中世紀史料「大探險」：數據挖掘幫助發現有效藥物成分

Lylye of Medicynes 是一部 15 世紀的手稿，收藏在英國牛津大學博德利圖書館。它是早期拉丁語疾病論文的中古英語譯本，手稿中記錄了案例研究和治療方法。這部頗具影響力的手稿，被認為原本屬於英國國王亨利六世的個人藥劑師羅伯特·布魯克。

研究中世紀醫學治療的歷史學家們對 Lylye of Medicynes 非常熟悉。他們早就知道一些處方中所含的成分，如蜂蜜，具有抗菌特性。

但是，對於中世紀醫學功效問題更為廣泛深入的研究往往難以推進。賓夕法尼亞大學的艾琳·康奈利和來自英國華威大學的同事們表示：「中世紀歐洲醫生和非專業人士使用的各類處方往往被視為安慰劑或迷信。」

現在這種觀念真的要改變了。康奈利和同事表示，中世紀的處方採用了一種符合現代醫學審查的合理治療模式。他們的證據來自於對 Lyicye of Medicynes 中成分模式的數據挖掘工作，這項工作表明那些處方中原料網路具有顯著的生物活性功能。

首先，這裡有一些背景知識。Lylye of Medicynes 中包含有 360 個處方，每個配方都有標準的格式，從藥物的類型（例如軟膏或膏藥）開始，然後指明該處方用藥的疾病階段、用藥時間、並以成分列表結束。

對這個文本進行數據挖掘並非易事。這些處方中提到了超過 3,000 種用於治療 113 種不同病症的成分。在這些病症中，有 30 種描述了諸如皮膚破損、化膿、發紅、黑皮、惡臭、燙傷或者燒傷等癥狀，這些都是外部感染的癥狀。

其中的一大挑戰是，文本中常常使用不同的單詞和拼寫來指代相同的成分。例如，草藥茴香（fennel）被稱為 fenel，feniculi，feniculum，marathri，maratri 和 maratrum。這些不同的用法都必須統一在同一個條目下。

但是，一種植物的各個部位可能含有不同的活性成分，這也必須列入考慮之中。所以，茴香根、茴香汁、茴香種子都必須單獨列開。該團隊還需要手動修正文本中不同的拼寫變體。

在將所有成分標準化之後，該團隊然後對它們所形成的關係網進行了研究。為此，他們為每一個成分創建了一個節點，當兩種成分出現在同一個配方里時，就將它們連接起來。它們一起出現的次數越多，它們的連接就越強。搭建好這個網路之後，研究人員使用了一個標準的演算法來尋找網路中的聯繫。

這些研究結果解讀起來很有意思。研究人員說：「研究結果清楚地表明處方中存在層次結構。」

該網路中的每個社區都是由較小的社區組成，所有社區都有共同的成分核心。例如，一種成分組成的核心是由蘆薈和「sarcocolla nutria」組成——這是一種由母乳與某種波斯樹膠混合製成的膠體。

幾種單一成分在網路中發揮著重要作用。這些成分包括蜂蜜、醋和石榴花。

該團隊的下一步工作是尋找利用到這些成分組合的標誌性處方。然後，在現代醫學文獻中搜索證據證明這些處方可能是有效的。

例如，書中的一個配方是漱口水，描述為治療「膿皰、潰瘍、膿腫（腫脹/炎症）、癌症、瘺管、皰疹（壞疽）和癰（化膿）」。

這種混合物是用「漆樹、加勒、皮西迪亞（石榴皮或樹皮）、石榴、乳香樹脂（從乳香樹上滲出的樹脂）、乳香、藿香和藤蔓」製成的，還可能混合有亞硝酸鹽或母乳。

一個重要的問題是，這其中是否有任何一個成分具有抗菌或免疫調節的作用。為了找到答案，康奈利和她的同事們在 Cochrane 系統評價資料庫中進行了搜索，該資料庫是一個著名的循證醫學研究資料庫。

事實證明，有充分證據表明其中一些成分具有療效。眾所周知，蜂蜜具有抗生素特性，英國國家健康服務中心經常將其用於傷口癒合。醋是一種很好的消毒劑，母乳中含有多種抗菌成分。膽汁也被認為是一種有效的殺菌劑。

然而，很少有證據證明蘆薈、乳香、乳香和肌鈣蛋白具有治療作用。例如，在 Cochrane 中一條對蘆薈傷口癒合作用的評價認為，相關的研究往往質量較差。因此，這些物質的效力仍然不明確。

然而，將單一漱口水中的特定成分結合起來顯然是有道理的。它增加了冗餘——如果一種成分不起作用，另一種成分可能會有效——並且它「可以通過同時攻擊幾種細胞靶標或允許特定成分分子的化學活化來增加針對特定目標微生物物種的功效，」康奈利等人表示。

他們得出的結論是，漱口水和其他類似的處方反映出了理性的醫療決策方法。

這是一項非常有趣的工作。這意味著，通常認為中世紀醫學不過是心理安慰的傳統觀念，需要被重新考量了。研究人員說：「這項工作證明了使用複雜網路演算法探索中世紀醫學數據集的可能性，這些數據集可用於探索與傳染病治療相關的成分組合的潛在模式。」

此外，他們相信在中世紀文本中可能會有更多發現，包括發現現代科學尚不了解的新型抗生素的可能性。「利用數字技術將這些文本轉變為適合定量數據挖掘的資料庫，需要採用謹慎的跨學科方法，但它可能提供了一個看待中世紀的科學與理性的全新視角，」康奈利等人表示。

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