用现代科学观看中医和中国传统文化

用现代科学观看中医和中国传统文化

朱清时院士：用现代科学观看中医和中国传统文化

本文的目的有两个。

一是尝试自然科学和社会科学的交叉。二十世纪极富创造力的科学家海森堡说过：“在人类思想发展史中，最富成果的发展几乎总是发生在两种不同思维方法的交汇点上。它们可能起源于人类文化中十分不同的部分，不同的时间，不同的文化环境或不同的宗教传统。因此，如果它们真正地汇合，也就是说，如果它们之间至少关联到这样的程度，以至于发生真正的相互作用，那么我们就可以预期将继之以新颖有趣的发展。”现代自然科学源于西方和古希腊文化，它们与中国传统文化属于两种不同的思维方法，如何使它们真正地汇合，对科学的好奇心有不可抗拒的吸引力。近年来，寻找现代科学的新前沿与中国传统文化的交叉点，一直是我心中的一个目标。 二是从现代科学的角度，对我国的传统文化作一反思。自从甲午海战失败和八国联军攻入北京之后，全国舆论抛弃“中学”，掀起了全盘西化的浪潮。当时这样作的原因，是那时的科学技术与中国的传统文化显得如此格格不入，以至许多

人认为中国的传统文化阻碍了近代科技在中国的发展。一个世纪之后的今天，我们已经意识到，如果把牛顿发表“自然哲学的数学原理”的1687年作为近代科学的诞生日，至今仅三百多年。在五千年的人类文明史中，它仅占十七分之一，与人类未来的漫长岁月相比，它更是短暂的一瞬。不能

用在短期内的表现来论一种文化的优劣。在过去的一个世纪中，自然科学经历了一个大跨步的发展，现代的科学观已大不同于一世纪前，甚至比三十年前也有大的变化。用现代科学观看中国传统文化，有点像辛弃疾的名句：“众里寻他千百度，蓦然回首，那人却在，灯火阑珊处”，既可以发现它有科学内涵，也能看到它的不足。那么从现代科学的角度来看，中国传统文化的优点和长处是什么呢？

一、什么是复杂性和复杂系统

二十世纪后半叶诞生的复杂性科学，使现代科学的观念发生了重大转变，开启了认识中国传统文化的科学性的大门。复杂性科学是研究复杂系统和复杂性的一门交叉学科，包括自然、工程、生物、经济、管理、政治与社会等各个方面。下

面我们讨论什么是复杂性和复杂系统。 世界上的很多系统都是由许多组分组成的，这些组分可以是相同的或者是不同的，它们之间的相互联系可以是复杂的，也可以是简单的。晶体是由大量的组分（原子或分子）组成的，但是这些组分排列得井然有序，它们仅在平衡位置附近轻微地振动(图1)。在研究晶体的一般性质时，我们并不把它当作复杂系统。

气体是由大量的分子组成的，比如说每立方厘米中就有1022个分子。气体分子以完全无规则的形式飞来飞去，因此它们之间进行着频繁的碰撞(图2)。如果我们只对气体压强和温度或压缩率等特定的性质感兴趣，我们可以用统计力学的方法得到简单的公式，我们也不认为这些是复杂系统。但是，如果我们想跟踪研究每个分子的运动，就会发现它们是如此复杂，以致根本不可能预测，因为每个分子运动的初始条件只要有一些微小变化，它的随后状态就会发生急剧变化，正如图3所示的钢球那样。这些微小变化是不可控制的，因而这个分子的运动也是不可预测的。 因此，系统的复杂性不仅表现在它们是由大量数目的组分所构成的，而且还表现在它们具有

复杂的行为，我们所称的复杂系统是指具有较高复杂性的系统。如何定义复杂性和复杂系统呢？ 代数复杂性的概念可以作复杂性的现代定义的例子。至少在某种程度上，一个系统的状态可以用一系列数据来描述，这些数据可用数字表示，它们构成一个数列，因此我们只要定义这种数列的复杂性就行了。考虑一个具体例子，比如：l、4、9、16、25、36等数字构成的数列，我们发现这个数列可以由自然数n的平方得到。每当给出一个数列时，我们就进行类似的研究，确定是否存在一个计算机程序和一组初始数据(为了规范,假设均为图灵机)，用它们可以计算出整个数列？它们若存在并能表达出来，则程序和初始数据的最短长度便是代数复杂程度的量度；若它们的长度大得难以表达（甚至不存在)，则这样的系统就称为复杂系统。

我们可以在不同层次上来研究一个复杂系统。例如，可以在宏观层次上通过对宏观行为的研究来处理人体或其它动植物，或者在中间层次上研究各个器官的功能，或者在微观层次上研究DNA的化学特性。如果想寻求系统的普适定律，我们需要决定在哪个层次上来研究更合适，在微