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古代血液循环概念的局限性及其现代阐释

　摘    要：　通过分析古代医学方法论指出了血液循环概念可能是导致生物医学模式缺陷的根本原因。血液循环概念是一个成功的科学范式，但它是在机械还原论思想指导下完成的，因此，人体结构失去了整体性。在系统论思想指导下提出了一个新的人体认识方法——血管体视角，即把一个血管供应区域看做一个功能整体，同时看做一个复杂网络的节点，把血管体之间的功能联系看做边，从而构建了一个血管体复杂网络。从古代医学的朴素认识到血液循环理论，再到人体血管体复杂网络，是一次否定再否定的认识过程。
 
　　关键词：　血液循环; 血管区; 血管体; 还原论;
 
　　Abstract：　　By analyzing the epistemological view of the ancient medicine,this paper points out that the concept of blood circulation probably is the ideological root-cause of the defects of the biomedical model.The Discovery of Blood Circulation Theory is a perfect modern science paradigm but an embodiment of mechanical philosophy in Harvey's time,which results in losing the wholeness of the body.Basing on the system theory,the angioholisty view is proposed.The angioholisty as a node means gluing different issues which are supplied by the same source artery together into a functional whole,and interaction of different angioholisty is regard as edge,the nodes and edges present a network model of body.The ancient medicine of simple materialistic,the blood circulation of mechanism,and the angioholisty network of complex science constitute a cognitive process with negation and re-negation.
 
　　Keyword：　blood circulation; angiosome; angioholisty; reductionism;
 
　　哈维的“心血运动论”具有很高的历史地位，包括恩格斯等人在内均把哈维发现血液循环视为现代医学的开端。今天中国初中的生物课本中就已经向学生讲解血液循环的内容。心脏作为一种提供机械力量的“泵”、动脉血管逐渐分支成为毛细血管网并逐渐汇合成为静脉、毛细血管网内血液与实质组织发生交换作为三个主要特点构成一个“血液在封闭的管道内循环流动”的图像，这就是现代“血液循环概念”的主要内容，作为一个“科学概念”呈现给大众。概念是反映认识对象的本质属性的思维形式，凝聚着人类全部认识成果，也是人类认识的新起点。在概念的内在矛盾中包含着尔后的判断、推理和理论体系演化的一切萌芽[1]。
 
　　从认知角度看，血液循环概念不仅仅是一个客观事实，也是当前人类去研究人体功能时的一个思维的出发点。初中生物教科书的第一章和第二章就是讲解呼吸气体交换和血液循环；中学生的大脑认知内存在血液循环概念之后，再去学习其他人体结构功能。因此，所有的人体医学概念都离不开血液循环。正如洛克曾在其《人类理解论》中说：我们的一切知识都是建立在经验上的，而且最后是导源于经验的。因此，任何现代人所观察到的人体结构，必然先通过内心预设的血液循环概念来反省所感知的人体结构，这个认识过程非常自然，如同潜意识，这样一来，人们对人体的理解才能够与血液循环概念底层的哲学认识论不冲突。
 
　　在血液循环概念提出之后，紧接着人类就把心脏+血管（动脉和静脉）管道+毛细血管+血液综合为一个整体，命名为“心血管系统”，也叫循环系统。之后又相继提出消化系统、运动系统等概念。系统为最高的人体层次，人体分为九大系统；在系统之下为器官；器官之下为组织；组织之下为细胞；细胞之下为细胞器、囊泡；再之下为分子、原子。在人体层次建构过程中，对器官、组织的认识都是以实体结构为主，功能表现以实质功能为主，而把血管+血液看作是独立于器官实质之外的，专属于心血管系统的下级器官、细胞，进而建立了以各个器官实质的生理病理为特点的现代医学体系。今天我们到医院去，看到的招牌都是消化内科、神经内科、心血管内科等名字，具有按照器官实质分类的特点。从分科特点也可以看出，现代医学的一切内容都是建立在血液循环概念基础之上的。
 
