建立现代医学的理论系统

这段时间，有很多读者在后台发消息询问《系统医学原理》英文版的出版情况。这本书确实已经出版了，但因为是英文版，所以并没有在国内网站上销售，今天的推文就是金观涛老师为《系统医学原理》英文版写的跋。为了满足读者们的购书需求，双体实验室本期做了一场读者福利的售书活动，相关细则可以参见文末的“购书指南”。

关于这本书的内容，船长摘了几段介绍：

“纵观今天医学所面临的挑战，无论是疾病谱的转变，还是越来越多的过度干预带来的问题，以及基因缺陷和疾病之间关系的复杂性，都指向一个共同的基本观点，这就是十九世纪形成并延续至今的对疾病发生的因果解释。如果疾病真的是一个或数个原因所致，那么把注意力集中在寻找病因并通过干预除去病因当然不会有错；但如果不是这样，那一切都不同了。换言之，今天已有充分理由让我们怀疑，治疗疾病可能在本质上并不是一个寻找病因并将其除去的过程。

系统论是20世纪为分析和解决复杂问题而诞生的哲学分支，它在很多领域取得了成功。医学以科学为基础，但众所周知，科学不能推导出伦理，科学主义指导下的医学伦理必然导致混乱。疾病诊疗过程中需要考虑个体差异性和患者主观需求，从这个角度看，医学还有人文属性，与艺术有共通之处，但单纯人文艺术思想指导下的医学难以在技术上获得进步。系统医学，是将系统论用于医学领域。

基于系统医学的病理和治疗原理可以提出独特的治疗方法，它和今日以因果分析为基础的'去除病因'治疗不同，亦和针对基于概率论的'循证医学'不同，存在着独特的以系统调节艺术为特色的治疗原则和相应的医疗伦理。《系统医学原理》在今天提供的更多是哲学和伦理思考，而不是治疗方法的细节。但是，这更是一部现代医学的理论著作，而不仅仅是在讨论医学哲学或医疗伦理。”

相较中文版，《系统医学原理》英文版在内容表述上更为精确，这与英文本身的文法特点有很大关系，所以这本书很值得中英文对读。好了，闲话不多说，大家可以通读全文了解这本书的成书历程，然后到文末购书了！

《系统医学原理》英文版书封

最近随着系统生物学迅速发展，人们开始构想建立在生命科学之上的系统医学。但本书所讨论的“系统医学”和已出版的论著不同，它是建立在生理学和病理学基础上的现代医学理论。简而言之，这是系统论和临床医学（包括其基础生理学和病理学）结合的结果。其基本概念的形成过程长达三十年，我参与了全过程，故由我来代表本书作者来简介一下它是如何诞生的。

我不是医生，因和凌锋医生相识，才有探讨系统论和临床医学结合的可能性。我的妻子刘青峰患AVM血管病，1988年凌锋为她做了导管介入手术，从此我们和凌锋成为朋友。我经常听到凌锋对临床医学的批评：一是医学专业越分越细，忽略了人是一个整体；二是临床治疗中越演越烈的过度干预。凌锋在自己的临床实践中，形成治疗必须整体自洽的想法。我发现凌锋从医疗实践中体悟出来的原则正好和系统论的主张相符，于是凌锋与我决定把系统论和临床医学结合起来。

一开始，我们设想的框架只是在临床治疗中贯彻系统论原则。这有点像上个世纪控制论兴起后向各领域的渗透，我们将其表达为注重自愈能力的“自创生理论”（autopoiesis）。但是很快就意识到来自二阶控制论的自组织系统远不足以涵盖我们的研究对象。因为控制论的核心观念反馈最早是从生理学中产生的，我们要做的是利用控制论和系统论建立系统生理学和系统病理学，並在此基础上导出适用于临床医学的理论；而不是如同将控制论、系统论原理应用到管理、社会那样去建立一种哲学的或方法论的言说。

