• 2006-08-17

    一個「電磁人」的生命觀

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    tuenhai按:一位朋友推荐阅读的文章

    http://book.tngs.tn.edu.tw/database/scientieic/content/1991/00040256/0016.htm

    一個「電磁人」的生命觀

    【摘要】科學是求實證的,哲學是重推理的,把片斷的科學實證連綴起來,加以演繹和推理,應可啟迪未來科學發展的途徑和方向。本集試著提供一個開放式的園地,期待著讀者您寶貴的「通思」結晶。

    ~生命是生物個體與其環境進行交互作用時所產生的現象,進行這個交互作用的場所在大腦。偏偏中、西醫對生命各有一套不同的看法,孰是?孰非?生命究竟在那裡?生命場又是什麼?本文試從一個電磁學工作者的觀點來看生命。

    中、西醫學的發展與主命觀

    自從西學東漸,中、西醫之爭始終不斷。民國以來,即使有黨國耆宿在廟堂之上,為復興中華文化而大力倡導中醫「科學」化的研究,仍無法獲得台灣西醫學界的普遍認同及政府全力支持。這與在中國大陸各大西醫院中普設中醫科,以及對中華文化遺產,如太極拳、針灸、氣功科學等研究的不遺餘力,形成強烈對比。難道台灣的中國醫學只能在中華文化的餘蔭下偷生嗎?

    有人說中醫不科學,的確就目前而言,中醫是不夠科學;但是,科學又是什麼?(自從1980年代渾沌論問世後,傳統的科學觀念又引起了一次大革命。)西醫又夠科學嗎?如果夠科學的話,請問一下現代醫學生:生命是什麼?生命在那裡?

    我曾經打開一本大學生物學,試著去尋找生命的篇章,竟然沒有!從醫學院的林林總總的課程中,也找不到「生命學」一課!試問:不懂「生命是什麼」的醫學生,如何能去醫治生命(只好頭痛醫頭,腳痛醫腳),不懂生命是什麼的醫學生,又如何去「尊重」生命(管它什麼副作用)。當然,這不能怪他們,應該怪西方這個醫學教育的傳統與教條。

    幸好,在這二十世紀末期,西方現代科學家已發動了一次新的醫學革命,要破除三百年來自笛卡兒與牛頓以降的心物二分法與生命機械觀,不再把人體看作是一部由器官零件組合的大機器。譬如,從大分子機制所衍生出來的藥理學,只不過是生化科學上的一個巧妙誘餌,能騙得過某些大分子,卻騙不過整體生命,於是許多副作用隨之而生;雖然血壓是降低了,但是整個身體也從此進入了無止境的倦怠與無力期。

    顯然,近世紀以來的西方醫學發展,沒有掌握好正確的方向。細菌、病毒與免疫學的研究(第一次醫學革命),的確為人類解除了傳染病的威脅。但是,由於人類文明所帶來的心因性疾病,至今除了挖肉補瘡一計之外,似無良策。若進一步去探究它的癥結,將可發現:現代醫學是建立在以物質為基礎的機械生命觀上,而把疾病的原理定位於以物理、化學為中心的生理、病理與藥理上;它們所依恃的是物理、化學定律而非生物定律。事實上,積極探討生物定律,也還是晚近一、二十年的事。不過,與生物定律相關的生命的理念,卻早已深植於中國醫學中了。

    作為一個知識分子,常常背負著中華文化傳承的使命感。我不是學醫的,對西醫、中醫,均無素養。因此,在探索「生命」這樣一個形而上的課題中,常常會犯常識上的錯誤(套用金觀濤在他的《我的哲學探索》中的自嘲語);念起英文的生物名詞來,別人聽不懂我的,我也聽不懂別人的。(物理大師費因曼在他的《Mr.Feymann》一書中,也傳述了同樣的趣談!)。不過,我卻是一個「電磁人」,一個道地的電磁科學工作者,若以電磁力為主的「中」世界物質科學觀點來看,可能要比一般「醫學人」更接近於生命的真實。

    我曾經自問:西醫能治病,中醫也能治病,兩者醫術不同,醫理不同,藥理也不同,可是生命只有一個,那麼分合之點究竟在那裡?後來我終於悟出,兩者間的不同在於「生命觀」──對生命的看法。

