多視角全方位展現醫學發展的大趨勢
——《走向整體醫學》評述
戴昭宇1 曹麗英2
1 香港浸會大學中醫藥學院
2 科學出版社
中文摘要:
袁冰先生的新作《走向整體醫學》的中、英文版已陸續面世。這是一部探索中西醫學乃至生命科學未來發展方向的方法學著作。以往對中西醫學的論述大多是基於不同的理論基礎,各說各話,本書則是以獨特的視角和論證方法,將中西醫學放在同一個語境平臺進行對比研究。作者站在自然科學方法演進的制高點俯瞰,沿著自然科學、生命科學方法演進的脈絡展現醫學發展的大趨勢,勾勒出了未來的醫學發展圖景。本書通過嚴謹而科學的論證顯示:醫學必然而且正在走向整合中西醫學方法和知識體系、同時體現了整體觀念和個性化原則並且奠定在實證基礎上的整體醫學。
關鍵字:補充和替代醫學;循證醫學;整合醫學;個性化醫學;整體醫學;精准醫學;狀態醫學;疾病醫學
Multi-perspective and comprehensive display of the general trend of medical development——Commentary on "Toward Holistic Medicine"
Abstract: "Toward Holistic Medicine" Chinese and English versions) has been released one after another. This is a methodological work that explores the future development direction of Chinese and Western medicine and even life sciences. In the past, Chinese and Western medicine were basically explained separately based on different theoretical foundations. This book uses a unique perspective and argumentation method to conduct comparative research on Chinese and Western medicine on the same contextual platform. It shows the general trend of medical development along the evolution of natural science and life science methods. It outlines the future medical development picture from the commanding heights of the evolution of contemporary natural science methods. It points out through rigorous and scientific arguments that medicine is bound to and is moving towards holistic medicine that integrates Chinese and Western medical methods and knowledge systems, embodies the overall concept and personalized principles, and is based on evidence.
Keywords: complementary and alternative medicine; evidence-based medicine; integrative medicine; personalized medicine; holistic medicine; precision medicine; state medicine; disease medicine
