中醫(yī)學(xué)為復(fù)雜性科學(xué)的涌現(xiàn)性及其方法論難題提供了解決之道

趙宏杰 張笑波

(吉林市中醫(yī)院 吉林 吉林132011)

摘要：中醫(yī)學(xué)屬于復(fù)雜性科學(xué)范疇,，其方法論以及方法論基礎(chǔ)是時(shí)空整體觀與時(shí)空還原論,，認(rèn)為整體的時(shí)間(功能)結(jié)構(gòu)與空間結(jié)構(gòu)互為確定性的破缺，并因此結(jié)合為一個(gè)整體,，具體以時(shí)間(功能)結(jié)構(gòu)為主導(dǎo)并結(jié)合空間結(jié)構(gòu)對(duì)整體和系統(tǒng)向下劃分,，由此解決了復(fù)雜性研究面對(duì)的涌現(xiàn)性及其方法論難題。而傳統(tǒng)的陰陽模型,、五行模型等等也為復(fù)雜性研究提供了適宜的數(shù)學(xué)方法,，即象數(shù)學(xué)或者叫信息數(shù)學(xué)。

關(guān)鍵詞：信息中醫(yī)學(xué) 涌現(xiàn)性難題 復(fù)雜性 時(shí)空整體觀 時(shí)空還原論 時(shí)間維分形 取象比類

1.中醫(yī)學(xué)與信息中醫(yī)學(xué)簡(jiǎn)介

中醫(yī)學(xué)是以生物學(xué)為基礎(chǔ),，與理化數(shù)學(xué)交叉滲透,，與人文哲學(xué)相互融合，具有豐厚中國文化底蘊(yùn)的古代醫(yī)學(xué)科學(xué),。

信息中醫(yī)學(xué),，是以中醫(yī)學(xué)為主體的中醫(yī)學(xué)與信息科學(xué)更深刻更全面的學(xué)科交叉而形成的新的中醫(yī)學(xué),，即信息時(shí)代的、以信息科學(xué)技術(shù)來實(shí)現(xiàn)理論表達(dá)和實(shí)際應(yīng)用的中醫(yī)學(xué),。

信息中醫(yī)學(xué)是以信息方法為主要方法,，主要研究人的整體層次的生命信息的中醫(yī)學(xué)。信息中醫(yī)學(xué)的創(chuàng)立基于以下基礎(chǔ)：首先,，氣血是人的整體層次生命活動(dòng)信息的天然載體,，直接從氣血獲取生命信息將減少信息失真;第二， 氣血(血液組織液)能夠?yàn)橹嗅t(yī)學(xué)研究和應(yīng)用提供足夠的信息豐度;最后,，指紋圖譜是適宜的方法,，在日、月,、年等完整的生命節(jié)律時(shí)段內(nèi),，以中醫(yī)藏象理論為框架，通過連續(xù)提取人血液指紋圖譜信息,，來構(gòu)建動(dòng)態(tài),、有時(shí)間變量的人整體層次的生命信息模型體系——血液指紋圖譜藏象信息模型體系，實(shí)現(xiàn)了對(duì)中醫(yī)學(xué)理論的完整繼承和信息化表達(dá),，并在此基礎(chǔ)上以信息智能技術(shù)實(shí)現(xiàn)中醫(yī)學(xué)的研究與實(shí)際應(yīng)用,。

2.中醫(yī)學(xué)屬于復(fù)雜性科學(xué)范疇

包含飛、白云靜,、申洪波,、孟慶剛、李梢,、王永炎,、董向輝、戴汝為,、朱清時(shí)等等學(xué)者分別論述了中醫(yī)學(xué)屬于復(fù)雜性科學(xué)范疇,，這一觀點(diǎn)目前已經(jīng)成為大家的共識(shí)。

3.中醫(yī)學(xué)及信息中醫(yī)學(xué)為復(fù)雜性科學(xué)的涌現(xiàn)性及其方法論難題提供了解決之道

學(xué)科交叉往往是雙向的,，復(fù)雜性科學(xué)對(duì)中醫(yī)學(xué)現(xiàn)代研究固然有重要的幫助,，而中醫(yī)學(xué)及信息中醫(yī)學(xué)對(duì)復(fù)雜性科學(xué)的研究，有更加重要的意義,。

