基于藏象理论的血液（或代谢）指纹图谱模式识别与分析方法

赵宏杰  张笑波（吉林市中医院 吉林 吉林 132011）

         雷钧涛  （吉林医药学院 吉林 吉林 132011）

摘  要：血液指纹图谱中医药信息学研究方法是一种新的中医药现代化研究方法，它的具体应用依赖于模式识别技术，而且具有自身的特点，即基于中医藏象理论、以结构模式识别为主导的结构模式识别与统计模式识别、模糊模式识别、智能模式识别等互相融合的模式识别方法。

中国图书资料分类号：R2-03　　

文献标识码：A

主题词: 血液指纹图谱 结构模式识别  统计模式识别  藏象理论 五脏旺相休囚死

近年来，笔者结合中医药信息学、系统生物学和生物信息学等学科的最新研究成果，提出了血液指纹图谱藏象信息模型这一中医药信息学研究新方法，最近还以代谢物组学为参照介绍了它的一些特点。[1]-[6]在下面，将结合系统生物学和生物信息学中模式识别的应用情况，介绍血液指纹图谱中医药信息学研究方法中模式识别的应用方法，并为复杂性科学研究提供了一个范例。

1. 基于藏象理论的血液指纹图谱结构划分

我们制取一幅血液指纹图谱以后，下一步需要确定血液指纹图谱上各个部分的属性，也就是根据藏象理论对血液指纹图谱进行结构划分，把一幅图分为肝、心、肾、肺、脾五脏五个部分，而这个工作需要至少五幅或者更多的血液指纹图谱。

五行旺相休囚死的规律在藏象理论中表现为：

〖春/平旦、日出〗     肝旺 心相 肾休 肺囚 脾死
　　〖夏/禺中、日中〗     心旺 脾相 肝休 肾囚 肺死
　　〖长夏/食時、日昳〗   脾旺 肺相 心休 肝囚 肾死

〖秋/哺時、日入〗     肺旺 肾相 脾休 心囚 肝死
　　〖冬/人定、夜半〗     肾旺 肝相 肺休 脾囚 心死
　　 这样，我们就知道了肝、心、肾、肺、脾五个部分自己的旺衰随着时间变化的情况，也知道了这五幅血液指纹图谱每一幅里面每一脏的旺衰。接下来，就需要应用模式识别方法实现这一划分。

2.模式识别及其在生命科学中的应用

分类识别是人类最重要的基本活动之一，在人类的日常生活、社会活动、科研生产以及学习、工作中无时无处不在进行着分类识别。模式识别是研究分类识别理论和方法的科学，是一门综合性、交叉性学科。在理论上它涉及代数学、矩阵论、概率论、图论、模糊数学、最优化理论等等众多学科的知识，在应用上又与其他许多领域的工程技术密切相关、其内涵可以概括为信息处理、分析与决策，它既是人工智能研究领域的重要分支，又是实现机器智能必不可少的技术手段。[7]

代谢组学得到的是大量的、多维的信息。为了充分抽提所获得的数据中的潜在信息,对数据的分析需要应用一系列的化学计量学方法。在代谢组学的研究中,大多数情况是要从检测到的代谢产物信息中进行两类(如基因突变前后的响应) 或多类(如杂交后各不同表型间代谢产物) 的判别分类，因此在数据分析过程中应用的技术也就集中在模式识别技术上。[8]模式识别技术是系统生物学研究的重要手段。

3. 基于藏象理论的血液指纹图谱模式识别的特点

     戴汝为在国际模式识别大会上作了题为“汉字识别的历史、现状与前景”的主题报告。指出：尽管目前句法模式识别的优越性还不被广大研究者所重视，但他通过介绍句法模式识别在汉字领域中的成功应用，指出其还将在生物信息学，基因分析等领域起到重要的作用。受此启发，笔者认为基于藏象理论的血液指纹图谱模式识别的特点是：以结构模式识别为主导的结构模式识别与统计模式识别、模糊模式识别、智能模式识别等互相融合的模式识别方法。[9]

