下面小编整理了一些《超分子化学论文(精选5篇)》的文章，希望能够很好的帮助到大家，谢谢大家对小编的支持和鼓励。[摘要]由超分子化学重构的中医药基本理论可通过一系列方法和手段进行研究，但需借助优质的数学方法与技术从大量研究数据中挖掘其潜在的关联性、规律性等信息，进一步直观、清晰地阐明中医药超分子化学理论。诸多数据挖掘技术中，贝叶斯网络最为符合推理过程，是当前在不确定知识表达和推理领域中最有效的理论模型之一，尤其适合于中医药超分子复杂体系的研究。
一门新兴的学科——超分子化学
【摘要】 超分子化学是上个世纪才兴起的一门边缘科学，它迅速得与有机化学、生物化学和新型材料科学集合，为生命科学的研究和新技术、新材料的开发开拓了一个新领域。
本文简述了超分子化学的发展，概述了超分子化学的理论基础并初步讨论了超分子体系识别功能催化功能与信息传递功能。
【关键词】 超分子化学 发展 理论基础 超分子体系功能
超分子化学与生命科学密切相关，已成为一门新兴的化学学科，它是基于冠醚的研究和有机半导体、导体的研究发展而迅速发展起来的Lehn。给超分子化学起了这样一个定义：“超分子化学是超出单个分子以外的化学，他是有关分子体系结构与功能的学科。超分子体系是由两个或两个以上的分子通过超分子之间得作用连接起来得具有一定结构和功能的实体或聚集体。
一、超分子化学的发展与概述
自从1967年C.J.Pederson发表了关于冠醚的合成和选择和络合碱金属的报告，揭示了分子和分子聚集体得形态对化学的选择性起着重要的作用;D.J.Cram基于在大环配体(受体)为主题，以络合物为(底物)为客体的主客体化学;J.M.Lehn模拟蛋白质螺旋结构的自组装体得研究内容，在一定程度上超越了大环与主客体化学而进入所谓“分子工程”领域，即在分子水平上，制造又一定结构的分子聚集体而起到一定的特殊性质的工程，并进一步提出了超分子化学即“超越分子的化学”的概念。超分子作用是一种具有分子识别能力的分子间得相互作用，通过对分子间相互作用的精确调控，超分子化学逐渐发展成为一门新兴得分子信息化学，它包括在分子水平和结构特征上的信息存储，以及通过特异性相互作用的分子识别过程实现在超分子尺寸上的修正、传输和处理。这导致了程序化化学体系得诞生。
二、超分子化学的理论基礎
超分子化合物是由主体分子和一个或多个客体分子之间通过非价键作用而形成的复杂而形成的复杂而有组织的化学体系。主体通常是负电子的分子，可以作为电子给体，如碱、阴离子、亲核体等。而客体是缺电子的分子，可作为电子受体，如酸、阳离子、亲电体等。超分子体系中的主体和客体之间不是经典得配位键，而是分子间的弱相互作用，大约为共价键得5%—10%。因此可以认为，超分子化学是配位化学概念的扩展。超分子体系的微观单元是由若干乃至许许多多个不同化合物的分子或离子或其它可单独存在的具有一定化学性质的微粒聚集而成。聚集数可以确定或不确定，这与一分子中院子个数严格确定具有本质区别。超分子的形成不必输入高的能量，不必破坏原来分子的结构及价键，主客体间没有强的化学键，这就要求主客体之间要有高度的匹配性和适应性，不仅要求分子在空间几何构造和电荷，甚至亲疏水性的相互适应，还要求在对称性和能量上的匹配。这种高度的选择性就导致了超分子形成的高度识别能力。如果客体分子有所缺陷，就无法与主体形成超分子体系。注此可见，从简单分子的识别组装到复杂的生命超分子体系，尽管超分子体系千差万别，功能各不相同，但早成基础是相同的，这就是分子间作用力的协同和空，苦的互补。
三、超分子体系的主要功能
冠醚、环糊精和杯芳烃等大环化合物都具有穴状结构，能通过非共价键与离子及中性分子形成超分子，在化学物质的分离和提纯，功能材料的研制及超分子催化方面已表现出了广阔的应用前景，引起了越来越多的化学家对它的重视和研究。超分子体系的主要功能事识别、催化和运输。
1、超分子体系的识别功能
分子与位点时候别是超分子体系的基础，识别是指给定受体与作用物远择性结合并产生某些特定功能的过程。发生在分子键的识别过程谓之位点识别，识别过程需要作用提与受体间空间匹配、力场互补，实质上是超分子信息的处理过程。分子识别是类似“锁和钥匙”的分子间专一性组合，可以理解为底物与给定受体间选择性键合，是形成超分子结构的基础。超分子作用对于某些化学反应过程如催化等具有重要的意义，特别是在生物体系中，相当多的生物化学过程离不开这种作用，如底物与蛋白质的作用，酶催化过程，遗传密码的复制、翻译、转录等以及抗体与抗原的作用等。
2、超分子体系的催化功能
反应性和催化作用是超分子体系主要功能性质之一。超分子催化即可由反应的阳离子受体分子实现，也可由反应阴离子受体来实现，还可通过作用物与辅助因子的结合产生共催化，实现合成反应。超分子体系对光化学反应的催化作用、酶催化和模拟酶催化均是利用了超分子体系的分子识别作用达到了高选择性、温和条件下的催化目的。通常意义上的催化 f 热反应中，无论是多相催化还是均相催化，超分子现象都常常出现。在多相催化中，形形色色的界面现象必须存在。固体催化剂表面上各类吸附位、活性中心与反应物、中间物和产物间不可避免地存在着各种各样的弱的、具有一定选择性的相互作用，从而有可能形成多组分超分子系统。均相催化反应中，催化剂与介质、反应物、中间物和产物间也会存在弱的选择性相互作用力。
3、超分子体系的传递功能
超分子体系受外界的刺激产生性能和结构的变化，继而将刺激信号转变成分子信息并在体系中传输。这种传输的本质是电子转移、能量转移、物质传输化学转换。超分子体系的多样性也决定了载流子叮多样性，如电子、光子、离子(包括氢离子)、化学信息户贡，以及超分子体系的元激发过程中的各种结构载流子如极化子、双极化子、孤子、激子等等。超分子体系的不均一性决定了信息传导过程的多通道与多种方式，包括跨膜传导道的传输、特征振荡与特征频率等污别是纳米尺寸的量子限域效应、神经传导、离子通道与离子泵介电限域效应，体现了特殊介面效应下信息传导的新规律。信息传输与能量补偿相互匹配，保证信息传输稳定与有序的进行。
超分子化学是化学的一个崭新的分支学科，又与物理学、信息学、材料科学和生命科学等紧密相关，对超分子体系的深人研究，实际上已超出了化学范畴，形成了超分子科学。可以预见，作为超分子化学起源的主客体化学将与有机合成化学、配位化学和生物化学互相促进，为生命科学、材料科学、能源科学、环境科学等共同发展作出巨大贡献。
参考文献：
1、方孝敏著《化学知识》黑龙江教育出版社2008，9
作者：方孝敏
