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用自组织的理论研究中药 宗金锐 中国中医科学院中药所 100700 北京 摘要：本文首次将科学前沿的自组织理论引入中药研究，并试图以复方作用于人体为切入点对中药传统理论进行分析，揭示科学理论基础，提出中药理论与自组织系统基本对应。同时兼论西药理论是他组织系统，并指出用自组织理论研究中药具先进性和科学性。最后浅论自组织在中药研究中的应用能阐述中医药理论并优化和创新复方，加快中药现代化进程，并对其前景进行预测。 关键词：自组织 他组织 系统 中药理论 复方 中药现代化 自上世纪中后期，科学前沿涌现出一批诸如“耗散结构理论”“协同论”“突变论”“超循环论”“分形论”“混沌理论”等以研究非线性复杂系统为对像的学科。在此基础上清华学者吴彤将其总结为自组织方法论的整体框架，对自组织系统发展的动力、条件、途径有了较科学认识，甚至可以加以科学刻画[1]。笔者在研究中药过程中发现中药理论就是自组织的理论。用当代自组织理论去分析研究中药会得到一些有益结论。现在中药研究多集中对单味药和复方化学成份与药理作用上，即使运用数学也是某些具体方法，如实验数据的统计等。而一套系统的数理理论引入会大大加快中药现代研究进程甚至取得突破性进展。现只将一些不甚成熟想法与同道共商。 （一）“自组织”的定义及系统条件 所谓自组织系统是无需外界指令而能自行组织，自行创生，自行演化，即能自主的从无序走向有序。相对应的他组织系统，不能自组织、自创性、自演变、只能在外界指令的推动下组织和演化，从而被动地从无序走向有序[2]。一般情况下，由于自组织系统的演化动力在系统内部，系统和内部各子系统都具有活力，它优于他组织系统。而他组织系统动力来自于系统外部指令只能向正确的理想状态无限靠近，稍有偏差，系统运转会出错甚至失灵，并且系统内部系统是缺乏活力的，是被动的[1]。举例来说，经济上，市场是自组织，计划是他组织。 一个系统要想成为自组织系统，需要一些基本条件。首先，组成系统的要素必须大于三，这是保证系统内部存在非线性相互作用的前提，非线性是“自组织”系统演化的基本动力基础[3]。第二，系统是开放系统，其从外界获得物质和能量，但输入的不是特定“干预”，只要达到一定阈值，在外部规定一定规则，让体系内部自发运动，负熵增加[4]，从无序到有序。相对的如果是输入特定指令就是他组织了。最后，自组织系统演化动力在系统内部。通过系统对外界信息的非平权化吸收，各子系统通过竞争而协同，产生具有支配倾向的运动趋势，一种或几种趋势优势化后大量吸收其他失败模式，最后系统逐渐走向非线性稳定和支配状态[1]。正如大江东去时，单个水分子虽有自己热运动，但在总趋势（序参量）支配下总在东去的趋势中。 （二）自组织的中药理论 中医药学不同于西医局部治疗医学方法，而是从整体和病根上加以考虑的全息性医学方法[5]。常用中药仅数百种，经依法炮制和复方配伍[6]，临床上辨证论治去应对变化多端，成千上万的疾病。 中药复方是临床用药的主要形式，一个好的复方绝不是简单的药物堆砌，它包含着中医学独特的医理，思辨和配伍配律，最具中医药特色[7]。是经过历代无数临床实践,幸存下来的祖国医学的巨大宝库,他们是历代医家医学智慧的真正总结。首先，复方即使单味入药者，其包含有效成分也相当复杂，如独参汤有效成分是人参皂苷，现已经得到了30多种。复方作用于人体是一个非线性系统过程，其要素在西药就是分子水平远大于三。其次，辨证论治是中医的特色，而复方则遵循着“方从法出，法随证立”的原则[6]，这正保证输入人体信息达到阈值，通过对机体的整体调节，实现人体的自组织演化，达到阴阳平衡。