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《躯体的智慧》[美]坎农 著，范岳年、魏有仁 译，商务印书馆，1982年
The Author: Walter Bradford Cannon 《躯体的智慧》作者简介 沃尔特·布拉德福德·坎农（Walter Bradford Cannon 1871－1945），美国生理心理学家。生于美国威斯康星州普雷里德欣。1892年入哈佛大学；1896年入哈佛大学医学院；1900年获医学博士学位，后任生物学讲师。1902年任助理教授；1906年成为G.希金森纪念讲座教授，并任系主任直到1942年退休。1944年任纽约国际医学院的客座教授。他是美国20世纪贡献最大的生理学家之一，首先将X射线用于生理学研究，设计了钡餐，提出生物体“自稳态”理论。主要著作：《消化作用的机械因素》(1911)，《疼痛、饥饿、恐惧和愤怒时的身体变化》(1915)，《躯体的智慧》(1932)，《外伤性休克》(1935)，《研究者的道路：一个科学家研究医学的经验》(1945)。1945年，卒于新罕布什尔州富兰克林。 《躯体的智慧》内容简介 《躯体的智慧》(The Wisdom of the Body)一书是W.B.坎农(Cannon)教授诸多科研成果中的精华，是他个人学术成就的代表作，也是今天研究稳态问题的必读名著。坎农在《躯体的智慧》中描述的人体在外界干扰下维系组织存在的机制即是某种内稳态机制的过程中，发现了普遍存在的负反馈调节机制。在负反馈的控制结构中，包含几个特殊的子系统：目标和目标差测量子系统、信息传递子系统和效应器子系统。这样的负反馈结构，可以使系统在受干扰后启动负反馈调节，保持系统的稳定。这是一种封闭的结构，因此也可以称为闭环结构。负反馈结构与功能耦合的结构相比较，负反馈的结构似乎更为精巧。实际上，负反馈结构可以归为一种特殊的功能耦合结构。
原著封面 《躯体的智慧》序 我致力于生理学研究三十多年之久，这个过程大体上是坚持不懈和从不间断的。我在学生时代所做的第一个研究是吞咽现象。以后，使我十分自然地去观察胃的运动，肠的运动和影响肠胃运动的各种条件。《消化的机械因素》一书总结了我将近十年的对消化道的研究工作，该书后面几章是消化过程的神经调节问题和情绪受干扰时的种种情况。随后，凡是研究情绪激动对肾上腺分泌的影响以及因此而引起的体内变化的含义的研究小组，都是以早期的关于情绪对消化的影响的观察作为它的出发点。这些研究在《疼痛、饥饿、恐惧和激怒时机体的变化》一书中已有全面的报告。这些研究转过来又使我对神经自动系统的一般作用发生兴趣一一这种兴趣来源于第一次世界大战期间所做的一些研究，其内容已记述在《创伤性休克》一书之中。 显而易见，本书就是上述概念理所当然的向前发展。它主要是关于神经自动系统与生理过程自动调节的关系。这种关系只是缓慢地被揭示出来的。实际上，对这种调节系统尚未弄清楚之前，关于保证机体稳定性的自动作用的不少研究早已完成并报导于世。我们发现，我们长期以来的工作就是从事自动系统在维持稳态方面的作用，但我们过去并没有认识到我们已经这样做了，于是，过去已经发现的事实呈现出了新的意义。早期的值得重视的成果变得更加富有意义了，这在以下章节中阐述。 本书的主要内容曾以题为“生理稳态的组织”这样一篇技术性论文首先刊载于1929年生理学报。1930年在剑桥大学举行的林纳克(Linacre)讲座中提出了机体内稳态调节与自动系统的关系。以上两次所提到的概念于1930年冬在索本纳(Sorbonne)举行的一系列讲演中又作了引伸。鉴于这些知识，除生物学家外，也对一般读者富有趣味，我们就把这些概念介绍给一般读者。当然，我希望这些阐述也能提供生物学家和研究工作者参考，因为我有机会指出我们知识上的一些空白点，这对于进一步的研究可能有益。 1923年，伦敦大学已故教授施塔林(E.H.Starling)曾为皇家医科大学作哈维讲座，他对威廉·哈维(William Harvey)所强调过的并验证过的解决生物学课题的实验方法给予高度评价。按照哈维的“通过实验方法揭露自然的秘密”的教导而揭示出来的机体内的奇妙而完备的种种调节使施塔林教授惊叹不已。他的讲演题目是“躯体的智慧”。