元素中药学：一门新兴交叉学科

传统中药中的微量元素构成其药理作用的重要物质基础。尽管其含量极低，但在维持机体生理稳态及人类健康中具有不可替代的作用。赵立春教授创新性地提出：一门新兴的交叉学科＂元素中药学"。该学科融合了中医药理论与元素医学、配位化学及系统生物学等多学科方法，旨在从元素层面阐明中药的物质基础及作用机制。元素中药学研究表明，元素的存在形态、浓度及其组合方式是决定药效发挥的关键因素，并进一步揭示了元素稳态与疾病发生发展之间的机制关联。此外，元素中药学推动了中药研究范式由传统的元素含量静态分析，向元素形态、生物可利用度、代谢相互作用及系统生物网络的动态研究转变。该研究路径为阐明药效物质基础提供了新视角，为中药现代化与矿物药创新研究开辟全新方向。

传统中药具有确切的疗效，但其复杂的物质基础及作用机制，尤其是广泛存在于中药中的无机元素所发挥的生物学作用，长期以来仍是中药现代化研究中的重要科学问题。针对传统研究中过度关注有机成分而忽视元素作用的局限，元素中药学（Elemental Traditional Chinese Medicine, ETCM）提出了一种新的研究理念，将微量元素和无机元素视为参与药效形成、生命调控及机体稳态维持的重要功能因子。

元素中药学融合了中医药传统理论与现代元素医学、配位化学、系统生物学等多学科方法，旨在从元素层面解析中药的物质基础和作用机制。该理论将中药元素研究从传统的“总量分析”提升至“元素代谢组学”新范式，通过关注中药干预后机体元素谱的动态变化，探索外源元素摄入与内源性元素稳态调控网络之间的关系，提出元素在中药药效发挥中的“活性载体—协同增效—稳态调控”三位一体作用机制，为理解中药整体调节作用提供新的科学视角。

元素中药学建立了从元素组成、元素稳态到系统调控的全新研究框架。元素可通过与有机活性成分相互作用、调节酶活性及影响细胞信号网络等方式，参与中药药效的形成，实现从元素化学特征到生物功能效应的转化。未来，元素中药学将结合元素形态分析、元素代谢组学、空间金属组学及人工智能等先进技术，推动中药研究由传统经验模式向可计算、可预测的精准化方向发展，为中药质量控制、机制解析及新型元素调节药物研发提供新的理论基础。

图1 元素中药学（ETCM）的概念框架。该概念体系由三个维度构成：（1）理论基础：遵循中医药理论体系，包括“四气五味”、“归经”理论以及“升降浮沉”等药性理论；（2）物质基础：以微量元素和无机元素为核心组成，涵盖矿物药及涉及元素参与的多组分复杂体系；（3）作用机制基础：元素通过调控生理过程和代谢网络，实现整体性药理效应。该概念在保持中医药整体观理论基础的同时，将无机元素纳入核心药效学框架，突破了传统以有机成分为中心的研究范式。

关键词：元素稳态；元素中药学；网络调控；研究范式；微量元素

Elemental traditional Chinese medicine: An emerging interdisciplinary field

Lichun Zhao

Research Center of Trace Elements and Health Development, Guizhou University of Traditional Chinese Medicine, Guiyang 550025, China

Abstract

Trace elements in traditional Chinese medicine (TCM) constitute a fundamental material basis underlying its pharmacological effects. Although present in extremely low concentrations, these elements are indispensable for maintaining physiological homeostasis and human health. Elemental traditional Chinese medicine (ETCM) integrates TCM theory with elemental medicine, coordination chemistry, systems biology, and other interdisciplinary fields. The core objective of ETCM is to elucidate the material basis and mechanism of action of TCM at the elemental level. ETCM demonstrates that the specific speciation, concentrations, and combinations of elements are critical determinants of pharmacological efficacy, while also revealing the mechanistic associations between elemental homeostasis and disease pathogenesis. Furthermore, ETCM promotes the transition of TCM research from conventional static analyses of elemental content toward dynamic investigations of elemental speciation, bioavailability, metabolic interactions, and systemic biological networks. This approach provides a new perspective for elucidating the material basis of pharmacological efficacy and offers novel pathways for the development of metallopharmaceuticals and the modernization of TCM.

Keywords: elemental homeostasis; Elemental Traditional Chinese Medicine (ETCM); network regulation; research paradigm; trace elements.

赵立春研究员

赵立春，博士，香港浸会大学博士后，研究员，博导/博士后合作导师。现任贵州中医药大学微量元素与健康发展研究中心主任，元素中药创新与高效利用贵州省科技创新领军人才工作站负责人，西北濒危药材资源开发国家工程实验室贵州实验室主任。国家首届青年岐黄学者、贵州省科技创新领军人才、贵州省百千万人才拔尖人才。“铷离子稳态”理论的提出者，首次提出“铷是人体必需的重要关键微量元素之一”科学观点，特色矿物药与健康研究创新团队带头人。中华中医药学会青委会智库专家、中国民族医药学会大数据与人工智能分会副会长等。