張明旭 張 茹 席琳圖雅 陳 元 畢雅瓊 張春紅，5，6，7 吳濤濤 李旻輝，，，5，6，7*

（1.包頭醫(yī)學(xué)院，包頭 014040；2.錫林郭勒盟蒙醫(yī)醫(yī)院，錫林浩特 026000；3.內(nèi)蒙古醫(yī)科大學(xué)，呼和浩特 010110；4.內(nèi)蒙古自治區(qū)中醫(yī)藥研究所，呼和浩特 010020；5.內(nèi)蒙古自治區(qū)特色道地藥材資源保護與利用重點實驗室，包頭 014040；6.中藥資源學(xué)重點實驗室，包頭 014040；7.道地藥材蒙古黃芪種植與開發(fā)內(nèi)蒙古自治區(qū)工程研究中心，包頭 014040；8.內(nèi)蒙古天養(yǎng)浩恩奇爾中藥材科技開發(fā)有限公司，包頭 014200）

1 引言

大數(shù)據(jù)是指規(guī)模大且復(fù)雜、以至于很難用現(xiàn)有數(shù)據(jù)庫管理工具或數(shù)據(jù)處理應(yīng)用來處理的數(shù)據(jù)集，具有“4V”即數(shù)據(jù)量大、類型復(fù)雜、價值密度低和實效高四種特征[1-2]。大數(shù)據(jù)技術(shù)是一種非結(jié)構(gòu)性的數(shù)據(jù)處理技術(shù)，可以提供事物全方位多視角的信息，可以提取有價值的信息，處理數(shù)據(jù)的規(guī)模較大[3-4]。隨著當(dāng)今互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的飛速發(fā)展，大數(shù)據(jù)時代的到來，數(shù)據(jù)庫的廣泛使用，有效的打破了各個學(xué)科之間的界限，在數(shù)據(jù)庫背景下，為大數(shù)據(jù)的發(fā)展提供了多重可能性[5]，當(dāng)前大數(shù)據(jù)技術(shù)使得各行各業(yè)相結(jié)合越來越緊密，這為中醫(yī)藥行業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展提供了很好的思路。

中藥資源一方面源于日積月累的應(yīng)用，另一方面源于現(xiàn)代化的發(fā)展，已經(jīng)從宏觀到微觀層次積累了大量的數(shù)據(jù)[6]，擁有典型的大數(shù)據(jù)的特征[7]，所以可以將中醫(yī)藥發(fā)展同大數(shù)據(jù)相結(jié)合，加快現(xiàn)代化發(fā)展進程，同現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)相互融合，迸發(fā)出新的火花。當(dāng)前對中藥資源大數(shù)據(jù)的研究集中在各種相關(guān)應(yīng)用的建設(shè)，以及建設(shè)過程中存在的機遇和所遇到的挑戰(zhàn)[8-9]。目前尚未見到內(nèi)蒙古地區(qū)中蒙藥資源大數(shù)據(jù)發(fā)展相關(guān)內(nèi)容描述，本文對內(nèi)蒙古地區(qū)的中藥資源大數(shù)據(jù)開發(fā)應(yīng)用進行綜述，總結(jié)了內(nèi)蒙古地區(qū)中蒙藥資源大數(shù)據(jù)的平臺以及數(shù)據(jù)庫的建設(shè)，并對中蒙藥資源大數(shù)據(jù)的研究現(xiàn)狀及發(fā)展進行總結(jié)，同時針對內(nèi)蒙古地區(qū)中蒙藥資源大數(shù)據(jù)發(fā)展出現(xiàn)的問題提出相對應(yīng)的解決措施。這為今后蒙藥資源大數(shù)據(jù)建設(shè)的發(fā)展提供實際參考方法，進一步為各類民族藥材大數(shù)據(jù)的建設(shè)的發(fā)展打下基礎(chǔ)。

2 內(nèi)蒙古地區(qū)中藥資源大數(shù)據(jù)的應(yīng)用建設(shè)

隨著全球定位系統(tǒng)技術(shù)、地理信息系統(tǒng)技術(shù)的廣泛應(yīng)用，基于云計算的大數(shù)據(jù)平臺、各種機器學(xué)習(xí)算法的發(fā)展，使得人們可以快速收集和整理大數(shù)據(jù)信息[10]。通過建設(shè)多種類型的數(shù)據(jù)庫，將不同途徑獲得的數(shù)據(jù)進行整理，可以為今后內(nèi)蒙古中藥資源大數(shù)據(jù)的發(fā)展提供基礎(chǔ)。

2.1 內(nèi)蒙古地區(qū)中藥資源普查數(shù)據(jù)庫建設(shè)

中藥資源的分布，具有明顯地理特性。只有將中藥資源數(shù)據(jù)和空間數(shù)據(jù)很好地結(jié)合起來，才能發(fā)揮出中藥資源數(shù)據(jù)的巨大優(yōu)勢和效能[11]。內(nèi)蒙古地區(qū)作為藥用資源大省，全國第四次中藥資源普查是最為重要的中藥資源大數(shù)據(jù)來源。內(nèi)蒙古地區(qū)各普查隊依據(jù)《內(nèi)蒙古蒙中藥材資源普查技術(shù)方案》和《中藥資源普查試點工作驗收管理暫行辦法》的要求和目標(biāo)，對一般品種、臘葉標(biāo)本、樣方調(diào)查、重點品種、藥材、數(shù)據(jù)管理、調(diào)查記錄、照片、傳統(tǒng)應(yīng)用知識等各項工作進行了全面調(diào)查和系統(tǒng)信息整理[12]，并最終將自治區(qū)各旗縣數(shù)據(jù)整合匯總，建立內(nèi)蒙古地區(qū)中藥資源數(shù)據(jù)庫。

