摘 要:本文試圖通過探索生命運動規(guī)律,找到人體從健康年輕走向疾病衰老的根源。通過以辯證法為主線,先比較低等單細胞動物和高度動物細胞的生物學特性,概況出細胞和生物體各層次都具有的分化功能和整體功能兩個極其重要的概念,以此為突破口,分析了兩種功能的矛盾運動,它產(chǎn)生了思維、慢波睡眠、快波睡眠和覺醒等四種運動狀態(tài),再結(jié)合生理、物理、系統(tǒng)科學等各門現(xiàn)代科學,研究出了生命運動的整體規(guī)律,指出在熱力學不可逆性的破壞作用下,生命的矛盾運動曲線由理想的圓周運動變成了趨向第四象限的螺旋式運動的曲線,使人體逐漸產(chǎn)生疾病和衰老。但在理論上可以預(yù)見,如果人體能夠正確發(fā)揮意識運動的能動作用,加強慢波睡眠和快波睡眠運動,就可以克服這種破壞作用,人體又可以恢復健康和相對年輕。
關(guān)鍵詞:生命;睡眠;養(yǎng)生;系統(tǒng)科學;熱力學第二定律;規(guī)律;
引言
生命運動是自然界最復雜最高級的運動。自古以來,人們一直在用各種不同的方式來探索人體的生命運動規(guī)律(有時簡稱“生命規(guī)律”),以及如何使人體更好地遵守生命規(guī)律。但是,由于生命運動規(guī)律的復雜性,至今都沒有完全弄清楚人體的生命規(guī)律。作者從1988年開始,歷經(jīng)30多年的嘔心瀝血,通過綜合運用各門現(xiàn)代科學與哲學、從局部和整體兩個方面去研究,終于揭示出了完整的生命運動規(guī)律;在實踐上,鑒于當時的時代背景,先是通過習練氣功(靜功)來感悟,力求找到研究生命運動規(guī)律的突破口;當在理論上研究出基本的生命規(guī)律以后,又堅持以生命運動規(guī)律理論為指導,棄氣功轉(zhuǎn)而研究睡眠保健方法,并通過睡眠效果來驗證和完善生命運動規(guī)律理論。經(jīng)過二十多年的積累,也總結(jié)出了以自己名字命名的永康養(yǎng)生睡眠法,作者在使用其入睡以后,身體和心理素質(zhì)都有了很大的提高,由于習練氣功以及早期研究睡眠而患有的嚴重的抑郁癥已徹底消失。雖然以該睡眠法為核心的整體養(yǎng)生方法能夠完美地驗證該理論,并能產(chǎn)生較大的社會效益,但因該方法比較抽象,且本人的研究條件有限,該方法本身僅得到極少數(shù)人的驗證,未能得到更廣泛的驗證,可操作性存疑。為了安全起見,暫不能公開為大眾使用,這里只介紹生命運動規(guī)律的理論部分。
第一部分?生命運動規(guī)律中的量變
1.1 生命運動規(guī)律理論的基石——幾個重要概念
1.1.1?整體功能、分化功能和全能
生物體是一個復雜的有機體,生命運動規(guī)律是一個復雜系統(tǒng)的規(guī)律,需要從多學科的角度進行探索才能對它有較全面的認識。這里首先從細胞生物學的角度認識細胞和生物體各層次都具有的三種功能——整體功能、分化功能和全能以及相應(yīng)的活動。涉及到高等動物個體時,則以人體為例來論述。
細胞是生命的基本單位。通過對低等單細胞動物和高等動物細胞的生物學特性進行比較,可以看出,單細胞動物草履蟲能夠用一個細胞完成個體所必需的各種功能——例如感應(yīng)、消化、呼吸、循環(huán)、生殖等等,就像一個完整的高等動物個體一樣,這說明單細胞動物的細胞具有一種反映其功能數(shù)量的功能,這種功能就叫“整體功能”。換言之,整體功能是指一個細胞正常生長所需要的全部功能。此外,整體功能也特指細胞的眾多功能中相對較弱的功能;反之,高等動物的單個細胞在某一功能的程度上遠比單細胞動物要強得多,例如,人的大腦皮層細胞的意識(思維)功能就比單細胞動物的原始感應(yīng)功能要強得多,人的肺泡細胞的呼吸功能也比單細胞動物的呼吸功能要強得多……這說明高等動物細胞具有一種反映某個特定功能程度大小的功能,由于這種功能是由細胞分化而反映出來的,所以叫做“分化功能”。換言之,分化功能是指細胞分化出的某種特定的功能。實際上,整體功能和分化功能是所有生物的所有細胞都同時具有的兩種功能,只是低等單細胞動物的整體功能較強而分化功能較弱,高等動物細胞的分化功能較強而整體功能較弱。從辯證法的角度看,這兩種功能分別是細胞功能的“量”和“質(zhì)”,也相當于中醫(yī)理論中的“陰”和“陽”,它們是一對矛盾。
此外,每個細胞還具有一種綜合反映整體功能和分化功能的功能,它是細胞的所有功能程度之和,稱為“全能”。從辯證法的角度看,它是細胞功能的“度”。應(yīng)當著重指出的是,這里的“全能”與細胞生物學上細胞的“全能性概念”[1]中的“全能”的意義是不同的:“全能性概念”中的“全能”是指分化后的細胞仍保留著全部的核基因組,具有生物個體生長發(fā)育所需要的全部遺傳信息;或者說,雖然是分化后的細胞,但仍具有發(fā)育為完整個體的潛能。因此,“全能性概念”中的“全能”反映的僅僅是細胞功能的數(shù)量,只相當于生命運動規(guī)律理論中的“整體功能”。
