ldquo阴平阳秘rdquo与耗
2019-8-15 来源：不详 浏览次数：次摘要
复杂性科学兴起于20世纪80年代，是系统科学发展的新阶段。它提出了一系列从人文科学到自然科学的转变。耗散结构理论作为复杂性科学中的一门重要科学，在医学领域中的应用为临床治疗提供了可能。耗散结构理论认为耗散结构通过非平衡相变将混沌转化为相对稳定的非平衡态。从微观上看，由肿瘤细胞构成的肿瘤是一种耗散结构，其外部环境是人体。从宏观秩序看，人体是耗散结构，其外部环境是自然环境和社会环境。肿瘤发生发展的原因是相对不平衡的破坏，负熵不足以纠正高正熵。肿瘤的生存是增强负熵以抵抗高正熵，进而建立新的相对非平衡状态。从这一创新性理论的角度，可以更好地将耗散结构理论应用于临床癌症的治疗。
背景
癌症治疗是一个棘手的问题。随着基因组学、蛋白质组学、代谢组学、高通量分子检测和纳米医学的发展，肿瘤治疗日益多样化和个性化。然而，现有理论如还原论的缺陷很明显，肿瘤发展与肿瘤微环境的关系、免疫应答机制、肿瘤间质异质性等问题尚未得到深入探讨。癌症仍然无法征服，依旧面临着许多挑战。为此，癌症治疗的理论创新是极其必要的。复杂性科学是一门多学科、前沿科学研究的新兴科学，为医学发展提供了方法。耗散结构理论作为复杂性科学的主要流派，揭示了人体自身及其外部因素的统一性，为医学模式转换提供了理论依据。为了从耗散结构理论解释癌症的发生、发展和治疗，本文试图提出耗散结构理论可以应用于癌症治疗的假设，并探索其新的方向。
假设源
斯蒂芬·霍金先生预言“21世纪是一个复杂科学的世纪”。复杂性科学作为当代科学发展的前沿，正不断走向前所未有的繁荣。耗散结构理论作为复杂性科学的一个重要分支，是一个远离平衡态的非线性开放系统。它通过与环境交换材料和能量来改变系统的内部参数。一旦达到阈值，就可能触发波动机制，越过“临界点”发生非平衡相变。此外，自组织现象等化学振荡可能导致时间、空间或函数从原来的混沌无序状态到相对非平衡状态发生较大的变化。
简而言之，耗散结构理论认为“非平衡是秩序之源”。“非平衡”既不是“不平衡”也不是“平衡”，而是无限接近“临界点”的稳态。耗散结构理论解决了热力学第二定律与达尔文进化论之间的矛盾，消除了无机化学物质与有机体之间的差距，发现了无序有序的双向转化规律。它的创始人Pregogine称其为“人与自然之间的新对话”。既然当前的理论不能为肿瘤治疗提供新的思路，为什么不从新兴的耗散结构理论中大胆探索呢?
假设内容
根据耗散结构理论的概念，人体是一种典型的耗散结构。保持动态非平衡状态可以延续生命。因此，一旦致病因素破坏或破坏了相对的不平衡，甚至积累到一定的阈值，机体就可能转向紊乱，导致各种疾病，甚至危及生命。耗散结构理论有其特定的标准。耗散结构的非平衡态程度可以用“熵”来测量。作为一个开放的系统，当与外部环境交换时，从外部获得的有效物质使能量不断增加，从而输入负熵流。相反，向外释放的无效物质使能量降低，输出正熵流。
负熵是有序的，正熵是无序的。熵由有序增加到无序，熵由无序减少到有序。RolfLandauer曾提到信息的消除是一个耗损的过程，从这个逻辑出发，限制正向熵输出到外部的过程是不可逆的。因此，机体的代谢总是使机体处于低熵或负熵状态。人体的熵值是一种耗散结构，是生命活动和外界环境相互作用所产生的熵值之和。生命活动通过相互作用吸收有序物质并引入负熵，通过代谢过度衰老的细胞和组织而输出正熵。负熵流修正了机体正熵，引导机体趋于有序。将耗散结构理论应用于癌症治疗，从非平衡状态寻找新的治疗方向。
假设的理论基础
细胞分裂和染色体复制都是按照身体的特定规则进行的。一旦断裂，染色体分裂就会受到抑制，细胞凋亡通路就会被阻断。众所周知，细胞是生物体的微观结构。细胞内作为遗传信息传递的DNA，在微观顺序发生改变时，可能受到突变因子的影响，导致基因失配、缺失、插入或重新排列。当原有的DNA测序被破坏时，新合成的DNA结构会发生相应的变化，并可能代代相传。此外，这可以激活原癌基因，或使原细胞中的抑癌基因失活，并翻译原细胞中不同的蛋白或正常蛋白的异常增殖。此外，显微镜下的变化可能会导致蛋白质合成与细胞内信息传递的偏离。氨基酸排列和蛋白质空间构型的任何变化都可能导致蛋白质、酶和核酸功能的改变，一旦出现就很难逆转。
