王 浩
分形理論出現(xiàn)于1975年,由數(shù)學(xué)家曼德勃羅提出。分形最早是作為一個幾何概念提出,指的是簡單圖形經(jīng)過特定規(guī)則多次迭代后,產(chǎn)生了越來越復(fù)雜的圖形。這種越來越復(fù)雜的圖形常常表現(xiàn)出一種自相似性。就是說一個圖形的自身可以看作是由許多與自己相似的、大小不一的部分組成的。以蕨類植物為例,一片葉子往往就包含了一株植物的所有特征,“窺一斑可知全豹”,見圖1。
圖1 蕨類植物
大自然選擇了分形模型是因為它只須遵循簡單的邏輯,經(jīng)過多次迭代即可產(chǎn)生具有復(fù)雜結(jié)構(gòu)的物質(zhì)。另外,分形本身也會產(chǎn)生更高的維度,占用更少的空間,去傳遞更多的物質(zhì)信息。近些年,分形理論被應(yīng)用到藝術(shù)、音樂、生命科學(xué)等領(lǐng)域的研究上,均產(chǎn)生了廣泛的影響。我國中醫(yī)源遠流長,歷史悠久且積淀深厚。中醫(yī)理論認為人體的耳、鼻、舌、手、足等各個部分,都是人體的縮影,這與生物分形原理一脈相通、不謀而合。同時,中醫(yī)理論認為人稟天地之氣而生,是萬物之長。人與天地萬物有很多的相似性,因此只有從自然界中取類比象,法天象地,才能認識人體的奧秘與規(guī)律,達到治病與養(yǎng)生的目的。筆者嘗試結(jié)合自己的感悟,從人體的分形結(jié)構(gòu)、中醫(yī)“法天象地”的思維邏輯、分形理論在中醫(yī)里的應(yīng)用三個方面,來談?wù)勛约旱恼J識。
張?zhí)烊豙1]83在《蝴蝶效應(yīng)之謎:走進分形與混沌》中提到,在生命科學(xué)中,人們發(fā)現(xiàn)分形、自相似性的影子幾乎無處不在,人腦的表面、小腸的結(jié)構(gòu)、血管的伸展、神經(jīng)元的分布、氣管的走形都有分形的影子,見圖2和圖3。有人提出,生物體中每個單元的形態(tài)結(jié)構(gòu)、遺傳特性等,都在不同程度上可看作是生物整體的縮影。這也為今后的克隆研究打下了理論基礎(chǔ)。
圖2 人腦的分形模型
圖3 肺動脈的分形模型
以大腦為例,從分形幾何的角度來說,大腦的褶皺越多,分形的維數(shù)越高,就越容易逼近我們所處的三維空間的維數(shù)。據(jù)科學(xué)家估測出的大腦分形維數(shù)為2.73~2.78。分形的維數(shù)越高,表明在同樣有限的空間內(nèi),大腦能占據(jù)更大的表面積,可以提供更為復(fù)雜的思考能力[1]84。
同樣,早在20世紀70年代,曼德勃羅就提出肺部也具有分形結(jié)構(gòu)。因為肺部的體表面積其實非常大,如果把肺部完全展開,幾乎要占據(jù)整個網(wǎng)球場大小。如何把如此巨大的面積,塞進小小的肺中,這也是分形在起作用。氣管是一種結(jié)構(gòu)復(fù)雜、形狀極不規(guī)則的導(dǎo)氣網(wǎng)管。從氣管尖端開始反復(fù)分岔,再分岔,形成了一種典型的樹形分叉結(jié)構(gòu)。分形的分岔與折疊,不僅增加了維數(shù),也增加了肺吸收空氣的表面積。隨著體表面積增大,曲面凹凸程度增加,又會反過來阻礙空氣的流通。到最后會互相平衡形成一個最佳的分形維數(shù),科學(xué)家測算后的結(jié)果為2.97,非常接近三維世界[2]。
更深入的研究在于干細胞移植以及全息生物學(xué)。因為任何生物體都是由單個細胞不斷分裂和復(fù)制而生成的,因此單個細胞中已經(jīng)包含了生物體的全部信息。在一定條件下,它可以自我復(fù)制和重組,發(fā)育成一個新的有機體。因此,現(xiàn)代克隆技術(shù)的成功,也是生物分形理論的驗證與應(yīng)用。
中醫(yī)理論創(chuàng)立之初定然沒有分形的科學(xué)理念,但古人也從自然界中發(fā)現(xiàn)了類似的邏輯,中醫(yī)把他們稱為“圣人”?!笆ト恕蓖ㄟ^體會發(fā)現(xiàn)寒熱冷暖、四季變化都與天上的太陽、月亮有關(guān)。例如,白天有太陽則溫煦,夜晚有月亮則寒冷。春夏太陽多則萬物生長,秋冬月亮多則萬物肅殺。于是認為世間有陰陽二氣,提出了“萬物皆本于陰陽”的思想。中國文字是象形文字,陰陽二字去掉偏旁部首,即指月、日。日、月同在天上,因此古人早期是非??粗靥斓囊庠傅摹T凇渡袝分芯驮涊d“國之大事,唯祀與戎”。“祀”就是指祭祀神靈。而隨著祭祀之風(fēng)的盛行,已嚴重影響了社會的正常運行,東漢班固在《白虎通義》中寫道:“殷人之王教以敬,其失鬼,救鬼之失莫如文。”就把殷商的滅亡歸之于崇尚鬼神。陰陽理論真正應(yīng)用于人世則要在“絕地天通”,并且由“圣人”提出“法天象地”的規(guī)則之后。