〔摘要〕 回眸中醫药超分子化学研究历程，梳理和阐明怎样由中医药理论现代化所面临的问题推论出中医药超分子化学的破解之策，由此建立中医药超分子“气析”理论，找准现代化研究方法学大门。置自然界生物演化的大背景中来考虑，中医药理论是古代医家对生命体微观物质运行规律的宏观总结，本质上是对人体与自然界“分子社会”信息交流管控规律的揭示，常采用人文社会科学语言来表述医学科学的运行规律，具人文自然交融特质，是最典型的交叉学科。若要破解，就必须从现代自然科学中去寻觅既具有人文社会自然交融属性，又能反映生命体本质演化规律的学科，这便是生物超分子化学。为此，本团队于2011年展开了中医药理论、经络、药性、药理、品种归属、炮制、药剂、质量等超分子化学研究，完整提出了中医药学科发展面临的3个重大科学前沿问题和3个重大工程技术难题的破解之策，继而总结形成了现代化的中医药超分子“气析”理论诠释体系。
〔关键词〕 中医药;基础理论;超分子化学;气析;科学前沿问题;工程技术难题;中医药现代化;方法学
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中医药理论是中华民族先哲们几千年同疾病斗争的结晶，其正确性不容置疑，但怎样进行科学化和现代化却存在极大争议。部分中医药理论研究者并不提倡和赞成当今的中医药现代化，认为这样做会丢掉中医药的精髓，削足适履[1]，但大家普遍认为绝大多数中医药理论应当与时俱进，守正创新[2]。在与当今现代医学相互碰撞的年代，中医药理论若固步自封，不解决自身发展的客观问题，以适应时代要求，要想获得理论重大突破，且被世人所接受会极其困难。目前，中医药理论发展的局面是“继承不够，创新不足，融合乏力，突破无策”。为此，2018年12月，中华中医药学会面向各分支机构征集中医药领域重大前沿科学问题和工程技术难题，共计37项，经分类、整理、凝练、论证，形成了2019年中医药领域3项重大前沿科学问题和3项工程技术难题共识[3]。为此，广大中医药工作者“揭榜挂帅”，以求破解。本团队也积极响应国家战略之需，投身到中医药科学化和现代化的潮流之中，贡献应尽之责。本文通过梳理总结本团队近十年所从事中医药理论超分子化学研究工作，探求如何守中医药理论之“正”和创新发展之策。
1 中医药理论产生的历史源流、特点及“守正创新”的科学内涵
1.1 中医药理论体系的形成
在中华民族几千年的发展历史中，医疗实践是极为重要的斗争历史，经过无数先哲医家实践，总结出了中医药理论是我国独特的卫生、经济、科技、文化和生态资源，是中华文明特质的重要标志。中医药理论发展呈现了3个高峰期，奠基于先秦两汉;发展于唐宋金元;成熟于明清。先秦时期人类生产力低下，研究探讨工具简陋，只能以简单、笼统、模糊的阴阳五行的自然哲学思想解析生命规律，形成朴素直观、辨证动态、抽象笼统的中医药理论解析体系架构，以《黄帝内经》《难经》《伤寒杂病论》《神农本草经》等4部医学经典著作为标志，这为“顺天”而“理法自然”的初级阶段。魏晋隋唐时期的中医药学科分化日趋成熟，医学理论与技术不断提高，有《脉经》《针灸甲乙经》《诸病源候论》《备急千金要方》等众多名著问世。宋金元时期出现了刘完素(火热论)、张从正(攻邪派)、李杲(补土派)、朱震亨(滋阴派)等名医巨匠，学派纷呈，建树颇多，有力地推动了中医药理论的发展，这是“知天”而“法于自省”的中级阶段。明清时期中医药全书、丛书和类书大量涌现，极大地丰富了中医药理论，综合汇通，理论成熟，标志性的成果是命门学说的发展和温病学说的创新，最终形成了藏象、经络、精、血、气、神、津液、体质、病因、病机、防治等[4]完备的中医药理论体系，这是“用天”而“法于自成”的高级阶段。
1.2 中医药理论体系的特征及其“守正创新”的科学内涵
中医药理论体系最明显的特征是：(1)整体观念：人体与自然的大宇宙和人体本身的小宇宙整体观，即人本身是自然界自发形成的生物体，应遵循自然界的普通物质运行规律;(2)辨证施治：人体疾病偏倚了正常状态，以特定的证素集合表征出来，而治疗方法就是使证素集回归到正常状态，消除偏倚，由理、法、方、药组成遣方用药的理论体系;(3)不究微观运行物质基础，常采用人文社会科学语言表征生物自然学科的宏观作用规律;(4)从宏观层面把握药物对人的作用趋势，具生物学统计热力学规律。由此推论可知中医药理论的核心，亦“正”的科学内涵是包括自然、整体、动态、普遍、交流属性的生命体物质基础及其运行规律，亦能“通天”而“法于自生”[5]，需守正而创新性地用现代科学诠释。
2 中医药理论“守正创新”的现代化道路
为了破解中医药理论之“正”的科学内涵，历代医药家为之不懈奋斗，特别是近代，随着西方科学技术的传入，中医药理论与西医药理论发生了大碰撞，中医药理论“守正创新”的现代化道路异常坎坷，曾出现过废医存药激烈之争，虽经众多仁人志士的艰苦斗争，形成了中医、西医、中西医结合的发展局面，并自1997年11月实施中医药现代化战略以来，在中医药理论和中药现代化方面均取得了一定的成绩[6-8]，但中医药理论的科学化和现代化问题没有得到根本解决，部分医药研究者认为中医药现代化是伪命题，过分强调中医药的独特性，虽守住了“正”，但因未建立可验性现代化方法而创新不足;部分现代医学研究者常对中医药理论的理解产生偏差，易断章取义，虽建立了可验性方法却丢失了中医药理论的“正”;中西医学者常常在两种争执中迷失方向，认为中西医两套理论可凑合而难结合。为此，2019年中华中医药学会对各分支机构征集的中医药领域重大前沿科学问题和工程技术难题进行归纳、总结、凝练、论证，逐渐形成3項重大前沿科学问题和3项重大工程技术难题[3]，本团队负责人采用的超分子化学“气析”理论详细阐明了破解之策。缘于篇幅的限制，不能将这一理论和对策的形成过程详细进行阐明，难能让中医、西医及中西医各位医药工作者了解其产生的历史、科学背景;难能更好地了解自然科学体系中，的确存在能与人文自然交融属性强的中医药学科的对等学科：生物超分子化学，可实现守中医药理论之“正”，创中医药现代化之“新”，融会贯通中西医而创出新型的超分子医学体系。为此，本文将对这一理论的形成过程进行系统梳理和阐明，以便读者能全面快整了解该理论的科学精髓。
3 中医药超分子化学研究历程
本团队长期致力于中医药理论现代化研究，于2013年首度发表了“中药分子印迹技术对中医药理论的特殊影响”[9]论文;2014年再次系统发表了“超分子化学对中医药理论的特殊影响”[10]论文，从而正式开启了中医药理论超分子化学诠释的现代化研究序幕。至今已有近十年的中医药超分子化学研究历史，现已全方位渗透了中医药理论、经络、中药药性、中药药(毒)理、中药方剂配伍、中药品种归属、中药炮制、中药药剂及中药质量控制等方面，发表了相关论文50余篇，现将相关工作总结如下，以启迪后继者怎样“守正创新”发展中医药理论。
3.1 初识超分子化学对中医药理论现代化诠释的特殊作用