    西方的生命觀是從身(body)到心〔mind,實際上只及於腦(brain)〕,東方的生命觀是從心到身(不問腦為何物)。西方由於近世紀以來物質科學的發達,他們的醫學著重於以生化與生物物理現象為基礎的生理學、病理學與解剖學,皆以局限性的物理、化學定律為本;東方由於早期受陰陽易理及老子天人合一哲學思想的影響,發展出一套以自然為本的整體觀醫學理念,是從對宇宙間萬物化生的觀察中得來的,可以說是以自然定律為本。老子的「反者道之動」與「弱者道之用」是最偉大的自然法則,老子從他的道體與道用的兩大法則中,洞察了宇宙的真實。

    由此可見,東、西方對生命的看法各執一端,一個由「物趨於心」,一個由「心趨於物」。由於物質科學的發展具客觀驗證性,容易為理性主義者所肯定;心科學的發展有賴於主觀的認同或見證,較難掌握(目前行為心理學家對瑜伽術內臟運動的研究,已突破了此一樊籬)且成效緩慢而較不顯著。但是,孰優孰劣,切不可作一時論斷。中醫應肯定西方醫學的就病論醫的實證態度,西醫也應認同並學習東方醫學對生命整體觀的看法及諸如:禪定、瑜伽、超覺靜坐、氣功、太極拳等御心養身的預防醫學之道。明瞭個中道理後,中醫、西醫合璧研究才是正本之道。畢竟就目前最新的身心醫學觀來看,人體自然的免疫系統的良否才是疾病肇生的主因。例如免疫系統中傳遞信息的化學傳遞素,受控於大腦的視丘,而視丘則似乎又受控於更高層次的、由意念或思維所代表的心。

    心場與生命場

    從上述生命觀的理念中,我已經把諸位的注意力帶領到「心」與大腦或「物」之間的層面上去,也就是心、物交互作用的場所。從物質科學的觀點看,那應當是大腦中的神經元網路吧!於是,馬吉紐(H.Margeneu)在他的《生存的奇蹟》(The Miracle of Existence,1987)一書中,提出了「心場」(mind field)的看法。因為從人體生命的整體看,心是經由大腦中化學傳遞素或激素的分泌去主宰身體;同樣地,依據最近的實驗證明,身的回應也可以經由同類化學傳遞素回饋至心。神經元網路的功能是可以理解的,但仍然是物的層次,如何能把它提升到心的層次,而在一念之間,可以改變神經元網路的結構,或神經突觸(synapse)間的分子結構;或更具體的講,去改變那些分子結構中所儲存的信息檔案或稱之為記憶的圖樣呢?換言之,心場究竟是什麼?

    世間有許多事物的「存在」,並不一定需要經過客觀的科學驗證,主觀的認同便可以達到幾乎百分之百的肯定。人人都做過夢,因此夢的存在,無需驗證(儘管現在已可以用REM的眼球運動實驗證明);同理心(意)的存在,也無需客觀的科學證明便可予認同。因為人人都知道一舉手一投足皆是心意所致。事實上經過瑜珈術訓練,人也可以用意念或心意控制內臟活動;經過氣功訓練,人也可以控制體內血液的流量分布;經過太極拳(推手)訓練,可以很快地對外來的人身攻擊作出最快的肌肉反應;事實上經過種種譬如禪定、超覺靜坐(TM)等的訓練,人已經不自覺的在控制著體內無形的免疫系統。我們已可以意識到心在身上所扮演的角色,科學的證據愈來愈多,你能說它們不科學嗎?那是眼光短小的「科學人」自以為是的執著,科學的求證到現在還沒有達到定於一的境界,科學理念本身包括量測求證的方法,也無時無刻不在演進之中,如今連傳統的科學觀念不是也起了革命嗎?