目前,，復(fù)雜性研究面臨的涌現(xiàn)性及其方法論難題并沒有解決，而且缺乏可以借用的數(shù)學(xué)工具,?？茖W(xué)界普遍認(rèn)為，復(fù)雜系統(tǒng)研究目前急需在具體研究領(lǐng)域里取得突破,，科學(xué)工作者必須在具體的復(fù)雜科學(xué)問題的研究中應(yīng)用和發(fā)展復(fù)雜系統(tǒng)科學(xué)的方法論,，總結(jié)復(fù)雜系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)的一般性規(guī)律,。中醫(yī)學(xué)及信息中醫(yī)學(xué)正好是復(fù)雜系統(tǒng)研究方法突破的及時(shí)雨。

3.1時(shí)空整體觀與時(shí)空還原論

中醫(yī)學(xué)及信息中醫(yī)學(xué)與現(xiàn)代醫(yī)學(xué)同樣研究人體這個(gè)開放性復(fù)雜巨系統(tǒng),，傳統(tǒng)還原論把人這個(gè)整體劃分為下一層次的多個(gè)組分(子系統(tǒng)),，中醫(yī)學(xué)更重視這各個(gè)組分(子系統(tǒng))之間的實(shí)體物質(zhì)流、能量流和信息流及其通道,，即流動(dòng)的形——?dú)庋?血液組織液),、場(chǎng)性能量——精氣和意識(shí)——神及經(jīng)絡(luò)。從宏觀即肉眼可以看見的情況分析,，活的人和死的人的主要區(qū)別也就在于血液組織液是否流動(dòng),。

中醫(yī)學(xué)重視活的人，并因此把這個(gè)實(shí)體物質(zhì)流,、能量流和信息流視為一個(gè)整體,，并依據(jù)時(shí)間還原論把這個(gè)整體劃分為下一層次的多個(gè)組分(子系統(tǒng))，常見的劃分法有陰陽法和五行法,，即在日,、月、年等等完整的生命節(jié)律時(shí)段內(nèi)以二分法和五分法把這個(gè)整體劃分為時(shí)間五藏陰陽(這就是《黃帝內(nèi)經(jīng)》的臟氣法時(shí)理論),。再根據(jù)人體空間結(jié)構(gòu)的各個(gè)部分與時(shí)間五藏陰陽的對(duì)應(yīng)關(guān)系,，把他們分別歸類，進(jìn)行系統(tǒng)的劃分(中國傳統(tǒng)文化和科學(xué)稱之為取象比類),。

這種系統(tǒng)的劃分方法是以時(shí)間結(jié)構(gòu)為主導(dǎo)并結(jié)合空間結(jié)構(gòu)進(jìn)行劃分的,，是時(shí)空整體觀基礎(chǔ)上的時(shí)空還原論，它區(qū)別于系統(tǒng)科學(xué)傳統(tǒng)的以空間結(jié)構(gòu)為主對(duì)系統(tǒng)或者整體劃分為下一層次組分(子系統(tǒng))的方法,。由此我們可以看出,，涌現(xiàn)性及其方法論難題其實(shí)是由其自身的系統(tǒng)劃分方法和方法論基礎(chǔ)決定的，以時(shí)空整體觀和時(shí)空還原論處理整體的方法就不存在涌現(xiàn)性及其方法論難題,，或者說時(shí)空整體觀基礎(chǔ)上的時(shí)空還原論，解決復(fù)雜性科學(xué)的涌現(xiàn)性及其方法論難題,。因此,，我們可以把錢學(xué)森“系統(tǒng)論是還原論和整體論的辨證統(tǒng)一”的話理解為“系統(tǒng)論是時(shí)空整體觀和時(shí)空還原論的辨證統(tǒng)一” 。

