中医信息与中医理论

19.1　中医信息与中医理论

电子计算机是现代医学信息处理的有力工具，它是现代科学的结晶，是一门只有几十年历史的新崛起的年轻学科，而中医药学是一门具有几千年历史的古老学科。一门古老的学科与一门当代最年轻的学科相结合，这样的远缘杂交必将会结出丰硕的果实。仔细推敲一下，电子计算机原理与中医理论之间的确还存在着一些意想不到的内在联系。

我们将中医的诊疗实践过程作为一个大系统来进行考察，在这一系统中，只有两个重要的对象需要我们认真地探索，即中医和患者。在这里，中医的主要工作是收集疾病数据，整理有用数据，然后运用中医理论及经验对所获得的临床数据进行鉴别、分析、综合评判，制定治疗对策，最后运用中药、针灸、推拿等治疗措施对患者进行治疗。患者一方面向医生提供疾病数据，另一方面也是医生运用医疗手段进行诊疗的对象。

实际上，中医的临床实践过程是一个数据处理过程，它的核心内容是如何获取有价值的临床数据，以及如何处理这些数据，从中获取对诊疗患者疾病有用的信息。从当代科学的角度来看，可以运用传感器技术来模拟中医获取临床数据的“四诊”；可以运用专家决策支持系统来模拟中医的辨证论治。这两个方面都离不开现代的电子计算机技术及信息处理技术。

在对象为中医与患者的研究体系中，患者的机体是经过几百万年优胜劣汰的进化慢慢地择优而成。如果将患者的机体作为诊疗系统中的一个子系统来分析，那么机体本身就是一个具有思维能力、新陈代谢能力、自组织能力、自适应能力、自学习能力的超大型复杂系统。该系统通过视、听、味、嗅、触等多种感受器与外界交换信息；其内部存在着大脑皮层、神经、体液以及中医的经络等多种调控机制，机体内部具有防御、适应、免疫、代偿等一整套的自动调节、自动控制的机制。因此，患者的机体可以看作类似于由多台具有并行处理能力的超大型的高级计算机控制的极精密的自动控制系统。人们在实践中了解到这种自动控制系统内部不正常的状态往往可以通过各种途径反映出来。医生可以收集这些病理信息。这反映在中医诊断学上，即通过望、闻、问、切的手段来收集患者的病理信息。实际上，这些信息不仅体现了机体细胞和组织的局部状态，而且也体现了在自控机制作用下的机体对抗疾病的整体状态。在这种状态中蕴含着人类机体从进化中获得的防御疾病的能力。中医可以在一定规则的指导下，对这些数据进行分类、归纳，通过综合评判这些望、闻、问、切所获得的数据，获取对患者治疗有用的“信息”。若用中医的语言来讲，即“辨证”。中医通过“辨证”，来揭示患者机体在抗病过程中的各种特征及疾病的发展趋势。医生针对这种特征及趋势运用中药或针灸等措施进行调控，即中医的“论治”。中医（信宿）在不破坏信源（患者）的完整性的前提下，通过望闻问切（载体）等手段，获取（信源）患者的数据，再通过分析处理这些信源数据来推测信源内部运动特征，然后，进行合理的调控，使系统向有利于生存的方向发展。这种方法，在近代“控制论”中称为“黑箱”处理法。几千年来我们的祖先一直在自发地运用这种“黑箱”原理来诊治疾病。

从控制论的角度来看，医生起着一台高级的电子计算机的作用，病人相当于一个有多台超高级的电子计算机并行处理、互相协调的极灵敏、极复杂的自控系统，体内的各种类型的信息传递系统，如神经、体液以及经络等就像Internet网络中的各种不同的传输介质、不同的机型、不同的协议一样，它们协同工作，互相传递信息，共同维护机体的正常运动。因此，我们可以通过编制软件来模拟中医专家临床上“辨证论治”的思维方法，也可以借鉴电子计算机的工作原理来推测中医的分析临床病症的方法，进而探索中医理论的科学依据。另一方面，我们也可以从自控原理出发，通过分析患者所提供的病理数据，推测机体内在的发病机制，进而通过正确地使用中药、针灸、气功、推拿等治疗措施来调节机体的动态趋势，从而达到预防及治疗疾病的目的。

