englishman86 2008-9-16 10:46 AM
分形
[size=4][color=darkgreen]這個學科又是一個新學科,我相信大家都未聽過,它是我在某一天中,搜資料中突然間找到的,很新穎...[/color][/size]
[size=4][color=darkgreen]依家我介紹俾大家睇下[/color][/size]~~
以下:[size=3][color=indigo]分形學的應用和發展[/color][/size]
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[size=3][color=teal]兩千多年來，古希臘人創立的幾何學，一直是人們認識自然物體形狀的有力工具。經典幾何學所描繪的都是由直線或曲線、平面或曲面、平直體或曲體所構成的各種幾何形狀，它們是現實世界中物體形狀的高度抽像。天文學家們用這種幾何知識構造了多種宇宙理論，建築師們利用它設計出大量宏偉的建築；以致於近代物理學的奠基者、偉大的科學家伽利略極其權威地斷言：大自然的語言是數學，「它的標誌是三角形、圓和其他幾何圖形」。
然而事實上，傳統幾何學的功能並不是那麼大的，它所描述的只是那些具有光滑性即可微性（可切性），至少是分段分片光滑的規則形體。這類形體在自然界裡只佔極少數。自然界裡普遍存在的幾何形體大多數是不規則的、不光滑的、不可微的，甚至是不連續的。如蜿蜒起伏的山脈，曲折凸凹的海岸線，坑坑窪窪的地面，枝幹縱橫的樹枝，團塊交疊的浮雲，孔穴交錯的蛋糕……真是奇形怪狀，千姿百態。這些形狀和經典幾何學所描述的形狀，真是大相逕庭。對於瞭解自然界的複雜性來講，歐幾里得幾何學是一種不充分、不具有普遍性的抽像。1975年冬天的一天，正在思索著現實世界真實幾何形象問題的法國數學家曼德爾布羅特(Mandelbrot，B.B.)隨手翻閱他兒子的字典，注意到了拉丁字「fractus」，這個來自動詞frangere的形容詞含有破裂之意。他由此創立了「分形」(fractal)這個概念，並由此創立了「分形幾何理論」，從而把數學研究擴展到了傳統幾何學無法涉足的那些「病態曲線」和「幾何學怪物」的領域。曼德爾布羅特說：「雲朵不是球，山巒不是錐，海岸線不是圓，樹皮不光滑，閃電也不走直線。」分形幾何學所映射出的自然事物不是光滑無瑕、平坦規整的，而是凸凹不平、粗糙叢雜、扭曲斷裂、糾結環繞的幾何形體。
自然界的現象通常都發生在某種特徵標度上，如特徵長度、特徵時間等特徵尺度上。科學家關於事物特徵的描述最基本的莫過於問它有多大，持續多久。這都是依賴於標度（尺度）的一些基本性質。每種事物都有其特徵尺度，例如天體物理學家描寫的宇宙結構，大約在數百萬光年的範圍上；生物學家認識的微生物的結構大約有微米的長度；物理學家研究的夸克，約在10-13厘米的數量級上。每一個具體事物，都與特定的尺度相連繫。幾厘米長的昆蟲與幾米、十幾米大小的巨獸在形態、結構上必然極不相同，否則它們就無法生存和繁衍。《楚辭•卜居》中說：「夫尺有所短，寸有所長」。這也是說事物都有其自己的特徵尺度，要用適宜的尺去測度。用寸來量度細菌，用尺來量度萬里長城，前者失之過長，後者又嫌太短。所以，標度是十分重要的。試圖對自然現象做定量描寫時，就必須從特徵尺度入手。一個好的理論模型，往往要涉及三個層次：首先是由特徵尺度確定的基本層次；更大尺度的環境就用「平均場」和決定外力的「位勢」等描寫；更小尺度上的相互作用，則以「摩擦係數」、「擴散係數」等得自於實驗的「常數」來表徵。如果要從理論上對這些係數做出闡明和推算，那就必須從物質運動的更深入細微的層次上進行探討。
