用數(shù)學(xué)集合論方法求證中醫(yī)經(jīng)絡(luò)?

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(1. 陜西省人民醫(yī)院, 西安 710068； 2. 西北大學(xué)數(shù)學(xué)學(xué)院, 西安 710069； 3. 西安醫(yī)學(xué)院, 西安 710068)

1 經(jīng)絡(luò)研究現(xiàn)狀

經(jīng)絡(luò)研究問題一直以來是困擾中醫(yī)的一個(gè)難題，同時(shí)也是影響中醫(yī)快速走向世界的一個(gè)重要因素，尤其是新中國成立以來，國家的重視和投入更是達(dá)到了史無前例的高度，在人力物力投入的同時(shí)，單從中醫(yī)發(fā)展的角度看，解放后從事中醫(yī)、針灸和其他學(xué)科的人員及接受正規(guī)高等教育的人員，采用科學(xué)的方法和手段研究中醫(yī)針灸，要遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于解放前的師徒傳承及相關(guān)人員。盡管如此，目前關(guān)于中醫(yī)針灸研究更多還僅限于經(jīng)驗(yàn)、推測，更談不上對未知領(lǐng)域的探索和研究。古人所言經(jīng)絡(luò)究竟是什么物質(zhì)結(jié)構(gòu)？為什么在人的生理、病理和疾病的診治過程中，處處都有經(jīng)絡(luò)運(yùn)行的軌跡可循，而在解剖學(xué)、組織學(xué)甚至電鏡下卻找不到經(jīng)絡(luò)的蛛絲馬跡？它究竟是已知結(jié)構(gòu)未知功能的歸納總結(jié)，還是人們所未涉及和發(fā)現(xiàn)的新的物質(zhì)結(jié)構(gòu)？是我們先輩的睿智還是今人的弱智？難道是我們對先輩的理解和認(rèn)識產(chǎn)生了巨大偏差？因此用科學(xué)的方法研究經(jīng)絡(luò)，證明經(jīng)絡(luò)的存在和結(jié)構(gòu)，不僅使中醫(yī)理論根基更加扎實(shí)，也會(huì)促使更多的人認(rèn)識和認(rèn)可中醫(yī)理論，從而推動(dòng)中醫(yī)快速發(fā)展并走向世界。

解放后，我國對經(jīng)絡(luò)的研究一直是中醫(yī)研究的熱點(diǎn)，取得的成績主要有神經(jīng)說、血管神經(jīng)說、生物物理觀、物理化學(xué)觀、信息系統(tǒng)等各種假說[1-5]。20世紀(jì)80年代據(jù)《自然》雜志報(bào)道，先后有羅馬尼亞、法國學(xué)者首次使用深度γ射線探測到30 cm的經(jīng)絡(luò)，但多數(shù)學(xué)者對此觀點(diǎn)未予承認(rèn)。關(guān)于“經(jīng)絡(luò)”之認(rèn)識，現(xiàn)在觀點(diǎn)逐漸趨近于功能論，并逐漸引入“信息多元、全息傳遞”等物理概念。其中以華萍為代表的學(xué)者群體首次肯定了“經(jīng)絡(luò)實(shí)質(zhì)”，認(rèn)為經(jīng)絡(luò)囊括了現(xiàn)代醫(yī)學(xué)體液循環(huán)、結(jié)締組織、生物場、神經(jīng)傳導(dǎo)等學(xué)說，有些學(xué)者強(qiáng)調(diào)一味探討形態(tài)只能遮蔽對其本質(zhì)的認(rèn)識[6]。這些研究的共同特點(diǎn)是首先提出一種關(guān)于經(jīng)絡(luò)的假設(shè)，再借助臨床實(shí)踐進(jìn)行驗(yàn)證，但目前均未取得讓中西醫(yī)及科技人員公認(rèn)的結(jié)果，長此以往必將嚴(yán)重影響中醫(yī)發(fā)展和走向世界的進(jìn)程。因此，改變研究中醫(yī)經(jīng)絡(luò)的方法，借助現(xiàn)代科學(xué)理論，從不同于傳統(tǒng)研究方法的視角研究經(jīng)絡(luò)，具有重要的理論和實(shí)踐價(jià)值。本文采用數(shù)學(xué)集合論的方法對經(jīng)絡(luò)進(jìn)行研究，并利用數(shù)學(xué)邏輯推理方法揭示經(jīng)絡(luò)的本質(zhì)[7-8]。