韩逢庆、欧阳等认为经典的统计模式识别与结构模式识别难以从整体角度考虑识别问题，而且当存在干扰和噪声时，抽取模式基元较困难，也容易失误。而模糊模式识别和智能模式识别也存在一些不足，如难以建立准确合理的隶属度函数，当样品有缺陷、背景不清晰时识别效果不好。[10]

血液指纹图谱的模式识别方法由于其基于藏象理论，所以整体性非常好。而且，也有了完善的结构细分标准，所以应该以结构模式识别为主导。

4. 血液指纹图谱的模式识别方法是广义望诊的模式识别方法

    戴汝为：“还有一个问题是中医里的“证”，即从人体的整体状态考虑进行综合诊治，不是头疼医头，脚疼医脚，而是讲从整体上考虑问题。另外，人从眼、耳、鼻、舌等感官获得信息，进行模式识别，把感官感觉到的信息和知识，与大脑中存储的信息从整体上加以比较，进行搜索与匹配，找出并识别“形象”。” [11]

    中医药信息学这几十年来的工作和成绩也主要是围绕这个展开的。

    通过血液指纹图谱直接获取人整体层次的生命信息，是对中医取象比类方法的现代化，是继承也是发展，可以看作是广义望诊。对血液指纹图谱的脏腑划分也就类似于舌面脏腑分部、面部色诊脏腑分属……，同样是中医学所揭示的“生命全息律”。那么，血液指纹图谱的模式识别方法就可以看作是广义望诊的模式识别方法。

5. 中医代谢物组学研究完全可以借鉴基于藏象理论的血液指纹图谱模式识别与分析方法

笔者提倡基于藏象理论的血液指纹图谱研究，认为它有许多中医代谢物组学所不具备的优点，但是在大家接受之前，完全可以借鉴以加速中医代谢物组学研究。

6. 基于藏象理论的血液（或代谢）指纹图谱模式识别与分析方法为复杂性科学研究提供了一个新的视角和方法

*注：由于对模式识别这一学科的认识极其肤浅，各种不当之处还希望大家不吝指正，多谢！

参考文献：

[1]赵宏杰、张笑波.中医学与信息科学跨越式大联合.中国医学报，2005-04-09：B05

[2]赵宏杰、张笑波.中医学与信息科学学科交叉的几个关键问题.[J]医学信息，2005（9）：

[3]赵宏杰、张笑波.中医取象比类方法现代化：中医现代化的解决之道.[N]科学时报，2005-11-01

[4]赵宏杰、张笑波.应用指纹图谱“以时测象”研究藏象实质.[N]科学时报，2005-12-02

[5]赵宏杰、张笑波.中医学与信息科学学科交叉的新方式——信息中医学.科学中国人,2005年11期

[6] 赵宏杰、雷钧涛.以代谢物组学为参照介绍血液指纹图谱中医药信息学研究方法. http://blog.bioon.cn/user2/11424/

[7]孙即祥.现代模式识别. 2002年01月

[8] 许国旺、杨军.代谢组学及其研究进展.色谱，2003：（Vol.21）No.4 ，P.316-320

[9] 何晖光. 国际模式识别大会首次在中国举行，戴汝为院士应邀做大会主题报告.http://www.compsys.ia.ac.cn/ShowNews.asp?id=313

[10]韩逢庆、欧阳等. 模糊智能的模式分类方法研究.重庆市2002-2004年科学技术成果汇览

[11] 戴汝为.基于人工神经网络的语义、句法模式识别.计算机世界报，1994年第22期

作者简介：赵宏杰（1971年6月），男，吉林省吉林市人，主治中医师。主要研究方向：中医理论及临床研究。联系电话：013944630676. E-mail:hyltzhhj@126.com，jlzhhj@yahoo.com.cn