中醫奇蹟與黑箱方法

2021-08-05 20:10:17 字數 5346 閱讀 3619

華國凡金觀濤

經驗的自然科學由於自身的侷限性,在近代相繼被實驗科學淘汰了。唯有我們的祖國醫學,不但把乙個完整的理論體系保留到今天,而且還處處爆發出奪目的光彩。這是科學史上的乙個奇蹟,是值得從方**上加以研究的。

一、 兩個醫學體系

當我們對比中醫和西醫時,大家都有一些共同的疑問,為什麼對同乙個人體,中西醫有那麼不同的看法?西醫看到的是系統、器官、組織,中醫看到的是藏府。西醫看到的是興奮、抑制、器質、功能,中醫看到的是陰陽。

西醫看到的是神經、體液、生物電,中醫看到的是經絡。西醫看到的是細菌、病毒、 螺旋體,中醫看到的是邪氣……。

究竟是什麼原因,形成了這樣兩個不同的醫學體系,造成了對人體認識的一系列根本差異呢?

關於這一點,人們已作過不少**。有人認為西醫是「詳於形跡而略於氣化」,中醫是「精於窮理而拙於格物」。有人認為西醫強調區域性解剖,中醫重視整體觀念。

有人認為西醫是辨病論治,中醫是辨證論治。有人認為西醫多著眼於外因,中醫常著眼於內因。有人認為西醫用的藥經過了提煉加工或直接合成,中醫用的多是些樹皮草根……等等。

這些觀點無疑在一些方面把握了這兩個醫學體系的某些特點。進一步研究,我們從控制論黑箱理論的角度注意到兩種醫學在對人體調節、控制技術上的一些差異。

幾百年來,隨著分析方法的發展,西醫對人體的調節和控制逐漸轉向對人體內各系統、器官、組織、細胞、甚至分子原子的調節和控制。沿著這個方向,現代西醫的人體學研究成就了無數偉大的發現、發明、創造,對揭示人體生命運動的規律作出了巨大的貢獻。

但是,與此同時也產生了不少問題。首先,解剖學、組織學、生物化學等方法研究人體,都在不同程度上干擾了人體正常的生命運動,不能完全精確地反映生命運動的客觀過程,具有侷限性。這種由研究方法本身帶來的誤差不能由這個體系本身最終消除。

其次,這些科學所採用的方法都在不同程度上人為地割裂了人體區域性和整體的緊密聯絡,不管這些科學本身怎麼發達,要毫無遺漏地把握人體內各部分的一切耦合關係總是不可能的。如果把區域性孤立化、絕對化,就必然會失去一些生命活動最基本的東西。因此,第三,調節和控制人體的問題,不能歸結為單純地調節和控制人體內各層次各部分的問題。

二十世紀四十年代以來,由於生產力的發展,在軍事工業、自動控制、計算機技術以及生物學、醫學的推動下,產生了一門新興的科學—控制論。它是研究一切控制系統(包括生物、非生物)的結構共性,以及控制過程的一般共同規律的科學。值得注意的是,與以往一些單純採用分析方法的科學不同,控制論更多地採用了綜合的方法。

它比較重視客觀世界各種物質運動形態的共同規律,比較重視從物件系統整體聯絡的角度來認識物件、改造物件。例如四十年代以來,自動控制技術的發展提出了使系統最好地適應外部條件變化和系統內在狀態變化的問題,這些問題用經典的分解系統的方法,單純地研究一些區域性的因果關係,研究一些區域性的小環節是行不通了。而控制論則提出了新的方法來解決調節過程中系統的最優整定量、動作程式、隨動規律、動態性質以及結構方式等問題。

二十多年來,控制論中的黑箱理論得到了廣泛的重視和研究。它突破了以往一些單純採用分析方法的科學的侷限性,用所謂「不開啟黑箱」研究系統的方法,從綜合的角度為人們提供了一條認識事物的重要途徑。尤其對某些內部結構比較複雜的系統,對至今為止人們的力量尚不能分解的系統,對在分解系統的過程中會嚴重干擾本身結構的系統,黑箱理論提供的研究方法是特別有效的。

能不能建立一種黑箱方法來研究人體呢?

