應用在細胞中。描述生物學功能包含擴大、改編、加強、絕緣、糾錯和一致性檢測等概念。描述新的生物學語言將來源于綜合科學,即計算機科學或生物工程學等學科[3、4]。
4網絡生物學
世界范圍互聯網中的信息總是最新的,那里有通信、高速公路、鐵路、航運等,為網路提供能量、電流、水、物質、友誼等,細胞網絡它們是如此相似。細胞中每一類分子都視為網絡的組成部分,任何兩個分子之間均有聯系,共同參與生物化學反應,結論就是細胞網絡與許多社會網絡一樣,有著相同的連通結構。這樣的共性對于定義基因間的相互作用很有幫助,但并不是所有網絡都相同[5、6],有時幾個連接破壞而迅速瓦解,有時即便有許多連接被破壞,任何兩個節點間仍可保持通暢,細胞網絡也是如此。理解了生物學網絡的特點,為組建細胞自身系統對其研究奠定了基礎。
5生物學模塊
基因通常結隊工作當細胞分解糖產生能量,激活一組基因來產生各自所需要的酶[7]。理論生物學家提示如果能夠找出這類“聯合作業”,并將其視為獨立分子來理解細胞的復雜活動。即一部分制造蛋白質,一部分復制細胞分裂的DNA,其他部分對特殊的酶做出響應等等。但這些分子不是基因簡單的組合,它們包括了蛋白質,RNA小信號分子和富含能量的分子,即酶等共同執行其功能, 蛋白質組學顯示了它的特殊貢獻。即細胞分裂模塊包裹在膜內,如線粒體是能量的“工廠”。就像組建大樓一樣,模塊之間通過一類或幾類介質分子相互聯系,各部門備有“辦公室備忘錄”這就解決了每個突發件事的需要。可想象設計一種更精密的特定模塊,其小部分分子間相互作用的模塊延伸到整個細胞。模塊的功能來自其他模塊一部分輸入,并產生輸出影響其他模塊。其集體行為的概念類似于生物物理學概念,能表現模塊的特性。即模塊大部分功能特征,來自于潛在成分的特征與它們之間相互作用集合的特征。這對于生物學家來說是陌生的,但將來會習慣這樣的描述。
6TCM生物學
TCM生物學家用生物學微觀實驗手段,即分子與細胞生物學、網絡工程、生物學工程、生物物理學等[8-11],模擬與解釋TCM的基本理論。需要生物工程、網絡工程與程序工程等共同參與形成綜合性科學。TCM把“天體”對生物體的影響都考慮進去了,在疾病診治基本原則的基礎上還考慮了季節變化。即冬天益氣活血,溫腎助陽;春天滋陰潤肺,滋腎柔肝;夏天養心安神,清熱解毒;秋天健脾溫腎,滋陰補血。TCM早已認識到天體變化對人體的影響,并應用在臨床實踐中。至于經絡到底是什么還沒有誰在人體內剖析出來,但臨床工作中銀針證實了它的存在,并以唯物主義的客觀事實傳承下來,如何完善它是今后研究的方向。
7TCM診療技術
TCM的基礎理論與臨床診療技術是根本,特別是中草藥、民間醫學很多精髓尚未開發。如西醫治療感冒居高不下的體溫(40℃)什么手段都用上了,TCM一付湯藥就能控制體溫即治愈。腫瘤壓迫所致的面神經麻痹,TCM不用開刀減壓針灸就能矯正,這說出來好象不可思議但TCM做到了,TCM就是這么神氣有待進一步挖掘。TCM不僅應懂得自身的基礎理論,并從生物學角度解釋出來,讓世人相信TCM接受TCM,讓TCM走向世界。
參考文獻
[1]Clower CV, Chatterjee D, Wang Z, et al. The alternative splicing repressors hnRNP A1/A2 and PTB influence pyruvate kinase isoform expression and cell metabolism[J]. Proc Natl Acad Sci U S A. 2010,107(5):1894-1899
[2]Ohler U, Wassarman DA. Promoting developmental transcription[J]. Development. 2010,137 (1):15-26
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