人体复杂系统科学探索

出版时间：2012-1  出版社：科学出版社  作者：佘振苏,倪志勇  页数：336  

内容概要

人体是最典型的复杂系统，正在成为复杂系统科学的主要研究对象之一。钱学森晚年致力于研究人体，提出了许多重要概念和思想。本书继承和发展了钱学森的系统科学、人体科学和思维科学的思想，从系统哲学、科学原理、应用技术和工程实践四个层次构建了研究人体复杂系统学的理论框架，建立了研究人体的广泛的科学基础，即人体系统科学。该理论试图建立薛定谔有关人的完整科学图景，为开展包含意识在内的生命科学研究提供原理和方法。
本书可供国家各级领导、专家和学者参考，也可供系统学和研究人的相关学科的本科生和研究生参考。

书籍目录

第1章 人体系统科学发展的必然性
1.1 社会发展呼唤人体系统科学
1.1.1 医疗发展的需求
1.1.2 教育发展的需求
1.1.3 社会管理发展的需求
1.1.4 重构科学图景的需求
1.2 科学发展创新人体系统科学
1.2.1 量子物理学发展的启示
1.2.2 生物化学发展的启示
1.2.3 非线性、非平衡态物理学发展的启示
1.2.4 复杂性科学发展的启示
1.2.5 生命科学的新发展
1.3 作为自然科学与社会科学之桥梁的人体系统科学
第2章 钱学森论人体系统科学
2.1 现代科学技术体系
2.2 钱学森论系统科学
2.2.1 开放的复杂巨系统的概念创新
2.2.2 综合集成体系的认识论和方法论创新
2.2.3 钱学森系统科学的新发展
2.3 钱学森论人体科学
2.3.1 人体科学的内容
2.3.2 钱学森的人天观
2.3.3 钱学森人体学的新发展
2.4 钱学森论思维科学
2.4.1 思维科学的内容
2.4.2 思维科学研究方法
2.4.3 钱学森思维科学的新发展
第3章 人体系统科学综述
3.1 人体系统科学概论
3.1.1 什么是人体系统科学
3.1.2 与钱学森现代科学技术体系和系统科学的关系
3.1.3 人体系统科学的创新
3.1.4 人体系统科学的意义
3.2 人体系统科学的基本组成
3.2.1 人体系统科学的哲学观
3.2.2 人体系统科学的科学原理
3.2.3 人体系统科学的应用技术
3.2.4 人体系统科学的社会工程实践
3.2.5 对钱学森人体学的创新
3.3 在人体系统科学下的思维科学创新
3.3.1 康德与黑格尔的思维有机体思想
3.3.2 当前思维和认知科学的基本问题
3.3.3 思维活动的神经网络动力学模型
3.3.4 对钱学森思维科学的创新
第4章 人体的复杂系统本体论
4.1 人体系统科学呼唤新的哲学观
4.2 还原论的局限
4.2.1 什么是还原论
4.2.2 本体还原论的起源和成就
4.2.3 生命科学中的还原论及局限
4.2.4 系统生命观的兴起与挑战
4.3 传统东西方哲学的人天观
4.3.1 西方传统的人天观
4.3.2 东方传统的人天观
4.3.3 西方学术界对东方思想的关注
4.4 人体的复杂系统观
4.4.1 钱学森的人天观理论
4.4.2 一元二面多维多层次的人体复杂系统观
第5章 人体系统科学的研究方法
5.1 人体系统科学的认识论
5.1.1 钱学森的中介认识系统论
5.1.2 人体系统科学的三条认识论原理
5.2 人体系统科学研究的方法论
5.2.1 还原论方法论
5.2.2 系统科学的研究方法
5.2.3 人体系统科学研究的方法论创新
5.3 人体系统科学研究的实践论
5.3.1 还原论的实践论
5.3.2 基于复杂系统思想的实践论