截止至2020年6月，內(nèi)蒙古地區(qū)的普查工作已經(jīng)完成了89個旗縣的中藥資源實地調(diào)查，2765個樣地，13722 個樣方套；共收集野生品種2258 種，制作臘葉標(biāo)本18871 份、藥材標(biāo)本2186 份，儲藏種子1643 份；記錄照片數(shù)量348567 張；進行市場調(diào)查品種387 份。收集傳統(tǒng)偏方、民間驗方等傳統(tǒng)知識1811 種。通過將大量調(diào)查的詳細數(shù)據(jù)于數(shù)據(jù)庫匯總，可以隨時通過系統(tǒng)進行調(diào)取查閱使用，為大數(shù)據(jù)的應(yīng)用提供技術(shù)服務(wù)。數(shù)據(jù)庫界面如圖1所示。

圖1 中藥資源數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)錄入界面Fig.1 Input interface of Chinese medicine resource database system

2.2 蒙藥材數(shù)據(jù)庫建設(shè)

基于蒙藥文獻和相關(guān)的論著記載信息，利用信息化的技術(shù)與手段，內(nèi)蒙古地區(qū)建立了“蒙藥藥用植物數(shù)據(jù)庫”。該數(shù)據(jù)庫將瀏覽、檢索和管理常用的蒙藥植物信息功能進行匯總，可以方便的應(yīng)用于信息查詢等用途。其應(yīng)用系統(tǒng)可運行于大部分常見的計算機操作系統(tǒng)并且使用MySQL系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)管理。目前，數(shù)據(jù)庫共收錄326種常用蒙藥藥材和516首方劑信息，每個藥材記錄由漢語拼音名、蒙語音、本草文獻來源、異名、品種考證、植物來源、原植物形態(tài)特征與產(chǎn)地、栽培要點、采收加工、藥材鑒別、化學(xué)成分、藥理活性、藥性、功能主治、用法用量及附方方劑等部分組成[13]。本數(shù)據(jù)庫的構(gòu)建與完善可以方便快捷的查詢常用蒙藥的基本信息，未來將不斷整合吸收最新蒙藥研究成果，補充、完善相關(guān)實驗數(shù)據(jù)，建立具有自身特色的民族藥數(shù)據(jù)庫。為蒙藥材的現(xiàn)代化發(fā)展提供了良好的平臺，同時也為大數(shù)據(jù)時代下民族醫(yī)藥的應(yīng)用研究提供了一種思路，傳統(tǒng)民族藥用植物資源數(shù)據(jù)信息散亂，需要通過建立數(shù)據(jù)庫的方式進行整合，以系統(tǒng)化的方式促進發(fā)展。

2.3 其他蒙藥數(shù)據(jù)庫

蒙醫(yī)藥歷史悠久有著豐富的臨床經(jīng)驗和獨有的自身特點，并逐步形成自己獨特的理論體系，除此上述中藥資源普查數(shù)據(jù)庫之外，內(nèi)蒙古地區(qū)陸續(xù)建立了其他蒙藥數(shù)據(jù)庫，例如，全國第一個蒙藥方劑數(shù)據(jù)庫由內(nèi)蒙古醫(yī)科大學(xué)蒙藥學(xué)院建成，此數(shù)據(jù)庫是目前方劑最多、收錄文獻最全的蒙醫(yī)藥數(shù)據(jù)庫。此數(shù)據(jù)庫共錄入《內(nèi)蒙古蒙成藥標(biāo)準(zhǔn)》、《蒙醫(yī)藥方匯編》、《四部醫(yī)典》、《蒙醫(yī)藥方劑學(xué)》、《四部醫(yī)典藍琉璃》等文獻20部，錄入方劑多達了5000 個。內(nèi)容包括方劑名、別名、分類、來源記載、文獻、藥效、適應(yīng)癥、功能、關(guān)鍵字、字母順序、來歷、文獻名等，主要用蒙古文描述[14]。同時，建設(shè)的蒙古文蒙醫(yī)藥信息資源庫，信息資源庫信息量達到了1700 萬字，分為藥學(xué)、醫(yī)學(xué)、醫(yī)療、科研、教學(xué)、科普及事業(yè)等六大資源園區(qū)[14]。另一方面，為完善蒙醫(yī)蒙藥綜合信息資源庫的數(shù)據(jù)資源和數(shù)據(jù)庫的廣泛應(yīng)用，內(nèi)蒙古自治區(qū)扶持建設(shè)開發(fā)多語種蒙醫(yī)蒙藥信息資源數(shù)據(jù)庫（大數(shù)據(jù)）建設(shè)主要內(nèi)容包括蒙醫(yī)藥人才數(shù)據(jù)庫、蒙醫(yī)藥機構(gòu)數(shù)據(jù)庫、蒙醫(yī)蒙藥藥材數(shù)據(jù)庫[15]。