整體功能、分化功能和全能是三個極其重要的概念,是生命運動規(guī)律理論的基石。特別是整體功能和分化功能,構(gòu)成了生物體矛盾運動的兩個方面,在矛盾運動的基礎(chǔ)上再產(chǎn)生引起全能變化的生命運動;與細胞的“全能性概念”相對應(yīng)的整體功能則更加重要,因為整體功能的大小決定了細胞(乃至人體各層次)生命力的強弱。
由細胞構(gòu)成組織,再進一步構(gòu)成器官、系統(tǒng),最后由系統(tǒng)構(gòu)成了整個人體。因此,除細胞外,組織、器官、系統(tǒng)和整個人體都具有各自層次上的整體功能、分化功能和全能。
1.1.2?分化活動和整體活動
“整體功能”和“分化功能”只是一對靜止地反映人體功能的概念,它們是一對矛盾,通過加強與減弱各自的活動來進行矛盾運動。其中使分化功能加強與減弱的活動就是分化活動,使整體功能加強與減弱的活動就是整體活動。
1.1.2.1?分化活動
分化活動能促使細胞產(chǎn)生分化。具體來說,細胞的分化最初始于細胞分裂過程中細胞質(zhì)的分化。這是因為,在細胞分裂以前,細胞質(zhì)和細胞核都要進行復制。在細胞分裂的過程中,雖然細胞核進行了嚴格的復制和平均分配,但細胞質(zhì)并沒有平均分配,使得分裂以后的兩個細胞中的胞質(zhì)并不均衡,細胞質(zhì)出現(xiàn)了分化[2]。由于細胞質(zhì)能夠激活細胞核中的基因開放從而合成蛋白質(zhì),細胞質(zhì)的不均衡分配使得細胞核中有的基因被激活(開放),有的基因被抑制(關(guān)閉),也就是基因進行了選擇性表達,這就使得細胞核也產(chǎn)生分化[3],于是細胞就產(chǎn)生了分化。假設(shè)母細胞分裂成A、B兩個子細胞,母細胞中某一種細胞質(zhì)成分被較多地分配給A子細胞,那么在A子細胞中它所對應(yīng)的某種功能就增強,該功能就成為A子細胞的分化功能。相對于母細胞來說,A子細胞的分化功能增強;但由于母細胞的另一種或幾種胞質(zhì)大部分被分配給B子細胞,使得它們在A子細胞中的分配數(shù)量減少,在A子細胞中它們所對應(yīng)的功能減弱,該功能就成為A子細胞的整體功能。相對于母細胞來說,A子細胞的整體功能減弱。對于B子細胞來說也是如此。當然,細胞核分化以后又會選擇性地合成特定的蛋白質(zhì),以及發(fā)揮功能后相應(yīng)蛋白質(zhì)被消耗,使得細胞質(zhì)進一步分化;相應(yīng)地,細胞核也會進一步分化。因此,細胞即使不再分裂但也會進一步分化。如圖1所示:
可見,通過細胞分化,細胞的分化功能增強但整體功能減弱,細胞間無論是在外形還是功能上都產(chǎn)生了差異。如果細胞的分裂次數(shù)過多,細胞就會分化過度,細胞的整體功能會嚴重減弱,細胞就會產(chǎn)生衰老變異和死亡,從而導致疾病的發(fā)生。
1.1.2.2?整體活動
細胞的分裂是不可逆的,兩個子細胞不可能再融合成一個母細胞,但其分化卻是可逆的。細胞分化以后,細胞之間又可以通過各種連接進行細胞質(zhì)的交流[4]。通過胞質(zhì)交流,各個細胞的胞質(zhì)又趨向均衡。以分化后的A子細胞為例,其分化后本來已分配較多的某種胞質(zhì)由于被交流到B子細胞而減少,使得分化后已較大程度激活(開放)的基因其激活(開放)程度又相對減弱,A子細胞的分化功能又相對減弱;相反,A子細胞分化后缺少的某種胞質(zhì)由于從B子細胞交流過來,使得分化后被抑制(關(guān)閉)的基因又重新激活(開放),再加上從細胞外獲取營養(yǎng)合成細胞質(zhì)并激活相應(yīng)的基因,于是A子細胞的整體功能又開始加強,或者說細胞的自我修復能力加強。對于B子細胞來說也是如此。A、B子細胞間在外形和功能上的差異減弱又趨同于它們的母細胞,它們由于分化而產(chǎn)生的衰老和變異又得到修復從而變得年輕,已有或潛在的疾病也開始減弱甚至痊愈。細胞的這種胞質(zhì)交流活動就是整體活動,也叫自我修復活動或者整合運動,它是分化活動的逆運動。如圖2所示:
從上述整合過程來看,A子細胞交流部分胞質(zhì)給B子細胞,使得B子細胞的整體功能加強;反之,B子細胞也交流部分胞質(zhì)給A子細胞,使得A子細胞的整體功能也加強,這種“互惠互利”的原則和社會運動中的商品交換是一致的。
對于巨細胞的人體而言,不再局限于相鄰兩個細胞通過胞間連接進行胞質(zhì)交流來整合,因為人體已分化出遍布全身的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),可以通過神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在全身所有組織器官和系統(tǒng)間進行物質(zhì)和能量的雙向交流來實現(xiàn)較快速的整合,如圖3所示:
人體的這種雙向交流是可以從實驗中觀察到的,Weiss就觀察到在神經(jīng)元中存在順向(從胞體流向末梢)和反向(從末梢流向胞體)的軸漿流動和運輸[5],這可以看作是全身所有組織器官和系統(tǒng)間通過物質(zhì)和能量的雙向交流進行整合的一個縮影。需要注意的是,這里把從皮層下中樞和大腦皮層流出的物質(zhì)稱作“廢物”,因為它們是大腦進行生理反應(yīng)后的產(chǎn)物,滯留在大腦中是有害的(例如低密度的膽固醇等);而把腦干網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)發(fā)送給大腦的物質(zhì)叫做“能量”。但這個“廢物”僅僅對大腦而言是廢物,對腦干網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)和小腦、脊髓以及周圍神經(jīng)和內(nèi)臟器官等來說卻是“寶物”(當然也有些“廢物”確實是廢物,譬如CO2等,這不在討論之列),因為它們之間的雙向交流同樣要遵守“互惠互利”的原則,這可以從“神經(jīng)的營養(yǎng)性作用”[6]得到驗證。同樣,整合以后人體也會變得年輕一些,同時各種疾病也會逐漸減弱乃至消失,各方面的能力也都得到加強,因為人體各部分的整體功能都得到增強,自我修復能力也增強。
1.1.2.3?現(xiàn)實生活中的整體活動
在現(xiàn)實生活中,細胞之間通過胞質(zhì)交流來進行完全整合只是一種理想狀態(tài);同樣,人體通過神經(jīng)系統(tǒng)進行物質(zhì)和能量的雙向交流來進行完全整合也只是一種理想狀態(tài),實際上只能進行部分程度的整合。因為隨著年齡的增長,人體各層次的分化逐漸加劇,使得人體逐漸衰老和產(chǎn)生疾病。也就是說,人體的這種雙向交流活動是逐漸減弱的。從理論上說,這種減弱可能有三種情形,如圖4所示(虛線箭頭表示減弱,實線箭頭表示較強)。但實際是哪一種情形呢?
從細胞的整合過程可知,如果A子細胞吸收了來自B子細胞的胞質(zhì),那么A子細胞的整體功能就會增強,它就會變得相對年輕,也就是A子細胞的壽命就會延長。在人體的各種細胞中,以大腦神經(jīng)細胞的壽命為最長,有的幾乎與人體壽命相當,因此可以推測出應(yīng)是圖4(A)的情形——雖然大腦通過腦干網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)向小腦以及脊髓和周圍神經(jīng)、內(nèi)臟器官等方向排出廢物的活動減弱,但腦干網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)等向大腦發(fā)送能量的活動仍然較強。這種不均衡的雙向交流活動也可以根據(jù)人的生活習性來證明,但限于篇幅,本文不予證明。
需要說明的是,在結(jié)構(gòu)上,小腦和大腦同屬于腦部(如圖16所示),但由于大腦處于主導地位,腦干網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)并沒有向小腦發(fā)送能量,反而會從小腦中抽取部分能量發(fā)送到大腦,這使得進入中老年時小腦就會萎縮。因此,從功能上來說,小腦的地位與脊髓差不多,因此在圖3和圖4中,并沒有將小腦與大腦皮層和皮層下中樞并列,而是將其與脊髓并列,這樣可以清楚地看出神經(jīng)系統(tǒng)中不均衡的雙向交流活動。
在現(xiàn)實生活中,雖然人們不可能完全阻止體內(nèi)物質(zhì)和能量的雙向交流活動減弱,但卻可以通過較好地遵守生命運動規(guī)律,使這種雙向交流活動減弱的速度放緩,來實現(xiàn)人體的健康長壽。每個人的自然壽命都不同,就是他們在無意中遵守生命規(guī)律的程度不同的結(jié)果。
1.1.3?整體功能和分化功能的矛盾運動
如前所述,細胞以及人體各層次的分化功能和整體功能之間的矛盾運動是通過加強與減弱各自的活動來進行的,這種矛盾運動使人體產(chǎn)生四種運動狀態(tài),如圖5所示:
這四種運動狀態(tài)在細胞層次是無法準確命名的。但由于從細胞到人體的每一層次都具有整體功能和分化功能,它們都能同步進行矛盾運動并產(chǎn)生相同的四種運動狀態(tài)(維持人體基本生命功能的臟器活動如心跳雖具有同樣的四種運動狀態(tài)但并不同步)。因此,可以在整體層次上將四種運動狀態(tài)分別與人體日常生活中的思維態(tài)、慢波睡眠態(tài)、快波睡眠態(tài)以及覺醒態(tài)相對應(yīng),這在圖5上已標示出來。
