中醫(yī)理論體系的數(shù)學(xué)科學(xué)基礎(chǔ)研究

孫喜靈鄭秋生林 霞劉卓軍王永華劉孟安

（1濱州醫(yī)學(xué)院（煙臺校區(qū)）中醫(yī)證候研究中心，煙臺，264005；2山東省中醫(yī)證候研究重點實驗室，煙臺，264001；3中國科學(xué)院數(shù)學(xué)與系統(tǒng)科學(xué)研究院，北京，100019；4中國中醫(yī)科學(xué)院，北京，100070；5煙臺長恩醫(yī)院，煙臺，264005）

理論研究

中醫(yī)理論體系的數(shù)學(xué)科學(xué)基礎(chǔ)研究

孫喜靈1鄭秋生2林 霞2劉卓軍3王永華4劉孟安5

（1濱州醫(yī)學(xué)院（煙臺校區(qū)）中醫(yī)證候研究中心，煙臺，264005；2山東省中醫(yī)證候研究重點實驗室，煙臺，264001；3中國科學(xué)院數(shù)學(xué)與系統(tǒng)科學(xué)研究院，北京，100019；4中國中醫(yī)科學(xué)院，北京，100070；5煙臺長恩醫(yī)院，煙臺，264005）

世界科學(xué)的演進(jìn)過程，產(chǎn)生并發(fā)展了數(shù)學(xué)；同時自然科學(xué)各學(xué)科的發(fā)展，又離不開數(shù)學(xué)基礎(chǔ)。中醫(yī)理論具有自然科學(xué)的屬性，自然應(yīng)該有其數(shù)學(xué)科學(xué)基礎(chǔ)，其發(fā)展同樣離不開對其理論體系數(shù)學(xué)內(nèi)涵的挖掘與應(yīng)用。對中醫(yī)理論體系核心內(nèi)容證候理論的數(shù)學(xué)內(nèi)涵進(jìn)行研究，結(jié)果表明中醫(yī)證候復(fù)雜結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)出的是“點集拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)”，彰顯出了中醫(yī)理論體系的數(shù)學(xué)科學(xué)基礎(chǔ)，這為中醫(yī)理論的現(xiàn)代語言闡釋提供了新的概念。

中醫(yī)理論體系；自然科學(xué)；數(shù)學(xué)科學(xué)；證候理論；拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

世界自然科學(xué)的興起與發(fā)展的脈絡(luò)依次是數(shù)學(xué)→物理學(xué)（天文學(xué)）→化學(xué)→生物學(xué)（醫(yī)學(xué)），數(shù)學(xué)是自然科學(xué)發(fā)展的基礎(chǔ)；反過來說，任何一門自然科學(xué)都有其數(shù)學(xué)科學(xué)的基礎(chǔ)，中醫(yī)學(xué)也不可能例外。對于一門自然科學(xué)的學(xué)科發(fā)展與數(shù)學(xué)的密切關(guān)系，歷史上有很多著名的論斷。恩格斯早在一百多年前，根據(jù)當(dāng)時數(shù)學(xué)方法在各學(xué)科應(yīng)用的情況，曾做過如下概括：數(shù)學(xué)的應(yīng)用，在固體力學(xué)中是絕對的，在氣體力學(xué)中是近似的，在液體力學(xué)中已經(jīng)比較困難了；在物理學(xué)中多半是嘗試性的和相對性的；在化學(xué)中是最簡單的一次方程式，在生物學(xué)中＝0［1］。馬克思更精辟地指出，一種科學(xué)只有當(dāng)它達(dá)到了能夠運用數(shù)學(xué)時，才算真正發(fā)展了［2］?？档拢‥·Kant）則“堅定地認(rèn)為：任何一門自然科學(xué)，只有當(dāng)它能應(yīng)用數(shù)學(xué)工具進(jìn)行研究時，才能算是一門發(fā)展?jié)u趨完善的科學(xué)……而且一門科學(xué)對于數(shù)學(xué)工具的應(yīng)用程度，就是這門科學(xué)漸變?yōu)檎鎸嵖茖W(xué)的發(fā)展程度”［3］。如今，數(shù)學(xué)不僅成了物理學(xué)、天文學(xué)發(fā)展的基礎(chǔ)，在化學(xué)中也得到了廣泛的應(yīng)用，而在生物學(xué)、西醫(yī)學(xué)中，也正是由于數(shù)學(xué)知識的滲透、應(yīng)用，才有了迅猛的發(fā)展。由此，可以推斷，中醫(yī)學(xué)的發(fā)展，離不開對其數(shù)學(xué)內(nèi)涵的挖掘。