袁冰先生的新作《走向整體醫學》[1]由科學出版社出版面世了。它的繁體版由香港現代醫藥出版社出版,英文版《Towards Holistic Medicine》[2]則由以出版科技書籍享譽全球的CRC出版社出版,也都在近期上架發行。
《走向整體醫學》是一本沿著自然科學、生命科學方法演進的脈絡呈現醫學發展大趨勢的著作。它站在自然科學方法演進的制高點俯瞰生命科學以及醫學的發展道路,勾勒出了未來的醫學發展圖景。這本書對醫學未來前景及模式做出的論述是全方位的:科學探索自然界的方法演進的脈絡,展現了未來生物學和醫學研究方法進化的某種必然;對以往及目前自然科學、生命科學和醫學發展的歷史回顧和現狀分析,可以看到生命科學和醫學目前面臨的問題和發展的大趨勢;而在生命科學近年來為推進發展所做的各個方向探索的評估中,也使人們看到了不同發展方向的前景、意義、可行性以及各自面臨的問題。
該書把生物學、現代醫學和中國傳統醫學的歷史、現狀和未來發展放在自然科學方法演進的大背景下進行闡述,令人耳目一新。作者獨特的視角並且引證大量有說服力的資料證據,使書中的論證和結論奠定在嚴格科學性的基礎上,也令人信服地展現了“走向整體醫學”這種醫學發展的必然性。
一、 沿著自然科學方法演進的脈絡推演醫學的未來模式
中國有句古語:不謀萬世者,不足謀一時;不謀全域者,不足謀一域。一門學科的發展走向,往往並不是由這門學科獨立決定的,會受到與該學科相關的外部因素的影響。本書從科學史和科學方法演進的視角,論述了科學方法從早期的還原分析方法走向分析基礎上的綜合,進而走向今天逐漸成為科學主流的複雜性科學的整體方法的歷史進程。
將醫學模式的發展演化放在上一層面的世界觀和科學方法演化的大背景下,清晰地展現了流行醫學模式和所處時代的文化背景、世界觀和方法論的一脈相承,體現了上一層面對下一層面的“約束“,即“下向因果力“。而沿著自然科學、生物學研究方法進化這一脈絡,現代醫學從還原論醫學模式走向整體論模式顯示出了必然性。
本書對科學方法演進的回溯從16世紀的文藝復興時代開始。培根提出的基於觀察、實驗和經驗進行歸納、總結和分析,進而發現理論、驗證理論的新三段方法,奠定了科學研究方法的基礎。笛卡兒”普遍懷疑“的原則和宣導的演繹法,開創了近代推理主義的先河。在觀察、實驗基礎上,通過歸納、分析和總結,結合嚴謹和推理和演繹,形成了近代自然科學發現真理和驗證真理的方法論。
培根和笛卡兒方法論思想,經歷四百年科學實踐的檢驗不斷完善,形成了還原論在現代科學體系中的支配地位。按照還原論的觀點,無論是物理世界還是生物世界,應該遵從同樣的規律,而且這些規律應該是簡單的。研究生命有機體,可以通過還原分析,逐步瞭解部分以便把握整體。一切生命現象和心理現象最終都可以被還原為物理、化學現象,因而原則上完全可以用物理、化學規律來說明。
近代自然科學基本上是在世界的簡單性和自然規律的簡單性的信念下發展起來的。直到20世紀70年代,還原論的分析、分解方法一直佔據科學方法的主導地位。這種方法的特徵是通過分析和分解的方法,將物件和問題歸結為相對簡單的問題加以解決。那些無法歸結為簡單系統的問題的,則不列為科學研究的物件。而那些不符合還原分析方法的人類知識體系則被當作偽科學或非科學排斥在科學之外。
近代科學以來,分析還原的方法基本佔據了主流科學的地位。基於這種方法,一個科學物件無論有多複雜,最終都要把它還原為最基本的組成元素。而還原論方法對整體的把握則是試圖通過分析基礎上的重構實現的。正是基於這種觀念,400年來的科學創造了一整套可操作的方法,應用於自然科學的各個領域並取得了巨大的成功。
