[转帖]用现代科学观看中医

东方医学

用现代科学观看中医
朱清时   中国科学技术大学
　　“中医难题”已经困扰我们一个多世纪了。在为中华民族的持续发展提供健康保障达数千年之后，中医学在二十世纪初叶落入低谷。自从在甲午海战中我国再度失败和八国联军攻入北京之后，全国舆论抛弃“中学”，掀起了全盘西化的浪潮。当时这样做无疑是有道理的，因为那时的科学技术与中国的传统文化显得如此格格不入，以至许多人认为中国的传统文化阻碍了近代科技在中国的发展。也许是“不过正不能矫枉”吧，从那时起国内的学术界就出现了对中国传统文化全盘否定的态度。辛亥革命后，北洋政府以“中西医难兼采”为由，“决意废弃中医，不用中药”。1929年南京政府以“旧医一日不除，民众思想一日不变，新医事业一日不能向上，卫生行政一日不能开展”为由，通过《废止旧医案》。虽然这些举措遭到民众的反对，不得不偃旗息鼓，但是它们仍然给中医以巨大打击。解放后提倡中西医结合，但结果是西医为主结合了中医，使中医沦为西医的附属品。80年代后，由于年轻一代中医已经基本上西化，中医迅速衰退，面临降为辅助医疗方法的危险。
　　最近，国内展开了一场关于中医的讨论，出现了各种各样、有些甚至完全不同、针锋相对的观点。
　　支持中医的观点认为，中医学植根于中国传统文化，是世界上惟一有几千年连续历史的医学。几千年来中华民族的卫生保健，一直依靠的是中医。中国自东汉以来传染病流行的次数不少，但是像欧洲十四世纪和十六世纪的鼠疫流行，以及1918年西班牙流感一次死亡过两千万人者，则从未有过，这无疑有中医之功。2003年SARS流行时，中国大陆的死亡率全世界最低，广州市由于采用中医治疗最早，死亡率又在中国大陆最低。
　　反对派的观点认为，中医与源于西方的科学技术格格不入，是愚昧落后的，中医的核心——阴阳五行思想更是“伪科学”或“反科学”的。还有人认为当前我国科技不能迅速发展的主要因素正是所谓中医所代表的思维方法对中国人的影响很大。
　　为什么我们对中医学的看法会如此混乱？应该如何正确地看待中医？在过去的一个世纪中，自然科学经历了一个大跨步的发展，现代的科学观已大不同于一个世纪前，甚至和三十年前相比也有大的变化。用现代科学观看中医的科学性，有点像辛弃疾的名句：“众里寻他千百度，蓦然回首，那人却在，灯火阑珊处”， 既可以发现它有科学内涵，也能看到它的缺陷。下面我们先讨论什么是现代科学的新观念。
　　一、什么是复杂性和复杂系统
　　自从二十世纪后半叶诞生了复杂性科学之后，现代科学的观念已发生了重大转变，开启了认识中国传统文化的科学性的大门。这里我们简略回顾一下复杂性科学和它产生的新科学观念。
　　复杂性科学是研究复杂系统和复杂性的一门交叉学科，包括自然、工程、生物、经济、管理、政治与社会等各个方面。下面我们只讨论什么是复杂性和复杂系统。
　　世界上的很多系统都是由许多组分组成的，这些组分可以是相同的或者是不同的，它们之间的相互联系可以是复杂的，也可以是简单的。晶体是由大量的组分（原子或分子）组成的，但是这些组分排列得井然有序，它们仅在平衡位置附近轻微地振动(图1)。在研究晶体的一般性质时，我们并不把它当作复杂系统。
　　气体是由大量的分子组成的，比如说每立方厘米中就有1022个分子。气体分子以完全无规则的形式飞来飞去，因此它们之间进行着频繁的碰撞(图2)。如果我们只对气体压强和温度或压缩率等特定的性质感兴趣，我们可以用统计力学的方法得到简单的公式，我们也不认为这些是复杂系统。但是，如果我们想跟踪研究每个分子的运动，就会发现它们是如此复杂，以致根本不可能预测，因为每个分子运动的初始条件只要有一些微小变化，它的随后状态就会发生急剧变化，这些微小变化是不可控制的，因而这个分子的运动也是不可预测的。