但是，分形幾何學卻否定了關於事物大小和久暫的區分的絕對標度性，指出對於大自然的某些現象，去尋求特徵尺度是毫無意義的。曼德爾布羅特研究過電子通訊中的噪音，研究過河水氾濫的數據，還研究過棉花價格的漲落。通過這些研究，他開始形成實際的圖像。在他的關於現實的圖像裡竟然沒有二分法的位置，無法把微小的變化與宏大的變化分離開來，而是把它們緊緊地聯繫在一起。他所尋找的圖像，無所謂小尺度和大尺度的差異，而是超越一切尺度；它不是左和右的對稱、上和下的對稱，而是大尺度與小尺度之間的對稱。曼德爾布羅特把1900年以來棉花價格的數據通過計算機處理，確實找到了他所追求的驚人的結果。那些從正態的誤差分佈觀點看來產生偏離的數，從尺度觀點看卻發現了對稱。每一天的價格變化曲線與每一個月的價格變化曲線完全匹配。雖然其間經歷了兩次世界大戰和一次經濟大蕭條，但在60年的週期裡，竟然有價格的變異度不變的基本規律。在極為無序的大量數據的內部，竟然存在著如此出人預料的序，完全具有任意性的數據竟然被一條規律所支配，這個尺度問題看來具有自己的生命。這使曼德爾布羅特從對實際現象的研究轉向探索尺度現象。
曼德爾布羅特關於大自然過程裡不規整花樣的研究以及他關於無窮複雜形象的探索最終匯流到一個交結點上，這就是自然事物的「自相似」這個特性。「大自然在所有標度上同時起作用」。自然界的許多事物在其內部的各個層次上都具有自相似的結構，在一個花樣內部還有更小的同樣的花樣。自相似物體不具有特徵標度，它是跨越尺度的對稱性；它在不同測量尺度上看去差不多一樣，是一種「無窮嵌套的自相似結構」。「分形」就意味著「自相似」。一個幾何圖形，如果它的組成部分與圖形整體之間有某種相似性，就稱為「分形」。「自相似」的思想在人類文化的各個方面都有所反映。中國古代就有「袖裡有乾坤，壺中有日月」和「一塵一世界」的說法。曼德爾布羅特曾引頌《格列佛遊記》的作者J.斯韋夫特(J.Swift1667∼1745)的一首打油詩：「博物學家看仔細，大蚤身上小蚤棲；更有微蚤叮小蚤，遞相嚙噬無盡期。」德國哲人萊布尼茲(G.W.F.VonLeibniz1646∼1716)也曾設想，在一滴水裡包含著多姿多彩的世界，其中又有許多滴水，每滴水又各有新的世界。
海岸線就是天然存在的一個分形。曼德爾布羅特在一篇題為《英國的海岸線有多長》１的文章裡做出這樣的結論：任何海岸線，在某種意義上都是無限長的；在另一種意義上說則決定於你所選用的尺的長度。因為在不同標度上描繪的海岸線圖，都顯示出相似的灣、岬分佈。每一個大灣中都有小灣和小岬，那些小灣和小岬中又有更小的灣和岬；把這些灣和岬放大後和實際的海岸線仍然相似。正如曼德爾布羅特所說：「當你初次在一張比例尺為十萬分之一的地圖看到的一個海灣或半島重新在一張比例尺為一萬分之一的地圖上被觀察時，無數更小的海灣和更小的半島就變得清晰可見了。在一張比例尺為一千分之一的地圖上，更小更小的海灣和更小更小的半島又出現了。」所以，你如果用一米的尺沿海岸測量，可以得出一個近似的長度，因為實際上你已經把小於一米的曲曲彎彎部分忽略掉了。如果改用一厘米的尺去量，一些小的曲折將被計入，得到的海岸線將會增長。隨著測度標尺的變小，海岸線的長度會不斷加長，永遠不會收斂於一個極限數值。其根本原因就在於海岸線是一個無窮嵌套的自相似結構。