“絕地天通”最早見于《書經(jīng)·呂刑》:“乃命重黎,絕地天通,罔有降格?!鼻宕醴蛑凇蹲x通鑒論》中也說:“古之圣人,絕地天通以立經(jīng)世之大法?!边@里的“圣人”即指統(tǒng)治者,“絕地天通”中的“地天”指的人和天的聯(lián)絡(luò)。它的意思是人和天的聯(lián)絡(luò)不能隨便建立,只能由少數(shù)的統(tǒng)治階級壟斷,目的是使人神不擾,各得其序,而統(tǒng)治者作為天的代表,在人間建立相應(yīng)的綱紀和規(guī)律來引導(dǎo)人民,這個綱紀和規(guī)律就是“法天象地”。所謂“法天”的意思就是天在上,人民要崇拜和聽從;所謂“象地”的意思就是地在下,人民可以取類比象,查找規(guī)律而為己用。陰陽學(xué)說應(yīng)該就是在這時期進入醫(yī)學(xué)領(lǐng)域,中醫(yī)里“古代分形”思想也開始在此時萌芽。
《黃帝內(nèi)經(jīng)》是中醫(yī)理論的集大成者,它將陰陽應(yīng)象于天地就是分形理論的一大應(yīng)用。在《陰陽應(yīng)象大論》篇說到:“積陽為天,積陰為地,陽生陰長,陽殺陰藏,陽化氣,陰成形。”將本來只是天上的日、月,抽象于天地間的有形與無形。同時,因為“陰陽者,數(shù)之可十,推之可百,數(shù)之可千,推之可萬”,它具有與分形同樣可以無窮再分性和自身相似性,因此《黃帝內(nèi)經(jīng)》又把天地間再分陰陽,并與人體中的陰陽相類比。例如,“清陽為天,濁陰為地……故清陽出上竅,濁陰出下竅,清陽發(fā)腠理,濁陰走五臟,清陽實四支,濁陰歸六腑”;“味厚者為陰,薄為陰之陽,氣厚者為陽,薄為陽之陰”;“清陽上天,濁陰歸地……惟賢人上配天以養(yǎng)頭,下象地以養(yǎng)足,中傍人事以養(yǎng)五臟”;“善診者察色按脈,先別陰陽”;“故善用針者,從陰引陽,從陽引陰”。凡此種種,疾病的診斷、治法、天地人三才就在這分形理論中被確立了起來。其總結(jié)為一句話就是“故治不法天之紀,不用地之理,則災(zāi)害至矣”。
分形理論在中醫(yī)理論的構(gòu)建中起到了積極作用,那這種理論能否經(jīng)得住臨床的檢驗?zāi)??筆者試著從藥物角度來舉例說明。中醫(yī)治療最常用的媒介莫過于藥物治療,中醫(yī)認為植物、動物、金石等皆可入藥,這在現(xiàn)代醫(yī)學(xué)看來頗為不解。在清代唐容川[3]的《本草問答》中開篇就解釋道:“天地只此陰陽二氣,流行而成五運,對待而為六氣……凡物雖與人異,然莫不本天地一氣以生,特物得一氣之偏,人得天地之全而?!敝嗅t(yī)認為萬物因其所生之地理環(huán)境不同,具有氣的偏性,因此當(dāng)人患病時,陰陽二氣不能平衡,也具有氣的偏性,治療只是用物的偏性去調(diào)理人身陰陽的盛衰。這就是植物、動物、金石等皆可入藥的道理,如辛夷,見圖4。它產(chǎn)地不一,全國皆可種植。中醫(yī)通過觀察辛夷的生長環(huán)境和本身的氣味即認為辛夷具有陽的偏性。這是因為辛夷是望春花的干燥花蕾,長在樹梢之上,質(zhì)清而味淡,可見其性與陽相同。而觀察辛夷的形態(tài),中醫(yī)發(fā)現(xiàn)花蕾外邊有花朵包裹,花蕾本身又多毛,即推測它可以作用于鼻竅,用于治療鼻竅不通的陰證。經(jīng)過臨床檢驗發(fā)現(xiàn)效果甚好。因此,中醫(yī)將它總結(jié)為味辛、性溫,《神農(nóng)本草經(jīng)》將其列為升陽治上的要藥,可以通鼻竅,治療鼻塞鼻淵。現(xiàn)代藥理研究也發(fā)現(xiàn),辛夷具有抗組織胺作用、抗炎作用、局部收斂作用[4]。這印證了中醫(yī)通過陰陽理論所總結(jié)出的“法天象地”法則,與分形理論具有相同的認知,并通過了現(xiàn)代醫(yī)學(xué)的檢驗。
圖4 辛夷
分形之父曼德勃羅說過:“云不只是球體,山不只是圓錐,海岸線不是圓形,樹皮不是那么光滑,閃電傳播的路徑更不是直線。它們是什么呢?它們都是簡單而又復(fù)雜的‘分形’……”[1]23這與中醫(yī)認為的“萬物皆本于陰陽”、“陰陽者,數(shù)之可十,推之可百,數(shù)之可千,推之可萬”非常相似。中醫(yī)的經(jīng)絡(luò)、穴位之說歷史悠久,頗帶神秘色彩。它認為如果人體的器官和功能失調(diào),會在這些部分反映出來,如《四總穴歌》的“肚腹三里留,腰背委中求,頭項尋列缺,面口合谷收”。正所謂“他山之石,可以攻玉”,因此,如果利用分形理論研究傳統(tǒng)醫(yī)學(xué),也許可以為傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)提供一種更符合當(dāng)下的科學(xué)解釋。