“四气五味”物质基础研究中的问题与对策★

王光耀，盛 良，王兴华，△，汪 宇，Te Kian Keong，Teh Siew Hoon，Ooi Ciat Hui

（1. 南京中医药大学基础医学院，江苏 南京 210023；2. Universiti Tunku Abdul Rahman，Malaysia）

“四气五味”物质基础研究中的问题与对策★

王光耀1，盛 良1，王兴华1，2△，汪 宇1，Te Kian Keong2，Teh Siew Hoon2，Ooi Ciat Hui2

（1. 南京中医药大学基础医学院，江苏 南京 210023；2. Universiti Tunku Abdul Rahman，Malaysia）

指出“四气五味”研究中存在的问题：三个认识不足，三个研究误区，三个研究难题。提出解决问题的对策：引进新技术与新方法，应用电子鼻和电子舌检测中药“四气五味”的物质基础，探析作用机理，并由此促进中西医药理论会通。

四气五味；问题；对策；电子鼻；电子舌

“四气五味”是中药药性理论研究的首要内容，其他药性理论研究都是以此为基础的。药物都具有性和味，是药物功效的主要依据，也是构成药物性能的重要部分。近些年来，中药研究取得了丰硕成果，但也存在一些问题和困惑。

一 存在的主要问题

（一）三个认识不足

①对中药气味物质基础研究的重要性认识不足。方剂、证候固然是研究的重点，中药气味也应当是研究的重点。方剂、证候的研究是基础研究，“四气五味”物质基础的研究应当是其更重要的基础研究，但现在中医药界对这个问题的认识还不够充分。

②对中医药研究的整体系统性、先后性认识不足。四气五味、升降沉浮、药物归经、方剂配伍、功能主治、毒副反应等具有整体关联和系统性。对其研究，当先后有序。反之，则是拔苗助长，很难得到预期效果。例如：对“四气五味”物质基础的规律未认识清楚，就去研究方剂配伍；对方剂配伍的规律未认识清楚，就去研究证候；对“四气五味”的量化标准没有确立，就去制定“标准规范技术体系”。诚如没打好地基，就去建高楼大厦。中药的质量标准，应当以该药的气、味物质基础为指标。离开气味物质基础的指标是西化的，会脱离中医药理论。

③对以中医药理论指导下的中药化学成分研究的重要性认识不足。中医药现代化，需要多学科研究。而在多学科研究中，中药化学尤为关键，是揭示中药“四气五味”物质基础的关键。

（二）三个研究误区

①不是以中医药理论方法来研究“四气五味”的物质基础，而是取之于西医药理论方法。中药气味反映了中药的阴阳关系，阴阳互相关联，不可分割，是中医药的一条基本理论，但是几乎所有的有关气味的研究课题都是将气、味分别立项的，这就不能有效、全面地反映气味的客观规律。要说中医药界对中药化学成分研究不重视，也不符合事实。国内外花了大量的人力、物力、财力，对中药进行化学成分分析，但却突显中药西化趋势，而与中药“四气五味”理论结合的研究不足。从60年代起，有人试图从中药的化学成分来探索中药气味的本质，但是时至今日，也只是揭示其中的少部分成分而已。在中药性味与化学成分的关系方面，还没有找出贯通整体、化解矛盾、统一判断的标准。

②检测手段、指标西化。其主要特征：以部分代替整体，以个别代替一般。其主要表现：检测中药的一些有效成分，只能说明部分中药药性，还有多种成分难以明晰，如黄连、黄芩、黄柏均含有小檗碱，但所含的其它成分并不相同，在药物归经上，黄芩偏上焦，黄连偏中焦，黄柏偏下焦。为了弥补单一成分评价中药物质基础的缺点，而选择几种不同有效部位和有效成分作定性、定量表征，优于前者，但由于中药成分复杂，多达几百种，甚至上千种，仍然代表不了整体。检测中药微量元素对检测中药物质基础有效，但这仅是中药的无机成分。同一微量元素，由于在化学结构式上的位置变化，就组成了不同的物质。用指纹图谱检测中药物质基础，需要通过多种溶剂、多道工序提取原中药的药效物质，有可能不完全等同于原复方中的配伍比例，而且同样复方采取不同溶剂与工序制备出来的中成药的药效物质比例也不尽相同。

③尚未真正实行多学科交叉研究。因为“四气五味”涉及的学科有中医、西医、中药、西药、中医药文化以及化学、物理、数学等众多现代学科，能真正做到有机交叉和融会贯通的很难。