2.4 內(nèi)蒙古地區(qū)中藥資源動態(tài)監(jiān)測站建設(shè)

內(nèi)蒙古地區(qū)的中藥資源動態(tài)監(jiān)測信息與技術(shù)服務(wù)工作由當(dāng)?shù)氐闹兴幵腺|(zhì)量監(jiān)測技術(shù)服務(wù)中心負責(zé)統(tǒng)籌，目前內(nèi)蒙古地區(qū)共運營有3 個動態(tài)監(jiān)測站，如表1 所示。通過在摸清野生中藥資源家底的同時，實現(xiàn)了內(nèi)蒙古地區(qū)中藥野生資源與種植資源大數(shù)據(jù)監(jiān)測與服務(wù)的常態(tài)化，利用普查信息對有限資源大數(shù)據(jù)的科學(xué)管理和有序開發(fā)提供了科學(xué)依據(jù)。依托現(xiàn)有公共基礎(chǔ)設(shè)施搭建中藥資源大數(shù)據(jù)信息互通平臺和動態(tài)實時監(jiān)測數(shù)據(jù)平臺，有效整合與政府管理決策相關(guān)的政務(wù)和社會信息資源，形成中藥資源大數(shù)據(jù)應(yīng)用體系。以中藥資源大數(shù)據(jù)應(yīng)用規(guī)劃和成效帶動社會中藥材重點領(lǐng)域、區(qū)域、行業(yè)、企業(yè)和科研的大數(shù)據(jù)應(yīng)用，引導(dǎo)中藥資源產(chǎn)業(yè)實現(xiàn)數(shù)據(jù)獲取的及時性、數(shù)據(jù)收集的多維化、數(shù)據(jù)共享的全面化、數(shù)據(jù)分析的科學(xué)化、數(shù)據(jù)應(yīng)用的廣泛化、數(shù)據(jù)服務(wù)的產(chǎn)業(yè)化[16]。

表1 內(nèi)蒙古地區(qū)中藥資源動態(tài)監(jiān)測站分布Table 1 Distribution of dynamic monitoring stations of traditional Chinese medicine resources in inner mongolia

圖2 蒙藥藥用植物數(shù)據(jù)庫首頁Fig.2 The home page of Mongolian Medicine Medicinal Plant Database

在2018 年內(nèi)蒙古地區(qū)成立國家中藥材產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系阿拉善綜合試驗站，負責(zé)全區(qū)中藥材生產(chǎn)區(qū)劃及布局、中藥材綠色安全生產(chǎn)及加工技術(shù)研究與示范、中藥材遺傳改良技術(shù)研究與優(yōu)良新品種選育、中藥材品質(zhì)提升土肥水管理技術(shù)研發(fā)及推廣、中藥材采收和干燥機械化工藝技術(shù)研究與示范、中藥材綜合加工技術(shù)與示范性應(yīng)用研究、同時對中藥材供求與價格數(shù)據(jù)進行統(tǒng)籌分析工作，進一步為收集的中藥資源大數(shù)據(jù)進行處理，為全區(qū)的中藥材產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系服務(wù)。如圖3 所示為內(nèi)蒙古地區(qū)部分市場的藥材歷史價格變化圖。

圖3 內(nèi)蒙古地區(qū)部分市場4種藥材歷史價格變化圖(A為防風(fēng)，B為赤芍，C為甘草，D為桔梗)Fig.3 Historical price changes of 4 medicinal materials in some markets in Inner Mongolia

2.5 中藥產(chǎn)業(yè)大數(shù)據(jù)平臺

中藥產(chǎn)業(yè)數(shù)據(jù)化是現(xiàn)代中藥產(chǎn)業(yè)的新型發(fā)展模式，借助“互聯(lián)網(wǎng)+”，運用物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等技術(shù)，助力中藥資源普查與信息化建設(shè)，實現(xiàn)資源信息全面共享，提供藥用植物資源保護和可持續(xù)利用的決策信息，并運用大數(shù)據(jù)平臺推動科研、產(chǎn)業(yè)基地和行業(yè)服務(wù)工作的有序和深入開展，提高為國家和社會相關(guān)機構(gòu)團體決策服務(wù)的能力[17]。為了使信息采集和信息處理協(xié)同，目前內(nèi)蒙古地區(qū)的中藥產(chǎn)業(yè)大數(shù)據(jù)平臺正在建設(shè)當(dāng)中，主要分為以下幾個部分。

2.5.1 中藥材資源中心

中藥材資源中心由第四次普查資料、標(biāo)本、藥材信息、傳統(tǒng)醫(yī)藥知識、知網(wǎng)中藥材科技成果、研究機構(gòu)、專家學(xué)者、市場調(diào)查數(shù)據(jù)、動態(tài)監(jiān)測站數(shù)據(jù)（產(chǎn)量、流通量、質(zhì)量、價格等）等多源異構(gòu)數(shù)據(jù)組成，數(shù)據(jù)類型包括非結(jié)構(gòu)化文本、圖片、數(shù)值型數(shù)據(jù)等，經(jīng)數(shù)據(jù)整理，規(guī)范化清洗入庫，制定數(shù)據(jù)管理原則，實現(xiàn)數(shù)據(jù)交換共享，可以按需獲取，通過多種數(shù)據(jù)信息的集合促進中藥資源產(chǎn)業(yè)的整體發(fā)展。

