后現(xiàn)代理論醫(yī)學(xué)對系統(tǒng)生物醫(yī)學(xué)的認(rèn)識
作者：中國醫(yī)藥信息學(xué)會北京分會后現(xiàn)代理論醫(yī)學(xué)專業(yè)委員會主任委員楊鴻智
楊鴻智博客
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一
系統(tǒng)論是奧地利生物學(xué)家貝塔朗菲在20世紀(jì)40年代建立起來的。因?yàn)樨愃史剖巧飳W(xué)家，是生物學(xué)的教授，終身以在大學(xué)教生物學(xué)為業(yè)，所以，可以說，系統(tǒng)論是貝塔朗菲在研究生物學(xué)時候所用的思想方法，系統(tǒng)論是生物學(xué)研究的產(chǎn)物，貝塔朗菲的功績在于，他把這個思想從生物學(xué)廣大到一般科學(xué)，建立了適用于一切科學(xué)門類的一般的系統(tǒng)論思想。因此，在我們說貝塔朗菲建立了系統(tǒng)論的時候，同時就已經(jīng)把一個事實(shí)作為前提條件承認(rèn)下來，這個事實(shí)就是，貝塔朗菲已經(jīng)是用系統(tǒng)論的思想在研究生物學(xué)。貝塔朗菲的生物學(xué)，是人類第一部系統(tǒng)論思想的生物學(xué)，用現(xiàn)在的說法，就叫做“系統(tǒng)生物學(xué)”。
二
貝塔朗菲在20世紀(jì)40年代建立了系統(tǒng)論以后，在自然科學(xué)中相繼出現(xiàn)了信息論，控制論，混沌論，協(xié)同學(xué)，耗散結(jié)構(gòu)理論等等理論，這些理論，現(xiàn)在統(tǒng)稱為“系統(tǒng)理論”。這些理論的出現(xiàn)，表明，在20世紀(jì)的整個后半個世紀(jì)中，系統(tǒng)論思想在自然科學(xué)的廣大領(lǐng)域中得到迅速的發(fā)展。還原論思想得到應(yīng)有的批判。
三
貝塔朗菲在20世紀(jì)40年代建立了系統(tǒng)論以后，不久，在20世紀(jì)50年代一開始，因?yàn)槲稚涂死锟私⒘薉NA雙螺旋結(jié)構(gòu)，生物學(xué)進(jìn)入“分子生物學(xué)”的新階段。在生命科學(xué)領(lǐng)域，在生物學(xué)中，研究基因，用基因來說明生命的思想成為生物學(xué)的主流思想。這個思想是一個典型的還原論思想。也就是說，在20世紀(jì)的后半個世紀(jì)中，生物學(xué)與整個的自然科學(xué)發(fā)展呈現(xiàn)兩個完全不同的景象。自然科學(xué)整體在向系統(tǒng)論科學(xué)方向發(fā)展，而生物學(xué)在向還原論方向發(fā)展。當(dāng)然，這是兩個完全不同的，完全相反的方向。在這個時候，許多重要的自然科學(xué)家都對生物學(xué)發(fā)展的還原論發(fā)現(xiàn)提出了批評，認(rèn)為，這個研究方向是錯誤的，是不會得到預(yù)期的結(jié)果的。但是，一方面是生物學(xué)還原論研究正在不斷發(fā)現(xiàn)許多新的事實(shí)，另一方面也是人類對生命問題的美好期待，人們默認(rèn)了生物學(xué)的這個研究方向。人們的潛意識中在想，也許這個研究真的能夠解決生命的秘密？
四
人類基因組計(jì)劃的完成，是人類科學(xué)歷史上的一件大事情。現(xiàn)在，在我們中國的普通公民中的印象是生命科學(xué)取得了一個偉大的勝利。甚至，在許多科學(xué)研究人員中也是這樣認(rèn)為。其實(shí)，人類基因組計(jì)劃的完成以后，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，這個計(jì)劃沒有達(dá)到原來預(yù)期的結(jié)果。原來是認(rèn)為基因組結(jié)構(gòu)完全認(rèn)識以后就可以解決所有生命問題了。