首先，总结了生物、药学与医学的超分子化学研究，认为中医药自然观、整体观理论是多种弱分子间相互作用非共价键形成的超分子作用规律的概括，而不是现代药理研究所述的经典化学键构成的单成分药物作用的结果。因此，超分子化学是诠释中医药理论的微观物质基础的最宜工具，正式找到了中医药现代化的对接学科大门[9]：人体及中药成分可以自身或相互络合、复合、螯合、包合、中和，以自组装、自组织、自识别及自复制的形式形成超分子物质;中医的经络脏腑结构可能是基于细胞内外的超分子“印迹模板”特有的分子空间的孔穴通道结构;机体内，中药成分与中医经络脏腑通过超分子孔穴通道的“印迹模板”而产生相互作用。当小分子与经络脏腑产生印迹作用时，相当于在人体心脏搏血的推动下，客体小分子物质在经络脏腑主体大分子的“印迹模板”通道按“气析”进行迁移，宏观表现出中医所述经络脏腑对小分子作用的各向异性，亦脏象;当中药成分与经络脏腑“印迹模板”通道产生作用时，宏观上表现出中药药性与药效规律。因此，中医药理论特殊的表达形式正是基于机体内各种分子群与经络脏腑孔穴的“印迹模板”能否匹配性地产生“气析”作用的规律宏观表达，宜用超分子化学进行诠释。
3.2 更识中医经络的超分子体属性
在了解生物超分子化学对中医药理论诠释的特殊作用后，若将人体置身于整个自然界生物演化背景下考虑，循生物演化轨迹，明辨人体经络脏腑的超分子“印迹模板”通道结构属性及其产生的生物学必然性[11]。在漫长的生物演化史上，由单分子形成超分子、巨复超分子、超分子机器、生物细胞、组织、器官及各种生物体，其“分子社会”中各级分子按超分子“印迹模板”的自识别、自组装、自组织、自复制作用，逐级形成各种形式的高度有序性超分子体，大分子母体(主体)必然保留小分子子体(客体)的“印迹模板”通道结构，并按特定方式连接起來与客体外部沟通，进行物质、能量、信息交换，否则生命将不能为续。因此，人体产生经络是生物界中“社会分子”按“印迹模板”组成超分子生物超分子体属性所决定。在外力推动下，客体与经络主体按“印迹模板”的匹配性产生亲合印迹“气析”作用，亦客体分子对经络作用具各向异性;各种形状的主体“印迹模板”通道的连接便形成了经络，汇聚便形成了穴位;积聚便形成了脏腑。因此，超分子“印迹模板”的自主作用规律是形成中医经络的物质运行基础，目前已有筋膜组织水通道、外泌体亲母作用现象的研究;也有长期的经络光、电、磁、声等物理特征、各经络腧穴脏腑功能的研究报道，综合起来可知，经络是载有亲母细胞外泌体“印迹模板”信息载体的水通道结构。据此，形成了“中药成分群-经络脏腑-功能状态”的“物-象-候”印迹关系的中药归经和经络本质的“穴药”研究新方法[12]。
3.3 明确中药复方配伍的超分子化学研究
循中医药理论的超分子化学属性，阐明了中药复方与人体“印迹模板”定性定量作用规律，中药有效成分群“印迹模板”(药素)和人体疾病诸证“印迹模板”(证素)按印迹规律产生“气析”作用，而中药配伍可以显著性地改变这一作用[13]。据此，作者梳理中药配伍文献学及现代研究现状，提出亟待解决的7个关键问题，并结合超分子化学提出破解之策，其中中药“印迹模板”印迹作用及配伍规律是研究中药复方配伍的基本工具，包括中药复方成分群“印迹模板”测定的定性和印迹作用的网络拓扑学、动力学、热力学(化学势)、谱动学、谱效学、谱效动力学的定量作用规律[14-16]，目前已对补阳还五汤抗脑缺血作用机制进行了详细的研究，建立起了中药复方“印-效”研究模式，阐明了其“印迹模板”作用特征及量-时-效作用规律[17-22]。
3.4 建立中药药理学的超分子印迹研究方法
中药药效是中药与人体按超分子“印迹模板”自主作用的结果。当中药进入人体，经吸收、分布、代谢与排泄四大转运，中药成分“印迹模板”(药素)与人体疾病对应的经络脏腑“印迹模板”(证素)产生匹配性的超分子化学作用。因此，中药药理学本质是中药成分与人体经络脏腑疾病间超分子“印迹模板”作用的印迹药理学[23]。“基于经典的原子间的化学键形成的单分子化学结构构-效关系奠定西药药理学，基于‘分子社会’弱键的超分子“印迹模板”(药素)印-效关系则构筑中药药理学大厦”是对中药药理学区别西药药理学本质的最好诠释[23]。中药药理学宜采用反映生物体“分子社会”间属性的超分子化学进行研究，包括“印迹模板”作用的微观定性和宏观趋势定量的双重研究。用该方法成功地进行了中药注射剂的免疫药理学研究[24-27]：中药注射剂可自主产生超分子结构，呈现整体表观(类)致敏性，强度决定其结构特征，存在(类)致敏临界超分子结构。“注射”给药其结构难被破坏，易呈表观免疫原性;而“口服”给药，其结构将被胃肠道破坏，表观免疫原性弱或消失”，因此，中药呈现“注射”与“口服”给药(类)致敏性的差异。中药注射剂“分子社会”间按“印迹模板”特征自主作用产生超分子，呈表观免疫应答，贯通识别、拷贝、贮存的免疫过程，单成分产生(类)致敏反应为其特例。针对中药注射剂超分子结构产生(类)致敏原性特征，本团队建立了基于经典免疫学的底、盖芯片和免疫指纹图谱综合筛查(类)致敏原方法;建立了超分子化学、网络动力学、谱毒学、谱毒效动力学的(类)致敏原方法，已对鱼腥草、双黄连注射剂进行了研究，筛查出鱼腥草注射剂的致敏性成分22个;类致敏性成分27个;双黄注射剂的致敏性成分2个;类致敏性成分14个[28-31]。
3.5 建立中药药性的超分子化学诠释方法
运用中医药超分子化学理论对中药四性、五味、升降浮沉、归经及中药毒性的产生进行了深入分析。人体与中药为具有相同“印迹模板”的巨复超分子体系，中药作为天然超分子“印迹模板”聚集体，经口服或注射后必然寻找到与自身“印迹模板”相吻合的人体脏器的超分子主体，发生自识别、自组织、自组装与自复制作用，从而产生特异性的药性效应，不同类型(热、寒性)中药有效成分群(客体分子)与不同状态下人体(主体分子)以非共价键发生结合，通过释放(或吸收)能量，能够纠正人体由于受到外界寒邪(热邪)侵袭而造成机体超分子自识别、自组织、自组装、自复制过程发生偏移的情况，使机体气机“升降出入”回归正常状态，宏观上表现为四性、五味、升降浮沉、归经、毒性、配伍禁忌等中药药性。因此，四性是其热力学;五味是用舌头味蕾表征与经络脏腑作用的“印迹模板”分类规律;归经和升降浮沉是这种作用在机体选择性趋势的宏观表现;毒性是这种作用的不可逆性，配伍禁忌是这种作用配伍后“印迹模板”选择性的作用变化规律。因此，中药超分子化学是研究中药药性最为方便简洁的工具，已有多篇封面文章进行详细的理论和实验报道[32-39]。
3.6 建立中药品种归属研究方法