從整體層次對四種運動狀態(tài)命名還具有如下意義和根據(jù):首先,只有從整體上去研究生命運動規(guī)律,才能使眼光不再局限于細胞這根單一的“樹木”,而能著眼于人體的整個“森林”,才能識得“廬山真面目”;其次,先從細胞層次研究其生物學功能,使得對生命運動規(guī)律的研究從“樹木”轉(zhuǎn)向“森林”具有堅實的物質(zhì)基礎(chǔ);第三,這四種運動狀態(tài)的命名都有其生理學根據(jù)。例如,由于產(chǎn)生意識(思維)的功能是大腦神經(jīng)細胞的分化功能,產(chǎn)生意識的活動就是大腦的分化活動。因此將白天分化活動增強、整體活動減弱的狀態(tài)就命名為思維態(tài)。當然,實際的思維態(tài)運動可以分成兩類:一是大腦指揮各器官系統(tǒng)進行生理活動的思維態(tài)運動,二是進行邏輯嚴謹?shù)哪X力勞動;同理,在慢波睡眠態(tài)中,人體的各種活動都減弱,顯然其分化活動和整體活動都是減弱的;其它兩種狀態(tài)就不贅述了。
雖然這四種運動狀態(tài)的名稱是根據(jù)人體日常生活得來的,但整體功能和分化功能的矛盾運動卻是所有生物都具有的,因此即便是低等生物包括單細胞生物也都具有同樣的四種運動狀態(tài)??茖W家通過實驗證實了無腦生物水螅就具有類似睡眠的狀態(tài)(網(wǎng)易科技《知否》欄目組[EB/OL].(2021-01-12).https://tech.163.com/21/0112/12/G051UNH1000999DH.html)。
1.2?熱力學第二定律在生命運動過程中的功與過
所有生物體的物質(zhì)都來源于無機的非生物界,但生物界與非生物界又有著本質(zhì)的區(qū)別:非生物界死氣沉沉,生物界則生機勃勃。具體到生物界,又是另一番景象:一方面,在整個生物界,其發(fā)展趨勢確實是逐漸進化的;另一方面,對于單個生物體來說,在其生長發(fā)育成熟以后,卻又逐漸走向衰老直至死亡,最終又回歸到非生物界。很顯然,單個生物體的發(fā)展趨勢與整個生物界的發(fā)展趨勢并不完全統(tǒng)一,單個生物體在發(fā)育成熟后就會明顯偏離生物界的發(fā)展趨勢,如圖6所示(上一層的曲線表示更高級更進化的生物的生命過程):
為了揭示生物界與非生物界的區(qū)別和聯(lián)系,1969年比利時科學家與哲學家普利高津(I.Prigogine)將熱力學第二定律引入生物體,建立了耗散結(jié)構(gòu)理論,并獲得了諾貝爾獎。人體也是一個生物體,熱力學第二定律同樣在人體中起作用。
在生物體(包括人體)中,熱力學第二定律起了兩方面的作用:一是產(chǎn)生如溫度梯度、密度梯度、化學勢、化學親和勢等熱力學力[7],它在推動和維持生命運動的正常進行中起著積極作用。其中同一種熱力學力的方向是單一不變的,但不同熱力學力的方向是不同的,用“推動”來形容其作用比較準確;二是雖然不同的熱力學力的方向不同,但在大環(huán)境下的熱力學力(可以看作是各種熱力學力的合力)仍是單一方向的,因此還會產(chǎn)生一種不可逆過程,稱為“熱力學不可逆性”,有時簡稱“不可逆性”,它在生命運動過程中起消極作用。由于它的方向單一,用“牽引”來形容其作用比較準確和形象——它牽引著生命運動從有序走向無序,也就是從年輕走向衰老、從健康走向疾病。在生命運動剛開始時,熱力學不可逆性極小,隨著年齡的逐漸增大,不可逆性也逐漸增強。
如果沒有熱力學力的推動,肯定是不可能產(chǎn)生生命體的。但是,由于有熱力學不可逆性的存在,如果僅有熱力學力而沒有其它任何作用,也是不可能產(chǎn)生生命體的,最終會實現(xiàn)威廉·湯姆遜(W.Thomson)和克勞修斯(R.Clausius)所提的“熱寂說”(360百科.熱寂說[EB/OL].https://baike.so.com/doc/88790-93804.html)。生命體之所以能誕生和成長,除了熱力學力以外,一定還有一種未知的力在起作用,它能在一定程度上克服不可逆性。這將在后面繼續(xù)探討。
1.3?人體的矛盾運動曲線(量變)和生命運動曲線(質(zhì)變)
前面只是從生物學角度出發(fā),歸納出人體內(nèi)進行矛盾運動的兩個方面,并對其矛盾運動過程進行了哲學式的推導,得出人體具有四種運動狀態(tài),但這遠遠不能反映出生命運動過程的全貌。為此,還必須從基本概念出發(fā),運用數(shù)理方法推導出人體的矛盾運動曲線和生命運動曲線,才能使對生命運動規(guī)律的研究更加形象與科學。
1.3.1?人體的矛盾運動曲線
1.3.1.1?理想的矛盾運動曲線
要推導出人體的矛盾運動曲線,首先要建立坐標系。我們以分化活動和整體活動分別作為X軸和Y軸,建立平面直角坐標系。
從細胞的矛盾運動過程可以看出,細胞是通過分化活動和整體活動的加強與減弱來進行矛盾運動的。在物理學上,可以把這兩種活動的加強與減弱看作是兩種振動。為簡單起見,把它們看作是簡諧振動,并且振幅相同,相差恒為π/2(從分化功能和整體功能互相矛盾可以作此推理)。根據(jù)互相垂直的簡諧振動的合成規(guī)律,它們的合運動是一個圓。也就是說,分化功能和整體功能的矛盾運動的理想情況是圓周運動。