但是，當(dāng)完成了這個任務(wù)以后發(fā)現(xiàn)，基因與生命活動之間沒有直接的聯(lián)系。如果說人類基因組計(jì)劃有什么結(jié)果，那么這個結(jié)果就是：人類并沒有如沃森和克里克兩位科學(xué)家所預(yù)想的那樣“揭示生命的奧秘”。當(dāng)然，在科學(xué)上，這也是一個成果，但是，這是應(yīng)該反面的，否定的成果，它告訴我們，以后不要再做這樣的事情了。這里，我們又發(fā)現(xiàn)我們現(xiàn)在存在的一個問題。本來，人類基因組計(jì)劃是一個失敗，是還原論思想的一個失敗，而我們中國人卻認(rèn)為是一個勝利。
五
人類基因組計(jì)劃的完成，第一次在生物學(xué)領(lǐng)域引起了對還原論思想的批判。生命科學(xué)的研究長期以來受研究手段的局限，只能把復(fù)雜系統(tǒng)分解成非常細(xì)小的局部加以研究，無法完整地理解系統(tǒng)水平的行為規(guī)律，長期以來的研究方式多是基于“還原論”的思路，把人體分割成許多獨(dú)立的部分，層層細(xì)分進(jìn)行研究。雖然這些研究已經(jīng)在生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用方面取得了巨大的成績，但是無論是對于人體的癌癥、
糖尿病這樣的復(fù)雜的疾病的機(jī)理和診療方法，還是對單細(xì)胞微生物的生長代謝規(guī)律的認(rèn)識，都沒有在本質(zhì)上取得突破。因此復(fù)雜性疾病研究和治療的突破必須依靠綜合的、整體的、多學(xué)科交叉的研究方式。傳統(tǒng)生物學(xué)主要基于還原論的研究，通過實(shí)驗(yàn)的方法解決問題[1-2]。傳統(tǒng)生物學(xué)家通過直接的觀察與實(shí)驗(yàn)收集數(shù)據(jù)，試圖在紛繁復(fù)雜的生命世界中尋找規(guī)律。10多年來，基因組計(jì)劃的實(shí)施使這一研究達(dá)到了高潮。然而，生物體是一個復(fù)雜系統(tǒng)，它不僅僅是基因與蛋白質(zhì)的集合，系統(tǒng)特性也不能僅僅通過勾畫其相互聯(lián)系而獲得完全理解。生命所具有的性質(zhì)往往涌現(xiàn)于整體而不是各個分離的部分。毫無疑義，這要求我們從系統(tǒng)水平來理解生物學(xué)系統(tǒng)。這一觀點(diǎn)已獲得廣泛的認(rèn)同，生物學(xué)研究重點(diǎn)正從20世紀(jì)的還原論研究轉(zhuǎn)向21世紀(jì)的整體論研究。對于20世紀(jì)的大多數(shù)實(shí)驗(yàn)生物學(xué)家而言，生命是一架基于還原論原理建造的“自動機(jī)”。隨著后基因組時代的到來，科學(xué)家們逐漸意識到，有機(jī)體是一個由成千上萬生物大分子和小分子相互作用形成的完整的復(fù)雜系統(tǒng)；只有認(rèn)識整個復(fù)雜系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能，才能真正地了解生命。系統(tǒng)生物學(xué)就是應(yīng)運(yùn)而生的研究復(fù)雜生物系統(tǒng)的新興學(xué)科。當(dāng)生物學(xué)已經(jīng)進(jìn)入對還原論進(jìn)行批判的階段的時候，我們生命科學(xué)界的研究人員，應(yīng)該對自己的思想進(jìn)行反思，應(yīng)該想一想自己的思想是什么思想，如果自己的思想方法是還原論的，就應(yīng)該趕緊進(jìn)行學(xué)習(xí)和改變。而問題的嚴(yán)重性這于，我們大多數(shù)研究人員沒有意識的自己還原論思想的實(shí)際情況，不但沒有學(xué)習(xí)新知識的需要，而且還把這些新的系統(tǒng)論的東西，周圍“偽科學(xué)”來反對和打擊。
六
