医学与科学（1）

医学是什么？从40年前学医我就开始思考这个问题，但一直未得满意答案。不过还是有些进步，但有时豁然明了，可又迅即转入糊涂。至今，我不能明确地说出医学是什么，但我可以说它不是什么了。依我看，医学不是纯粹的科学，也不是单纯的哲学，医学充满了科学和哲学，但还涵盖有社会学、人学、艺术、心理学等等。因而，我们不可以笼统地用科学的范律来解释医学，也不可以简单地用科学的标准来要求医生。正如古人所言：“夫医者，非仁爱之士，不可托也；非聪明达里，不可任也；非廉洁善良，不可信也。”

众所周知，医学要比科学起源早。科学一词的出现也才1000多年，而医学已有数千年甚至更早的历史。因此，应该是医学的积累、进步以及需求催生了科学。在中国古代，与科学相当的词汇是格致，“格物致知”做的是格物，其研究对象是物。而医学研究的对象是人，尽管有人物的说法，但不等同于物。人物人物除了物以外，核心是人。医学研究的是“知人扶生”，知人当然需要格物，科学上只要格物就可致知，但医学上只有格物难以知人，更难以扶生。因此，将医学视为科学的一个分枝或隶属于科学、服从于科学，甚至把医学视为医学科学的简称，看来是不恰当的，甚至有失偏颇。科学研究的是世界各种现象的本质及变化规律，其结果具有高度的普遍性。医学研究的不仅是疾病的本身（或其本质），而且要研究疾病这种现象的载体、即有着不同生活经历和生理体验的活生生的人，要研究人体各种机能的本质和进化规律。因此，医学不仅重视事物高度的普遍性，而且重视人体结构、功能及疾病的异质性或称独特性。医学是通过长期大量不间断的理论探索和实践检验，最终形成最大可能适合人体保健、康复和各种疾病诊疗的知识体系。

因此，医学要远比科学复杂。表现在人群的异体性，人体的异质性和疾病的异现性。俗话说，“人有人不同，花有几样红。”就以疾病为例，据经典医学书籍记载，现有病种已达40000种之多，加之不同疾病有不同的分期和分型，而且又发生在不同人群或不同个体身上，这就构成了医学的更为复杂性。因此，众多的事件发生在不同的时间和空间，加之人群的异体性、人体的异质性和疾病的异现性，这就构成了医学远比科学的复杂性。针对这种既由普遍性又有独特性构成的复杂性，我们认识医学就不能千篇一律，对待病人更应因人而易，因时而易，因地而异，正像特鲁多医生所说的那样：有时去治愈、经常去帮助、总是去安慰。

医学关乎生命。什么是生命？从哲学上讲，生命本身不是物质，而是物质的特殊表现形式。如果说生命是物质，按科学的说法，即“物质不灭定律”，那生命就不会死亡。因为活的生命体是物质，死的生命体也是物质，那么物质都还存在，死的又是什么呢？如果说生命体死的那个生命是“物质”，那么通常要有质量。显然我们目前无法找到这种“生命物质”，也就不能回答生命究竟是什么的问题。生命相对于它所承载的物质而言更加难以捉摸，生命现象是目前人类最难解释的奥秘。医学研究的对象恰恰是特有这一高级生命形式的人类及其组成形式，而科学研究的对象则并非是如此高级的生命形式、甚至是无生命的普通物质。科学研究再复杂，最终的定律是“物质不灭”，而医学除了物质不灭外，更要回答为何“生死有期”。

科学可以按照已奠定的精确的理论基础去分析甚至推测某一物质的结构和功能变化，但医学目前由于对生命本质的无知，故多数的理论和实践还是盲人摸象，雾里看花。正如哈佛大学校长在医学院开学典礼上所讲，“同学们，十年以后你们可以发现，我们现在教给你们的东西，一半是错的”。当问及为何教错的知识给学生时，回答是因为我们现在还不知道什么是对的，什么是错的。如果只用生命的载体——物质去推测生命的本质，必然存在更多的猜测和假设。