　　1977年恩格尔曾经提出对当前的生物医学模式批判[2]，但并没有指出血液循环概念与身心二元论和还原论的密不可分的关系，也没有指出血液循环概念必然会导致生物医学模式的出现，或许人们已经习惯性地把血液循环作为观察认识人体的起点而不能自知、反思、质疑，也就不会再思考是否能够不使用血液循环概念去观察事物。这种现象正如同波普所说：一切观察都充满理论，绝没有什么纯粹的，不偏不倚的脱离理论的观察[3]。
 
　　血液循环概念如同一个变色眼镜一样，久戴而不自知。因此，必须首先提出新的、而且完全不使用血液循环概念的人体认识理论，才能有新的人体认识，才能促进新的医学模式的发展。笔者通过工作经历发现中医的穴位和西医命名的皮穿支在全身分布上具有高度重合性[4]，在进一步对中医基础理论研究中，认识到中西医的差别起源于血液循环概念的提出。借助于最新的现代解剖学认识（血管体概念）以及中医、数学物理学科的一些知识，本文尝试提出对血液循环的批判并提出一种新的人体认识理论。
 
　　1、 早期人类对人体的认识方法
 
　　通过医学史研究可以发现，即使在血液循环发现之前，中西方的古人研究人体也都是从解剖开始的，古人并不是像现代人认为的那样不重视解剖。既然进行人体解剖，必然会观察到脏器和血液，中西方古代医学家描述过人体的大体解剖结构，但都把医学的重点放在思维的抽象性上，通过对解剖结构的高度抽象的总结来构建人体功能体系，成为一种自洽的医学基础理论。
 
　　医学史中记录了不同时期不同文明的解剖内容。比如中医《灵枢·经水篇》说：“外可度量切循而得之，其死可解剖而视之。其脏之坚脆，腑之大小，谷之多少，脉之长短，血之清浊，气之多少……皆有大数。”这段话证明了中医进行过很多次人体解剖实验，对尸体和活体都做了详细的观察，并提出“大数”这种具有统计意义的概念。例如，医学史记载古埃及的赫罗菲卢斯先后进行了600多次人的尸体解剖；古罗马的盖仑使用与人类的身体构造相近的猿猴进行解剖，他的《论解剖学的步骤》一书的记载和描述非常详实而准确，也非常接近当代的《解剖学实习指导》的内容[5]。
 
　　古人必然会观察到肉眼可见的心肝脾肺肾等人体内部脏器以及血液、大脑等人体组织，但受限于古代技术条件，古人无法观察到诸如“血液在一个封闭的管道内循环流动”这种事实，古人不可能沿着解剖-组织-细胞这种越来越精细的观察之路继续前进，于是古人把“抽象思考”作为医学的发展重点。如在中医里，侧重解剖的脏腑概念演变成了按照抽象功能划分的藏象学说；中医的“视其外应，以知其内脏”的抽象认识方法，至今依旧在使用，并且在临床上取得了良好的效果。中国古人的“阴阳五行”学说，和古希腊人提出的“四元素说”、古代印度人提出的“五元素说”等学说一样，本质上都是对人体进行高度抽象思考后得出整体性理论。
 
　　通常，构建完成人体认识理论后，解剖就不是医学发展的主要问题，因此解剖学就慢慢不被医者重视，不再进行诸如“如何解剖”之类的思考。这一点在今天也同样发生，例如，今天的心脏内科医生基本上不懂四肢运动系统的解剖；现代医生已经习惯于按照天然的包膜间隙作为分割器官的边界，很少有医生想过把不同包膜内组织看作是一种“器官”。还有一种现象就是掌握了抽象思维方法的医生会认为认识理论的重要性要高于解剖，理论推导得出的结论要正确于肉眼观察到的事实，比如与哈维同时代的一名生理学家费尔纳尔就认为：“对事实的采纳必须要以一个先验的思想为依据，在认识人体生理机能的过程中看到和体验到的事实只有通过思想的反省才能被接受，只有切合其先验理论主题的事实才具有价值。”
 
