中医学物理基础探析

中医学物理基础探析

田树勤

沈阳铁路局沈阳车务段前甸火车站（退休），辽宁 抚顺  113000

摘要：中医的治病实效已经历了几千年的实践检验，但因为其理论根基不能融入科学体系而屡次险遭废止。文中以基本物理规律为基础，肯定了中医的气、经络、阴阳、五行，均有着物理上的一一对应关系，并进行了充分验证。这意味着所谓的现代医学，是不完善医学。以科学的逻辑思维对气血关系进行重新论证，在肯定了传统中医的气血关系同时，也明示了传统中医对气血关系的理解，还存在着一定的偏差。这说明中医确实存在一些糟粕，需要科学地“取其精华，去其糟粕”。以中医理论为基础，应用现代科学技术，吸取现代医学成果，必将是未来医学发展的趋势。

关键词：气，经络，迁移现象，复杂系统科学，阴阳，五行

1.引言

无数实践证明，人类提出的所有关于认识自然的理论中，科学是唯一能自我修复、并不断逼近真理的理论。无论是现在还是将来，科学都将是人类认识自然界最可信服的唯一理论体系。在任何领域，只要科学所及，一切都得让路。

中医两千多年的文化传承，在短短不足两百年的时间里，几乎已完全被现代医学（西医）所边缘化，其根源就是因为中医的理论根基，没有科学依据，即中医理论无法融入现代科学体系。那么中医的物质根基--气、经络，是客观存在？还是古人凭空抽象出的概念？这是目前亟需回答的问题。

西医建立在解剖学基础上，看不见或不能为现代仪器所检测的东西，便认为不存在。但随着时代的进步，现在不能被检测并不代表将来不能被检测，如在显微镜发明之前，便因为不承认病菌的存在[1]，而造成了许多不必要的医疗死亡。这说明，西医是随着科学进步而进步的医学，其对人体这一极复杂系统的认识还存在着许多空白。

从疗效看，即使在医学如此发达的今天，西医对许多疾病的疗效，仍逊色于中医[2]，如许多功能性疾病、病毒感染、疑难杂症等。这表明西医对疾病的认识，仍存在着一定的局限性。而历经两千多年的中医，虽然不否认其存在一些糟粕，但总体上仍符合客观实际。

尊重事实，对于任何理论都不可以罔顾，科学更是如此。科学是不断发展的理论体系，过去不能解释的现象，不代表将来不能解释。西医的理论根基是科学，中医的理论根基是阴阳五行学说。从目前看，这是两个格格不入的理论，不存在肯定或否定另一方的逻辑关联。真理是唯一的，实践是检验真理的唯一标准。打着科学旗号反中医，是对科学的亵渎和背叛。

为了将中医学纳入科学理论框架，许多有识之士对中医进行了科学化尝试，如利用经络上电阻小于其它部位而证实了经络的存在[3]，还有用数学模型描述五行理论等[4]。但这些尝试显然不能解决，中医学的基石—气、经络、阴阳、五行，如何对应科学的基石--物理学定律或科学理论。这是中医科学化必须回答的问题，这个问题不解决，中医科学化只能是空谈。

2.气和经络的物理基础

2.1.物质迁移现象

由气体分子运动论可知，当气体处于非平衡状态（气体内各部分的温度、压强、密度不同或气层间存在相对运动）时，气体内部将有能量、动量、质量从一部分向另一部分的定向移动，这就是气体的迁移现象[5]。其中，温度差引起的迁移称为热传导，其微观本质是分子热运动能量的迁移；气层间相对运动引起的迁移称为内摩擦或粘滞，其微观本质是分子定向运动动量的迁移；压强差和密度差引起的迁移称为扩散，其微观本质是分子的迁移。

其实，液体和固体，也同样存在迁移现象，只是迁移速度差别较大。液体转变为气体称为蒸发，固体直接转变为气体称为升华，此也可视为一种迁移现象。迁移速率与压强差、温度差、浓度差及气层间的相对运动速度有关，其差值越大，迁移速率越大，反之迁移速率越小。