分形不僅在所有的標度上都有結構，而且在所有標度上都有相同的結構。1904年，瑞典數學家科赫(Koch，Helge Von 1870∼1924)構造的「雪花曲線」，嚴格地顯示了分形這種有趣的特徵。設想給出一個正三角形，再不斷進行如下變換：在每邊正中的1/3邊上再造一個凸出來的正三角形，使原三角形變成六角形；在這個六角形的12條邊的每條邊中間的1/3上再凸出一個正三角形，變成一個4×12=48邊形；反覆操作這種變換以至無窮，其邊緣愈來愈增添精細結構，得到一個由分形曲線（「科赫曲線」）圍成的科赫島，好似一個雪花。科赫曲線是一條連續的環，絕不自身相交；每次變換都會使「科赫島」的面積稍有增加，但總面積永遠是有限的，並不比原三角形的面積大很多（小於原三角形的外接圓）；但科赫曲線的總和卻是無窮長的。這似乎是一個矛盾的結果：島的面積有限，但周長無窮大；或者說一條無限長又絕不自交的曲線包圍成了一個有限的面積。
分形的研究對象及分類(類別):
分形論是以複雜事物為研究對象的,包括線性分形和非線性分形.線性分形是具有自相似性的無序,無規則性的系統,其維數的變化是連續的,又稱自相似分形.其餘的均為非線性分形,它是研究在非均勻線性變換群或非線性變換群下幾何圖形的性質。
┌有規分形(經典分形多些)
┌線性分形(均勻線性變換群)┴無規分形(隨機分形多些)
分形幾何┤ ┌自仿射分形(非均勻線性變換群)
└非線性分形(非均勻線性變換群┤自反演分形(非線性變換群)
和非線性變換群) └自平方分形(非線性變換群)
還有遞歸分形,多重分形,胖分形等等.自仿射分形比自相似性分形更重要.反映了大自然的複雜性和豐富性.
分形的應用範圍:
即分形所涉及的領域,幾乎所有領域.有幾何分形,廣義分形,自然分形,社會分形等.
1)廣義分形:是不只包含在形態和結構上具有自相似性的幾何分形或分形幾何學,在信息,功能,(組成)和時間上的相似性也包含在自相似性概念中.於是,把形態,結構,信息,功能,[能量,物質.(從DNA到蛋白質再到活生命體的物質組份,組成的分形,能量,信息分形,重演分形,遺傳分形,組織胚胎分形等多元分形)]時間或空間上具有自相似性的客體稱為廣義分形.
2)自然分形:是自然界客觀存在的或經過理論抽像的,具有自相似性的客體.範圍很廣,遍及數學,物理,化學,材料,表面,計算機,電子,微電子,生物學,醫學,農學,天文學,氣象,地理,地質,地震,特別是中醫(經絡)等等很多.按系統的具體特點,又可分為幾何分形,功能分形,能量分形,信息分形和重演分形等.線狀分形(經絡縫隙分形),表面分形(經絡截面分形),體積分形(經絡細胞充填,填充分形),(中醫經絡，藏象的全息分形,包括幾何分形,功能分形信息分形能量分形等的組合)等.生物分形是重要一環.
3)社會分形:i.經濟學中的分形;ii.人文方面的分形,iii.思維分形;iv.情報分形;v.管理科學中的分形;vi.藝術分形;vii.文學(社會)與自然(社會)。
分形論的應用
(一).分形的生物學
生物學的分形是研究生物體內部各層次於整體間的關係,以及對生物體的生化組成,形態,生理和病理等的影響.
1.生命體的複製
1).基因複製,DNA的半保留複製.由兩條多核甘酸鏈組成的DNA,經解旋,分開後,形成兩個母模板.母鏈與新鹼基子鏈互相配對,產生與親代相同的兩條DNA分子.兩代DNA具有全套相同的遺傳信息.對於DNA的雙螺旋結構,信息編碼,功能內涵具有分形的潛質.克隆.
2).蛋白質的合成.半保留複製後的DNA,可以進一步指導生物活性物質蛋白質的合成.