到目前为止，几乎所有的检测方法，都有一个致命的缺点：用西医药的思维方法来研究中药。指标大多西药化，与中医药理论结合不足。

（三）三个研究难题

①要找到中西药的结合点/结合桥梁。中西医药结合已经提出近百年了，但是至今还没有找到普遍通用的结合点/结合桥梁。

②要化解因中药成分复杂而无法分析中药构性、构效关系。一味中药有几十种甚至上千种化学成分。方剂是由两味以上的中药组成，要想分析其化学成分，难度较大。

③要解决中药“四气五味”物质基础的量化问题。特别要落实到可以用现代仪器量化，如果这一问题能够得到解决，中医药就可能步入现代化的殿堂。

西药药性是由其化学结构决定的，中药药性也是由其化学结构决定的。西药研究药物构效关系，中药药性研究也必须要研究中药药物构性、构效关系。要攻克这一堡垒，必须破解中药气味物质基础研究中的难题，才有可能破解中药配伍规律。

二 解决问题的对策

新技术、新方法、新理念、新思维对中医药学的发展具有巨大的促进作用。中医药学要在保持自身特色和优势的基础上，充分吸收和应用现代新思想、新技术、新方法、新成果，在反复实践中将其同化，为己所用，使自身向更高层次发展。中药的“四气五味”是药物的物质基础，但是至今没有一种仪器能够检测中药的“四气五味”。我们在研究的实践中，提出用电子鼻、电子舌检测“四气五味”[1]，有望解决这一难题。

我们在实验研究中发现“阳－四气－受电体－酸，阴－五味－给电体－碱”这一规律的存在[2]。同时由此验证电子鼻、电子舌可以检测中药”四气五味”的物质基础。电子鼻检测气为阳，电子舌检测味为阴。阴阳互根，将二者同时运用，能检测中药的气味。

电子鼻的设计原理，就是用最常用的氧化物气敏传感材料如SnO2、ZnO、Fe2O3等，暴露在纯净空气中时，氧气在其表面产生吸附，因而具有很高的电阻值，当它接触到还原性气体，其电阻值随即降低，因此测量还原性气体的灵敏度很高。其电阻值的变化，就是出现了氧气还原反应的原理，失去电子的过程为氧化作用，为“阴-碱-味”，而得到电子的过程为还原作用，为“阳-酸-气”。

中西药对同种疾病有效，并且多种中西药能够治疗同一种病症，一定有其共同的物质基础。现代科学仪器只能检测西药的物质基础，却不能完全检测中药的物质基础，这也是导致中医药被人认为“不科学”的根本原因。如何用现代科学仪器检测出其共同的物质基础，并且用中西医药结合的观点科学地解释这一现象，就可能破解这一难题，也是中西医药结合会通的关键点之一。我们使用电子鼻、电子舌检测多种治疗消化性溃疡的中西药物，发现它们有共同相似的PCA特征指纹图[1，2]，说明可以用电子鼻、电子舌检测中西药共同的物质基础。

据现代味觉研究，人的多数味觉细胞能够感受2或3种基本味。当人辨别某一味时，往往需要1个以上感受体。一个单独的神经纤维可能对多种不同之味作出反应。往往一种味觉不是单一化学成分发出的。嗅觉对气味的反应也和味觉一样。电子鼻、电子舌是指由多个性能彼此重叠的气敏、味敏传感器，用适当的模式分类方法组成的具有识别单一和复杂气、味能力的装置，它们模拟人的嗅觉、味觉，故称为电子鼻、电子舌。二者都是由一定数量的传感器组成的，每个独立的传感器具有一定的交互敏感能力，并非只感受一种化学物质，而是感受一类群化学物质，在感受某类特定化学物质的同时，还感受另一部分其他性质的化学物质，因此，传感器技术近似于中医药的整体性特征。传感器又具有一定的选择性，即对不同的组分具有不同的响应能力，因此它能区分中药的四气、五味。传感器的各项参数以及响应信号稳定，因而具有重现性，具有量化检测仪器的重要特征。电子鼻、电子舌与普通的化学分析仪器不同，得到的不是被测样品中某种或某几种成分的定性和定量结果，它们测量的不是中药的某一具体化学成分，而是通过传感器所采集的信号为其总体响应强度，能描述出被测物整体气味的宏观化学成分。可以根据不同的气味测到不同的电信号，并可将这些信号与已建立的数据库中的信号加以比较，进行判断。电子鼻、电子舌可以通过一系列的辨认软件进行多变量统计分析。多变量统计分析，有利于我们将收集的分析数据，进行由繁至简的信息处理，其中PCA主成分分析就是从多个数值变量之间的相互关系入手，利用降维的思想，将多个变量化为少数几个互不相关的综合变量的统计方法，找出其主要规律性，对中药来说就是检测其“四气五味”的宏观化学成分。