他说：只有懂得了躯体的智慧，我们才能达到控制疾病和痛苦的目的，从而使我们解脱人类的负担。由于我与施塔林教授的观点一致，又因为我提出的事实和说明恰恰表达了他的观点，所以我选定他的讲演题目作为这本书的书名。 瓦尔特.B.坎农 1932年于波士顿 《躯体的智慧》引言 （一） 我们的躯体是由很不稳定的物质组成的。沿着我们神经而传递的能量脉冲如此的小，以致要用极精细的方法才能测定。当冲动到达肌肉时碰到一种物质，这种物质对轻微刺激如此敏感，恰似通过信管的激发而爆炸一样，产生一个强有力的运动。我们的感觉器官可以对微小的刺激发生反应。只是新近人们才能够制成一种装置，其感应性与我们的听觉器官相近似。鼻腔内的嗅区能感受占空气重量的千万分之一的香精，感受一公升(接近一夸脱)空气中含有2，300万分之一毫克的硫醇。就视力而论，已经证明眼睛对5x10-12耳格(erg)发生感应。据贝利斯(Bayliss)计算，它相当于使感光最快的胶卷的感光能量的3000分之一。 当多种条件发生改变时，机体的迅速变化表明了机体结构的不稳定性。例如，我们都知道，当脑血管中的血流发生短时间的停滞时，就可导致脑的某一部分活动的突然故障，从而发生昏迷和知觉丧失。我们知道，假使在很短一段时间内，例如7一8分钟，完全停止脑的血液供应就会促使与智力活动有关的脑细胞发生无法恢复的严重损伤。诚然，组成我们的躯体的各种结构的高度不稳定性正说明为什么溺水、煤气中毒或电击会迅速使人致死。但在上述某种意外事故之后来对躯体进行检验时，我们却找不出明显的创伤足以解释所有基本活动何以全部消失。人们曾经希望这种似乎是正常的和天然的形式能够激发起来，从而起死回生。可是，人体内的容易起变化的物质已经有了微细的改变，在这些条件下，它们阻碍任何生命活动的恢复。 当我们考虑到我们的机体的结构的高度不稳定性，考虑到机体对最轻微的外力所引起的纷乱的敏感性，以及考虑到在不利情况下它的解体的迅速出现等情况时，那末对于人能活几十年之久这种情形似乎是令人不可思议的。当我们认识到人体这个系统是开放的，它和外界进行着自由的交换，认识到这种结构本身并不是永恒不变的，而是在活动的磨损和裂解中不断地解体，并且又藉修复作用不断地重建时，更要使人感到惊奇。 （二） 生物学家对于生命体维持它们自身的恒定的能力早就有所察觉。藉助自然的力量，即自然治疗力治疗疾病的概念是由赫波克拉底(Hippocrates，公元前460——377)提出来的。这个概念表示，在机体的正常状态失调时，存在着一种准备来纠正这种失调状态的力量。在现代生理学家的著作中可以找到关于自我调节装置的较为详细的论述。德国生理学家弗律格(Pfliger)认识到能够保持机体的稳态的天然装置，他于1887年提出这样一条格言：“生命体每种需求的原因就是满足该需求的原因”。1885年比利时生理学家莱昂·弗莱德立克(Leon Fredericq)同样地宣称：“生命体就是这样一种装置，每一种干扰性的影响都可以通过自身激发起代偿性的活动去抵销或者修复这种障碍。越是高等的动物，这种调节装置的种类越多、越完善，也越复杂。它们可以使机体完全不受环境中所发生的种种不利影响和变化的影响”。1900年法国生理学家查理·来西特(Charles Richet)强调了这一明显的事实。他写道：“生命体是稳定的”，“生命体必须处于这样一种状态：不为其周围的、常常是有害的强大力量所毁坏、溶解或分解。在这种明显矛盾的情况下，只有机体能对外界刺激发生兴奋并具有改变自己的能力......（略） 《躯体的智慧》稳态和中医学(代序)：陈步 《躯体的智慧》(The Wisdom of the Body)一书是W.B.坎农(Cannon)教授诸多科研成果中的精华，是他个人学术成就的代表作，也是今人研究稳态问题的必读之书。此书已由范岳年、魏有仁二同志译出，编者约我写序，现在就此书内容讲述两点意见，仅供参考。 （一）历史的回顾 躯体的稳定性或稳态(homeostasis)是一个人人都懂但又不是人人都全懂的问题。躯体自古就被看作“小宇宙”以之来和大宇宙作比拟的，要弄清它的机制，不是一朝一夕之功。生理学上对这个问题的研究要从1859-60年算起，这一年，法国著名生理学家C.贝纳德提出了这个问题并且作出了血液、淋巴液和躯体全部液体这三个依序相续的推测。