    我曾經在書上看到一句話,今日的科學,便是昨日的巫術。今日的愛國者飛彈對上了飛毛腿,又與封神榜中的飛劍鬥法何異。今天認為不科學的事(實),只要不是傳言或誇大,說不定明天就變成了真科學。你今天認為活生生的由科學實證或物理、化學定律所驗證的生理、病理學,在明日自然定律所綻現的奇花異景中,說不定只是一朵籬邊的小黃花。在晚近的渾沌理論中,已發現這些現代物理定律所描述的,只是生命現象規則中的一些小規則而已!還有許多不規則中的規則正逐步在綻現中。因此,一味反對中醫的西醫人,不可故步自封;有權決定經費分配的政府人,應該深切反省,總不能一手持著復興中華文化的旗幟,一手又撐起中醫不科學的大纛。

    「心場」是一個新名詞,但頗有東方生命觀的意味。不過,在西方醫學發展史上,一度頗為流行的卻是生命場,其實那不過是生命的機械論者把他們無法理解的生命現象,捏成了一個燙山芋丟給哲學家去傷腦筋的課題罷了。不料,這個燙山芋卻吸引了我的興趣,主要是來自我對生命的「電磁觀」理念。

    在我執著的觀念中,既然電磁力主宰著我們這個包括有機體在內的「中」世界(宇宙四大力中,「大」世界的宇宙以重力為主,原子核「小」世界則以強力、弱力為主),包括有機體在內,因此也應該主宰包括形成生命個體的生命場(先不去界定它是什麼)在內,它總逃不脫電磁力範圍。這一生我有幸成為「電磁人」,因而使我具有比一般人更好的條件去探索這個生命世界。

    既然如此,我就試著用電磁的眼光,來解剖這個生命場(有興趣的讀者,不妨參閱本刊「通思集」〈主宰生命的人體電之謎〉各文)。所謂生命場,它必須要能行使有關「生命」的功能,那麼生命又是什麼?簡單的說,生命是生物體與其環境(包括內、外環境)交互作用(包括能、物質與資訊)時所產生的現象。對人體來說,產生這個交互作用的場所在大腦,所有外界感官信息的傳入,都要經過大腦的篩選,因此它可以視而不見,也可以聽而不聞;所有體內生理狀態信息偵測與調節亦在大腦,用以確保「體內平衡」(homeostasis)。

    事實上,這還不夠,因為生命現象中最主要的還包括發育與生長現象,器官或肢體的修補再生與癒合現象,乃至於老化與死亡等。我們不妨把這些「生命是靠負熵(negative entropy)飼養大的」,或「生命機體在熱力學第二定律所界定的最大熵的熱寂(heat death)海中,自成一個有序化的綠島」。這些太專業化的觀念放在一邊,先集中注意力到能行使或完成上面說的生命現象的功能上,尤其是形成生命個體結構的形態發生學上。不過,我們要先從細胞間的通信或信息傳遞講起,畢竟從生命的定義上看,交互作用才是展現生命現象的基本功能,其次再推展到促使形態發生的生命場。

    形態發生場、生命場與電磁場

    生命機體為適應環境,都透過感官系統與外界交換信息,生物為調節並確保體內平衡,組織間除了能與物質的交流外,還交換著信息(信息可承載於能及物,前者如電磁能的頻率、波長或相位上,後者如大分子的形構上,見下文),而內穩節律系統的脫序都表示隱伏著生命的危機。信息的傳遞大致可分三個系統:一個是神經電性傳導系統,一個是透過如血流的化學分子傳信系統,譬如激素大分子,包括神經與神經相互啣接的突觸間隙中的神經傳導素在內(第三個系統見下文)。神經訊息的傳導有數位式的(digital)信號,如神經軸上的搏碼調變(pulse code modulation, PCM)信號,也有類比式(analog)的信號,如突觸間隙中經量化的分子濃度的梯度變化,其中有興奮性的,也有遏阻性的。

    以上無論是神經電位的傳導,或化學分子的傳遞,歸根究底都是離子電荷的功能,都是一種電(磁)的現象。不過化學傳遞素所傳遞的信息,源起於分子的電子形構識別(ECI)比起神經電位信號要確實可靠,當然也可以用相似的人工合成的假(藥)分子去騙它。前者像書信,後者像電報。其實人體中所有的信息發送體與接收體,乃至於信息本身,都不過是大大小小不同的分子或離子而已,要說它直接間接都會受到電磁場的影響,應不為過;所要考慮的只是電磁場的大小特性與人體本能的調節功能。