癌症本身和周围的组织一直与它的宿主——人体一起进行物质、能量和信息的交换。当达到一定的阈值后，它将突变为一种新的相对非平衡态。因此，肿瘤也是耗散结构。它自发地形成通道，如新血管和淋巴管，以换取更多营养。根据肿瘤细胞异常增殖的特点，在与周围正常细胞的通讯过程中容易出现不平衡。在血压梯度的作用下，肿瘤细胞可在血管壁和淋巴管之间转移。血液摩擦力或粘性力使转移显得复杂而不可预测。血管和淋巴管遍布全身，为器官提供营养，因此肿瘤细胞可以随着血液和淋巴液迁移到任何地方。如果它粘附和定植在靶器官，则形成同一类型的继发性肿瘤。从耗散结构理论来看，这可能是癌症复发和转移的原因。
耗散结构理论中“熵”的变化也可以解释癌症的发生和发展。生物体作为肿瘤的宿主，是肿瘤生存的外部环境，为肿瘤的生存提供物质和能量的基础。癌症不能从有机体中分离出来。一旦发生癌变，原有的细胞稳态将被异常增殖的肿瘤细胞破坏。为了构建一种新的耗散结构，组织将触发波动机制，启动非线性作用，实现自我复制、放大和通信的协同运行，使机体系统的内部熵增大。肿瘤产生的正熵过大，外部产生的负熵难以抵消;癌症将进一步发展，一系列症状将逐步显现。换句话说，当系统正熵增大时，负熵太小而无法抵抗高正熵，可能会导致癌症的发生。
“阴阳”、“天人合一”等中医基本理论均来自于哲学理论，《易经》和《庄子》中都有记载。“阴阳”理论强调“阴阳之间的相互依赖或平衡”。它强调对立统一的关系。虽然阴阳是事物的两个方面，但它们是相互依存的;在一定条件下可以实现相互转化，类似于耗散结构通过非平衡相变将混沌转化为相对非平衡态。“天人合一”理论强调“天人相应”和“天人合一”。人不是一个孤立的人，而是一个在自然界和社会中的人。正如前面提到的耗散结构理论，耗散结构可以通过与环境交换材料和能量来改变系统的内部参数。中医重视整体观念，它不是治疗独立的疾病，而是去治疗病人。中医药是癌症治疗不可缺少和不可替代的组成部分，它能有效提高患者生活质量，减少肿瘤复发和转移。因此，用耗散结构理论探索癌症治疗的假设，为中医治疗在癌症综合治疗中不可或缺的作用提供了理论支持。
癌症治疗及其未来
癌症作为一种耗散结构，在物质、能量和信息的转换中保持着相对不平衡的状态。由于它不能完全脱离外部环境，因此不能忽视外部环境的影响，这使得我们可以从耗散结构理论来探究癌症的治疗。癌症的外部环境可以分为两个层次:一方面，从微观上看，由肿瘤细胞构成的癌症是一种耗散结构，其外部环境是人体。另一方面，从宏观秩序上看，人体是耗散结构，其外部环境是自然环境和社会环境。癌症发生发展的原因是相对不平衡的破坏，负熵不足以纠正高正熵。如果我们想从源头上解决这个问题，我们应该做的是保持相对非平衡态的稳定性。运用耗散结构理论来理解，肿瘤的治疗主要是为了增强负熵来抵抗高正熵。
从微观秩序到维持相对非平衡状态:从预防的角度来看，我们应该抑制细胞的突变，减少肿瘤细胞异常增殖的可能性。然而，目前抑制基因突变暂时难以实现，或可能是未来研究的一个方向。如何控制突变细胞?如何延缓病情发展，防止病情进一步恶化?这些都是目前需要解决的关键问题。由遗传因素决定的基因突变可能是不可逆的;除了在发现上一代的基础上对后代进行严格筛选外，通用基因测序还可以提供更多关于基因突变的信息，这对于早期预警、定期复查、诊断和治疗具有一定的意义。
从治疗角度看，现有治疗方案包括:手术、放疗、化疗、靶向治疗、光热治疗、低温消融、经皮射频消融、介入治疗、免疫治疗、内分泌治疗、中医、针灸治疗、联合综合治疗等。这些都是为了减少系统的正熵，或者从外部引入负熵来抵消高正熵。因此，为了优化癌症治疗，打破瓶颈，我们应该打破思维定势，尝试多种方法来减少正熵或获得负熵。根据具体情况评估，细化个体分类，参考不同类型肿瘤，准确建立肿瘤分期、物理条件、亚型临床与基础实验相结合。
从宏观秩序到维持相对非平衡状态:从生理上看，肿瘤与饮食结构、情绪变化与生活习惯密切相关。处于自然和社会环境中的人只有在外部因素和自身之间找到平衡时才能保持相对的非均衡。以情绪的影响为例，长期的情绪障碍可能导致神经、内分泌和免疫系统的紊乱。特别是当免疫系统功能失调时，机体既不能阻止正常细胞突变为癌细胞，也不能及时识别和动员整个免疫系统杀死癌细胞。调节饮食和心理，有规律的生活习惯可以降低正熵，保持相对的非平衡。同时，心理治疗和社会治疗也会通过增加负熵来辅助癌症治疗。善于沟通，能够适应社会生活的人可能会有更开放性的情感系统，能更好地适应社会环境。这些人通常能获得更大的负熵来保持健康。癌症治疗应追求“以人为本”，兼顾患者的生理和心理社会因素。