1 引子：從中醫(yī)學(xué)的“博大精深”說起

1.1 對“博大精深”的釋義 中醫(yī)學(xué)是世界上所有學(xué)科興起發(fā)展最長，且生命力強大的一門學(xué)科，隨著近代科學(xué)技術(shù)的興起，古代許多學(xué)科相繼被融合、淘汰后，唯獨中醫(yī)學(xué)以一個完整的理論體系發(fā)展到現(xiàn)在。

中醫(yī)理論體系的知識內(nèi)容非常廣博，其“上知天文，下知地理，中曉人事”，是世界上古代文明傳承下來的其他任何學(xué)科知識都難以企及的，其呈現(xiàn)出的獨特“時空—社會—心理—生物”醫(yī)學(xué)模式，是現(xiàn)代醫(yī)學(xué)模式無法涵蓋的。漢字的傳承與發(fā)展，至今已歷三千多年的歷史，而中醫(yī)學(xué)理論體系形成距今已有2 500多年的歷史。因此，可以說中醫(yī)學(xué)是在人類文明早期產(chǎn)生的，是人類文明進(jìn)程中產(chǎn)生最早的學(xué)科知識體系，是世界上生存時間最長、至今生命力依然強大的學(xué)科。

中醫(yī)學(xué)是以先秦人文哲學(xué)為基礎(chǔ)構(gòu)建的，《黃帝內(nèi)經(jīng)》蘊涵樸素的唯物辨證法思想，是中醫(yī)學(xué)“精”的奧妙所在，認(rèn)為世界是物質(zhì)的，是動態(tài)的，世界的統(tǒng)一性就在于它的物質(zhì)性、發(fā)展性。辨證論治是中醫(yī)學(xué)的精髓，貫穿其中的理法方藥知識體系，都是建立在以陰陽學(xué)說和五行學(xué)說為基礎(chǔ)的物質(zhì)結(jié)構(gòu)觀和辨證運動觀之上的，其理論基礎(chǔ)的根基之深，至今還沒有探到“底”；也就是說，對于中醫(yī)理論體系的自然科學(xué)基礎(chǔ)問題，我們還遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒有研究清楚。

1.2 兩個問題 在這里我們提出兩個問題：一是為什么中醫(yī)學(xué)的生命力是如此超常強大？二是為什么中醫(yī)學(xué)沒有在中國大陸這一地域之外的歐亞非美大陸出現(xiàn)？歷史上的地域、物種、人文、社會及科技等因素在其中的影響力有多大，應(yīng)如何來看待？

從世界自然科學(xué)的演進(jìn)歷史看，數(shù)學(xué)是各門自然學(xué)科發(fā)展的先導(dǎo)，但卻不是孕育和興起的決定因素。一門自然學(xué)科經(jīng)過一個歷史階段的孕育后逐漸興起，但其快速發(fā)展則離不開數(shù)學(xué)科學(xué)知識的滲透。追溯世界自然科學(xué)發(fā)展的足跡，中醫(yī)理論體系孕育和興起的過程，數(shù)學(xué)本身還遠(yuǎn)沒有成為科學(xué)意義上的學(xué)科。如果說中醫(yī)理論體系有自然科學(xué)的基礎(chǔ)，有數(shù)學(xué)科學(xué)的基礎(chǔ)，難道說中國古代的先賢對中醫(yī)理論體系的構(gòu)建，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超越了現(xiàn)代自然科學(xué)體系的知識背景？或者說中醫(yī)理論體系中蘊涵的自然科學(xué)知識，難道是超越現(xiàn)今自然科學(xué)的？

1.3 中醫(yī)理論研究產(chǎn)生的困惑 借助于近代醫(yī)學(xué)成功的經(jīng)驗和知識創(chuàng)新的研究模式，半個多世紀(jì)來，對中醫(yī)理論的研究，首先把實驗醫(yī)學(xué)的方法和手段移植過來，從器官、組織、細(xì)胞、分子水平上，來闡釋中醫(yī)臟腑經(jīng)絡(luò)氣血以及病因理論，但是這些工作并沒有對中醫(yī)理論的發(fā)展起到很好的推動作用。進(jìn)而，又引入了西方科技哲學(xué)中老三論和新三論，以及運用化學(xué)、物理學(xué)、數(shù)學(xué)等多學(xué)科提供的方法和手段，來研究中醫(yī)理論，依然是所獲不多。至今，中醫(yī)學(xué)與現(xiàn)代自然科學(xué)的“融合點”還沒有出現(xiàn)。

