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从整体向下来研究非线性防御系统 —— 中医的启示 周东浩 （山东省临沂市中医医院，276002） E-mail ：zdh759@126.com 摘要：资料表明：对感染、创伤、休克以及全身炎症反应综合征到多器官功能衰竭等 一系列病理过程是由同一套的自主反应系统导致的，这套系统涉及神经、内分泌、代谢以及 免疫炎症之间复杂的相互作用，只有把这套非线性防御系统作为一个整体来研究，刻画它状 态的变化，才能有效的调控它，可是由于这套非线性防御系统的超级复杂性，系统生物学从 下向上的研究在这方面存在着几乎不可克服的困难。 可是，中医却从整体出发，从上向下对非线性防御系统的状态变化进行了有效的刻画， 通过比较分析发现：这种从上向下的研究牢牢把握住了非线性防御系统的整体性，在简化研 究程序、刻画和调控系统状态以及直接把握非线性防御系统整体属性等方面比较从下向上研 究具有优势。其实从上向下和从下向上这两种方法是互补的，从上向下的研究结论最终必须 得到从下向上的对非线性防御系统网络结构的严格科学的证明才更加全面可靠，从下向上的 研究也要注意借鉴从上向下研究的成果以求简化程序，未来我们应该把两种方法结合起来， 这也许是中医给未来医学发展最重要的启示。 关键词：系统生物学，营卫学说，非线性，多器官功能衰竭 1、背景 当现代医学从器官、细胞、基因乃至分子一步步解析，20世纪的生物学也经历了从宏 观到微观的不断发展过程，然而人们在对医学科技飞速发展取得的成就不断欢欣鼓舞的同 时，面对着复杂性疾病的困惑，基因解释的局限、多器官功能衰竭治疗的疑难等种种问题以 及海量的研究数据，迷惑和疑问也与日俱增——人们曾经 寄予厚望的基因研究并没有能够 真正解开疾病的奥秘，此时，系统生物学作为对现代还原的一个反动诞生了，很快受到了各 国科学家的重视，成为目前西医的一个前沿学科。 根据系统生物学缔造者胡德的定义，系统生物学是研究一个生物系统中所有组成成分 （基因、mRNA、蛋 白质等）的构成，以及在特定条件下这些组分间的相互关系的学科[1]。 也就是说，系统生物学不同于以往的实验生物学——仅关心个别的基因和蛋白质，它更加关 注的是基因和基因之间、基因和蛋白质之间以及蛋白质和蛋白质之间等要素之间的相互关 系，试图从相互关系着手，通过计算机仿真，建立起从分子到细胞、器官、进而到生物体水 平的坚实知识结构，从而理解生物系统的整体性质，也就是说。系统生物学走的是从分子、 细胞到整体的从下向上的研究道路。 系统生物学研究各个要素怎么通过相互作用涌现整体性，这要求我们对每一种相互作 用都有比较深切的了解，差之毫厘，就可能谬以千里，然而我们明确的知道，对于由大量结 构和功能不同的元件组成的人体系统，以及这些 元件相互之间选择性和非线性的动态相互 作用来说，我们所知道的还远远不够，而且即使在所要研究的系统的各部分联系已经基本清 楚的情况下，海量数据的处理也是个难题，对此系统生物学采取了理论假设和计算机仿真的 - 1 - 方法来弥补，但由于生物系统的极端复杂性，如何合理的选择 参数，如何简单而有效的建 模，这种方法实行起来存在着极大的困难，所以系统生物学虽然号称通过研究相互作用阐明 分子、细胞、器官乃至整体各层次的性质，可是目前系统生物学研究却只是集中在基因组、 蛋白质、细胞这些比较低的层次或心、肺等特定系统，人系统整体性能的阐明对它来说还是 遥不可及的未来。 然而临床却不能等待，在休克、多器官功能衰竭等危重病和系统性红斑狼疮、糖尿病 等多因素致病性疾病的研究中，系统一词已经越来越受到重视，正如Seely[2]所指出的，创 伤、休克、感染以及多器官功能衰竭的病理过程是由同一套相互联系的复杂非线性自主网络 系统反应的，它涉及免疫、内分泌、代谢、神经和炎症等复杂的相互作用，过去的很多研究 已经表明：在这样的复杂网络系统中，单单抑制某一个单一成分的结果常