【來(lái)源：成都中醫(yī)藥大學(xué)_媒體聚焦】

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《教育導(dǎo)報(bào)》2023年第8期(總第3773期) 導(dǎo)報(bào)四版報(bào)道鏈接：

不久前，成都中醫(yī)藥大學(xué)教授、博士研究生導(dǎo)師陳偉帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)完成了一項(xiàng)重要工作：通過(guò)整合藥用植物基因組測(cè)序數(shù)據(jù)，并集成 BLAST、 SSR Finder、 JBrowse、 Synteny Viewer等生物信息學(xué)工具，構(gòu)建了中藥植物基因組整合數(shù)據(jù)庫(kù) TCMPG。目前，該數(shù)據(jù)庫(kù)收錄了160種藥用植物及其對(duì)應(yīng)的中藥性質(zhì)信息。

“研究者不僅可以在 TCMPG數(shù)據(jù)庫(kù)查找藥用植物的圖像、地理分布、基因組等基本信息，也可以利用其中的基因組可視化、基因組共線性分析等工具研究藥用植物基因組進(jìn)化規(guī)律?！标悅ソ榻B。

在成都中醫(yī)藥大學(xué)中醫(yī)藥創(chuàng)新研究院，“跨界”到中醫(yī)藥研究領(lǐng)域的陳偉找到了施展拳腳的舞臺(tái)，運(yùn)用生物信息與大數(shù)據(jù)等多學(xué)科交叉研究方法破譯中藥“密碼”，為中醫(yī)藥藥理機(jī)制研究提供了新方法和新思路。

大數(shù)據(jù)賦能

系統(tǒng)解析中醫(yī)藥治療機(jī)制

一個(gè)方劑背后的機(jī)制是怎樣的？一味中藥材是如何起作用的？過(guò)去中醫(yī)遣方用藥更多的是根據(jù)名老中醫(yī)的經(jīng)驗(yàn)，而對(duì)于其治療疾病的機(jī)制缺乏系統(tǒng)解析。為此，成都中醫(yī)藥大學(xué)教授陳偉積極探索中醫(yī)藥與生物信息學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)等多學(xué)科交叉研究方法，并將人工智能相關(guān)理論和方法融入其中，從生物數(shù)據(jù)整合與分析、算法和軟件開(kāi)發(fā)、分子機(jī)制解析等多個(gè)層次對(duì)中醫(yī)藥數(shù)據(jù)進(jìn)行了深入挖掘與分析，提出了基于多組學(xué)融合策略的中醫(yī)藥數(shù)據(jù)挖掘與分析方法。

“運(yùn)用科學(xué)的語(yǔ)言來(lái)闡釋，一定程度上幫助解析這些方劑和藥物治理疾病的機(jī)制，有助于中醫(yī)藥獲得更大范圍的認(rèn)同?！标悅フf(shuō)。

陳偉表示，進(jìn)入大數(shù)據(jù)時(shí)代，各領(lǐng)域都強(qiáng)調(diào)對(duì)大數(shù)據(jù)的運(yùn)用，中醫(yī)藥也面臨這個(gè)課題，采用高性能計(jì)算對(duì)中醫(yī)藥進(jìn)行大數(shù)據(jù)分析勢(shì)在必行。中醫(yī)藥是中華民族的瑰寶，經(jīng)過(guò)幾千年的沉淀，積累了大量的數(shù)據(jù)，但是這些數(shù)據(jù)比較分散，缺乏規(guī)范統(tǒng)一。

面對(duì)中醫(yī)藥數(shù)據(jù)的復(fù)雜性和資源分散性問(wèn)題，傳統(tǒng)的統(tǒng)計(jì)分析工具和數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)已不能滿足中醫(yī)藥信息化的發(fā)展需求。為解決這一問(wèn)題，陳偉帶領(lǐng)研究團(tuán)隊(duì)，通過(guò)整合公共數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)資源，構(gòu)建了網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)自動(dòng)化分析平臺(tái) INPUT。 INPUT平臺(tái)目前存儲(chǔ)了可直接用于網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)分析的4716味中藥、9847種疾病、29812種中藥活性成分、14204個(gè)中藥相關(guān)靶點(diǎn)、12916個(gè)疾病相關(guān)靶點(diǎn)和10532899條蛋白質(zhì)互作數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)自動(dòng)化分析、靶基因功能富集分析、中藥和疾病數(shù)據(jù)查詢與檢索、藥物相似性分析和中醫(yī)藥治療疾病作用機(jī)制分析等功能，為中藥復(fù)方治療復(fù)雜疾病機(jī)制的解析提供了強(qiáng)大的分析平臺(tái)和技術(shù)支撐。

堅(jiān)守與探索鑄就了成績(jī)，陳偉連續(xù)入選愛(ài)思唯爾中國(guó)高被引學(xué)者、全球頂尖10萬(wàn)名科學(xué)家，生物信息學(xué)領(lǐng)域世界前2%科學(xué)家，全球前2%頂尖科學(xué)家“終身科學(xué)影響力”榜單。

兩次“跨界”

中醫(yī)藥創(chuàng)新研究大有可為

本世紀(jì)初，人類基因組計(jì)劃進(jìn)展如火如荼，正在讀物理學(xué)研究生的陳偉對(duì)此頗為關(guān)注并受到啟發(fā)?！吧茖W(xué)在21世紀(jì)將會(huì)是一個(gè)潛力巨大的學(xué)科，里面有非常大的發(fā)展空間?！?005年，陳偉毅然轉(zhuǎn)換方向，考取理論生物物理專業(yè)博士研究生，致力于從事理論生物物理和生物信息學(xué)研究。

