解决中医学现代研究关键科学问题 开拓973计划中医研究新领域 To solve the key scientific problems in modern research of TCM Open up new research fields of 973 Plan’s TCM research 赵宏杰(吉林市中医院 吉林吉林 132011) 关键词:中医学现代研究 关键科学问题 973计划 证候 Key words: modern research of TCM; the key scientific problems; 973 Plan;Syndrome 摘要:如何评价中医学现代研究的关键科学问题是否解决,是确认相关研究是否取得重大突破的关键。笔者的研究从多个角度取得了突破。期待更多的认可与合作。 Abstract:Irecently completed and published dozens of papers use modern scientific methodsto explain the scientific connotation of TCM theorys, brief summary is asfollows。 中医学的现代研究具有非常重要的价值,这些年取得了许多重要进展,但是没有提重大突破。关键科学问题的解决或者重大突破意义重大,如何评价重大突破是个新的问题。 1.如何评价中医学现代研究的关键科学问题是否解决了? 笔者以为至少有两点,一是从事现代科学前沿研究的人能够读懂理解中医学所讲的内容、或者无法质疑中医学的内容。二是中医学能够利用现代医学生物学的知识充实发展自己,同时可以为中医学开拓出许许多多的新的研究领域。 笔者的多项研究都体现了上述特点,详述如下。 2.中医学现代研究的关键科学问题与解决 证候、方剂、针灸原理三大方向中,笔者主要研究的是证候,扼要的总结如下。 2.1 证候的模型观 证候是应用宏观方法建立的宏观的人个体整体层次的病理生理学模型[1]。古典西医的四行体液模型是与中医五行藏象证候大体近似的层面的模型[10]。 近100多年来现代西医更加熟悉还原论,所以对古典西医的这个模型相当生疏。 吴睿指出:今天有许多生物学家的确是从“计算”的角度,来看待数学对生命科学的作用的。然而,对于理解生命现象来说,计算是远远不够的。 对于今天的生物学者,数学的价值应该体现在“模型化”(modelling)方面。通过模型的构建,那些看上去杂乱无章的实验数据将被整理成有序可循的数学问题;通过模型的构建,所要研究的问题的本质将被清晰地抽象出来;通过模型的构建,研究者的实验不再是一种随意探索,而是通过“假设驱动”(hypothesis-driven approach)的理性实验,就如同物理学家的工作一样。 如果采用这样的假设:生命的本质最终是体现在数学规律的构成上,那么,没有数学显然就不能真正和彻底地揭示出生命的本质[2]。 系统生物学快速发展以来,模型概念得到越来越多的重视,对于如何建立宏观的人个体整体层次的病理生理学模型,对接中医宏观模型与生物医学的微观数据,笔者给出了自己的方法。比如以代谢物组学为参照介绍血液指纹图谱中医药信息学研究方法[3]。(如果想把“证候的模型观”推介给学术界,就应简明扼要地介绍清楚这里所说的中医药信息学研究方法。遗憾的是,作用没有这样做。) 医学系统生物学即系统医学,开始把整合数据指标建模作为自己的灵魂,向宏观医学回归,国际系统生物学、代谢组学的前沿人物频频光顾中国关心中医,可以看作是认可中医模型方法的巨大潜在价值。 古希腊的土、气、水、火四元素模型和中国的阴阳五行模型为什么容易被认为是伪科学呢?(先不讨论伪科学的提法的属性) 从模型角度看,四元素模型和阴阳五行模型都是topdown模型,即对研究域或者论域的全域进行模块化分,模块化分之后的层级嵌套,以及相关性分析。这是对复杂系统进行约简化研究的方法,由于划分的层级和模块之间可以有多个联系或者制约反馈通路,所以,对于仍然习惯线性思维的人来说,理解起来困难巨大。而且解释起来经常是随意性太大,所以,易于被污蔑为伪科学。把四元素和阴阳五行理解为符号以及基于符合的逻辑运算,而且是高度抽象的类的符号,这样方便理解中医模型。