2.5.2 數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析

平臺系統(tǒng)對普查獲取的野生、栽培藥用植物進行統(tǒng)計，利用大數(shù)據(jù)可視化技術(shù)直觀展示普查的成果，包括中藥材品種總數(shù)，資源的稀缺程度，生態(tài)的完好性分析，以及本次普查涉及的區(qū)域、歷時、參與的人數(shù)、資料總數(shù)、圖片總數(shù)、植物標(biāo)本總數(shù)、傳統(tǒng)醫(yī)藥知識統(tǒng)計等。以可視化的手段方便快捷的服務(wù)于廣大研究人員和管理人員。

2.5.3 知識圖譜

構(gòu)建中藥材知識圖譜和栽培中藥材產(chǎn)業(yè)知識圖譜，支撐種質(zhì)資源庫與知識服務(wù)平臺智能化應(yīng)用，包括智能推薦、語義推理、圖譜搜索、智能問答等。圖譜按照分類學(xué)逐級展示中藥材每個分類下?lián)碛械钠贩N，用戶可以通過搜索框直接搜索要查看的中藥材品種的知識元，或者通過左側(cè)的實體列表查看中藥材對應(yīng)的知識單元，每個知識單元之間的聯(lián)系代表兩個知識單元之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系，不同的植物科屬間就可以為上下位的關(guān)系，如列當(dāng)科與肉蓯蓉屬間是上位和下位的關(guān)系，這可以清晰的展示不同中藥資源的發(fā)展關(guān)系，對基于藥用植物親緣學(xué)的科研發(fā)展具有重要作用，可以通過親緣關(guān)系較近的植物發(fā)現(xiàn)藥用植物的新用途。

2.5.4 藥材基地監(jiān)測

實現(xiàn)對栽培藥用植物基地的監(jiān)測與分析，平臺中可以標(biāo)記中藥材種植基地在全省的分布。系統(tǒng)對該種中藥材的種植面積、產(chǎn)量、在各市縣分布的結(jié)構(gòu)、以及市場價格監(jiān)測。該平臺系統(tǒng)可以及時將相關(guān)的監(jiān)測結(jié)果進行反饋，為各地的市場監(jiān)管部門提供科學(xué)的數(shù)據(jù)匯總與展示。

2.5.5 知識服務(wù)

中藥資源大數(shù)據(jù)平臺立足內(nèi)蒙古自治區(qū)政策要求，中藥材產(chǎn)業(yè)特點，以多渠道全方位的聚合中藥材產(chǎn)業(yè)信息與知識資源，基于知識圖譜等多途徑實現(xiàn)不同來源的數(shù)據(jù)資源共建共享，開發(fā)一站式檢索系統(tǒng)，滿足系統(tǒng)不同用戶群體多樣性獲取信息的要求，切實解決管理人員、科研人員、基層農(nóng)技人員、經(jīng)營主體、種植戶需要及時獲取信息的需求。

3 內(nèi)蒙古中藥資源大數(shù)據(jù)的研究進展

3.1 內(nèi)蒙古陰山地區(qū)中藥資源空間差異性分布研究

中藥資源的分布具有不平衡分布的特征，因此利用大數(shù)據(jù)將不同地區(qū)中藥資源差異性分布進行分析，進一步分析研究區(qū)域內(nèi)不同地點的中藥資源分布特征具有重要意義，這可以為設(shè)立重點的中藥資源保護區(qū)域提供科學(xué)的參考依據(jù)。張小波等人利用地理信息技術(shù)和第四次中藥資源普查的數(shù)據(jù)進行了系統(tǒng)的分析，發(fā)現(xiàn)吉林省重要資源種類豐富度較高的地區(qū)總體分布在東部和東南部，較低的地區(qū)主要分布在長春和吉林行政中心附近，且主要以栽培植被為主[18]。本課題組利用陰山地區(qū)第四次中藥資源普查大數(shù)據(jù)，結(jié)合ArcGIS、Geoda 等地理信息軟件，運用探索性空間數(shù)據(jù)分析（ESDA）、趨勢面分析、空間自相關(guān)、地理探測器等地統(tǒng)計學(xué)方法對內(nèi)蒙古陰山地區(qū)藥用植物資源種類的空間分布差異情況進行分析，明確陰山地區(qū)藥用植物資源種類豐富程度在空間上的總體變化趨勢和聚集程度，結(jié)果顯示反應(yīng)陰山地區(qū)中藥資源集中分布在陰山中部地區(qū)，應(yīng)當(dāng)在該地區(qū)建立中藥資源動態(tài)監(jiān)測站，完善中藥資源多樣性保護系統(tǒng)[19]。

在下一步研究中，進行內(nèi)蒙古自治區(qū)全區(qū)的中藥資源區(qū)劃研究，通過分析全區(qū)地域系統(tǒng)藥用植物的空間分布差異性和規(guī)律性，致力于保護內(nèi)蒙古地區(qū)中藥資源生物多樣性；同時，充分利用全國第四次中藥資源普查收集的大數(shù)據(jù)進行區(qū)域劃分，為科學(xué)規(guī)劃內(nèi)蒙古各地區(qū)的中藥資源產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供指導(dǎo)。

