37第三代生命科学论之——人是典型的耗散结构
第三代生命科学论之“平衡论”无法真正揭示人体的健康
《第三代生命科学论》之——“平衡论”无法真正揭示人体的健康作者：颜丙强张涛在医学史上曾经有不少医学家主张用“平衡”定义健康，在理论与实践上都没有进行得通。
迄今为止，建立的“平衡”概念已有多种，在哲学、自然科学、社会科学等领域，都有特有的“平衡”概念，每一个概念都有特定的具体含义，用以描述各个学科领域的平衡现象。
虽然可以借用其中的某些概念来描述人体的某些现象，但是，至今没有建立专门的可以从整体上描述人的健康的“平衡”概念。
这是因为，人的生命过程是复杂的，健康的具体内容是复杂的，其中有些内容是平衡的、有些内容是不平衡的、打破平衡的、或远离平衡的，有些内容则是不能用是否平衡来界定的。
因此，虽然可以在健康状态中找到不少可以用“平衡”来描述的现象，但要从整体上把健康定义为“平衡”却是极其困难的。
哲学的“平衡”范畴是高度抽象的，现实存在的平衡想象是具体的，自然科学的各个学科研究了自然界的各种平衡现象，建立了各种具体的“平衡”概念。
1、物理学的“平衡”概念不能定义健康物理学研究了力学、热血、光学、生学、电磁学等领域的平衡现象，提出了“力系的平衡”、“稳定平衡”、“不稳定平衡”、“遂遇平衡”、“相平衡”、“多项平衡”、“热平衡”、“热动平衡”、“动态平衡”等概念，分别有其特定的具体的科学意义。
例如：“力系的平衡”——是指“几个力同时作用于一个物体，而物体运动状态不发生任何改变的情况”（如拔河、三脚架等）。
“稳定平衡”——是指“静止物体受到微小扰动后能自动恢复原位置的平衡状态”（如不倒翁）。
“动态平衡”——是指“物质系统在达到宏观热动平衡时相应的微观运动状态。
”如，在密闭容器内水和它的蒸汽的平衡。
人的生命过程包含着非常复杂的物理运动内容，在这些物体的物理运动中会找到一些上述的平衡现象。
但是，用上述任何一种具体的“平衡”概念都难以从整体上定义人的健康。
2、化学的“平衡”概念不能定义健康化学研究了各种化学运动中的平衡现象、提出了“化学平衡”、“均相平衡”、“多项平衡”、“相平衡”等概念，也都有其严格的定义。
37第三代生命科学论之——人是典型的耗散结构
《第三代生命科学论》之——人是典型的耗散结构作者：颜丙强张涛人是典型的耗散结构，从耗散结构理论来理解人的开放、非平衡、负熵、物质与能量的耗散，会看到人的健康与疾病的许多纵深层面，大大地加深对于健康与疾病的深层本质的认知。
一、人具备耗散结构的严格条件18世纪的“机器医学模式”，强调人是机器。
而进入20世纪以来，科学家越来注意到人不是机器。
为什么？人不同于机器的最为深刻的本质是，人是耗散结构，而机器不是耗散结构。
机器远离耗散结构的三个基本条件：1、它是封闭系统，不是开放系统，机器不能与环境有物质、能量交换，否则就会瓦解；2、它是平衡系统，必须保持热力学的平衡条件，不然，机器内部和机器外部就不平衡，就发生物质与能量的交换，交换的结果就是机器的瓦解；3、不存在非线性相互作用，不能从环境输入物质和能量转化组织为机体自身，没有负熵产生，不能自己升高有序度。
人是耗散结构的基本条件:1、人体是开放系统，与环境有物质、能量、信息交换，一旦这些交换失常或终止，人体就失常或瓦解；2、人体是远离热平衡的，无论在机体内部之间，还是机体与环境之间，都是非平衡的，因此才有强烈的物质、能量交换。
3、人体存在极其大量、复杂的非线性相互作用，把从环境输入的物质、能量进行多方面、多层次的转化，形成负熵产生过程，一方面建设自身、升高和保持机体的有序度，另一方面储存自由能，为生命活动提供有效能量。
二、人的生命的非平衡有序稳定人作为典型的耗散结构，需要特别注意人的耗散结构的以下特点。
1、人的机体的稳定是高有序度的稳定。
虽然孤立地从稳定性上看，人与机器有些相似之处，但是，在稳定的有序度上，却有着天壤之别。
人在分子水平、细胞水平、组织水平、器官水平、整体水平，其有序化、组织化程度之高，是迄今世界上能看到的唯一的，人的稳定性是建立在高度有序的水平上的。
2、人的机体的有序稳定是靠耗散物质、能量建立和维持的。
机器是人工制造的，遵循热力学第二定律，只有熵增加，没有负熵产生，不可逆的走向无序化、老化。
耗散结构论