2 “李約瑟難題”的啟示

2.1 世界科學(xué)演進(jìn)過程中的中醫(yī)學(xué) 中國的自然科學(xué)與西方的自然科學(xué)，在歷史上存在一個融合的過程。李約瑟在研究世界科學(xué)的演進(jìn)律發(fā)現(xiàn)，數(shù)理科學(xué)這一方面，東西方的數(shù)學(xué)、天文學(xué)是物理學(xué)史一拍即合的，到明朝末年的1644年，中國和歐洲的數(shù)學(xué)、天文學(xué)和物理學(xué)已經(jīng)沒有顯著差異，他們已完全融合，渾然一體了。中國和歐洲植物學(xué)方面，其融合點在1880年［4］。

世界植物學(xué)的發(fā)展進(jìn)程，必須提到李時珍的《本草綱目》?！侗静菥V目》在1569年出版以后，不僅在國內(nèi)產(chǎn)生巨大的影響，并隨著國際間的文化交流，還先后被譯成多種文字。李時珍創(chuàng)立了先進(jìn)的藥用植物分類方法以及生物分類方法，他已開始認(rèn)識到了自然界生物的“自然等級”和“遺傳屬性”。被譽為西方植物學(xué)鼻祖的瑞典分學(xué)家林奈，其代表著作《自然系統(tǒng)》于1735年出版，比《本草綱目》要晚139年，林奈時代《本草綱目》已傳到歐洲，李時珍的觀點對林奈本人也許會有一定的影響［5］。

關(guān)于東西方的醫(yī)學(xué)理論和醫(yī)學(xué)實踐，至今還未融合。由此，分析世界科學(xué)的演進(jìn)過程，可以看出一門學(xué)科愈是具有生物學(xué)特點，它所研究的對象有機性愈強，融合的過程所需的時間似乎愈長。研究人體和動物的健康與疾病的科學(xué)，其融合點至今尚未完成［4］。

2.2 關(guān)于“李約瑟難題” “李約瑟問題”通常有兩種表述形式：第一，為什么在公元前1世紀(jì)到公元16世紀(jì)之間，在將人類的自然知識應(yīng)用于實用目的方面，中國較之西方更為有效。也就是說，古代中國人在科學(xué)和技術(shù)方面曾經(jīng)有過輝煌，其發(fā)達(dá)的程度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過同時期的歐洲，原因是什么？第二，這問題的另一種提法是一種“為什么”式的，就是為什么近代科學(xué)或者說科學(xué)革命沒有產(chǎn)生在中國，而是在17世紀(jì)的西方，特別是文藝復(fù)興之后的歐洲［4］。這是“李約瑟問題”一正一反的表述形式。這一點，是否與中國的數(shù)學(xué)發(fā)展進(jìn)程是相輔相成的？即中國古代數(shù)學(xué)發(fā)達(dá)的時代，科學(xué)技術(shù)亦發(fā)達(dá)；中國的數(shù)學(xué)在近代發(fā)展被西方超越了，由此科學(xué)技術(shù)亦隨之落后了。這其中，是否也映射出了中醫(yī)學(xué)發(fā)展進(jìn)程的影子呢？

2.3 中醫(yī)理論的“奇點”特性 如果以一門學(xué)科研究對象的有機程度來劃分層次，研究對象有機程度低的學(xué)科為低層次的學(xué)科；反之，為高層次的學(xué)科。低層次學(xué)科知識在高層次學(xué)科中的滲透量的多少，取決于高層次學(xué)科對低層次學(xué)科有機程度的差值。差值越小，低層次學(xué)科知識對相應(yīng)的高層次學(xué)科的滲透量越大，這兩門學(xué)科間的親緣關(guān)系越近。各門學(xué)科研究對象的有機程度從低到高的排列次序為：數(shù)學(xué)→天文學(xué)、物理學(xué)→化學(xué)→生物學(xué)→西醫(yī)學(xué)……中醫(yī)學(xué)。由研究顯示，各門自然科學(xué)在中醫(yī)學(xué)的直接滲透量都趨于零［6］。東西方各學(xué)科相互融合的先后次序及滲透阻力和各學(xué)科間親緣關(guān)系，具體見如下圖1。

