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标题: [转贴]从信息论、控制论角度看经络实质 [打印本页]

作者: chunan 时间: 2005-1-31 23:46
标题: [转贴]从信息论、控制论角度看经络实质
[转贴]从信息论、控制论角度看经络实质
经络学说是我国古代医家根据各种临床经络现象、穴位主治性能和生理解剖等观察总结出来的理论。对经络实质问题，多年来许多医学、生物学、及相关学科工作者从不同途径，在不同水平上进行了探讨并提出了许多假说。但是各种假说都有其片面性和局限性，都有解释不了的现象，不少假说甚至还是相互对立的。这种现象在科学发展史上是少见的。大连医科大学教授刘澄中认为：“仍然是关于经络实质或实物的假说，用以说明古典经络概念，回答什么是经络的假说。它们不能用来说明临床上千变万化的循经感传的规律，因而它们不是阐明经络现象本质和原理的假说”，所以，近期关于经络课题的研究仅仅是揭示了经络现象的某一个侧面，而更本质的规律，可能要通过祖国医学的基本特征──整体观念──来解释经络现象，以及这些现象之间的相互联系而获得。
控制论是20世纪中期出现的一门技术学科，其基本任务是要在理论上找到技术系统与生物系统之间在某些功能上的相似性、统一性。列尔涅尔认为，控制论是“一种能应用于任何系统中的一般控制理论”。从结构上看，生物系统与技术系统都能且有反馈回路，表现在功能上则是它们都具有自动调节与控制的功能。这就是这两种看来截然不同的系统之间所具有的相似性、统一性。
那么经络系统在人体这个生物系统中起到的是什么作用呢？
一、经络系统是人体的施控系统
从宏观上看，人体是一个大的控制系统，而我认为，经络系统则是这个控制系统中的施控者，也可以叫做人体的施控系统。
针灸作用的基本特点有三点：双向良性调整特性；整体性；其效应有速迟、久暂和强弱之分。
1、众所周知，针灸的作用是对人体的双向良性调节，在控制论里面，“一切有目的的行为都可以看作需要负反馈的行为。”一句话，机器与生物一般都是通过负反馈来达到控制的目的的。负反馈行为是指预定目标值的信号与已输出的信号相比较，得出的误差回输到系统中去，然后选择适当的输入用来不断地校正误差使之不断减小而达到目标值。人体本身是有一个自我调节的机制的，但是其调节能力是很有限的，而针灸的作用就是使其调节能力加强。实际上就是对人体的控制系统进行调节，增强它的作用。整个人体就是一个大的控制系统，施控者就是古人所说的经络，而在现代医学里面，这个施控者的作用是由各个系统的协调作用来完成的。
2、针灸疗法的整体观念很强，针灸的作用有明显的整体性。控制论里，控制系统是作为一个整体来看待的，施控者所起的调控作用就是对这整个控制系统的作用，而并不是对这个系统的某个环节或部分起的作用，这与针灸疗法的整体性是相符合的。
3、针刺效应的发生可能由于个体的不同而发生的速迟、久暂、强弱不同。控制论认为，反馈的作用是要检出偏差，纠正偏差，但有的受控装置的惯性或滞后现象比较严重，外界的扰动不能立刻奏效而只能在过一段时间之后才能明显地影响到输出量的变化。这种惯性或滞后现象必然影响到检出偏差、纠正偏差的时效与作用，由此影响到系统的控制性能。这与针灸作用的时效特征和个体差异是一致的。
以上可以看出，针灸作用的基本特点与控制系统的一些特点是吻合的，经络系统在人体中的调控实际上是起到控制系统中施控者的作用。
二、控制论的观点看待针灸作用过程中的一些问题
针灸作用的三个基本特征在上一个问题中已经做了阐述，但是针灸治疗过程中还有一些其他的现象或问题出现，它们是否是和控制论吻合的呢？
