中医学为复杂性科学的涌现性及其方法论难题提供了解决之道

中医学为复杂性科学的涌现性及其方法论难题提供了解决之道中医学为复杂性科学的涌现性及其方法论难题提供了解决之道赵宏杰张笑波（吉林市中医院吉林吉林132011）摘要：复杂性科学的涌现性及其方法论难题，源于还原论思想和方法面对海量信息的力不从心。

与之对应，越来越多的学者认为东方科学思想和方法可以解决这个不足。

中医学是惟一的体系完整又继续发挥着功能影响的东方科学，它研究人体这个复杂巨系统的时空整体论和时空还原论思想方法，解决了涌现性难题。

从信息、系统与复杂性角度可以为时空整体论和时空还原论提供现代科学的解读。

信息中医学的提出与论述以及人工智能学科方法所体现的象数学思想方法和具体例证，再次证明了这种解读的正确性。

关键词: 信息中医学涌现性难题复杂性时空整体观时空还原论时间维分形取象比类模式识别人工智能定性推理1.复杂性科学的涌现性及其方法论难题复杂性科学是用以研究复杂系统和复杂性的一门方兴未艾的交叉学科，被有些科学家誉为是“21世纪的科学”,关于复杂性的研究受到了科学家们越来越强烈的关注。

复杂性科学研究的复杂系统特别是复杂巨系统涉及到非常广的范围。

[1]若干部分按照一定方式相互关联起来形成系统，就会产生出整体具有而部分及其总和没有的特性。

不同的关联方式产生不同的整体特性，一旦把系统整体分解为它的组成部分，这些特性便不复存在。

这种整体特性就叫做涌现性。

涌现性的另一种表述是：高层次具有低层次没有的特性，一旦还原到低层次这些特性便不复存在。

面对生命、社会、思维等复杂巨系统，组分不但数量巨大，而且种类繁多，相互关联又异常错综复杂，从微观到宏观有许多中间层次，不同层次之间关系也很复杂。

这种系统的组分本身往往已是复杂系统，可能具有主动性、适应性，甚至是智能主体，有价值追求，能够运用策略。

这就使系统产生了更高级更复杂的整体涌现性，远远不能归结为统计特性，无法通过对微观子系统的统计综合得到宏观总系统的涌现特性。

[2] 400年来科学的还原论思想和方法显得力不从心。

这就是复杂性科学的涌现性及其方法论难题，它同时要求我们必须超越还原论，创立全新的方法论去描述复杂巨系统才具有的高级涌现性。

[2]苗东升认为要从信息科学的发展中吸取营养来研究整体涌现性，是一个非常正确的预见。

[2]与还原论相对应，越来越多的学者认为东方整体论指导下的东方科学思想和方法可以解决还原论思想和方法的不足。

第58次香山科学会议，“中国传统文化与当代科学前沿发展”会议与会高级专家呼吁书，对此有充分的介绍。

[3]姜岩在《东方科学与文明伟大复兴》文中和《东方科学文化的复兴》一书中也有详细的论述。

[4][5]在众多东方科学里面，中医学有着非常独特的地位，中医学是中国的传统医学,和其他传统东方科学相比,它是惟一的体系完整、科学思想与操作技术完美结合的发明创造,又是惟一的继续发挥着功能并仍旧产生着影响的东方科学。

[6]所以，研究中医学所具体体现的东方科学思想和方法有重要意义。

2.中医学体现的复杂性与东方整体论中医学是生命科学的重要组成部分，人的生命这个复杂巨系统，是公认的复杂巨系统，它决定了中医学必须面对人体生命活动的复杂性，[7][8][9]而中医学具体体现的东方科学思想和方法正是基于它的方法论基础：东方整体论。

因此，中医学研究人体生命活动的思想和方法，就是研究人的生命这个复杂巨系统的思想和方法，也就是解决复杂巨系统的涌现性及其方法论难题的思想和方法。

中医学以有机论整体观审视人体，重点研究人体功能和变化过程而非实体结构；中医学重视人体的时间特性，以时间统摄空间，明显区别于西医学着重阐述人体空间，以空间统摄时间；在理论构建方面，中医以模型化的方式和西医、西方科学的公理化有别。

