中药在几千年的疾病预防和药物发现中扮演着重要角色。基因组学和计算机技术的发展催生了系统药理学的发展。中药不是关注单个靶标，而是一个多成分、多靶点的系统，而且复杂疾病也是和多个靶标相关，因此更适合于复杂疾病的治疗。本文利用网络药理学系统阐明了中药的毒性和药效问题，主要包括以下部分:　　1、中药在中国甚至亚洲都得到广泛的使用。经过几千年的临床使用和经验总结，具有较为明确的药效，而且具有多靶标、多通路、毒性小的特点，逐渐受到关注。但是，近年来，关于中药肝毒性的报道越来越多，甚至包括广泛何首乌、马兜铃等原本认为无毒的中药。因此，及时阐明有毒中药的毒性成分和毒性机制，对中药的临床安全使用具有重要意义。而目前中药网络药理学的研究大多是为了阐明药效机制，很少涉及副作用，因此，我们首次尝试将系统毒理学用于中药的毒性研究，具体来说就是以何首乌为例，建立了一个基于通路分析和系统毒理学阐明中药肝毒性的模型。我们建立了打分函数Ascore去评价化合物肝毒性的相关性，并且利用BiNGO、通路富集等网络分析方法以及CYP450酶作用预测，阐明了何首乌的肝毒性机制。结果表明，Ascore打分前15位的化合物已经有7个被报道和肝毒性相关。通路富集分析结果表明何首乌引起的肝毒性与凋亡、代谢等多种作用密切相关，并且所富集的通路有很多恰好也被报道与何首乌肝毒性相关，有的通路可以很好的解释何首乌对应的肝毒性表型。这些结果都表明我们结果的可靠性。　　2、找到中药的作用靶点将帮助我们更好地阐明生命过程的分子机制、寻找治疗方案和新药靶点。中药成分复杂，具体活性分子不明确，常常组合配伍，在吸收、分布、代谢、排泄(ADME)过程中，这些因素导致新的活性或毒性化合物的产生，或者药物-药物相互作用的产生，而这个过程在体内所发生的变化很难检测，因此，借助ADMET预测工具对中药成分进行ADMET性质预测将有助于我们从代谢等角度更好地理解中药发挥药效的机制。SDTNBI是本实验室开发的预测化合物靶标的模型，主要是基于推荐算法。为了使该模型更适用于预测中药的靶标，通过在训练集加入中药的已知化合物-靶标作用我们对该模型进行了改进，然后利用改进后的模型为近20000个中药成分预测靶标。同时利用本实验室开发的admetSAR为这些成分预测27个ADMET性质端点值，这部分工作将本实验室开发的先进方法用于重要靶标和ADMET性质预测，可以为中药研究者提供更多信息。　　3、老年痴呆是老年期和老年前期常见的慢性进行性神经退行性疾病，随着人口老龄化，老年痴呆患者的人数会逐年上升，寻找老年痴呆的防治措施意义重大。中医药治疗痴呆具有悠久历史，有丰富的诊疗经验，许多中药复方疗效确切、使用安全，有广阔的应用和开发前景。本论文计算并比较了治疗阿尔兹海默病的中药和西药的类药性，发现中药具有良好类药性，是药物发开的宝贵资源。然后从通路角度阐明治疗阿尔兹海默病的方剂黄连解毒汤的的药效机制，发现其重要治疗通路和关键靶标，并阐明中药方剂配伍比单个植物用药的合理性。