世界微动态丨【教育导报】陈伟：多学科交叉 破译中药“密码”

【来源：成都中医药大学_媒体聚焦】

《教育导报》2023年第8期(总第3773期) 导报四版报道链接：

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不久前，成都中医药大学教授、博士研究生导师陈伟带领团队完成了一项重要工作：通过整合药用植物基因组测序数据，并集成 BLAST、 SSR Finder、 JBrowse、 Synteny Viewer等生物信息学工具，构建了中药植物基因组整合数据库 TCMPG。目前，该数据库收录了160种药用植物及其对应的中药性质信息。

“研究者不仅可以在 TCMPG数据库查找药用植物的图像、地理分布、基因组等基本信息，也可以利用其中的基因组可视化、基因组共线性分析等工具研究药用植物基因组进化规律。”陈伟介绍。

在成都中医药大学中医药创新研究院，“跨界”到中医药研究领域的陈伟找到了施展拳脚的舞台，运用生物信息与大数据等多学科交叉研究方法破译中药“密码”，为中医药药理机制研究提供了新方法和新思路。

大数据赋能

系统解析中医药治疗机制

一个方剂背后的机制是怎样的？一味中药材是如何起作用的？过去中医遣方用药更多的是根据名老中医的经验，而对于其治疗疾病的机制缺乏系统解析。为此，成都中医药大学教授陈伟积极探索中医药与生物信息学、计算机科学等多学科交叉研究方法，并将人工智能相关理论和方法融入其中，从生物数据整合与分析、算法和软件开发、分子机制解析等多个层次对中医药数据进行了深入挖掘与分析，提出了基于多组学融合策略的中医药数据挖掘与分析方法。

“运用科学的语言来阐释，一定程度上帮助解析这些方剂和药物治理疾病的机制，有助于中医药获得更大范围的认同。”陈伟说。

陈伟表示，进入大数据时代，各领域都强调对大数据的运用，中医药也面临这个课题，采用高性能计算对中医药进行大数据分析势在必行。中医药是中华民族的瑰宝，经过几千年的沉淀，积累了大量的数据，但是这些数据比较分散，缺乏规范统一。

面对中医药数据的复杂性和资源分散性问题，传统的统计分析工具和数据挖掘技术已不能满足中医药信息化的发展需求。为解决这一问题，陈伟带领研究团队，通过整合公共数据库的数据资源，构建了网络药理学自动化分析平台 INPUT。 INPUT平台目前存储了可直接用于网络药理学分析的4716味中药、9847种疾病、29812种中药活性成分、14204个中药相关靶点、12916个疾病相关靶点和10532899条蛋白质互作数据，实现了网络药理学自动化分析、靶基因功能富集分析、中药和疾病数据查询与检索、药物相似性分析和中医药治疗疾病作用机制分析等功能，为中药复方治疗复杂疾病机制的解析提供了强大的分析平台和技术支撑。

坚守与探索铸就了成绩，陈伟连续入选爱思唯尔中国高被引学者、全球顶尖10万名科学家，生物信息学领域世界前2%科学家，全球前2%顶尖科学家“终身科学影响力”榜单。

两次“跨界”

中医药创新研究大有可为

本世纪初，人类基因组计划进展如火如荼，正在读物理学研究生的陈伟对此颇为关注并受到启发。“生命科学在21世纪将会是一个潜力巨大的学科，里面有非常大的发展空间。”2005年，陈伟毅然转换方向，考取理论生物物理专业博士研究生，致力于从事理论生物物理和生物信息学研究。

2017年，成都中医药大学创新体制机制，成立中医药创新研究院，为全校师生和 PI（首席研究员）团队的创新研究提供科研服务和技术支撑。中医药创新研究院的成立吸引了一大批跨学科及交叉学科人才。2019年，陈伟被成都中医药大学引进，成为中医药创新研究院教授，由此跨入了中医药研究领域。“成都中医药大学是能干事、能成事的地方。”陈伟表示，学校对他和团队的研究工作提供了坚实支持。

近年来，生物信息学在中药研究中已有越来越多的运用，但“跨界”进入成都中医药大学从事中医药研究，对陈伟来说也面临不小挑战。在紧张的工作节奏中，他每天挤出时间阅读中医药文献，积极请教学校相关专家，经历艰难过程，逐渐从“外行”步入正轨。他谦虚地说，中医药博大精深，自己现在的学习和理解还远远不够。如今，陈伟依然坚持阅读中医药相关论文，不断拓展对中医药的认知。

陈伟表示，现在生命领域、医学领域、药学领域的数据每天都在呈指数型增长，面对这么多数据，怎样去解读它是一个不小的挑战，在中医药领域也是如此。

“如今，计算机、数学、化学、物理等多个学科研究人员都进入了这个领域开展研究，我们在中医药院校去做中医药的大数据分析是理所应当、势在必行的。我们应该把这份责任担当起来，在中医药大数据分析方面发出成都中医药大学的声音。”陈伟说。

“白手起家”

构建生物信息学高性能计算平台

在成都中医药大学，陈伟团队的研究是一个新的研究领域，他和团队近乎“白手起家”。

“中医药大数据的分析，需要强大的计算资源。我们刚来的时候，计算资源基本上就是几台笔记本、几个台式机，这是远远不够的。”陈伟介绍，生物医学数据的规模和产生速度已经超出了普通计算机的处理能力，因此，急需建设高性能计算平台以满足科研工作需求。学校对团队遇到的困难高度重视并迅速展开支持。

2020年，在学校领导以及国资处、信息中心和创新研究院等多部门大力支持下，陈伟团队多方调研，反复设计和论证，牵头完成了“成都中医药大学生物信息学高性能计算平台”的建设工作。

“比起刚来时，科研环境大为改善。”陈伟介绍，新建的生物信息学高性能计算平台性能强大，在中医药院校中排名前列。该平台现已免费向全校科研人员开放，为校内多个团队提供了计算分析服务，完成5371个作业任务，累计32831 .92机时，为成都中医药大学的中医学、生物学、临床医学等学科的研究提供了算力支撑。

陈伟表示，希望开发的研究平台和工具能够服务更多研究者，助力学科发展和中医药研究。目前，陈伟团队已开发40余个生物信息分析工具，受到国内外同行高度关注，被数十个国家和地区的科研机构访问、使用近万次。

（文/何元凯 编辑/霍文巍）

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关键词： 生物信息学 成都中医药大学 药用植物