非线性系统——老丁说中医（9）
本帖最后由 老丁说中医 于 2012/12/3 19:22 编辑九、非线性系统
如前所述，线性系统，是指主要原因和主要结果之间存在必然联系的一类系统，这种因果之间的必然联系可以通过线性公式描述出来，故而容易为人们把握，并使复杂的系统问题分解为简单的问题，从而实现简易的操作和把握。非线性系统与之相对，是指因果之间的联系并非必然的系统，它无法通过线性方程的形式来揭示和描述事物内部的本质和规律。 一般认为，线性系统与非线性系统之间的界限，以影响系统的随机性变量之可控程度为决定性因素。在线性系统中，由于因果之间存在必然联系，故而对这类系统的事物发展变化是可控的。所谓可控，是指可以抓住其内在的规律进行描述、预测、把握等等。例如在前文提到的“让一钢球从1 000米高空自由落下”问题当中，可以利用其间的必然联系（公式），来根据时间计算钢球的高度、速度，或者根据高度、速度来计算钢球下落的时间。而在非线性系统中，由于因果之间缺乏必然性的联系（公式），所以这类系统是不可控的。例如戏博中常见的抛投骰子，你心里希望出现第6面，但你就无法通过力学原理对抛投的力度、角度、速度、高度等的控制，使骰子抛定后出现第6面，而只能“听天由命”地抛出后等待骰子（随机地）出现哪一面。所谓不可控，它包含了两种情形，一是不存在因果联系的，是不可能出现的，在概率论上称“不可能事件”；一是有可能出现但不是必然出现的，在概率论上称“随机事件”。显然，“骰子抛定后出现第6面”就是一种随机事件。 具体到医学上来说，无疑存在大量不可控因素，进而存在大量的非线性系统。而一个系统不可控的原因，应该是多方面的，甚至是不可穷举的，其中常见的原因，我们不妨可作如下的归纳—— 第一，未知领域。即对于某种病症的原因和结果之间的内在联系，在现有科技水平之下，尚未能分析清楚。例如前述的20岁小伙子缺乏应有生气问题，就无法通过现有的各种微观物质检测手段分析清楚其间的病理病因，更谈不上根据生化理论创制生化药物来克服这一疾患。这类现象应该是在任何历史条件下都存在的。 第二，部分领域未知。即对于某种病症的部分因果联系已经清楚，但还有许多因果联系尚属未知。就好比前文例举的自行车，零部件及其组装方式已经清楚，但事实上，除此之外，要使自行车能够轻便自如地运转，还必须考虑滑轮是否润滑、某些关键部位是否无锈、链条是否松弛……等等，在这一系列因素尚未掌握的情况之下，一辆自行车即便零部件齐全无损且组装合理，那也会导致没法轻便自如地运转（即导致人体病态）。 第三，变量的随机性。即系统各变量之间的因果联系具有随机性，使人无法把握结果。如抛投骰子，由于六种结果都有可能随机出现，即便你力学原理学得再好，也没法依靠力学原理来实现抛投的结果必然出现第6面。在人体器官置换手术中，会否出现排异反应，就是一个随机性很大的问题。 第四，技术难度太大。即对于系统各变量之间的因果联系虽然已知，但由于因果联系过于复杂，要对之实施控制，技术难度太大，以至于无法把握。比如一个人“左耳进右耳出”的记忆失常是由于神经衰弱所致在医学上已经清楚，但由于神经系统的结构实在细微且复杂，无法构思创制出调理神经系统的化学药物来根治此病。 第五，顾此失彼。有的变量是以对称的方式出现的，比如前面提到的微观粒子的位置和动量，能量和时间，它们被称为共轭因子。其特点是：控制了位置便会控制不了动量，控制了动量又会造成位置失控，即两者无法同时控制。这种叫人难以两全其美的共轭因子，在宏观世界同样比比皆是，比如“打击犯罪”与“人权保护”：如果坚持要不放过一个罪犯，那么势必要动用刑讯逼供之类的特殊手段，从而导致冤案的大量发生；如果坚持不让冤案大量发生，那就必须摈弃刑讯逼供，从而导致大量罪犯漏网。这也正是国家根据形势发展经常修改刑事诉讼法的一个主要原因，它在法律界早已成为共识。这种共轭因子在临床实践中同样非常多见，比如：一个90岁高龄体质虚弱的老人患了癌症，若动用手术切除癌肿，会因体虚至极而亡；若不动手术，则又会因癌患加剧致亡。又比如：在将某一类病菌杀灭之时，另一些种类的病菌又会乘机勃发起来致人于新的病态；使用某药物杀灭病菌的同时，会使人体的健康细胞遭到损害，该药物用得越多，人体损害跟着越严重；摘除某器官固然使人从某疾病中解救了出来，但人却又因该器官的丧失而致残……等等。 第六，变量混杂。这是在变量非常繁多的系统，叫人眼花缭乱无法理出其间的因果联系，就好比一个人山人海的浩大场面，听不清谁说了什么。例如，当今西医学上之所以把许多疾病冠之以“综合症”，就是由于变量混杂而无法理出其间的因果联系。 第七，大前提的制约。与其他类型的系统相比，在医学上的系统当中，一切对其变量试图控制的努力（即治病），都受到一个大前提的制约，这个大前提就是病人生命的安危。就是说，一切探索性的医疗实践，都是以病人的生命为底线的，你的实践一旦把病人搞死了，那就谈不上对变量的成功控制。前述90岁高龄癌症老人的治疗中，就受到了这一大前提的制约。 …… 以上分析可以使我们明白这样一个客观事实：在现实世界当中，有许多系统由于其内部结构的原因，存在因果间的必然联系，只要抓到了这种必然联系，便可实现对因果变量之间的控制，它是人类的精确科学最能发挥威力的系统，即线性系统，它也正是西医驰骋疆场的领域。又有许多系统由于其内部结构的原因，人们无法通过揭示其因果间必然联系的方式来达到可控，此即非线性系统。在非线性系统，精确科学失去了其光芒，由精确科学支撑起来的西医学，也跟着显得力不从心。 不过，我们也可以从中悟出，线性系统与非线性系统虽然不同，但它们相互之间却是相通的。这其实就是两类系统间的相互演化问题，它也是我们正确认识两类科学思想方法的一个基础性问题。
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