大约七十年后，美国的坎农作了实验证明和理论阐述，并撰成此书(1932)。再过十余年，美国N.维纳教授发表《控制论》(1948)，对稳态问题作出了非常重要的贡献。从那时到现在，三十多年的时光过去了，稳态理论未见有进一步的发展。所以，我们现在讨论的是一个历史上有过重大突破但眼前却是无甚进展的课题。 1960年维纳在论及控制论中最重要的问题时说：“首先是研究自行组织系统、非线性系统以及同生命是怎样一回事有关的那些问题。但是，这三种提法说的都是同一样事情。” 这三种提法说明了问题的难度。生命、生命体的自行组织以及该组织的非线性性质，这三者是互相联系着的。如果我们把生命体粗略划分为整体、器官、细胞、分子和亚分子等五个水平作考虑时，就可以看出，不论维纳从任何一级水平出发，他的提法都和理论中医学颇为相似，因为该提法是指的躯体整体这个最高一级水平的。然而，这一水平的问题最难解决，因为，在生命科学中，水平愈低就愈能方便使用已有的科学方法论作出近似的处理；反之，水平愈高，则常用的科研方法自身就有一个疑问：我们能用研究无生命科学的方法来研究生命科学吗，这是一个世界上诸多学者一再讨论而仍无结论的问题。换个角度看，情况也是如此。生命是什么，它迄今很难完全摆脱哲学性质的讨论，维纳本人在其所著的《人有人的用处》一书中甚至说它是个语义学的问题。其次，生命体的自行组织是亿万年进化过程的产物，在今天的研究工作中从遗传信息开始，无论取什么水平，都是采用信息论的观点进行探讨的，这也就是说，躯体中的任一水平的任一基元都被看作一个既能收讯又能发讯的“电台”，由此建立了不同形式的同步聚合系统，人们以此近似地解释了躯体的组织性。在这里，信息和物质是等义的，因为在客观世界中，没有无载体的信息，也没有无信息的载体，信息论无非是从诸物质载体中抽取其作为信息的共性进行研究罢了。上述思想远远超出了旧组织学的概念，它有重要的科研价值，但它在很大程度上仍然是个假说，谁要是能在这上面作出新的突破，无疑将把稳态研究推向前进。第三，紧跟着自行组织问题的就是非线性系统，因为“同步聚合”和“非线性”几乎同义。人们已知，在数学上，非线性系统大部分无解，有解或有近似解的只是其中的极少数，这样，我们的科研工作就被局限在非常狭小的范围之内了。所以，维纳的见解虽然是有价值的，但他安排的这条科研道路从理论到实践都是困难的。 这个困难纯粹是人为的吗，不然。就前述的五个水平而言，生理学研究从来都是从中间水平开始：或是从器官水平出发，或是从细胞水平出发。我们知道，凡从中间水平入手的研究工作，其进一步发展的方向必然有二：一是向下研究，一是向上研究。举例说，当代的分子生物学研究和遗传学研究就是属于前者，而一百多年来的稳态研究就是属于后者。正因为稳态研究必然涉及躯体的统一性，又因为当前的稳态研究是从中间水平开始作向上的探讨，所以，它本来就是一个预期出现种种困难的研究工作，所以，维纳的思路以及由此而面临的困难都是逻辑的必然。 现在我们再回顾一下贝纳德——坎农——维纳这条关于稳态研究的思想线索的实际情况： 贝纳德和坎农都曾长期从事神经生理研究，虽则他们的重点都是内效应神经系统。引人注意的是：在他们提出的稳态概念中，神经系统都居次要地位。前面已经提到贝纳德关于躯体稳定性的三个答案。依据这三个答案，贝纳德提倡的是一种“没有脑袋”的生理学。然而，贝纳德的思想仍然是正确的，该正确性是建立在非正常生理学即病理学中，而非正常生理学乃是正常生理学的重要方面，所以，贝纳德在生理学史上仍然作出了划时代的贡献。 在贝纳德生前，除法国外，他不为世人所知。在他逝世之后，稳态思想又长期不为世人所理解。美国的坎农原是沿着自己的研究道路前进的，经过几十年的探索，他才恍然大悟，原来他的全部工作都是贝纳德思想的证明。坎农的证明是多方面的，其中，最杰出的证明就是他用完善的手术给动物摘除交感神经系统的实验。实验证明：在交感一肾上腺和迷走一胰岛腺这对拮抗装置中，如果仅给动物摘除肾上腺，则它必在36小时内死亡；如果仅给动物摘除交感神经系统，则它继续存活。因此，躯体血糖升降的决定因子是液体，不是神经。换言之，贝纳德的答案成立。.....（略） 《躯体的智慧》目录
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