2017年，成都中醫(yī)藥大學(xué)創(chuàng)新體制機(jī)制，成立中醫(yī)藥創(chuàng)新研究院，為全校師生和 PI（首席研究員）團(tuán)隊(duì)的創(chuàng)新研究提供科研服務(wù)和技術(shù)支撐。中醫(yī)藥創(chuàng)新研究院的成立吸引了一大批跨學(xué)科及交叉學(xué)科人才。2019年，陳偉被成都中醫(yī)藥大學(xué)引進(jìn)，成為中醫(yī)藥創(chuàng)新研究院教授，由此跨入了中醫(yī)藥研究領(lǐng)域?！俺啥贾嗅t(yī)藥大學(xué)是能干事、能成事的地方?！标悅ケ硎?，學(xué)校對(duì)他和團(tuán)隊(duì)的研究工作提供了堅(jiān)實(shí)支持。

近年來(lái)，生物信息學(xué)在中藥研究中已有越來(lái)越多的運(yùn)用，但“跨界”進(jìn)入成都中醫(yī)藥大學(xué)從事中醫(yī)藥研究，對(duì)陳偉來(lái)說(shuō)也面臨不小挑戰(zhàn)。在緊張的工作節(jié)奏中，他每天擠出時(shí)間閱讀中醫(yī)藥文獻(xiàn)，積極請(qǐng)教學(xué)校相關(guān)專家，經(jīng)歷艱難過(guò)程，逐漸從“外行”步入正軌。他謙虛地說(shuō)，中醫(yī)藥博大精深，自己現(xiàn)在的學(xué)習(xí)和理解還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。如今，陳偉依然堅(jiān)持閱讀中醫(yī)藥相關(guān)論文，不斷拓展對(duì)中醫(yī)藥的認(rèn)知。

陳偉表示，現(xiàn)在生命領(lǐng)域、醫(yī)學(xué)領(lǐng)域、藥學(xué)領(lǐng)域的數(shù)據(jù)每天都在呈指數(shù)型增長(zhǎng)，面對(duì)這么多數(shù)據(jù)，怎樣去解讀它是一個(gè)不小的挑戰(zhàn)，在中醫(yī)藥領(lǐng)域也是如此。

“如今，計(jì)算機(jī)、數(shù)學(xué)、化學(xué)、物理等多個(gè)學(xué)科研究人員都進(jìn)入了這個(gè)領(lǐng)域開(kāi)展研究，我們?cè)谥嗅t(yī)藥院校去做中醫(yī)藥的大數(shù)據(jù)分析是理所應(yīng)當(dāng)、勢(shì)在必行的。我們應(yīng)該把這份責(zé)任擔(dān)當(dāng)起來(lái)，在中醫(yī)藥大數(shù)據(jù)分析方面發(fā)出成都中醫(yī)藥大學(xué)的聲音?！标悅フf(shuō)。

“白手起家”

構(gòu)建生物信息學(xué)高性能計(jì)算平臺(tái)

在成都中醫(yī)藥大學(xué)，陳偉團(tuán)隊(duì)的研究是一個(gè)新的研究領(lǐng)域，他和團(tuán)隊(duì)近乎“白手起家”。

“中醫(yī)藥大數(shù)據(jù)的分析，需要強(qiáng)大的計(jì)算資源。我們剛來(lái)的時(shí)候，計(jì)算資源基本上就是幾臺(tái)筆記本、幾個(gè)臺(tái)式機(jī)，這是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的?！标悅ソ榻B，生物醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)的規(guī)模和產(chǎn)生速度已經(jīng)超出了普通計(jì)算機(jī)的處理能力，因此，急需建設(shè)高性能計(jì)算平臺(tái)以滿足科研工作需求。學(xué)校對(duì)團(tuán)隊(duì)遇到的困難高度重視并迅速展開(kāi)支持。

2020年，在學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)以及國(guó)資處、信息中心和創(chuàng)新研究院等多部門大力支持下，陳偉團(tuán)隊(duì)多方調(diào)研，反復(fù)設(shè)計(jì)和論證，牽頭完成了“成都中醫(yī)藥大學(xué)生物信息學(xué)高性能計(jì)算平臺(tái)”的建設(shè)工作。

“比起剛來(lái)時(shí)，科研環(huán)境大為改善?！标悅ソ榻B，新建的生物信息學(xué)高性能計(jì)算平臺(tái)性能強(qiáng)大，在中醫(yī)藥院校中排名前列。該平臺(tái)現(xiàn)已免費(fèi)向全?？蒲腥藛T開(kāi)放，為校內(nèi)多個(gè)團(tuán)隊(duì)提供了計(jì)算分析服務(wù)，完成5371個(gè)作業(yè)任務(wù)，累計(jì)32831 .92機(jī)時(shí)，為成都中醫(yī)藥大學(xué)的中醫(yī)學(xué)、生物學(xué)、臨床醫(yī)學(xué)等學(xué)科的研究提供了算力支撐。

陳偉表示，希望開(kāi)發(fā)的研究平臺(tái)和工具能夠服務(wù)更多研究者，助力學(xué)科發(fā)展和中醫(yī)藥研究。目前，陳偉團(tuán)隊(duì)已開(kāi)發(fā)40余個(gè)生物信息分析工具，受到國(guó)內(nèi)外同行高度關(guān)注，被數(shù)十個(gè)國(guó)家和地區(qū)的科研機(jī)構(gòu)訪問(wèn)、使用近萬(wàn)次。

（文/何元?jiǎng)P 編輯/霍文?。?

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標(biāo)簽： 生物信息學(xué) 成都中醫(yī)藥大學(xué) 藥用植物