• 熵变 克劳修斯的热力学熵：热量从高温物体流向低温物体是不可逆的。 克劳修斯引入了熵的概念来描述这种不可逆过程。 一个系统的熵等于该系统在一定过程中所吸收（或耗散）的热量除以 它的绝对温度。可以证明，只要有热量从系统内的高温物体流向低温物 体，系统的熵就会增加： S =∫dQ1/T1+∫dQ2/T2 假设dQ1是高温物体的热增量，T1是其绝对温度； dQ2是低温物体的热增量，T2是其绝对温度， 则：dQ1 = -dQ2，T1>T2 于是上式推演为：S = |∫dQ2/T2|-|∫dQ1/T1| > 0 这种熵增是一个自发的不可逆过程，而总熵变总是大于零。 孤立系统的熵总是趋于增大，也称为熵增原理
19世纪存在着两种对立的发展观,一种是以热力学第二定 律为依据推演出的退化观念体系，它认为，由于能量的耗散， 世界万物趋于衰弱，宇宙趋于“热寂”，结构趋于消亡，无 序度趋于极大值，整个世界随着时间的进程而走向死亡；另 一种是以达尔文的进化论为基础的进化观念体系，它指出生 物进化的结果是种类不断分化、演变而增多，结构不断复杂 而有序，功能不断进化而强化，整个自然界和人类社会都是 向着更为高级、更为有序的组织结构发展。显然，物理学与 生物学、社会学中的这两种观点至少表面上在发展观上是根 本对立的。难道生命系统与非生命系统之间真的有着完全不 同的运动规律吗？为此，物理学家普利高津创立了“耗散结 构论”，他认为，无论是生命物质还是非生命物质，应该遵 循同样的自然规律，生命的过程必然遵循某种复杂的物理定 律。
热力学：孤立系统—能量退化 生物学：开放系统—物种进化
退化（克劳修斯）Βιβλιοθήκη 为什么在自 然界中好像 一切都在井 然有序的进 行着呢？
究竟谁的 观点代表 着世界大 系统的发 展方向呢？
耗散结构理论及应用【优质最全版】
告宣传让更多的人了解自己，从而增加自身品牌的受众 耗散结构理的论出指现出都，是系以统这从种无临序界状点态附过近渡的到突这变种方耗式散实结现构的有。几个必要条件：
耗散结构理论成的功崛的起解，释使了人复们杂看系到统多在学远科离互平相衡渗态透时的出边现缘耗学散科结与构横这跨一各自学然科现的象横，断已科在学解正释如和雨分后析 春流笋体般、出激现光，器并、取电得子越回来路越、显化著学的反地
耗散结构理论指出，系统从无序状态过渡到这种 耗散结构有几个必要条件：
一、系统必须是开放的，即系统必须与外界进行物质、 能量的交换；
二、系统必须是远离平衡状态的，系统中物质、 能量流 和热力学力的关系是非线性的；
三、系统内部不同元素之间存在着非线性相互作用，并 且需要不断输入能量来维持。
耗散结构理论的应用
比较详细的阐明了耗散结构的热力学理论。1971年— 1977年耗散结构的研究有了进一步发展，这包括用非 线性数学对分叉的讨论，从随机过程的角度说明涨落和
耗散结构的联系。1977年普利高津等人所著《非平衡 系统中的自组织》一书就是这些成果的总结。之后，耗
散
结
构
理论的研究又有了新的发展，主要是用非平衡统计方 法，考察耗散结构形成的过程和机制，讨论非线性系 统的特性和规律，以及耗散结构理论在社会经济系统 等方面的应用。
非线性：
系统产生耗散结构的内部动力学机制，正是子系 统间的非线性相互作用，在临界点处，非线性机制放 大微涨落为巨涨落，使热力学分支失稳，在控制参数 越过临界点时，非线性机制对涨落产生抑制作用，使 系统稳定到新的耗散结构分支上。
开放性 ：
在开放的系统中，靠与外界的能量和物质交换产 于孤立系统，由热力学第二定律可知， 其熵不减少，不可能从无序产生有序结构 。
第三代生命科学论之人体的整体最佳与整体调节
《第三代生命科学论》之——人体的整体最佳与整体调节作者：颜丙强张涛由于人是分化系统、元整体，对于人的整体性疾病，对于遵循整体对部分的下向性作用治疗局部性病变，都需要用整体治疗方法，对人的整体进行调节，需要研究和发展整体调节方法。
一、整体最佳与部分最佳整体调节的目标是首先实现人的整体健康（最佳），进而实现各部分的健康（最佳），这需要正确地认识和处理整体最佳与部分最佳的关系。
1、整体最佳：指人的整体的健康，即人的整体属性、功能、行为在内外环境的相互作用中处于正常的最佳的状态。
这种状态如何才能实现？按照组合观点—其前提是各部分必须处于最佳状态，最佳的各部分组合起来，其整体就是最佳，因而，治疗和调节的关键在于满足各部分的最佳。