5.3.3 大成智慧的实践论——专家研讨厅体系
5.3.4 人体系统研究的技术平台——复杂概念网络
第6章 人体复杂系统科学原理
6.1 人体系统的自组织原理
6.1.1 自组织原理
6.1.2 人体的功能态与系统的内稳态
6.1.3 人体系统的自组织过程研究
6.1.4 进一步的科学问题
6.2 人体系统的开放性原理
6.2.1 人体系统多层次开放性与负熵流
6.2.2 饮食对人体系统的多层次效应
6.2.3 社会群体对人体系统的作用
6.2.4 人体系统的生命节律
6.2.5 进一步的科学问题
6.3 人体系统的层次结构原理
6.3.1 地球生命系统的结构层次性
6.3.2 人体系统的多层次耦合作用原理
6.3.3 多层次的意识能量模型
6.4 人体系统的能量原理
6.4.1 生理能量
6.4.2 心理能量
6.4.3 心理能量研究的展望
6.5 人体系统的进化原理
6.5.1 人体系统的可塑性
6.5.2 人体生理功能增强的神经活动机理
6.5.3 意识对人体生理心理的塑造性作用
6.5.4 进一步的科学问题
6.6 人体系统科学的若干前沿科学问题探讨
6.6.1 涌现的本质和系统复杂度的度量
6.6.2 生物进化规律:基因型与表型,进化距离
6.6.3 生命与智能的起源
6.6.4 意识的本质
第7章 人体系统科学的应用技术
7.1 人体系统优化技术的概念与方法
7.1.1 人体系统优化技术的概念
7.1.2 人体系统优化技术的方法
7.1.3 增强人体健康的系列优化方法分析
7.2 性命双修的人体系统高级优化过程
7.2.1 个体生命的自组织原理(兼论人生的意义与价值)
7.2.2 社会有机体的自组织原理(兼论以德为本的含义)
7.2.3 个体生命的能量原理(兼论德的层次结构)
7.2.4 个体生命的开放性原理(兼论心身并练的技术)
7.2.5 个体生命的意识层次原理(兼论人类良知的本质)
7.2.6 个体生命的进化原理(兼论人生修炼的科学内涵)
7.2.7 正确运用人体系统优化技术的要点
7.3 人体系统优化技术的医学意义
7.3.1 治疗与康复医学
7.3.2 未来医学技术的发展趋势——系统医学
7.4 心身并练的技术实践
7.4.1 应用于肿瘤患者的康复
7.4.2 应用于中耳炎康复和人生观提升
7.4.3 应用于冠军运动员的培养
第8章 人体系统科学的工程实践
8.1 人体社会系统工程的内涵
8.1.1 人体社会系统工程的概念
8.1.2 人体社会系统工程的基本模型
8.2 人体社会系统工程的实例
8.2.1 中医现代化系统工程——现代人体综合知识库建设
8.2.2 社会管理的系统工程——县域落实科学发展观的系统分析
8.2.3 大成智慧工程
8.2.4 钱学森之问与科技帅才的成长
第9章 总结和展望
9.1 人体系统科学的总结
9.2 人类社会的进化
9.3 展望:第二次文艺复兴与中华民族的伟大复兴
后记
参考文献

章节摘录

第1章 人体系统科学发展的必然性 自文明诞生以来，人类在认识世界的同时，也在不断认识自身。除了积累对人体生理结构与心理功能的认识以外，更无时不在追寻对生命和认识本质的理解。这些认识对人类改善自身的生活和生产实践活动起到了关键性的指导作用。近代自然科学诞生以来，尤其是20世纪以来，与人体相关的知识积累数量超越了以往任何时代。然而，社会学家莫兰（Morin）在世纪之交仍然指出，现代文化呼唤对人的启蒙性认识。所谓启蒙，实在是因为关于人的知识积累并没有导致人们对生命形成系统的认识，有关人体的科学认识表现得支离破碎。