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1、分形与中医分形集分形与中医分形集分形论概述及在中医经络中的应用与前景:中医分形集分形论的创立,就象许多其它伟大学科的创立一样,经过重多先辈长期不懈的艰苦奋斗和努力,暨量的积累之后.再经一个“站在巨人肩上“的划时代人物创造性思维的革命化运作,使该学科发生了从量变到质变的根本性的变革和飞跃-科学革命的分形元.分形论的创始者:IBM 公司的研究员暨哈佛大学的曼德勃罗特(Mandelbrot)教授就是这样.先前他并不是“专家“,“权威“,且似乎也并无特长的专业,是“业余的杂家“.正如他自己所表白的:这多年来所从事的许多工作(或专业),其专业的集合的交集肯定为“零(空集)“.就是这样的他-职业集合的交集
2、为空集的曼德勃罗特,经过 30 多年孜孜不倦的努力求索,于 1975 年,成功地将困扰数学,物理学界百年之久的复杂,不规则,自然界广泛存在的,在欧氏几何和线性科学中被认为“病态“不可微的真实事体,做了科学(数理)化的阐释,使它与混沌成为本世纪,继相对论和量子力学之后最伟大的三次科学革命之一.它是 70 年代三大新科学整体观(耗散结构,混沌,分形)的伟大发现之一.它是整体与局部,有序与无序,确定性与随机性,决定论与随机论(非决定论),有限与无限,正常与病态,常规与反常,复杂与简单等的新的统一.它是新的世界观,认识论和方法论,是科技界的新语言,新思维,新思想,新方法,新工具.成为分形论的专家,权威
3、,鼻祖.科学界西式观点认为,分形论的建立和发展分三个阶段(历史):1875-1925;1926-1975;1975-今.而从分形论的奠基石和本质特征:自相似性看,可追溯到古老的宗教和中医等典籍.东方哲学的“阴阳集“,“五行集“等就是最古老,最简单的“文字“分形集.分形论等现代复杂性科学的系统化学说,都是科学化(数理)的整体观.它们的一个共同特点就是都用数理的语言来描述.而一个学科,一门学说(中医,针灸经络等)欲成为科学,欲被世界认可,公认,其数理语言的表述是把绝对的标尺,必不可少,搞不了特殊化.中医,经络也难例外.这也是中医现代化奋斗的方向之一.中医的整体观是准科学的整体观,是文字,非数理,玄
4、神,经验,思辨,哲学化的学说.虽然,其内涵丰富,深广,久远,高哲预智.却经常被充当成现代新科技,及革命化的科学新学科,新思想,新思潮的考古溯源的古董,注角,注释.且总是被作为马后炮和做史者,成为事后褚葛亮,而少成现代及未来科学革命的领头羊和开拓者.悲哀致极.受所表述语言的限制,传统中医,针灸经络等至今难入国际正统科技之殿堂的根本原因,也正在于此:缺少现代科技和数理语言的阐释-欠佳的传统分形元.中医现代化的关键,就是中医理论诠释的科学化,数理化.而现代数学,物理等定量化的集合论,模糊论,分形论等为中医的定量化,数理化提供了便利条件.借鉴祖先的文化遗产,改变传统生成元,争做现代的“事前褚葛亮“,为
5、祖国医学的发扬光大,多创新,勇开拓.近来已经开始有了一些好的苗头和尝试,如整体,统一,数理的气集合,阴阳模糊变集,分形经络等,对中医三大古迷:气,阴阳,经络等难题及其本质的认识都有了新的变革与长足进步和突破.而中医阴阳分形集等的提出,又是中医科学化,现代化,数理化等的新探索,新尝试.分形(或碎形)理论或“分形“一词是由美国 IBM 公司研究中心物理部研究员暨哈佛大学数学系曼德勃罗特(Benoit B.Mandelbrot)教授在 1975 年首次提出的.其原义是“不规则的,分数的,支离破碎的“.其研究对象为自然界和社会活动中广泛存在的零碎而复杂的无序(不规则),具有自相似性,自仿射性的系统.是
