中医学方法论解决了复杂性科学难题
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：中医学属于复杂性科学范畴，其方法论以及方法论基础是时空整体观与时空还原论，认为整体的时间(功能)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，具体以时间(功能)结构为主导并结合空间结构对整体和系统向下划分，由此解决了复杂性研究面对的涌现性及其方法论难题。而传统的阴阳模型、五行模型等等也为复杂性研究提供了适宜的数学方法，即象数学或者叫信息数学。
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
1.中医学与信息中医学简介
中医学是以生物学为基础，与理化数学交叉渗透，与人文哲学相互融合，具有丰厚中国文化底蕴的古代医学科学。
信息中医学，是以中医学为主体的中医学与信息科学更深刻更全面的学科交叉而形成的新的中医学，即信息时代的、以信息科学技术来实现理论表达和实际应用的中医学。
信息中医学是以信息方法为主要方法，主要研究人的整体层次的生命信息的中医学。信息中医学的创立基于以下基础：首先，气血是人的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将减少信息失真;第二， 气血(血液组织液)能够为中医学研究和应用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，实现了对中医学理论的完整继承和信息化表达，并在此基础上以信息智能技术实现中医学的研究与实际应用。
2.中医学属于复杂性科学范畴
包含飞、白云静、申洪波、孟庆刚、李梢、王永炎、董向辉、戴汝为、朱清时等等学者分别论述了中医学属于复杂性科学范畴，这一观点目前已经成为大家的共识。
3.中医学及信息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
学科交叉往往是双向的，复杂性科学对中医学现代研究固然有重要的帮助，而中医学及信息中医学对复杂性科学的研究，有更加重要的意义。
目前，复杂性研究面临的涌现性及其方法论难题并没有解决，而且缺乏可以借用的数学工具。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。中医学及信息中医学正好是复杂系统研究方法突破的及时雨。
3.1时空整体观与时空还原论
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。从宏观即肉眼可以看见的情况分析，活的人和死的人的主要区别也就在于血液组织液是否流动。
中医学重视活的人，并因此把这个实体物质流、能量流和信息流视为一个整体，并依据时间还原论把这个整体划分为下一层次的多个组分(子系统)，常见的划分法有阴阳法和五行法，即在日、月、年等等完整的生命节律时段内以二分法和五分法把这个整体划分为时间五藏阴阳(这就是《黄帝内经》的脏气法时理论)。再根据人体空间结构的各个部分与时间五藏阴阳的对应关系，把他们分别归类，进行系统的划分(中国传统文化和科学称之为取象比类)。
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。由此我们可以看出，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” 。
时空还原论这种方法把时空整体观落到了实处。时空整体观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(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(功能)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(功能)复杂性和空间复杂性才能解决。
3.2时空整体观和时空还原论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。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，钱学森等人提出了的 “从定性到定量的综合集成研讨厅”的体系，包含了对这个问题从认识论和知识工程论角度的描述。
3.3新的数学方法