中药品种归属的理论与方法学研究自古就是科学难题，是产生中药安全、有效和质量控制问题的“导火索”。2005年《中华人民共和国药典》粗暴地将金(山)银花分列而产生的纷争便是最好的实例：尽管《中华人民共和国药典》将“双花”分列，却没有给出两者在中药药性、功效主治、用法用量的差异;也没有给出解决的方法;更没有建立具体的研究办法，难以使中药行业人员信服。中药入药品种归属时会出现的“同原同效”“异原异效”“异原同效”“同原异效”等4种情况，前两种情况易于理解，但后两种情况实难把握，到底怎样进行中药品种归属，目前仍靠长期临床疗效和人为习性约定，没有明确公认的科学研究方法。对于“异原同效”，可对2015年《中华人民共和国药典》中所载单味中药进行分析，具有两种或两种以上来源而作同一药用的占24.09%。按入药部位分类，同一种中药有两种或两种以上来源的占同类中药比例依次是根及根茎类27.95%、茎木类 25%、皮类29.41%、叶类13.16%、花类14.14%、果实及种子类18.22%、全草类17.86%、树脂类37.50%、动物类50%。对于“同原异效”，可对《中华人民共和国药典》《全国中草药汇编》《中药大辞典》《中华本草》等工具书进行统计，共计有800余种“同原异效”中药材。因此，一药多种、一种多药的现象俯首可拾，若不建立一种科学的研究方法，金(山)银花纷争的现象便可随时出现。针对上述情况，本团队进行了金银花与山银花的“异原等效”与桑原药材的“同原异效”的超分子“印迹模板”作用机制研究，首次建立了中药品种归属的实验研究方法：超分子“印迹模板”品种归属分类法[40-41]，具有相同(似)的体外和体内代谢的“印迹模板”作用中药，也就是成分间的印迹环境保持一样的中药成分群具有相同(似)药性和药效，可划归同一中药品种。
3.7 建立中药炮制学的超分子机制研究方法
根据中医药超分子理论，很容易认识到中药炮制就是对生物巨复超分子体的炮制，其本质是在外界高温、高湿条件下，加辅料与不加辅料对生物超分子主客体进行化学变化的中药制药技术[42-45]。中药饮片是经过超分子化学反应后主客体分子产生变化的产物，其内部发生了主客分子的理化性质变化，如结合水的逸出、化学键的断裂、脱水、炭化、及其与辅料作用等;如中药“炒炭存性”就是炒主体分子的炭，存客体分子的性。炮制后的饮片药性与药效变化程度决定于主客体“印迹模板”变化程度，可采用对人体超分子“印迹模板”的“气析”作用测出，集单用确定与合用可调配的整体相统一的给药体系，因此，超分子化学贯穿中药炮制始终，是研究中药炮制机制最宜的方法。
3.8 建立中药药剂学的超分子化学研究方法
首先，对中药成药性及制剂修饰的超分子“印迹模板”作用机制进行了阐明[46]。中药成药性的核心问题是怎样整合单成分成药性规律，构建适宜中药多成分的成药性研究体系，最关键的问题是确定中药成分群对疗效的归属和阐明成分间相互作用超分子“印迹模板”作用规律，研究中药“分子社会”经配伍后其成药性变化规律，提高中药新药创制的成功率。其二，阐明了中药制剂单用可确定性和合用的可调配性[47]。中药制剂是基于中药超分子“印迹模板”聚集体，单用以确定的“印迹模板”而发挥作用，合用时以动态“印迹模板”修飾规律而发挥调配作用。其三，阐明了中药提取、分离、干燥、增溶、控缓释、靶向制剂制备工艺的超分子“印迹模板”作用规律[48-51];中药成分提取如何高效离解药材中的客体成分，亦获得“印迹模板”群;中药成分的分离如何将“印迹模板”作用群分离分类，便于质量控制;中药干燥如何将“印迹模板”作用群与溶剂分离;中药增溶如何根据“印迹模板”自主作用改变溶解性能生成新型超分子胶束;中药控缓释制剂制备如何对所获得的“印迹模板”群的整体受控;中药靶向制剂制备如何使入血“印迹模板”群对人体经络脏腑产生选择靶向性;中药注射剂的制备如何根据控制其中的“印迹模板”自主组合而产生超分子来建立(类)致敏原的筛查和制备工艺等。因此，只要引进中医药超分子化学，中药药剂学便能全盘皆活，建立起以“印迹模板”为中心的中药制剂制备工艺和剂型体系及其研究的方法学体系。
3.9 建立中药质量控制与评价的超分子化学方法
由于中医药超分子“印迹模板”自主作用贯穿理、法、方、药全过程，因此对于中药材、中药饮片、中药制剂的质量控制和评价体系就必须建立起以中药超分子“印迹模板”的印迹作用为核心的质量控制与评价体系。首先，应建立中药“印迹模板”的表征方法，可采用以分子连接性指数为主要表征的拓扑指数表征体系[52]，尽可能获得中药成分的分子连接性指数。其二，建立中药“印迹模板”的测定方法[53]，由于“印迹模板”结构特征可以通过印迹性进行测定，最宜的办法是合成“印迹模板”聚合物来建立以印迹聚合物作固定相的层析分析体系，这一体系可实现对目标分子最好的质量控制可评价，但在中药成分“印迹模板”较多，不能一一建立以印迹聚合物为吸附固定相时，测定指纹图谱的“印迹模板”印迹性不失为良策，由于相同的“印迹模板”成分具有相同相似的印迹性，在一定色谱条件下，其印迹行为相同(似)，其保留时间相同(近)，因此根据色谱峰的簇群印迹特征就能划分不同的“印迹模板”群。其三，建立“印迹模板”群的划分方法[53]，由于各“印迹模板”在色谱柱上呈簇状分布，不同“印迹模板”簇状之间可通过特征峰出现的频数进行划分，也就是越靠近“印迹模板”中心的成分出现的概率越大，越靠近边界的成分群出现的概率越少，两“印迹模板”的色谱峰频数会出现“凹”形图，取最低点可很好地划分两“印迹模板”群。其四，建立“印迹模板”的评价方法[54-56]：由于“印迹模板”体现印迹性，应采用能反应印迹性的评价方法，需要表征色谱的时序性，同时还要对各成分含量进行测定，因此，中药质量的评价方法是对“印迹模板”印迹时序性和量效性的统一，然而目前的评价方法多关注色谱峰的量效性而忽略其时序性评价，为此，本团队创立了适宜中药指纹图谱时序性和量效性结合的印迹性评价方法：总量统计矩(相似度)法，并对黄芪、当归、赤芍、川芎、桃仁、红花、鱼腥草、金银花、山银花、大黄、生姜、桑叶、桑枝、桑白皮、桑椹等20味中药[57-64]及补阳还五汤[57]、双黄连注射剂[65-66]、鱼腥草注射剂[67]、左金方[68]等复方的大样本指纹图谱进行了总量统计矩分析，发现了总量一阶矩、总信息熵、总物性指数的三稳态，而总峰数目、峰面积、总信息量的三不稳定，这为创立适宜中药质量印迹属性的评价方法奠定了基础。其五，建立中药质量溯源的研究方法[69-71]，对于成分间的传递规律可采用总量统计矩(相似度)法的加合、统计、抗干扰、偶联、段带属性进行分析;对于“中药材—饮片—中药制剂制备”的质量属性可采用区块链进行溯源;两者结合可对中药质量属性进行宏观与微观相结合的溯源。特别值得一提的是鱼腥草挥发性成分动态性和稳定性的质量研究[61]，经过对11批鱼腥草的挥发性成分GC-MS指纹图谱的研究，共测得成分448个，其中共有成分仅15个，占成分总数的3.35%，总相对质量分数平均值73.94%;而非共有成分却有433个，占总数的96.65%，而总量一阶矩、二阶矩(标准差)、信息熵、物芯指数的RSD分别为 6.8%、14.8%(7.4%)、4.654%、3.143%;其整体总量统计矩相似度的RSD为3.9%;然而峰数目、峰面积、信息量的RSD分别为32.21%、21.88%、24.66%;因此，鱼腥草挥发性成分是基于“印迹模板”稳定而成分随域随地随法修饰的特征，宜采用总量统计矩印迹性的分析方法。