　　哈维提出血液循环概念之后很长一段时间不被认可，直到显微镜发现了毛细血管网。很多人认为是显微镜证实了哈维的预测，笔者认为这个说法过于狭隘。显微镜的出现，让人类的观察能力进入更细微的世界，极大地增加了人类的知识广度和深度。正如恩格斯所说：“这种原始的、素朴的，但实质上正确的世界观是古希腊哲学的世界观，而且是由赫拉克利特最先明白地表述出来的：一切都存在，而又不存在，因为一切都在流动，都在不断地变化，不断地生成和消逝。但是，这种观点虽然正确地把握了现象的总画面的一般性质，却不足以说明构成这幅总画面的各个细节；而我们要是不知道这些细节，就看不清总画面。”血液循环的提出之所以被公认是现代医学开始的标志，一方面因为血液循环概念先知般地给出了一个“细节画面”，另一方面也因为同时期显微镜发现带来的知识量的井喷，这些知识连同血液循环概念构成了一个更大更详细的画面，血液循环概念能够把这些画面更好的分类和组织；而中医的藏象、经络概念由于其理论的高度抽象性，始终无法使用显微镜所发现的海量的细节，因此无法更进一步发展。
 
　　2、 血液循环概念的成功经验
 
　　2.1、 确立了科学研究中的实验精神
 
　　把观察和实验结合起来成为事实，并且让事实停留在“确定性”层面上，摆脱神学和权威的影响。在当时，神学对医学的干扰很大，如塞尔维特提出心、肺之间的小循环学说，被宗教裁判所视为异端判处火刑；同时，当时特别迷信权威、按照经院哲学模式训练出来的教授并不亲手进行解剖，而只照本宣读盖仑的解剖学论述，由助手按他所读的内容进行解剖。这种场景与科学实验精神无关，反而是佐证权威、强化权威的一种规训过程。
 
　　2.2、 确立“数学论证、模型、假说、验证”的科学方法
 
　　哈维做了这样一个简单的计算：已知左心室每分钟跳动次数乘以心脏跳动时泵出量，这样得出一小时的泵血量是体重的3倍。这个血量显然任何器官都无法容纳它而不被胀破，只能是循环。“我们不得不称之为血液循环运动，就好象亚里士多德说空气和雨在天空中竞争着循环运动一样。”假说-验证模式也成为后世医学研究的“范式”。
 
　　2.3、 与当时的科技水平、科技思想紧密互动
 
　　当时是机械论思想盛行的时期，哈维提出来的就是一个机械模型，把心脏比喻为一个位于中心的“泵”，并与宇宙模型做类比，心脏像太阳一样位于中心。对存在毛细血管的预测并不是哈维书籍的主要内容；哈维尝试过用机械论的思想解释消化系统和运动系统，都以失败而告终。
 
　　3、 血液循环概念的局限性
 
　　经过四百多年的发展，血液循环概念已经成为新的“先验思想”，人们已经不再对人体解剖方法有不同的看法，因此，无人意识到血液循环概念在一开始出现时就具有的先天局限性。
 
　　3.1、“科学”的形而上
 
　　实际上，还原论就是一种“形而上”的思维。恩格斯在反杜林论中说，“在形而上学者看来，事物及其在思想上的反映，即概念，是孤立的、应当逐个地和分别地加以考察的、固定的、僵硬的、一成不变的研究对象”。1977年恩格尔在评判现代生物医学模式时使用的“还原论”一词来自奎因在《经验论的两个教条》一文中首次使用的“reductionism”（还原论）；还原论用来指这样的理论主张：“相信每一个有意义的陈述都等值于某种以指称直接经验的名词为基础的逻辑构造。”现代医学的每一个术语都是一个“直接经验的名词”，医学研究的对象往往放在一个“孤立的”环境中，方便研究者能够“逐个”的研究其变化的过程。
 