这在一定程度上可以解释“三因制宜”个性化治疗方法的科学性。最后，<神农本草经•序列)提出：“药有单行者。有相须者，有相使者，有相畏者，有相杀者，有相反者，凡此七情，合和视之。”以及后来方剂的君臣佐使的组方原则都是复方的基本规律。组方的原则根据药物本身的偏性和七情配伍[6]，药物本身的差异性通过相须、相使、相畏、相杀等竞争协同而共同实现全方的功效也就是自组织的序参量。药与药之间配伍后的整体功效必然不是原有药与药之间功效的简单相加。而是系统质量层次跃迁而是非加和原则整和 ；而是非线性原理.如四逆汤中附子的主要成分甲基乌药碱是强心的有效成分，但单用附子不但作用不如全方，并且LD50相当全方的1/4倍 。甘草有升压作用，但无强心作用，且同时降低附子毒性。干姜就药理作用上无任何意义，却对附子起协同作用。可见中药复方的动力来自于其内部而不是外部的特定指令[8]。因此不仅人体是个自组织系统，我们还可以认定中药作用于人体是自组织的。 我们再来看西药理论，其基本思路是在分子水平彻底了解某一疾病发生的机理，再通过特定化合物去阻断或修补某一机制，如很多情况下通过对受体的拮抗或兴奋达到目的。表面上看其非常完美和理想，比起中药理论的模糊性要科学的多。但西药理论存在很大的问题，人体本身是一个复杂非线性系统，每个功能都涉及数个子系统和不可数计的分子。而在治疗某一疾病时完全取决于大夫对其机理理解的程度。外部的控制参量即大夫采取的有效行动需要搜集人体所有子系统的活动，且介入后又要符合所有系统的一致利益。就现阶段科学水平而言，这都是不可能的，这也是西药副作用及不良反应多的原因。并使其面对完全不知其机理疾病诸如，“非典”之类完全的束手无策。可见西药理论是与他组织相对应的。 中药理论与自组织相对应，西药理论与他组织相对应。由于人们认识的局限性，中药作用于人体后依靠其内在动力使人体从无序走向有序，这特别是在病机不明疾病中优势是很明显的。长期以来中药研究缺乏自己独立的思路与方法，而把跟踪西药模式作为中药新旧药物现代研究的唯一思路。这造成了实验中药研究与传统中医药理论的脱节，如果继续照此发展下去，伟大的传统中医药学必然被异化蜕变为一个开发现代西药新药的参考库。中药西药化的思路，是从自组织向他组织的倒退。如已知三拗汤中麻黄的主要成分麻黄碱有扩张气管作用，杏仁中苦杏仁苷有镇咳作用，甘草中甘草苷有抗炎作用。但将麻黄碱，苦杏仁苷，甘草苷组方后作用却不如原方，并极易产生抗药性[8]。原因在于中药复方在进入人体内经过消化道，其过程不只是简单按照西药药理学已注意到的运化、吸收、分布、排泄等。复方进入人体内后，是用自组织介入的方式,经过人体自组织系统的自演化,自创生.不少环节现在还无法从西医药理上认识清楚。中药复方在体内引起人体的药效作用后，又在体内引发了二次、三次、进而更多的连环作用，有可能最后一次作用表现为临床疗效。发挥这种转化作用的。我们已经发现消化道微生物是进行转化的一个重大环节。在研究发现。各类人体直接吸收，而肠道下部的微生物依靠自己的分解酶来分活性物质分解出来才发挥药效作用[14]。因此，方文贤先生一针见血地说“对于中药科技界来说，更需要考虑和研究如何从根本上去继承和发展中医药，才能使其更好地走向世界，服务于世界人民”[13]。而自组织理论是个很好的思路。 （三）自组织在中药研究中应用及前景 中医认为人体的健康态是阴平阳秘，这是阴阳自和和自组织过程生理稳态的目标，是人体最大吸引子，是终极混沌现象[9]。混沌学说对吸引子已经有很好的模型描述，这样我们可以建立正常的人体数理模型。 凡病态人体，中医都可用证去描述，若能揭示各种“证”的实质，无疑会有助于揭示各药物药理作用，从而有效创新方[8]。