    事實上,電場可以促進骨折的癒合與神經樹突的接合,已經是臨床上的應用了。因此,這裡所介紹的第三個系統便是細胞或組織間的電(磁)場系統。細胞的內生電流與組織間的內生電場,早已經實驗肯定,否則腦電圖、心電圖、肌電圖從那裡來?只是對於人體內部主宰生長、發育、再生、修補的這個形態發生場(也可以叫它作生命物場)的本質,認識還不夠清楚。不過,這個形態發生場將是電場或由電的力場所形成的生物能場,應是無可置疑的。形態發生場若是胚胎發育、生長與組織成形的主體,那麼,這個形態發生場就應該是電(磁)場(試看胚芽的尖端生長現象與電的尖端放電多麼神似,都有集中化的電流密度與電位梯度),也應該是西方物質科學所謂的生命場了。我的此一看法與普渡大學R .B. Borgens的推論不約而同(請參閱Electric Fields in Vertebrate Repair, 1989, Alan R. Liss,p.109)。這也就是前文中,我曾經戲說電磁人比醫學人更接近於生命真實的道理,這也是目前西方開始盛行電磁生物醫學研究的道理。

    生物機體的自我組織與耗散結構

    提到「場」就會想到量子理論,如果形態發生場的本質是電磁場,那麼目前分子生物學的研究層次就要升高一點,也可以說是降低一點,至少要到原子的電子軌域的境界。由於分子間展現生命現象的交互作用行不及遠,有局限性,只有從(量子)場的觀點,才能超越個體分子而布局成一個連續的形態場或一個組織的生長模型。這裡牽涉到分子與細胞的自我組織理論,我想引用由美國普林斯頓高等研究所沃爾佛萊姆(S. Wolfram),模擬細胞自動機(cellular automaton)所作的一張電腦自我組織演化圖,來加以說明。

    圖中有一線性長條a的胡亂碼,若以格中的實點(‧)表「1」,空格表「0」,則只需應用簡單的二進位求和規則,即可求得長條a'上各對應格中的碼,為0或1。此一規則為:長條a'上任一空格中的二進位值為長條a上各對應格左右兩側格中二進位碼的和,但只取用其個位。若左、右皆為0或1,則a'對應格為0;否則,若一個為0,一個為1,則a'對應格為1。依此類推,經若干多次的推算或演化以後(可用個人電腦演算),便可得到如圖中上方所表示的,一個粗具形態化「模樣」(請注意我使用「模樣」這二字的含義見下面說明)的規則化圖型。(依據研究生朱保龍的複驗,線狀週期的出現為96行,環狀線性則為48行,其中尚有多種特性如修補性仍在測試中。)

    這個「模樣」給科學家一個極大的啟示,其中似乎暗示著:在某一規則下,形態發生場或生命場自我組織或演化的過程。雖然,純數學的推演似乎缺乏真實感。假若我們能把上面的胡亂條碼換成其他胺基酸分子或神經細胞,再把上面的簡單的二進位加法規則改用一個物理法則,最好是用自然法則(因為,自然法則超越物理、化學法則,才有可能推演出不可逆的生命現象)來取代。譬如用電荷、電位或離子濃度向量加法,來模擬神經網路中的突觸間隙群,是否會「演化」出一個具有自我組織的神經網路或記憶圖像,乃至於意識與「心場」呢?

    生物經自我組織所形成的結構,就是普里哥金(I.Prigogine)1977年獲得諾貝爾化學獎的「耗散結構」。當然這個結構理論並不限制在生物系統中,同樣可以應用在社會學系統中。先以一個處於遠離平衡點的渾沌狀態的原子分子集團為例,當某一(熱)能在通過其中而耗散時,便會在原子、分子間引起一陣的交互作用,於是在熱力學最小能量原理及「自我催化」的作用下,形成具有最有小熵值的有序化組織。它也可以說是一種超分子組織,它不以原子的間隔為時間尺度,而以非平衡態的宏觀參數為時間尺度,如:秒、分或小時,這或許是生物節律的來源吧。再舉一個不甚妥切的比喻:社交場合中個別的男男女女,在熱烈的舞會或聯誼的交互作用下(一種耗能過程),也會一見鍾情的(所需結合能最小及秩序性最高)成對結合而形成家庭(當然實際上該比喻所敘述的情況,例外恐怕比較多)。也有志同道合的組成各種社團或幫派,而產生各種有序化的社群組織。這也正合於老子自然哲學中「弱者道之用」的萬物形構結合的原理,它也是自然定律的最佳寫照。

