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

2、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

3、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

4、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　(fort.　　3模糊数学为中药性能、功效量化提供理论依据　　模糊数学的基础主要是模糊集合、隶属函数和模糊算子。论域Ｕ(讨论涉及的对象)上的模糊集合Ａ是用一个从Ｕ到闭区间

5、［0,1］的函数μＡ刻画的，μＡ叫做模糊集合Ａ的隶属函数，记作Ａ(ｘ)，也称为资格函数或从属函数，函数值μＡ(ｘ)代表元素ｘ对集合Ａ的隶属度隶属函数刻画的是元素从属于集合到不属于集合的渐变过程，亦即隶属度在论域上的分布。与经典集合最主要的区别是模糊集合着眼于确定元素对集合的隶属程度，而不是着眼于确定哪些元素属该集合，原则上讲，论域中每个元素都是以一定的程度属于每个模糊集合，不同模糊集合的差别不在于包含的元素不同，只在于元素属于集合的程度不同。模糊算子主要是指建立在集合论基础上的模糊集合的运算方法，如模糊集合的代

6、数运算和逻辑运算等。中药的研究中药理论中的四气五味、升降沉浮、寒热温凉、功能主治等均具有模糊性,相同药物在不同采摘时间、不同炮制方法、不同复方配伍中的性味归经、功用主治，往往是不同的，它们之间的过渡过程具有复杂的动态性，而使其类属模糊。而根据模糊数学的原理，可使数学的精确性与中药的模糊性在科学概念与逻辑思维的基础上得到统一，使药物的性能、功效数量化，从而对药物的评价更加准确，对药物的选择更加恰当［8］。例如,对于中药的选择应根据病情要求,从共性中找出个性特征,而中药在这方面的功效给人们的印象概念往往是模糊的,即

7、使某一种药物在某一种功效上有特殊的作用，也会因为同类药物有共同作用而不易突出,从而使选择时难以准确运用。于莲波等［9］在对中药材等级进行评定时,根据模糊数学原理，找出影响等级的主要因素，然后对每一种药材的各因素都建立起隶属函数，同时设置好各因素的权值，对中药材进行检验，不但方法科学公正，对药材质量等级达到精细合理,而且使产品的质量控制、成本核算以及生产配料有了更加可靠的依据。马红等［10］在中药方剂研究中，提出模糊数学方法是描述和研究这类动态性、模糊性变量和规律的有利量化工具；根据方剂研究的现状，认为模糊数学方

8、法能够以中药学理论为基础和指导进行方剂配伍规律的本质性量化研究，最后提出了模糊数学方法应用于方剂配伍规律研究的具体思路和设想。在中药研究的过程中，引入模糊数学方法，用数学语言的结构描述中药的理论内容，用数学方法对药物及方剂中的模糊现象、模糊概念进行量化描述，使中药的研究定量化，从而促进中药研究的现代化是非常重要的。综合上述几个方面，数学方法在中药研究中的作用是不言而喻的。但是只有和其它