19.1.1　中医信息处理的特点

在临床信息处理方面，与现代医药学相比较，中医药学不同于现代医学的内容较多，其中最突出的是以下三个方面的内容:采集临床数据的方法、处理临床数据的方法以及独特的治疗措施。

在采集临床数据方面，中医利用自身的感官，通过望、闻、问、切来收集患者的病理数据，其数据特点是以定性的模糊数据为主，例如人体的神色、舌体形态的胖瘦、舌质的颜色、舌苔的厚薄、语音呼吸的强弱、气味，以及饮食、二便、脉像等。

在处理临床病理数据方面，中医药学应用阴阳学说将疾病的性质归纳为阴阳、表里、寒热、虚实八大类；应用五行学说将人体的病理信息划分为心、肝、脾、肺、肾五大系统，将中药性味划分为苦、酸、甘、辛、咸五类……这些归类方法与现代医学有很大的差别，致使许多学习现代医学的同行对中医学存有一定的偏见。为了解释这一点，以下通过临床上常见的头痛症为例，对照西医的归类方法，来说明中医归类方法的特点。西医对头痛这个具体症状是以致病部位、致病因来归类的，大致上可分为以下五个方面:

①颅内疾病。像脑瘤、脑震荡、脑血栓等。②颅腔邻近的疾病。像青光眼、中耳炎、急性鼻炎、扁桃腺炎等。③心血管系统的疾病。像高血压、贫血等。④机能性疾病。像偏头痛、神经衰弱等。⑤急慢性传染病。像流感、伤寒、疟疾等。

总结西医对头痛的认识，可以发现它对病变部位及病因分析得比较细致，分析过程偏重于形态变化及器质性的病变，这是西医的优点。仔细分析一下就会发现头痛是人体对疾病的一种正常的反应，然而从以上的分析中是无法了解机体积极运动进行防御的一面，以及在防病过程中所出现的消极的一面。因此西医对疾病的认识有其优点，但也有缺陷，即把疾病从人体系统中孤立出来了，抛弃了人体系统本身积极的抗病因素，忽视了机体内环境的消极因素，而人体的抗病因素是人类通过上百万年的进化，机体内部经过漫长、残酷的斗争而获得的，若我们不利用体内的这部分战胜疾病的力量，对医学来说是一个极大的损失。

对头痛这个症状的认识，中医的分类并不局限于局部的定位，而是主要通过机体对疾病的反应性趋势这个整体效应来加以归类的。一般将头痛分为外感热病及内伤杂病两大类，像西医所认为的颅内杂病、青光眼、心血管系统疾病、机能性疾病等大致属于内伤杂病的范围。内伤杂病一般采用阴阳五行、脏象、经络等辨证措施来分析脏腑系统的功能特征及脏腑系统间的代偿趋势。另外，像感冒、急性扁桃腺炎等大致上属于外感热病的范畴。外感热病一般采用六经、卫气营血、八纲等辨证措施来分析病程中的机体抗病能力的强弱及致病因的特点。外感与内伤有时是交错在一起的，但无论是外感还是内伤都有一系列相关的症状，中医通过对症状组合的归纳、分析、对比，来解析机体当时的状态，以寒、热、虚、实等符号说明当时机体邪正斗争的趋势；以脏腑、三焦、表里等符号来确定机体当时的病变位置；并以太阳、少阳、厥阴、母病及子、子盗母气等符号来表示疾病的进程，然后根据辨证的结果进行调控。中医对疾病的这种分析方法时时把机体的动态趋势及归转作为分析的主要项目，这个特征把疾病与患者的机体紧密地结合起来了，把机体的一些自动控制的特征引入了医学领域，把内外环境的统一观、整体观引入了中医学之中。中医对疾病的归类方法虽然目前还停留在粗糙的、笼统的状态之下，但从其发展前途来看是很有科学价值的，这种归类方法有利于发挥机体内在的积极的抗病因素。