然而,“隨著人類對自然界認識的深化,科學家們逐漸認識到,存在于我們周圍的自然系統:植物、動物個體,人體系統,人腦系統,無一不是組成要素種類和數量繁多、內部結構及相互關聯複雜而又難於分解的複雜系統。削足適履,把這樣的複雜系統硬塞進簡單性科學的框架內,用傳統的分析和分解的方法,是不可能從整體上全面把握系統的行為和內在規律的。面對複雜系統的汪洋大海,科學如果不想放棄它揭示和利用自然規律的本能,就應當逢山開道,遇河架橋,引進更適合於研究和認識複雜性的方法和工具。由此,複雜性科學應運而生。”
作為”21世紀的科學”,複雜性科學的興起引發了科學觀念和思維方式的變革,它使科學從線性的、確定的、有序的傳統領域擴展到非線性、不確定和無序的領域。原來認為不是科學或者科學難以企及的領域逐漸被納入了科學的範圍,科學的目標也從原來的追求簡單性走向了現在的認識複雜性。隨著宇宙、生命等現實系統複雜性被揭示,科學家們逐漸意識到,完全靠傳統科學的分析和實證,人類可能永遠也無法理解像宇宙和生命這樣深邃而充滿奧妙的現實系統。於是,科學家們在研究現實的複雜系統時,採用了一些以往不被認為是科學的方法,如隱喻類比和哲學思辨。今天,無論是從當代理論物理大師史蒂芬.霍金的‘宇宙自足解‘,還是在複雜性研究領域享有盛譽的美國聖菲研究所推出的關於複雜性研究的最新理論中,都可以不時地看到這種古老而又現代的人類認知和論證模式的影子。霍金更是預言:“21世紀將是複雜性科學的世紀。”
還原論 “分析—重構” 的方法其實也是一種把握整體的方法。應用這種方法,首先把系統從環境中分離出來孤立地進行研究;然後把系統分解為部分,把高層次還原到低層次。在對系統充分的分析和分解基礎上,用部分說明整體,用低層次說明高層次。複雜性科學的前身——系統科學在研究不太複雜的系統時在很大程度上使用的仍然是這種方法,不同的是在整體觀指導下進行還原分析,通過整合有關部分的認識以獲得整體的認識。這種方法對付簡單系統乃至簡單巨系統還是卓有成效的,但對於子系統種類眾多、相互聯繫複雜,存在非線性的複雜巨系統,就無能為力了。把對部分的認識累加起來的方法,本質上不適宜描述整體湧現性。愈是複雜的系統,這種方法對於把握整體湧現性愈加無效。
由於分解和分析過程中的人為干預導致的“測不准“和重構過程因變數繁多和相關關聯複雜帶來的技術難度,“分析—重構“的方法,應對生物世界的開放的複雜巨系統遇到了難以逾越的障礙。要全面根本地把握複雜的生命系統,科學家不得不另闢蹊徑。
既然採用分解和分析的方法無法把握複雜系統的內在規律,那就只能把它作為一個整體,按照它的本來面目進行研究。由此,傳統的隱喻和類比方法進入科學的視野,古代人們認知世界的整體論方法,在經過400年的“輪回”後,以新的面貌重新回到人們的視野。人們不再把複雜系統的問題通過分析和簡化,歸結為簡單系統的問題,而是開始直面複雜性,按照複雜系統的本來面目進行研究。由此,與古代整體論哲學觀相適應的整體方法成為當前複雜性科學研究複雜系統的主要方法。
複雜性科學中廣泛地採用隱喻和類比的方法,從整體層面建立複雜系統的模型。今天的科學,無論是對愛因斯坦的相對論、海森堡的量子模型、史蒂芬.霍金的極點理論、量子引力論模型,還是對霍蘭的遺傳演算法、回聲模型都是用同樣的方法進行驗證和評價的。在目前幾十種複雜性科學的基本定義中,有十余種定義是採用隱喻和類比的方法來界定的,如蝴蝶效應、分形、人工生命、混沌邊緣、自組織臨界性、湧現等等。
今天,當我們把隱喻和類比作為一種科學的方法,用複雜性科學帶來的新的科學理念重新審視在中國有幾千年歷史的古老的中醫學時,我們注意到,從古到今,隱喻和類比,中醫稱之為 “比類取象“ 的方法,就一直在中醫建立理論體系的過程中廣泛地應用著。中國最早的醫學理論巨著《黃帝內經》中就有 ”援物比類,化之冥冥“、”不引比類,是知不明也“ 的論述。中醫理論中的各種模型體系,就是在陰陽、五行、八卦的比類取象的基礎上,通過對人體基本生理病理現象的觀察而構建的。
二、 系統生物學及系統醫學:沿著科學方法演進脈絡生命科學的進步
近幾百年來,自然科學方法和技術的每一項突破,都會迅速拓展到生命科學領域,推動生物學和醫學的進步。系統生物學的出現便是生命科學沿著自然科學方法演進的脈絡而對生物學研究的拓展。