按照分化的观点—整体最佳是部分最佳的前提，各部分的状态对整体最佳与否只是反作用而不是决定因素，决定的因素是人所处的母系统对人的支配作用、人的整体与体内各部分的相互作用、及体内各部分之间的相互作用。
因而，仅追求各部分的最佳状态并不能满足整体最佳。
2、什么是部分最佳？存在着两种评价标志和两种调节方式。
在组合系统中，如机器，是先生产好一个个零件，然后组装起来。
各部分先于整体而存在，其最佳与否，在参与组成整体之前就有客观标准（在加工中规定的各种技术参数），不论其是否参与组成整体和组成什么整体，就按这样的标准进行评价。
在分化系统中，如人体，是先有混沌未分的整体，然后才分化出其内部的各部分，各部分不但没有先于整体而存在过，就是被分化出来之后，也不能离开整体单独存在，一旦离开整体就会瓦解。
在这种情况下，各个部分既没有先于整体而存在的最佳状态，也没有离开整体单独存在的最佳状态，各部分的最佳状态究竟是什么？是不是各部分的属性、功能、行为发挥到最高、最充分？例如：人的各种器官，是否功能发挥得越高越佳？心跳越多越好？呼吸越快越好？产热越多越好？散热越快越好？其实人们早已明确认识到，心动过速、呼吸过急、脾胃功能亢进、甲状腺功能亢进等都是疾病。
耗散结构论
在新技革命浪潮中代科学方法从系统论、控制论和信息论发展到耗散结构论‘dis-siPativestructuretheory)、协同论(SynergeticS)、突变论(Catastrophetheory)。
有人把前三者叫作“老三论”，后三者叫作“新三论”。
这种称谓有一定道理，但不够确切。
其实，“新三论”是系统论的继续与发展，不如统称“系统科学”为好。
系统科学发展到耗散结构论、协同论和突变论，标志着现代科学技术已进入高一层次的综合化、整体化的新阶段。
它们是人们认识客观事物内在因素及其与外部环境多维联系的有力工具，在情报学研究中已得到初步应用。
一、耗散结构论概述’1.古代的混沌一有序观中国古代哲学家认为自然界是从毫无秩序的一片混乱发展起来的。
在古人看来，世界之初“混沌相连，视之不见，听之不闻”，后来盘古开天辟地，使清者上升为天，浊者下沉为地，从而形成天地分明的秩序。
在印度古代世尊歌中，把上帝称为世界上最完美的东西，后来上帝创造出来的人，就不如上帝那样完美有序了，而人再繁衍下来的后代越来越不完美，越来越混乱了。
你若不信，就挣开眼睛看一看吧，世界上到处是饥饿、灾荒、欺诈和战争。
上述的看法反映了古代两种混沌一有序观:一种认为事物发展越来越有序;另一种认为事物发展越来越混乱。
2.无序与有序的概念什么是无序呢?无序就是混乱，指事物内部诸要素或事物之间混乱而毫无规则的组合，以及事物转化的无规则性。
什么是有序呢?有序指事物内部诸要素或事物之间有规则的组合、联系和转化。
如作物春生夏长，秋收冬藏，应时按节，花开花落，四季循环，周而复始。
自然界的事物究竟是从无序向有序发展，还是从有序向无序发展，这个问题在科学家中引起争论，典型的代表是克劳修斯与达尔文之争。
3.克劳修斯与达尔文之争克劳修斯(ClausiusR.)是著名的物理学家。
他认为世界是从有序向无序退化。
由他发现的热力学第二定律就是明证。
什么是热力学第二定律呢?首先，我们介绍一个物理量一嫡。
n07第二章生命典型的自组织耗散结构
7.繁殖与遗传
• 生物体能不断地繁殖下一代，使生命得以延续 • 生物的遗传是由基因决定的，生物的某些性状会发生变异；
没有可遗传的变异，生物就不可能进化
8.适 应
• 适应的含义： （1）生物的结构都适应 于一定的功能 （2）生物的结构和功能 适应于其在一定环 境条件下的生存和 延续
• 适应是生物界普遍存在的 现象
一个死亡的细胞，同样具有核酸、蛋白质，但它是死的， 看来细胞死与活的区别在于它们有没有活力。
Muller（1942年）认为生物具有特殊的能，这种能被称 为生命或活力（Vital force)。他将生命与生物体分开。
3.机械论 Mechanism
Harvey等人认为生命现象可以用机械的原理加以 阐明。
生命是一个特殊的信息体
3、对称性破缺与生命起源
生命起源中的对称性破缺——生物分子的手性均一是生命科学 中长期未解之谜
由于生命是高度有序的，世界上大多数学者认为”没有手性就 没有生命”、”手性起源于生命”
为什么生命在起源时，组成生命的蛋白质只由L氨基酸组成， 而RNA与DNA 中的核糖只由D糖组成?
