后現(xiàn)代理論醫(yī)學對系統(tǒng)生物醫(yī)學的認識
作者：中國醫(yī)藥信息學會北京分會后現(xiàn)代理論醫(yī)學專業(yè)委員會主任委員楊鴻智
楊鴻智博客
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一
系統(tǒng)論是奧地利生物學家貝塔朗菲在20世紀40年代建立起來的。因為貝塔朗菲是生物學家，是生物學的教授，終身以在大學教生物學為業(yè)，所以，可以說，系統(tǒng)論是貝塔朗菲在研究生物學時候所用的思想方法，系統(tǒng)論是生物學研究的產(chǎn)物，貝塔朗菲的功績在于，他把這個思想從生物學廣大到一般科學，建立了適用于一切科學門類的一般的系統(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)把一個事實作為前提條件承認下來，這個事實就是，貝塔朗菲已經(jīng)是用系統(tǒng)論的思想在研究生物學。貝塔朗菲的生物學，是人類第一部系統(tǒng)論思想的生物學，用現(xiàn)在的說法，就叫做“系統(tǒng)生物學”。
二
貝塔朗菲在20世紀40年代建立了系統(tǒng)論以后，在自然科學中相繼出現(xiàn)了信息論，控制論，混沌論，協(xié)同學，耗散結構理論等等理論，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世紀的整個后半個世紀中，系統(tǒng)論思想在自然科學的廣大領域中得到迅速的發(fā)展。還原論思想得到應有的批判。
三
貝塔朗菲在20世紀40年代建立了系統(tǒng)論以后，不久，在20世紀50年代一開始，因為沃森和克里克建立了DNA雙螺旋結構，生物學進入“分子生物學”的新階段。在生命科學領域，在生物學中，研究基因，用基因來說明生命的思想成為生物學的主流思想。這個思想是一個典型的還原論思想。也就是說，在20世紀的后半個世紀中，生物學與整個的自然科學發(fā)展呈現(xiàn)兩個完全不同的景象。自然科學整體在向系統(tǒng)論科學方向發(fā)展，而生物學在向還原論方向發(fā)展。當然，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家都對生物學發(fā)展的還原論發(fā)現(xiàn)提出了批評，認為，這個研究方向是錯誤的，是不會得到預期的結果的。但是，一方面是生物學還原論研究正在不斷發(fā)現(xiàn)許多新的事實，另一方面也是人類對生命問題的美好期待，人們默認了生物學的這個研究方向。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
人類基因組計劃的完成，是人類科學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取得了一個偉大的勝利。甚至，在許多科學研究人員中也是這樣認為。其實，人類基因組計劃的完成以后，科學家發(fā)現(xiàn)，這個計劃沒有達到原來預期的結果。原來是認為基因組結構完全認識以后就可以解決所有生命問題了。但是，當完成了這個任務以后發(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劃有什么結果，那么這個結果就是：人類并沒有如沃森和克里克兩位科學家所預想的那樣“揭示生命的奧秘”。當然，在科學上，這也是一個成果，但是，這是應該反面的，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，而我們中國人卻認為是一個勝利。
五
人類基因組計劃的完成，第一次在生物學領域引起了對還原論思想的批判。生命科學的研究長期以來受研究手段的局限，只能把復雜系統(tǒng)分解成非常細小的局部加以研究，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立的部分，層層細分進行研究。雖然這些研究已經(jīng)在生物醫(yī)學應用方面取得了巨大的成績，但是無論是對于人體的癌癥、
糖尿病這樣的復雜的疾病的機理和診療方法，還是對單細胞微生物的生長代謝規(guī)律的認識，都沒有在本質上取得突破。因此復雜性疾病研究和治療的突破必須依靠綜合的、整體的、多學科交叉的研究方式。傳統(tǒng)生物學主要基于還原論的研究，通過實驗的方法解決問題[1-2]。傳統(tǒng)生物學家通過直接的觀察與實驗收集數(shù)據(jù)，試圖在紛繁復雜的生命世界中尋找規(guī)律。10多年來，基因組計劃的實施使這一研究達到了高潮。然而，生物體是一個復雜系統(tǒng)，它不僅僅是基因與蛋白質的集合，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)水平來理解生物學系統(tǒng)。這一觀點已獲得廣泛的認同，生物學研究重點正從20世紀的還原論研究轉向21世紀的整體論研究。對于20世紀的大多數(shù)實驗生物學家而言，生命是一架基于還原論原理建造的“自動機”。隨著后基因組時代的到來，科學家們逐漸意識到，有機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雜系統(tǒng)；只有認識整個復雜系統(tǒng)的結構和功能，才能真正地了解生命。系統(tǒng)生物學就是應運而生的研究復雜生物系統(tǒng)的新興學科。當生物學已經(jīng)進入對還原論進行批判的階段的時候，我們生命科學界的研究人員，應該對自己的思想進行反思，應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，就應該趕緊進行學習和改變。而問題的嚴重性這于，我們大多數(shù)研究人員沒有意識的自己還原論思想的實際情況，不但沒有學習新知識的需要，而且還把這些新的系統(tǒng)論的東西，周圍“偽科學”來反對和打擊。