3.2 內(nèi)蒙古地區(qū)中藥資源遙感影像的研究現(xiàn)狀

遙感技術(shù)的深入應(yīng)為內(nèi)蒙古地區(qū)中藥資源調(diào)查和中藥材種植面積提取等方面提供了技術(shù)支撐。張本剛基于遙感技術(shù)，使用中等分辨率的衛(wèi)星影像ETM（15 m）對內(nèi)蒙古鄂爾多斯地區(qū)甘草的面積和蘊藏量進行了資源調(diào)查，在經(jīng)濟上大大節(jié)省了人力和時間，且具有探測范圍廣，較大程度排除人為干擾的優(yōu)點[20]。本課題組在前期對內(nèi)蒙古奈曼旗防風(fēng)的紋理光譜信息進行了遙感解譯。結(jié)果表明防風(fēng)主要分布在奈曼旗的東北地區(qū)和中南部地區(qū)，種植面積達5336畝(1 畝≈667 m2)。通過野外調(diào)查驗證，遙感解譯結(jié)果吻合程度很高，差異性較小。研究中使用的多波段影像A和防風(fēng)種植地塊的紋理特征B如圖4所示[21]。因此，采用光譜信息和紋理信息結(jié)合的方法可以實現(xiàn)防風(fēng)的判別，解譯結(jié)果可為縣域制定中藥材產(chǎn)業(yè)扶貧行動和農(nóng)業(yè)產(chǎn)區(qū)經(jīng)濟發(fā)展規(guī)劃提供參考，這對當(dāng)?shù)氐闹兴幉漠a(chǎn)業(yè)發(fā)展提供了一種行之有效的途徑。

圖4 A為多波段組合影像，B為防風(fēng)種植地塊紋理特征圖Fig.4 Multi-band combined image(A)and texture feature map of the Saposhnikovia divaricata(Turcz.)Schischk.planting plot(B)

3.3 內(nèi)蒙古單品種中藥區(qū)劃的研究現(xiàn)狀

內(nèi)蒙古自治區(qū)，地勢包括高原、山地、丘陵、平原、沙漠、河流和湖泊。氣候以溫帶大陸性季風(fēng)氣候為主，由東向西由濕潤向干旱過渡。因此，該地區(qū)地形、氣候因素復(fù)雜，生態(tài)環(huán)境變化劇烈。中藥區(qū)劃是研究中藥及其地域系統(tǒng)的空間分異規(guī)律，并按照這種空間差異性和規(guī)律性對其進行區(qū)域劃分。目前的中藥材區(qū)劃研究多使用了MaxEnt、CLIMEX、BIOCLIM、GARP、DOMAIN、ENFA、模糊物元模型、空間顯式模型等模型預(yù)測藥用植物合適的潛在分布面積,研究影響其分布的主要環(huán)境因素,包括土壤水分、坡度、氣溫季節(jié)變化標(biāo)準(zhǔn)差、平均氣溫、日照時間、海拔高度、平均氣溫、平均年氣溫變化范圍。最后，將所得結(jié)果在ArcGIS 相結(jié)合，得到內(nèi)蒙古地區(qū)藥用植物生長和品質(zhì)最佳的區(qū)域，為其栽培、生產(chǎn)選址和生產(chǎn)區(qū)劃研究提供科學(xué)依據(jù)。以黃芪和肉蓯蓉為例，黃芪和肉蓯蓉均為是內(nèi)蒙古地區(qū)重要的藥用植物，通過最常用的物種分布模型之一MaxEnt 模型,執(zhí)行基于生態(tài)因子的自動計算，以預(yù)測物種黃芪和肉蓯蓉的分布。本課題組進行了內(nèi)蒙古藥用植物黃芪的生態(tài)位建模，通過主要生態(tài)因子的響應(yīng)曲線來反映該物種最適宜生長的環(huán)境。結(jié)果顯示，巴彥淖爾市東南部、鄂爾多斯市東北部、包頭市和烏蘭察布市中部和南部、呼和浩特市中部和北部、錫林格勒盟南部、赤峰市南部、通遼市西部和興安盟中部均是黃芪最適宜分布的地區(qū)。所得結(jié)果可用于指導(dǎo)生產(chǎn)，確保生產(chǎn)出適合國內(nèi)外市場的優(yōu)質(zhì)黃芪。研究結(jié)果為研究黃芪的價值鏈提供了基礎(chǔ)[22]。另外，課題組也進行了阿拉善荒漠肉蓯蓉的適宜性區(qū)劃研究。為解釋荒漠肉蓯蓉的高品質(zhì)分布區(qū)域，課題組在阿拉善采集了65 種野生植物，測定了其松果菊苷和毛蕊花糖苷的含量，并通過最大熵建模和地理信息系統(tǒng)評價了荒漠肉蓯蓉的生態(tài)環(huán)境與質(zhì)量的關(guān)系，確定了適宜高品質(zhì)沙漠肉蓯蓉生長的區(qū)域。結(jié)果顯示，沙漠肉蓯蓉的適宜種植區(qū)域為額錦旗東南、阿拉善右旗中部和阿拉善左旗北部，研究結(jié)果可為荒漠肉蓯蓉的人工種植基地選址提供科學(xué)依據(jù)，促進阿拉善GAP 生產(chǎn)基地建設(shè)和藥用植物保護撫育。通過采用科學(xué)的田間管理技術(shù)，控制種植區(qū)域的生態(tài)因素，可以提高沙漠肉蓯蓉種植的經(jīng)濟效益[23]。除此之外，課題組還進行內(nèi)蒙古地區(qū)肋柱花適宜性區(qū)劃，即基于GIS技術(shù)、最大信息熵模型、各主要生態(tài)因子區(qū)劃對內(nèi)蒙古地區(qū)肋柱花進行適宜性區(qū)劃研究，結(jié)果表明，肋柱花集中分布在內(nèi)蒙古中東部地區(qū)，包括正藍旗、阿巴嘎旗、新巴爾虎左旗、克什克騰旗、西烏珠穆沁旗、多倫縣的部分區(qū)域，同時，呼和浩特和包頭也存在其適宜性區(qū)域分布。為今后發(fā)展肋柱花的野生撫育技術(shù)規(guī)范提供依據(jù)；為肋柱花的人工栽培，增加肋柱花資源量提供新的參考，同時為名貴中蒙藥資源的區(qū)域發(fā)展以及栽培和生產(chǎn)提供科學(xué)依據(jù)[24]。

