【來源：成都中醫(yī)藥大學_媒體聚焦】

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《教育導報》2023年第8期(總第3773期) 導報四版報道鏈接：

不久前，成都中醫(yī)藥大學教授、博士研究生導師陳偉帶領團隊完成了一項重要工作：通過整合藥用植物基因組測序數(shù)據(jù)，并集成 BLAST、 SSR Finder、 JBrowse、 Synteny Viewer等生物信息學工具，構建了中藥植物基因組整合數(shù)據(jù)庫 TCMPG。目前，該數(shù)據(jù)庫收錄了160種藥用植物及其對應的中藥性質(zhì)信息。

“研究者不僅可以在 TCMPG數(shù)據(jù)庫查找藥用植物的圖像、地理分布、基因組等基本信息，也可以利用其中的基因組可視化、基因組共線性分析等工具研究藥用植物基因組進化規(guī)律。”陳偉介紹。

在成都中醫(yī)藥大學中醫(yī)藥創(chuàng)新研究院，“跨界”到中醫(yī)藥研究領域的陳偉找到了施展拳腳的舞臺，運用生物信息與大數(shù)據(jù)等多學科交叉研究方法破譯中藥“密碼”，為中醫(yī)藥藥理機制研究提供了新方法和新思路。

大數(shù)據(jù)賦能

系統(tǒng)解析中醫(yī)藥治療機制

一個方劑背后的機制是怎樣的？一味中藥材是如何起作用的？過去中醫(yī)遣方用藥更多的是根據(jù)名老中醫(yī)的經(jīng)驗，而對于其治療疾病的機制缺乏系統(tǒng)解析。為此，成都中醫(yī)藥大學教授陳偉積極探索中醫(yī)藥與生物信息學、計算機科學等多學科交叉研究方法，并將人工智能相關理論和方法融入其中，從生物數(shù)據(jù)整合與分析、算法和軟件開發(fā)、分子機制解析等多個層次對中醫(yī)藥數(shù)據(jù)進行了深入挖掘與分析，提出了基于多組學融合策略的中醫(yī)藥數(shù)據(jù)挖掘與分析方法。

“運用科學的語言來闡釋，一定程度上幫助解析這些方劑和藥物治理疾病的機制，有助于中醫(yī)藥獲得更大范圍的認同。”陳偉說。

陳偉表示，進入大數(shù)據(jù)時代，各領域都強調(diào)對大數(shù)據(jù)的運用，中醫(yī)藥也面臨這個課題，采用高性能計算對中醫(yī)藥進行大數(shù)據(jù)分析勢在必行。中醫(yī)藥是中華民族的瑰寶，經(jīng)過幾千年的沉淀，積累了大量的數(shù)據(jù)，但是這些數(shù)據(jù)比較分散，缺乏規(guī)范統(tǒng)一。

面對中醫(yī)藥數(shù)據(jù)的復雜性和資源分散性問題，傳統(tǒng)的統(tǒng)計分析工具和數(shù)據(jù)挖掘技術已不能滿足中醫(yī)藥信息化的發(fā)展需求。為解決這一問題，陳偉帶領研究團隊，通過整合公共數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)資源，構建了網(wǎng)絡藥理學自動化分析平臺 INPUT。 INPUT平臺目前存儲了可直接用于網(wǎng)絡藥理學分析的4716味中藥、9847種疾病、29812種中藥活性成分、14204個中藥相關靶點、12916個疾病相關靶點和10532899條蛋白質(zhì)互作數(shù)據(jù)，實現(xiàn)了網(wǎng)絡藥理學自動化分析、靶基因功能富集分析、中藥和疾病數(shù)據(jù)查詢與檢索、藥物相似性分析和中醫(yī)藥治療疾病作用機制分析等功能，為中藥復方治療復雜疾病機制的解析提供了強大的分析平臺和技術支撐。

堅守與探索鑄就了成績，陳偉連續(xù)入選愛思唯爾中國高被引學者、全球頂尖10萬名科學家，生物信息學領域世界前2%科學家，全球前2%頂尖科學家“終身科學影響力”榜單。

兩次“跨界”