从微观上看，由于分子的热运动，而挣脱范德华力（指分子间引力）所引起的迁移，可发生在一种或几种物质及同一物态或不同物态之间。其实所谓的气态，就是指能够克服范德华力的分子热运动，所以说物质的迁移具有气态特征。

2.2.气和经络的存在依据

对于人体或一切生物，其内部各种物质成分的浓度是不均衡的，各个部位的压强、温度也是不同的，即存在压力差、温度差、浓度差，如肌肉收缩形成的压强差，肾脏与心脏间的温度差等。由此可见，人体内部必存在物质迁移现象，这便是中医中“气”的物理基础。

为适应生存，生理上需要将食物中的各种养分，尽快输送至不同的器官或部位。体内废弃物排泄同理。可知，体内的物理迁移，显然可以作为代谢渠道。

体内的温度差、压力差、浓度差，可受体内器官调节，所以物质迁移也可受器官调节。而器官的许多机能又受意识的控制，所以体内物质的某些迁移，可受意识控制。在人类进化过程中，体内的物质迁移，显然可进化为除血管外的另一种代谢通道。只是不同个体的某些局部，会存在细微差别。根据物质迁移规律，此通道将遍布并穿梭于各肌体组织之间，但却无需有形管道。体内养分的普遍性流经路径，便是经络。这如同地球上的各种洋流或气流，虽然有着固定的运行线路，但并没有固定的管道，气候变化也只能使运行线路发生极微小变动。由此可知，解剖学找不到经络，属于正常现象，经络只能存在于有生命的个体中。

既然经络是种通道，那么在人体的不同部位就有弯直粗细之分，且不同经络输运的物质成分也有所差别。所谓的穴位，应该就是经络上的较细或较弯位置。通过对穴位的刺激，如针灸，便可改变经络的疏通程度，则中医对于经络的描述或治病机理，也就不再神秘了。

3.五行学说的科学基础

复杂系统科学（Science of Complexity）是一门新兴的、横跨相当多学科的科学，被研究者誉为科学史上“继相对论和量子力学”之后的又一次革命。复杂系统科学的发展表明，纷繁多样的复杂现象背后,存在着普适且简单的规律。虽然复杂系统科学目前还属于发展阶段，但已经大大扩展了人类的认知边界，且正在用新思维范式替代旧思维范式。有人预测，复杂系统的科学研究，将成为21世纪的科学[6]。

现代人一提起阴阳五行，总是武断地把它当成哲学概念，而排斥在科学体系之外。其实，阴阳五行学说的应用范围，无不属于复杂系统，是复杂系统科学正在或将要研究的领域。从目前看，阴阳五行学说在某些领域对结果的预测，远优于刚刚兴起复杂系统科学，如反映季节气候变化的规律、特点，及其生化特征的农历定制，早已在中国农业生产中实践了几千年。还有风水、命理等，这些曾被视为迷信的东西，也正在逐渐为科学所认识。如此，阴阳五行学说便有了坚实的科学基础，阴阳五行学说完全可以被纳入科学体系。

如今，物理学取得了重大突破，宇宙物质的产生源头也被揭示，即自然界的一切物质，都起始于时间和空间[7]。在中国传统文化中，《易经》的阴阳也被认为是世界的最本源。由此可知，阴阳所对应的物理实在，就是时间和空间[7]。如此，万事万物产生于阴阳，且运行变化始终受阴阳支配，也有了科学基础。

五行学说也是对事物变化规律的描述，是对阴阳学说的进一步细化，即把一切事物的演化概括为五种相生相克的事物性状。就是说，五行不是五种自然物质，而是五种事物性状的代称或符号。

