本報訊（記者 劉蘇雅）復雜疾病的成因如何，怎樣才能有效防治？北京雁棲湖應用數學研究院研究員鄔榮領、吳杰團隊創新運用數學手段構建新模型，為解析復雜疾病成因、指導復雜疾病治療及相關藥物設計提供了新思路。昨天，研究院舉行發布會，解讀了這一科研成果。

疾病發生發展的背后，往往有著錯綜復雜的影響因素。“常見的研究方法多為分析單個因子的作用，沒有解析因子之間的作用。”鄔榮領說，傳統統計學理論僅能反映因子間的連接關系，無法解析二者的因果關系、調控關系等。要揭秘復雜疾病成因，必須創新研究手段，建構一套系統的解釋理論。於是，科研團隊將數學理論引入疾病研究，構建起統計物理學網絡模型idopNetworks（愛豆網）。

炎症性腸病成了模型的“試驗田”，在輸入科研機構公開發表的185種代謝物數據后，模型“跑”了起來，多個中心代謝物及其交互網浮現：比如，甲基咪唑乙酸是典型代謝物之一，它參與組胺合成，組胺則有抑制腸道炎症反應的功能﹔在炎症性腸病患者體內，亞麻酸鹽被抑制的程度會加深。“通過模型可以看到，改變代謝物間的調控關系，會導致代謝物自身作用的改變。這些聯系用普通方法很難看見。”鄔榮領說，模型還揭示出健康與疾病狀態轉化時，代謝物互作關系的變化，這將為藥物研發提供新靶點。

至此，科研團隊提出了復雜疾病的代謝物理學，相關研究成果近日在國際學術期刊上發表。“這套模型像是一棵樹，數學是根，提供了堅實的理論基礎和計算工具。枝條能延展到不同領域，枝上的葉子可以是代謝物、微生物，也可以是基本粒子、國民生產總值乃至人際關系等。”鄔榮領說。

目前，研究團隊正在與北京協和醫學院等單位開展深入合作，依托高質量科研數據，探究復雜系統現象和規律。未來，模型不僅能惠及醫學研究，還可服務藥物研發、環境污染防治、新材料合成等諸多領域，為理解、分析和預測復雜現象提供通用方法。吳杰說，應用導向的研究還能反哺基礎數學，進一步探尋復雜網絡的拓扑學基礎。

“研究院成立的目標，就是探尋自然界和人類社會中存在的規律，並解決其中產生的問題。”雁棲湖數學院院長、中國科學院外籍院士丘成桐說，該院採取25%基礎數學、75%應用數學的研究模式，目前已匯聚了百余名全職科研人員，未來科研人員預計將超過300名，“我們將通過有效、高效、前沿的橋接，讓抽象數學與現實世界相連。”

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