3.4 內(nèi)蒙古中藥價值鏈的研究現(xiàn)狀

價值鏈理論指的是每一個企業(yè)的產(chǎn)品設(shè)計、生產(chǎn)、銷售和售后，包括輔助其產(chǎn)品的過程等活動以及整個生產(chǎn)過程的分工[25]。中藥價值鏈指的是通過實地調(diào)研中藥資源種植產(chǎn)業(yè)價值鏈構(gòu)成的相關(guān)信息并結(jié)合中藥資源動態(tài)監(jiān)測站統(tǒng)計的藥用植物生長、種植、流通、利用等環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)，進一步分析中藥材由種植生產(chǎn)經(jīng)過加工，運輸?shù)纫幌盗兄钡较M者手中時其自身價值分配變化過程，為優(yōu)化中藥資源產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供合理的依據(jù)。邊育紅等人對內(nèi)蒙古地區(qū)具有廣泛種植的藥用植物甘草的規(guī)范化栽培生產(chǎn)技術(shù)、GMP‐GIS 技術(shù)指導(dǎo)甘草適宜性栽培區(qū)、肥料和調(diào)控劑的研發(fā)等價值鏈中研發(fā)、生產(chǎn)部分進行了闡述。研究說明甘草的價值鏈需要大規(guī)模的發(fā)展，通過利用現(xiàn)代生物技術(shù)手段篩選優(yōu)良種質(zhì)，闡明甘草藥效物質(zhì)基礎(chǔ)成分提高藥材質(zhì)量，從源頭升級甘草產(chǎn)業(yè)鏈，進而為實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)扶貧和中醫(yī)藥發(fā)展奠定基礎(chǔ)[26]。

3.5 內(nèi)蒙古地區(qū)應(yīng)用數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)分析預(yù)測中藥大數(shù)據(jù)的應(yīng)用

數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)是在統(tǒng)計學(xué)、人工智能（特別是機器學(xué)習(xí)）和數(shù)據(jù)庫技術(shù)等多種技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的,是從大量的、不完全的、有噪聲的、模糊的、隨機的數(shù)據(jù)集中識別有效的、新穎的、潛在有用的以及最終可以理解的模式的過程[27]。也就是說，數(shù)據(jù)挖掘是從大量數(shù)據(jù)中挖掘隱含的、先前未知的、對決策有潛在價值的知識和規(guī)則[28]。充分了解中藥資源的空間分布情況是保護中藥資源最為重要的舉措。在內(nèi)蒙古地區(qū)，李振華等人利用空間數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)分析了蒙藥肋柱花的生態(tài)適宜性區(qū)域[29]，為珍貴的民族藥用植物資源的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。在全國范圍內(nèi)，如天麻、黨參、鐵絲威靈仙等上百種藥用植物都進行了生態(tài)適宜性區(qū)劃研究，為全面指導(dǎo)中藥資源種植提供了參考[30]。

另一方面，劉越等人使用聚類的數(shù)據(jù)挖掘方法，分析了蒙藥冷蒿的遺傳特異性，表明通遼、呼和浩特、錫林郭勒的冷蒿具有較高的遺傳差異性，為冷蒿物種的開發(fā)保護和藥用植物親緣學(xué)研究提供了理論基礎(chǔ)[31]。付旭陽等人基于數(shù)據(jù)挖掘的網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)研究，對蒙藥忠倫-5 的成分及靶點信息進行分析，說明該藥可以有效的參與126 個生物過程,調(diào)節(jié)RAS、PPAR、自噬、JAK-STAT、腫瘤壞死因子等43 條與類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎密切相關(guān)的信號通路，這可以為后續(xù)研究開發(fā)蒙藥忠倫-5 的工作提供了理論線索[32]。張春生等人利用模糊C 均值聚類和硬C 均值聚類算法對蒙醫(yī)方劑進行類別劃分，使其可以科學(xué)合理的分析蒙醫(yī)方劑用藥，為新藥研制提供數(shù)據(jù)支持，這為合理規(guī)劃中藥資源的使用和開發(fā)提供了一種科學(xué)有效的途徑[33]。