[10]3.信息科学、系统科学与复杂性科学对东方整体论与还原论的当代解读3.1时空整体论和时空还原论复杂性科学的涌现性及其方法论难题，固然在于还原论与东方整体论的对立，更在于现代科学整体论和还原论的不彻底。

我们习惯中谈到的还原论，即传统还原论，其实基本上是空间结构的还原论，而不是东方整体论基础上的还原论：时空还原论；而我们习惯中谈到的整体论，传统整体论，其实基本上是空间结构的整体论，而不是东方的整体论：时空整体论。

时间维上世界的同源性是空间维整体规律普遍性的基础(例如，生物进化的同源性保证了绝大部分生物的遗传密码是一致的)，而空间维上每一局部既遵循整体规律，又作为对整体规律的补充，而这也就是中医有效性的基础。

[11]“故从时间的角度认识事物，着眼在自然的原本的整体，表现为现象和自然的流程。

……这条路线主要采用统计、归纳、感应、取象比类等方法，也不排斥抽象方法和分析方法，甚至不排斥封闭式的实验方法，但是用这些方法获得的知识，一定要经过消化、改制，使之纳入到以时间为本位的知识体系的规范中来。

” [12]时空还原论这种方法把时空整体论落到了实处。

时空整体论和时空还原论还认为，一个整体之时间结构的确定性的破缺在于其空间结构，而其空间结构的确定性的破缺在于其时间结构，整体的时间结构与空间结构互为确定性的破缺，并因此结合为一个整体。

这同样是构成论与生成论的整体统一。

而确定性破缺的基础就是时空整体的复杂性。

系统的复杂性因此可以划分为，时间（即功能）结构的复杂性，空间结构的复杂性和时空整体的复杂性。

单独从时间复杂性或者空间复杂性着手，都不能解决复杂性问题，只有结合时间复杂性和空间复杂性才能解决。

这种系统的划分方法是以时间结构为主导并结合空间结构进行划分的，是时空整体观基础上的时空还原论，它区别于系统科学传统的以空间结构为主对系统或者整体划分为下一层次组分（子系统）的方法。

由此，可以看出，涌现性及其方法论难题其实是由其自身的系统划分方法和方法论基础决定的，以时空整体观和时空还原论处理整体的方法就不存在涌现性及其方法论难题，或者说时空整体观基础上的时空还原论，解决复杂性科学的涌现性及其方法论难题。

因此，我们可以把钱学森“系统论是还原论和整体论的辨证统一”的话理解为“系统论是时空整体观和时空还原论的辨证统一”。

3.2当代的时空整体观和时空还原论将实现对已有复杂性科学成果的吸纳整合系统是开放的，它与环境有密切的联系，能与环境相互作用，并能不断地向更好适应环境的方向发展变化。

[13]而时间和空间是一切系统最底层的环境，是一切系统无时无刻不存在于其中的环境。

时间和空间的动态最终决定了系统的动态。

时间和空间的演化也最终决定了系统的不断的从简单走向复杂，从复杂走向更复杂。

有了时间维的视角，可以非常方便的把既往复杂性科学的成果在时空整体观和时空还原论的基础上吸纳整合，形成对复杂系统研究已有理论和方法的完善，从时间维和时空整体上的完善。