《控制论(或关于在动物和机器中控制和通信的科学)》，N.维纳 (Wiener.N.) 著

事实上，建立系统生理学和病理学一直是这些学科发展的内在动力。如各种反馈己成为现代生理学的基础，用研究反馈的数学工具——微分方程来揭示生理稳态的探讨在20世纪七、八十年代达到顶峰。但是上述研究只取得有限成果，亦没有整合起来说明疾病形成和治疗，形成相应的医学理论。本世纪初出现了系统生物学，科学家将复杂性网络、节点分析和计算机模拟结合，研究生命系统如何自我维系和自我复制。但是系统生物学主要是研究细胞以下的系统，目前尚难以把握人体生理及病理过程。

我意识到：最大的困难是缺乏数学工具。生理稳态的维系机制及其互相关系太复杂了。一种数学方法要想成为系统生理学、系统病理学以及医学的基础，必须满足两个条件。第一，它必须足够简单，简单到每一个医生只要理解它，就能用它来处理自己的经验；第二，它又必须足够精确（甚至复杂），可以用建立数学模型来把握复杂的生理和病理变化，并经得起相关实验的检验，而且还可以洞察很多现有医学理论不能解释的现象。上述这两个特点具有互相矛盾的性质。正因为长期找不到这样的数学工具，才导致控制论、系统论出现半个多世纪后基于生理稳态的医学理论（包括生理学和病理学）定量研究的停滞不前。

20世纪70年代基于函数自我叠代的吸引子研究出现，该方法远比解微分方程简单，但可以给出稳态和混沌（chaos）同样明确的解释。20世纪80年代中后期，我已意识到它可以用于把握复杂网络的整体性质，故将其作为复杂大系统的分析方法。我在《系统的哲学》一书详细讨论了这一点，并将其称为“自耦合分析”。当时我已经感到它可以成为某一门科学的基础，但没有想到这门理论学科就是系统医学。

《系统的哲学》，金观涛著

20世纪90年代，在把自耦合分析作为系统医学的数学基础过程中，我们发现还必须区分反馈和自耦合，重新定位反馈在复杂大系统维系中的意义，即更新控制论和系统论的基本概念。举一个例子，有机体的生存必须满足两个看起来互相矛盾的条件，其各组成部分必须是互相维系的整体，同时，子系统之间还需要相对有效的隔离，反馈正好同时满足了这两个要求。这是原来控制论和系统论忽略的。

2004年11月，北京宣武医院与德国国际神经外科研究所（Hannover INI）合作设立了中国国际神经科学研究所（China INI），並在其下设立一个系统医学小组。因为新的合作者加入进来，这大大加快了系统医学研究的进程。

金观源本是研究生理学的，做过心血管与神经生理学方面的研究，近几十年来在美国从事针灸临床和应用系统论方法研究针灸原理。他以极大的热情投入到系统医学原理的探讨中，本书中那些著名的生理学实验多是他提供的，他从系统医学的角度来谈这些实验，使大家看到比传统的生理学解释更有说服力。本书初稿完成后，观源还主动承担了本书的英译。由于本书的基本观念大多是在以中文为母语的讨论中形成的，可以想见英语定名及翻译的难度。没有他的努力，本书英文版不可能在短短的一年中问世。

鲍遇海是一位具有科学精神的脑外科医生，在系统医学讨论中，每提出一个重要概念，首先是他提出彻底怀疑并试图寻找反例将其驳倒。他也常常无休止地发问：为什么原来医生非常熟悉的概念要这样表达？换了一种语言，究竟能使我们看到什么新东西？系统医学真的比现有医学更优越吗？如此复杂的医学，真的可以如同其他科学那样建立在一组公理之上吗？表面上看，鲍遇海他的诘难使这一研究变得缓慢、甚至阻力重重，但只有经过这样的打磨，系统医学方法和原理才变得更为清晰、准确。

左起：金观源、凌锋、金观涛、鲍遇海

2005年，在北京召开的第一次系统医学的国际研讨会。我已经意识到疾病是内稳态在结构稳定性没有破坏前提下的偏离，在为会议提供的论文中，我给出了本书中系统医学的基本公式：s=b/[1－(k＋a)]。