现代复杂科学公认的难题是缺乏用于描述复杂性对象的数学手段。而时空整体观和时空还原论也提供了适宜的数学方法。这就是象数学，也有学者称之为易数学，因为古文象数中“象”的含义大致相当于现代科学中信息的概念，所以，可称之为信息数学;由于信息数学的信息载体以图象和图谱最常用，还可以称为图象数学。还因为这种数学是对人类思维过程的模拟，所以又可以称为思维数学和抽象数学。它区别于狭义的中国古代数学，又与狭义的中国古代数学有着密切的联系。
我们用模式识别和人工智能与之对比，就会有非常多的发现。模式识别是指对表征事物或现象的各种形式的信息(即模式)进行处理和分析,以对事物或现象进行描述、辨认、分类和解释的过程，一是指人感知对象的能力,二是指用计算机实现人的模式识别能力。
模式所指的不是事物本身。而是我们从事物获得的信息。由此，模式往往表现为具有时间或空间分布的信息。
象数学研究的对象就是信息，时空整体信息，它对信息的采集就是取象，对信息的辨认、分类和解释的过程就是比类，它与现代模式识别识别主体的区别是一个是智能，一个是人工智能;处理信息的理论和方法论的区别，一个是时空整体观和时空还原论，一个是传统还原论。而中国古代象数学的发展创立了一系列的信息数学方法，如果结合现代科学的语言以解释和发掘，可以促进模式识别理论和方法的变革。
信息即时空整体信息，是一个动态连续的过程，描述的方法是根据阴阳五行理论等以图谱记录其中一些时间点上的全部空间结构(离散化的记录)，并且把这些状态或者图象作为系统分析的基本单元，或者根据需要进一步细分。
对图象的处理和运用可以采用数学变换和广义量化理论和拓扑学和可拓变换方法等等。这样，就解决了对海量信息的定性化处理，也解决了对整体欣喜数量化的问题。
整体性的，也就是信息数学的方法是定性与定量是融合在一起的，通过现代化的信息科学技术可以逐步实现对传统信息数学方法的继承与发展。这还将实现对东西方数学的整合。因此，这样的数学模型是适宜处理目前复杂性系统的海量信息。也可以称为信息数学模型或者象模型、象数学模型。
阴阳五行不仅是哲学思想，也一种极为重要的(信息)数学模型方法。(信息)数学模型方法在中国传统科学和中医学中有广泛的应用，从理论和实践两方面，我们都可以发现阴阳模型，五行藏象模型是中医学和中国传统科学最重要的(信息)数学模型。传统文化与科学对易学的重视与近年来的医易相关研究和科学易研究，都涉及了中医学里面的(信息)数学模型问题。这些模型就是中国传统科学，基于时空整体观和时空还原论所提供的适宜(信息)数学方法。
在古代中国和现在这个信息时代，都把系统和生命视为信息的载体，一切特性都可以从信息的流动中得到实现。区别在于获取、传递、处理/再生信息方法的不同，以前主要依靠人体感官和“返观内照”，而现在人类有了许多工具，荀子说的善假于物也，和中国古代丰富的工具物品发明创造(如四大发明……)，都说明善于发明和使用工具是中华民族优秀传统文化的重要组成部分，我们现在做的只是对这个传统的继承和发扬，增加利用当代工具实现传统时空整体观和时空还原论的方法。
复杂系统和生命素包含的信息都是海量的，因此指望以简洁的指标或数据来表达和鉴别复杂现象的概念和内涵的做法，是仍然以线性的思维和方法来处理非线性的复杂问题，也是不可能成功的。
传统“从上向下”的研究方法，即从无极生太极、太极生两仪(阴阳)、两仪生四象五行的模式，这种划分同样是基于时空整体观和时空还原论的系统划分。所以，这里面的概念也都是包含着时空整体内容的，那么结合现代的概念，也可以把这种方法重新命名为信息太极方法或者太极取象比类方法。
4.揭示这一方法的意义
4.1对复杂性科学的意义
解决了涌现性难题也就是解决了复杂性科学研究的核心问题，对世界科学发展的意义不言而喻。
4.2对东方科学现代化的意义
信息中医学的提出为东方科学现代化提供了比较好的借鉴。
4.3对中国建设科技创新型国家的意义
中国是这个世界上东西方科学与文化的交汇最密集最强烈的地方，我们具有科技创新最得天独厚的条件，对中国建设科技创新型国家意义非凡。
参考文献：
[1]苗东升等对复杂性和系统科学研究的论文和书籍
[2]包含飞、白云静、申洪波、孟庆刚、李梢、王永炎、董向辉、戴汝为、朱清时等关于中医学与复杂性科学关系及中医现代化意见的论文
[3]赵宏杰、张笑波.关于信息中医学的多篇论文
[4] 近年来的医易相关研究和科学易研究论文
致谢：在此对文中引用了而没能够署其名的文章作者们表示感谢。
作者简介：赵宏杰(1971年6月)，男，吉林省吉林市人，主治中医师。主要研究方向：中医理论及临床研究。
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