生物大分子、多分子体系、原始细胞界膜的形成，以及细胞内部核 酸和蛋白质的相对分化和独立，都是在分子、分子体系、原始细胞 与外界环境物的相互作用中，以及在它们内部物质的相互作用中完 成的
原始生命又经过漫长的自身进化过程，通过不断与外界交流信息， 不断地进行自身的信息积累和重构，才使地球上生命从低级到高级， 一步步得以进化
如果是无阻尼摆(外加的推动 力正好克服阻力)，摆幅不变， 如图2
它在相平面中的运动轨迹是 半径一定、绕圆心的不断重 复的圆。运动轨迹被中心区 所吸引，这中心区就称为极 限环(吸引子）
53第三代生命科学论之——以“关系中心论”为第三代生命科学的基础
《第三代生命科学论》之——以“关系中心论”为第三代生命科学的基础作者：颜丙强张涛对人的有机性的理解，不仅要正面地承认关系和关系失调为病的客观存在，更要深入地研究和阐明“实体”和“关系”究竟哪一个是更基本的？要根据现代科学提供的事实，进一步研究和认识各种“实体”不过是特定关系的产物，“关系”比“实体”更基本。
因此，要把注意的中心从“实体”深入到实体背后的“关系”。
1、关系比实体更基本。
实体中心论并非必然的全盘否定关系的存在，只是认为关系是关系者的关系，实体是关系的产生者和承担者，是关系的本原。
所以掌握了实体也就掌握了关系的基础、本原、原因，也就是从根源上掌握了关系。
但是，只要引入“发生学”观点，只要把实体的发生和发展过程考虑在内，就会发现，实体不是本原，也是产出来的，不过是关系的产物，是关系的体现者。
从宇宙物质演化的整个图景来看，实体是关系的产物。
原子是由核和电子以特定相互关系组合而成，没有核与电子的特定关系，就没有原子。
水分子是由H 原子与O原子之间特定的关系决定的。
生命--物质基础是蛋白质与核酸，但是蛋白质与核酸不是生命，只有这两大类生物大分子之间建立特定的偶联关系，才能形成生命。
从宇宙起源和演化的全部背景来看，宇宙的本原是一种混沌的整体，在分化中由隐到显地分化出关系，显到一定程度形成关系的体现者，即关系者，在特定条件下才形成实体形态的关系者，因此关系比实体更基础、更普遍，实体不过是关系的产物和体现者之一。
2、从注重“实体”到注重“关系”。
根据现代科学的最新成就，科学界和哲学界明确的提出，科学思想需要从“实体中心论”转向“关系中心论”。
正如现代科学革命的号手普里戈金说：“今天我们终于可以说，我们的兴趣正从实体转变到关系、转变到信息、转变到时间上”。
总之，现代科学对人类思想的一项重大贡献，就是证明了被西方推崇了几千年的以“原子”为代表的“实体”不是世界和事物的本原，“关系”比那种“实体”更基本，科学研究应该把关系放在它应有的地位，科学思想开始从“实体中心论”转向“关系中心论”。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
《第三代生命科学论》之
——人是典型的耗散结构
作者：颜丙强张涛
人是典型的耗散结构，从耗散结构理论来理解人的开放、非平衡、负熵、物质与能量的耗散，会看到人的健康与疾病的许多纵深层面，大大地加深对于健康与疾病的深层本质的认知。
一、人具备耗散结构的严格条件
18世纪的“机器医学模式”，强调人是机器。
而进入20世纪以来，科学家越来注意到人不是机器。
为什么？
人不同于机器的最为深刻的本质是，人是耗散结构，而机器不是耗散结构。
机器远离耗散结构的三个基本条件：
1、它是封闭系统，不是开放系统，机器不能与环境有物质、能量交换，否则就会瓦解；
2、它是平衡系统，必须保持热力学的平衡条件，不然，机器内部和机器外部就不平衡，就发生物质与能量的交换，交换的结果就是机器的瓦解；