時(shí)空還原論這種方法把時(shí)空整體觀落到了實(shí)處,。時(shí)空整體觀和時(shí)空還原論還認(rèn)為,，一個(gè)整體之時(shí)間結(jié)構(gòu)的確定性的破缺在于其空間結(jié)構(gòu)，而其空間結(jié)構(gòu)的確定性的破缺在于其時(shí)間結(jié)構(gòu),，整體的時(shí)間結(jié)構(gòu)與空間結(jié)構(gòu)互為確定性的破缺,，并因此結(jié)合為一個(gè)整體。這同樣是構(gòu)成論與生成論的整體統(tǒng)一,。而確定性破缺的基礎(chǔ)就是時(shí)空整體的復(fù)雜性,。

系統(tǒng)的復(fù)雜性因此可以劃分為,，時(shí)間(功能)結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性，空間結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性和時(shí)空整體的復(fù)雜性,。單獨(dú)從時(shí)間(功能)復(fù)雜性或者空間復(fù)雜性著手,，都不能解決復(fù)雜性問題，只有結(jié)合時(shí)間(功能)復(fù)雜性和空間復(fù)雜性才能解決,。

3.2時(shí)空整體觀和時(shí)空還原論對(duì)已有復(fù)雜性科學(xué)成果的吸納整合

系統(tǒng)是開放的,，它與環(huán)境有密切的聯(lián)系，能與環(huán)境相互作用,，并能不斷地向更好適應(yīng)環(huán)境的方向發(fā)展變化,。而時(shí)間和空間是一切系統(tǒng)最底層的環(huán)境，是一切系統(tǒng)無時(shí)無刻不存在于其中的環(huán)境,。時(shí)間和空間的動(dòng)態(tài)最終決定了系統(tǒng)的動(dòng)態(tài),。時(shí)間和空間的演化也最終決定了系統(tǒng)的不斷的從簡(jiǎn)單走向復(fù)雜，從復(fù)雜走向更復(fù)雜,。

有了時(shí)間維的視角,，可以非常方便的把既往復(fù)雜性科學(xué)的成果在時(shí)空整體觀和時(shí)空還原論的基礎(chǔ)上吸納整合，形成對(duì)復(fù)雜系統(tǒng)研究已有理論和方法的完善,，從時(shí)間維和時(shí)空整體上的完善,。比如，時(shí)間維分形,，時(shí)間維混沌,。時(shí)間維系統(tǒng)的劃分也具有極其豐富的多樣性和層次性，不同長(zhǎng)度和形式的節(jié)律,、以及他們?cè)诓煌叨壬系寞B加和涌現(xiàn)等等構(gòu)成了時(shí)間維系統(tǒng)的復(fù)雜性,。

復(fù)雜系統(tǒng)包括空間維系統(tǒng)的復(fù)雜性和時(shí)間維系統(tǒng)的復(fù)雜性，二者的統(tǒng)一就是整體的復(fù)雜性,。時(shí)間維系統(tǒng)的復(fù)雜性,，象空間維系統(tǒng)的復(fù)雜性理論和方法一樣，同樣可以部分的解釋整體的復(fù)雜性,。但是,，完整的解釋需要以時(shí)間維的系統(tǒng)劃分為主導(dǎo)確定空間維的系統(tǒng)劃分，結(jié)合起來解釋和處理整體的復(fù)雜性,。用這個(gè)觀點(diǎn),，對(duì)耗散結(jié)構(gòu)論、協(xié)同論,、突變論,、混沌理論、分形理論,、孤粒子理論等還可以從時(shí)間維,、空間維和整體維三個(gè)角度,，重新分類。這些理論都存在著不自覺的對(duì)于時(shí)間維的理論前提預(yù)設(shè),，消除預(yù)設(shè)的辦法就是把這些預(yù)設(shè)納入理論當(dāng)中,，變不自覺為自覺和自控、可控,。這一過程,，同樣是個(gè)復(fù)雜性問題，需要復(fù)雜性科學(xué)的指導(dǎo),，錢學(xué)森等人提出了的 “從定性到定量的綜合集成研討廳”的體系,，包含了對(duì)這個(gè)問題從認(rèn)識(shí)論和知識(shí)工程論角度的描述。