而导致这一现象的根本原因在于人体系统的复杂性。 社会实践呼唤人体的复杂系统模型 在医疗领域，一方面，对人体的片面的、还原论的认识造成了误诊率居高不下和耐药性等医疗难题；另一方面，对外在干预手段过分的依赖性，造成医疗费用的居高不下，社会健康保障系统难以维持。这使得构建有效的、可持续的社会医疗体系成为各个国家普遍的难题。解决这一难题的根本途径在于发展新的医疗知识体系，而这一体系的基石就是人体的复杂系统模型。 在教育领域，管道式和大脑人等传统的学习模型都无法满足充分开发人的德、智、体、美等多层面潜能的需求，教育实践需要对人的认识（思维）建立全新的复杂系统模型，需要按照人类认识的复杂性本质来创新教育理论。在社会管理领域，还原论支配下的政治、经济、文化生态与社会多层次多元化需求的结构之间日益形成对立，成为社会和谐发展的障碍。社会是个体人的集合，对个体人的复杂性认识，必然导致对群体人（社会）的新见解、新视角。 作为一个对特殊模型人的研究，运动训练学以生命复杂体――运动员为核心，试图最大限度挖掘运动员的身心潜力，并在指定时间地点（竞赛）完成最大限度能力释放的一项高强度的实践活动。但是，建立在运动解剖学、生物化学、生理学和心理学等人体还原论认识基础上的传统运动训练学，难以解释精神疲劳等复杂人体现象，难以克服运动训练带来的健康损伤。在对包括心理、意识、精神、意志在内的复杂人体开展运动训练原理的创新是必然的。 科学发展为构建人体复杂系统模型奠定了新的基础 21世纪几大领域的科学发展为构建人体复杂系统模型奠定了新基础。 在物理学领域，量子力学的发展正在创新人类对于宇宙、生命和社会的基本观念，为统一物质与精神开辟了崭新前景，并有望为中国传统朴素的人天观奠定坚实的科学基础。 在生命科学领域，对人体的探索已经深入到细胞分子层次，对生命系统的功能的描述正在催生新的科学――系统生物学；而神经科学和心理学正联合探索人体身心层面的相互关联。由于技术手段的飞速发展，对人体系统的多层次、多层面的探测手段日新月异，产生了前所未有的海量信息，正在催生复杂系统的新思想和新理论。 更为重要的是，系统科学、特别是复杂系统科学的兴起，使人们有可能将传统朴素的人天观与现代科学形成的大量细节知识综合起来，从而建立起人体的复杂系统模型。 这就是本书探索建立的人体复杂系统科学（以下简称人体系统科学）。 人体系统科学以自然科学的知识、方法论为基础，以社会科学的核心要素――人作为研究对象，试图建立如何研究人的结构、功能、思维与行为等规律的普遍性原理。人体系统科学未来的发展目标，是实现对人类自身认识的飞越，并在新的高度上建立对人体的系统性认识。这些关于人的认识，将成为未来医学、教育学、社会管理学和运动训练学，乃至等诸多社会科学学科分支的理论基石，推动社会各项事业的更有机、有序、高效并可持续性地发展，从而广泛影响社会实践。 综上所述，人体系统科学将成为自然科学和社会科学的桥梁学科。在21世纪，复杂性社会的可持续发展与复杂性科学的蓬勃兴起，为人体复杂系统科学的诞生提供了必要的土壤和时机。 1.1社会发展呼唤人体系统科学 1.1.1医疗发展的需求 医学社会史专家波特（Portey），曾对现代医疗（西医）社会发展史进行了系统研究。他指出：“医学正在经历一次严重的危机……尽管医学已经取得了巨大的成就，但人们现在对医学失望和怀疑的气氛更浓。20世纪60年代乐观主义的摇旗呐喊已消失殆尽。青霉素发明产生的激动、心脏移植带来的喜悦、1978年第一例试管婴儿出生的欢呼已不复存在。相反的是，人们对遗传工程和生物技术发展可能带来的后果的恐惧日益增长。