6、研究无序混乱,不规则不稳定,非平衡非线性,随机的复杂现象及系统,即研究自然界中非线性过程的内在随机性所具有的特殊规律性的科学.是揭示隐藏在这些复杂现象背后的规律,及局部与整体间本质联系,精细结构,从有限认识无限的方法论.分形论是 70 年代科学上的三大发现(耗散结构,混沌和分形论)之一,他与混沌可以看成是继相对论和量子力学之后的本世纪物理学的第三次革命.他揭示了非线性系统中有序与无序的统一,确定性与随机性的统一.分形论已成为一门重要的新学科,已被广泛应用到自然科学和社会科学的几乎所有领域,正成为当今国际上许多学科的前沿研究课题之一.曼德勃罗特因此而获得了许多荣誉和奖励.一. 分形论的创立(一)
7、.科学研究大环境的变化1. 从简单到复杂的转向:“复杂与简单,简单与复杂的统一“以前西方科学的研究方法是解析,分析,分解,简化,线性,确定性,决定性的科学,即将自然界中广泛存在的复杂现象,经简单化处理,即理想化后来发现和揭示其内在规律性(线性)的.他们研究自然实际是“从复杂到简单“的.传统西方科学认为世界“简单系统行为简单“,且它们的行为是稳定的和可预言的;而“复杂行为意味着复杂的原因“,眼见是不稳定,不可预言或是失控的复杂系统,必定或者由许多独立的组元统治着,或者受到外界的随机影响;“不同系统的行为也不同“,象这样的科学家们,认定自己学科里的各种组元是不同的,也就想当然地认为由几十亿这样的组
8、元构成的复杂系统必定是不同的,缺少共性.(这标题有两层意思,还有复杂中酝含着简单).然而,现在一切都变了.在这 20 年间,物理学家,数学家,生物学家,天文学家和经济学家们创立了另外一套思想.简单系统产生出复杂行为,“简单性孕育复杂性“.复杂系统产生出简单行为.最重要的是有关复杂性的定律具有普适性,而与构成系统的组元的细节完全无关.在经过了几个世纪的研究探索和发展之后,科学家们逐渐感觉到了这种简化方法的不足.渐渐转向,即热衷于现代的对复杂性现象的探索.数理上的非欧几何,随机性数学,系统论,信息论,控制论,突变论,协同论,耗散结构,超循环,非线性动力学,混沌,分形理论,全息论等相继出现.无理性丰
9、富了有理性.对于大多数实干的科学家-粒子物理学家,或者神经学家,或者甚至数学家(和中医师或杂家),这种变化并没有马上发生作用.他们继续在自己学科的范围内研究问题.但是他们知道有某种叫做混沌的东西.他们知道有些复杂现象已经得到解释,而且知道一些别的现象忽然看来需要新的解释了.科学家们都不能再用传统的“置之不理“的办法来对待出乎意料的涨落或振荡的出现.对于某些人,这是添麻烦.另一方面,他们从实用主义的角度知道,能获得许多利益.他们中的越来越多的人认识到,混沌提供了处理老数据的新鲜途径.越来越多的人感觉到科学的划分成为工作中的障碍.越来越多的人感到与整体分割开来研究各个部分是枉费心机.对他们来说,混
10、沌是科学中约化主义计划的终结.不理解;反对;生气;接受.这是科学革命,科学创新及许多新生事物,出生,磨难,发展壮大的艰难历程的真实写照和普适公式.是与科学社会界积极进取相对立的偏见,落后的,阴暗,消极侧面的反映和产物.要能改变这种阻碍式的规律,将是科学革命者或科学创新者的福音.很难,起码现在还不能改变.中医本来就是以复杂性的观点来研究复杂现象的,有自己的优势.中医现代化的任务就是将传统中医理论,中医描述的语言“翻译“成现代科学“语言“,即力争用“数理的语言“来表述中医的内涵(内核)和理论.即要有从复杂到复杂,从简单到复杂,更需要返回头来从复杂到简单.理论和观念上突破后,就可以在实验上与现代技术
11、接轨.2.从线性动力学到非线性动力学:在经典物理中,所研究的现象多是用简化(理想化)的线性可微的数学关系表示的.但是,对多数复杂的现象如看似简单的“单摆“,以及复杂的湍流,化学振荡等,用古典的线性的方法难以解决.使物理学家们渐渐地转向非线性领域,非线性动力学,混沌就应运而生.(动态迭代3.从平衡态到非平衡态:传统科学从数学,物理学,化学到社会,经济学和生物学多是研究平衡系统的变化和现象.因为它们可以化成简单的模型.但是对于有序的自组织系统,多是远离平衡态的系统.用经典热力学的平衡态的无序是无法解释的.4. 从无序(混沌)到有序:“有序与无序的统一“科学遗产中,至今尚未得到答案的两个基本问题之一
