医学与认知

吴鑫岩

中西医之争是个由来已久的话题,而此次新冠肺炎的出现又引发了新一轮的争论。其实,中医和西医的地位是不平等的:中医发源于前科学时期,而西医产生于后科学时代。如果就其疗效进行简单的比较,那就像一只冷兵器时代的军队与一只现代化军队之间的对决,胜负毫无悬念。然而,双方能够进行长期的交锋这件事本身就反映出了一些深层次的认知问题。

1. 模型论

认识世界是人类的永恒主题,而化繁为简则是其不二法门。在古希腊曾经出现过“水成说”,因为很多城邦都位于爱琴海岸边,所以把水当作自然界的基本要素是很自然的。后来有人又提出了“原子论”,不过,这与我们现代科学中的原子并不是一回事。在医学领域,古希腊人提出了“四因说”,也就是认为人体的健康主要由四种液体之间的平衡来决定,由此也引发了对人类气质的四种分类:多血质,胆汁质,粘液质和抑郁质。在中国的商朝时期,出现了用于占卜的阴阳学说,进而发展为八卦和周易理论。在战国后期又出现了五行学说,通过对五大行星的观测来解释和预言各种社会现象。随后,阴阳和五行学说被运用于医学,由此而形成了中医的理论基础。其实,在前科学时期曾经出现过很多医学理论,例如在西方放血疗法一直流行到19世纪,美国的国父华盛顿就是死于这种疗法。其根本原因在于“幸存者偏差”这种现象,也就是那些侥幸被治愈的人确信其疗法有效而大肆宣扬,而那些治疗无效甚至死亡的人则缄默不语。

靠取象比类方法人们可以在纷繁复杂的事物与一些简化的模型之间建立起对应关系,从而获得一种对事物的掌控感,能够有效地缓解对未知事物的恐惧。然而,这种把表面上的相似当作实质上的类似是相当肤浅的。例如,按中医的五行学说可以对食物进行分类,分别对应于五种颜色和五种味道,这种说法在很大程度上是牵强附会。此外,很多中草药也是根据其生长的状态而推测其药性,比较著名的就是马兜铃。由于其藤蔓有四处蔓延的生长特点,中医就认为它有理气活血的功效。然而,近代药理学发现马兜铃酸的毒副作用很大,长期服用对肝脏和肾脏都有伤害,而且还会诱发癌变。

2. 因果论

在十四世纪中期欧洲爆发了黑死病,有大约三分之一的人口在几年内消亡,因此人们对基督教的信仰发生了动摇,此后才出现了文艺复兴运动。其实,“文艺”这两个字是被我们东方人加进去的,在西方这场运动就被称为“复兴”,也就是要恢复古希腊和古罗马时期的文化。如今人们所说的“浪漫”(Romantic)实际上是“罗马”(Roman)的意思,那时大家都觉得古罗马人的生活方式很浪漫。在文艺复兴的早期,最引人关注的是在文学和艺术领域上的突破和繁荣,因此我们东方人的这种翻译也无可厚非。到了十六世纪自然科学开始萌芽和发展,其核心要素是发源于古希腊的逻辑体系和在英国首先兴起的注重实验观测的观点。科学的早期重大成就在天文学领域尤其突出,哥白尼的“日心说”逐渐被人们所接受。

提起这段历史,人们往往认为基督教阻碍了科学的发展,例如对伽利略的迫害。其实,在现代科学中却蕴含着基督教的基因,这一点我们东方人的感受会更深一些。例如,杨振宁和李政道获得诺贝尔奖的工作是提出了在弱相互作用中宇称不守恒的理论,这对西方人来说是很难接受的。在经历了天主教一统天下的千年中世纪以后,欧洲人的思想在文艺复兴以后虽然得到了某种程度上的解放,但是却很难彻底摆脱基督教义的束缚。在这样的思想背景下,天文学就成了基督教与科学的交汇区,因为大部分行星的轨道可以用简单的经典力学理论来精确描述和预测,在外层空间既没有空气阻力的干扰。因此,当牛顿创立了力学三定律和万有引力理论以后,教会与科学界皆大欢喜,简单而优美的宇宙秩序从此得以确定。在基督教思想的影响下,科学理论的标准必须是放之四海而皆准的绝对真理,也就是说不能有任何例外存在的可能。然而,我们东方人对任何理论都没有这么深的信仰,认为即使存在一些例外也无伤大雅,差不多就行了。因此,东方人会认为西方人很较真和偏执,而西方人则认为东方人没有原则和缺乏勇气。

