撰文丨王聰
編輯丨王多魚
排版丨水成文
天然藥材(NMM)在全球臨床應用方面歷史悠久,并且有著豐富的記錄和知識。盡管 NMM 是藥物研發和臨床應用的重要來源,但其知識的利用和共享面臨著重大挑戰,包括關鍵信息的標準化描述、高效整理和獲取以及語言障礙。
抗瘧疾藥物青蒿素就是一個典型案例,青蒿素的發現受到中國古籍 《 肘后備急方》中關于青蒿的記載,而青蒿這個名稱可能至少指六種不同的蒿屬植物。實際上,青蒿素分子只在黃花蒿(
Artemisia annua) 中存在,包括青蒿(Artemisia caruifolia)在內的其它五種蒿屬植物均不含有青蒿素。盡管《中國藥典》(2020 年版)現已明確規定黃花蒿是唯一適合藥用的蒿屬植物,但該版中仍有超過四分之三的“天然藥物材料”名稱模糊不清。例如,中藥“麻黃”對應了三種不同植物:草麻黃(
Ephedra sinica)、中麻黃(
Ephedra intermedia)或木賊麻黃(
Ephedra equisetina)。
這些問題嚴重阻礙了天然藥材知識的傳播、共享和開發利用。
2025 年 4 月 1 日,西湖大學許田教授團隊等在Cell Discovery期刊發表了題為:ShennongAlpha: an AI-driven sharing and collaboration platform for intelligent curation, acquisition, and translation of natural medicinal material knowledge 的研究論文。
該研究開發了一個人工智能(AI)驅動的知識智能整理、獲取和翻譯的共享與協作平臺——神農Alpha(神農阿爾法),其整合了收錄于《中國藥典》的 14593種天然藥材,涵蓋了其物種基源、藥用部位、炮制方法等結構化數據,并智能構建了藥材-成分-靶點-疾病的多維知識圖譜,支持跨維度檢索(如查詢“姜黃”自動關聯抗炎成分與臨床適應癥),從而幫助探索天然藥材、中藥材和中醫藥的相關知識。這項研究不僅是 AI 與傳統中醫藥的融合,更是傳統智慧與現代科學的對話,助力中醫藥走向世界。
神農Alpha是什么?
神農Alpha 集成了“神農知識庫”,可以使用“神農搜索引擎”快速搜索其中的知識;神農Alpha 還集成了最先進的 AI 系統,通過使用自然語言與“神農對話”進行交流,開啟對天然藥材和中醫藥美麗世界的探索之旅;還可以使用“神農翻譯”將信息在中英文之間進行標準化翻譯,讓語言不再成為探索和研究過程中的壁壘。
這項研究代表了利用 AI 賦能天然藥材(NMM)知識共享方面的第一個重大進展,這不僅標志 AI 在科學領域的一種新穎應用,還將極大地造福全球生物醫學、制藥、醫療和患者群體。
神農Alpha:一個 AI 驅動的天然藥材共享和協作平臺
神農知識庫
神農知識庫(神農KB)是全球最大的天然藥材知識庫,14000+ 中藥材一網打盡,該知識庫整合了收錄于《中國藥典》的 14593 種天然藥材,涵蓋了其物種起源、藥用部位、炮制方法等結構化數據,構建了藥材-成分-靶點-疾病多維知識圖譜,支持跨維度檢索,支持中英雙語,所有條目支持中英對照,一鍵切換顯示模式,打破語言壁壘。此外,該知識庫免費開源,可供開發者二次利用。
神農搜索
神農搜索(神農Search)是神農Alpha 知識檢索的核心,可以被視為神農Alpha 內部的數據高速公路。為了適應各種各樣的查詢并確保高效、精準的信息檢索,神農搜索定制并設計了三種先進的搜索方法:基于共指的圖搜索、向量搜索和全局搜索。每種搜索方法都有其獨特的優勢,可以單獨使用或組合使用,以獲得準確和全面的搜索結果,從而提高神農搜索的整體可用性。
神農對話
神農對話(神農Chat),這是一個專門響應天然藥材相關信息的 AI 人機對話系統,集成了神農知識庫和神農搜索,能夠回答關于天然藥材、中藥材和中醫藥相關的問題。
神農命名
歷史混亂:同一中藥名可能對應多個物種(例如“麻黃”涉及3種植物),導致藥物研發與臨床應用隱患。
國際障礙:缺乏全球通用命名標準,阻礙知識共享(例如青蒿素發現初期因“青蒿”名稱混淆耗時多年)。
神農命名(神農Name)是一個天然藥材系統命名法的智能構造器,能夠通過計算的方式自動構建標準的天然藥材系統名。天然藥材系統命名法包含了物種基源、藥用部位、特殊形容和炮制方法四要素,為每一味藥材賦予唯一“身份證”。
例如,麻黃的系統命名是——Ephedra equisetina vel intermedia vel sinica Stem-herbaceous (NMM-0006, Ma-huang),明確了其來源于木賊麻黃(
Ephedra equisetina)、 中麻黃(
Ephedra intermedia)和草麻黃(
Ephedra sinica)這三種植物的莖部。
神農翻譯
神農翻譯(神農Translate),這是一個為天然藥材相關信息提供標準化翻譯的 AI 機器翻譯系統。該系統基于神農Alpha 開發的創新性 NMT-CPT(基于共指主詞的神經機器翻譯)算法,內置了全球首個天然藥材多語言術語庫,解決“一詞多譯”問題并且具有語境感知能力,旨在為天然藥材相關信息提供可交互的標準化翻譯,打破中藥國際化的語言壁壘,避免國際論文因翻譯歧義導致研究偏差,助力中醫藥走向國際。
此外,神農Alpha 的任何頁面均可點擊“編輯內容”提交修改,支持文獻引用(例如新增炮制方法需附實驗數據來源)。所有編輯修改的記錄公開可查,由專家團隊 + AI 進行雙重審核,確保學術嚴謹性,通過審核的編輯者頭像永久展示在知識頁。
總的來說,這項研究代表了利用人工智能(AI)賦能天然藥材知識共享的第一個重大進展,這不僅標志著 AI 在科學領域的新應用,而且將極大地造福全球生物醫學、制藥、醫生和患者群體。
神農Alpha官網:
https://shennongalpha.westlake.edu.cn
論文鏈接:
https://www.nature.com/articles/s41421-025-00776-2
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