但是对该公式有没有普遍意义，我一直是怀疑的。它可以用于分析生理稳态、病理稳态之间的关系，进而对炎症、康复机制进行表达吗？每当我向凌锋谈到心中疑虑时，凌锋总是坚定不移地回答：必须找到把握疾病的普遍公式，这样对治疗干预的度才能更准确把握！当时，大数据时代尚未来临，人工智能的诊断，仅是不为人知的极少数科学家的探索。我不知道凌锋的直感是从哪里来，她以自己的信念支撑着探讨系统医学最为关键的研究方向。

十余年来，系统医学研究小组卓有成效的合作是值得怀念的。因为它既不是为了完成研究课题，也不是为了发表论文，而是为了探索真理本身而进行的研究。讨论地点大多在宣武医院神经介入外科的一间会议室，周二下午5点左右开始，6点多吃完快餐后继续。参加者多是忙碌的年轻临床医生，他们报告自己最近的思考或文献综述，然后各位发表评论意见。

青峰是最认真的参与者，每一次讨论她都和我一同进入会议室，提醒我表述中的夸大并在事后对每一位参会者的发言做出评论。刘江南是自始至终的支持者和推动者，他不仅抽时间给青年医生讲系统论，甚至想找一些经费开展有关实验。在本书的基本思想形成后，为了验证系统医学提出的基本观点，研究组会曾邀请一些有经验的医生谈他们在医疗实践中刻骨铭心的教训。他们沉痛地叙述、分析失败的病案，那种出于医者之心而声泪俱下的场景，令人震撼，也更真切地展示出系统医学的基本理念有其实际意义。

最值得称道的是刚博士毕业的青年医生的参与。一开始他们进来只是为了学习，但久而久之他们从核对文献、整理录音转化为讨论者和研究者。其中，陆夏博士做出最重要的贡献。他以巨大的热忱投入定稿工作，这不但要运用现有的医学知识、认真调研文献，以核定文字和图表，而且还要找到使概念更为准确、医生更容易理解的表述方式。此外，还要感谢金雷和艾其为本书编辑和英文稿的准确表达所做的大量工作；特别是包海峰博士，他的专业意见使本书很多译名更易被英文读者理解。

《系统医学原理》中文版书封

2016年2月《系统医学原理》初稿完成时，在刘江南支持下印了200本征求意见稿。我们初步听到一些极为不同的反应。医学界人士大多不理解其整体结构，但欣赏其重建医学基础的探索精神，又认为不必讨论相应的治疗原则。少数几位理解其整体结构的科学家的回应是这样的：“它很像是对的，但医学真的是这样简单吗？”还有的朋友希望我们把理论分析、数学公式和大数据处理结合起来。

当然，将这一套尚不足以说是成熟的理念展开并和大数据结合，绝不是靠我们几个人或少数人所能做到的。医学之本质规定了任何一本医学著作的价值最终是看它能有多大应用。《系统医学原理》一书只是在基础层面指出什么是疾病、为什么病是可以治疗的，医学应该怎样面对日新月异的新技术，使患者从中得益而防止过度干预等伦理原则。在此意义上，《系统医学原理》在今天提供的更多是哲学和伦理思考，而不是治疗方法的细节。

但是，我要强调的是：这是一部现代医学的理论著作，而不是在仅仅在讨论医学哲学或医疗伦理。今天临床医学所有知识几乎全部来自经验或其他和科学理论，对于医生来说，听到“现代医学理论”这个词总是觉得点怪怪的。人们相信物理学、化学和生命科学会有理论，医学可以成为建立在若干公理之上的理论系统吗？医学界对此是怀疑的，这部书想改变这种看法。

当然，我们是否做到了，还有待于医学界判断。因为本书四位作者中只有我不是医生，从生理、病理和治疗过程提取公理特别是将其数学化有可能会出错。如果有错误，理应由我个人负责。

2018年1月于北京

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