人類基因組計(jì)劃的發(fā)起者和重要帶頭人胡德，在發(fā)現(xiàn)人類基因組計(jì)劃不能解決生命問題以后，立刻從還原論的立場跳出，打出“系統(tǒng)生物學(xué)”的新旗幟。胡德在1999年年底與另外兩名志同道合的科學(xué)家一起創(chuàng)立了世界上第一個系統(tǒng)生物學(xué)研究所（Institute for Systems Biology)。隨后，系統(tǒng)生物學(xué)便逐漸得到了生物學(xué)家的認(rèn)同，也喚起了一大批生物學(xué)研究領(lǐng)域以外的專家的關(guān)注。2002年3月，美國《科學(xué)》周刊登載了系統(tǒng)生物學(xué)專集，該專集導(dǎo)論中的第一句話這樣寫道："如果對當(dāng)前流行的、時髦的關(guān)鍵詞進(jìn)行一番分析，那么人們會發(fā)現(xiàn)，"系統(tǒng)"高居在排行榜上。"現(xiàn)在的問題是，在科學(xué)界已經(jīng)形成一個說法，認(rèn)為胡德是系統(tǒng)生物學(xué)的第一個創(chuàng)始人。
七
已經(jīng)如前面所說，系統(tǒng)論是奧地利生物學(xué)家貝塔朗菲在20世紀(jì)40年代建立起來的，貝塔朗菲已經(jīng)是用系統(tǒng)論的思想在研究生物學(xué)。貝塔朗菲的生物學(xué)，是人類第一部系統(tǒng)論思想的生物學(xué)，用現(xiàn)在的說法，就叫做“系統(tǒng)生物學(xué)”�，F(xiàn)在說胡德是系統(tǒng)生物學(xué)的第一個創(chuàng)始人，是與系統(tǒng)論思想發(fā)展的歷史，與生物學(xué)發(fā)展的歷史不符合的，是明顯，完全的錯誤。
八
這個錯誤之所以出現(xiàn)，不能用字面上的東西來理解，必須要從理論的實(shí)際內(nèi)容來理解。根據(jù)胡德的定義，系統(tǒng)生物學(xué)是研究一個生物系統(tǒng)中所有組成成分（基因、mRNA、蛋白質(zhì)等)的構(gòu)成，以及在特定條件下這些組分間的相互關(guān)系的學(xué)科。這里有一個詞“所有組成成分（基因、mRNA、蛋白質(zhì)等)的構(gòu)成”。也就是說，用普通公民很容易理解的語言來說，胡德的系統(tǒng)生物學(xué)，就是動用現(xiàn)在最先進(jìn)的信息工具，對生命所有結(jié)構(gòu)進(jìn)行信息測量，以后，再把所得到的生命結(jié)構(gòu)的所有信息整合起來，這個整合的結(jié)果，就是我們對生命的最終的最全面的最正確的認(rèn)識。而這個思想，完全違背了系統(tǒng)論思想中最基本的原理。系統(tǒng)論的一個最基本的原理就是說，系統(tǒng)雖然是有許多組成部分組合而成的，但是，這些組成部分的“簡單加和”不是系統(tǒng)整體。系統(tǒng)的一個明顯特點(diǎn)是1十1不等于2，而是1十1大于2。請看系統(tǒng)論內(nèi)容小結(jié)：
1 世界上的物質(zhì)分為兩大類，
一類是簡單物質(zhì)，另一類是復(fù)雜物質(zhì)。
2 系統(tǒng)和子系統(tǒng)
復(fù)雜物質(zhì)是由簡單物質(zhì)按等級層次原理有機(jī)組合的物質(zhì)，復(fù)雜物質(zhì)稱為“系統(tǒng)”，復(fù)雜物質(zhì)的組成部分稱為“子系統(tǒng)”。
3 機(jī)械論的適用范圍
機(jī)械論只適用于簡單物質(zhì)的簡單運(yùn)動，不適于復(fù)雜物質(zhì)的復(fù)雜運(yùn)動。
4 系統(tǒng)的整體功能狀態(tài)有誰決定
系統(tǒng)的整體功能狀態(tài)是由子系統(tǒng)之間的相互作用決定的。（不是由領(lǐng)導(dǎo)決定的)
5 子系統(tǒng)之間的相互作用是正反饋
子系統(tǒng)之間的相互作用常呈正反饋性質(zhì)，有破壞系統(tǒng)整體穩(wěn)定趨勢。
6 中樞調(diào)節(jié)控制是負(fù)反饋