3.10 建立中医药超分子“印迹模板”作用规律的研究方法
对鱼腥草挥发油体外代谢通用客体“印迹模板”代谢规律进行了研究[53]，以自制鱼腥草注射液为模型，对其进行大鼠肝微粒孵育，不同时间点采集样本，进行GC-MS测定和计算所有代谢产物的分子连接性指数，并从中筛选出代谢产物的共有成分和非共有成分，运用夹角余弦法计算分子连接性指数信息集相似度。取8批代谢成16样品，共得到鱼腥草挥发油代谢产物62个，其中共有成分6个，分别是十四烷、植烷、正癸酸、己酸、乙酸异龙脑酯和正己醇，除乙酸异龙脑酯外，MCI与总体代谢产物相似度较高(0.914～0.964)。将非共有成分归类得到6个成分群，其平均MCI与总代谢产物MCI的相似度均较高(0.939～0.999)，然而各个成分群之间的平均MCI相似度差异显著[53]。因此，中药成分是以超分子“印迹模板”为核心进行代谢，可采用簇群频率进行“印迹模板”划分，从而为建立以“印迹模板”为药理、药效、炮制制剂工艺的质量研究单位奠定了基础[72-73]，实现了中医药理论由抽象表征向具体可验性研究转变。
3.11 对中医临床诸学科超分子理论现代化诠释的科学认识
经过上述中医药理论诠释和实验研究，从而可构建起中医临床诸科的超分子化学现代化研究框架：以中医药学科超分子理论研究方法为基础，紧紧围绕以经络脏腑与中药的“印迹模板”结构特征及其物质运行规律为核心的基础研究，展开中医临床诸科病因与病机、治则与治法、遣方用药规律研究，结合现代循证医学、统计学、群体医学、现代诊疗设备的科学原理，就可以实现诸学科治疗、评价与管理的现代化，构建起中医药超分子的现代科学理论体系：超分子“印迹模板”“气析”理论和实验体系，从而实现中医与西医在生物超分子化学医学层面上彻底融合。
4 生物体超分子化学是探讨生命体内部物质作用规律的普遍工具
通过上述比较全面的中医药超分子化学研究，深刻地认识到生物超分子化学对生命科学的普遍研究作用[9-10]：在漫长的星际演化中，生物单分子，如氨基酸、嘌呤、嘧啶等，在一定条件下产生了像多肽、多聚核苷酸等生物高分子。这些高分子通过生物演化的过渡形式最终在地球上形成了最原始的生物系统，即具有原始细胞结构的生命。而原始生物系统又经历了从水生到陆生、从简单到复杂、从低等到高等的漫长进程的演化，最终形成地球上完整的生物体系统。其特点是：(1)逐步进化，自然发生，不同层次的分子结合形式对应生物形态结构，产生各种生理功能。(2)轨迹有序，微观与宏观统一。生物的演化过程是生物的一些小分子物質，如氨基酸、核苷酸等，在“分子社会”中有序地组织、组装、再识别、复制，逐步形成结构更加复杂，功能更加强大的分子聚合体，如细胞器、细胞、器官等，最终由单细胞到器官、组织，最后形成各种各样的分子体，人体便由系统的巨复分子体组成，处于最高进化状态。(3)“分子社会”管理有序，超分子化学作用贯穿始终。由各级的分子结构组成的生物体，其体内物质流的运行规律可用生物超分子化学的“印迹模板”，亦分子间有效作用原子基团点阵的空域，自主作用规律诠释。因此，以揭示中药与人体生命科学宏观规律的中医药理论最宜用生物超分子化学方法进行研究。
总之，人体与中药均为巨复超分子体系，按“印迹模板”自主产生“气析”作用，可诠释中医药理、法、方、药理论，可建立起现代化的研究理论和方法，能推动抽象难测的中医药理论向实体可验的方向转变。
5 中医药超分子“气析”理论、方法与技术体系的形成
经过上述较系统的研究和分析，形成了中医药超分子“气析”理论[74-76]，包括：(1)人与中药为自然界的超分子体，其生理、病理、药理与毒性作用均遵循超分子“印迹模板”作用的自然普遍规律。(2)人与中药为生物超分子体，包括主体分子，亦经络脏腑大分子;客体分子，亦运行于经络脏腑之中的小分子。(3)主客体分子按“印迹模板”“气析”进行作用，有序管控“分子社会”运行秩序。经络是由逐级小分子按“印迹模板”组成的大分子的水通道结构，是管控“分子社会”的工具，生物界普遍存在。(4)在心脏搏血功能的推动下，外源性物质经吸收、分布、代谢与排泄功能，进入人体血液或组织液，经“印迹模板”通道与主体分子产生作用，如同层析色谱一样表现出机体结构对小分子的各向异性作用，亦“气析”作用，体现出共“印迹模板”特征的“气析”流和分子信息流交换受控现象，便是产生经络脏腑现象的物质本原，由此便能从“分子社会”管控的普遍规律层面解释和统构现代化的中医药理论，实现“通天”而“法于自生”的现代化目标。
因此，中医药超分子“气析”理论可破解中医药发展所面临的3个重大科学前沿问题和3个重大工程技术难题，守正创新，奠定中医药现代化研究的方法学基础。
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作者：邓凯文 贺琪珺 李海英 王敏存 周燕子 陈定芳 贺福元
[摘要]由超分子化学重构的中医药基本理论可通过一系列方法和手段进行研究，但需借助优质的数学方法与技术从大量研究数据中挖掘其潜在的关联性、规律性等信息，进一步直观、清晰地阐明中医药超分子化学理论。诸多数据挖掘技术中，贝叶斯网络最为符合推理过程，是当前在不确定知识表达和推理领域中最有效的理论模型之一，尤其适合于中医药超分子复杂体系的研究。本文阐述了贝叶斯网络的发展历程及基本理论，对其在中医药研究中的现状作综述，探讨贝叶斯网络与中医药超分子化学相辅相成的关系，二者有机结合、联合应用可为中医药理论体系研究提供定性、定量的表征方法和手段，为中医药现代化提供强大臂助。
[关键词]
中医药;贝叶斯网络;超分子化学;数据挖掘;证候;药性
[
中医药学有着数千年历史，为中华民族的繁衍昌盛及全球人类的健康事业做出了巨大贡献，是世界医学的重要组成部分。对人体有序多分子群综合作用的宏观规律的表征形成了中医药理论，其微观物质基础可通过超分子化学诠释，体现了宏观与微观的高度统一。然而，海洋般研究数据的有效处理和可靠相关性关联，已成为中医药理论发展和应用中的一大瓶颈。贝叶斯网络(bayesian network，BN)是一种模拟人类推理过程，在不确定知识表达和推理领域中最有效的理论模型之一。近年来，贝叶斯网络已得到广泛关注，并已逐步应用于中医药研究，取得了一定成果，但并未完全发挥其优势及其应有作用。其中，最重要的原因之一是忽视了中医药的超分子化学特征这一事实，缺乏与中医药超分子化学的有机融合。若将贝叶斯网络与超分子化学结合，对阐明中医药微观物质运行规律、机体宏观状态描述及其二者的依赖关系会起到重要作用，可为中医药理论体系的现代化指明方向，也必将有助于推动和加快中医药的现代化、国际化进程。
1贝叶斯网络的基本理论与应用