圖1 自然學(xué)科親緣關(guān)系遠(yuǎn)近與滲透阻力大小示意圖

對中醫(yī)理論體系來說，各門自然科學(xué)都是其發(fā)展的基礎(chǔ)學(xué)科。目前，各門學(xué)科尚沒有直接、實質(zhì)性內(nèi)容向中醫(yī)學(xué)移植，但中醫(yī)學(xué)對來自各學(xué)科知識的滲透的反應(yīng)卻是積極而靈敏的。中醫(yī)學(xué)能夠接受各門學(xué)科思想的大量滲透，卻不允許其具體、直接的內(nèi)容在中醫(yī)學(xué)中的移植、生存，就是說，中醫(yī)學(xué)理論能吞吸掉多學(xué)科所提供的物質(zhì)、能量和信息，這一現(xiàn)象類似現(xiàn)代天體物理學(xué)中的“黑洞”，中醫(yī)理論成了自然科學(xué)發(fā)展史上的“奇點”［6］。

中醫(yī)學(xué)理論體系在科技發(fā)展史上所表現(xiàn)出來的穩(wěn)定性及對多學(xué)科知識滲透的吸附性，其內(nèi)在機制與中國傳統(tǒng)文化的哲學(xué)特點——宏觀、模糊、不可捉摸密切相關(guān)。中醫(yī)理論中整體觀念、辨證觀念的思想正在向自認(rèn)科學(xué)各學(xué)科中回歸，是逆滲透，似乎反映了高層次學(xué)科的逆滲透過程。中醫(yī)整個理論體系的演進(jìn)，不僅是與西醫(yī)學(xué)的相互融合和滲透，還是生命、人體科學(xué)與自然科學(xué)的融合［7］。

3 中醫(yī)理論對人體未知結(jié)構(gòu)層次上運動規(guī)律的認(rèn)識和探索

3.1 人體未知結(jié)構(gòu)層次上運動規(guī)律問題 中醫(yī)學(xué)認(rèn)為，人體是一個統(tǒng)一的有機整體。人體的臟腑、經(jīng)絡(luò)、上下、內(nèi)外、既相互聯(lián)系，又可劃分為相互對立的陰陽部分。

中醫(yī)陰陽學(xué)說是建構(gòu)中醫(yī)理論的基石，五行學(xué)說主要是關(guān)于事物多樣性的統(tǒng)一性的整體認(rèn)識論基礎(chǔ)；在中醫(yī)天人關(guān)系模式的構(gòu)建中，五行理論具有重要的媒介作用，并形成了中醫(yī)學(xué)傳統(tǒng)的時空觀。在五行學(xué)說指導(dǎo)下，《黃帝內(nèi)經(jīng)》建立了以五臟為中心的五大藏象系統(tǒng)，并借用木火土金水五類物質(zhì)的特性、分類方法和五行生克規(guī)律，具體地說明人與自然的關(guān)系以及人體正常生理功能、疾病變化以及指導(dǎo)臨床診斷、治療、預(yù)后判斷和康復(fù)。五行學(xué)說的本質(zhì)屬性有物質(zhì)性、功能性、關(guān)系性、時空性。在中醫(yī)發(fā)展中五行學(xué)說為中醫(yī)提供整體觀的方法論和取象比類的思維方法［8-9］。從圖2可以進(jìn)一步看出，中國古代陰陽五行學(xué)說對世界物質(zhì)分類與現(xiàn)代物理學(xué)對世界物質(zhì)分類相互之間的關(guān)聯(lián)。

圖2 陰陽五行學(xué)說與現(xiàn)代物理學(xué)物質(zhì)分類之間的關(guān)聯(lián)

陰陽是“至大無外，至小無內(nèi)”的，陰陽相對性概括成的人體層次結(jié)構(gòu)是層層深入的。其結(jié)構(gòu)系統(tǒng)與現(xiàn)代醫(yī)學(xué)所描述的系統(tǒng)→器官→組織→細(xì)胞四層結(jié)構(gòu)有著天然的相似之處?，F(xiàn)代物質(zhì)觀認(rèn)為宇宙的由固態(tài)、液態(tài)、氣態(tài)、磁場、張網(wǎng)液態(tài)等物質(zhì)集合而成，簡單地講宇宙物質(zhì)可以分為正物質(zhì)和反（暗）物質(zhì)，這與中醫(yī)學(xué)陰陽五行物質(zhì)觀有著異曲同工之妙。而現(xiàn)代結(jié)構(gòu)觀認(rèn)為宇宙物質(zhì)分為可見的超星空→星空→宏觀→微觀→基本粒子，不可見的例如場、暗物質(zhì)等。而中醫(yī)學(xué)人體結(jié)構(gòu)觀亦由官竅、形體、榮華等可見的物質(zhì)和臟腑、經(jīng)絡(luò)、氣血等不可見的物質(zhì)組成［7］。在這里，一陰一陽的辨證唯物論表現(xiàn)的淋漓盡致。具體見表1。