　　形而上表现为现代医学的“解剖”与“功能”是分开描述的。现代医学的解剖实质种类虽然多但依旧可数的，但是功能种类却不可数，在现代医学里，描述功能必须基于一个明确的实质。如有一个常见的说法“肾脏的功能是产生尿液”。仔细辨析这句话就会发现：尿液是一种客观的实质，离开“尿液”这个实质，我们无法描述肾脏的功能。如果想描述肾脏对心脏的影响，只能通过借助某种物质的传递来描述，如肾脏内的肾素经过血液循环到达心脏对心肌有某种作用。因此，现代医学里的“功能”，实际是一种联系，任意两种实质之间的联系。这样一来，“功能”的种类就很多，因此只能挑重要的来说，比如提到肾脏功能就想到“泌尿功能”，而肾脏各种内分泌的作用往往被忽视。相比较而言，中医的功能描述，比如“脾主运化”，并没有依托某一个具体的解剖实质，也没有局限在某一个具体实质内容内，“运化”只是一种运动特点。
 
　　现代医学以“直接经验名词”命名各种解剖结构，用各种结构之间的联系作为各自的作用机制，即“功能”；并在此基础上建立了各个器官的生理学，进一步建立了以解剖实质变化为标准的病理学，从而形成了现代医学的各个分科门类。因此，当前医疗中的一些问题也就必然产生，包括恩格尔所指出的“这一模式假定疾病可以利用可测量的生物学的（身体的）变量标准的偏离来进行完全的解释”。在这种认识方式下，现代医生必然选择去依赖仪器产生的“精确”数据，而不关心整体情况以及心理、社会因素的影响。
 
　　例如，肾动脉狭窄会导致高血压，但颈动脉狭窄通常不导致高血压而只是导致头晕。现代医学的解释就是肾内存在肾素，肾动脉狭窄-肾缺血-肾脏内肾素血管紧张素启动-血压升高是一个链条式反应[6]。实际上，这些链条的前后因果性并没有得到严格性的证明。有很多例外的情况，比如外伤性肾脏萎缩并不会导致高血压，有一些肾炎也不会导致高血压，这时就无法使用肾素-血管紧张素的反应链条来解释，就选择另外一个反应链条来解释，而实际上，肾素-血管紧张素的链条依旧在工作。由此可以看出，目前的医学理论只停留在物质层次，以物质的关联性为解释疾病的方法。生物学机制是一种生物物质概念的列举或排列，并不能像数学物理概念一样可以通过演绎推理发展出来。
 
　　对疾病现象进行解释时，往往找一个特异性物质或者找到某个物质的某一种链式反应过程，然后把这个物质的物理量变化作为疾病原因，以及下一步治疗的靶点。而实际人体中，物质种类繁多、数以万计，每一种物质都参与多种链式生化反应；现代医学的解释只能选择最主要的一个机制，其他的非主要情况往往被忽略。在找不到特定的生物物质，或者参与的生物物质种类太多时，就无法确定主要路径，找不到好的治疗方案，生物学解释就变得苍白而无用。
 
　　在以物质作为主要研究对象时，数学在医学领域的作用就只能限于“数学统计”这一门类，而强调运动、相互关系的数学分析、逻辑推导等学科在生物学医学领域毫无用武之地。
 
　　3.2、 以不恰当的方式分割了整体
 
　　血液循环诞生的时代，正是机械论盛行的时代[7]。因此，血液循环概念下的人体结构具有机械论的特点，器官划分以客观存在的腔隙（或者包膜）作为标准。哈维在提出心血运动论时坚信：“通过器官不同的结构可以推知不同的功能，相应地，相同的器官结构不可能会有不同的功能。”[8]因此，血液循环视角下的器官都有一个客观腔隙或者都被一个包膜包裹而其他实质组织有明显界限。而没有客观腔隙的都归为一个器官，比如全身皮肤作为一个器官，深筋膜算作皮肤的一部分，而实际上筋膜和皮肤的生物性质差别非常大，也可以作为一个独立的器官[9]。
 
　　器官要发挥功能必须有活性，即血液在器官内的流动以及器官的新陈代谢，血液和血管的功能也是器官功能的一部分；也就可以说，血液的组织实质和血管组织实质是器官解剖实质的一部分。尽管现代医学中的器官并没有明确阐述器官概念是否包含血管+血液，但是存在“心血管系统”“血液系统”这种概念时，在描述器官时必然侧重于器官的解剖实质，而非血液+血管+实质这个密不可分的整体。
 
