中醫(yī)藥學(xué)理論的生物量子力學(xué)研究（一）：氣作為宇間萬物運動的統(tǒng)一能量

氣究竟是什么？比較起來，這一問題多少有點像十九世紀(jì)物理學(xué)晴空上漂浮的兩朵“烏云”，彌漫在傳統(tǒng)中醫(yī)藥學(xué)（traditional Chinese medicine，TCM）或經(jīng)典中醫(yī)藥學(xué)（classical Chinese medicine，CCM）向現(xiàn)代中醫(yī)藥學(xué)（modern Chinese medicine，MCM）的轉(zhuǎn)變進(jìn)程中，同時也在某種意義上決定著TCM向MCM的轉(zhuǎn)變進(jìn)程，因為全部的TCM理論和實踐“大廈”幾乎都是建立在關(guān)于氣的理論根基之上的，而如果我們在現(xiàn)代自然科學(xué)的意義上回答了這個問題，我們自然就能夠?qū)CM重建為一座MCM的理論和實踐“大廈”。

TCM數(shù)千年的臨床實踐證明，氣不僅是客觀存在的，而且其關(guān)于氣的理論也是一種十分有效的理論，關(guān)鍵是，我們需要用現(xiàn)代自然科學(xué)而非哲學(xué)的視野和語言回答這個問題，更需要在傳統(tǒng)中醫(yī)藥學(xué)和現(xiàn)代自然科學(xué)之間建立起一個關(guān)于氣的統(tǒng)一理論。

這有必要嗎？有！因為在TCM理論中，氣的理論是一個最具基本性的理論，氣的產(chǎn)生、運行及其狀態(tài)不僅決定著機(jī)體從生殖起始到衰老終結(jié)的正常生命過程（氣的生理學(xué)，physiology of Qi），也決定著機(jī)體在內(nèi)外致病因素影響下疾病的發(fā)生和演變（氣的病理學(xué)，pathology ofQi），還決定著中藥藥性和方劑方性的發(fā)揮（氣的藥理學(xué)，pharmacology ofQi），甚至還決定著機(jī)體與天體的相互作用，所以，如果我們能在現(xiàn)代自然科學(xué)的意義上重新發(fā)現(xiàn)氣，并且在兩者之間建立起一個關(guān)于氣的統(tǒng)一理論，那么，這不僅會催生一系列全新的生物醫(yī)學(xué)理論、方法和技術(shù)，而且意味著我們就可以借助于TCM將這些理論、方法和技術(shù)全面引入臨床醫(yī)學(xué)，從而建立與以往所使用的臨床診斷技術(shù)和藥物大不相同的全新的臨床診斷技術(shù)和藥物。根據(jù)來自理論、中藥和方劑以及臨床的相關(guān)研究，我們相信，能夠讓我們有機(jī)會重新發(fā)現(xiàn)和回答“氣究竟是什么”的現(xiàn)代自然科學(xué)將是那些處于多學(xué)科交叉邊界和前沿的學(xué)科，而TCM的這一發(fā)展，將像十九世紀(jì)物理學(xué)驅(qū)散了飄在自己晴空上的那兩朵“烏云”而導(dǎo)致相對論和量子力學(xué)的誕生那樣，也將同現(xiàn)代物理學(xué)期望和正在尋求找到統(tǒng)一的力那樣充滿著無與倫比的科學(xué)和文化魅力及意義。

從這一期開始，我們將基于量子力學(xué)（quantum mechanics）和生物量子力學(xué)（bio-quantum mechanics）的理論及方法對這一問題進(jìn)行一些有益的探索，雖為“拋磚”之舉，但卻期望能引出更深入的討論來。

生物學(xué)與物理學(xué)規(guī)律的同一和統(tǒng)一性

在宇宙中的這個地球上，生命及其運動與地球運動以及地球上的物質(zhì)運動是按照自相似、自適應(yīng)和自組織（self-similarity、self-adaption and self-organizing）的機(jī)制起源和進(jìn)化的，因此，地球以及地球上的物質(zhì)運動規(guī)律會全息地映射在生命及其運動之中，從而使看起來似乎完全不同的生命運動與非生命物質(zhì)運動之間在本質(zhì)上呈現(xiàn)出高度的同一性和統(tǒng)一性，這決定了生命運動是按照物理學(xué)規(guī)律組織的，也決定了物理學(xué)規(guī)律在生命運動中的適用性。關(guān)于這一點，不僅是現(xiàn)代自然科學(xué)，而且也是傳統(tǒng)中醫(yī)藥學(xué)的研究共識。