第一，对于疾病在治疗中的变化这一个过程，经络这个控制系统是如何工作的呢？我们知道，在控制系统中，不仅施控者作用于受控者，而且受控者也可以反作用于施控者。前种作用是控制作用，后种作用存在时则是反馈作用。此外，作为一个特定的控制系统，总是相对于一定的环境而言的，这二者之间也存在着相互作用。可见这些相互作用是很复杂的。控制系统的控制功能就是通过这些相互作用而实现的，是在不断变化的过程中实现的，因此，控制系统必然是一种动态系统，控制过程必然是一种动态过程。用哲学语言来说，控制是在不断地运动、变化、发展过程中实现的。当控制所要达到的目的是某种稳态时，这种稳态在本质上是一种动态平衡。这即是我们所说的邪正相争了，疾病的发生，邪气占主导地位，经过经络的调控，人体正气与邪气不断斗争，最终达到阴阳平衡的生理状态，这就是控制系统的稳态，但这个稳态是一个动态平衡，这与传统医学的阴阳平衡理论是不谋而合的。反过来，若受控者反作用于施控者，则会出现施控者的病理情况，这是就是针灸学中的经络病候了，在现代医学里，表现出来的其实是人体某个或某些系统出现的病理情况的综合。
第二，控制论认为，在一个控制系统中，如果对负反馈拿捏得不好，由振荡而破坏了系统的稳定性，负反馈就有可能转变为正反馈。而且，在有的系统中，负反馈与正反馈之间有着互补的，或相辅相成的关系。这就说明了如果针灸治疗选择的方法、参数等不对，有可能会出现使疾病反而加重的情况，这即是古人说的“补泻反而病益笃”，现在在临床上也是可以见到的。
第三，针灸治疗疾病是有一些局限性的，不是什么病都治的好的，而且对于同一种病理状态，不同的个体的治疗效果是不同的。这在控制论里面是这样说明的：由于控制系统的任务在于达到目标值，所以稳定性就成为控制系统性能的首要标志。一个控制系统的稳定性程度至少与以下几项指标有关：（1）振荡度。振荡度指在同样输入下，输出曲线的振荡程度，振荡度的大小要用振荡的振幅、频率等来衡量。作为稳定性的必要兼充分条件是要存么振荡衰减过程，而这又是与负反馈密切相关的。（2）稳定速度。稳定速度指从振荡状态转入稳定状态的速度。一个好的控制系统要求这个速度要快，也就是过渡过程要短。（3）稳定的准确度。系统稳定的准确度是根据输出值与给定的目标值之间偏离的大小来确定的。如果对准确度要求高，系统当然不容易稳定。可见稳定度是有一定范围的，它与准确度成一定的反比关系。事实上，任一给定的控制系统，对于准确度以及它所容许的稳定范围是不能由主观任意规定的，而是由对该控制系统的性能要求所客观的规定了的。因此，可以看出系统的稳定性是受很多条件约束的，尤其从准确度的描述可以知道，针灸作为一种调节要求的是系统恢复稳定状态，但它输入系统的准确度是不可能完全达到目的值的，这也就是说，针灸治疗作用是有限的，而且在这个限度之内，疗效是取决于系统的状态的，个体差异造成了疗效的差异。
此外，虽然针灸治疗作用不是万能，但是我们能够在它的作用范围之内想办法提高它的效果。控制论里有“前馈”这个概念，就是不等扰动影响到输出量时，只要这种扰动是可以测量出来的，就把它预先测量出来，通过一定的前馈装置送到系统中去进行调节，使得在输出量变化之前就尽可能地克服或减小扰动的影响。总之，就是尽可能在系统发生偏差之前，根据预测的信息来取相应的措施，这就是前馈。把这种前馈回路与反馈回路耦合起来，就构成前馈－反馈控制系统，这种系统能达到较好的控制效果。如何使人体处于这样的一种前馈－反馈控制系统状态，就是提高疗效的关键，这已不在本文讨论范围之内。
三、经络系统如何实施控制作用
控制作为一种作用，至少要有作用者（施控主体）与被作用者（受控主体），以及把作用由作用者传递到被作用者的传递者这三个要素。此时施控者与受控者已明确，那么是什么物质起到传递的作用呢？它所传递的是什么，是物质还是别的东西？