　　与中医对比，二者差别非常明显。在中医中，器官实质和藏象是两个层次的概念，中医对解剖实质的描述较少，实质脏器的概念通常不使用。中医常用的是藏象概念，比如肾藏，不是肾脏，功能是“主水主生殖”，也就是肾藏不仅仅包括肾脏实质还包括了睾丸功能。
 
　　如果要创造新的人体理论，需要创造一套新的医学术语，不能使用原有血液循环概念中的术语，也不能使用中医概念体系中的术语。现代医学词语内涵过小、过于偏重解剖实质，而中医词语的内涵过大。笔者新造一个“血管体，英文angioholisty”用来作为一个基本的专用词语，其内涵不同于既往中西医概念体系中的术语。
 
　　4、 血管体概念的解释
 
　　随着科技进步，外科医生吻合血管的口径越来越小，因此，出现了一门新的学科———显微外科。显微外科医生致力于将人体自身的某一块组织移植到另外一个组织区域来修复人体，最常见的缺损是外伤导致的四肢的骨骼和皮肤缺损。针对组织移植的挑战，1987年澳大利亚解剖学者Taylor等[10]提出了“angiosome”概念。人体皮肤的每一支动脉均有一个明确的供血范围，分支呈树形分布，所到之处即称之为解剖学供区（anatomical territoiy），有人把angiosome翻译为“血管区”，显然“血管区”是一个血液循环概念体系中的解剖学术语。
 
　　在angiosome概念之上，把血管+血液+实质组织三者看做一个整体，侧重功能，而非解剖边界，提出一个新概念，中文翻译为血管体，英文为angioholisty,angio通常用来表示血管，holistic意思为“整体的”，hoslism意思是“整体论”，angioholisty意思是围绕血管的所有成分的功能整体。在这个原则下，肾脏是一个肾血管体，心脏是一个冠状动脉血管体，可以按照人体解剖中血管的名称命名出大大小小的血管体。
 
　　血管体概念有以下几个特点：（1）整体性：血管搏动+血液组织的交换+器官实质组织作为一个整体，血液也可以看作血管体与外界联系的一个介质。血管体概念比中医的藏象概念要更小、偏实质，而比原来的解剖实质概念要大、偏功能。（2）动态性：血管体是一个血液不停由动脉进入同时由静脉流出，同时进行新陈代谢物质交换的整体，观察这个整体不能是物质的绝对数量而是差值，包括差值的变化以及差值的比例值，比如氧气在入（动脉）和出（静脉）之间含量的差值。（3）同质性和异质性：所有血管体都有一些共同的参数，比如含血量、耗氧量等等，都是同一种性质，叫同质性。在血液循环概念下，各个器官只有各自的个性化标准，比如肝脏的指标是转氨酶的数值，肾脏功能的指标是尿素的含量，这就是异质性。在血管体概念中，各自个性化指标依旧可以使用，但多了一项“差”指标，比如血流量差、耗氧量差，比如肝血管体出入时氧含量的差值，血糖的差值等等，用“差值”来表述功能。（4）联系性：血液循环概念下血管+血液是一个独立的心血管系统，神经也是一个独立的系统。而在血管体视角下，血液循环和神经一样都是一种连接结构，而具体的血管结构特点、血液信号特点和神经信号特点则是一种连接的方法和种类。以药物伟哥（西地那非）为例，伟哥能够治疗肺动脉高压和阳痿，那么肺和阴茎这两个部位就有了一种连接，虽然这种连接的具体结构内容是什么还有很多未知，但是对同一种外界刺激（可以是药物，也可以是其他方式比如针灸）的同一类反应，就是一种连接结构存在的外在表现。（5）生成性：由受精卵发育到胎儿，可以看做是受精后的复杂系统的一个演化过程。既往胚胎学研究都以器官发育为主题进行研究。胚胎血管有两种发育行为，一个血管新生和血管发生，血管发生与神经发育是并行伴行的。可以把人体看做先发育为一个个微小的血管体岛，这些岛在胚胎发育两个月后开始新生为各个人体器官，也就是说这些血管体在胚胎早期就已经各就各位；所以，我们可以通过成人的血管体位置反向推断其早期血管岛的位置以及基因表达特征。同样，在成人后的人体必然遗留早期血管体发育过程的一些痕迹，这些痕迹可以表现为某种连接性，这种连接性就是伟哥能够治疗阳痿和肺动脉高压的原理。
 