系統(tǒng)為保持整體穩(wěn)定有中樞調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)，中樞調(diào)節(jié)控制一般屬負(fù)反饋性質(zhì)。
7 1十1 > 2
系統(tǒng)整體功能大于子系統(tǒng)功能之合，任一子系統(tǒng)的運(yùn)動狀態(tài)不能說明更不能替代系統(tǒng)整體的功能狀態(tài)。子系統(tǒng)功能的簡單相加不代表系統(tǒng)整體。
胡德的系統(tǒng)生物學(xué)是希望用子系統(tǒng)功能的簡單相加來說明系統(tǒng)整體，這是對系統(tǒng)論的錯誤理解，也是系統(tǒng)論思想明確否定的思想，這不是系統(tǒng)論思想。實(shí)際上也很好解釋這樣思想是怎樣產(chǎn)生的。所謂機(jī)械論思想，是直接的線性因果關(guān)系的思想，還原論，就是要在生命活動中找到每個活動的直接的線性因果關(guān)系。現(xiàn)在，人類基因組計(jì)劃已經(jīng)告訴我們，原來認(rèn)為可以順著基因這個線，不斷追下去，就可以找到那個決定我們生命秘密的基因。現(xiàn)在，知道，生命不是基因一條線，還有許多以“組”命名的線，那么，我們就按這些已經(jīng)知道的線都去走一遍。都走過了，都知道了，我們就完成了對生命整體的認(rèn)識。但是，現(xiàn)在我們要說的是，這些人在走生命系統(tǒng)的沒一條線的時候，都是用的還原論的直接的線性因果關(guān)系這樣的思想方法，所謂的全面，只是多次重復(fù)的機(jī)械論。
九
胡德的系統(tǒng)生物學(xué)思想除了不符合經(jīng)典的系統(tǒng)論思想以為，更缺少協(xié)同學(xué)思想，這個協(xié)同學(xué)的內(nèi)容是：
1 系統(tǒng)論說系統(tǒng)整體功能狀態(tài)有子系統(tǒng)之間的相互作用決定。
2 子系統(tǒng)之間的相互作用決定有負(fù)反饋和正反饋兩種。
3 負(fù)反饋的作用是維持系統(tǒng)整體平衡。
4 正反饋的作用是在系統(tǒng)出現(xiàn)危機(jī)時使系統(tǒng)發(fā)生質(zhì)變，在新的條件下達(dá)到新的平衡。
5 哈肯用“協(xié)同”代替“相互作用”。相互作用在牛頓經(jīng)典力學(xué)中是大小相同、方向相反的，在系統(tǒng)論中主要強(qiáng)調(diào)為保持系統(tǒng)整體功能狀態(tài)的負(fù)反饋調(diào)節(jié)，而負(fù)反饋是以壓抑、限制子系統(tǒng)為目的的，哈肯指出，相互作用除大小相等，方向相反和壓抑，限制之外，還有合作共同促進(jìn)的一種，哈肯將這種相互作用稱為協(xié)同作用，其實(shí)協(xié)同作用就是維納在控制論中已經(jīng)提出的正反饋。但維納在創(chuàng)立控制論時主要目的是如何實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的穩(wěn)定、平衡。如何維持現(xiàn)狀，因此，主要研究如何發(fā)揮利用負(fù)反饋控制的問題，而對正反饋問題未予重點(diǎn)研究。啥肯在研究了這些正反饋之后指出，這些協(xié)同作用在系統(tǒng)處于平常正常穩(wěn)定狀態(tài)時不表現(xiàn)出來，只有在系統(tǒng)發(fā)生相變、質(zhì)變、飛躍時才表現(xiàn)出來，而且正是這些正反饋協(xié)同作用促使了系統(tǒng)發(fā)生質(zhì)變。因?yàn)檫@些協(xié)同關(guān)系在平常時不存在，故科學(xué)界稱這正反饋協(xié)同作用為“影子系統(tǒng)”、“第三只手”（我們中國的“非政府組織”)