表1 中醫(yī)學(xué)人體結(jié)構(gòu)觀與現(xiàn)代物質(zhì)結(jié)構(gòu)觀的聯(lián)系

3.2 陰陽學(xué)說的物質(zhì)觀對現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展的深遠(yuǎn)影響 計算機引領(lǐng)我們進(jìn)入的數(shù)字化時代，與量子力學(xué)帶領(lǐng)我們步入的現(xiàn)代物理時代，都和中國古老的陰陽學(xué)說有著密切的關(guān)系。

計算機二進(jìn)位制原理來源于陰陽學(xué)說：陰陽學(xué)說其他領(lǐng)域亦得到很好的運用，西方數(shù)學(xué)家萊布尼茲是微積分和二進(jìn)制數(shù)學(xué)的創(chuàng)始人，是計算機的先軀。它對伏羲氏六十四卦方位圖的研究成果說明：八卦圖系陰陽交的排列體系，非常巧妙地包含著二進(jìn)位制和十進(jìn)位制等的記數(shù)原理。在八卦圖系啟示下，萊布尼茲順利地解決和研制出當(dāng)時最新型的乘法計算機。現(xiàn)代電子計算機正是以二進(jìn)制為記數(shù)基礎(chǔ)的。

陰陽學(xué)說對建立波爾量子力學(xué)的影響：被稱為“量子論之父”的波爾于1937年訪問中國，這個時候他的量子力學(xué)已經(jīng)到了精致完美的地步。他認(rèn)為物質(zhì)是以看來互不相容的方式表現(xiàn)自己，當(dāng)他接觸到中國的陰陽思想時，如晴天霹靂，他大為震驚，他怎么也沒想到，多年來他通過最尖端的物理技術(shù)所作出的舉世聞名的理論，竟然與幾千年前中國圣賢的智慧相似，當(dāng)?shù)湠榱烁兄x波爾的科學(xué)成就和對丹麥文化的重大貢獻(xiàn)，封他為爵士的時候，他選擇了中國陰陽太極圖，因為他認(rèn)為太極圖是他的互補理論最佳象征和表述，并且他在徽章上寫下幾個字：對立即互補。

4 中醫(yī)學(xué)人體結(jié)構(gòu)理論假說的提出

現(xiàn)代生物學(xué)研究表明，形態(tài)結(jié)構(gòu)與功能在有機體中是一一對應(yīng)的。從人體到系統(tǒng)、器官、組織、不同層次上的形態(tài)結(jié)構(gòu)有著不同水平的功能表現(xiàn)。形態(tài)結(jié)構(gòu)與生理功能是整個生命相互聯(lián)系、相互制約的兩個方面，是在長期進(jìn)化中逐步形成的。形態(tài)結(jié)構(gòu)式生理功能的物質(zhì)基礎(chǔ)，生理功能則為形態(tài)結(jié)構(gòu)的運動形式。中醫(yī)學(xué)把人體的結(jié)構(gòu)規(guī)范為兩個層次系統(tǒng)：一個層次系統(tǒng)是以氣為中心的臟腑經(jīng)絡(luò)，這個結(jié)構(gòu)系統(tǒng)類似于非實物粒子性質(zhì)，像場物質(zhì)，是以不可見形態(tài)結(jié)構(gòu)的形式存在，稱其為隱態(tài)系統(tǒng)；另一個層次是與隱態(tài)系統(tǒng)相對而言，為中醫(yī)學(xué)的“五體”“五官”“榮華”等，這個結(jié)構(gòu)系統(tǒng)類似于實物粒子性質(zhì)的，稱其為顯態(tài)系統(tǒng)。即人體是由隱態(tài)系統(tǒng)和顯態(tài)系統(tǒng)構(gòu)成的有機統(tǒng)一體。

圖3 人體隱態(tài)系統(tǒng)與顯態(tài)系統(tǒng)

