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(gè)幾何概念提出，指的是簡(jiǎn)單圖形經(jīng)過(guò)特定規(guī)則多次迭代后，產(chǎn)生了越來(lái)越復(fù)雜的圖形。這種越來(lái)越復(fù)雜的圖形常常表現(xiàn)出一種自相似性。就是說(shuō)一個(gè)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(jiàn)圖1。

圖1 蕨類植物

大自然選擇了分形模型是因?yàn)樗豁氉裱?jiǎn)單的邏輯，經(jīng)過(guò)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(huì)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(lè)、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(guó)中醫(yī)源遠(yuǎn)流長(zhǎng)，歷史悠久且積淀深厚。中醫(yī)理論認(rèn)為人體的耳、鼻、舌、手、足等各個(gè)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(shí)，中醫(yī)理論認(rèn)為人稟天地之氣而生，是萬(wàn)物之長(zhǎng)。人與天地萬(wàn)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(rèn)識(shí)人體的奧秘與規(guī)律，達(dá)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(gè)方面，來(lái)談?wù)勛约旱恼J(rèn)識(shí)。

1 人體中的分形

張?zhí)烊豙1]83在《蝴蝶效應(yīng)之謎：走進(jìn)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(wú)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(jiàn)圖2和圖3。有人提出，生物體中每個(gè)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(dòng)脈的分形模型

以大腦為例，從分形幾何的角度來(lái)說(shuō)，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(cè)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(jì)70年代，曼德勃羅就提出肺部也具有分形結(jié)構(gòu)。因?yàn)榉尾康捏w表面積其實(shí)非常大，如果把肺部完全展開(kāi)，幾乎要占據(jù)整個(gè)網(wǎng)球場(chǎng)大小。如何把如此巨大的面積，塞進(jìn)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(kāi)始反復(fù)分岔，再分岔，形成了一種典型的樹(shù)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(huì)反過(guò)來(lái)阻礙空氣的流通。到最后會(huì)互相平衡形成一個(gè)最佳的分形維數(shù)，科學(xué)家測(cè)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(xì)胞移植以及全息生物學(xué)。因?yàn)槿魏紊矬w都是由單個(gè)細(xì)胞不斷分裂和復(fù)制而生成的，因此單個(gè)細(xì)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(gè)新的有機(jī)體。因此，現(xiàn)代克隆技術(shù)的成功，也是生物分形理論的驗(yàn)證與應(yīng)用。

2 中醫(yī)“法天象地”的思維邏輯

中醫(yī)理論創(chuàng)立之初定然沒(méi)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^(guò)體會(huì)發(fā)現(xiàn)寒熱冷暖、四季變化都與天上的太陽(yáng)、月亮有關(guān)。例如，白天有太陽(yáng)則溫煦，夜晚有月亮則寒冷。春夏太陽(yáng)多則萬(wàn)物生長(zhǎng)，秋冬月亮多則萬(wàn)物肅殺。于是認(rèn)為世間有陰陽(yáng)二氣，提出了“萬(wàn)物皆本于陰陽(yáng)”的思想。中國(guó)文字是象形文字，陰陽(yáng)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?shū)》中就曾記載“國(guó)之大事，唯祀與戎”?！办搿本褪侵讣漓肷耢`。而隨著祭祀之風(fēng)的盛行，已嚴(yán)重影響了社會(huì)的正常運(yùn)行，東漢班固在《白虎通義》中寫(xiě)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(yáng)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(jiàn)于《書(shū)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(shuō)：“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(jí)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(jì)和規(guī)律來(lái)引導(dǎo)人民，這個(gè)綱紀(jì)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(tīng)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(yáng)學(xué)說(shuō)應(yīng)該就是在這時(shí)期進(jìn)入醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，中醫(yī)里“古代分形”思想也開(kāi)始在此時(shí)萌芽。

《黃帝內(nèi)經(jīng)》是中醫(yī)理論的集大成者，它將陰陽(yáng)應(yīng)象于天地就是分形理論的一大應(yīng)用。在《陰陽(yáng)應(yīng)象大論》篇說(shuō)到：“積陽(yáng)為天，積陰為地，陽(yáng)生陰長(zhǎng)，陽(yáng)殺陰藏，陽(yáng)化氣，陰成形?！睂⒈緛?lái)只是天上的日、月，抽象于天地間的有形與無(wú)形。同時(shí)，因?yàn)椤瓣庩?yáng)者，數(shù)之可十，推之可百，數(shù)之可千，推之可萬(wàn)”，它具有與分形同樣可以無(wú)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(yáng)，并與人體中的陰陽(yáng)相類比。例如，“清陽(yáng)為天，濁陰為地……故清陽(yáng)出上竅，濁陰出下竅，清陽(yáng)發(fā)腠理，濁陰走五臟，清陽(yáng)實(shí)四支，濁陰歸六腑”；“味厚者為陰，薄為陰之陽(yáng)，氣厚者為陽(yáng)，薄為陽(yáng)之陰”；“清陽(yáng)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(yáng)”；“故善用針者，從陰引陽(yáng)，從陽(yáng)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(lái)。其總結(jié)為一句話就是“故治不法天之紀(jì)，不用地之理，則災(zāi)害至矣”。

3 分形理論在中醫(yī)里的應(yīng)用

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(yàn)?zāi)?？筆者試著從藥物角度來(lái)舉例說(shuō)明。中醫(yī)治療最常用的媒介莫過(guò)于藥物治療，中醫(yī)認(rèn)為植物、動(dòng)物、金石等皆可入藥，這在現(xiàn)代醫(yī)學(xué)看來(lái)頗為不解。在清代唐容川[3]的《本草問(wèn)答》中開(kāi)篇就解釋道：“天地只此陰陽(yáng)二氣，流行而成五運(yùn)，對(duì)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(rèn)為萬(wàn)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(shí)，陰陽(yáng)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(yáng)的盛衰。這就是植物、動(dòng)物、金石等皆可入藥的道理，如辛夷，見(jiàn)圖4。它產(chǎn)地不一，全國(guó)皆可種植。中醫(yī)通過(guò)觀察辛夷的生長(zhǎng)環(huán)境和本身的氣味即認(rèn)為辛夷具有陽(yáng)的偏性。這是因?yàn)樾烈氖峭夯ǖ母稍锘ɡ?，長(zhǎng)在樹(shù)梢之上，質(zhì)清而味淡，可見(jiàn)其性與陽(yáng)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(cè)它可以作用于鼻竅，用于治療鼻竅不通的陰證。經(jīng)過(guò)臨床檢驗(yàn)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(yáng)治上的要藥，可以通鼻竅，治療鼻塞鼻淵?，F(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(guò)陰陽(yáng)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(rèn)知，并通過(guò)了現(xiàn)代醫(yī)學(xué)的檢驗(yàn)。

圖4 辛夷

分形之父曼德勃羅說(shuō)過(guò)：“云不只是球體，山不只是圓錐，海岸線不是圓形，樹(shù)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(jiǎn)單而又復(fù)雜的‘分形’……”[1]23這與中醫(yī)認(rèn)為的“萬(wàn)物皆本于陰陽(yáng)”、“陰陽(yáng)者，數(shù)之可十，推之可百，數(shù)之可千，推之可萬(wàn)”非常相似。中醫(yī)的經(jīng)絡(luò)、穴位之說(shuō)歷史悠久，頗帶神秘色彩。它認(rèn)為如果人體的器官和功能失調(diào)，會(huì)在這些部分反映出來(lái)，如《四總穴歌》的“肚腹三里留，腰背委中求，頭項(xiàng)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。