六
人類基因組計劃的發(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”的新旗幟。胡德在1999年年底與另外兩名志同道合的科學家一起創(chuàng)立了世界上第一個系統(tǒng)生物學研究所（Institute for Systems Biology)。隨后，系統(tǒng)生物學便逐漸得到了生物學家的認同，也喚起了一大批生物學研究領域以外的專家的關注。2002年3月，美國《科學》周刊登載了系統(tǒng)生物學專集，該專集導論中的第一句話這樣寫道："如果對當前流行的、時髦的關鍵詞進行一番分析，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，在科學界已經(jīng)形成一個說法，認為胡德是系統(tǒng)生物學的第一個創(chuàng)始人。
七
已經(jīng)如前面所說，系統(tǒng)論是奧地利生物學家貝塔朗菲在20世紀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。貝塔朗菲的生物學，是人類第一部系統(tǒng)論思想的生物學，用現(xiàn)在的說法，就叫做“系統(tǒng)生物學”�，F(xiàn)在說胡德是系統(tǒng)生物學的第一個創(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，必須要從理論的實際內容來理解。根據(jù)胡德的定義，系統(tǒng)生物學是研究一個生物系統(tǒng)中所有組成成分（基因、mRNA、蛋白質等)的構成，以及在特定條件下這些組分間的相互關系的學科。這里有一個詞“所有組成成分（基因、mRNA、蛋白質等)的構成”。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，就是動用現(xiàn)在最先進的信息工具，對生命所有結構進行信息測量，以后，再把所得到的生命結構的所有信息整合起來，這個整合的結果，就是我們對生命的最終的最全面的最正確的認識。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)的一個明顯特點是1十1不等于2，而是1十1大于2。請看系統(tǒng)論內容小結：
1 世界上的物質分為兩大類，
一類是簡單物質，另一類是復雜物質。
2 系統(tǒng)和子系統(tǒng)
復雜物質是由簡單物質按等級層次原理有機組合的物質，復雜物質稱為“系統(tǒng)”，復雜物質的組成部分稱為“子系統(tǒng)”。
3 機械論的適用范圍
機械論只適用于簡單物質的簡單運動，不適于復雜物質的復雜運動。
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。（不是由領導決定的)
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，有破壞系統(tǒng)整體穩(wěn)定趨勢。
6 中樞調節(jié)控制是負反饋
系統(tǒng)為保持整體穩(wěn)定有中樞調節(jié)控制系統(tǒng)，中樞調節(jié)控制一般屬負反饋性質。
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。實際上也很好解釋這樣思想是怎樣產(chǎn)生的。所謂機械論思想，是直接的線性因果關系的思想，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系�，F(xiàn)在，人類基因組計劃已經(jīng)告訴我們，原來認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�，F(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系這樣的思想方法，所謂的全面，只是多次重復的機械論。
九
胡德的系統(tǒng)生物學思想除了不符合經(jīng)典的系統(tǒng)論思想以為，更缺少協(xié)同學思想，這個協(xié)同學的內容是：
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反饋和正反饋兩種。
3 負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)危機時使系統(tǒng)發(fā)生質變，在新的條件下達到新的平衡。