3).細胞分裂.在遺傳信息的指揮下,細胞可進行有絲分裂,以指數和倍週期的規律增殖.以至最後形成有序自組織的活生命體.從DNA的複製,到蛋白質的合成,再到細胞的增殖過程正是生物信息與功能的延續和再現,有自相似或自仿射性.即生命整體與生物各層次間的分形性.或是細胞全能性的全面體現.
2.蛋白質的分形
蛋白質的結構非常複雜(有四級結構),肽鏈多彎曲,表面有孔洞和縫隙,經典數學的方法對此束手無策.但是,在一定的標度範圍內,蛋白質的分子鏈和表面具有分形的特徵.
1).鏈分維
對於蛋白質分子鏈,從一級結構看,他是一條彎彎曲曲的曲線.在不同的放大倍數下,有統計自相似性.也就有了"分子鏈分維","質量分維"及"及"分形子維數"或"譜維數".分形子概念的提出,又把分形與動力學過程聯繫了起來
鏈分維對經絡(微觀,縫隙)通路的研究有啟發.
2).表面分維
是"介於2,3維之間的非整數維",即打破了傳統"2維表面化學"的"表面分形理論"或分形表面科學.蛋白質的表面非常複雜,表面分維的測度即複雜又困難.有用"表面分維"的,也有用"邊界分維"的.
3).分維與化學動力學引一個結果,予以欣賞).血紅蛋白在生命體中擔負著運輸氧氣和二氧化碳的作用.它的吸氧動力學行為不遵守經典的米凱利斯-門坦方程,而符合希爾方程,且反應級數(希爾係數h)等於2.8.h值為什麼不為整數?歷史上也是個難題.後來有人從分形論角度重新研究了這一歷史懸案,發現h與分維有關.
3.血管,氣管等的其它分形特性
分形維數大於2的曲面的表面積在原理上可以任意大.肺就是很好地利用這一性質的生物器官.解剖學指出,肺的構造是從氣管尖端成倍地反覆分岔,使末端的表面積變得非常之大.人肺的分形維數大約為2.17,此值與把空間全部填滿的曲線的維數D=3相比非常之小.作為附加的複雜化,氣管的迷宮還必須高效地與動脈和靜脈交織起來.2.17看來是相互兼顧的合理數值.
生物體的血管,從主動脈到微血管,形成網絡.它們分支再分支,直到細得只能允許單個血細胞排成單行移動.如果血管與所有細胞直接相連,血管的分形維數就必須是3.但是,對於生物體來說,血液是寶貴的,有限的生物體空間也是非常寶貴的.因此,血液循環系統必須把巨大的表面積擠進有限的體積.生物體的自然構型是十分精細的,以至沒有一個細胞與血管的距離超過3,4個細胞的距離.雖然血管遍佈全身,但血管與血液只佔人體的很小空間,不超過5%.人體動脈的分形維數大約為2.7.在消化道,組織表面波紋夾著波紋,絨毛逐層分支.人腦表面有各種不同大小的皺紋,是分形結構,它們的維數在2.73-2.79之間.泌尿系統也是分形的.肝臟裡的膽管也是.心臟中輸送電流脈衝到收縮肌肉的特殊纖維的網絡也是.心跳節律的頻率譜與地震和經濟現象一樣,遵從分形規律.經絡也是這樣!
4.生物全息律:分形性的表現.
分形外顯性:局部與整體,縮小與放大的,自相似,自仿射的外在顯現.
圓形自相似:高效率的自然選擇----圓.經絡截面也可能類似或接近圓形.
其它:
分形與生化及植物藥用選擇:"*分形子局(部)集(補集)"的對應與選擇.
分形與生理學:結構與生理等自仿射,自相似的結果.
分形與遺傳及定域選種,單克隆,細胞培養:分形的"*對應自相似,自仿射"
形態分形:生理或功能與形態的自相似,自仿射的變換.