从当代科学的观点来看，人类的机体是通过上百万年的进化，是在同自然环境、致病因素等不断斗争的过程中逐渐形成的一个极其复杂的系统，该系统是一个超大型的极复杂的自我调控系统。对于这样一个系统，医学界从各个不同的角度对其进行探索。德国的魏尔啸以细胞为主体建立了细胞学说；俄国的巴甫洛夫围绕着神经的作用创建了神经学说；加拿大的塞里以脑下垂体——肾上腺皮质在机体内发挥的作用为中心环节导出了应激学说；我国的中医运用“望、闻、问、切”，获取患者的四诊信息，通过处理四诊信息获得改善人体运动状态的调控特征，然后使用中药、针灸等调控措施医治疾病，由此建立了独特的“辨证论治”学说。中医学的这种以机体动态数据为基础的医学理论，也可以称为“动态学说”。中医学的这种运用人体症状空间中的动态数据进行分析、定位，进而调节机体动态趋势的方法及治疗措施，内中携带着许多雏形的控制论原理。也正是这种以整体观与动态观为基础的多维动态空间的概念，使中医对机体所反映的信息的认识不同于西医。以脉象信息为例，如用脉象浮沉、迟数、强弱等信息来判定机体当时的状态，即阴阳、表里、寒热、虚实、气血的盛衰、脏腑的动态变化等，这是中医的动态信息空间决定了脉象属于中医学范畴的定性分析的内容；若用脉象信息来诊断各种心血管系统的疾病、心脏瓣膜疾病、高血压病、动脉硬化病、甲状腺功能异常、贫血、无脉症等，这是西医的病症空间决定脉象属于现代医学病症范畴的定性分析内容。两个不同的症状空间概念、不同的出发点，导致中西医对待同一疾病有各自不同的认识及不同的治疗方法。

19.1.2　“二进制”与中医理论

计算机的基本原理是“存储程序和程序控制”，它是由美国科学家冯·诺依曼在第二次世界大战期间提出的。在计算机内部所有的数据、程序或程序控制信息都是由二进制代码构成的，也就是说在计算机内部所有的数据，无论是英文符号、中文字符、图画、声音、还是影像资料，它们都是由一串串的二进制代码“0”与“1”构成的。“0”与“1”构成了现代数码信息的基石。

提到二进制，人们就会想起德国数学家莱布尼茨（Laibniz），他是二进制的发明人，当他获悉他的研究成果与中国的“阴阳学说”的原理很相似时，他还特地给中国清朝的康熙皇帝写了一封信，称赞中国人的智慧。中国人在二千多年前就发明了与近代计算机文化中的二进制相仿的“阴阳学说”。难怪大数学家莱布尼茨对我们中国人如此敬佩。

中医学中的“阴阳五行学说”是中医学理论的核心。中医学中的“阴阳学说”，有时会给人一种很神秘的感觉。实际上，将阴阳对立的概念应用在中医的临床“辨证”方面，是一种定性分析的手段。“阴证”与“阳证”是性质绝然不同的两个方面。《黄帝内经》曰:“善诊者，察色按脉，先别阴阳”，就是要求人们认识疾病必须在望、闻、问、切的基础上首先判别机体整体的动态特点。阴阳辨证实际上是中医“辨证”的基础。中医学中的“伤寒六经辨证”是按疾病的进程及机体抗病力的强弱分为阴证与阳证，阳证群为太阳、少阳、阳明；阴证群为太阴、少阴、厥阴；中医的“八纲辨证”把机体的“动态”分为以阴阳为总纲的症状群，其中表、热、实为阳的辨证群，里、寒、虚为阴的辨证群；中医的“卫气营血辨证”是把机体“动态”分为卫、气、营、血四大证群，其中卫、气属阳，营、血属阴。中医学的这些辨证方法都是环绕着阴阳的辨证总纲而进行的。

为了将中医理论的“阴阳学说”与计算机文化中的“二进制”原理联系起来进行分析与对比，我们可以从元数据“0”与“1”和“阴”与“阳”的属性开始分析。“0”与“1”和“阴”与“阳”一样都是性质绝然不同的符号，因此在计算机文化中人们可以利用这一特点对事物的特性进行逻辑分析，逻辑运算是构成现代计算机应用技术的一个重要基础。与“0”“1”相类似的中医学中表里、寒热、虚实、气血、脏腑、升降、浮沉等概念也是代表着性质不同的两个方面，不过，这些概念中还蕴涵着对事物进行另一个层次的逻辑判断的内容。