人体是个复杂系统，如果按西医理念，用还原论的思想方法，通过分析每一个器官、细胞、分子的功用，来试图揭示人体奥秘，那将是不可能完成的任务。而以五行学说为基础的中医学，则很好地解决了这个问题，即把使人体这个复杂系统，简单地分解为五种事物性状，从而使人体的构造变得简洁、易学、易记、易理解。几千年的实践表明，中医的五行学说，是对复杂系统的最成功应用。由此可见，阴阳五行绝不是什么玄学，而是极具科研价值的学说，是人类智慧的高度结晶。

4.从科学角度看中医的气与血

传统中医理论由于缺乏物理上的对应，导致对一些概念的理解，随个人的悟性不同而有所差异，甚至相互间发生冲突。如中医关于气血关系的描述，《黄帝内经·灵枢·邪客》云：“营气者，泌其津液，注之于脉，化以为血”，即血产生于气。《本草问答·论降气药》云：“血为气所宅”，即认为气产生于血。那么是气产生血，还是血产生气？两者显然相冲突。另外，经络与血管是两种不同的通道，气走经络，血走血管，两者又如何产生的对方呢？如此等等，这对于受现代科学教育的人来说，简直无法理喻。

中医物理基础的揭示，意味着对中医学的研究，完全可以纳入科学研究轨道，这也为中医学“取其精华，去其糟粕”奠定了基础。下面仅就中医对气血关系的最高概括，“血为气之母，气为血之帅”，做科学论述。

由于体内温度差、压强差、物质浓度差相对很小，则体内扩散物质将处于气态与液态的临界点上，这在物理学中称为超临界流体。超临界流体表现为液态和气态的混合特性，并可能存在超流动特性，即无阻尼流动。中医所说的气，应该就是这种超临界流体。

目前，人们已通过红外热像技术，观察到了体表等温线与经络路线相似[8]，胸腔温度高于其它部位。其实，仅通过手掌也可大致探测出身体不同部位的温度高低（方法为：手掌悬浮于体表上方并不断游动，经多次训练，便可感知到身体不同部位的温度差异），心脏部位温度最高，肾脏部位温度最低。根据物质迁移规律，胸腔脏腑是气的主要发生地，为经络中气的主要组分，这也说明气中蕴含着人体所需要的复杂营养成分。血液或血管温度因高于周边而形成气，为经络中气的次要组分。这就是“血为气之母”。

温差所引起的热传导现象，其微观本质是分子热运动能量的迁移（见二、1）。由此推断，体内温差所引起的能量迁移，可为气在经络中的运行提供持续动力（体内的压强差和密度差难以提供持续动力）。由此可知，无论是气还是血，其运行动力皆来自于心脏，但气的超流动特性，决定了气的流速快于血液流速，此即“气为血之帅”。

由上述可知，体内各处所需要养分或代谢物，将通过血管和经络共同进行输运。由经络输送的养分可更快到达，只是受情绪、体质、健康情况的影响，而不稳定罢了。

西医认为生命运动是依靠血液循环，中医则认为生命运动取决于气的运行。由前述气血关系可知，血液停止流动，则血与周围的温差将逐渐消失，气也就失去了运行动力或气不存在了，这也意味着生命的终止。可见，血和气皆可以定义生命运动，但气受意识影响，意识又是生命的最本质特征，所以用气的运行表达生命运动更为准确。

根据经络形成原理，当人体受情绪影响或某部位受挤压时，经络较易被阻塞，而血管则不易被阻塞。可知气通则血必通，而血通气未必通。气不通影响养分的输运（见2.2节），应是引发机体慢性病变的开端。经络“决生死，处百病，调虚实，不可不通”，便有了科学基础；情绪与健康具有关联性，也有了科学基础。

5.经络存在的检验

西医认为，健身的实质就是增加代谢的过程。以冷热水浴为例，冷水浴使皮肤血管遇冷收缩，血液流向深层血管而增强了代谢。热水浴则使血液流向表皮，所以基本不具有健身功能。

根据伯努利原理，流管收缩流速加快，但流量保持恒定。承担代谢功能的毛细血管流速很小（一般为0.3～0.7 mm/s），流阻的变化几乎可以忽略，所以代谢的增加很小。另外，热水浴可快速消除疲劳，冷水浴人的皮肤好于热水浴人的皮肤，这都是西医的血流增加代谢说无法解释的。可见，以科学自诩的西医，有很大的纰漏。