2 集合論概況

集合論早在18世紀(jì)以前就有人提出[9]，之后1874年德國著名數(shù)學(xué)家康托爾(Geory Cantor)開始集合論、無限論方面有變革意義的工作。用集合表示研究對象，用映射描述研究對象之間的聯(lián)系——運(yùn)算關(guān)系，在此基礎(chǔ)上建立了集合論的理論體系，成為18世紀(jì)人類思想最引人注目的創(chuàng)造之一。集合論的創(chuàng)立，為建立數(shù)學(xué)模型、研究事物之間的聯(lián)系、尋找事物的運(yùn)動(dòng)規(guī)律提供了一種重要的方法。集合論的不斷發(fā)展，引發(fā)了20世紀(jì)以來一系列重大的數(shù)學(xué)知識創(chuàng)新，如模糊集合、粗糙集合、柔性集合、可拓集合論等[10]。1965年，美國控制論學(xué)者扎德(L.A.Zadeh)在《信息與控制》雜志上發(fā)表了論文“模糊集合論”，把模糊集合定義為“具有連續(xù)統(tǒng)等級身份的對象的類”[11]。經(jīng)過近半個(gè)世紀(jì)的發(fā)展，模糊集合的思想和方法已不僅滲透到數(shù)學(xué)主要分支當(dāng)中，形成了模糊拓樸學(xué)、模糊群論、模糊概率、模糊測度論、模糊圖論等，而且在計(jì)算機(jī)科學(xué)(如模糊式識別、模糊系統(tǒng)、模糊控制、模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、模糊信息處理和計(jì)算機(jī)視覺等)等諸多領(lǐng)域取得了豐碩的成果。正如偉大科學(xué)家伽利略(1564-1642)所言，如果不理解它的語言，就沒有人能讀懂宇宙這本偉大的書，這個(gè)語言就是數(shù)學(xué)。本文就是采用集合論的方法對經(jīng)絡(luò)進(jìn)行研究[12]。

3 集合論與經(jīng)絡(luò)

3.1 經(jīng)絡(luò)是什么？

今天所言的經(jīng)絡(luò)是《黃帝內(nèi)經(jīng)》(以下簡稱《內(nèi)經(jīng)》)所指的經(jīng)絡(luò)，如果拋開古人所言的經(jīng)絡(luò)而提出一些新的概念，都將失去經(jīng)絡(luò)的本來面目，都不屬于今天所要研究的范疇。按照古希臘歐基里德《原本》定義，人們在論述的最開頭不得不制定1組原始的或基本的術(shù)語，它的意義是不必追究的，該論述中的所有往后術(shù)語，最后必須用這些最初術(shù)語來定義[13-14]。因此遵循此公理，將《內(nèi)經(jīng)》中所言的經(jīng)絡(luò)概念看作為原始定義[15]，由此而推導(dǎo)出或由實(shí)驗(yàn)而證明的都必須符合最初的定義或公式。樸素意義下的集(或集合)[16]是指一些對象的總體，這些對象稱為所給集的元或元素，“x是集合A的元”，記作“x∈A”，“x不是集合A的元”，記作“x?A”。本研究將經(jīng)絡(luò)看作是一個(gè)集合，它是由經(jīng)脈、絡(luò)脈、奇經(jīng)八脈、十五絡(luò)脈、十二經(jīng)筋、十二經(jīng)別、十二皮部等構(gòu)成，它們是構(gòu)成經(jīng)絡(luò)集合的子集。按照集合論的觀點(diǎn)，任何一個(gè)子集或元素都必須具有本身集合的屬性，并根據(jù)集合的定義和性質(zhì)[9]，不存在超越集合的子集或元素，它們或者是集合的成員，或者不是此集合的成員。現(xiàn)在將經(jīng)絡(luò)看作一個(gè)新的集合，或者是經(jīng)脈的子集，按照《原本》定義，將《內(nèi)經(jīng)》中描述的經(jīng)脈特點(diǎn)，看作是經(jīng)脈集合中元素的性質(zhì)或要求。查閱《靈樞·衛(wèi)氣》云：“取此者，用毫針，必先按而在久應(yīng)于手，乃刺而予之”(以下《靈樞經(jīng)》原文皆引自北京人民衛(wèi)生出版社1994年版《黃帝內(nèi)經(jīng)靈樞注證發(fā)微》)，表明經(jīng)絡(luò)可被手按壓住?！鹅`樞·經(jīng)水》：“若夫八尺之土，皮肉在此，外可都量切循而得之，其死可解剖而視之……脈之長短，皆有大數(shù)。”以上論述表明，經(jīng)脈目可視之，經(jīng)脈是可量其長短的。又《靈樞·經(jīng)脈》：“筋脈者，伏行分肉之間，深而不見，其常見者，足太陽過外踝[內(nèi)踝]之上，無所隱故也”，亦表明經(jīng)脈是可見的。再如《素問·繆刺論》云：“如此者，必巨刺之，必中其經(jīng)，非絡(luò)脈也”，表明經(jīng)脈是可被針刺的。通過復(fù)習(xí)、歸納《內(nèi)經(jīng)》我們發(fā)現(xiàn)，經(jīng)脈具有“目可視之”“切可得之”“刺可出血”“長短可度”等元素特點(diǎn)，即經(jīng)脈集合=﹛由具有“目可視之”“切可得之”“刺可出血”“長短可度”性質(zhì)的元素等構(gòu)成﹜。