穴位群的實質:局部與整體,整體與局部,縮小與放大的分形性關係,"古老的分形觀".
癌變的新認識:模擬癌症擴散與癌症研究.
生物的統一性及其分形生長發育:生命體的組份,過程,生長,發育基本相同,是統一的
5.症狀,診斷,治療是疾病分形的表現----"分形補集,分形破缺"概念的提出*
疾病的症狀是由疾病所引起的病理,生理,生物,生化等功能,信息,體征等變化的一種外在表現,是相應疾病的"自仿射變換"的結果,故也應具有分形的特徵.疾病的診斷也一樣,"正確"的診斷應是依據疾病的症狀等指標,即是由疾病及其症狀的"自仿射變換"的延續,來判斷和確定病症的,它也是分形的延伸,放大和轉換的結果."誤診"不屬此類.
正常機體的各個層次,從形態,組成,信息,能量,功能等上應該是由分形子集組成的"分形全集U".而在疾病或病變情況下,即原來正常的分形全集,發生了改變,形成了相對於原分形全集有破缺的"缺陷分形集A'(或叫病變分形集,分形病集)",則缺失的部分叫"分形補集A".對於疾病的治療,用藥,就相當於修補,調理缺失的補集,使其重新恢復或趨於正常或完整,即使A+A'=U,或A∪A'=U,把其缺失的組份,形態,功能等修繕整理齊全,分形全集被補全,疾病被治癒.集A與A'互為補集。
(二)物理學和化學：進展最大,結晶,相變,電解等的分形生長,化學振蕩,濃度花紋,化學波.超導,固體表面(膜,生物膜,反滲透膜,經絡分界等),高分子(與經絡縫隙等類似).
(三)材料科學
(四)計算機圖形學
(五)經濟學：經濟學家和生物學家(中醫師)一樣,都在對付一個有意志的活物的世界.經濟學家們所研究的又是一切生物中最難以捉摸的.
(六)地球物理學：喜海岸線,河流,地震預報,地震的時空分維(時間分維,空間分維),斷層分維與岩石破裂模型,地震前兆分維,地震的多重分形等.
(七)天文學:
(八)語言學與情報學
(九)氣象學
分形研究動向與發展前景:
(1).分形數學理論及體系的創建與完善,憖特別是多重分形理論的研究。
i.如何判斷一個對象是分形或多重分形(尋找完整而精確的分形定義):現在的分形是"看"出來的,還無法嚴格證明"什麼"是"分形",因此,給分形下一個嚴格的定義,還需努力.
ii.分形維數的物理意義:分形維數是描述分形特徵的定量參數.但如何理解分維的確切物理意義,是非常實用的現實問題.豪斯道夫維數的意義似乎明確一些,它定量地描述出一個集規則或不規則的幾何尺度.其整數部分反映出圖形的空間規模(整數維數部分,對分維一般形象化的理解或解釋.經絡的空間狀況).對動力系統,豪斯道夫維數大體上表示動力變量的數目(個數).廣義維數Dq或奇異譜,主要表徵多重分形的非均衡性和奇異性.在材料科學中發現分維與材料的某些性質參數有關.在化學領域,發現分維同催化劑的催化性和選擇性有關.但是,分維能否作為一個獨立參數存在,現在還不太清楚.(經絡分形:複雜性,不規則性,可能的多元性,管道,通道的分數維性和分形性,邊界的不規整性,全息性等)尋找分維的更深刻的意義和實際用途,對分形理論的發展是一個極為重要的問題.
iii.分形的動力學機制(分形與混沌):分形理論主要致力於形態的描述(對過程也做),對動力學機制(包括產生分形的充要條件)則很少涉及.為改變這種"知其然,不知其所以然"的狀況,有必要引入非平衡態物理學,協同學等學科中一些概念和方法,還要把時間參量納入研究之中.同時應對分數階微分方程,非線性發展方程,辛幾何等方面的進展給予關注.目前,在化學動力學及酶動力學領域已有發展,主要是通過分形子維數(譜維數)溝通時間與概率之間的關係.但這遠遠不能說明分形的生長動力學.應加強以下三方面的研究:i)必須研究集團生長的時間演化規律和集團的結構標度行為;ii)應當考慮耗散結構理論及自組織臨界理論,進行有效的解析和數值研究.同時要重視隨機力和漲落對系統的影響;iii)從細胞自動機和神經網絡方面對生長問題進行模擬研究.總之,分形動力學是急需努力開拓的領域.