现代科学认为，整个存在领域，就是有直接存在的物质世界（包括材料和能量）和间接存在的信息世界所组成的。从本体论的意义上讲，材料、能量和信息是构成现代文明的三大要素。三者关系至为密切，间接存在的信息时间依赖于直接存在的物质世界。任何物质都可以称为信源；任何物质都可以产生信息；任何物质的运动过程都离不开信息的运动过程。信息是一切物质的普遍属性，是物质之间联系的一种形式。能量是传输信息的动力。无论任何学科，如果不考虑信息环节，或对信息的客观存在及其作用认识不足，就必然带有落后直观的特征。
我认为：
1、在生命体这个控制系统中施控者传递的是信息。
信息论的观点认为，一个有生命的体系．可以看作是由相互联系、相互作用的各个部件组成的复杂系统。在正常的生命机体中，其中任一部件都是以一定的组织性(有序性)、多样性(复杂性)处于一定的稳定状态，并且通过相互作用、相互调节，以保持系统的稳定。而在病态的有机体中，某个部件出了毛病，则表明它的有序性、复杂性发生某种程度的变化，破坏了自身及系统的稳定状态。信息理论研究工作者们，提出了用信息熵作为系统的多样性与组织性的量度，并引用来研究生命现象。
在生命机体中，信息熵(H)函数标志着系统组织结构复杂的有序性的状态。一个有生命的物体是一个与外界有物质、能量和信息交换的开放系统，在正常的生理过程中，机体由于新陈代谢的作用，使机体内部有序结构不断遭到破坏，信息熵就增加；与此同时，机体又不断从外界接收信息(负熵)，在机体内部合成高度的有序结构，使信息嫡降低，所以，从信息论的观点看，有机体生命活动的实际就是不断地从外界接收和吸收信息，以引起并维持其生命活动。运用信息理论来分析生命系统，也可以把生命系统看作是传递与接收信息的调节控制系统。生命系统中各部分之间的相互影响、相互作用可以看作是信息的传递；而生命过程中的调节、控制与适应性的机制，也可以看作是系统对信息的接收、存贮、处理与输出的问题。
由此可以看到，人体生理状况时，熵与负熵是处于相对的动态平衡之中。当有病理因素出现时，信息熵是增加的，虽然此时机体又不断接收负熵（信息），使体内信息熵降低，但机体本身调节能力有限，造成熵累积增加，机体无序性升高，人就会发病。经络系统对于此时的机体，它的施控作用就表现在接受外界的信息（负熵），使体内信息熵降低，人体趋于正常。这个过程是在经络这个施控系统的作用下完成的，是负反馈的具体化。
因此，经络系统实施控制作用（负反馈）实际上是通过接收外界的负熵（针刺、艾灸等），把这些信息传递到机体内，升高机体的有序性，达到调节目的。
2、信息传递的物质载体。
信息世界依赖于物质世界，物质是信息的载体，信息的传递是一个物质过程。那么到底是什么物质在生命体中起到传递信息（负熵）的作用呢？
按照传统医学的看法，针刺能够治病当然是经络的传导作用，即所谓的“针若得气速，则病易痊而效亦速也”、“刺之要，气至而有效”等要求得气和气至的理论。但随着新型治疗方法的不断涌现，我们发现并非如此，有的治疗方法并不需要得气或气至，比如毫米波疗法，病人在治疗过程中是没有任何感觉的；还有一种皮下针刺法，其要求就是不能得气，只能在皮下，但它们同样有很好的疗效。这样就使我们产生了疑问，到底针灸治疗是不是像古人说的那样，依靠经络的感传，或者说是古人认识的经络感传现象是真正起到治疗作用还是仅仅是对于针刺的一种 “经络反应”？