中醫(yī)藥創(chuàng)新研究大有可為

本世紀初，人類基因組計劃進展如火如荼，正在讀物理學研究生的陳偉對此頗為關注并受到啟發(fā)。“生命科學在21世紀將會是一個潛力巨大的學科，里面有非常大的發(fā)展空間。”2005年，陳偉毅然轉換方向，考取理論生物物理專業(yè)博士研究生，致力于從事理論生物物理和生物信息學研究。

2017年，成都中醫(yī)藥大學創(chuàng)新體制機制，成立中醫(yī)藥創(chuàng)新研究院，為全校師生和 PI（首席研究員）團隊的創(chuàng)新研究提供科研服務和技術支撐。中醫(yī)藥創(chuàng)新研究院的成立吸引了一大批跨學科及交叉學科人才。2019年，陳偉被成都中醫(yī)藥大學引進，成為中醫(yī)藥創(chuàng)新研究院教授，由此跨入了中醫(yī)藥研究領域。“成都中醫(yī)藥大學是能干事、能成事的地方。”陳偉表示，學校對他和團隊的研究工作提供了堅實支持。

近年來，生物信息學在中藥研究中已有越來越多的運用，但“跨界”進入成都中醫(yī)藥大學從事中醫(yī)藥研究，對陳偉來說也面臨不小挑戰(zhàn)。在緊張的工作節(jié)奏中，他每天擠出時間閱讀中醫(yī)藥文獻，積極請教學校相關專家，經(jīng)歷艱難過程，逐漸從“外行”步入正軌。他謙虛地說，中醫(yī)藥博大精深，自己現(xiàn)在的學習和理解還遠遠不夠。如今，陳偉依然堅持閱讀中醫(yī)藥相關論文，不斷拓展對中醫(yī)藥的認知。

陳偉表示，現(xiàn)在生命領域、醫(yī)學領域、藥學領域的數(shù)據(jù)每天都在呈指數(shù)型增長，面對這么多數(shù)據(jù)，怎樣去解讀它是一個不小的挑戰(zhàn)，在中醫(yī)藥領域也是如此。

“如今，計算機、數(shù)學、化學、物理等多個學科研究人員都進入了這個領域開展研究，我們在中醫(yī)藥院校去做中醫(yī)藥的大數(shù)據(jù)分析是理所應當、勢在必行的。我們應該把這份責任擔當起來，在中醫(yī)藥大數(shù)據(jù)分析方面發(fā)出成都中醫(yī)藥大學的聲音。”陳偉說。

“白手起家”

構建生物信息學高性能計算平臺

在成都中醫(yī)藥大學，陳偉團隊的研究是一個新的研究領域，他和團隊近乎“白手起家”。

“中醫(yī)藥大數(shù)據(jù)的分析，需要強大的計算資源。我們剛來的時候，計算資源基本上就是幾臺筆記本、幾個臺式機，這是遠遠不夠的。”陳偉介紹，生物醫(yī)學數(shù)據(jù)的規(guī)模和產(chǎn)生速度已經(jīng)超出了普通計算機的處理能力，因此，急需建設高性能計算平臺以滿足科研工作需求。學校對團隊遇到的困難高度重視并迅速展開支持。

2020年，在學校領導以及國資處、信息中心和創(chuàng)新研究院等多部門大力支持下，陳偉團隊多方調(diào)研，反復設計和論證，牽頭完成了“成都中醫(yī)藥大學生物信息學高性能計算平臺”的建設工作。

“比起剛來時，科研環(huán)境大為改善。”陳偉介紹，新建的生物信息學高性能計算平臺性能強大，在中醫(yī)藥院校中排名前列。該平臺現(xiàn)已免費向全校科研人員開放，為校內(nèi)多個團隊提供了計算分析服務，完成5371個作業(yè)任務，累計32831 .92機時，為成都中醫(yī)藥大學的中醫(yī)學、生物學、臨床醫(yī)學等學科的研究提供了算力支撐。

陳偉表示，希望開發(fā)的研究平臺和工具能夠服務更多研究者，助力學科發(fā)展和中醫(yī)藥研究。目前，陳偉團隊已開發(fā)40余個生物信息分析工具，受到國內(nèi)外同行高度關注，被數(shù)十個國家和地區(qū)的科研機構訪問、使用近萬次。

（文/何元凱 編輯/霍文巍）

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