iv.分形重構問題:這是動力學研究的逆問題.是"如何由分形維數來重構分形",即已知一個分形的維數,如何重新構建(還原)這個分形?顯然,由於存在"一因多果"或"一果多因",由分形維數來重構分形還必須有其它的輔助參數,僅靠一個分維是不夠的.
v.關於Julia集和Mandelbrot集的問題
vi.其它問題:i)隨機多重分形的數學問題;ii)分形曲線的導數問題(如Gibbs導數);iii)分維計算的方法特別是由混沌時序計算分維的可信度問題;iv)多重分形的熱力學,相變實質及相變普適性劃分判據問題;v)分形的小波分析及小波變換產生分形的問題;vi)生物膜的分形結構及其與細胞膜病變的關係問題;vii)原子,分子的分形問題(包括量子混沌);viii)胖分形及重正化混沌(renormchaos)問題;ix)自組織臨界現象及負冪律問題;x)圖像的分形壓縮問題.等.
*分形在中醫經絡中的應用及前景
(一)針灸經絡的基礎研究和探索揭秘:經絡研究"新思維"
1.微觀經絡解剖形態和結構:填充維+縫隙維?迷宮(縫隙)維,經絡維,多重分形.
動態"靜閉動開模型",航道(Channel)模型,迷宮模型等.
經絡"組織"間隙,細胞間隙,細胞上的孔洞等(分形性),
1)分形論對經絡解剖結構或形態研究的啟示: i.複雜性.非簡單; ii.零碎,破碎,不規則;
iii.非純空,純實;iv.有孔洞,有縫隙;v.曲折,不直爽;vi.粗糙,不光滑等象分形的"海岸線".
2)經絡"壁"(經絡分界):複雜,不規則,粗糙,不光滑,曲曲折折,不清晰的邊界.經絡壁的"活
閉-靜開"模型.
經絡"組織"間隙,細胞間隙,細胞上的孔洞等(分形性),
2.宏觀經絡解剖分佈,喜逐級分支,分叉,分岔?分級,多層次,三維立體,動態.
3.經絡針灸穴位的分形全息性.
4.解經絡之謎的新途徑:喜方法學的新突破
經絡造影,ECT經絡影像已有(孟競璧),單純的X線CT,或磁共振,經絡不容易顯露,因此, 需要"經絡造影"來突出經絡,顯出經絡立體三維影像.
經絡染色,活體經絡注入染色;經絡周圍,外周染色.經絡生物學等全新方法和體系.
5.經絡實質是經絡研究基礎的基礎.
(二)中醫中的分形研究
1.中醫的傳統觀念和思想方法:
中醫是"*黑箱的方法",是樸素,原始的分形觀念的產物.中醫多是靠經驗的,直覺的,抽像,概括,歸納,綜合進行思辨的.是整體與辯證的哲學觀的經典傑作.中醫可以從整體到整體, 從局部到整體,從整體到局部. 是局部可以反映整體,整體包容著局部的共性觀(分形觀), 只是沒有再進一步,昇華為現代分形概念,並予以廣泛擴展.以複雜為主,又不失簡潔. 中醫也有簡化,分析和局部方法但不夠深入,細緻,比不過西方.中醫的學問與哲學涵概了許多古代與現代,甚至未來的許多新的與舊的,已有出現的與潛在尚未出台的科學觀.與西醫不同的判斷,判定,分類方法和體系.所以與西醫類比的結果,難免會有不一樣的地方, 就像對同一事物用不同的分類法會得到不同的結果和類別一樣. 中醫與西醫比較的結果達不到完全的一致也是意料之中的.但是兩者間的共同點還是可以找到的,這才是中西醫結合的實用策略.中醫學是整體(共性,全息,隱分形)觀的,與系統論,協同,控制,突變,超循環的觀點都有一些聯繫, 它是以整體為主,雙向的,局部與整體結合的學說.中醫是哲學,象藝術,又正在努力向科學化發展,延伸,正試著將多是通過直覺感受來表達他們的觀察和體驗,定性,經驗,非數理化的中醫,代入科學定量,可以用現代科學或數理化語言表述的,可以與現代科學接軌的具有帶動或啟動未來科學的新學科,使其成為科學與藝術與哲學, 古代與現代結合的典範.