反应停事件的灾难，医源性疾病的增加，癌症、精神分裂症、多发性硬化、老年痴呆以及其他退行性疾病研究进展的缓慢，都加重了人们对现代医学的怀疑。与此同时，随着保健费用不断增高，人们不堪重负，在主要西方国家隐约出现了医学转向的前景。医学科学的发展会使得许多人负担不起医疗费用吗？医学将屈从于增加费用和精确度，而减少利用的反比定律吗？”波特的观点是深刻的，现代医学正在面临着一系列的挑战。 1.毒副作用、耐药性与复杂疾病 （1）化学药物的毒副作用。 西药是西医学的主要治疗手段，是医学进步的主要体现。在过去的一百多年里，人们开发出了大量的、对疾病症状有明显效果的化学药品。 但是，任何化学分子所引发的人体反应都不是单一的。原本被制造用来克服某个症状的药物，同时具有其他的负面效应。例如，用来降低血压的ACEI（血管紧张素转化酶抑制剂）能够激活缓激肽，从而引发咳嗽；而用来降低血脂的西立伐他汀能够使心肌溶解，甚至能够造成死亡。 化学药物的大量使用，使药物病和药源性疾病也不断增加，如药物致畸、致癌等，已开始引起人们的严重不安。 （2）传染病的困惑。 对传染病的抑制，一直被认为是现代医学的最重大的成就之一。然而，波特指出：“我们没有理由相信，福利的增加将自动免去感染性疾病的侵袭。如果艾滋病尚不足以打破这种自鸣得意的话，那么流感流行足矣。1918年爆发的西班牙流感杀死了大约五千万人，病毒学家声称这类流行病的爆发是不可避免的。在撰写本文时，远东禽流感的爆发又显示出一些警告的征兆。在21世纪，随着更大更拥挤的城市的增加和远距离旅行的频繁，流行病的扩散速度将比20世纪流感暴发时更快”。看来，对传染病的斗争并没有必胜的把握。21世纪初，在我国肆虐的SARS，大家对之仍记忆犹新。预防和抑制传染病还需要进一步的手段和方法。 （3）抗药性和耐药性。 抗生素曾在经济发达国家使细菌所致疾病大大减少。公共卫生和抗生素的结合，使传染病的死亡率下降极快，因此，1969年美国卫生总监觉得可以宣告现在已经是“可以把关于传染病的书收起来的时候了”。然而，细菌耐药性的发现以及超级耐药菌的出现，打破了人类自认为已经征服了传染病的幻想。病原微生物已经演化出抵抗抗生素的本领，正如它们过去在进化史中的表现一样。细菌、病毒的进化和抗药性，向西医提出了挑战。抗生素的发现导致了人类与细菌生物群体之间仿佛展开了某种军备竞赛。 以葡萄球菌为例，它是最常见的感染的病原菌。1941年，这种细菌几乎可以全部被青霉素杀死。到1944年，已经有了能产生分解青霉素的酶的菌株出现。今天，95%的葡萄球菌株都对青霉素有一定程度的抗药性。20世纪50年代中发明了一种人工半合成的青霉素，甲氧青霉素，能杀死这些抗药菌株。今天，细菌又同样演变成抗甲氧青霉素的抗药菌株，需要开发更新的药。20世纪80年代用于临床的环丙沙星曾经使人们抱有很大希望，但是现在纽约有80%的葡萄球菌已对它有抗药性。 令人惊讶的是，纽约城三分之一以上的结核病人是由一种对抗生素拥有抗药性的结核菌所致。“因多抗药性结核菌致病的病人只有50%的生存希望，这与发明抗生素以前的情况同样严重”。 有学者认为，“超级耐药菌已经出现，如果不尽快研制新型抗生素，那么在这场与病菌的战斗中，最终失败者将是人类”。2010年8月《柳叶刀-传染病》中的两篇文章 指出，印度次大陆的很多病人都带有一种称为NDM-1的基因，它能改变细菌，使它们对大部分抗生素都产生耐药性。沃尔什等写道：“NDM-1很可能成为一个世界范围的公共卫生问题，并且需要国际社会的共同监督。” （4）应对复杂疾病的无奈。 