我們有興趣地注意到,與西醫體系不同的祖國醫學,正是一種不開啟黑箱來調節控制人體的醫學理論體系。祖國醫學的核心問題是辯證論治,辯證論治中的受控量(或被調查量)基本只限於症狀變數系統,而症狀變數系統在被調查過程中是可以在不干擾人體正常生命活動的情況下建立的。在對人體內部構造的認識中,與西醫採用解剖學等開啟黑箱的方法了解人體內實質性系統、器官不同,祖國醫學的藏象、氣血、經絡等學說採用綜合症狀變數系統變化的方法,建立了乙個易於從外部進行控制的人體構造模型。

在基本調節法上,祖國醫學以陰陽學說為中心,廣泛地採用了負反饋調節法。

把已經有幾千年悠久歷史的祖國醫學跟現代科學中的控制論扯在一起,看來是風馬牛不相及的事情。但這兩門科學在方**上的驚人相似常常鼓勵我們進行這樣一種大膽的嘗試,正如科學上其他一切嘗試一樣,不成功或失敗幾乎在所難免。尤其我們所面對的人體是這個星球上物質發展的最高產物,人體內外的矛盾縱橫交錯,使有關它的各種運動呈現極為複雜的形式。

這給我們的**帶來巨大的困難。我們的工作是初步的,希望能起到拋磚引玉的作用。

二、人體黑箱

控制論常常把我們研究和控制的物件看作乙個黑箱,它的內部結構和效能是未知的,有待去研究。研究黑箱的一種辦法是開啟黑箱,例如化學家提純物質,分解成各種元素,生物學家解剖動物、植物,工程師把機器拆成零件等等。這確實是一種認識事物的有效途徑。

但是,在開啟黑箱的過程中不干擾黑箱本身結構的那種黑箱是不多的。而且即使開啟了黑箱,就會發現它原來也是由一些小黑箱組成的。把一台車床拆開,我們得到的是零件,這些零件是由什麼金屬組成的,這些金屬有些什麼性質,金屬中分子間是怎樣相互作用的,對我們來說仍然是一些黑箱。

自然界是不可窮盡的,開啟了乙個黑箱只標誌著我們認識到了事物的某一層次。在任何時代特定的條件下,人們在認識事物的過程中總是不得不跟一些當時還不能開啟的黑箱打交道。控制論注重在不開啟黑箱的條件下,建立一套科學的研究方法。

辯證唯物主義認為,自然界中沒有孤立的事物,任何事物都要跟其他事物互相聯絡與作用。控制論的黑箱理論正是從這一點出發的。所謂研究黑箱,也就是通過研究它的輸入與輸出來達到研究它本身的目的。

它的輸入是別的事物對它施加的影響,它的輸出是它對別的事物的反作用。

祖國醫學正是把人體當作乙個黑箱來研究的。一方面,人體黑箱輸出的資訊,中醫是通過「望、聞、問、切」四診來獲得的。這個四診診法有乙個很重要的特點,就是在取得人體輸出資訊的過程中基本上沒有干擾人體本身的生理病理活動,沒有破壞原有的狀態結構。

從歷史上看,雖然我國古代早就有一些關於屍體解剖的零星記錄,但它們始終未象西醫那樣成為理論體系形成的主要依據。祖國醫學基本理論建立所依據的主要是由四診可以獲知的症狀變數,而症狀變數的最後輸出端都在體表,都是可以由外部觀察的。

另一方面,醫生對人體黑箱的輸入過程,即控制過程,中西醫採用的方法也是不同的。這裡有乙個很重要的問題:醫生要控制病人的什麼?

這個問題與診法密切相關。對西醫來說,由於有分析科學作基礎,醫生可以直接觀察人體內部實質性器官的變化,因此受控量也可以是體內實質性器官的狀態變數。例如西醫可以**腎上腺素對支氣管平滑肌的放鬆作用,洋地黃對心肌收縮力的加強作用這樣一些問題。

隨著分析科學的發展,受控量已逐漸深入到某些分子原子的水平。而對祖國醫學來說,病人的狀態資訊是通過四診獲得的,因此受控量也只限於四診所能辨析的症狀變數範圍。對各種施治輸入,祖國醫學關心的是它們對症狀變數的影響,例如麻黃的發汗作用,茯苓的利尿作用等。

由於人體內外緊密耦合的機制,人體內部的病變會反映到症狀變數中來。祖國醫學通過對症狀變數的控制來控制人體,是基於「有諸內必形諸外」這樣一種基本設想。

祖國醫學由接收資訊,調查人體狀態的「辨證」過程,到發出控制指令,對人體進行輸入「論治」過程,受控量限於症狀變數,因此祖國醫學所採用的是一種不開啟黑箱的控制方法。

在控制論中,根據我們對黑箱的了解程度以及黑箱自身的複雜程度,有許多不同的調節黑箱的辦法。其中最常用的有隨機調節、有記憶的調節、建立多變數系統、負反饋調節以及建立模型等等。我們發現,這些方法在祖國醫學裡被廣泛地運用著。

下面我們就祖國醫學如何運用這些方法展開討論。

三、 隨機調節:嘗百草

今天,有了顯微鏡、手術刀、x光機、超聲波診斷儀、放射性同位素探測……,我們可以對實質性致**素、致病部位、致病機制、藥理機制作一番詳細的分析後給出一定的控制指令,對病人施加輸入。但是在遠古,在沒有現代科學知識的條件下,在沒有任何儀器的幫助下,在對人體黑箱和各種藥物黑箱的內部機制完全不了解的時候,我們的祖先是如何對付疾病的呢?除了採用今天這樣一套複雜的程式之外,能不能用別的辦法來解決問題呢?