从病理学角度考虑，生命活动的维持与水、电解质、代谢和酸碱平衡紊乱、致病微生物和传染病密切相关。除了肿瘤，对于患有高血压、冠心病等基础疾病的患者，无论是癌症治疗的耐受性还是对身体消耗的反应都会大大减弱。维持全身基本水平稳定，积极治疗其他基础疾病，尽量减少非肿瘤疾病对机体的消耗，可以降低系统正熵，达到治疗癌症的目的。这也是增强癌症患者免疫力、提高生活质量、延长生存期的可能原因之一。
建立一个新的相对非平衡态:我们目前还没有战胜癌症。我们必须根除癌症吗?如果我们不能摆脱它，我们该怎么办?在不断摸索中，我们找到了一条新的道路:即与肿瘤共存，即在维持机体对肿瘤反应性的前提下，稳定肿瘤，尽可能延长生存期。毕竟，无肿瘤状态并不总是转化为生存期的延长。一味追求无瘤生存和过度治疗并不能使所有癌症患者受益。相反，在稳定的情况下对带瘤生存的追求，可以让医生和患者对治疗都产生信心，从而在一定程度上提高生活质量。当相对不平衡被打破时，癌症就会发生并进一步发展。因此，我们可以大胆设想，如果我们建立一个新的相对不平衡的状态，是否有可能保持暂时的稳定，降低复发和转移的风险，提高生活质量?
认识到肿瘤存在的既定现实，我们试图通过药物和其他治疗手段，建立一种稳定的状态，使机体和肿瘤保持和谐共存。通过构建一个新的相对非平衡态，从内部增加负熵，使生物体获得更好的生存质量和更长的整体生存时间。这也是耗散结构理论给我们的启发。
结论
癌症的治疗面临许多挑战。从耗散结构理论探讨癌症的治疗，我们得到了大量的启示。当正熵增加时，负熵不足;负熵难以抵抗高正熵;它可能诱发癌症的发生和发展。探讨耗散结构理论对正常机体、癌症及癌症治疗的影响，开阔我们应对问题的视野。遗憾的是，耗散结构理论作为一种新的理论体系并没有得到广泛的接受和应用。关于癌症治疗的探讨也是有限的，如何将其转化为具体的方法或应用于临床仍然是一个谜。但我们仍然可以大胆地假设耗散结构理论可以为癌症治疗找到一个新的方向。乐观，承认未知，摒弃线性刻板思维，充分发挥主动性和创造性，我们将在未来更加灵活地运用耗散结构理论，来引导我们无限接近治愈癌症的目标。
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引用本文:
YueYang,Ning-NingLiu,Ming-YuSun,QiLi.Whatarethechallengesfacingcancertherapybaseonthedissipativestructuretheory.TraditionalMedicineResearch,,4(2):82-90.doi:10./TMR0225104
通讯作者：李琦教授
简介医学博士，教授、主任医师，博士生导师、博士后合作导师，上海中医院肿瘤科主任、肿瘤研究所所长，主要从事中西医结合防治肿瘤的医、教、研工作。
担任世界中联肿瘤精准医学专业委员会会长，中国抗癌协会中西医整合肿瘤分会副主任委员，世界中联肿瘤经方治疗专业委员会副会长，中国中医药研究促进会中医免疫疾病分会副会长，中华中医药学会肿瘤分会常委等。
享受国务院政府特殊津贴，入选国家百千万人才，国家有突出贡献中青年专家，上海市优秀学术带头人，上海市领军人才，上海市医学领军人才，上海市中医药领军人才等。获首届中国中西医结合贡献奖、明治生命科学奖、全国百名杰出青年中医、上海市银蛇奖、上海市科技创新标兵等。
主持国家中医药重点学科1项，国家自然科学基金6项，其中重点项目2项，部市级重点重大项目等36项。研究成果获中华医学科技奖、教育部科技进步奖、中华中医药科技奖一等奖、上海市科技进步奖等9项，专利14项。
发表论文篇，SCI收录95篇，总影响因子大于分，单篇最高影响因子20.。论文被引多次，主编出版专著4部。培养博士后、硕、博士研究生43名。
主要研究方向：
1、中西医结合防治肿瘤癌前病变、多药耐药、血管新生及侵袭转移
2、大肠癌湿热证与肠道菌群的生物学基础及效应机制
3、中药靶向给药系统的建立及其在肿瘤治疗中的应用研究
TMR出版集团