人类疾病谱的改变，特别是城市病，富贵病、身心疾病、精神疾病、焦虑症以及疲劳症等，催生了复杂疾病这一概念，令以清晰逻辑思维为特色的西医难以应对。如今，在大多数疾病面前，无论是普通的感冒，还是危害人类健康生存的心脑血管疾病和肿瘤，以及老年退行性疾病，人类都显得无奈。工业化、全球化的进程加快，新发和再发传染病的危害和威胁也在不断增加，使公共卫生机构应接不暇。 近20年来投入科研资源最大、科技成果最多、消耗资源最多、诊疗费用增长最快的几大疾病，如心脑血管病、肿瘤以及艾滋病等，其总的发病率和死亡率并没有明显的下降。在基因层次上一劳永逸地解决疾病的幻想也逐渐破灭。近年来人们发现癌症、糖尿病、心血管疾病等复杂疾病，并不是由单一基因所决定的，而是由一个复杂的基因网络所决定。 肿瘤研究的历程表明，致癌基因的概念极显幼稚。分子生物学的一项划时代成果表明，以DNA为核心的生物大分子控制着细胞的分裂、生长与凋亡。因此，从分子水平上来看，基因变异催化肿瘤的产生，如果找到致癌基因，就找到抑制致癌基因的方法，也就能够解决癌症问题。曾不断有报道称发现了某种致癌基因。可是，究竟有多少种基因参与了肿瘤细胞的产生呢？2006年《科学》杂志报道，美国约翰・霍普金斯大学癌症研究中心的研究人员宣布，他们成功破译了乳腺癌和肠癌的全部基因密码。研究显示，有近200个变异基因帮助肿瘤生成、长大以及扩散，这些变异基因绝大多数都是以前所未知的。 对于某种特定的肿瘤或癌症，必然拥有一个包括一系列基因和蛋白质在内的生物功能网络。也就是说，肿瘤的形成并非决定于单一的致癌基因，而是涉及细胞分化和生长的多系列的基因组和多步骤多系统的变化。由于涉及的分子类型、数量很大，与肿瘤相关的分子网络是一个复杂网络。从微观上，通过注射疫苗等化学分子对这个网络进行控制，是治疗肿瘤的可能途径。大量从事肿瘤研究的分子生物学家正致力于这项工作。但可想而知，解读这个复杂网络，并且筛选出优化的调控途径，需要漫长的时间。即使产生突破，由于长期研究所引发的高昂研发费用，必然造成不菲的治疗费用，社会医疗保障体系能够承受吗？ 至少，经过近四分之一世纪的努力，许多学者已经认同，癌症是一种复杂疾病，涉及一系列基因谱的动态变化。正常细胞的癌变是一个极为复杂的过程，它涉及诸多方面：自我形成足够的生长信号、对生长抑制信号不敏感、细胞凋亡的逃逸、细胞增殖的失控、血管生成的激活以及组织的浸润和转移等。而当癌变细胞形成一个肿瘤的时候，不仅仅是癌瘤细胞的集合，而且组合了快速成长的血管和其他组织，成为系统上已经区别于原始组织的一个相对独立的肿瘤器官，是机体内部一个叛逆的独立王国。人们已经认识到，对肿瘤和癌症认识决不应该仅限于基因分子层次，生活方式、情绪波动以及食品污染、环境恶化都在癌症发生发展过程中起着举足轻重的作用。那么肿瘤和癌症患者的康复就必然需要一种系统观，而这意味着人体观、健康观以及医疗观的深刻变革。 2.高昂的社会医疗成本 （1）生活医学化的悖论。 现代医学正导致生活的医学化，即把日常生活的方方面面化入医学范畴。一方面，人们对医院里进行的越来越多的、似是而非的诊断检查迷惑不解。层出不穷的诊断化验，随之而来的就是广泛而昂贵的治疗费用。另一方面，人们又不自觉地将自身的健康依赖于医疗。在美国，医生不提出治疗方案就会受到行为不轨的指责，医生和病人的焦虑在螺旋式交替上升。新疾病的出现，例如中国2003年的SARS，又常常引起恐慌。现代医学批评家伊里奇（Illich）提出的生活医学化概念，是指表面上的全民医疗保障，正在创造一个（社会）无法控制的怪物，即生活医学化导致高昂的医疗费用，导致社会卫生医疗体系的不堪重负。