我认为“证”在自组织中就是“控制参量”的概念，它们都保证系统能产生自组织演化。这样我们就可以从成分及药理两个角度对某一复方建立数理函数，得到控制参量，再与病理状态人体的控制参量相对照，从而能优化和创新方剂，制定标准，进而让中药走向国际市场[10]。 中药复方的复杂性使我们必须以经典方，有确切特定疗效的及研究较深入的方剂为突破口。达到阈值的信息输入到人体后，自组织的过程得以产生，激励各子系统非线性相互作用。药物与机体通过相互作用和各层次间的正负反馈调节而达到治疗目的。这里的自组织超循环结合方法论是一个内涵上很接近五行思想的理论可以很好的用现代科学语言解释诸如六味地黄丸长期服用而不滋腻的问题。 中药中的成分通过竞争而协同，但其有效成分不会是全部成分。协同学做为自组织的动力方法论，其中的序参量和役使原理可以让我们把握住主要矛盾和关键点。日本学者木村正康在研究甘草芍药汤做为解痉药时，以小鼠横上神经肌肉结合部位阻滞作用作为解痉药理模型，方剂的主要成分芍药苷有阻滞细膜膜Ca2+通道作用，甘草苷有阻滞细胞膜K+通道作用。二药分别注入并无解痉作用，后发现只有细胞膜上K+和Ca2+通道同时被阻滞时才有解痉作用，这就找住了复方研究的关键点，并很好的说明为何甘草与芍药用1：2的配伍[8]。我们应从中受到启示，运用自组织中以有限认识无限，以简单认识复杂的科学方法[11]，建立数理模型后推广到其他研究不深的复方中去，这样可大大加快中药现优化进程。 中医药理论脱胎于中国传统文化，受儒家中庸及道家无为思想影响。其实无为是一种思维方式，与自组织的内涵是一致的。无为不是什么也不做，而是有所为，有所不为，不刻意去做，正如佛家的随缘，要对机缘有所认识[12]。换句话是向大自然学习，经过数百亿年积累进化的经验往往是最优化结果。人们不能刻意去违背自然，否则只能事得其反，要“知其白而守其黑”，正所谓“道法自然”。 本文首次将自组织理论引入中药研究。较好的说明了中药理论的科学性与发展优势。而由于笔者学识所限在应用中只能写到这一层面。这将是一个巨大的系统工程，不仅要广大中医药学者共同努力，还需要数理学者，计算机人员的积极配合。数理系统理论引入中药研究将是必由之路，在不久的将来也定会给中药理论现代化带来突破性进程，就和数学理论引入经济之后，经济理论飞速发展一样。 参考文献 [1]吴彤.自组织方法论研究.清华大学出版社，2001 [2][德]H•哈肯.信息与自组织.四川教育出版社.1995 [3]吴彤.市场与计划：自组织和他组织.内蒙古大学学报，1995（3）：17~21 [4]张启明.数理中医学导论.山东中医药大学.2002 [5]王道瑞.简明实用中医学.北京：中国中医药出版社 1997 [6]段富津.方刘学.上海科学技术出版社.1994 [7]匡海学.中药化学.北京：中国中医药出版社.2003 [8]季宇彬.中药复方的化学和药理.北京：人民卫生出版社.2003 [9]张立亭.经络的混沌机制.山东中医药大学学报.1997：21（5）354-356 [10]马英丽，季宇彬，段富津.中药复方（方剂）现代研究必由之路——对复方的物质性研究.中国药学报，1997：（5）34 [11]陈宁，朱伟勇.M—J混沌分形图谱，东北大学出版社，1998 [12]徐克谦.论作为思维方式的“无为”晋阳学刊.1998（1） [13]方文贤．中药现代研究实验设计及创新思路[J]．中国中药杂志.2002，27(10)：721． [14]林欧文.中药复方研究思路探析.中医药学刊2003,21(8):1358-1383 |
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