3.2 兩種理論下A、B集合

中醫(yī)理論下描述一個(gè)特指的、有生命力的人—— A集合﹛肌肉、骨骼、五臟六腑、經(jīng)脈、氣血、神、經(jīng)絡(luò)、指甲、毛發(fā)、皮膚等元素構(gòu)成﹜。

西醫(yī)理論下描述同樣一個(gè)特指的、有生命力的人——B集合﹛肌肉、骨骼、神經(jīng)、血管、淋巴管、流動(dòng)血液、淋巴液、臟器、指甲、毛發(fā)、皮膚等元素構(gòu)成﹜。

圖1顯示，按照集合論描述的惟一性，對一個(gè)特指的、有生命力的描述應(yīng)該相同，即A集合=B集合。

圖1 集合相等

圖2 A∪B

圖2顯示，設(shè)A、B是集合，則一切屬于A或B(包括同時(shí)屬于A、B的情形)元構(gòu)成的集，稱為A與B的并，記作A∪B。

A∪B=﹛x:x∈A或x∈B﹜

圖3顯示，中西醫(yī)兩種理論下所共同認(rèn)可的元素結(jié)構(gòu)記為C集合﹛骨骼、肌肉、指甲、毛發(fā)、皮膚等元素構(gòu)成﹜，記作A∩B。

A∩B=﹛x:x∈A且x∈B﹜。

圖3 A∩B

圖4 A-B(左側(cè)陰影)和B-A(右側(cè)陰影)

圖4顯示，從集合A或B去掉交集它們的交集，稱為兩個(gè)集合的差，分別記為A-B和B-A。

A1=A-B=A-(A∩B)=﹛x:x∈A且x?B﹜，

B1=B-A=B-(A∩B)=﹛x:x∈B且x?A﹜。

按照上述性質(zhì)，如果集合A=B，就應(yīng)該有A-(A∩B)=B-(A∩B)，即A1=B1。

基于上述關(guān)于集合性質(zhì)的分析，可有如下結(jié)論。

(1)集合A與集合B分別是中西醫(yī)兩種理論下對同一對象——人的屬性描述，因此按照集合的確定性，應(yīng)該有A=B；(2)分別從中西醫(yī)對人的兩種不同方式描述中去掉中西醫(yī)同時(shí)認(rèn)可的性質(zhì)(即A∩B)，兩個(gè)集合剩余的部分仍然相同，即A1=B1[16]。

由于A=﹛肌肉、骨骼、五臟六腑、經(jīng)脈、氣血、神、經(jīng)絡(luò)、指甲、毛發(fā)、皮膚等﹜；B=﹛肌肉、骨骼、神經(jīng)、血管、淋巴管、流動(dòng)血液、淋巴液、臟器、指甲、毛發(fā)、皮膚等﹜，則A∩B=﹛肌肉、骨骼、五臟六腑、指甲、毛發(fā)、皮膚等﹜，從而A1=﹛經(jīng)脈、氣血、神、經(jīng)絡(luò)等﹜；B1=﹛神經(jīng)、血管、淋巴管、流動(dòng)血液、淋巴液等﹜。