5 千年中醫(yī)學(xué)理論內(nèi)蘊的數(shù)學(xué)科學(xué)——證候理論中的拓?fù)鋵W(xué)

5.1 中醫(yī)證侯結(jié)構(gòu)研究的難題 證候理論是中醫(yī)理論體系中理法方藥的核心，所以證候理論是研究的焦點問題、關(guān)鍵問題。縱觀近十幾年來對證候內(nèi)涵及本質(zhì)的認(rèn)識和研究，許多學(xué)者沒有取得實質(zhì)性的進(jìn)展，究其原因在于證候的復(fù)雜性［10-11］，認(rèn)為中醫(yī)證候存在著高階多維的數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)，這一難題不解決，將一直會成為制約中醫(yī)理論發(fā)展的瓶頸。

5.2 中醫(yī)證候發(fā)生過程及其動態(tài)演化規(guī)律 人體隱態(tài)系統(tǒng)和顯態(tài)系統(tǒng)的理論認(rèn)為：在疾病變化發(fā)展過程中，存在著隱性病變與顯性病變。隱性病癥，即機體臟腑的隱匿性病理變化的反映，這時機體內(nèi)在臟腑的病理機制已開始啟動，但病人無明顯感覺或五體五官僅出現(xiàn)一般性的臟腑功能紊亂；顯性病癥是機體進(jìn)入疾病的發(fā)展階段，并表現(xiàn)出明顯的臨床征象，甚則病人表現(xiàn)出明顯的器質(zhì)性變形癥狀［12-13］。

致病因素一旦作用于人體后，脈象、舌象為構(gòu)成證候的第一序列癥狀，即隱態(tài)系統(tǒng)的病變有隱性病癥（舌象和脈象，記為Yy）；臟腑經(jīng)絡(luò)氣血紊亂的表現(xiàn)為構(gòu)成證候的第二序列癥狀，即顯性病癥兩種狀態(tài)（臟腑經(jīng)絡(luò)功能紊亂的癥狀，記為Yx）；形體官竅榮華等的紊亂表現(xiàn)為構(gòu)成證候的第三序列癥狀，即顯態(tài)系統(tǒng)的病變也有隱性病癥（官竅榮華等絡(luò)屬功能紊亂的癥狀，記為Xy）；形體官竅榮華等的變形表現(xiàn)為構(gòu)成證候的第四序列癥狀，即顯性病癥（即官竅榮華等絡(luò)屬變形的癥狀，記為Xx）兩種狀態(tài)，這樣形成了隱態(tài)和顯態(tài)兩種系統(tǒng)和四種病變狀態(tài)關(guān)系［14-15］。而這四種病變關(guān)系在證候的發(fā)生過程中，表現(xiàn)出了證候產(chǎn)生發(fā)展過程的五個階段，反映出了證候從無到有、從簡單到復(fù)雜、由初始到終結(jié)的全過程。具體見表2。

表2 中醫(yī)證候的發(fā)生過程及其表現(xiàn)出的五個階段

5.3 中醫(yī)證候理論中的拓?fù)鋵W(xué)

5.3.1 中醫(yī)證候拓?fù)涮卣鞑蛔兞康奶岢?對于中醫(yī)證候發(fā)生過程中表現(xiàn)出的構(gòu)成要素的4個先后序列，運用拓?fù)鋵W(xué)的語言進(jìn)行描述，恰好是中醫(yī)證候發(fā)生過程中表現(xiàn)出的4個拓?fù)洳蛔兞浚?5］。具體以脾氣虛證候為例，見表3。

5.3.2 中醫(yī)證候拓?fù)洳蛔兞康难苌?以脾氣虛證候為例，其構(gòu)成要素如納呆、腹脹、大便溏稀、乏力、少氣懶言、肢體倦怠、面色淡黃或萎黃、消瘦、或水腫、或肥胖、脈緩或弱、舌淡苔白等，在發(fā)生過程中表現(xiàn)出的演化規(guī)律，如下圖表7，這是中醫(yī)證候拓?fù)洳蛔兞康谝淮窝苌慕Y(jié)果［16］。

表3 病機演變過程反映出的證候的4個拓?fù)洳蛔兞?/p>

表4 中醫(yī)證候動態(tài)演化過程的五個階段

中醫(yī)證候的4個拓?fù)洳蛔兞拷?jīng)過兩次衍生，呈現(xiàn)出全部子集合，反映出了中醫(yī)證候動態(tài)演化的全貌。具體見如下的公式推導(dǎo)。