6 序參量：在子系統(tǒng)中，慢變量是決定系統(tǒng)整體功能狀態(tài)的主要子系統(tǒng)，這個慢變量又稱為序參量。即決定系統(tǒng)有序程度的參量，也即決定事物狀態(tài)的主要矛盾或矛盾的主要方面。哈肯發(fā)現(xiàn)在影響系統(tǒng)狀態(tài)的眾多參量中有快變量和慢變量兩種，而慢變量決定系統(tǒng)演化的過程，決定演化結(jié)果出現(xiàn)的結(jié)構(gòu)和功能，因此稱慢變量為序參量。毛澤東同志在矛盾論中提出了主要矛盾和矛盾轉(zhuǎn)化的理論，但毛澤東沒有得出確定主要矛盾的客觀指標(biāo)，因此，限制了辯證法在科研和生產(chǎn)實(shí)踐中的應(yīng)用，而哈肯用慢變量的方法解決了確定主要矛盾的客觀指標(biāo)，這也就為辯證法在自然科學(xué)中的普及落實(shí)開辟了可行性。
7 支配原理：以上條為基礎(chǔ)得出結(jié)論：在系統(tǒng)中快變量服從于慢變量、快變量受慢變量支配�！爸洹爆F(xiàn)象也是社會生活中和科研、生產(chǎn)實(shí)踐中大量存在的普遍現(xiàn)象，而這個現(xiàn)象一直沒有客觀指標(biāo)進(jìn)行研究和控制，協(xié)同學(xué)為此提供了客觀工具。
8 正反饋在相變中起主要作用的理論，為復(fù)雜系統(tǒng)的自組織理論打下基礎(chǔ)。
協(xié)同學(xué)說了兩件事情。
1 系統(tǒng)的質(zhì)變是有正反饋決定的。
2 提出了確定主要矛盾的定量方法——慢變量
也就是說，一個系統(tǒng)，不但是由許多子系統(tǒng)組合而成的，而且，在這個系統(tǒng)中，上一層次的系統(tǒng)都是由下一層次系統(tǒng)經(jīng)過正反饋的突變形成的，這些突變是直接的線性因果關(guān)系沒有辦法計(jì)算和測量的。
十
因?yàn)樯厦娴脑�，我們說胡德的系統(tǒng)生物學(xué)，實(shí)際上不是系統(tǒng)論思想的生物學(xué)，所以不應(yīng)該叫“系統(tǒng)生物學(xué)”，它是機(jī)械論還原論思想方法的多次重復(fù)，是多次重復(fù)的還原論。如果知道了胡德的系統(tǒng)生物學(xué)與貝塔朗菲的系統(tǒng)論的生物學(xué)的區(qū)別，那么，我們倒是可以承認(rèn)系統(tǒng)生物學(xué)是胡德發(fā)明的了，只不過這里的“系統(tǒng)”二字應(yīng)該加上引號，用還原論來理解。
十一
胡德的系統(tǒng)生物學(xué)，已經(jīng)傳入我國，陳竺的系統(tǒng)生物醫(yī)學(xué)研究所就是這個思想的產(chǎn)物。大家都用系統(tǒng)論這個名稱，是一個好事情，說明還原論終于從生物學(xué)的最高處跌落下來。系統(tǒng)論已經(jīng)得到充分的宣傳，使許多人不得不用系統(tǒng)論這個口號了。當(dāng)然，在還原論向系統(tǒng)論轉(zhuǎn)變的初期，出現(xiàn)表面的系統(tǒng)論，實(shí)際的還原論，這是非常自然的事情，這只是向真正的完全的系統(tǒng)論前進(jìn)的一個過程，真正的完全的系統(tǒng)論是肯定會實(shí)現(xiàn)的，比較幾年前，還根本沒有人愿意說自己是系統(tǒng)論的時候，我們會感覺已經(jīng)有了非常大的進(jìn)步了。
－－－－－－－－－－－論壇反應(yīng)與交流
天益社區(qū) » 健康生活
知北游
2006-8-27 22:47
學(xué)習(xí)
鳳凰論壇首頁 -> 健康每一天
天T_dear
2006-8-29 周二, 01:53
不管怎么樣，我不支持人類基因組的做法！ 如果我們繼續(xù)那么做，那將是我們毀滅自己的第一步！
鳳凰論壇首頁 -> 健康每一天
fengzz207
2006-8-29 周二, 14:29
天T_dear 寫道: “不管怎么樣，我不支持人類基因組的做法！ 如果我們繼續(xù)那么做，那將是我們毀滅自己的第一步！” 我也是這種看法..