按照集合的性質(zhì)，上述兩個(gè)集合的元素應(yīng)該是相同的，因此當(dāng)把中西醫(yī)結(jié)合起來從一個(gè)更為寬廣的層面去看中醫(yī)經(jīng)絡(luò)，它應(yīng)與西醫(yī)所說的神經(jīng)、血管、體液等有千絲萬縷的密切聯(lián)系，中醫(yī)的經(jīng)絡(luò)應(yīng)是一個(gè)具體有形的物質(zhì)結(jié)構(gòu)。由此我們就不難推測經(jīng)絡(luò)的存在，一定是有形的物質(zhì)基礎(chǔ)，即使肉眼看不到，但一定可以用現(xiàn)代設(shè)備探測和感知，經(jīng)絡(luò)絕不會(huì)是超出現(xiàn)有的物質(zhì)結(jié)構(gòu)，神經(jīng)、血液循環(huán)、淋巴管循環(huán)等物質(zhì)基礎(chǔ)。對目前經(jīng)絡(luò)的一些功能不能用現(xiàn)代醫(yī)學(xué)理論解釋，我們不應(yīng)大題小做，同時(shí)也應(yīng)不足為怪，就像針刺某些穴位出現(xiàn)的感傳、路線，與Penfied·W所描述的人類大腦第一體覺區(qū)的分域定位關(guān)系明顯不符等，這些都是今后需要深入研究和證明的，相信不久的將來會(huì)出現(xiàn)圓滿的結(jié)果。

在歷史長河的發(fā)展中，西醫(yī)理論對事物也是不斷認(rèn)識、不斷發(fā)展的，就像近40多年對神經(jīng)肽的研究[17]。又如神經(jīng)慢傳遞的發(fā)現(xiàn)，該學(xué)說獲2000年諾貝爾生理或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)，由瑞典的阿爾維德·卡爾發(fā)現(xiàn)并提出。這項(xiàng)研究成果揭示神經(jīng)傳遞速度并不只有一種類型，它也可以有比較慢的速度傳遞。格林加德的研究證明，慢突觸傳遞是通過蛋白質(zhì)的磷酸化和去磷酸化實(shí)現(xiàn)的。作為今天經(jīng)絡(luò)的研究者，我們還有什么理由反駁經(jīng)絡(luò)的神經(jīng)觀點(diǎn)呢？以前認(rèn)為經(jīng)絡(luò)有別于神經(jīng)的有力證據(jù)，隨著神經(jīng)慢傳遞的發(fā)現(xiàn)，那種否定經(jīng)絡(luò)有別于神經(jīng)的學(xué)說就顯得蒼白無力、不攻自破。面對今天還存在一些有關(guān)經(jīng)絡(luò)的臨床現(xiàn)象觀察不能用現(xiàn)代醫(yī)學(xué)理論解釋，其原因只能是我們還沒有對現(xiàn)有的物質(zhì)結(jié)構(gòu)有充分、圓滿的認(rèn)識和理解。

4 結(jié)論

綜上，中醫(yī)對經(jīng)絡(luò)的認(rèn)識實(shí)際上是神經(jīng)、血管、淋巴管等粗淺的描述[18]，它所涉及的內(nèi)容已經(jīng)包涵了現(xiàn)代醫(yī)學(xué)中多個(gè)系統(tǒng)。在人體中絕不存在抽象化概念所構(gòu)成的物質(zhì)結(jié)構(gòu)，經(jīng)絡(luò)亦應(yīng)該如此。經(jīng)絡(luò)集合是由很多具體的有形物質(zhì)所構(gòu)成，而對它的作用和功能方面的認(rèn)識，有些可能是現(xiàn)代醫(yī)學(xué)所沒有或者是沒有全面認(rèn)識和了解的。經(jīng)絡(luò)是由人體內(nèi)最基本的有形物質(zhì)構(gòu)成，即它是由神經(jīng)、脈管等構(gòu)成，它的功能也可能已經(jīng)超出了現(xiàn)階段對神經(jīng)、脈管等功能認(rèn)識的范疇[8]。經(jīng)絡(luò)的功能是人體內(nèi)最基本的物質(zhì)構(gòu)成所產(chǎn)生的一種高級復(fù)合的協(xié)同活動(dòng)。經(jīng)絡(luò)的研究和探討是復(fù)雜的，正如我國科學(xué)家錢學(xué)森所說，研究中醫(yī)要用最前沿的科學(xué)技術(shù)，其成果反過來改造現(xiàn)代科學(xué)。