基督教对科学的另一个影响就是强调因果性。经典力学的核心是牛顿第二定律:作用力是因,加速度是果。因此,牛顿在创立了完整的力学体系以后就产生了一个烦恼,他无法解释“第一推动”的起源,最终不得不把宇宙存在的原因归于上帝。在天文观测的需求带动下,制作望远镜镜头的技术获得了长足进展,这也促进了显微镜的研发。借助显微镜人们第一次看到了细菌的存在,医学界认为终于找到了致病原因。这是传统医学与现代医学的分水岭,前者认为病因在自身,而后者认为病因在外界。

在19世纪末人类发现了病毒这类有自我复制能力的病原体,但是却无法在显微镜下观测到。现在我们知道病毒的尺寸在0.1微米以下,而那时的光学显微镜的分辨率只能达到几个微米。过了大约半个世纪以后人类发明了电子显微镜,病毒的真容才显现在人们面前。与细菌不同,病毒只是一种“准生物”,其生存不需要新陈代谢活动,因此也就无懈可击。自从抗生素在二战中量产以来,细菌对人类的威胁已经大为降低,而面对病毒的危害人类主要依赖自身的免疫系统。

3. 进化论

在1859年达尔文发表了震惊世界的《物种起源》,彻底改变了人们对生物界的认识。进化论的思想具有划时代的深刻性,因此也影响到了其它学科,出现了宇宙进化论和社会进化论等学说。在前进化论时期因果关系是简单明了的,就像牛顿第二定律那么简单。在后进化论时期人们的世界观增加了时间和空间的维度,任何事物的现状都是由其在漫长历史时期的生存环境来决定的。进化论也影响到了认知科学领域,大家开始认识到我们的智慧主要是为了生存而服务的。因此,人们认为理所当然的事其实往往并不真实,而认识真相往往并不利于生存。释迦牟尼佛说过:“认知即被欺骗”(Perception is deception)。后来,禅宗将其发展到了极端的程度:“凡有所相,皆是虚妄”。上世纪末到美国留学的很多留学生后来都信奉了基督教,从本人的几个的朋友的状态来看,信教以后其性格都发生不小的改善。

在进化论思想的影响下,医学界开始思考这样一个问题:在漫长的生物演化过程中细菌和病毒无处不在,各种动物一定也进化出了与之进行对抗的防御机制。因此,人体的免疫系统引起了医学界的高度关注,研究发现这个系统相当复杂。当一个婴儿刚刚诞生的时候,对病原体的防卫主要靠固有免疫系统,其效率并不很高。然而,在出生以后不断接触各种细菌和病毒的过程中,更高效的特异性免疫系统逐步得到发展。在中国古代育儿经里有吃百家饭和穿百家衣的说法,其实就是去接触更多的细菌和病毒,从而在胸腺还十分发达的幼年时期尽快完善自己的特异性免息系统。

在漫长的历史中天花曾经是威胁人类生存的一种烈性传染病,其致死率高达30%左右,在幸存者身上也会留下很多疤痕。在半个世纪以前,社会上还有很多得过天花的人,由于脸上的疤痕而被称为“麻子”。由于得天花的人比例相当高,“麻子”一词并没有很强的贬义,有人甚至拿它来做商标,例如著名的“王麻子剪刀”。人们发现,天花只能得一次;换言之,麻子对天花有免疫力。康熙皇帝在幼年时得过天花,所以才被选为王储,也算因祸得福。英国在十八世纪中叶出现了第一次工业革命,从而也带动了科学和医学的发展,大家都十分注重对现象的仔细观察并且从中找出规律来。在1796年一名英国医生Edward Jenner注意到挤奶的女工从来不得天花,他认为一定是从牛身上获得了免疫力。为了证明这个假设,他就给一个10岁的小男孩接种了牛痘,然后让他接触患有天花的病人,结果发现果然没有被感染。借助接种天花疫苗,人类已经在1980年彻底灭绝了天花病毒,如今只在屈指可数的几个国家病毒实验室里还保存着样品。