天涯社區(qū)168論壇 → 醫(yī)學(xué)版塊之一 → 醫(yī)理真?zhèn)?br >年輪
超級版主
2006-8-29 20:32:15
中醫(yī)學(xué)是最完整的系統(tǒng)醫(yī)學(xué),她集自然,生命,生理,病理,養(yǎng)生,保健,飲食,心理等等于一身.她包羅萬象博大精深.我們不去研究發(fā)展自己的民族醫(yī)學(xué),為何非要學(xué)洋人走路究竟是為何?
天涯社區(qū)168論壇 → 醫(yī)學(xué)版塊之一 → 醫(yī)理真?zhèn)?br >無為
版主
2006-8-29 22:24:36
用我們的胃吃洋人的飯,消化系統(tǒng)能舒服嗎?不得"媚"病才怪呢.
神農(nóng)茶館--
中國藥科大學(xué)BBS → 學(xué)習(xí)與工作區(qū) → 『學(xué)術(shù)科研』
rainjalick
2006-8-30 15:24:41
精辟～～
精品文化論壇 -> 雜文世界
lenglong
論壇版主
2006-08-28 19:46 PM|
樓主的理論比較深澀，俺不懂，為了蓋貼，對不起了，嘿嘿
精品文化論壇 -> 雜文世界
青青河邊草
論壇版主
2006-08-28 21:43 PM|
樓主的孜孜不倦精神令人敬佩!
博客論壇 > 文化論壇 > 哲學(xué)心理
希明揚(yáng)
08-28 15:53
少有的生物學(xué)和醫(yī)學(xué)理論的傳播者。歡迎多發(fā)這樣的文章。本人對具體醫(yī)學(xué)不懂，但能關(guān)注和思考醫(yī)學(xué)。
陽光島社區(qū) ->討論區(qū) ->天下雜談
【歐亞大陸】
社區(qū)管理員
06/08/28 19:15
請樓主再把后現(xiàn)代理論醫(yī)學(xué)講的通俗一些（用一千字)，如何，，，
陽光島社區(qū) ->討論區(qū) ->天下雜談
黎家美沙酮
06/08/28 19:25
同感
陽光島社區(qū) ->討論區(qū) ->天下雜談
楊鴻智
06/08/30 23:03
后現(xiàn)代理論醫(yī)學(xué)是以系統(tǒng)理論為指導(dǎo)的新醫(yī)學(xué).該理論認(rèn)為,在生命組織中干細(xì)胞是決定機(jī)體功能狀態(tài)最基本的因素.通過調(diào)節(jié)機(jī)體內(nèi)環(huán)境和為干細(xì)胞提供再生所需要的物質(zhì)和能量,就可以使干細(xì)胞在患者體內(nèi)原位再生,實(shí)現(xiàn)器官重構(gòu),使器質(zhì)性病變得到治療.現(xiàn)在,已經(jīng)在北京醫(yī)藥信息學(xué)會內(nèi)成立了后現(xiàn)代理論醫(yī)學(xué)專業(yè)委員會,楊鴻智是主任委員.
創(chuàng)造論壇 → 綜合交流區(qū) → 創(chuàng)友神聊
1211
版主
2006-08-30 14:35
系統(tǒng)論符合中國的傳統(tǒng)文化，也是中國人能接受的思維方式，但是已經(jīng)被國人拋棄，需要再開發(fā)，及早奠定思維方法的基礎(chǔ)。對于醫(yī)學(xué)人才的培養(yǎng)，真是一個系統(tǒng)工程。