圖4 中醫(yī)證候的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)表達(dá)公式推導(dǎo)

5.3.3 中醫(yī)證候結(jié)構(gòu)的拓?fù)鋵W(xué)表達(dá)公式的導(dǎo)出 如果證候Z，有n個構(gòu)成要素，則證候的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)表達(dá)為：F（XY）＝F（Zn）＝Y(jié)y∨（Yy+Yx）∨（Yy+Xy）∨（Yy+Yx+Xy）∨（Yy+Xy+Xx）∨（Yy+Yx+Xy+ Xx）。

那么，中醫(yī)學(xué)一般證候內(nèi)在演化過程中，所表現(xiàn)出的具體存在形式的個數(shù)，則為：F（Xy）＝F（Zn）＝（2a-1）+（2a-1）（2b+1）+（2a-1）（2c+1）+（2a-1）（2b+1）（2c+1）+（2a-1）（2c+1）（2d+1）+（2a-1）（2b+1）（2c+1）（2d+1）。

其中，a為Yy癥狀和體征的個數(shù)，b為Yx癥狀和體征的個數(shù)，c為Xy癥狀和體征的個數(shù)，d為Xx癥狀和體征的個數(shù)。

總結(jié)以上論述，中醫(yī)證候理論內(nèi)蘊的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)導(dǎo)出圖示如下［17］，見圖4。

對于以上中醫(yī)證候的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，可以有一個通俗的比如。有人說：一個高水平的畫家，一定具有數(shù)學(xué)家的天賦。漫畫對人的特征不變量進(jìn)行抽象而出的畫面，就是如此。中醫(yī)證候結(jié)構(gòu)所表現(xiàn)出的不同存在形式，也是從不同角度來看到的中醫(yī)證候的不同且真實的“影面”或“像面”。中醫(yī)證候在臨床中的“千面孔”，實際上是中醫(yī)證候復(fù)雜結(jié)構(gòu)不同“面”的反映與展現(xiàn)，其實質(zhì)都是一樣的。如同一張白紙，在做不任何切割或破壞的情況下，就可以折疊出幾十種、上百種、甚至上千種或更多的不同形狀的“疊紙”，但是各式各樣的“疊紙”在充分伸展開之后，還是原來的那張“白紙”。在這里，“白紙”如同“證候”，不同形狀的“疊紙”則是證候結(jié)構(gòu)的不同“面”。

6 結(jié)語

近半個多世界以來，中醫(yī)理論的科學(xué)性一直在受到質(zhì)疑，其中一個最重要、最直接的原因，是中醫(yī)理論是否有數(shù)學(xué)科學(xué)說理的基礎(chǔ)。而非要說明中醫(yī)理論體系中是否有數(shù)學(xué)基礎(chǔ)，才能對其科學(xué)性進(jìn)行定論，是件非常不容易的事情。因為，一則中醫(yī)學(xué)的理論體系創(chuàng)立于2 500年以前，那時的數(shù)學(xué)還遠(yuǎn)不能為中醫(yī)學(xué)說理所用。二則非要挖掘出中醫(yī)理論的數(shù)學(xué)基本內(nèi)涵，是現(xiàn)今時代提出來的課題，是運用現(xiàn)代學(xué)科標(biāo)準(zhǔn)對中醫(yī)理論進(jìn)行衡量的結(jié)果；也是中醫(yī)理論發(fā)展所必須要經(jīng)歷的，是世界科學(xué)演進(jìn)的自然進(jìn)程，是大勢所趨。

但是，正如數(shù)學(xué)家Peirce.Benjamin所說的一樣：“數(shù)學(xué)不是規(guī)律的發(fā)現(xiàn)者，因為他不是歸納。數(shù)學(xué)也不是理論的締造者，因為他不是假說。但數(shù)學(xué)卻是規(guī)律和理論的裁判和主宰者，因為規(guī)律和假說都要向數(shù)學(xué)表明自己的主張，然后等待數(shù)學(xué)的裁判。如果沒有數(shù)學(xué)上的認(rèn)可，則規(guī)律不能起作用，理論也不能解釋”。中醫(yī)理論也同樣面臨著如此的問題。中醫(yī)理論的發(fā)展與提升，不挖掘出其理論內(nèi)在的數(shù)學(xué)科學(xué)內(nèi)涵，那么中醫(yī)理論對人體運動規(guī)律的闡釋、病理現(xiàn)象的解釋、疾病規(guī)律的認(rèn)識、理法方藥體系的構(gòu)建等，便會一直停留在“假說”或“前科學(xué)”或“超科學(xué)”的階段，而不能夠為人類的健康事業(yè)發(fā)揮更大的作用。