在说明信息的实质问题时，苏联的别尔格认为有“信息场”存在，他在1971年明确提出“信息场”的概念。他说：“马克思主义哲学家根据列宁的反映论研究了信息过程客观性的概念，……按照这个概念， ‘信息场’是客观实在不可分离的部分。确定这个基本事实，是控制论对现代科学世界图策最重要的贡献。”他还认为引力场、电场、磁场等都是信息的负载者。众所周知，场是物质存在的一种形式，场本身具有能量、质量和动量，而且在一定条件下可以和实物相互转化。而人体本身就是环绕着神经、血管、淋巴管、肌纤维和筋膜、内脏等无限大空间而形成的容积导体电磁场系统。按照这种观点，可以认识到针刺所产生的信息在人体内的传递是由能量场作为媒介的，信息在机体内的传递过程就是能量场的变化过程。在这个过程中，遍布周身的神经系统由于生物电所产生的电磁场起到最主要的作用，其他的组织器官所产生的能量场也起到不可或缺的辅助作用。
然而，这种能量场是否就是经络呢？循经感传现象是“经气”运行或仅仅是对于针刺的一种 “经络反应”呢？
四、经穴实质问题。
写到这里，我们可以从控制论、信息论和能量场的角度来推测经络的实质。
已经有人提出，针灸是一种信息疗法。用信息调节的观点研究经络学说，经络可以看作是信息的传输系统，“气血”是信息及其载体，经脉络脉是信息通道，穴位是信息的输入端或输出端。经络“内属于脏腑，外络于肢节”，把人体的脏腑百骸联系起来，形成整体的信息传输、控制和调节系统，具有“运气血，沟通表里，协调阴阳，平衡虚实”“决生死处百病”等生理功能，针灸和针麻行部属于信息疗法，都是以向人体输入信息作为治疗和麻醉的手段。针灸是用各种刺激手段(相应于不同的信息编码)，向人体输入信息，伴随一点点能量，作为信息的载体，针灸所刺激的穴位是选取最优的信息输入点(经络反应最强烈的穴位)，向失调的经络输入负反馈信息、恢复和促进人的机体的经络调节作用，使机体恢复健康。又有人提出了生物场力聚集说，认为经络实质就是生物场力的聚集和外观。
“经络信息论”认为，经脉络脉是信息通道，穴位是信息的输入端或输出端；生物场力论认为，场的叠加就是经络的实质，是刺激的传递通道。但是，以“经络信息论”的观点，仍然无法解释一些现象，比如临床上应用广泛的皮肤针疗法，其刺激的部位并不一定是穴位（范围大，刺入浅），而是大面积的皮肤，那么此时信息是如何输入的？“生物场力论”也没有明确经络传递刺激时与场的关系，具体的传递过程中场和物质的变化也没有明确。
1、经穴有输入或输出信息的作用
首先，我们必须弄清楚穴位的实质，这样才有可能知道经络的实质。
腧穴是人体脏腑经络气血输注出入的特殊部位。在我看来，穴位的确是起到输入或输出信息的作用，它是信息的一种高敏感点。这种高敏感点所具有的特性就是低阻抗、高电位等已知的穴位特性，这些特性使得穴位在刺激信息出现时比其他的部位具有相对更敏感的接收能力。
其次，经络也可以起到输入或输出刺激信息的作用，但是它的敏感度比穴位的要低。这样就能很好的解释某些疗法的治疗作用，也印证了临床上的“宁失其穴，勿失其经”的说法。
第三，对于其他不是穴位也不在经络循行上的部位，有没有输入或输出信息的作用？答案是肯定的。按照传统医学的说法，“气血”遍布周身，而经络学中人体的经络系统除了十二经脉、奇经八脉、十五络脉之外，还包含有十二经别、十二经筋、十二皮部以及三百六十五络等，它们把气血运行输布到全身各个地方，既然和腧穴同样有气血输注，那么就一样具有输出和输入的作用。这也可以解释皮肤针刺法、拔罐法等治疗疾病的机理。这些部位与腧穴经络相比，它们的敏感度更低，接受信息传入能力不强，同样的大小和刺激量，传入的负熵相对更小，这可以解释上述疗法在人体上的施术范围相对更大，这是为了形成负熵的累积，达到使机体有序化的量。
在信息论里面有相对应的论述，“提高信息传输的可靠性，就是在信息的传输过程中，力图消除或减少噪声的干扰，以提高通信的质量”“尽可能用最窄的频带，尽可能快地传送信息并尽可能地减少能量的消耗，也就是提高通信的经济性”。这样看来，用信息论的术语来讲，经络和腧穴是频带相对较窄、噪声相对较小、能量消耗最小的部位，从物理学上讲这也符合经穴低阻抗、高电位的特性。