進一步地,我們還可以確定此圓周運動的位置和方向。在新生命開始的瞬間,即精子和卵細胞結(jié)合的瞬間,我們可以認為分化活動和整體活動都處于靜止狀態(tài),即它們都為零,位于原點0。那么,它們是在什么力的推動下進行矛盾運動的呢?很顯然,這種推動力只能是熱力學力,并且它本來是要推動受精卵細胞從有序走向無序的。然而,由于受精卵細胞具有很強的整體功能,于是在熱力學力的推動下,受精卵細胞進行復制和分裂分化,也就是分化活動加強,因而受精卵細胞的運動是沿X軸正方向進行。當然,這只是在矛盾運動剛開始瞬間的情況,隨即分化功能和整體功能就開始了持續(xù)的矛盾運動。隨著分化活動的加強,整體活動開始減弱,即分化活動超前整體活動π/2,曲線偏離X軸向Y軸的負方向運行,形成了從原點出發(fā)按順時針方向運行的圓周運動。如圖7所示:
從圓周運動的中心做一條輔助的X′軸與Y軸一起形成新的坐標系,將圓周運動分成四個象限,在這四個象限中的運動分別對應(yīng)著人體的四種運動狀態(tài),這在圖7上已標示出來。
從圖7中可以得到多方面的信息:
首先,從圖中可以看出,人體從思維態(tài)運動出發(fā),進入慢波睡眠態(tài),繼而進入快波睡眠態(tài)和覺醒態(tài),又進入下一輪的思維態(tài)運動,這樣不斷地進行周期性的量變活動和對自身的否定之否定活動,這就是相生的活動(這里及以下分別借用中醫(yī)的“相生”和“相克”兩個術(shù)語),是符合辯證法的否定之否定規(guī)律的。
在相生活動中,盡管思維態(tài)慢波睡眠態(tài),但在實際生活中,由于有圖10所示的熱力學不可逆性的牽引和破壞,過度的思維態(tài)運動不但不會加強慢波睡眠運動,反而會使慢波睡眠運動減弱。這與慢波睡眠態(tài)快波睡眠態(tài)的相生關(guān)系不同,加強慢波睡眠運動也會使快波睡眠運動自動加強。
此外,在四種運動狀態(tài)中,思維態(tài)和快波睡眠態(tài)之間、覺醒態(tài)和慢波睡眠態(tài)之間還存在互相對立亦即相克的關(guān)系,如圖7和圖8所示:
雖然兩種運動狀態(tài)之間的克是互相的,但在某一具體時刻,總是由一方先發(fā)起和主動的,另一方則是被動的。這種相克關(guān)系不僅可以得到生理學驗證,在生活中也是很有用處的,這體現(xiàn)在以下兩點:
一、在思維態(tài)運動中,大腦皮層要消耗蛋白質(zhì),同時產(chǎn)生不利于繼續(xù)思維的生理廢物,使得智力逐漸下降(思維態(tài)快波睡眠態(tài))。但在快波睡眠中,大腦皮層會合成蛋白質(zhì)[8],使得智力又逐漸恢復和上升,那么第二天的思維態(tài)運動又能正常進行(快波睡眠態(tài)思維態(tài));
二、覺醒態(tài)運動就是人們?nèi)粘5闹w活動。由于覺醒態(tài)慢波睡眠態(tài),因此體育運動能夠消耗慢波睡眠態(tài)中大腦皮層產(chǎn)生的能量,即便是在思維態(tài)中大腦皮層產(chǎn)生的某些廢物(有害能量),也可以當作慢波睡眠態(tài)中產(chǎn)生的能量來清除。但如果是適度的體育活動,那么就只清除大腦皮層中的有害能量,這樣就能減弱圖10所示的熱力學不可逆性的牽引和破壞,使得下一次的慢波睡眠運動能夠更好地進行。因此可以說,適度的體育活動(不是高強度的體育運動)的健身效果最終是通過加強睡眠質(zhì)量來實現(xiàn)的。但如果覺醒態(tài)運動過度(例如長期高強度的體育運動),就會過度消耗大腦皮層中的有益能量,反而使得慢波睡眠運動減弱,進一步使快波睡眠運動也減弱(不足的慢波睡眠態(tài)足夠的快波睡眠態(tài)),不能產(chǎn)生足夠的蛋白質(zhì)以恢復和提高智力(不足的快波睡眠態(tài)思維態(tài)過度),產(chǎn)生一種思維態(tài)運動過度的癥狀——也可以理解為覺醒態(tài)過度直接產(chǎn)生思維態(tài)過度(覺醒態(tài)過度思維態(tài)過度),這是職業(yè)運動員的平均壽命較短的根本原因。
如前所述,在思維態(tài)運動中大腦內(nèi)會產(chǎn)生生理廢物,在熱力學不可逆性的牽引下,這些廢物會使慢波睡眠運動減弱,因此,這些廢物對大腦而言是有害的。雖然其中有些廢物可以在入睡中自動排出一部分,但腦力勞動產(chǎn)生的廢物是不能自動排出的。幸運的是,對于腦力勞動者而言,這些不能排出的廢物可以利用覺醒態(tài)慢波睡眠態(tài)的特性來清除。因此,人體除了要在工作之余適度活動以外,在晚餐后不能再進行腦力勞動,并且還要再適度活動一下,以便清除腦力勞動中大腦皮層產(chǎn)生的有害物質(zhì),這樣就能在一定程度上減小熱力學不可逆性的牽引和破壞作用,使晚上的睡眠質(zhì)量提高,但活動量一定要適度。那么到底要活動人體的哪些部位呢?由于大腦中的額葉控制人的智力、感知覺以及記憶和情緒等心理活動,相當于電腦中的內(nèi)存,是進行腦力勞動的重要部位,因此產(chǎn)生和積累的有害物質(zhì)最多。根據(jù)大腦皮層運動區(qū)與軀體各部分的對應(yīng)關(guān)系(如圖9所示,知乎[EB/OL].https://zhuanlan.zhihu.com/p/353665248),可知需要適度地走一走并且活動一下軀干和手臂等,這也是體育活動中的絕大部分活動部位。