其实任何形式的健身，都是使通常环境下的身体，主动工作在非通常环境下的锻炼过程，以使身体更好地适应环境变化。由于经络有了坚实的科学基础，则冷热水浴的健身功能便可得到很好地解释。冷水浴使皮肤温度降低，人体为保持恒温，需要将养分或能量通过经络（血液影响很小），尽快地向皮肤输运。这就需要人体自愈力调节肌体组织，使经络更加通畅而达到健身目的。热水浴则是通过皮肤吸取的热量，驱动体内经络更加畅通，而无需调动人体自愈力，属于被动恢复疲劳，所以不具有健身功能。

再看，西医认为，人体所需营养及代谢物完全靠血液进行输运。由于人体不同部位所需养分却不同，那么不同部位血管中的血液成分也应该不同，但实际上除动静脉的含氧量不同外，其它基本一样。再说，养分和代谢物成分复杂，如果皆靠血液携带输运，从化学角度来说，是难以成立的。

经络上的电阻小于其它部位，是经络存在的最直接证据。因为体内的气为超临界流体（见4节），其特征符合人体电解质或一般溶液的性质，即经络中的气存在电离成分。一些神经敏感或气功修炼者，可感知到气（也称真气）的走动，但由于该情况不具有普遍性，所以至今仍有学者将其归结为骗术。现时科学解释不了的现象就认为一定不存在，是对科学的迷信或亵渎，所以亟需破除。

6.总结

中医学物理基础的揭示，宣告了中医学完全可以被纳入科学体系框架内，这对生命的认识也将步入新的台阶。中药治病的科学原理，近期也获得了一定突破[9]。这些都为中医的发展指明了方向。

西医治病是依靠还原论的思想方法，中医治病是依靠复杂系统的思想方法。虽说两者各有其特点，但中医学对气的纳入，使生命运动完全对应了物质的固、液、气三态，并同自然环境联系起来。西医则因为没有认识到体内气的存在，而成为了缺失内容的不完善医学。可见，中医对疾病的认知深度及治疗理念，明显优于西医。

自愈力是生物依靠自身的内在生命力，对病变肌体进行修复而维持健康的能力，其包括免疫力、排异力、再生力、内分泌调节等若干个子系。一切医学，都是为了辅助机体的自愈力，而形成的治疗疾病体系。中医历经几千年的发展应用，传统的治疗手段已最大限度地调动了人体自身潜力。可见，中医借用现代科学仪器，并吸取西医成果，是未来医学发展的必然，中西医必将殊途同归。

参考文献

[1]胡红一. 中外医学发展简史[M]. 陕西: 第四军医大学出版社, 2006: 45.

[2]张大庆. 陈琦等. 近代西医技术的引入和传播[M]. 广东: 广东人民出版社, 2019: 202.

[3]杨晓倩, 李厚臣, 汤立新. 经络穴位低电阻特性的研究概述[J]. 中国中医药现代远程教育, 2009, 7(12): 232-234.

[4]赵威, 赵致镛. 五行理论的数学模型及其微分方程组的通解[J]. 四川中医, 2006, 24(11): 7-9.

[5]南京工学院等七所工科院校编, 马文蔚, 柯景凤改编. 物理学, 上册[M]. 北京: 高等教育出版社, 1982: 235.

[6]戴汝为. 关于“复杂性”的研究--一门21世纪的科学, 科学前沿与未来[M]. 北京: 科学出版社, 1998: 182-207.

[7]田树勤. 现代物理学疑难解析[M]. 北京: 线装书局出版社, 2023: 214-216, 217.

[8]魏鹏绪, 辛随成. 经络和穴位的皮肤温度测量[J]. 针灸临床. 2005. 21(7): 61-63.

作者简介：田树勤（1964--），男，汉族，辽宁抚顺人，本科，从事理论物理研究