目前，中药有效成分、有效组分说是中药构效关系的依据，但往往一药有多种有效成分、有效组分，如人参多达上百种有效成分。在临床应用中，究竟是哪一种有效成分在发挥作用，常常难以确定，而且有效成分的测量也十分困难。中药成分很多，如茶叶之香气成分就达300余种。食物中大致有1000种以上的化学物质。如果用西药的检测方法来研究中药，非常困难。我们的研究工作显示，用电子鼻、电子舌来检测中药“四气五味”的物质基础，具有可能性和可行性。

将电子鼻与电子舌相结合，一个味觉与嗅觉的总体感观就有可能呈现出来，电子鼻检测气为阳，电子舌检测味为阴，这样阴阳、气味兼备，比较符合中医药的阴阳思维和研究方式。电子舌、电子鼻模拟哺乳动物的嗅觉与味觉系统结构和机理，破解了这一难题。人对药物的嗅觉与味觉，是由人的感受器官得到的，是与其化学成分之间的相互作用而产生和感知的。对药物中含有几十种乃至上百种能够产生气味的化学物质，电子舌、电子鼻使用了由对每种化学成分有不同响应的传感器构成阵列，阵列的响应是多种化学成分作用的集合。电子舌、电子鼻与被测挥发性化合物接触的活性材料一般是噻吩、吲哚、呋喃等成分构成的导电聚合物，当气体分子与上述聚合物材料接触时会发生电离或共价作用。味觉传感器是用类脂薄膜的一侧与味觉物质接触时，膜两侧的电势发生变化，从而对味觉物质产生响应。应用DOPH（二油基磷酸脂）作为生物类脂膜的材料，它的分子结构会随着浓度的改变而改变，因而它具有疏水性和亲水性。亲水性和离子键有关，疏水性和共价键有关。

中药的“四气五味”始于鼻闻舌尝，就是与鼻、舌细胞发生化学反应的过程，鼻、舌的细胞就是最好的传感器。现在各种电子鼻、电子舌的产生，就是通过传感器来模拟鼻、舌的细胞功能。我们的祖先在临床实践中发现，药物不同的“四气五味”，具有规律性的治病效果与养生功能。后来在感知的基础上，将各种具有治疗效果的药物以“四气五味”理论来归纳总结，这就是推理功能之“气”和“味”。我们前期的实验研究显示[3，4]，电子鼻、电子舌可以检测和分辨中药的“四气五味”，能揭示中药“四气五味”的物质基础。

[1] 盛良. 用电子鼻、电子舌检测中西药物共同药效物质基础[J]. 现代中西医结合杂志, 2008, 17(18): 2778-2280.

[2] 盛良. 再论用电子鼻、电子舌检测中西药共同药效物质基础[J]. 现代中西医结合杂志, 2008, 17(28): 4386-4387.

[3] 王光耀, 盛良, 王兴华. 应用电子鼻研究中医药[J]. 医学信息, 2013, 26(8)下: 243-244．

[4] 王光耀, 盛良, 王兴华. 四气五味的研究思路与方法[J]. 中国现代药物应用, 2013, 7(19): 235-237．

Problems and Strategies in the Research of Four Properties and Five Tastes

WANG Guang-yao1, SHENG Liang1, WANG Xing-hua1,2△, WANG Yu1, Te Kian Keong2, Teh Siew Hoon2, Ooi Ciat Hui2
(1. Nanjing University of Chinese Medicine, Nanjing 210023, Jiangsu, China; 2. Universiti Tunku Abdul Rahman, Malaysia)

This article pointed out problems in the research of four properties and five tastes in Chinese medicine and concluded into three insufficient understandings, three misunderstandings and three challenges in research. Strategies in solving these problems were proposed as introducing new technologies and methods, applying electronic nose and tongue to detect material basis of four properties and five tastes, exploring and analyzing mechanism of action and further promoting integrative use of Chinese and western medicine.

Four properties and five tastes; Problem; Strategy; Electronic nose; Electronic tongue

江苏省科学技术厅基础研究计划（自然科学基金）资助项目(BK2012857)。国家中医药管理局重点学科，江苏省重点学科。Centre for Research in Traditional Chinese Medicine，UTAR.

王光耀(1986-)，男，医学硕士，讲师，主治中医师。研究方向：中医药基础理论与临床应用。△通讯作者：王兴华.