5 哈肯用“協(xié)同”代替“相互作用”。相互作用在牛頓經(jīng)典力學中是大小相同、方向相反的，在系統(tǒng)論中主要強調為保持系統(tǒng)整體功能狀態(tài)的負反饋調節(jié)，而負反饋是以壓抑、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，還有合作共同促進的一種，哈肯將這種相互作用稱為協(xié)同作用，其實協(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)揮利用負反饋控制的問題，而對正反饋問題未予重點研究。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)生質變。因為這些協(xié)同關系在平常時不存在，故科學界稱這正反饋協(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，決定演化結果出現(xiàn)的結構和功能，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化的理論，但毛澤東沒有得出確定主要矛盾的客觀指標，因此，限制了辯證法在科研和生產(chǎn)實踐中的應用，而哈肯用慢變量的方法解決了確定主要矛盾的客觀指標，這也就為辯證法在自然科學中的普及落實開辟了可行性。
7 支配原理：以上條為基礎得出結論：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進行研究和控制，協(xié)同學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，為復雜系統(tǒng)的自組織理論打下基礎。
協(xié)同學說了兩件事情。
1 系統(tǒng)的質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系沒有辦法計算和測量的。
十
因為上面的原因，我們說胡德的系統(tǒng)生物學，實際上不是系統(tǒng)論思想的生物學，所以不應該叫“系統(tǒng)生物學”，它是機械論還原論思想方法的多次重復，是多次重復的還原論。如果知道了胡德的系統(tǒng)生物學與貝塔朗菲的系統(tǒng)論的生物學的區(qū)別，那么，我們倒是可以承認系統(tǒng)生物學是胡德發(fā)明的了，只不過這里的“系統(tǒng)”二字應該加上引號，用還原論來理解。
十一
胡德的系統(tǒng)生物學，已經(jīng)傳入我國，陳竺的系統(tǒng)生物醫(yī)學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。當然，在還原論向系統(tǒng)論轉變的初期，出現(xiàn)表面的系統(tǒng)論，實際的還原論，這是非常自然的事情，這只是向真正的完全的系統(tǒng)論前進的一個過程，真正的完全的系統(tǒng)論是肯定會實現(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)有了非常大的進步了。
－－－－－－－－－－－論壇反應與交流
天益社區(qū) » 健康生活
知北游
2006-8-27 22:47
學習
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)學是最完整的系統(tǒng)醫(yī)學,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,為何非要學洋人走路究竟是為何?
天涯社區(qū)168論壇 → 醫(yī)學版塊之一 → 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.
神農茶館--
中國藥科大學BBS → 學習與工作區(qū) → 『學術科研』
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 > 哲學心理
希明揚
08-28 15:53
少有的生物學和醫(yī)學理論的傳播者。歡迎多發(fā)這樣的文章。本人對具體醫(yī)學不懂，但能關注和思考醫(yī)學。
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)學是以系統(tǒng)理論為指導的新醫(yī)學.該理論認為,在生命組織中干細胞是決定機體功能狀態(tài)最基本的因素.通過調節(jié)機體內環(huán)境和為干細胞提供再生所需要的物質和能量,就可以使干細胞在患者體內原位再生,實現(xiàn)器官重構,使器質性病變得到治療.現(xiàn)在,已經(jīng)在北京醫(yī)藥信息學會內成立了后現(xiàn)代理論醫(yī)學專業(yè)委員會,楊鴻智是主任委員.
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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。對于醫(yī)學人才的培養(yǎng)，真是一個系統(tǒng)工程。