比如，时间维分形，时间维混沌。

时间维系统的划分也具有极其丰富的多样性和层次性，不同长度和形式的节律、以及他们在不同尺度上的叠加和涌现等等构成了时间维系统的复杂性。

复杂系统包括空间维系统的复杂性和时间维系统的复杂性，二者的统一就是整体的复杂性。

时间维系统的复杂性，象空间维系统的复杂性理论和方法一样，同样可以部分的解释整体的复杂性。

但是，完整的解释需要以时间维的系统划分为主导确定空间维的系统划分，结合起来解释和处理整体的复杂性。

用这个观点，对耗散结构论、协同论、突变论、混沌理论、分形理论、孤粒子理论等还可以从时间维、空间维和整体维三个角度，重新分类。

这些理论都存在着不自觉的对于时间维的理论前提预设，消除预设的办法就是把这些预设纳入理论当中，变不自觉为自觉和自控、可控。

这一过程，同样是个复杂性问题，需要复杂性科学的指导，钱学森等人提出的“从定性到定量的综合集成研讨厅”的体系，从认识论和知识工程论的角度论述了这个问题。

3.3信息的定义与时空整体观和时空还原论信息，从本体论的意义上说，它是事物运动的状态和(状态改变的)方式；从认识论的意义上说，它是认识主体所感知或所表述的事物运动的状态和方式。

信息与物质、能量既有联系又有区别的，物质的运动是信息的源泉，但信息只是事物运动的状态和方式，不是事物本身。

传递信息需要能量，驾驭能量则需要信息；然而，信息是事物运动的状态和方式，能量是物体做功的本领，两者之间有质的区别。

[14]结合时空整体观和时空还原论可以给信息定义一个新的表达。

信息，从本体论的意义上说，它是事物的时空整体结构；从认识论的意义上说，它是认识主体所感知或所表述的事物时空整体结构。

这就表明，苗东升主张从信息科学的发展中吸取营养来研究复杂系统整体涌现性的正确性。

[15]信息是从时空整体性描述系统的概念。

4.信息中医学的提出及其对东方整体观信息方法的创新科学界普遍认为，复杂系统研究目前急需在具体研究领域里取得突破，科学工作者必须在具体的复杂科学问题的研究中应用和发展复杂系统科学的方法论，总结复杂系统运动的一般性规律。

[16]4.1东方科学与中国传统文化的精髓在于对信息的研究和应用杨伟国以多篇文章，从信息活动的角度论述了中国古代哲学中的"道"，"气"，"神"，"象"，"形"，"数"……等等一系列概念和范畴富有信息思维特征，这些概念和方法同样是东方科学的方法论及基础。

邬焜从信息思维和信息哲学角度也对此有深入细致的研究。

[17][18]中国古代哲学与科学，比较起古希腊哲学与科学来更具有信息思维的特色。

强调部份之间，部份与整体之间，整体与环境之间的不可分割的相互联系，强调整体的结构性，关联性，协调性等等，强调不同事物间的相互渗透，映照，蕴涵和统一性等等，一直是中国古代哲学与科学的优秀传统思维方式。

中国古代文献《周易》，《老子》，《天论》，《皇极经世》，《黄帝内经》中所阐释的八卦、阴阳、五行、象数、经络、脏腑，以及天人相应等观念和理论都体现着丰富而深刻的信息观念和信息思维方式。

[19]4.2信息中医学的提出和作用在多位学者论述信息与医学、信息与中医学关系的基础上[20]-[25]，赵宏杰、张笑波提出创建信息中医学以发展中医学。

[26][27]其特点如下，首先，气血（其有形成分即血液组织液）是人整体层次生命活动信息的天然载体，直接从气血获取生命信息；第二，气血能够提供足够的信息丰度；最后，指纹图谱是适宜的方法，在日、月、年等完整的生命节律时段内，以中医藏象理论为框架，通过连续提取人血液指纹图谱信息，来构建动态、有时间变量的人整体层次的生命信息模型体系——血液指纹图谱藏象信息模型体系。

[28][29] 这实现了对中医理论和方法的完整继承并有所创新。

创建信息中医学，为东方科学现代化和解决涌现性难题提供了良好的借鉴。

中医学及信息中医学与现代医学同样研究人体这个开放性复杂巨系统，传统还原论把人这个整体划分为下一层次的多个组分（子系统），中医学更重视这各个组分（子系统）之间的实体物质流、能量流和信息流及其通道，即流动的形——气血（血液组织液）、场性能量——精气和意识——神及经络。