同时，在医学科学技术飞快发展的同时，大众和政府对医疗服务的不满意程度却有增无减。 （2）高昂的医疗社会成本。 现代医学在不断地进步，但进步的直接后果是医疗费用的急剧上升。据统计，美国每年仅用于癌症一项疾病的医疗费用就达2000亿美元。据统计，美国在1980～1993年期间，医疗费用占GDP的比例从1.2%上升到14%，2008年已上升到17%。金融危机加速了这一比例的上升。经济学家认为，如这一比例达到25%，则整个社会经济将被停止、崩溃。 （3）社会卫生医疗的公平体系。 社会卫生医疗体系，本应该救助社会底层的人们，即减少穷人的发病率和死亡率。然而，结核病的发病率和死亡率没有发生应有的下降，主要是因为结核病 药物耐药性的出现，长期的治疗有赖于开发有效的疫苗，但研发疫苗的工作日益成为与病毒演变所开展的一场军备竞赛，“几乎没有制药公司愿意花费资金来开发（针对结核病的）新的有效药物”。在发达国家中，富裕阶层的艾滋病患者的死亡率确已显著下降，但对于穷人来说却远非如此，因为药物费用的过于昂贵。因此，尽管研究人员做出了最大努力，取得的成效仍十分有限。 波特在《剑桥医学史》中还指出，在当代的发达国家，国家卫生服务已成为政治足球，并且日益成为社会分化和政治斗争的筹码。保险业和议会对医学界怒气冲冲。在富裕国家，贫困者依然得不到足够的医疗；在缺乏国际援助的发展中国家，疟疾和其他热带病仍在肆虐。曾被认为已得到有效控制的白喉和结核病，在俄罗斯和其他工业国家卷土重来。艾滋病的流行，已摧毁了疾病将被人类征服的信条。 诚然，人类与疾病的对抗将是一项永恒的事业，任何一项医学成就，或者一个医学体系都不可能一劳永逸地解决问题。新问题总会呈现。但是，在当代科技高度发展的同时，医学进步的步伐以及社会医疗保障体系的普及化是相对落后的。建立高效低廉的社会医疗保障体系，应该打破原有的思想框架。这一努力，对于处于经济和社会高度发展的十几亿中国人的医疗保障体系建设来说，显然尤为重要。

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《钱学森科学技术思想研究丛书:人体复杂系统科学探索》可供国家各级领导、专家和学者参考，也可供系统学和研究人的相关学科的本科生和研究生参考。

用户评论 (总计7条)

•   "人体复杂系统科学探索“一书，的确为当今中国知识分子的一部值得一读的书，像钱学森这样真正的大科学家当代甚至未来百年都不一定再有了，如果按照钱老所设想的实施实现，中国一定在不远的将来会成为强国，屹立于世界之林，达到中华民族的伟大复兴
•   原以为是钱先生的著作，后来发现作者不是钱先生，不过内容 还是非常不错的，人体科学嘛，很厉害的
•   引领21世纪科学发展的纲领之作。
•   书是正版的，质量不错，下次买书还来这儿
•   我一直都是佘老师的崇拜者，有幸聆听过佘老师及其学生的四五次报告，印象深刻，对于佘老师的这本书，渊博的知识，优雅的文笔，高屋建瓴的态度使我如痴如醉。哲学是一切科学的高阶逼近，佘老师从哲学的角度提示我们该怎样研究复杂系统，我相信这本书肯定会对研究复杂系统的人们有所帮助！
•   我只是一个普通女人，我含泪感动于我是钱老要让他的人民过上幸福有尊严的生活的人民中的一员。我感恩钱老，感恩余老师及他的学生。我看不起那些只知道骂娘的中国人，看看这本书，看到人类未来看到默默无闻的伟大。
•   给老师买的，内容不清楚，但是快递和包装都是不错的