但是，经络在履行信息的输入输出功能时，是否有传输信息的作用呢？
2、经络没有传输信息的作用。
古人为什么会说经络是运行气血（信息）的通道？一种情况是看到血脉的流动，便会有“血和则孙络先满溢，……乃注于经脉”“经脉者，受血而营之”“夫脉者，血之府也”等言论；另一种情况就是从针刺后的循经感传现象来推导出，针刺治病是经络的传导，于是就有了“气至则效”的言论。
但从现代研究来看，第一种情况很显然与后来的经络含义有差池，古人后来也没有把经络仅仅定义在血脉上；第二种情况，现在也有很多研究，而且找到了循经感传的很多特点，其中公认的循经感传的速度是处于厘米或分米级，相对与神经来说慢很多。但是我们在临床上经常遇到过这样的情况：某种病痛，针刚一刺入便出现好转或治愈，比如有的呃逆患者，针入则呃止。这在循经感传的速度上怎样解释，此时患者甚至没有循经感传，只是局部得气。所以，这种意义上，经络并没有起到传递信息的作用。
刚才在上面的论述中，我已经提到，信息的传递是有场的物质基础，信息在机体的传递过程中，遍布周身的神经系统由于生物电所产生的电磁场起到最主要的作用。这是因为：人体的九大系统，其中神经系统是人体的主导系统，是全身最重要的系统，有良好的调节作用，而且其有布满周身的网络性，同时，在机体能量场的构成上，神经系统是最重要的物质基础。因此，我们可以想象，如同神经系统的短反射和长反射一样，能量场对信息的传输也存在着两种不同的反应，其物质基础主要是神经系统，其他系统也发挥重要作用。对于某些疾病，输入某种信息，信息通过能量场变化的短反应，可以立即收到效果，神经系统在这里起到主要作用；对于长反应，是在接收到信号后，经过中枢处理，然后调动各个系统的协调作用，这样有序化的过程会长一些。
另外，循经感传现象的机理我是这样认为的：循经感传的发生并不是传入信息，而是机体在信息传入后的一种反应。它不是一个过程，而是一个结果、反应，是机体对负熵传入的反馈信息。比如循经性的感觉异常发生时已经是中枢处理后传出到感觉神经纤维的信号了，而不同的循经性现象则对应于机体对信息传入后的不同处理，然后反应到不同的系统、部位。
五、总结
通过以上的论述，可以归纳如下：
人体是一个大的控制系统，而经络系统则是人体的施控系统；经络系统实施控制作用（负反馈）实际上是通过接收外界的负熵信息并传递到机体内，升高机体的有序性，达到调节目的；经络和腧穴是接受信息的高敏感带或点，起到输入和输出信息的作用；信息在人体内的传递是由能量场作为媒介的，信息在机体内的传递过程就是能量场的变化过程；在这个过程中，遍布周身的神经系统由于生物电所产生的电磁场起到最主要的作用，其他的组织器官所产生的能量场也起到不可或缺的辅助作用；人体出现病理状况时，能量场会出现相应变化，经络系统会以某种形式输出这种变化的信息熵，表现为穴位和经络部位的感觉异常、软组织病变等；治疗疾病时，负熵（信息）传入，通过短反应或长反应调动全身各个系统，通过它们的协调作用，提高机体的有序化，使人体恢复正常；在这个过程中机体有时会给出一个反馈，出现特定的反应，就是循经感传现象。
因此，经络系统可以分为狭义和广义的两种。狭义的经络系统只是作为信息的输入输出端，这其实就是按古典线路循行的经络，即我们常说的经络的实质，可以称为信息端口系统；广义的经络系统还包含了信息的载体（能量场）、信息的处理系统（中枢）、信息调节系统（各大系统共同的作用）等，也就是人体的施控系统，可以称为信息施控场系统。

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