4 內(nèi)蒙古中藥資源大數(shù)據(jù)的發(fā)展

蒙醫(yī)藥是我國優(yōu)秀的傳統(tǒng)文化瑰寶，蒙醫(yī)藥具有毒副作用較小且在治療慢性病、疑難病等病癥治療效果顯著的優(yōu)勢，隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，蒙醫(yī)藥民族產(chǎn)業(yè)必將迎來新的發(fā)展機遇[34]，本文對內(nèi)蒙古地區(qū)中藥資源大數(shù)據(jù)建設(shè)應(yīng)用和研究成果進行了系統(tǒng)性的綜述，然而在進一步的發(fā)展中仍然存在著需要科研工作者深入研究的方向和解決的問題。

4.1 蒙藥藥用植物資源數(shù)據(jù)的系統(tǒng)整理

圖5 中藥產(chǎn)業(yè)價值鏈流程圖Fig.5 Flow chart of the value chain of the Chinese medicine industry、

我國少數(shù)民族藥物資源豐富，系統(tǒng)全面整理和研究這些藥物是發(fā)展民族醫(yī)藥的首要任務(wù)[35]。在蒙醫(yī)藥獨特的理論指導(dǎo)下，發(fā)掘、整理、開發(fā)內(nèi)蒙古地區(qū)中藥資源需要面臨藥用植物品種記載不清晰的問題。民族醫(yī)藥古籍記載的混亂與缺失對其數(shù)據(jù)的整理和數(shù)據(jù)庫的建立產(chǎn)生了巨大的阻礙[36]。因此，對內(nèi)蒙古地區(qū)中藥資源的品種整理和本草考證具有重要意義。阿如罕等人基于本草考證的方法對蒙藥“陸格米格”進行了品種整理，明確記載了與陸格米格相關(guān)聯(lián)的22 種植物中的3 種正品藥用植物[37]。許謹帆等人對“薩日德麻”類蒙古族藥品種考證研究，確認了薩日德麻類蒙藥的9 種正品原植物，為此類蒙藥資源的正確利用和數(shù)據(jù)整理奠定基礎(chǔ)[38]。春玲等人對額布森-德瓦蒙藥進行了本草考證研究，其基原植物有6 科6屬9 種，正品僅為2 種植物。該研究明確了該類蒙藥的正品，分辨其不同正品的使用地區(qū)，為其蒙藥資源數(shù)據(jù)的歸納整理提供參考[39]。在后續(xù)的研究中，基于內(nèi)蒙古地區(qū)特色的蒙藥資源進行系統(tǒng)的整理為其充分發(fā)揮藥用療效具有重要作用，通過本草考證等方法將明確其正品藥用植物資源，并建立大數(shù)據(jù)庫進行儲存與利用。

4.2 內(nèi)蒙古地區(qū)蒙藥藥用植物遙感及區(qū)劃研究

目前，利用最大熵模型及其他生態(tài)學(xué)模型的中藥資源生態(tài)適宜性區(qū)劃研究正在快速的發(fā)展過程中。但是基于內(nèi)蒙古地區(qū)的中藥資源適宜性分析研究仍然欠缺。首先，目前的生態(tài)位模型研究區(qū)域多選擇較大范圍的行政區(qū)域進行研究，在對內(nèi)蒙古地區(qū)的研究時，主要以Maxent模型為基礎(chǔ)進行研究，其中以縣級為單位的種植產(chǎn)業(yè)發(fā)展才是更為合適的研究方向，因此需要更適合的研究模型和方法對小范圍的區(qū)域進行適宜性區(qū)劃[40]；同時，處于一定范圍的不同中藥資源產(chǎn)生的相互作用也會影響物種的分布，但是目前的物種分布模型多局限與生態(tài)環(huán)境因素的影響[41]；另一方面，藥用植物不同于農(nóng)業(yè)作物，藥用植物適宜生長的區(qū)域并不代表具有更優(yōu)良品質(zhì)，因此，對內(nèi)蒙古地區(qū)的中藥資源品質(zhì)區(qū)劃研究也是應(yīng)當(dāng)進一步發(fā)展的方向[42]。最后，中高分辨率遙感影像的廣泛應(yīng)用、深度學(xué)習(xí)等數(shù)據(jù)挖掘分析方法的發(fā)展和無人機低空遙感技術(shù)在中藥資源領(lǐng)域的逐步應(yīng)用為中藥資源大數(shù)據(jù)的收集整理和挖掘分析提供了未來發(fā)展的科學(xué)基礎(chǔ)[43]。但是內(nèi)蒙古地區(qū)幅員遼闊，而高分辨率遙感影像高昂的價格和目前較低的研究技術(shù)限制著當(dāng)?shù)氐难芯堪l(fā)展，因此在進一步的研究中，提高多種機器學(xué)習(xí)方法的應(yīng)用和高分辨遙感影像的低價獲取將是對中藥資源遙感研究的重要發(fā)展方向。

4.3 中藥資源大數(shù)據(jù)學(xué)專業(yè)人才培養(yǎng)