3.3新的數(shù)學(xué)方法

現(xiàn)代復(fù)雜科學(xué)公認(rèn)的難題是缺乏用于描述復(fù)雜性對(duì)象的數(shù)學(xué)手段,。而時(shí)空整體觀和時(shí)空還原論也提供了適宜的數(shù)學(xué)方法,。這就是象數(shù)學(xué)，也有學(xué)者稱之為易數(shù)學(xué),，因?yàn)楣盼南髷?shù)中“象”的含義大致相當(dāng)于現(xiàn)代科學(xué)中信息的概念,，所以，可稱之為信息數(shù)學(xué);由于信息數(shù)學(xué)的信息載體以圖象和圖譜最常用,，還可以稱為圖象數(shù)學(xué),。還因?yàn)檫@種數(shù)學(xué)是對(duì)人類思維過程的模擬，所以又可以稱為思維數(shù)學(xué)和抽象數(shù)學(xué),。它區(qū)別于狹義的中國古代數(shù)學(xué),，又與狹義的中國古代數(shù)學(xué)有著密切的聯(lián)系。

我們用模式識(shí)別和人工智能與之對(duì)比,，就會(huì)有非常多的發(fā)現(xiàn),。模式識(shí)別是指對(duì)表征事物或現(xiàn)象的各種形式的信息(即模式)進(jìn)行處理和分析,以對(duì)事物或現(xiàn)象進(jìn)行描述、辨認(rèn),、分類和解釋的過程,，一是指人感知對(duì)象的能力,二是指用計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)人的模式識(shí)別能力。

模式所指的不是事物本身,。而是我們從事物獲得的信息,。由此，模式往往表現(xiàn)為具有時(shí)間或空間分布的信息,。

象數(shù)學(xué)研究的對(duì)象就是信息，時(shí)空整體信息,，它對(duì)信息的采集就是取象,，對(duì)信息的辨認(rèn)、分類和解釋的過程就是比類,，它與現(xiàn)代模式識(shí)別識(shí)別主體的區(qū)別是一個(gè)是智能,，一個(gè)是人工智能;處理信息的理論和方法論的區(qū)別,，一個(gè)是時(shí)空整體觀和時(shí)空還原論，一個(gè)是傳統(tǒng)還原論,。而中國古代象數(shù)學(xué)的發(fā)展創(chuàng)立了一系列的信息數(shù)學(xué)方法,，如果結(jié)合現(xiàn)代科學(xué)的語言以解釋和發(fā)掘，可以促進(jìn)模式識(shí)別理論和方法的變革,。

信息即時(shí)空整體信息,，是一個(gè)動(dòng)態(tài)連續(xù)的過程，描述的方法是根據(jù)陰陽五行理論等以圖譜記錄其中一些時(shí)間點(diǎn)上的全部空間結(jié)構(gòu)(離散化的記錄),，并且把這些狀態(tài)或者圖象作為系統(tǒng)分析的基本單元,，或者根據(jù)需要進(jìn)一步細(xì)分。

對(duì)圖象的處理和運(yùn)用可以采用數(shù)學(xué)變換和廣義量化理論和拓?fù)鋵W(xué)和可拓變換方法等等,。這樣,，就解決了對(duì)海量信息的定性化處理，也解決了對(duì)整體欣喜數(shù)量化的問題,。

整體性的,，也就是信息數(shù)學(xué)的方法是定性與定量是融合在一起的，通過現(xiàn)代化的信息科學(xué)技術(shù)可以逐步實(shí)現(xiàn)對(duì)傳統(tǒng)信息數(shù)學(xué)方法的繼承與發(fā)展,。這還將實(shí)現(xiàn)對(duì)東西方數(shù)學(xué)的整合,。因此，這樣的數(shù)學(xué)模型是適宜處理目前復(fù)雜性系統(tǒng)的海量信息,。也可以稱為信息數(shù)學(xué)模型或者象模型,、象數(shù)學(xué)模型。