其次,從圖7可以看出,盡管同一種熱力學力是一種單方向的力,持續(xù)作用時會使生命運動沿直線方向前進,但在人體等耗散結(jié)構(gòu)中,通過分化功能和整體功能的矛盾運動,用改變不同的熱力學力的方式將直線運動巧妙地轉(zhuǎn)化為圓周運動。在生理學上,這種圓周運動是通過各種神經(jīng)遞質(zhì)來完成的,由于一種神經(jīng)遞質(zhì)在發(fā)揮作用后迅速滅活,再由另一種神經(jīng)遞質(zhì)發(fā)揮作用[9],因此可以將神經(jīng)遞質(zhì)產(chǎn)生的作用看作是各種不同方向的熱力學力(圖7中的F1、F2……),它們依次不斷的切向推動生命體作圓周運動。但是,一方面,這些神經(jīng)遞質(zhì)最初來自于食物中的蛋白質(zhì),如果食物中的蛋白質(zhì)供應(yīng)不足,就不能產(chǎn)生足夠的不同種類的神經(jīng)遞質(zhì),也就不能很好地推動生命體作圓周運動;第二,如果沒有向心力F的作用,也是不可能將這些不同方向的熱力學力依次有序地組織運行的。站在生命運動規(guī)律的層次上看,這種向心力就是意識運動的能動作用,它能使生物體產(chǎn)生一種“舒適”的感覺。例如,當人體思維態(tài)運動到一定時候,就會產(chǎn)生疲勞的不舒適感覺,于是就會有意識地入睡進入慢波睡眠的舒適狀態(tài);當人體睡醒時也會進入覺醒的舒適狀態(tài)。只是在通常情況下,人體和其它生物體都沒有完全正確地發(fā)揮意識運動的能動作用,因而不能完全克服不可逆性對人體的破壞作用。
第三,從圖7也可以看出,人體的慢波睡眠和快波睡眠運動占了四種運動狀態(tài)的一半,那么在時間上也應(yīng)占一天24小時的一半,也就是理論上要睡12小時。然而,這只有剛出生的嬰兒才能做到[10],因為這時的熱力學不可逆性很小,這也是嬰兒的生命力最強的原因。當然,由于嬰兒的生命活動周期還沒有適應(yīng)地球的自轉(zhuǎn)周期,因此不是在集中睡12小時后再進入12小時的覺醒和思維態(tài)運動,而是覺醒(和思維)一段時間再睡一段時間。到了成年后,由于不可逆性的破壞作用增大,人體一次只能睡8個小時左右。這并不是說成年人只需要睡8小時就足夠了,而是在熱力學不可逆性的破壞作用下不得已的無奈之舉。這也是為什么在條件允許時仍需要睡午覺的原因。
第四,盡管在思維態(tài)中人體的整體活動開始減弱,但實際上在思維態(tài)運動中的整體活動比慢波睡眠和快波睡眠運動要強得多,尤其以圖7中的原點0為最強,這很好理解,因為在思維態(tài)運動中大腦需要向全身所有器官系統(tǒng)下達指令,指揮它們進行各自的正常生理活動;而在快波睡眠運動中雖然整體活動開始加強,但其整體活動比覺醒態(tài)和思維態(tài)都弱得多,尤其以圖7的B點為最弱。這也很好理解,因為快波睡眠是一種深度睡眠,體內(nèi)各自的生理機能活動都很弱。
1.3.1.2 實際的矛盾運動曲線
上面推導出的人體矛盾運動曲線是圓周曲線,這只是一種理想情況。由于熱力學第二定律除了產(chǎn)生熱力學力以外,還產(chǎn)生一種不可逆性,它的作用效果就是所謂的“惡性循環(huán)”,相當于控制論中的“正反饋”。因為生命運動開始的瞬間是進行思維態(tài)運動(分化活動),那么在不可逆性的“正反饋”的破壞作用下,隨著年齡的增大,人體的思維態(tài)運動就會越來越過度,而慢波睡眠和快波睡眠運動會越來越不足,特別是與思維態(tài)運動相克的快波睡眠運動更是嚴重減弱[11],使得人體從年輕逐漸走向衰老。因而不可逆性的方向是從原點出發(fā)向第四象限方向,它與思維態(tài)運動的方向接近一致。并且在人體年輕時不可逆性較小;年齡越大,不可逆性也越大。因此在不可逆性的牽引和破壞作用下,人體實際的矛盾運動曲線如圖10(a)所示。根據(jù)實際的整個睡眠過程有四個“慢波睡眠——快波睡眠”周期,平均每個周期將近兩小時的情況[12],圖10(a)中虛線框里的部分放大后成為圖10(b)中的實線部分:
從圖10(a)中還可以看出,盡管人體在整體上是從年輕走向衰老,但如果細分開來,就可分為兩個部分:白天的覺醒態(tài)運動和思維態(tài)運動是衰老的過程(覺醒態(tài)運動是為思維態(tài)運動做準備),而晚上的慢波睡眠態(tài)運動和快波睡眠態(tài)運動則是返回年輕的過程(慢波睡眠態(tài)運動也是為快波睡眠態(tài)運動提供能量準備)。只是由于白天衰老得多一些,晚上年輕得少一些,在整體上便顯示出從年輕走向衰老的趨勢。
1.3.1.3 人體在克服不可逆性以后的矛盾運動曲線
既然我們已根據(jù)人體的矛盾運動過程推導出了矛盾運動曲線,并且明確了不可逆性在矛盾運動過程中所起的作用和方向,那么我們就可以進一步設(shè)想,到底能不能部分或者完全克服熱力學不可逆性?要怎樣才能克服不可逆性?克服不可逆性以后人體的矛盾運動曲線又是怎樣的呢?
先來看要怎樣才能克服熱力學不可逆性。要克服不可逆性的破壞作用,就必須正確發(fā)揮人體意識運動的能動作用。盡管從理論上說,所有生物都具有意識運動的能動作用,但一般的生物都只能在環(huán)境發(fā)生變化,為求生存時才會被動地發(fā)揮原始意識運動的能動作用,以便能適應(yīng)環(huán)境。只有人體才能主動地發(fā)揮意識運動的能動作用,并且只有在弄清了生命運動規(guī)律以后,才能正確地發(fā)揮意識運動對自身的能動作用。
根據(jù)人體在生命運動過程中思維態(tài)運動越來越過度、而慢波睡眠和快波睡眠運動越來越不足的情況,我們可以在理論上做出這樣的推理,即通過適當?shù)販p弱思維態(tài)運動、加強慢波睡眠和快波睡眠運動來克服不可逆性的破壞作用。但在生理學上,由于快波睡眠是在慢波睡眠產(chǎn)生足夠的能量以后完全自動產(chǎn)生的,是一種更深度的睡眠,因此我們不可能主動加強快波睡眠運動,那就只能主動加強慢波睡眠運動。只要加強了慢波睡眠運動,就會進一步自動地加強快波睡眠運動,使得晚上年輕得多一些,就可以在很大程度上減弱不可逆性的破壞作用,使人體從惡性循環(huán)轉(zhuǎn)向良性循環(huán),從疾病衰老返回到健康年輕的狀態(tài)。人體在完全克服不可逆性以后的矛盾運動曲線如圖11所示:
從圖11可以看出,適度地減弱思維態(tài)運動、加強慢波睡眠運動進而加強快波睡眠運動,是人體克服不可逆性、從疾病衰老返回到健康年輕的根本途徑。
當然,圖11所示也只是一種理想情況。實際情況可能是,人體一方面在白天的思維態(tài)運動稍微過度產(chǎn)生衰老,但另一方面在晚上又加強慢波睡眠和快波睡眠運動恢復年輕,使得人體在一段時間內(nèi)(以天為單位)既沒有年輕,但也沒有衰老,而是在原地轉(zhuǎn)圈,如圖12所示(實線部分)。這樣也能保持健康和長壽。
1.3.2?人體實際的生命運動曲線和克服不可逆性以后的生命運動曲線
如前所述,人體通過分化功能和整體功能的矛盾運動產(chǎn)生四種運動狀態(tài)的量變活動, 通過量變引起質(zhì)變,這就是度的變化,或者說全能的變化,體現(xiàn)在人的個體上就是生長發(fā)育或者衰老。要在曲線上反映出全能的變化,就必須將全能作為Z軸,建立空間直角坐標系(Z軸的上半部分),在空間直角坐標系中的曲線稱為生命運動曲線,它在X0Y平面上的投影就是矛盾運動曲線。這里只畫出與圖10(a)和圖11所對應(yīng)的生命運動曲線,分別如圖13和圖14的實線所示。其中圖13是實際的生命運動曲線,是一個從生長發(fā)育走向衰老死亡的過程,圖14則是假想從生命運動過程中的某一時候開始,由于人體掌握了生命運動規(guī)律并且完全遵守了自身的生命規(guī)律,也就是加強慢波睡眠和快波睡眠運動以及適度減弱思維態(tài)運動,完全克服了不可逆性以后的生命運動曲線(實線部分),當然這只是一種理想情況。
從圖13和圖14可以看出,人體的生命運動過程是一個螺旋式上升和下降的過程。這也進一步證明,人體的生命運動規(guī)律完全符合辯證法的三條基本規(guī)律。
另外,如果忽略圖13的生命運動曲線中螺旋式的量變過程,只考慮其上升和下降的質(zhì)變過程,那么形成的曲線就是圖6所示的生物(或人體)的個體發(fā)育曲線。與圖14對應(yīng)的人體的個體發(fā)育曲線則如圖15所示:
從圖15可以看出,當人體完全遵守生命規(guī)律以后,形成的個體發(fā)育曲線與上一層的進化以后的個體發(fā)育曲線有交點,這說明在完全遵守生命規(guī)律以后,人體不但可以健康年輕,而且也在不斷進化之中,并且呈非線性的趨勢發(fā)展;同時也顯示出人的個體發(fā)育與系統(tǒng)發(fā)展逐漸趨向統(tǒng)一。
第二部分?生命運動規(guī)律中的質(zhì)變
2?人的個體發(fā)育過程
前面我們主要從量變的角度、從細胞和人的整體兩個層次分析了分化功能和整體功能的矛盾運動,但還不知道人體是從哪里開始整合的。那么,從質(zhì)變的角度來分析能否找到整合的入口呢?站在質(zhì)變的角度看,作為巨細胞的人體又是如何從一個單細胞動物——受精卵發(fā)育而成的呢?