中藥資源學(xué)本身具有中藥學(xué)和生物學(xué)等多學(xué)科特點，對人才的培養(yǎng)具較高要求[44]。中藥資源學(xué)的人才培養(yǎng)時不僅要熟練掌握中藥鑒定學(xué)、藥用植物生理生態(tài)學(xué)。藥用植物栽培學(xué)和中藥資源學(xué)等課程，如今隨著大數(shù)據(jù)技術(shù)在中藥資源領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，還需要進一步掌握地理信息技術(shù)、計算機技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)等相關(guān)專業(yè)知識[45]。因此，將蒙藥基礎(chǔ)理論、地理信息技術(shù)等專業(yè)知識與中藥資源學(xué)進行統(tǒng)籌考慮，將分散化的專業(yè)知識點進行整合，編纂中藥資源大數(shù)據(jù)相關(guān)專業(yè)教材是未來中藥資源人才培養(yǎng)的方向之一。同時，要深化中藥資源學(xué)教學(xué)改革，將內(nèi)蒙古地區(qū)中藥資源普查的成果引入課堂，通過實踐教學(xué)，體會到民族特色中藥資源的樂趣，培養(yǎng)更加符合內(nèi)蒙古中藥資源大數(shù)據(jù)建設(shè)的人才[46]。

4.4 蒙藥數(shù)據(jù)庫的協(xié)同展示

隨著內(nèi)蒙古地區(qū)中藥資源大數(shù)據(jù)的迅速發(fā)展，已建立多個來源的蒙藥資源數(shù)據(jù)庫。在未來的發(fā)展中，多來源數(shù)據(jù)庫之間面臨著需要進一步協(xié)調(diào)和融合、統(tǒng)籌管理和建設(shè)統(tǒng)一平臺的問題。這需要相關(guān)的管理機構(gòu)進行多方協(xié)調(diào)和相關(guān)政策的支持，按照不同的業(yè)務(wù)需求和價值鏈構(gòu)成，以多源數(shù)據(jù)庫支撐進行中藥資源空間信息的可視化展示[47]。統(tǒng)一的平臺有助于為所有的中藥資源產(chǎn)業(yè)相關(guān)的工作人員提供可隨時瀏覽、分析的可視化數(shù)據(jù)，使得管理人員可以根據(jù)直觀的數(shù)據(jù)展示形式進行審批和決策[48]。因此，基于當(dāng)前建設(shè)的內(nèi)蒙古地區(qū)中藥資源數(shù)據(jù)庫成果，構(gòu)造資源數(shù)據(jù)協(xié)同共享平臺，通過空間數(shù)據(jù)引擎，把數(shù)據(jù)庫的內(nèi)容以可視化圖片展示是充分發(fā)揮中藥資源大數(shù)據(jù)優(yōu)勢的重要途徑[47]。

5 結(jié)語

內(nèi)蒙古地區(qū)中蒙藥資源與大數(shù)據(jù)技術(shù)的結(jié)合是中蒙藥發(fā)展現(xiàn)代化的重要發(fā)展途徑之一，也是保證中醫(yī)蒙醫(yī)發(fā)展基礎(chǔ)——中蒙藥資源品質(zhì)的有效方法之一。對內(nèi)蒙古地區(qū)中蒙藥資源大數(shù)據(jù)的充分應(yīng)用，可以更快速的解決在中蒙藥資源大數(shù)據(jù)的建設(shè)時,尚未解決的棘手問題，更深入的挖掘中蒙藥資源大數(shù)據(jù)在發(fā)展中尚未發(fā)現(xiàn)的問題與潛在應(yīng)用價值，加快推進內(nèi)蒙古地區(qū)中藥與蒙藥資源的迅速發(fā)展。隨著當(dāng)今人們對內(nèi)蒙古地區(qū)中蒙藥資源需求的不斷增加，以及在藥材資源的采收與應(yīng)用方面存在不合理的現(xiàn)象，出現(xiàn)野生資源大范圍短缺這一棘手的問題。為解決這一問題，我們首先要做到摸清自己的“家底”，所以中蒙藥資源大數(shù)據(jù)應(yīng)用建設(shè)十分重要，這是了解中蒙藥情況十分有效的手段之一。其次，栽培品的數(shù)量與質(zhì)量的提升是解決問題十分關(guān)鍵的部分，中蒙藥大數(shù)據(jù)相關(guān)應(yīng)用同時可以保證栽培品的品質(zhì)問題。本文通過總結(jié)內(nèi)蒙古地區(qū)當(dāng)前中蒙藥資源大數(shù)據(jù)應(yīng)用的建設(shè)情況與中藥資源大數(shù)據(jù)的發(fā)展現(xiàn)狀，同時提出發(fā)展過程中所遇到的問題以及給出相關(guān)建議，充分了解內(nèi)蒙古地區(qū)的中蒙藥資源的情況，解決內(nèi)蒙古地區(qū)中蒙藥野生資源的匱乏的問題，為今后內(nèi)蒙古地區(qū)及全國其他各地區(qū)的發(fā)展提供方案，同時為今后蒙藥資源的大數(shù)據(jù)應(yīng)用建設(shè)與發(fā)展提供一種發(fā)展的思路與方法。