在生物學領域,細胞生物學和分子生物學的分析研究使人類在細胞乃至分子層次對生物體都有了深刻的認識。但基於這些認識並不能對生物體整體的行為給出系統、圓滿的解釋。對一個複雜的生物系統來說, 研究基因和蛋白質是非常重要的。但是這種研究由於忽略了系統中各個層面的交互、支持、整合等作用,研究結果只限於解釋生物系統的微觀或局部現象,並不能得出涉及系統整體行為和功能方面的資訊。20世紀後期,伴隨著系統科學、控制理論、資訊理論的發展,系統生物學應運而生。
系統生物學,是一個使用整體論(而非還原論)的方式, 整合不同學科、層次的資訊,以研究、分析、理解(即多組學整合分析)生物系統如何行使功能的學術領域。通過研究各個生物系統內部所有組分間在分子層面上的相互關係和相互作用,系統生物學期望最終能夠建立整個系統的可理解模型。
系統生物學的誕生標誌著人類開始了對生物體的整體性研究。系統生物學的宗旨是對生物體進行整合,採用的方法是分析基礎上的重構。然而,由於生物體的複雜性和適應性,系統生物學經過30多年對生物體進行整合的研究之後,給人們展示的不是整合起來的美妙前景,而是面對生命複雜性,科學家的無奈。今天的科學家也清楚地知道,人類疾病的發生、發展遠不能由基因完全決定。蛋白質、代謝物、組織器官的功能活動以及人的日常行為等在疾病的發生、發展過程中同樣發揮著巨大的作用。而相對于數以億計的基因變異,蛋白質、代謝物的異常將是人們不得不面對的更龐大的體系。僅分子層面的生物標誌物已讓人眼花繚亂了。從分子層面整合到整體,還存在中間的各個層次、各個部分錯綜複雜的相互關聯關係。生物體的複雜性已昭然展現在人們面前,以至於系統生物學家們發出了悲觀的感歎:生物體系統的複雜程度遠超乎人們的想像。 現階段不宜研究整個生物體系統,只能從研究具有一定功能、相對獨立的 “小系統“ 開始。
從宏觀通過分析走向微觀層面,再基於對微觀層面的認識,將其綜合到整體,這就是現代科學 “分析—重構“ 的認識方法。分析和重構是認識過程的兩個不同階段,今天的系統生物學研究主要著眼於這種方法的重構階段。這種方法對簡單系統甚至簡單巨系統還是適用的。當現代科學把簡單系統的問題基本研究清楚,逐步向複雜系統進軍時,就發現它顯得越來越不夠用了。[3]
生物體的複雜性已經讓人焦頭爛額了,而更令系統生物學家一籌莫展的是生物體與生俱來的適應性。實驗科學裡,一個新的發現能被認可,關鍵在於其能被其他科學家按照相同方法重複,這就是科學的客觀性。適應性是指由於刺激的持續或反復作用而使系統對刺激的反應發生變化的現象,它是區分有生命系統和無生命系統的一大特徵。然而,由於生物體的這種特性,當我們依據實驗科學視為天經地義的 “可重複性“理念進行重複試驗時,試驗結果嚴格意義上的重現性反而常常成了“奢侈“的要求。如果堅持傳統科學的“可重複性“,對具有適應性的生物系統,很難發現具有嚴格意義上科學價值的自然規律;而拋棄“可重複性“,又如何確認科學發現的規律性?
或許,系統生物學基於既往方式的整合仍然會取得有著重大意義的科學發現和應用成果,就像迄今為止,傳統的分子生物學、細胞生物學以及分析醫學仍然沒有走到它的盡頭一樣。但要達到它起初設定將生物體整合到整體的目標,要確認複雜適應系統的科學發現的規律性,可能不得不引進新的方法和評價原則,另闢蹊徑。
面對人體自身和人與自然界密切相關的整體性,生物學和醫學分門別類的研究,以及對同一整體發生的各種疾病各自獨立地進行治療的方式日益暴露出其局限性。由此,“醫學整合”在醫學界的呼聲越來越高。近年來由中國科學家率先提出的整合醫學、系統醫學則是沿著自然科學和生命科學方法演進的脈絡,推進醫學領域發展的嘗試。
與美國醫學界早年提出的 “整合醫學“ 不同,當今中國版的整合醫學則強調整體和局部的統一,注重從部分整合到整體的綜合性與全面性。整合醫學概念的提出,標誌著中國醫學界,已經清醒地認識到近現代醫學分析方法的局限,開始引領醫學走向整體綜合了。然而,自2009年 “醫學發展高峰論壇“ 達成了以 “醫學整合“ 為主題的北京共識以來,[4] 整合醫學依然停留在概念階段,尚未就現代醫學知識體系的整合提出清晰的思路,拿出具體實現的方法。