陰陽五行不僅是哲學(xué)思想,，也一種極為重要的(信息)數(shù)學(xué)模型方法,。(信息)數(shù)學(xué)模型方法在中國傳統(tǒng)科學(xué)和中醫(yī)學(xué)中有廣泛的應(yīng)用，從理論和實(shí)踐兩方面,，我們都可以發(fā)現(xiàn)陰陽模型,，五行藏象模型是中醫(yī)學(xué)和中國傳統(tǒng)科學(xué)最重要的(信息)數(shù)學(xué)模型。傳統(tǒng)文化與科學(xué)對(duì)易學(xué)的重視與近年來的醫(yī)易相關(guān)研究和科學(xué)易研究,，都涉及了中醫(yī)學(xué)里面的(信息)數(shù)學(xué)模型問題,。這些模型就是中國傳統(tǒng)科學(xué)，基于時(shí)空整體觀和時(shí)空還原論所提供的適宜(信息)數(shù)學(xué)方法,。

在古代中國和現(xiàn)在這個(gè)信息時(shí)代,，都把系統(tǒng)和生命視為信息的載體，一切特性都可以從信息的流動(dòng)中得到實(shí)現(xiàn),。區(qū)別在于獲取,、傳遞、處理/再生信息方法的不同，以前主要依靠人體感官和“返觀內(nèi)照”,，而現(xiàn)在人類有了許多工具,，荀子說的善假于物也，和中國古代豐富的工具物品發(fā)明創(chuàng)造(如四大發(fā)明……),，都說明善于發(fā)明和使用工具是中華民族優(yōu)秀傳統(tǒng)文化的重要組成部分,，我們現(xiàn)在做的只是對(duì)這個(gè)傳統(tǒng)的繼承和發(fā)揚(yáng)，增加利用當(dāng)代工具實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)時(shí)空整體觀和時(shí)空還原論的方法,。

復(fù)雜系統(tǒng)和生命素包含的信息都是海量的,，因此指望以簡(jiǎn)潔的指標(biāo)或數(shù)據(jù)來表達(dá)和鑒別復(fù)雜現(xiàn)象的概念和內(nèi)涵的做法，是仍然以線性的思維和方法來處理非線性的復(fù)雜問題,，也是不可能成功的,。

傳統(tǒng)“從上向下”的研究方法，即從無極生太極,、太極生兩儀(陰陽),、兩儀生四象五行的模式，這種劃分同樣是基于時(shí)空整體觀和時(shí)空還原論的系統(tǒng)劃分,。所以,，這里面的概念也都是包含著時(shí)空整體內(nèi)容的，那么結(jié)合現(xiàn)代的概念,，也可以把這種方法重新命名為信息太極方法或者太極取象比類方法,。

4.揭示這一方法的意義

4.1對(duì)復(fù)雜性科學(xué)的意義

解決了涌現(xiàn)性難題也就是解決了復(fù)雜性科學(xué)研究的核心問題，對(duì)世界科學(xué)發(fā)展的意義不言而喻,。

4.2對(duì)東方科學(xué)現(xiàn)代化的意義

信息中醫(yī)學(xué)的提出為東方科學(xué)現(xiàn)代化提供了比較好的借鑒,。

4.3對(duì)中國建設(shè)科技創(chuàng)新型國家的意義

中國是這個(gè)世界上東西方科學(xué)與文化的交匯最密集最強(qiáng)烈的地方，我們具有科技創(chuàng)新最得天獨(dú)厚的條件,，對(duì)中國建設(shè)科技創(chuàng)新型國家意義非凡,。

參考文獻(xiàn)：

[1]苗東升等對(duì)復(fù)雜性和系統(tǒng)科學(xué)研究的論文和書籍

[2]包含飛、白云靜,、申洪波,、孟慶剛、李梢,、王永炎,、董向輝、戴汝為,、朱清時(shí)等關(guān)于中醫(yī)學(xué)與復(fù)雜性科學(xué)關(guān)系及中醫(yī)現(xiàn)代化意見的論文

[3]趙宏杰,、張笑波.關(guān)于信息中醫(yī)學(xué)的多篇論文

[4] 近年來的醫(yī)易相關(guān)研究和科學(xué)易研究論文

致謝：在此對(duì)文中引用了而沒能夠署其名的文章作者們表示感謝。

作者簡(jiǎn)介：趙宏杰(1971年6月),，男,，吉林省吉林市人，主治中醫(yī)師。主要研究方向：中醫(yī)理論及臨床研究,。

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