    生命的特異性

    複雜奇妙的生命個體如果說不是神創造的,而是由原子、分子經由自我組織形成的,的確難以令人置信,但是事實是如此,又無可否認。不過它所依據的不僅是單純的物理、化學定律而是自然定律,也就是自我組織的原理,它展現在我們正探索中的形態發生場或生命場中。

    前述人體內的這第三個信息系統,目前只知道是以「DNA遺傳基因」為自我組織的基本,但如何會發展出一個個模樣相似(都有鼻子、眼睛)而細部長相又不同的人類個體呢?讀者若再多看一下前面的那個電腦碼演化圖,還可獲得另外一個啟示:每個人的外表「模樣」雖相似,但生命本體結構卻並不完全相同。這還只是指有形的身體結構,那無形的心的「結構」,包括群體生命在文化基因傳承下所促成的意識形態與思想背景上的差異,以及個體生命與心智在不同的(教育)環境下所演化的結果,更是大相逕庭。

    基於心身的關聯性以及心對大腦及免疫系統的影響,因此,我認為以人為對象的環境危害統計,在定義上便有待商榷,這跟關在籠中一胎長大的白老鼠或貓的生命或存活率的統計,不可混為一談!也因此而使我懷疑各種環境污染對人類生命的危害或存活率,過於保守的統計數字,因為每個人的生命都是特異的(unique)。過去在討論有關電磁環境危害生命的會議或公開講演中,我曾經不只一次的強調生命的這種特異性,是不能夠用所謂生物統計的存活率來表述的,尤其是在電磁(場)環境的污染方面。因為它的影響所及是遠比一般藥物毒性(或稱副作用)試驗,廣泛且具整體性,它所涉及的不僅是人體的體內平衡調節系統,更直接透入到各組織、器官間的整合用的信息系統,乃至於生命場與心場。對正常的人而言,人體為適應體內、外環境的調節功能非常強;但是對那些身、心自我調節功能或免疫功能欠缺的人,若引用生命統計或存活率來作評估與生死論斷,對他們豈不是太不公平!

    為了求證我電磁人的這種直覺想法,我開始去搜索「生物人」或「科學人」的看法,下面我摘引美國科普作家戴維斯(P.Davies)於1989年所出版的《宇宙藍圖》(The Cosmic Blueprint,第147~148頁),對本篇作一個暫時的結束。戴維斯引用生物學家諾貝爾獎得主梅達華(Sir P.Medawar)及物理學家艾沙塞(W.Elsasser)的話語說:「沒有兩個活的動物是等同的,即使兩個毗連的細胞也不是一模一樣的。當(生物)個體一旦出現時,生命的特異現象即已發生,於是物理定律便不再能解釋所有(生命)現象了。」

    因此,我的看法是:要了解「真實的」低層次的生命功能(例如人體生理行為),必須要從高層次的生命功能〔例如:心(場)或意識〕著手。畢竟真正主宰生命及宇宙的是自然定律而非僅是單純的物理、化學定律。

    談了半天,還是沒有談到真正的心場,它涉及到人類意識的演進與語言的形成,更關係到人類的記憶與思想。尤其,生物定律又是什麼?還是留待下一次再補述吧。

    (本篇為本人於1990年十二月一日應美國波士頓東、西生命科技研討小組(為一華人科技同好社群)之邀,假MIT校區以「試從量子生物科學觀統合東、西方對生命場的看法」為題,所作講演之後述稿之一部分,當場的批評指教也給了我許多啟示。)

    馬志欽任教於台灣大學電機系;本刊編輯委員



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