在醫學整合方面的實質性進步,則是與系統生物學在理念和方法上一脈相承的系統醫學。系統醫學的概念是伴隨著系統生物學的誕生和研究進展出現的。1992年,曾邦哲(曾傑)首次提出系統醫學概念和模型。2003-2008年國際國內建立系統生物學、合成生物學、系統醫學、系統遺傳學、系統生物工程與系統生物科學等研究機構。2017年,金觀濤、淩鋒等人出版的《系統醫學原理》則對系統醫學進行了全面的闡釋。
系統生物學、系統醫學的出現及研究進展,以及整合醫學的理念得到醫學界的廣泛認同,預示了醫學從分析走向綜合(整合)的大趨勢。而在分析基礎上能否最終實現整體的綜合,近三十年的研究進展和遇到的問題也令生物學家和醫學家感到前景渺茫。
正如作者在書中明確指出的,生命科學的主流研究方法滯後於自然科學研究方法的進步。生命整合的實現不僅有賴於技術的進展,也需要方法的革新。隨著複雜性科學方法逐漸成為科學的主流,系統生物學之後,生物學或許將走入採用複雜性科學方法研究生命的整體生物學時代。
三、 現代醫學:分析方法的困境及方法學的改革開放
現代醫學對人體和疾病的研究,沿著從宏觀到微觀的解剖以及形而上學的單因素分析,經過四百多年的努力,目前已經建立起了龐大的醫學知識體系。但人體還有這麼多奧秘沒有被揭開;面對許多嚴重危害人類健康和生命的疾病,醫學仍然無能為力。
“科學的發展把人們的視野引入縱深,而引入縱深的結果又使人們失去了對整體的把握。人們日益被局限於越來越狹窄的領域,對與它相鄰的領域一無所知或知之甚少。但人體作為一個各部分密切相關的有機整體,對整體健康狀態的控制絕不等於對各層次、各部分疾病控制的簡單相加。要全面、最優地調節控制人體,既要求我們深入地把握人體的各個部分乃至各個細節,更重要的是要把握各個部分之間的相互聯繫,即把它們綜合到整體。”
“現實面前,在沿著以往的研究方式推進理論發展和技術的進步的同時,醫學界的有識之士開始思考醫學方法、體系的局限,並把他們的探索的目光投向醫學體系之外。於是,自然療法、傳統醫學在世界範圍內引起了越來越廣泛的關注”,而補充和替代醫學、循證醫學、整合醫學、個性化醫學這些名詞和概念也越來越多地進入人們的視野。
近年來,隨著人類基因組計畫研究的進展,隨著基因變異與人類疾病相關性越來越多地被揭示,科學家們發現,通過引入與基因變異相關的生物標誌物,可以對某些藥物適用範圍的選擇性進行更準確的限定。2011年,美國科學院、美國工程院、美國國立衛生研究院以及美國科學委員會共同發出了”邁向精准醫學” 的倡議。2015年1月20日,奧巴馬總統在國情咨文演講中提出了 ”精准醫學計畫”(PMI),呼籲美國要增加醫學研究經費,推動個體化基因組學研究,引領醫學進入全新的時代。由此,精准醫學進入了公眾的視野,迅速成為全世界關注的焦點。[5]
精准醫學的興起,標誌著現代醫學突破了疾病醫學的局限拓展到更廣闊的領域。美國 “精准醫學” 計畫對精准醫學的定義,是根據每個病人的個人特徵,量體裁衣式地制定個性化的治療方案。顯然,這裡的“精准”,已不局限于我們常規意義的理解: 對疾病診斷的精准、對藥物和治療手段作用認識和把握的精准以及針對疾病的治療方案選擇的精准。精准醫學的精准包含了對人體與疾病相關的個性化特徵的“精准”把握。也就是說精准的參照系與以往不同了:不再是我們所熟知的疾病分類系統。需要引進一個獨立於疾病分類體系,能個性化的描述人體疾病特徵的描述體系——生物標誌物體系。由此,個性化醫學這個之前僅是概念的醫學模式,在現代醫學中開始有了實際意義。[6]
精准醫學要建立的這個新的疾病分類體系,更側重于描述患者的個性化疾病資訊。這個體系從與傳統疾病分類不同的角度對疾病進行了更精准的區分,也自然會帶來針對個性化指標異常的靶向藥物的發現。由此,現代醫學將像中國傳統醫學一樣,進入 ”同病異治” 和 ”異病同治” 的時代。