3、不存在非线性相互作用，不能从环境输入物质和能量转化组织为机体自身，没有负熵产生，不能自己升高有序度。
人是耗散结构的基本条件:
1、人体是开放系统，与环境有物质、能量、信息交换，一旦这些交换失常或终止，人体就失常或瓦解；
2、人体是远离热平衡的，无论在机体内部之间，还是机体与环境之间，都是非平衡的，因此才有强烈的物质、能量交换。
3、人体存在极其大量、复杂的非线性相互作用，把从环境输入的物质、能量进行多方面、多层次的转化，形成负熵产生过程，一方面建设自身、升高和保持机体的有序度，另一方面储存自由能，为生命活动提供有效能量。
二、人的生命的非平衡有序稳定
人作为典型的耗散结构，需要特别注意人的耗散结构的以下特点。
1、人的机体的稳定是高有序度的稳定。
虽然孤立地从稳定性上看，人与机器有些相似之处，但是，在稳定的有序度上，却有着天壤之别。
人在分子水平、细胞水平、组织水平、器官水平、整体水平，其有序化、组织化程度之高，是迄今世界上能看到的唯一的，人的稳定性是建立在高度有序的水平上的。
2、人的机体的有序稳定是靠耗散物质、能量建立和维持的。
机器是人工制造的，遵循热力学第二定律，只有熵增加，没有负熵产生，不可逆的走向无序化、老化。
而人体却是自己发育成长的，是靠从环境不断的输入物质、能量，靠机体内的耗散机制制造负熵产生过程，以提高机体的有序度，并在有序度上保持稳定。
人体当然也遵循热力学第二定律，有着不可逆的熵增加，但它同时有负熵产生，以负熵产生来抵消熵的恒增加，一旦负熵产生降低或停止，人体就会发病或死亡。
因此，对于人来说，物质、能量的耗散机制和过程的正常与否，负熵产生的机制和过程正常与否，是健康与否的基本的更深刻的本质所在。
3、人的机体的有序稳定在热力学上是非平衡的。
机器的机体必须保持热力学平衡，但人的机体却不行，必须远离热力学平衡，只有如此，才能保证系统内外足够的物质、能量交换，才能保证有机体对物质、能量的耗散，才能保证有足够的负熵产生。
因此非平衡是人的生命的前提，一旦走向平衡，系统内外物质交换就趋于停止，负熵产生就趋于停止，生命也就趋于瓦解。
作者简介：
颜丙强，男，山东省济南人，中国共产党党员，《第三代生命科学论》作者。
2007年博士毕业于山东大学生命科学学院，2009年9月份得到国家主席党总书记胡锦涛同志的亲切接见与勉励，并在中央电视台《新闻联播》节目中播出，一直致力于坚持利用钱学森先生的人体复杂系统论思想，思考与重建当代生命科学技术体系，总结分析了人体生命系统的六大基本原理。
颜丙强博士领导的团队在系统论思想与理论的指导下，充分论证了“癌症是一种代谢性疾病”，应主要遵循代谢调理的治疗思路，并研究出了一套综合调理方案；在利用中草药提取成份诱导人体组织器官原位再生领域取得巨大突破，实现了人体多组织器官的原位修复与再生，归纳出干细胞移植科研思路的理论缺陷，提出了“回归真正再生医学”的理论，倡导医学应该恢复“人医学模式”。
张涛，男，山东省临沂市人，产业经济学专家，《第三代生命科学论》作者。
师从陈清泉院士，担任陈清泉院士科创中心项目负责人，一直致力于产业发展规律与哲学的研究，开展科技成果转化以及战略咨询研究工作。
2009年结识颜丙强博士，接触到钱学森先生的人体复杂系统论思想，开始系统研究人体科学与系统论。
“自主创新，方法先行”，方法创新是自主创新的根本之源。
学的是经济学，写的是生命科学，研究过创新方法论、系统论、肿瘤学、生物物理学，与生命科学专家一起科研与工作，如此跨领域的生活经历，注定会有与一般人不同的感悟。