4. 系统论

在二十世纪中叶电子工业得到了蓬勃发展,由此而诞生了系统论。从某种意义上来说,系统论有些类似于广义日心说。在经典物理年代,人们往往可以把某一物体隔离开来,然后把外界的影响简化为一种作用力。隔离法已经成为了科学方法的一个基本范式,而科学实验过程也就是设法只改变一个参数而让其他因素都保持不变。然而,系统论的观点打破了这种“自我中心论”,而是把现实世界看作是在很多元素之间形成的一个具有千丝万缕联系的网络。在这种视角下,个体的意义大为降低,而彼此之间的相互关系变得十分重要。举例来说,用作铅笔芯的石墨和金刚石都是由碳原子构成的晶体,它们之间的区别仅仅在于碳原子的组织形式或其相互作用强度的差异。

系统论也被应用于社会学,因此必然渗透到教育领域。例如,在亚洲国家学生们十分用功地学习,希望在考试中能够取得好成绩。然而,在欧美国家的学生在学习上花的时间和精力都相对较少,考试成绩也普遍较差。但是西方国家的文化和科技发展水平都很高,在创新能力方面则远胜于亚洲国家。如果对东西方教育进行对比就会发现其差别,东方教育更注重专业素质和个人奋斗,而西方教育则更重视人际交流能力和集体协作能力。所以,西方社会的自组织能力很强,大量小公司不断涌现,成长壮大的空间十分广阔。

系统论也被应用到意识领域,因为它可以解释“无中生有”的现象。举例来说,数字电子电路中最简单的元件就是“非门”(inverter, not gate)。在CMOS技术中它由两个晶体管组成,当输入为0时其输出是1,反之亦然。简单地说,非门就是一个能够“颠倒黑白”的这么一个简单器件。然而,如果把两个非门首尾相连地形成一个回路,结果就变成了一个信息存储单元(SRAM),它可以用作计算机的高速缓存(cache memory)。如果把三个非门首尾相连地形成一个回路,结果就变成了一个振荡器(ring oscillator)。推而广之,如果把偶数个非门串联起来形成回路,则会形成一个双稳态网络,可以当作存储器。如果这个回路中非门的个数是奇数,则会形成无稳态网络,结果就会不停地震荡。人脑中神经细胞的功能要比非门强大多了,一旦形成了网络就可以存储记忆和产生思绪。意识在哪里?它是如何产生的?这些问题似乎有了答案。荀子在《劝学篇》里似乎也阐明了类似的“无中生有”的观点:“积土成山,风雨兴焉;积水成渊,蛟龙生焉;积善成德,而神明自得,圣心备焉。”

中医的五行说在某种程度上也有系统论的色彩,其中的五个元素在相生相克的关系中达到了一种平衡。当其中的某一元素过强或过弱时,系统的平衡则会遭到破坏,人就生病了。因此,中医治病的核心在于恢复这种平衡,而不是去杀死来自外界的细菌和病毒。当然,人体自我调节的能力是有限的,靠外界药物的介入可以帮助人体尽快地恢复平衡。中医认同“物必先腐而后虫生”的说法,因此提出“不治已病治未病”的观点。与西医相比,中医治疗手段的力度要弱很多,因此也只能治未病和轻症,真到了病入膏肓的时候只有西医才能奏效。然而,中医在防病和养生方面的贡献是不容抹杀的,在治疗轻症方面也卓有成效。中医最饱受诟病的方面就是中药,由于缺乏严格的药理和毒性检测而让人感到望而却步,在这方面还有待进一步的改进和提高。

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