2.中醫基礎理論
1).傳統理論
中醫的基本理論:喜陰陽五行,八綱辯證,辯證論治等也是模仿,類比或由相似性原理, 從古代哲學和自然科學的其它方面借鑒過來的.模仿與類比又都是建立在相似的基礎上的.此種相似雖然與分形的自相似有所不同,但是也有許多共同點,即其仿射關係時時都在, 超出了幾何分形的形態自相似,以一種綜合的多元化的,在性能,功能,表現等上的(它仿射,類仿射,自)仿射,而建立起來的宏大的中醫體系.中醫的陰陽五行實際是人體與宇宙間關係的樸素, 原始分形觀的擴展.其整體觀,*分形的"共性觀----自相似,自仿射,他相似,他仿射,類相似,類仿射",*黑箱方法,臨床實踐等貫穿於中醫學的始終或全部,隱含, 潛在的遠古分形觀(*古老分形觀)是中醫的奠基石.而中醫欠缺的是具體分析和實在的基礎實驗與對微觀細節的瞭解.
陰陽的科學新解:憖陰陽是"對立統一關係"或"矛盾"的兩個相互依賴,相互聯繫,相互對立的兩個下位種概念.定義:如果集合Y與Y'(或事物,對像)是互補集,即Y∪Y'=U,Y∩Y'=0, 且集合Y滿足,EdS≥界限值a,或pdS≥分界值b,則集合Y叫"陽"; 若集合Y'有,EdS<界值a,或pdS<界值b(可以是平均值,中位數,眾數,或是自然的或人工的分界線),則集合Y'是"陰".U是全集,是陰陽的上位屬概念,即"對立統一關係"或"矛盾"的集合整體,總體.
氣血概念的新詮釋:"信息-能量-物質-功能-時間","物質-場"統一的廣義物質波, 廣義粒子.一組"東西"(物質和場)----生物活性物質.*氣血的氣化(轉化):"信息-能量-物質"間的定量轉換關係與循環.*宇宙的有序,無序"信-能-物"的"雙大循環". *自然界的無生命體與生命體間的演化,進化與上升的階梯:從"物質-能量"→"物質-能量-功能-信息-智能" 有序自組織的高級統一體.
2).基本概念理論與現代科技比較創新(對應)
中醫是祖先認識人體病理生理變化機制的*另一種理論和*分類系統. 因此就有了不同於西醫的概念,理論,分類和診治原理體系.中醫的概念哲學味濃厚,高度抽像概括,模糊性強,清晰度和具體化弱,缺少國際化數理化語言關係的現代表述,與現代科學實驗的對應較少, 缺乏能跟上時代的針對自己的基礎研究的實驗手段和方法,黑箱方法用得過多,而能打開中醫黑箱的突破性方法又太少.要想改變中醫的狀況,並與現代科學接軌就應該使傳統中醫由抽像概括變成具體實際,從哲學理性回到實在感性和科學實驗,從綜合到分析到演繹,從理論到實踐,由臨床經驗到基礎的科學化試驗.由整體向局部,以及整體與局部的結合和綜合. 就是要從中醫的基本概念出發,如氣血津液等,並對其進行細分, 以及給出科學化的定義及其與科學本質的聯繫,找出中醫概念與現代或未來科學的等價或對等的新的概念和理論表述體系,使中醫現代化,並發揚光大.試圖建立完全對等和等價的中醫與西醫的理論體系是沒必要的, 因為他們是兩個不同的體系,具有不同的分類評判標準,各自具又有自己不同的特長和特點, 分類的結果肯定會有所不同,這是很常見的.只要明白兩個不同類別的相似,類同點就可以了,沒有必要做遷強的合併.
