数学方法在中药研究中的应用

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1、数学方法在中药研究中的应用【关键词】中药研究；,,数学模型；,,统计学；,,模糊数学,　　摘要：介绍了当前中药研究中的几种数学方法：数学模型、概率与数理统计、模糊数学。　　关键词：中药研究；数学模型；统计学；模糊数学　　中药研究主要使用的是实验方法，尽管它是以诸多基础学科，如物理学、化学、中药学、中医基础理论、生物化学、中药药剂学、中药药理学等为基础的综合应用，但是数学在中药研究中起着不可低估的作用，数学方法在中药研究中的应用越来越引起人们的重视。正如马克思所说：“一切科学只有在成功地运用数学时，才算真正达到完善的地步。”中药研究也不例

2、外，同其它学科一样，数学方法是中药研究的重要工具之一，是使中药由文字描述为主过渡到定量研究的重要手段。研究任何问题，都要做出量的考察与分析，只有这样才能更准确地把握事物的本质。而现实的客观事物，又可分为具有确定性和不确定性。数学方法处理如下：　　客观事物确定性──经典数学　　数学方法在中药研究中的应用【关键词】中药研究；,,数学模型；,,统计学；,,模糊数学,　　摘要：介绍了当前中药研究中的几种数学方法：数学模型、概率与数理统计、模糊数学。　　关键词：中药研究；数学模型；统计学；模糊数学　　中药研究主要使用的是实验方法，尽管它是以诸多基

3、础学科，如物理学、化学、中药学、中医基础理论、生物化学、中药药剂学、中药药理学等为基础的综合应用，但是数学在中药研究中起着不可低估的作用，数学方法在中药研究中的应用越来越引起人们的重视。正如马克思所说：“一切科学只有在成功地运用数学时，才算真正达到完善的地步。”中药研究也不例外，同其它学科一样，数学方法是中药研究的重要工具之一，是使中药由文字描述为主过渡到定量研究的重要手段。研究任何问题，都要做出量的考察与分析，只有这样才能更准确地把握事物的本质。而现实的客观事物，又可分为具有确定性和不确定性。数学方法处理如下：　　客观事物确定性──经

4、典数学　　不确定性随机性──统计数学　　模糊性──模糊数字　　数学方法在中药研究中的应用概括起来有三个方面：一是通过数学模型阐述中药机理原理问题，即理论问题；二是运用概率与数理统计方法进行中药质量、药效分析；三是运用模糊数学方法，可使中药的性能、功效量化。　　1数学模型为中药机理研究提供了工具　　大家知道，很多自然科学、社会科学的理论、定理、定律均能用一个简洁的数学公式表示，通过数学公式能清晰地反映出有关理论、定理、定律的内容，用数学语言要比日常的自然语言更恰到好处。中药研究中的数学模型方法严格地讲,统计方法也是数学模型方法的一种,因为

5、统计模型也是一种数学模型,但因统计方法对中药学研究的特殊重要性,将其单独列出,而这里所指的数学模型方法主要指用于描述药学中某些机理而用的数学方法。我们从两个数学模型谈起。　　1.1“水闸门”法王智民等〔1〕建立了“水闸门”法对中药的药效强度进行评价。他们形象地将疾病比喻为“洪水”。而每个药物看成一个水闸，对应着一个药理指标。就单个水闸门面言，西药绝对强于中药，但由于中药里有很多成分，有很多小闸门，那么这么多的小水闸门加起来的作用就可能不弱于一个大水闸门。根据中药多效性原理设计的数学模型：Ｅsequencepath=ａｌ+ａ2－ａ1*ａ2

6、　(fortwoSequencepath)Ｅsequencepath=ａｌ＋ａ2＋ａ3－ａ1*ａ2－ａ1*ａ3－ａ2*ａ3－ａ1*ａ2ａ3　(forthreeSequencepath)ａ１；ａ2；ａ3-代表药物对各靶点有效率、抑制率。该公式可以对不同药物进行药效差异比较,同时求出中药药理实际治疗总有效率。　　1.2扩散公式在制备中药浸出制剂时，我们希望浸出量越多越好，那么怎样使浸出量增加，制剂的疗效提高呢？即哪些因素影响浸出的效果呢？通过扩散公式〔2〕：ds=-D・F・dcdχ・dt(1)其中，dt为扩散时间，ds为在dt时间内的物质扩

7、散量，Ｆ为扩散面积，代表药材的粉碎度，dcdχ为浓度差，Ｄ为扩散系数,负号表示扩散趋向平衡时浓度降低。扩散系数Ｄ可由实验按下式求得：D=RTN・16πｒη(2)其中R为气体常数，Ｔ为绝对温度，N为阿伏加德罗常数，r为扩散分子半径，为粘度。扩散公式（1）（2）清晰地阐明了在中药浸出过程中哪些因素影响浸出效果，从而采取一系列措施来提高浸出过程中的浸出量，为进一步研究浸出制剂提供了可能。数学模型的方法能揭示一般性的规律,而要从各种特定的研究中总结出一般性规律是很困难的。然而使用数学模型方法，对问题的机理进行数学抽象研究是十分有效的。首先数学模

8、型能揭示研究对象的本质规律，对机理的探讨，实验的方法只能给出研究方向的揭示，规律本身的表述依赖于数学的刻画。其次，数学模型能以较小的代价进行重复和快速的实验，节省了成本或克服了实验的困难，探索新的规律对已知