在计算机文化中用二进制的“0”与“1”来表示文字、图画、声音等一切信息，同样在中医学中用阴阳、表里、寒热、虚实、脏腑、气血、升降、厚薄等概念来存储中医的临床信息。若将中医学中的这种存储信息的方法与计算机中存储信息的方法相比较，所不同的是计算机中的一串串代码只有两个符号，而中医学中的符号更多，因此相比之下中医学中的信息量更丰富。《易经》中的六十四卦是由阴阳二爻构成的，阴爻为“——”，阳爻为“——”，六十四卦中的每一卦均由六个阳爻或阴爻排列组合而成，例如第一卦《乾卦》，为六个阳爻，即全部由阳爻组成，阳爻与阴爻的这种排列组合的方式共有2的6次方种，即有64种不同的表达方式。计算机中的基本单位是“字节”，它是由8位“0”与“1”组成，共有2的8次方种，即可以表示256种不同的数字、符号或字母。中医的“阴阳学说”所应用的符号远远超过二个，其组合方式也很丰富，也远远超过8位，因此，它与《易经》中的六十四卦及计算机中的“字节”相比，中医学中的“阴阳学说”可以表达的基本对象也远远超过256种。

在计算机中，对于同一串二进制代码由于解码方式的不同可以得到不同的结果，例如，有时候对于同一幅图像若用不同的解码规则会获得不同效果的图像，即对象与规则之间存在着一对多的关系。在日常生活中也有类似的情况。举一个通俗的例子，在体格检查时，对于同一幅图像，色觉正常的人看到的是“一副眼镜”，色弱者看到的是“一只公鸡”，这是由于在各自不同的生理条件下，对图像解码规则的不同造成的。再如在中医临床上，对同一患者，中医学中的各个流派可以用各自不同的规则来解释对象，其结果也往往不同，这是由于在一个多维空间中针对同一个对象，各个流派站在不同的角度上进行观察而造成的。同样，在计算机中，如果我们对于一封用简体汉字（GB—2312码）书写的电子邮件，直接用繁体的BIG5码的规则来解码的话，就会得到一大堆乱七八糟的符号。不过，由于我们对GB—2312码及BIG5码了解得很透彻，因此我们现在可以通过相应的软件在这两种码之间架起沟通的桥梁。我们可以设想，在不久的将来，当人们对人体内在各种层次的生理、病理现象，以及在不同环境之下的各种人体现象都能透彻了解的话，那么，各个流派之间、各种医学之间的沟通也就会迎刃而解。

把分辨机体“动态”的基点放在阴阳上，存在着很多优点，它与近代电子计算机技术中利用二进位制编码的手段来区别对象有很多类似之点。以八纲结合六经辨证为例，对某一患者我们先辨阴、阳，若确定是阳证，就可以在太阳、少阳、阳明范围内进行辨证；进一步辨表、里。若是里证，就在阳明证的范围内分辨；进而辨寒、热，若是热证，范围就缩小到阳明热证；再进一步辨一下虚实，若确定是实证，就可以采用承气汤之类的治疗措施。见图19－1。

图19－1　中医辨证示意图

那么与二进位有什么关系呢？为了方便起见把上列辨证措施仅分辨三次（见图19－2A）。我们若把八纲辨证属于阳的表、热及阳都用“1”代替。属于阴的里、寒及阴都用“0”代替（见图19－2B），进而我们可以用二进位数字来给病症状态编码，（见图19－2C）这就显示了二进位制与阴阳学说的共同之点。

图19－2　中医辨证与二进制关系

二进位数与十进位数是一样的，它可以表达一切“自然数”，我们知道自然数是“无限的”，若我们用一个自然数来代替一种疾病状态的话，可以推导出阴阳学说的分辨能力是无限的，我们要建立一种理论体系就需要这种无限的趋势，这样我们可以从理论上阐明中医的这种以“阴阳学说”为基础的理论体系具有旺盛的生命力。实际上，这种思想早在中医的经典著作《黄帝内经》中就有了，所谓“阴阳者数之可十，推之可百；数之可千，推之可万；万之大，不可胜数”，就包含着这种意思。

中医学中的“阴阳学说”，有时给人一种很神秘的感觉，使初学者感到深不可测。实际上，从近代计算机文化中的“二进制”的原理着手，通过分析计算机内部信息表示的方法，可以看到中医学中的“阴阳学说”实际上是我们祖先发明的一种很好的存储临床数据及解析诊疗信息的方法。