英国数学家托马斯·贝叶斯(Thomas Bayes)在1736年首先提出了贝叶斯定理，1763年其遗著《论机会学说问题的求解》(《An essay towards solving aproblem in the doctrine of chances》)由他的朋友理查德，普莱斯(Richard Price)整理并代为发表后，贝叶斯理论才为世人所认识与重视，至今对现代概率论和数理统计还有着重要的影响。由于需要大量而繁重的计算，贝叶斯理论在很长一段时间无法得到广泛研究和应用。直至进入到20世纪后半叶，随着计算机的诞生和快速发展，贝叶斯理论才獲得足够的重视，并迎来蓬勃发展。1985年朱迪亚，珀尔(JudeaPearl)首先将贝叶斯理论应用到拓扑网络的构建，并提出贝叶斯网络的概念。
贝叶斯网络，或称信念网络，是一种由贝叶斯概率方法和有向无环图的网络拓扑结构两者结合表示的数学模型，是图论与概率论相结合的产物，可通过概率处理不确定性和不完整性问题。网络结构的有向无环图中的节点代表随机变量，可表示各类待考察的指标或其他变量：两节点间的有向边则表示对应节点(变量)两者间的依赖关系，如果两节点间的边有箭头，说明两者存在依赖关系：反之，则说明两者不存在依赖关系，相互独立：模型中的一组概率集合则给出了各变量以其父节点作条件时的条件概率。贝叶斯网络算法原理成熟，但计算比较复杂，一般采用软件Hugin Reseacher 7.0、MATLAB的贝叶斯工具箱、NETICA、可视化GeNie2.2等软件来建立数据的网络拓扑结构，以最大期望算法估计网络中各节点的条件概率，从而完成贝叶斯网络的整体构建。在处理数据时贝叶斯网络具有如下优点：其一，使用概率测度的权重对各变量间的相关性进行描述，并可通过处理带噪音的、不完整的数据集以解决数据间的不一致问题：其二，使用图形的形式描述各变量间的相互关系，可读性强、易于理解，有助于利用变量间的依赖关系进行预测分析。因此，贝叶斯网络能用于定性(有无依赖关系)、定量(条件概率大小)描述变量之间的相互依赖联系，直观性强、可理解性强等特点，可用于分析复杂系统的影响因素之间的关系，尤其适合于中医药这一复杂科学体系的研究。
因贝叶斯网络可对不确定知识进行推理，但凡涉及到预测、智能推理、诊断、决策、风险/可靠性分析的问题几乎均可用贝叶斯网络来处理、研究，目前已在人工智能、工程学(如故障诊断，航空、铁路、海洋航行等的安全/风险评估)、商业投资风险预估、医学诊断、信息检索、图像处理等诸多领域得到了广泛的应用。近年来，贝叶斯网络亦已逐步应用于中医药研究，并取得了一定成果。
2贝叶斯网络在中医药研究中的应用
2.1 贝叶斯网络在中医证候研究中的应用
中医的“证候”是对疾病过程中一定阶段的病位、病因、病性、病势及机体抗病能力强弱等所作的病理性概括，亦即一系列相互关联症状的总称。而“辨证”是根据四诊所收集的资料，通过对证候进行分析、综合，从而确定其病理本质，并作出证名诊断的思维认识过程。证候存在着极其复杂的网络关系，随之辨证亦极其复杂、高度非线性的。贝叶斯网络具有与人脑类似的思维模式，可处理不确定性和不完整性的问题，因此，诸多中医专家学者将贝叶斯网络广泛应用于中医证候的研究。
首先，贝叶斯网络较早运用于构建中医专家诊疗系统。朱咏华等建立了肺阴虚证的贝叶斯网络模型，所构建的贝叶斯网络判别结果与临床辨证完全吻合。朱文锋等建立了肺系病证症状与证素间的相关关系、证素组合形成证名的规律的贝叶斯网络，结果表明其与中医专家经验有很高的吻合性。后又分别建立了痰火扰神证、肺热炽盛证的贝叶斯网络模型，对数据分析、推理和验证，结果同样表明贝叶斯网络判别与临床辨证完全吻合。胡雪琴等构建了5种胃炎证型的贝叶斯网络，结果发现，预测的正确率(88.75%)较高，但与临床专家水平有一定差距。孙亚南等建立了基于朴素贝叶斯和强属性集贝叶斯网络算法的中医冠心病临床证型诊断的数学模型，结果表明该分类算法在该模型中具有良好的分类性能。
其次，应用贝叶斯网络对中医证型与疾病、症状与证候之间关系的研究已有诸多报道。吴荣等通过贝叶斯网络方法研究冠心病的证候要素及应证组合规律，并提取出8个证候要素，结果表明冠心病最常见的证候是气虚痰浊血瘀证，其次常见证候还有阳虚血瘀证、气阴两虚血瘀证、阳虚血瘀痰阻证、血瘀痰阻证和气虚血瘀证。徐琏等通过贝叶斯网络对冠心病的证候信息进行分类识别研究，结果表明该数学模型对心阳虚、血瘀、心气虚、心阴虚、痰浊5个证型的识别率依次为84.85%、83.87%、69.34%、65.12%和65.12%。
曲淼和包祖晓等对抑郁症进行中医证候学调查和精神科量表观察，并以此构建贝叶斯网络，结果发现抑郁症的主要病机为肾精亏虚，主要脏腑为肾脏，但也涉及其他病机和其他相关脏腑。孙文军等建立中医证候的贝叶斯网络模型，提取出广泛性焦虑症的9个证候类型，此后又建立了混合性焦虑抑郁障碍(mixed anxiety depressive disordel;MADD)症状的贝叶斯网络模型，提取证候要素、应证组合，结果发现MADD的最常见证型为肝郁脾虚、心脾两虚、心肾不交。薛亚静通过贝叶斯网络技术提取出17项焦虑抑郁共病(comorbid anxiety and depres-sion，CAD)证候要素，然后再此建立贝叶斯网络模型，进一步提取出7类CAD常见证型，其中心胆气虚证占比最高，而肝郁化火证、心肾不交证、肾虚肝郁证、心脾两虚证、肝郁脾虚证、脾肾阳虚证的占比依次降低。
范建平等建立了类风湿关节炎的聚类贝叶斯网络模型，找出了与“是否类风湿关节炎”直接相关的7项症状。龚燕冰等构建了2型糖尿病合并脑病、肾病、高血压病患者的82个变量的贝叶斯网络关系，结果表明主要症状可对并发症进行预测，发现空腹血糖异常、餐后2h血糖异常、糖化血红蛋白异常者的主要症候分别为阴虚热盛、阴虚、阴虚热盛。除此，还发现血脂异常者以气虚为主，血压异常者伴见血瘀。江丽杰等通过贝叶斯网络分析缺血性中风病中医证候要素动态变化与患者功能障碍情况之间的关系，结果发现缺血性中风病的美国国立卫生院卒中量表评分变化在不同时点均有多个证候要素评分与之相关，其相关程度随时间动态演变。
2.2 贝叶斯网络在中药药性研究中的应用
中药药性理论是中医药理论体系的重要组成部分，包括四气、五味、升降浮沉、归经、有毒无毒等，而其中寒热温凉四气和酸苦甘辛咸五味又是药性的核心内容。当前亦有一些研究者采用贝叶斯网络方法对中药药性及药效等方面进行了探索性的研究。
张培等构建了中药五味的贝叶斯网络模型，并对模型验证，结果表明苦味、辛味、甘味模型的正确率依次为86.15%、73.44%、85.51%。齐方等结合运用最小二乘判别分析与贝叶斯网络，构建了物质成分之间“君、臣、佐、使”的贝叶斯网络模型，结果表明所构建的中药整体药性贝叶斯网絡模型的灵敏度、特异度高，对中药药性判别能力强，训练集判别正确率和对测试集的预测率均较高。钟女娟等构建了60种中药药味-药性-功效贝叶斯网络，结果表明所建网络能够反映药味、药性和功效三者间的直接、间接关系。王晓燕构建了中药寒热药性、药效与物质成分间的贝叶斯网络模型，尝试揭示中药寒热药性的物质基础和性效发生机制的规律。
