藏象信息模型与中医现代化

藏象信息模型与中医现代化
2006-4-19 18:04:00

吉林市中医院赵宏杰  张笑波  戴松明（吉林省吉林市，132011）
摘 要：数学模型方法是现代科学的重要研究方法，也是目前生命科学研究的重要趋势，在中国传统科学和中医学中有着广泛的应用。目前生命科学研究中的“模型化”趋势，是基于处理海量生命信息的客观需要，这与传统中医学以阴阳五行等数学模型处理海量生命信息的情况一致。有鉴于此，信息中医学提出以血液指纹图谱建立藏象信息模型体系，实现信息化处理海量生命信息的方法。
主题词: 数学模型方法 信息中医学 中医现代化  藏象信息模型体系
中国图书资料分类号：R2-03　　
文献标识码：A
数学模型方法是科学研究的重要方法，在东方科学和现代科学中都有丰富的应用，结合现代科学和生命科学对数学模型方法的应用解读中医学对数学模型方法的应用，将有助于中医现代化的研究。
1.数学模型方法是现代科学的重要研究方法
物理学又获得了一种新的方法，数学实验，数学实验是一种介于经典演绎法和经典实验方法之间新的科学探索的方法，其实质是对于客观现象进行实验，它并不是对客观现象进行真正的实验，而是对它们的数学模型进行验证和实验。数学模拟包括四个基本方面：一个是建立对象的数学模型，拟定分析模型的数值方法，编制实现分析方法的程序，在电子计算机上执行程序。数学实验使得物理学最终形成了实验物理、理论物理和计算物理三足鼎立的格局[1]。
2.“模型化”是生命科学研究的重要趋势
数学模型是能够表现和描述真实世界某些现象、特征和状况的数学系统。（生物数学概论）
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]。
3. 数学模型方法与中医现代化
3.1数学模型方法与传统中医
    阴阳五行不仅是哲学思想，也一种极为重要的数学模型。数学模型方法在中国传统科学和中医学中有广泛的应用，从理论和实践两方面，我们都可以发现阴阳模型中医学最根本的数学模型，五行藏象模型和三阴三阳（伤寒论六经）模型是中医学最重要的数学模型。传统对易学的重视与近年来的医易相关研究，都涉及了中医学里面的数学模型问题。
3.2数学模型方法与中医现代化
   在后基因组时代，像胡德这种类型的科学家，把生命视为信息的载体，一切特性都可以从信息的流动中得到实现。从DNA、蛋白质、细胞到器官、个体、群体，每个层次的信息都对理解生命系统的运行提供有用的视角。生命系统是一个信息流的过程，系统生物学就是要研究并揭示这种信息的运行规律。
而中医学理论体系的建立和应用就是基于信息观念和方法，尤其是基于人个体层次信息的观念和方法。因此，从系统生物学的信息观念来看，中医现代化的关键是中医获取、传递、处理/再生信息方法的现代化。
生命信息是海量的，中医概念大多是对海量生命信息活动的概括，因此指望以简洁的指标或数据来表达和鉴别藏象、证候等概念内涵的做法，是仍然以线性的思维和方法来处理非线性的复杂问题，也是注定不可能成功的。
   中医现代化之中的定量化是对海量生命信息进行定量，没有定性之前不可能定量，定性与定量是融合在一起的。
系统生物学已经认识到对于理解生命现象来说，计算是远远不够的；必须通过建立数学模型来整合这海量生命信息。而在中医看来，应用数学模型来研究和处理海量生命信息，正是自己的长处。
系统生物学的理想就是要得到一个尽可能接近真正生物系统的理论模型；建模过程贯穿在系统生物学研究的每一个阶段。根据生物学的发展历史，我们推断，生物学建立数学模型很可能会选择“从下向上”的研究步骤，例如目前已经开展的虚拟细胞研究；如果如此，那么中医现代化也随着这“从下向上”的步骤亦步亦趋，而舍弃自己“从上向下”的研究问题长处，那就会丧失中国在生命科学领域实现重大原始创新的机会。
3.3藏象信息模型与中医现代化
从无极生太极、太极生两仪（阴阳）、两仪生四象五行的模式看，中医对系统的划分是“从上向下”的，所谓“察色按脉、先别阴阳”也是这个意思。中医的理论概念体系及数学模型体系，也是如此建立起来的。
因此，中医现代化的关键之一是找到中医数学模型体系建立的基础，及中医如何获取、传递、处理/再生人的整体层次的生命信息，并优化之。
笔者近来提出并论述的信息中医学解决了这些问题。信息中医学在日、年等完整的生命节律时段内，以中医藏象理论为框架，通过连续提取人血液指纹图谱信息，来构建动态的人整体层次的生命信息模型体系，实现中医学的理论表达，并在此基础上以信息技术实现中医学的研究与实际应用。藏象信息模型充分的体现了信息中医学的内涵，克服了既往四诊提取信息方法信息量不足而且稳定性差、客观记录不便的缺点，充分证明了中医数学模型体系的科学性和有效性，实现了对传统中医最充分的继承和创新。
4.藏象信息模型的内容与内涵
4.1藏象信息模型的内容
藏象信息模型体系是一个包括若干重要参数的中医数学模型体系。它包括：性别参数（男、女、两性人）；年龄参数（从出生到120岁，胎儿另记）；人种参数（黄种人、白种人、黑种人、棕种人等）；时间（就诊的年月日时；具体由中医时间医学的研究成果提供——以下简称为参见中医**学）参数；地理地域参数（热带、温带、寒带等；海拔；参见中医地理学）；气候（温度、湿度等；参见中医气候学）参数；天文（太阳黑子、地磁变化等；参见中医天文学）参数；五运六气（等；参见中医运气学）参数；心理（性格等；参见中医心理学）参数：体质（体型等；参见中医体质学）参数；遗传（家族疾病等；参见中医遗传学）参数……。各参数对模型的影响程度由进一步的研究决定。
藏象信息模型体系将随时整合以信息中医学为工具和基础的各中医学科的研究成果，不停顿的发展和完善自己。
三阴三阳（伤寒论六经）模型体系参照藏象信息模型体系。
4.2藏象信息模型的内涵
    从藏象信息模型体系的内容我们可以看出其丰富内涵，它不仅充分的实现了对传统中医的继承和创新，而且从信息整体层次充分整合了生理学、病理学、药理学等医学和生物学的研究成果，提供了东西方生命科学融合发展的极大可能，鉴于生命科学在当代科学中的重要性，以藏象信息模型体系为代表的信息中医学的发展和完善过程，同时也将是东西方科学融合发展的过程。
5.结语
生命科学作为当代科学的龙头，它的突破性发展将带动国家科学技术和产业群的腾飞。以藏象信息模型体系为代表的信息中医学的创立实现了这一突破，它的理论创新、方法创新是一项重要的原始创新，是中国传统科学对当代生命科学的重要贡献，是实现中医现代化的重要途径。
参考文献：
[1]路甬祥.百年物理学的启示.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.科学（上海）2002，54（4）：23-25
[3]赵宏杰、张笑波.中医学与信息科学学科交叉的新方式：信息中医学.科学中国人.2005，11：

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