(阴阳五行框架结构如果象作者所说的那样,作为符号和模型来理解,并且要利用这个模型,就应明确这个模型的利用价值何在?并且回答,《中医基础理论》总论中普遍提到阴阳五行学说的历史局限性,是否会影响这个模型的现实利用价值?临床上中医脏腑辨证等是否全面适应这个模型?这些问题没有搞清楚之前,看不出建立这个逻辑运算模型有何意义。实际上,受五行管控的脏腑辨证,包括母病及子、子病及母、乘、侮、反克等,按照五行关系,脏腑辨证是个定数,这在《千金要方》中即有虚邪、实邪、微邪和贼邪的说法。但统编教材和当今临床不可能按照这个规律全面见到这个定数。因此,所谓阴阳五行模型、藏象模型和证候模型没有实际意义。) 中医学把阴阳五行模型应用于人体形成藏象模型和证候模型,笔者提出内环境自稳态可以作为藏象模型的生物学原型[4]。(这里同样应简要介绍什么叫“内环境自稳态”?什么叫“藏象模型的生物学原型”?总不能让读者去翻原文后再判断吧) 有了生物学原型的中医模型可以是复杂,但不会是玄虚(由于脏腑辨证临床不是定数,故而不玄虚几乎是不可能的)。 2.2 证候:宏观方法、宏观学科、宏观模型 2.2.1对于中医的宏观方法,人们往往是笼统的承认;但是对宏观学科基本上是没有概念(什么是宏观学科、微观学科?作者列属的宏观学科中,除中医学外,热力学、宏观经济学等毫无疑问是有概念的,作者称“没有概念”从何而论?)。笔者提出中西医-宏观学科-微观学科对照表。 | 宏观 | 微观 | 医学 | 中医、西方传统医学(宏观医学) | 西医(微观医学) | 物理学 | 热力学 | 统计物理学 | 经济学 | 宏观经济学 | 微观经济学 | 方法 | 宏观方法 | 微观方法 | 优缺点 | | |
表1.中西医-宏观学科-微观学科对照表 诘难中医的人往往说化学、物理系全世界只有一个,为什么在西医之外要有一个中医?看上面的表,可以发现问者既忽略了物理学和经济学中的宏观学科、微观学科之差别,更完全无视了古典西医。(决定宏观与微观的依据是什么?是物理量吗?如果基于物理方面,两者相差109。把中医划归宏观学科,西医划归微观学科是依据这个吗?显然没有明确的根据,故而是不妥当的) 2.2.2中医方法的特点 中医方法的核心特点是整体方法[5]。细分下来,①分析方面是整体-还原法;②综合方面是合成-整体法,即多属性整合判断。③干预方面是整体干预。 整体包括空间整体、时间整体和时空整体。(表面看来,《中医基础理论》从“人体是有机的整体”和“人与自然界的统一性”论述整体观。其实,两部分内容涉及的却都是五行学说、藏象学说。进而说明中医的整体是借助五行学说和藏象学说建立起来的。前面作者把阴阳五行称之为符号,那么这个整体实际上就是借助符号用生克制化关系维系起来的整体,并非实体的整体。那么这个整体与还原法如何建立联系呢?由此可见,作者建立的整体-还原法和合成-整体法,没有客观性和科学性) ①整体-还原法把时空整体还原为时间整体、空间整体;对时间整体、空间整体进行多层次、多角度的单元化分(此方法现代科学中称为聚类分析、时间聚类分析);并且对划分的单元赋予阴阳五行属性;比如对舌象、面部的区域划分,以及对区域以阴阳五行脏腑分属。对季节的时间段划分以及五行分属……。 划分的单元不都是5个。五色、五季、五声、五志、五味,是5个单元;三阴三阳是6个单元;十天干,十二地支,是10个和12个单元,但是每个单元都要赋予阴阳五行的属性。(根本的东西还是离不开符号意义上的五行) ②合成-整体法对时空整体实际运行状态的多属性整合判断。比如,脉象是由脉位、脉体、脉力、脉率、脉律、脉幅、脉形七个基本要素所组成。由此组合出诸多脉象,即多属性整合。 中医临床以望闻问切获得的信息四诊合参得出机体的证候;四诊合参是多属性整合判断。在现代学术界,多属性整合判断、多指标评价这样的方法是20世纪80年代以来才蓬勃发展起来的,与复杂性科学的兴起大体同步;所以,之前的学者对这方面相对陌生。 2.2.3整体-还原法的新发展 ①对系统、器官、细胞、基因、代谢、蛋白质等层次的阴阳五行划分。(如何划分?其中的器官与中医的脏腑是什么关系?) 对每一层次的结构和功能进行单元划分,并且对各区域赋予阴阳五行属性。 此研究将是个长期的过程。 ②整体-还原法≈全域还原≈(全周期+全界面+全组分)分类 全界面+全组分分类: 传统:面诊:脏腑分属,全面部;舌诊:脏腑分属,全舌面--全截面映射。 西医近似方法:血清蛋白质电泳,清蛋白、α1、α2、β及γ球蛋白--全组分。 中医现代研究中违反全组分分类的情况:笔者把蛋白质组的全组分划分为5组,依据藏气法时理论(生物节律)划分。在一个昼夜周期中,根据每一种蛋白质的血中含量峰值所处时间段的不同,聚为五个单元。肝、心、肾、肺、脾。(此方法现代科学中称为时间聚类分析temporalclusting analysis) | A血中含量--肝 | B血中含量--心 | C血中含量--脾 | D血中含量--肺 | E血中含量--肾 | 日出 | 最高 | | | | | 日中 | | 最高 | | | | 日昳 | | | 最高 | | | 日入 | | | | 最高 | | 夜半 | | | | | 最高 |
表2:藏气法时血液组分含量表(表中A、B、C、D、E分别都是什么蛋白?蛋白就此5种吗?这些蛋白和蛋白质组与面诊、舌诊、脉诊是什么关系?与系统、器官、细胞、基因、基因组、代谢物和代谢组分别又是什么关系?这种关系是凭什么建立起来的?这些全部都是未知数,并且也不可能建立起相互间的关系。) ③合成-整体法的新发展: 结构方程模型证候研究,成功利用了传统四诊信息。 应用层次分析法、综合指数这样的综合评价方法和数学工具,把中医的多属性整合判断方法予以现代数学运算以及结果的数字化表示,具体如证候指数[6]、证候综合指数、藏象指数……。(作者引用自己在学术会议上的学术论文,并没有讲清什么叫证候综合指数、藏象指数?具体是如何计算的?) 证候指数:把综合指数方法推广到传统四诊信息和西医检测数据,把综合判断无量纲数量化表达;证候综合指数体系,可以多角度认知证候。 中医证候量化应该细分为属性量化和评价量化。属性量化即对单一的症状、体征等的量化。评价量化即对四诊合参过程和结果的量化。 2.3五行藏象、关系医学与复杂系统的相关性解读 王永炎教授的证候研究中提到关系医学,申漳的著作《中医今解与关系医学》亦有同样的提法。笔者从五行藏象、复杂系统建模的角度讨论关系医学。 从现代数学观点看,两个集合没有关系则相关系数是0,正相关则相关系数为正数,负相关则相关系数为负数。相关系数又称皮(尔生)氏积矩相关系数,说明两个现象之间相关关系密切程度的统计分析指标。相关系数用希腊字母γ表示,γ值的范围在-1和+1之间。γ>0为正相关,γ<0为负相关。γ=0表示不相关;γ的绝对值越大,相关程度越高。 中医五行藏象的系统建模过程中,首先是无极生太极,划定系统的边界,然后太极生两仪(阴阳)、两仪生四象五行,即对系统内部进行子系统划分,太极生两仪即把系统划分为2个子系统,他们之间是完全负相关。五行是阴阳的细分。五行子系统的划分方法是与系统完全正相关的那部分为土集合,与土集合中高度正相关的那部分为金集合,与土集合中低度正相关的那部分为火集合,与土集合中高度负相关的那部分为水集合,与土集合中低度负相关的那部分为木集合。(纯粹是无聊的智力游戏) 至此整个系统被划分为5个子系统。 为什么这5个子系统中间的是土集合?因为它代表了系统,尤其是动态系统发育发展的巅峰状态。 这样我们也就把五行和相关性,五行藏象和关系医学联系起来了;把五行藏象和复杂系统也联系起来了。在动态系统中,各子系统不仅有内容相关性,而且有次序相关性,整个次序相关性,五行藏象里面用的术语与集合内容正相关是同一个术语是“相生”,因此,五行藏象的五脏不仅有相关性的内涵,而且具备协同学的序参量的意味。 阴阳五行作为传统文化中的数学和逻辑(阴阳五行之中,不存在数学和逻辑问题。但应承认存在象数,但不是数学),只是一种工具,具体到各个学科,就象应用数学的研究那样需要结合各学科自己独特的情况建立数学模型那样,建立的具体模型也是不同的中医就有五行藏象和六经藏象的不同…… 现代数学有许多分支,阴阳五行具有属性数学的特征。 孟凯韬著阴阳五行数学及其在中医学上的应用,提出阴阳五行数学是哲理数学的分支学科。论及阴阳五行数学的基本理论及其在中医学,特别是辨证论治中的应用。其中的数十个定理是根据从阴阳五行的特征抽象出的3个公理严格推导出来的[7]。