　　5、“血管体”与当前科技前沿技术的关系
 
　　使用血管体概念去理解人体，为当前各个新兴技术的应用提供了巨大的空间，其中两门学科可能关系最大。
 
　　5.1 、光声成像技术
 
　　光声成像是近20年来新兴的一门技术，主要利用光声效应来成像。短脉冲光源作为激发源照射生物组织，生物组织吸收光能以后产生光致超声信号，携带组织光学吸收信息的超声信号被接收后，利用成像算法反演出生物组织吸收结构的可视化图像。光声成像技术可以通过直接测量血红蛋白含量、红细胞流动速度可实现对血氧饱和度、血液流速、力学参数等的成像和数据化。在当前技术状态下，光声成像设备已经能够辨认出人体的血管体并进行血管体“差值”的测量。随着这个技术的进一步发展，把人体按照血管体来划分并进行血管体之间的数据运算就可以成为现实。或许将来医生想知道肝功的数值并不需要抽血，而只需要对肝脏进行无创的光声成像即可，甚至更进一步，通过体表的血管成像来全面了解内脏的生理状态[11]。
 
　　5.2、 复杂系统科学
 
　　当前系统生物学比较成熟的是生物网络研究：基因调控网络、化学反应网络、蛋白质相互作用网络，研究者借助组分之间的相互连接并构建一个静态的路线图，从而进一步研究在动态时形成的交通流以及控制方法[12]。
 
　　使用复杂网络技术也可以构建一个人体血管体网络，研究内容可以包括：（1）血管体系统的结构和层次：血管体分为几个层次，以多大口径血管或者以什么样的标准来划分层次，各个层次血管体之间相互作用的生物学机制及其对应的网络的拓扑结构是什么。（2）动力学研究：比如血管体节律是什么。（3）控制：人类精神意志如何控制血管体，药物如何控制血管体，针灸如何控制血管体。（4）生成机理：受精卵是如何发生为一个血管体早期岛，即将基因网络与血管体网络结合起来。
 
　　6 、总结
 
　　血管区（angiosome）概念最早由皮瓣外科医生提出，是因为显微外科学者需要描述复杂组织块的游离移植。其他医学学科并不面临这个临床问题，对血管区不熟悉，甚至认为血管区的概念没有价值。这种情形也同样出现在血液循环发现前的那些医生身上（比如上文提到的费尔纳尔）和现今的某些中医医生身上，他们认为当前对人体解剖和功能认识都已经定型，已经非常正确，只需要做一些微末的补充即可，没有必要再继续思考人体认识的方法问题了。现实中，除了外科医师偶尔在本专业报道几例解剖变异之外，人体大体解剖结构研究领域很少再有论文发表。当前医学的研究重点是在分子层面，比如蛋白质研究、基因研究等等。那么，今天医学界疯狂地寻找各种疾病的特异性分子与几百年前医生有关灵气性质的辩论，在思维认识方法上有区别吗？
 
　　由“血管区”到“血管体（angioholisty）”是一次思维跨越。“血管体”并不难以理解，在古代朴素唯物主义时代，各国的古代医学提出了多种人体结构理论，比如中医的藏象、气血营卫等学说，都是把观察到的解剖实质、血管、血液三者看做一个整体。“血管体”是人类对人体结构的最早的直觉认识。哈维提出的血液循环是对人类早期直觉认识的一次否定，而血管体视角是对血液循环理论的一次否定。从古代医学的器官到血液循环视角下的器官再到血管体，也是一次否定之否定的认识过程。
 
　　相比于血液循环概念的成熟，现在血管体视角非常稚嫩，没有成熟的临床应用。血管体和血液循环概念类似不同的眼镜；血液循环“眼镜”虽然很强大，能够观察到很多细节，但血管体“眼镜”会给人类呈现一个全新世界，更重要的是，人类要有更换“眼镜”的能力，不能让“眼镜”局限了视野。
 
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