从生物物理学角度探讨中医学中“气”的实质

从生物物理学角度探讨中医学中“气”的实质

（北京大学国情中心太极文化研究所 唐苏）

论文摘要：

    本文试图从生物物理学角度探讨中医学中“气”的实质，把从人体生理代谢过程中对应产生的声、光、电、磁、热、振动、电磁波等物理量能理解为中医学中的“气”，从而为进一步探讨经络实质，提供一些理论准备。

关键词：物理量能 物理量能信息流

    “气”的概念和理论是中医学及经络学中重要的组成部份，《灵枢?本脏》说“经脉者，所以行气血而营阴阳。”《黄帝内经》说：“所言节者，神气之所游行出入也。”又说：“凡刺之道，气调而止。”“气至而有效。”又说：“圣人传精神，服天气，而通神明。”《灵枢?决气》说：“中焦受气取汁，变化而赤，是为血。”
    古典医学专著中有关“气”的论述非常多，大体可以从几个方面分类。从对人体利害角度分析有“正气”、“邪气”之分，从对人体内外角度分析有“内气”、“外气”之分。从对人体阴阳平衡角度分析，又有“阴气”、“阳气”之分。而正气、邪气、内气、外气、阴气、阳气在一定条件下相互转化，气通过中焦（脾胃）调控将水谷之精转化为血，气血在经络运行，而调控阴阳达到人体的生理平衡。但是中医学中“气”的概念是现代人较难以理解的，不理解就难以接受，用现代科学的理论及成果来阐述中医学中“气”的概念，是帮助我们进一步探讨经络实质，促进中医现代化、促使现代科学能够接纳中医学的前提条件。
    本文尝试着从生物物理学角度来论述中医学的中的“气”的概念，从而证实“气”是物质的，用现代科学可以检测，是可以量化的。“气”到底是何种物质，它是如何产生的，它又是如何在经络中运行对人体的新陈代谢起调控作用呢。
    在展开中医学中“气”的实质分析之前，我们要做一些理论上的铺垫，首先要明确的是机体生化反应和物理变化的相互关系。
    细胞是组成包括人类在内的所有生物体的基本单位，由英国物理学家Hooke于1665年首先发现，从而开创了与人体健康及现代医学密切相关的细胞学。细胞量大小及形状有所不同但在结构组成上都有共同性。一般分为细胞膜、细胞质和细胞核三部分。细胞膜为三层结构，是由双层脂类与夹在脂类之间的球形或纤维形的蛋白质呈液状镶嵌结构，蛋白质伸延至膜的表面，在膜表面含有特殊的反应基团，如羟基、氨基及受体等。细胞质又称细胞浆，是细胞新陈代谢和物质形成中心，包括基质、细胞器、内质网、中心体、线粒体、高尔基体、溶酶体、过氧化体、微丝、包涵物等。细胞核又分核膜、核网、核仁、内有DNA、RAN、组蛋白、蛋白质、各种生化酶、染色体及尚未人知特性的纳米级生命小体，小小的细胞有着如此繁杂的结构，进行着各种复杂的生化反应、新陈代谢和能量转换，维持着细胞本身以至人体整个生命的延续。
    大量的科学试验成果证明，细胞以至机体在其新陈代谢的全过程中，同时对应产生：声、光、电、磁、热、电磁波、振动等各种物理量的变化。西方医学对细胞与机体的能量转换的论述大多集中在生化方面，而对细胞与机体的物理变化及能量转换缺乏定性、定量的研究和论述。现代生物物理学对机体的生物物理研究现处在单一的或某一方面的领域，尚未形成一个完整的、系统化的理论。这是医学和人体科学方面尚待填补的一个理论空白，当然这有待于现代科技的发展、检测手段的成熟和完善。生物物理学的发展是西方医学认识经络和中医学现代化的一个融合点、一个突破口。
    机体的生化反应和物理变化，还不能简单看成是事物的两个方面，而是你中有我，我中有你，同时发生，互相对应。机体的任何生理上的新陈代谢活动，都有物理方面的量值变化和形态转换。彻底搞清机体的生化反应和物理变化的互相对应关系，我们还有很长的路要走。下面对机体在生化反应的同时产生的一些物理变化做一简述：
①电：是生物体生化反应中得到普遍认可的一种物理量，电产生于一切生化反应过程，从微观上分析新陈代谢总是伴随着一连串的氧化――还原反应，伴随着电子从一个分子到另一个分子的转换[1]。细胞膜两侧Na+、K+离子流动时产生生物电。脑电、心电、肌电均是机体在新陈代谢过程中生物电现象。现在在美国等国新兴一种能量医学，就是基于测定生物电量来诊断人体是否患病，同时利用健康人的标准电量输入病患体内，达到治病的目的。
②磁：从物理学分析，磁电不分家，有电场，就有磁场，有电流通过时就有磁场产生。铁是人体生命过程中的重要元素，由铁组成带磁性的生物化合物，包括血红蛋白等及各种顺磁性的过渡金属元素，由静脉经心脏流向动脉，再经微循环系统流入静脉，循环往复，永不停止。按地球物理学所述，地球之所以产生地球磁场，分出南北两极，就是在地球内部高温融化的带磁性的铁化合物不停地流动。人体百来个器官共有800多种组织，就有因带磁性的铁化合物及顺磁物质在其间流动而产生的800多个小磁场，这些小磁场重叠组合形成人体一个大的生物磁场，生物磁场的存在对各种物理能量在人体内部的流动有重要意义。