能。可以用一種最簡單的辦法,就是將我們所擁有的輸入手段中的某乙個直捷了當地輸入進去,看看病人的輸出究竟發生了什麼變化,如果不行就再換一種輸入,採用一種「乙個乙個試試看」的辦法。

據《山海經修務訓》記載:「神農……嘗百草之滋味,水泉之甘苦,令民知所避就。當此之時,一日而遇七十毒。

」這個神農不是別人,正是我國古代勞動人民。這個記錄生動地反映了他們當時與疾病作鬥爭的史實。這個記錄告訴我們,藥物對人體的作用,我們遠古的祖先是從「嘗」開始了解的。

也就是說,人得了病,吃吃這種藥,沒有用,吃吃那種藥,也沒有用,吃吃另一種藥,好了。這樣就開始了對每一種藥物的作用的認識。這中間付出的代價是極大的,「一日而遇七十毒」,正是這種一不怕苦二不怕死的精神,積累了無數人體黑箱輸入輸出的資料,為後世有效地調節和控制人體,為祖國醫學理論體系的建立打下了雄厚的基礎。

另一方面,這種方法對我們所用的藥物也具有同樣的意義。可以肯定,我們遠古的祖先對大自然提供的各種植物、動物、礦物類藥物的成份、分子式、結構是一無所知的,所有的藥物都是未經開啟的黑箱。那麼,如何在不了解它們的內部機制之前用它們來治病呢?

很簡單,我們的祖先採用了一種所謂用黑箱來隨機地調節黑箱的辦法(圖2)。當歸一經輸入,就把它的所有成份、所有性質、所有與人體起作用的因素體現在結果裡了。如果這個結果沒有達到目的,就換別的藥,直到這個「嘗百草」的調節過程使人體黑箱恢復正常的狀態。

這就是控制論中對黑箱的隨機調節。這種方法具有極大的盲目性、危險性,成功的機率很小。但在遠古時代,幾乎是人們用來對付疾病的唯一方法。

在祖國醫學理論體系建立之後,也仍不失為乙個重要的方法。就是在現代醫學裡,許多**手段的發現,也常常要依靠這種隨機過程。

遠古人們運用這種方法進行的無數醫療實踐,是祖國醫學理論產生的實驗基礎。

四、有記憶的調節:對症**

通過大量隨機調節,人體黑箱從各種角度得到了試驗,人們積累了大量輸出輸入的資料,藥物和針灸對人體的作用得到了廣泛的試驗。人們開始了解到,對人體施加的輸入跟人體的輸出是有某種確定能對應關係的。任何一種藥物對人體的症狀有特殊的作用,用砭石或骨針刺入人體某些部位後引起的症狀改變也是特定的。

這就使人們從亂嘗亂碰的隨機調節進化到對這種輸出輸入對應關係的研究中去,促進了對人體症狀變數的辨析。人得的病開始按部位分出類來。

從殷墟出土的甲骨文來看,當時已經記載了許多疾病的名稱,如頭病、耳病、眼病、鼻病、牙病等等。從後世的觀點來說,這些文字所反映的不過是一些描述得很粗略的症狀。然而對我們的祖先來講,了解疾病正是從這些症狀開始的,當時的醫學也僅限於對症**。

對症**所注重的是輸入和輸出的一一對應關係,它使人們可以在隨機調節的基礎上根據他人或過去的經驗主動地去選擇藥物和穴位了。對乙個人不成功的經驗往往給別人提供了成功的借鑑。砒霜我們知道有毒,也知道它能治病,就是因為有人吃過,發生了中毒現象或一定的療效,這就為別人和後世提供了經驗教訓,「令民知所避就」就是這個意思。

這裡要牽涉到可重複的概念。雖然人和人之間,狀態和狀態之間沒有絕對相等的可能,但人作為進化史上的乙個物種,卻具有相對的同一性。很多過程在個體和個體之間是可以近似地重演的,至少可以表現出具有某種概率性的重演。

這就是人體黑箱可重複的性質。正因為有這種性質,醫學才可以找到自己的規律。

此外,利用經驗還必須跟人類具有記憶性的性質聯絡起來才能得到體現。如果大家七嘗八嘗,嘗完就忘記了,那麼「嘗」的意義也只限於個體。人們的經驗經過無數世代的積累,口授筆傳,又有歷代醫家的記錄整理,才取得它對整個民族和人類是有用的價值。

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