早期的物理學(xué)家伽利略揭示單擺周期的不變性，推導(dǎo)出周期與擺長之間的關(guān)系，并將這一原理用于測量時間和心率；法國醫(yī)生泊肅葉研究心臟力與循環(huán)量之間的關(guān)系，建立血液在血管內(nèi)流動的泊肅葉方程，奠定了血流動力學(xué)的基礎(chǔ)；薛定諤從“薛定諤之貓”到《生命是什么——活細(xì)胞的物理學(xué)觀》一書的出版，還有不斷發(fā)展的物理診斷和治療技術(shù)在臨床醫(yī)學(xué)中的成功應(yīng)用以及生物化學(xué)、生物物理學(xué)、分子生物學(xué)直至晚近系統(tǒng)生物學(xué)和網(wǎng)絡(luò)生物學(xué)的興起和發(fā)展，所有這些知識和學(xué)科的不斷分化及進(jìn)步劃出了一條生命按照物理學(xué)規(guī)律運動的軌跡，同時也正在實現(xiàn)科學(xué)家們尋求生物學(xué)與物理學(xué)統(tǒng)一的夢想。與此相比，特別令人驚奇的是，遠(yuǎn)在數(shù)千年以前的傳統(tǒng)中醫(yī)藥學(xué)就認(rèn)識到人體生命運動與天文地理運動的相似性，并由此建立了“陰陽應(yīng)象”和“天人相應(yīng)”、“天精地形氣通于人”以及“人之肢節(jié)以應(yīng)天地”的理論及臨床實踐體系。從這個意義上講，傳統(tǒng)中醫(yī)藥學(xué)就是一個建立在生物學(xué)與物理學(xué)統(tǒng)一思想基礎(chǔ)上的醫(yī)學(xué)體系，而認(rèn)識到這一點是非常重要的，因為這一思想無疑會為我們研究傳統(tǒng)中醫(yī)藥學(xué)開辟全新的視野和方向，也會為生物學(xué)與物理學(xué)統(tǒng)一理論的研究及其在生物醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用提供一個有特殊意義的研究模板。

氣是一種宇間萬物運動的統(tǒng)一能量：生物能與物理能的統(tǒng)一

在古中國哲學(xué)和傳統(tǒng)中醫(yī)藥學(xué)理論中，氣是宇間萬物生息變化的本原和動力，且對于宇間萬物的運動是統(tǒng)一的，正如明代科學(xué)家宋應(yīng)星在《論氣》中所說，“天地間非形即氣，非氣即形，雜于形與氣之間者，水火是也。由氣而化形，形復(fù)返于氣，百姓日見而不知也。氣聚而不復(fù)化形者，日月是也。形成而不復(fù)化氣者，土石是也。氣從數(shù)萬里而墜，經(jīng)歷埃垓奇候，融結(jié)而為形者，星隕為石是也。氣從數(shù)百仞而墜，化為形而不能固者，雨雹是也。初由氣化形人見之，卒由形化氣人不見者，草木與生人、禽獸、蟲魚之類是也”。由此，氣可以分為生發(fā)并運行于機(jī)體內(nèi)的氣和生發(fā)并運行于天地之間的氣，基于氣的統(tǒng)一性，機(jī)體之氣與天地之氣相互交感，從而把天人連接成一個統(tǒng)一的生命系統(tǒng)，這就是古中國哲學(xué)和傳統(tǒng)中醫(yī)藥學(xué)的天人合一和天人相應(yīng)理論，天人合一和天人相應(yīng)即是天人之氣的交互感應(yīng)和作用。

早在1978年所寫的一篇大學(xué)畢業(yè)論文中，根據(jù)傳統(tǒng)中醫(yī)藥學(xué)的氣及氣化學(xué)說，講氣與生物能聯(lián)系起來， 氣是生物能（bioenergy）成為那時一個基本的研究假設(shè)。此間及以后，也出現(xiàn)了不少關(guān)于氣與生物能的研究或討論。從此出發(fā)，基于“氣是生物能”的假設(shè)，我們之前還進(jìn)一步提出了“能量醫(yī)學(xué)（energy medicine）”的概念（1），且認(rèn)為借助于傳統(tǒng)中醫(yī)藥學(xué)向現(xiàn)代中醫(yī)藥學(xué)的轉(zhuǎn)變，將有望能夠推動現(xiàn)代醫(yī)學(xué)體系從形態(tài)醫(yī)學(xué)（morphology medicine）到能量醫(yī)學(xué)的發(fā)展。與端源于解剖學(xué)和建立在形態(tài)思維根基上的現(xiàn)代醫(yī)學(xué)不同，能量醫(yī)學(xué)是一個基于生命的物質(zhì)、能量和信息交互作用，在生命結(jié)構(gòu)發(fā)生形態(tài)改變之前觀察和認(rèn)識生命運動的全新醫(yī)學(xué)體系，而氣與生物能相互聯(lián)系的研究將能在這一進(jìn)程和領(lǐng)域中發(fā)揮十分重要的作用。