耿志琦在阴阳五行进入现代的数学模型解析中用“离散数学”中的“图论”里的“有向图”和“关联矩阵”表示出阴阳五行,建立“相生相克”“相乘相侮”的图形和数学表达式,使阴阳五行数学化[8]。 众多关于阴阳五行的现代数学研究,因为笔者找到了五行藏象模型的生物学原型,就成为中医系统生物学研究的利器了[9]。 2.4 钱学森、中医、医学生物学与理论生物物理学 钱学森先生对中医的发展帮助巨大,他最感兴趣的其实是薛定谔《生命是什么》的研究领域,即理论生物物理学,中医里面气、经络是与这个关系最密切的,由于理论生物物理学在全世界仍然是发展的初始阶段,所以可借鉴的国际资源少。但是,这正是中医学能够在国际上作为原始创新的可以大有作为的领域啊。973中医项目不借此推到中国的中医和理论生物物理学研究,是不是好可惜啊?中医界不借此吸引更多的现代科学家参与进来,是不是更可惜啊?(作者的这项研究不可能进入973中医理论重大专项;同时把时间耗在此类研究方面,劳民伤神,没有任何意义) 2.5 证候指数与四诊合参[6] 以证候相关的理化指标(理化检测指标:影像学指标、功能检测指标、生化指标、病理指标等)为样本,采用线性或者非线性回归方法,建立证候指数证候替代指标,对中医临床疗效评价有突破性作用。(以中医的证与生化、影像、功能和病理指标建立相互间关系,始自20世纪50年代末,原称证本质研究,进入本世纪以来,改称证的生物学特征研究,包括证候基因组学研究、证候蛋白质组学、证候转录组学和证候代谢组学,迄今为止,没有一个是成功的。本文作者的设想,比以往的研究更离谱,所以没有可操作性和科学性。其原因,限于篇幅和时间,在此不赘) 2.5.1体现了中医的整体观念和辨证论治思想,(具备整体、动态、联系、协调的原则和方法,能够反应中医优势和特点。)
2.5.2实现了指标的客观化,吸收了证本质研究和证候理化指标相关性研究的成果,包容性强大,能够及时吸收传统证候研究和现代医学研究的进展,
2.5.3 与结局指标比,可以让患者和医生及时的看到变化,与量表指标比,适用面更广,
2.5.4过去有学者用证候积分,但是对于向其他学科和全社会介绍中医,展示中医的科学内涵,指数这个概念价值极大,因为指数概念与非线性,周期波动性、隐函数,复杂系统,信息这些概念的关联度远远高于积分这个概念,
2.5.5 对于基层单位和简便化需要高的地方和时刻、危机时刻有意义;有利于观察体内多层次、多环节之间的互动关系。
3 结语 经济、精力和能力条件所限,笔者不方便更多的深入讨论问题,如果能够得到充分的支持,笔者还是愿意进行相关研究的。更多文章及具体内容请登录cnki检索赵宏杰吉林市中医院。 参考文献: [1]路甬祥.百年物理学的启示[J].科学中国人.2005,7: [2]吴家睿.抽象的价值——数学与当代生命科学[J].科学(上海).2002,54(4):23-25 [3]赵宏杰,雷钧涛.以代谢物组学为参照介绍血液指纹图谱中医药信息学研究方法.[J].中华中医药学刊, 2007,25(9):1903-1904 [4]林宇春.赵宏杰.张学斌.略论藏象内环境自稳态学说[J].中国中医基础医学杂志.2008(08): [5]宋玉玲;赵宏杰;张笑波;中医学为复杂性科学的涌现性及其方法论难题提供了解决之道[J];中华中医药学刊;2008(09): [6]黎明全; 赵宏杰; 王洪峰;创立证候指数、证候替代指标的方法及方法学基础.第四次全国中西医结合诊断学术研讨会.2010-07-01 [7]孟凯韬.阴阳五行数学及其在中医学上的应用.[M].科学出版社.北京.2007-8 [8]耿志琦.阴阳五行进入现代的数学模型解析.天地生人讲座快讯.2009. [9]李富仁,赵宏杰,雷钧涛.中医系统生物学研究几个关键问题.[J].中医药临床杂志, 2008,2: 81-83 . [10]朱瑞生; 林宇春; 赵宏杰;四行体液学说与五行藏象理论及藏象内环境自稳态学说的关系[J].中国医药导报.2010(01) 作者简介:赵宏杰( 1971-),男,吉林吉林人,副主任医师,研究方向:中医学现代研究方法学、中医理论及临床研究。
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