中醫許多觀念超出西方科技的現代表述和實驗領域, 經中醫的解秘對雙方都是促進和提高.
3.中醫診斷與治療
中醫診斷疾病,主要是運用望,聞,問,切四種方法進行診斷的.疾病的發生,主要表現在氣血,臟腑,經絡與生理功能失常.由於臟腑與血脈,肌肉,骨骼,皮膚,毛髮,以及四肢, 五官等是相互密切聯繫的一個"分形"的,自仿射,自相似,全息的有機整體,所以臟腑的生理,病理現象,往往又可以從體表等的各個組織器官反映出來.
望診是對患者的精神,色澤,形體,動態以及發,膚,五官,唇,齒,咽喉,舌質,舌苔,指紋,排泄物,分泌物等的觀察.上述表現實際都是機體生理,病理功能表現形式的一種變換,是內部變化及其特性在外部的映像,映射----自仿射.是分形的表現.其先天遺傳,與後天變化(分形元,生成元)的綜合,構成並決定了機體特有的體征和外在表象. 所以它是中醫診斷的"(潛)理論"依據.再經辯證尋出病因,對症施治.
脈象,舌像,掌指紋,(虹膜),以及聲音和氣味,也是生命整體或局部變化在脈,舌, 掌指等處的分形反映.病變使得機體(自組織系統)原有的有序狀態發生改變,失常不適, 並引起與其對應或相應的部分,產生相應,相似(自仿射)的"分形"的改變(變化分形,動態分形),就成為中醫四診及治療的依據和基礎.所以才有了中醫的相應的診斷,治療與調理, 使其偏離的秩序即"變分形"回到機體正常的"原分形"達到系統新的有序,使這自組織系統趨向新的"正常".
望,聞,問,切四診實際就是機體內在生理和病理變化的分形表現的結果,沒有內在變化與外在表象的分形或全息性的聯繫,中醫的診斷和治療也是不可能和不存在的.這種具有分形特性的機體的內部變化與外部表現的聯繫,是中醫望聞問切四診的原始基礎,"分形觀念"是中醫學成立的隱含的,潛在的思想和學說(學術)基礎,只是沒能用現代的"分形科學"的語言和方式進一步提煉,昇華,深入,顯性化,非常遺憾.分形思想是中醫中的潛意識,更是中醫內在本質的基本內涵和關鍵所在.
4.中藥
以髒補髒.制劑和服用時破壞了原有的自相似,自仿射特徵,屬方法不當不易達到目的.
中醫與現代科技及西醫的結合,不應只注重兩者的融合,互補與統一, 更重要的是在結合的基礎上創新, 如"氣"的概念與"信息-能量物質"統一的廣義物質波,一方面是與西方科學的融合,自組織的三要素和物質本性的新探索.另一方面,又越過了西方科學: 一是"信息-能量-物質"的統一性,三元統一體的引入; 二是物質(鬼)波,量子論新詮釋的拓展.再如,氣與氣,氣與血等之間的轉換,是"信-能-物"三者"整體"間的相互轉換,及定量化關係的發現與揭示,"信-能-物-功能-智能"的昇華,進化."陰陽"與"對立統一"的種屬關係,陰陽的科學定義. 以及經絡與"西方解剖學技術"及"現代未來醫學生物學,物理信息(信息物理學),信息化學(化學信息學),"信息物理化學", 信息生物物理化學等的緊密結合與創新,開創經絡研究的新天地.
只結合,融合不創新,中醫與西醫的結合只能觸其皮毛,不會深入.因為中醫與西醫在許多方面存在著本質的不同[/color][/size]