近年來,在現代醫學的“改革開放”中向前伸出的觸角中,比較引人注目的另外一支是循證醫學。循證醫學是國際臨床領域在20世紀90年代後迅速發展起來的一種新的醫學模式。它強調以科學證據為基礎來做出醫療決策,以提高患者的醫療品質和安全性。它目前已成為現代醫學的基本原則之一。
循證醫學旨在得到更準確和更可靠的診斷方法、更有效和更安全的治療方案,最終使患者獲得最佳治療效果。循證醫學拋開了對醫學基本原理的探討,淡化了醫學知識、經驗和方法來源的學科歸屬,僅著眼於它們的真實性和有效性。它採用嚴謹的方法對證據進行驗證與分析以便做出客觀的評價,在此基礎上將它們納入臨床指南。
目前,在醫學領域,一方面,整合醫學的理念得到廣泛的認可,醫學家們力求克服分析方法的局限,實現疾病治療的整體綜合。另一方面,醫學也逐漸擺脫了疾病醫學的羈絆,由美國率先興起的精准醫學,開始了基於患者的個性化特徵, 因人而異地制訂治療方案的嘗試。此外,循證醫學為將不屬於現代醫學體系的知識、經驗與方法,經過實證的驗證,納入主流醫學的臨床實踐敞開了大門。
本書澄清了目前令人眼花繚亂的各種名詞概念的涵義,它們的本質和它們之間的關聯關係。由此梳理出了醫學發展的清晰脈絡。精准醫學、整合醫學、循證醫學從不同角度展現了人類對未來醫學模式的企盼。這些企盼正是醫學家基於克服現代醫學方法和體系存在的問題和缺陷而提出的解決方案,因此,它們也從各自不同的角度預示了未來醫學的走向。
結語:醫學走向整體醫學的必然性
基於系統、模型、回饋、穩定性、系統演化和調控這樣一些概念、定義,本書將同屬於生命科學的生物學、現代醫學和傳統中醫學被放在了同一個語境中,可以在同一個科學規範下進行比較和論述,使人們很容易看清這些不同學科的方法和知識體系的差異以及結構關係。對醫學的未來走向也容易達到更深刻更具前瞻性的理解。
生命科學作為自然科學方法和技術的應用領域,近幾百年來,一直是在自然科學進步的驅動下向前發展的。今天,自然科學方法的演進開始走入以複雜性科學方法為主流科學方法的時代,那麼,跟上自然科學方法演進的步伐,是生物學和醫學發展的一種必然。
今天,在醫學向前發展伸出的觸角中,精准醫學、整合醫學、循證醫學從不同角度展現了人類對未來醫學模式的企盼。然而人類需要的是同時具備整體觀念和個性化原則並且奠定在實證基礎上的一門醫學,而不是三門醫學。基於與複雜性科學整體方法相一致的中醫學方法建立人體模型以及人體狀態描述系統,基於與自然科學普遍應用的狀態調控方法相一致的辨證論治進行疾病調控,本書提出了整體醫學這種繼承了中醫學傳統而又符合科學規範的新的醫學模式。“整體醫學是整合了中西醫學方法和知識體系為一體的臨床醫學,是同時體現了整體觀念和個性化原則的循證醫學,是符合科學規範並能最佳地滿足人類需求的至簡醫學。”該書封底上的這段話,準確概括了整體醫學是怎樣一門學科,它的來龍去脈和現實意義。整體醫學將精准醫學、整合醫學、循證醫學的理念融為一體,順應了現代科學從簡單性科學走向複雜性科學的大趨勢,由此實現了中醫學和現代醫學的知識體系以及診斷治療技術的有機結合。
參考文獻
[1] 袁冰. 走向整體醫學 [M]. 北京:科學出版社,2023.
[2] Yuan Bing. Towards Holistic Medicine [M]. CRC Press, 2024
[3] 孫東川, 林福永. 系統工程引論[M]. 北京:清華大學出版社,2004: 77-78。
[4] 董偉.專家呼籲:醫療模式到了改變的時候 [EB/OL]. (2010-01-25)[2024-3-31] http://zqb.cyol.com/content/2010-01/04/content_3011411.htm
[5] 百度百科. 精准醫學 [EB/OL]. (2023-02-24)[2024-4-26] https://baike.baidu.com/item/精准醫學/22301439
[6] 袁冰. 構建融匯中西醫學的精准醫學—— 走向複雜性科學時代的現代醫學[J]. 世界科學技術:中醫藥現代化,2016: 18 (4),563-569。