　　因此，系统的复杂性不仅表现在它们是由大量数目的组分所构成的，而且还表现在它们具有复杂的行为，我们所称的复杂系统是指具有较高复杂性的系统。如何定义复杂性和复杂系统呢？
　　复杂性的现代定义是以代数复杂性的概念为基础的。至少在某种程度上，一个系统的状态可以用一系列数据来描述，这些数据可用数字表示，它们构成一个数列，因此我们只要定义这种数列的复杂性就行了。举一个具体例子，比如l、4、9、16、25、36等数字构成的数列，我们发现这个数列可以由自然数n的平方得到。每当给出一个数列时，我们就进行类似的研究，确定是否存在一个计算机程序和一组初始数据，用它们是否可以计算出整个数列。它们若存在并能表达出来，则程序和初始数据的最短长度便是代数复杂程度的量度；若它们的长度大得难以表达（甚至不存在），则这样的系统就称为复杂系统。
　　我们可以在不同层次上来研究一个复杂系统。例如，可以在宏观层次上通过对宏观行为的研究来处理人体或其他动植物，或者在中间层次上研究各个器官的功能，或者在微观层次上研究DNA的化学。如果想寻求系统的普适定律，我们需要决定在哪个层次上来研究更合适，在微观层次还是宏观层次？例如，气体在微观层次上完全无序，而在宏观层次上看来却是均匀的，因此我们在宏观层次上研究气体才能得出普遍规律；与此不同，晶体在微观层次上井井有条，而在宏观层次上仍然是均匀的，因此我们无论在宏观还是微观层次上研究晶体都能得出普遍规律。
　　在选定的层次上，如何才能有效地研究复杂性和复杂系统呢？人类在任何层次上研究事物都有“还原论”和“整体观”这两种不同而互补的立场和方法。
　　“还原论”方法又称作分析的方法。它把系统分解成各种更简单的组分,研究这些组分的性质,据此再用形式逻辑推知其整体状态。此方法的优点是容易借助工具，结论清晰；缺点是在分解时必然会丢掉一些东西，它们虽小，但在长时期或大范围内可能起重要作用，如同造成混沌现象的“蝴蝶效应”或者像钢球落到刀刃上那样，它们产生的结果难以预测。
　　另一种方法可以称作“整体观”方法，它把系统作为一个整体来研究,不把系统进一步分解成各种简单组分,它研究和描述系统的整体状态及其随时间的变化。此方法优点是可以完整全面地认识复杂事物;缺点是不易借助工具，比较依赖人的知识、经验和直觉。
　　对于简单的系统，整体观和还原论是一致的。例如，对于理想气体组成的体系，热力学（用热量、压强、熵等概念描述宏观状态）和统计力学（用分子的速度分布、动能分布、混乱和有序的几率等概念描述微观状态）是完全一致的。我们可以用统计力学的微观定律推导出有关气体压强和温度的热力学定律。
　　由于科学在过去几百年中的大发展主要使用了还原论或分析的方法，现在自然界的各种简单系统的规律已经大致清楚，科学开始转向研究真实世界的复杂系统本身，才发现许多复杂系统的组分单元的数目太大，类型太多，无法用统计方法简单处理。使用分解和抽象时会丢掉许多看起来很小的因素，还有一些无法控制的初始条件中的微小变化可能导致最终结果的巨大差异，使这些系统的行为看起来像随机的（例如图3中的钢球与类似的掷骰子、扔硬币和天气现象等），其规律不能由其组分单元的规律推出。还原论或分析的方法具有局限性，科学开始更加重视整体观方法。
　　需要特别强调的是，整体观方法并非总是在还原论方法无法使用时才不得已而用的，它也可能是描述复杂系统的最佳方法，而且科学在过去几百年中的大发展中就使用过。例如，为了最好地描述气体的状态，我们不是给出组成气体的分子在每一时刻的所有坐标和动能，而是用压强和温度等宏观量。其实，正是自然界本身给我们人类提供了测量或感知这些量的方法。（未完待续）