③声波、振动：声波与振动是两个互相关联的物理量。物质的振动产生声音，而声波在传导过程中碰到结构相同的物质，又可引起共振，电子围绕原子核高速旋转，电子对电子云周边某一特定点，按一定时间间隔的碰撞就是振动频率，蛋白质、核酸分子的构象变化，会产生电偶极矩振荡，其振动频率为1011赫兹[2]。细胞膜自身就是一个良好的“谐振腔”，细胞膜内外某些大分子物质或物质团块的出胞与入胞，即产生振动和声波。另外，血液在血管内流动，淋巴液在淋巴管内流动，体液在细胞间隙中流动，心脏的博动，胃、肠的蠕动，肌肉的伸缩均产生不同频率的振动和声波。振动和声波也是人体生命过程中两个基本的物理量
④热：众所周知，物体的温度与构成物体的内部粒子（如原子分子）的运动状况，是密切相关联的，粒子运动越剧烈，物体的温度就越高。当物体温度高于绝对零度―273℃以上时，就要向周围物体辐射能量[3]，同时也会不断地吸收其它物体发散的能量，并把吸收的能量转化成热再辐射出去。整个自然界包括人体就是处在这种不断的辐射和不断的吸收能量的过程中，达到一个稳定平衡的状态。人体的一切代谢活动都是能量的转换过程：生化反应产生的热量又通过人体复杂的热平衡系统使它散发出去，使人的体温达到36.5℃左右。热能也是人体代谢的一个基本物理量。
电磁波：在生命活动中，细胞可出现膜电位的改变，产生生物电。如：脑电、肌电、心电等。细胞核、核膜、胞原浆、细胞器、细胞膜等均能产生1010―1012Hz的电磁波[4]。当疾病发生后，这些电磁波活动亦有所变异，人体的电磁现象的研究对人体科学包括经络传导有重大意义。
光：无论是可见光或不可见的紫外光、红外光、微波都是属于电磁波，生物光子学研究发现人体的发光现象，是源于细胞溶酶体引起的自由基脂质过氧化反应造成的。[5]细胞的新陈代谢的全过程也可以与其超微弱发光的强弱对应起来。
    通过以上论述，我们知道人体在生化反应的同时，对应产生：声、光、电、磁、热、电磁波、振动等物理量及其量值的变化，测定这些物理量的量值变化，就可以了解掌握人体的新陈代谢的全过程，这些变化的物理量能透过细胞膜注入到细胞间液中去，形成物理量能信息流，这就是中医学中“气”的概念。
    当然，用人体代谢过程中对应产生的物理量能信息流来解释中医学中的“气”的概念，这对于习惯用中医学固有理论进行思维的人可能还不易接受，但中医要现代化，要现代医学能接受中医理论，要那些用现代科学教育成长起来的人们接受中医，就必须要用现代科学的成果及相关理论来解释中医学基本概念，这是中医走向世界继续发展，最终成为世界认可的一门科学所必须进行的尝试。
    人体新陈代谢过程中对应产生的“声、光、电、磁、热、振动、电磁波”等物理量，在自然界也普遍存在，人体是一个开放型的耗散结构，不断与外界进行着化学能和物理能的交换来维持生命的延续，人体内物理量能信息流是“内气”，自然界的物理量能是“外气”。当人体健康时，在经络体系中充盈流动的物理量能信息流是“正气”，外界存在的物理量能某量值发生变化，超越了人体的耐受程度而导致人体生病时，就是“邪气”。健康的脏器所发射的物理量能信息流是“正气”，而病患部位所发射的物理量能信息流是“邪气”。在有统计学意义的基础上，将一定年龄段健康人群的物理量能数值定为健康标准值，高于此值则为阳亢，低于此值则为阴虚。
    人体约30万亿个细胞，均将其物理量能信息注入到体液中，形成人体整个区域的一种量能信息体系，这种体系反映制约调控了人体各部位的生理变化和全过程，这是人体的一种平衡调控体系。单体细胞通过量能信息注入体液，使人体掌控了解每个细胞的生理代谢全过程，同时单体细胞又从人体的量能信息平衡体系了解了平衡调控信息来规范制约自身的生理代谢过程。薛定谔教授指出：“生命的基本问题是信息问题。”单体细胞通过量能信息的交换，以细胞群的生理活动作为自身生理代谢活动的参照系。细胞群通过量能信息的交换以脏器系统的生理活动来作为自身生理代谢活动的参照系，机体内的某个脏器，通过量能信息的交换，以周围脏器系统（即整个机体）的生理活动来作为自身生理代谢活动的参照系，机体也是通过量能信息的交换，以外界环境的各种生化物理条件作为自身生理代谢活动的参照系，而机体全身的生理代谢活动，又是以单体细胞的生理代谢活动为基础。这种相互制约的生理平衡调控参照体系，就是人们定义的经络体系，细胞组织的物理量能信息流（气）以经络体系为载体，在经络体系内川流不息，充盈流动，从而实现了对人体新陈代谢的调控作用。

参考文献：

[1] 罗辽复，物理学家看生命，湖南教育出版社，1999.5，P147

[2] 陈长佑等，TDP的原理与应用，四川科学技术出版社，1988.2，P13

[3] 刘亚宁等，电磁生物效应，北京邮电大学出版社，2002.1，P41

[4] 刘亚宁等，电磁生物效应，北京邮电大学出版社，2002.1，P6

[5] 凌治萍等，细胞生物学，人民卫生出版社，2002.7，P45

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