根據(jù)氣是生物能以及古中國哲學(xué)和傳統(tǒng)中醫(yī)學(xué)有關(guān)氣在機(jī)體內(nèi)和天地間相統(tǒng)一的學(xué)說，可以導(dǎo)出天地間氣是物理能（physical energy）的推論，由此可以進(jìn)一步導(dǎo)出自然界的物理能也存在一種統(tǒng)一的形式的推論。然特別令人感到驚奇的是，現(xiàn)代物理學(xué)的發(fā)展正在令物理學(xué)家們相信，自然界一定存在著一種統(tǒng)一的物理能形式，用以將宇間萬物之中或之間不同的能量形式統(tǒng)一起來，以構(gòu)成不同水平的物理網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng)，就正如超弦理論（superstring theory）和能量弦線（energy string）的研究等，而這業(yè)已成為現(xiàn)代物理學(xué)最前沿的研究課題。

為了能夠更方便地討論這一問題，我們需要對物理學(xué)中的能量問題做一簡要闡述。在物理學(xué)中，有多種不同的能量形式，例如熱能、分子運動能（分子動能和分子勢能等）、機(jī)械能（動能和勢能）、原子能、輻射能、光能、電能、電磁場能等等，可以說，任何一種，或一種類型，或一種水平上的物質(zhì)運動都和一種特定的能量形式相對應(yīng)和相關(guān)聯(lián)，且可以基于物質(zhì)的運動參數(shù)用不同的方法進(jìn)行測量或計算。在一個物理學(xué)系統(tǒng)中，不同的能量形式之間隨時處于轉(zhuǎn)換、轉(zhuǎn)移和傳輸過程中，并且與系統(tǒng)的熵（entropy）和信息(information)緊密聯(lián)系。在物理學(xué)中，對每一種能量形式，除了測量或計算能量的量值之外，還可以進(jìn)一步分解和計算出其他與能量相關(guān)的物理參量，例如能量密度、平均能量密度、能流、平均能流和能流密度、勢能面等，用以對能量的轉(zhuǎn)換、轉(zhuǎn)移和傳輸過程進(jìn)行更加精細(xì)的分析。

物理能與物理系統(tǒng)運動的許多參數(shù)（例如動量、角動量、波長、頻率速度以及空間坐標(biāo)參數(shù)等）緊密相關(guān)，且是其運動狀態(tài)的狀態(tài)函數(shù)，能夠反映一個物理系統(tǒng)的運動狀態(tài)，當(dāng)該系統(tǒng)的運動狀態(tài)發(fā)生改變時，即可以通過系統(tǒng)能量變化的測量或計算對系統(tǒng)狀態(tài)的改變做出診斷。物理能還是不同物質(zhì)或物理系統(tǒng)相互作用的根據(jù)，不同物質(zhì)或物理系統(tǒng)的特定運動在內(nèi)部會形成特定的能級結(jié)構(gòu)（energy level structure），而在物質(zhì)或系統(tǒng)的表面（界面）都會形成一個特定的能量界面（energy interface），這些不同的物質(zhì)或物理系統(tǒng)之間的相互作用就發(fā)生在這一能量界面上，歸根到底，不同物質(zhì)或物理系統(tǒng)之間相互作用的本質(zhì)即是物理能量間的相互作用。

可見，我們既需要探究氣在機(jī)體內(nèi)作為統(tǒng)一的生物能的具體形式及其測量或計算方法，也需要探究氣在天地間作為統(tǒng)一的物理能的具體形式及其測量或計算方法，并把存在于機(jī)體內(nèi)統(tǒng)一的生物能與存在于自然界（主要是天體運動）中的統(tǒng)一物理能統(tǒng)一起來。

這無疑將是一個能夠喚起物理學(xué)家、生物學(xué)家和中醫(yī)藥學(xué)家共同感興趣的研究方向，也將是一個能夠在物理學(xué)與生物學(xué)的交叉邊界催生許多全新的生物物理學(xué)以及能量醫(yī)學(xué)理論、技術(shù)和方法的研究領(lǐng)域，而這一領(lǐng)域的研究將改變許多物理學(xué)家、生物學(xué)家或中醫(yī)藥學(xué)家持有并引以為傲的觀念和知識。