刘颖等构建了中药的活血化瘀功效与药理指标之间的贝叶斯网络，结果发现当归、三七等具有活血化瘀功能的中药概率值接近于1.而清热解毒药连钱草、忍冬藤以及止血药白及概率值偏低，与实际相吻合。王梅等运用贝叶斯网络研究中药补肾、活血等功效与药理作用之间的关系，并对中药组分进行功效预测，结果发现中药组分与原饮片功效基本一致。邢雁辉等建立了中风方药组方疗效的贝叶斯网络模型，通过统计计算得到了具有较好疗效的中药及其和证候、疗效间的联系和规律。沈忱等构建了活血化瘀功效与药理间的贝叶斯网络模型，并预测古今文献报道不一致的中药的活血化瘀概率值，结果提示这些药味具有一定的活血化瘀功效。
诚如前述，贝叶斯网络已在中医症候、中药药性等方面的研究中取得阶段性进展，但并未完全发挥其优势及其应有的作用，其中最重要的原因之一是忽视了中医药的超分子化学特征这一事实，缺乏与中医药超分子化学有机融合。
3中医药超分子化学研究
生物体是由单分子、超分子、聚合超分子、巨复超分子多级化学构成的复杂体系。生物体的形成实则是由小分子构成多级有序超分子的过程，形成的超分子主体保留了小分子客体的“印迹模板”，机体通过这些通道结构得以和外界发生一系列反应，进而发生物质、能量等联系，以此维持生命活动山。人体与源于自然的中药必然是一巨复的超分子体，而中医药理论则是各式各样各级的超分子综合作用下表征出的宏观现象。中医的脏腑经络是机体内的超分子“印迹模板”所特有的孔穴通道空间结构。当小分子与脏腑经络产生印迹作用时，亦即小分子客体在脏腑经络超分子主体的“印迹模板”按“气析”进行迁移，宏观上表现为中医的脏腑经络对小分子作用的各向异性，即脏象：当中药成分与脏腑经络“印迹模板”产生作用时，宏观上表现为中药药性与药效规律。如中药归经，中药成分进入人体后，与其自身“印迹模板”相吻合的人体的脏腑经络超分子主体发生自组织、自识别、自组装、自复制作用，产生针对脏腑经络的特异性药效规律，宏观上表现为中药归经现象。再如中药四性，中药成分进入人体后，寒、热不同的中药客体分子与不同状态下的人体主体分子通过非共价键结合，通过释放(或吸收)能量纠正机体受热邪/寒邪侵袭而造成机体超分子自组织、自识别、自组装、自复制过程产生偏移的情况，最终使机体回归正常，宏观上表现为中药四性。再如中药炮制，其实质是对与人体脏腑经络“印迹模板”相一致的成分群所形成的巨复超分子体的炮制，即是在一定外界条件下，并辅以其他物质(加辅料或不加辅料)对中药超分子主客体进行化学变化的制药技术。
因此，中医药超分子化学的研究对于中医药理论的阐明发挥着极其重要的作用。中医基础理论的气、阴阳、五行、脏腑、经络、气血精津液等，中医诊断的四诊合参、八纲辨证等，中药的四性五味、炮制、方剂配伍等无不蕴含着极其复杂性、高度非线性的网络体系。超分子化学理论可高度整合中医“理法方药”，创立以人体脏腑经络为基础，以中药多成分群为用药特点，以超分子“印迹模板”作用规律为表达内容的现代化中医药理论体系，形成以单分子、多分子、超分子多重特征化学属性的医学理论体系，也就实现宏观规律现象与微观物质基础的高度统一。然而如何构建这一极其庞大、极其复杂的网络体系，这势必需要借助优质的数学方法与技术。
4贝叶斯网络与超分子化学结合起到相辅相成的作用
目前，贝叶斯网络是与人脑最为相类似的思维模式，能通过先验概率推导后验概率，获得似然概率函数，构建有向无环拓扑图，能正确刻画变量间作用的前“因”后“果”关系。同时，贝叶斯网络具有整体性、动态性、复杂性等特点，能将相对模糊、不易确定、欠缺完整的事件，通过可视的图形、精细的数据、清晰的语义进行描述。若将贝叶斯网络与超分子化学结合，超分子化学解决中医药理论研究中的定性问题，而贝叶斯网络则解决其中的定量问题，将对实现中医药超分子理论的现代化予强大助力。前期已对经络、脏腑、气、中药药性、理法方药等理论进行了超分子化学解释，从定性层面可通过超分子化学分析，定量层面则需结合贝叶斯网络。以中药四性为例，通过测定得到：(1)寒热中药超分子体的燃烧焓、信息熵等热量数据，设定区间段;(2)寒热中药的模板分子与其功能单体间非共价键形式，并进行分类;(3)服用寒热中药成分单体后生物体新陈代谢过程中热量的变化，设定区间段;(4)寒热中药单体成分与体内“印迹模板”结合时的能量，设定区间段;(5)寒热中药单体成分的拓扑指数，设定区间段，等等。首先将以上输入待分类项数据，确定特征属性，获取训练樣本：然后再将特征属性和训练样本输入，计算得到每个特征属性所划分的条件概率，形成分类器：最后通过分类器对各待分类项进行分类，最终得到中药寒热的各个贝叶斯网络。如，从燃烧焓、信息熵得到的贝叶斯网络可得到寒性或热性中药的燃烧焓、信息熵的各区间的条件概率，通过测定一味未知中药(未鉴定的情况下)燃烧焓、信息熵判断其寒热属性，或已知一味中药的寒热属性可定量其燃烧焓、信息熵的区间段及其概率。其余贝叶斯网络以此类推，再综合所有构建的贝叶斯网络可实现中药四性超分子的定性及定量表征。中医药其他理论都可构建与之相应的贝叶斯网络，并相互关联，最终形成一张极其庞大的、极其复杂的中医药超分子贝叶斯网络体系。可见，将贝叶斯网络与超分子化学结合，对阐明中医药微观物质运行规律、机体宏观状态描述及其二者的依赖关系会起到重要作用，可为中医药理论体系的现代化指明方向，必将有助于推动和加快中医药的现代化、国际化的进程。
5小结
综上所述，贝叶斯网络已逐步应用于中医药的研究，在中医证候、中药药性方面已取得了一定进展。但未能与超分子化学理论有机结合局限了贝叶斯网络在中医药中的充分发展和广泛应用。超分子化学可整合“理-法-方-药”建立现代化的中医药理论体系，而贝叶斯网络是挖掘中医药超分子化学研究的海量数据的强有力手段，二者的有机结合、联合应用可为中医药理论体系研究提供定性、定量的表征方法和手段，同时可为当前“2019中医药重大前沿科学问题和工程技术难题”指明方向、明确思路，为中医药现代化提供强大臂助。
作者：樊启猛 贺玉婷 李海英 贺鹏 贺福元
卫敏北京化工大学教授，主要研究方向为：超分子层状结构材料的微容器及微反应器性能研究。作为主要参加者获2004年度国家技术发明二等奖1项。2004年入选北京科技新星计划，2005年入选教育部新世纪优秀人才计划。
自然界亿万年的进化创造了生命体，执行生命功能是生命体中的无数个超分子体系。然而直到1987年，法国的Lehn教授，美国的Cram教授和Pederson教授因为超分子研究，共同分享了诺贝尔化学奖，超分子化学才正式建立。
记者：超分子的概念对大多数人来说还有些陌生，您能不能先简单介绍一下什么是超分子?