本研究論述了運用人體隱態(tài)和顯態(tài)系統(tǒng)的理論，來揭示中醫(yī)證候的自身內(nèi)在變化規(guī)律，從中醫(yī)證候的發(fā)生過程，對證候動態(tài)演化規(guī)律進(jìn)行認(rèn)真細(xì)致地觀察，導(dǎo)出了中醫(yī)證候內(nèi)蘊的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，挖掘出了中醫(yī)理論體系核心內(nèi)容證候中的數(shù)學(xué)機制［18］，這將會為推動中醫(yī)理論的發(fā)展注入新鮮的血液并產(chǎn)生巨大的動力。

挖掘出中醫(yī)理論體系中蘊涵的數(shù)學(xué)科學(xué)基礎(chǔ)，可以展望未來的研究領(lǐng)域及其要開展的工作。運用中醫(yī)證候理論內(nèi)蘊拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的方法，可以開展中醫(yī)證候動態(tài)演化規(guī)律的關(guān)鍵科學(xué)問題研究，挖掘出的證候拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)［19］，來實現(xiàn)對證候動態(tài)演化規(guī)律全貌的認(rèn)識；再通過臨床數(shù)據(jù)，可以闡釋中醫(yī)證候判定標(biāo)準(zhǔn)的科學(xué)內(nèi)涵［20］，建立起中醫(yī)證候的判斷標(biāo)準(zhǔn)，并為中醫(yī)理論現(xiàn)代語言的詮釋提供了新的概念。由此，可以深入研究中醫(yī)辨證論治過程中理法方藥的結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)［21-23］，來闡明方劑配伍的科學(xué)內(nèi)涵；運用計算機仿真技術(shù)，可以建立起中醫(yī)知識創(chuàng)新數(shù)據(jù)平臺，帶動理法方藥知識的創(chuàng)新［24-25］，豐富和發(fā)展中醫(yī)理論，促進(jìn)辨證論治水平的大幅度提高，提升中醫(yī)理論在世界自然科學(xué)知識體系中的地位，以更好的為人類的健康事業(yè)服務(wù)。

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（2014-01-09收稿 責(zé)任編輯：曹柏）

Study on the Mathematics Science Foundation of Theoretical System of Traditional Chinese Medicine

Sun Xiling1，Zheng Qiusheng2，Lin Xia2，Liu Zuojun3，Wang Yonghua4，Liu Mengan5
（1 Research Center of Syndrome of TCM，Binzhou Medical University（Yantai Campus），Yantai264005，China；2 Shandong Province Key Laboratory of TCM Syndrome Research，Yantai264001，China；3 Mathematics and Systems Science Research Institute of Chinese Academy of Sciences，Beijing 100019，China；4 China Academy of Chinese Medical Sciences，Beijing 100070，China；5 Yantai Chang'en Hospital，Yantai264005，China）

The evolution process of the world science produces and develops mathematics.Meanwhile，the development of disciplines of natural science cannot be achieved without mathematics.The theory of Traditional Chinese Medicine（TCM）has the property of natural science，and it naturally shall have its mathematical science foundation，its development also cannot do without the mining and application of mathematical theory system of its connotation.Researching on the mathematical meaning of the core content of theoretical system of TCM syndrome theory shows that TCM complex structure is“point set topology structure”，which manifests the foundation of mathematical and scientific theoretical system of TCM and provides a new concept to the modern language to explain the theory of TCM.

Theoretical system of traditional Chinese medicine；Natural science；Science of mathematics；Syndromes theory；Topological structure

R229

A

10.3969j.issn.1673-7202.2014.12.007

國家自然科學(xué)基金項目（編號：81273628）；山東省科技發(fā)展計劃項目（編號：2012GGB14011）

孫喜靈（1964—），男，山東棲霞人，醫(yī)學(xué)博士，教授，主任醫(yī)師，主要從事中醫(yī)人體結(jié)構(gòu)理論及心脾病證基礎(chǔ)研究

林霞（1986—），女，碩士，助教，主要從事中醫(yī)藏象脾肺關(guān)系的基礎(chǔ)和臨床研究，E-mail：linxialucky＠163.com