12、,无序与有序的关系.经典热力学对无序的平衡态已非常成功.而对于自然界的普遍规律的时空有序常感无奈.促成人们对有序现象的热衷.(邓宇等的)“信息-能量-物质“的转换关系成为联系和解答无序与有序关系的桥梁.所有这些(分形,混沌)事物的有序和无序的和谐搭配而产生的形状具体到物理形式上都是动态过程,有序和无序的特定组合是动态过程的典型特征.5. 从确定性向随机性转向(从决定论到混沌):“确定性与随机性的统一“由确定性的数据得出确定性的结果,这是历代科学家们所追求的,决定论的理想.而偶然性,非决定论的随机性却撼动了理想化的决定论.尤其是,对于非线性动力学,确定性的输入得到的确是不确定的随机的结果,决定论
13、出现了麻烦,需要新的知识和观念来解释.有序扮成随机的混沌是它们的根源.6.随机中隐含着规则,有序:“有序扮成随机“,偶然中蕴含着必然,随机未必代表无规,无序中孕育着有序,随机中潜含着规则.7.稳定与不稳定:通常平衡态多是自稳定的.而非平衡态常是较难“自“稳定的,多需要外界调控,来维持这个不平衡系统的稳定.而对于远离平衡态的自组织系统,如耗散结构,生物体等都有强的自稳定性(抗干扰).这是传统解释不了的课题.自组织系统的特点.(附注:8. 时间的本质:时间随宇宙的变化而变上述许多问题又都与“时间的本质“密切相关.而“时间的本质“还没搞清?时间方向性的有无,可逆与不可逆,循环与单向性?都是难题.关于
14、对“时间本质“认识的混沌性(糊涂性),正表明了对“时间概念“认识的模糊性.即时间概念的关系，次序，层次，逻辑上的种属关系的错位宇宙万物的变化是上位属概念，时间是宇宙万物运动变化次序度量的下位种概念。一般人,尤其是在人们的潜意识中,都把时间看成是同“空间“一样的“自变量?“,是“原因?“,时间是靠自身的变化而变化的?时间有他自己的变化规律,不受宇宙其它事物变化的干扰和影响.其实不然.通常人们的潜意识里都认为“宇宙万物是随时间的变化而变化的?“,“宇宙或空间的变化是时间 t 的函数,U(y,z,崐.)=f(t)?“.就是由于这些误念,才造成了对“时间“观念认识,描述和使用的混乱.其实,“时间的本质
15、“:是“时间随宇宙万物的变化而变化“,他是“因变量“是宇宙万物变化的“函数“,t=U(y,z,.),不是原因,是宇宙空间变化的“结果“.这点从时间的解释(或定义):“时间是事件发生的顺序“上等许多方面都能感觉到,有许多证据.实际上,宇宙是由空间和事件的发生的次序(时间)组成的,而宇宙是由空间和时间构成的不是宇宙构成的本源.“次序“+空间才是宇宙的实体和本来面目.“事件发生的次序“是时间的上位概念,时间是个隐函数或隐变量,时间只是一个下位概念,是事件及其发生次序的延续或产物.标准化后的事件发生的次序-时间,到可以作为衡量宇宙变化变迁的尺子,或度量的尺度,但时间不是事物变化的本源,“变化的次序“才
16、是时间的内在本质和本源.知道了时间是随宇宙的变化而变化的内在本质,关于时间的可逆与不可逆,循环与方向性,时间机器等许多难题就迎刃而解了.可逆与不可逆,循环与非循环本身是宇宙自身变化造成的一些多样性的现象,而时间作为这些变化的函数,也必然会有这些表现.所以,对时间多种表现的解释也就容易了.)(二).传统科学的困难经典数学的研究对象之一是欧几里得几何学的规则光滑的几何构型.他们多是处处连续可导可微的.但是,还存在一些连续但不可微的函数和几何客体-病态形体,使经典数学陷入危机,并被排斥在研究对象之外.这正是分形几何学诞生的土壤.在物理学方面,对许多复杂的物理现象(无序生有序,有序变无序),用牛顿(线性)连续动力学法则无法解释,如湍流和相变就是两大难题.有待新学科的出现,以便对此能有所解说.混沌,非线性动力学,分形应酝而生.在化学和生物学中,高分子材料的生产,凝胶的生成,化学波,化学震荡的产生,生态种群的变化,生物活性物质的构型与功能(蛋白