卫敏：超分子化学是基于分子间的非共价键相互作用而形成的分子聚集体的化学，经过近20多年的快速发展，超分子化学已远远超越了原来有机化学主客体体系的范畴，形成了自己的独特概念和体系如分子识别、分子自组装、超分子器件，超分子材料等，构成了化学大家族中一个颇具魅力的新学科，被认为是21世纪新概念和高技术的一个重要源头。
记者：超分子概念的提出是否会对一些相关学科的发展产生影响呢?
卫敏：是的。超分子的思想使得人们重新审视许多传统但仍具很大挑战的已有学科分支，如配位化学、液晶化学包合物化学等，并给它们带来了新的研究空间。超分子化学的重要特征之一是它处于化学，生物和物理学的交界处，体现在这些学科从不同角度都在致力于揭示分子组装的推动力及调控规律。在与其他学科的交叉融合中。超分子化学已发展成了超分子科学。并成为创造新物质实现新功能的一种有效的方法。超分子研究已经从基础研究稳步走向高技术的应用，它必将为人类经济的发展做出巨大的贡献。
记者：您如何看待超分子科学在现代社会发展中的作用呢?
卫敏：经过科学家持续不懈的研究，超分子化学的概念已经深入人心。人们在从事科学研究时都自觉或不自觉地采用超分子的观点和概念来认识和创造世界。超分子材料已经应用于人类的生产生活中的各个领域，极大推动了人们物质生活的发展，可以说其无处不在、无时不有。比如在医药领域，一些药物具有难以接受的味道，将其以超分子形式给药，可以掩盖其味道，使得给药更容易进行。在食品领域。一些食品添加剂(如香料)自身稳定性不高，高温烘焙会造成其分解。人们将其形成超分子结构就有效避免了其分解流失，保持食品芬芳的味道。在环境监测领域使用的化学传感器，很多都是基于超分子的识别作用创制的。另外，广泛应用的无机有机复合材料，塑料、橡胶领域等都有大量的超分子材料存在。
记者：那么，您如何看待我国超分子研究的发展呢?
卫敏：在超分子科学蓬勃发展的今天，我们应该看到，中国超分子科学的研究从开始的模仿、跟踪，已经发展到了自主创新的阶段，在这一领域逐渐形成了具有自己特色的工作，如超分子层状构筑，界面超分子组装、纳米超分子材料，超分子组装体作用力研究等。但同时必须看到我国超分子科学研究与国外的差距。我国的超分子科学的研究缺少顶层设计，各个方面的研究缺少必要的联系。希望能够加大超分子研究的支持力度，协调各方面的力量，组织重大基础项目以推动我国超分子科学的发展。
(责任编辑 郭苏)
作者：郭剑峰
超分子化学，是研究分子间相互作用力，处于近代化学、材料化学和生命科学交汇点的新兴学科。将超分子化学、无机固体材料学、纳米技术等交叉融合已经在传感、可控行为、传输等应用方面取得了巨大的进步。通过控制一些纳米材料行为的技术开启了超分子未来的一个崭新的用途。本书对最近在这个领域发展极其迅速的几个方面进行了综述。
该书第一部分介绍了基础材料的合成、表征以及基本性质。比如有机无机杂化材料硅基微米多孔材料;改性金纳米粒子以及表面、有机功能半导体纳米晶以及在光学领域方面的应用;功能碳纳米管以及生物方面应用;金属有机骨架等。该部分是本书重要方面，集中介绍了超分子领域几类重要的功能材料。第二部分介绍了超分子化学表面自组装的信号以及传感。生物分子一纳米粒子杂化超分子体系的电化学信号;改性纳米粒子作为纳米电催化剂以及改性传感器;金纳米粒子的光物理性能在传感以及影像方面的应用;有机改性的纳米量子点在化学和生物化学分析方面的应用。第三部分就控制超分子纳米自组装、超分子组装行为以及形貌进行了研究。该部分重点介绍了纳米粒子表面的自组装化学作用力;表面生物分子的固定以及图案化;表面的主客体可调控性;杂化材料的介孔介观形貌的调控。该部分是超分子组装最核心的部分，重点介绍了自组装行为以及形貌可控方面的相关知识，体现了超分子特点。第四部分介绍了仿生化学。印记功能化硅材料;仿生嵌端聚合物杂化材料。最后部分就界面化学、多功能以及跨学科交叉视角介绍了一些交叉的概念，比如纳米容器基的自我修复涂层;可调变的多功能材料;超分子化学与杂化材料的前景展望。
第一作者Kunt Rurack在柏林洪堡大学获得博士学位，加入BAM联邦材料研究与监测中心，现在他带领的研究团队主要集中于生物分析领域。他与别人合著约70余部著作，是德国化学会以及美国化学会的会员。
第二作者Ramon Martinez，Manez在巴伦西亚大学获得博士学位，在英国剑桥大学读博士后。目前是瓦伦西亚理工大学化学系的教授，出版170余篇著作，申请了8项专利。是美国化学会的会员。该书集合最热门的两大领域一超分子化学以及杂化材料设计进行了系统的综述，适合从事自组装、仿生化学、超分子、分析化学、材料科学等领域研究学者以及研究生阅读。
赵宇飞，博士生
作者：Kunt Rurack等
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