首先,精子和卵細胞分別是兩個高度分化且功能互補(分化功能較強但整體功能很弱)的細胞。在精子和卵細胞結(jié)合形成受精卵以后,它們各自的細胞質(zhì)分別去激活對方尚未激活的細胞核基因,使受精卵細胞的基因全面激活并合成蛋白質(zhì),整體功能迅速增強。于是,在熱力學力推動下,受精卵細胞開始分裂成兩個子細胞。這兩個子細胞已有極微小的差別,也就是它們的分化功能有所加強,整體功能稍有減弱。兩個子細胞繼續(xù)分裂成四個、八個……其中,彼此間分化不太明顯也就是具有相似的分化功能的細胞形成組織,再形成器官、系統(tǒng)。在每個組織、器官和系統(tǒng)中,都具有整體功能和各自的分化功能以及全能,并且整體功能和分化功能又繼續(xù)進行矛盾運動,這樣一步步地進行分化,就形成了整個人體。整個分化過程如圖16所示:
應(yīng)當注意的是,這個分化過程是從功能上進行的,并且與現(xiàn)實生活中人和動物的大腦都位于身體的一端相符合。生命運動規(guī)律理論研究的是細胞的功能變化,并且是以意識功能為主線。這是因為,意識功能作為細胞的一種特殊功能,對人體物質(zhì)具有能動作用。由于細胞的分化,一部分細胞產(chǎn)生意識的功能增強,意識功能變成了這些細胞的分化功能,這些細胞就構(gòu)成了人體的神經(jīng)細胞,意識功能最強的細胞就是大腦皮層細胞;另一部分細胞產(chǎn)生意識的功能減弱,意識功能變成了這些細胞的整體功能,這些細胞就構(gòu)成了人體的非神經(jīng)細胞。
但這個分化過程實際上是在覺醒態(tài)和思維態(tài)運動中進行的,是一個生長發(fā)育成熟后就走向(中老年性)疾病和衰老的過程。而在慢波睡眠態(tài)和快波睡眠態(tài)運動中,進行的是相反方向的運動即整體活動,也就是整合運動(也是從功能上進行的),是一個返回健康年輕的過程,如圖17所示:
這里的“新人體”指的是經(jīng)過慢波睡眠和快波睡眠運動以后稍微年輕的人體。當然,這里的“年輕”是針對睡前分化加劇已經(jīng)有些衰老的狀態(tài)而言的,雖然與睡前相比精力大部分得到恢復,但與一天前的睡眠醒來后相比還是要稍微衰老一點。因為人體每時每刻都受到熱力學不可逆性的牽引和破壞作用,人體的慢波睡眠和快波睡眠態(tài)運動逐漸減弱,其整合過程也逐漸減弱;而在白天,圖16所示的分化過程則逐漸加強,所以人體一方面會生長發(fā)育,另一方面在生長發(fā)育完成以后就會逐漸走向衰老直至死亡。但是,正因為在慢波睡眠和快波睡眠運動中有圖17所示的整合運動亦即年輕化運動,使得人體衰老的速度相當緩慢,因此有“睡眠是生命的加油站”之稱。
圖17所示的是人體整合的過程和結(jié)果,至于整合的具體方式則如圖3或圖4(A)所示,是通過皮層下中樞和大腦皮層、腦干網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)以及小腦、脊髓、周圍神經(jīng)和內(nèi)臟器官等進行雙向的物質(zhì)和能量交流而進行的。
從圖17和圖3或圖4(A)可知,加強慢波睡眠運動只能在剛開始入睡時從加強皮層下中樞和大腦皮層以及腦干網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)之間物質(zhì)和能量的雙向交流活動開始,也就是從加強大腦的整合開始,并過渡到與小腦、脊髓、周圍神經(jīng)及內(nèi)臟器官等的交流與整合。這也是醫(yī)學上為什么將睡眠障礙之類的疾病劃入精神科或神經(jīng)內(nèi)科的原因。
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個人簡介:劉永康,男,1968年3月,湖南新化,本科,湖南師范大學繼續(xù)教育學院,一級教師,湖南省新化縣爐觀鎮(zhèn)中心學校
研究方向: 生命科學