显然，在生命起源奥秘没被揭示之前，所有关于生命现象本质的解读和认识都是狭义、片面和主观的，充满了随意性。对生命的思考和解读，中医和西医充满分歧，甚至南辕北辙，其实这并不奇怪，实际上是观察角度不同所致。西医的整个体系是建立在科学基础之上的，所以常有医学科学的提法。中医的整个体系是建立在实践经验的归纳分析和总结之上的，所以不常有中医科学的提法。二者各自都有优势和局限性，西医和中医辨争的焦点就在这里。双方对科学和经验的重要性都无异议，可对经验之科学或科学之经验，则认识迥异，这恰恰说明了医学和科学的区别。中医从整体辩证去看，用经验解决了医学的一些问题，但解决不了医学的全部问题。西医从分析还原去看，用科学解决了医学的一些问题，但解决不了医学的全部问题。实际上是观察角度不同，就像观察一个带襻的杯子，站在不同的角度去看，结果是不一样的，其实有襻无襻并不重要，关键是要看这个杯子能否装水，能装多少水，这是本质。如果这个杯子底是漏的，作为杯子，功能没有了，那还有用吗？

医学，特别是临床医学，说到底是做两件事，一是治病；一为救命。二者相互关联，但也有些差别。治病是“治”物质，是以物质换物质，或以物质改变物质；而救命不是“救”物质，救命是在调节物质表现的特殊形式，以确保这种形式的正常存在。这就是我们中医所说的整体中的平衡，或西医所说的内环境的稳定Homeostasis。这一点总体概念相似，但中医说得宏观一些，而西医则微观得多。西医的Homeostasis包括物质组成成分的恰当及其所形成功能的适当，前者多了不行，少了也不行；后者强了不行，弱了也不行。物质组成的恰当可以保证整体功能的适当，这样生命就存在。当然也不尽然，因为还受体内、体外整体调节的影响。因此，如果说科学是无所不能的，我们可上九天揽月，可下五洋捉鳖，我们可以创造“千里眼、顺风耳”，但医学是有其局限性的，好多事情是用科学的理论或办法做不到的。人总是希望越来越好的结果，但生命却是一个越来越差的过程，医学不是万能的，医生是人不是神。所以，人类对医学和科学的要求应该是不一样的。正如伊壁鸠鲁所说，“活得幸福和死得安祥都是一种艺术”。

关于医学与科学的异同，我想从17个方面谈谈如下观点。

一、个体与群体

医学在发源初期，是从一个又一个人体诊疗的实践中获得个别成功案例，然后将其逐渐应用到更多个体（即群体），由此逐渐积累汇成经验。为获取这样的经验，无论是西医还是中医，那时都充满了艰辛和危险，曾经付出了无数血的代价，甚至生命。那时的贡献者多为病人，当然也有医生。进入现代医学阶段，无论对疾病的流行病学调查，还是做临床药品或疗法的试验，只要经过伦理委员会批准，就可以放到人群中去直接研究。这与长期以来那种个案研究方式相比，的确大进了一步，这在科学上是可行的，是正确的。但是由于受到疾病谱、伦理学及经费的影响，受试对象的数量和观察的指标依然是十分有限的，依然是小群体，依然是抽样，还不是大样本或全样。因而，所获数据的代表性是十分有限的。谁都知道抽样有点像抽彩票，能抽到的人只有极少数。如果把从小样本中得到的结果，放大到大人群中去应用，难免会发生不良后果，甚至是灾难。

比如一个新药放到临床去作试验。在某种疾病的治疗组获得了70%的疗效，应该是一个不错的药。但问题是在没有用药的对照组也有30%的受试者“有效”（自愈），同时，治疗组中还有30%的受试者，用药也没效。正确的判断是70%减去30%，只剩40%左右有效。临床试验中，大多数药品都呈现出这种现象，1/3用药有效，1/3不用有效，1/3用也无效。可临床现状是常将仅为1/3有效的药用之100%的病人中去治疗。那为什么不能只将药品用到那只有用药才有效的1/3病人中呢？因为我们并不知道哪些是那1/3的病人，哪些是另外那2/3的病人。你看，医用统计学，从数学讲，或从科学讲，这个循证医学方法是很科学的，可将其用到临床中去就会出现偏差，甚至错误。未来的临床试验方法应该是找到适应证，即给用药有效的那部分病人用药，给不用药有效的那部分病人和用药无效的那部分病人不要用药。循证医学作为一种科学方法是正确的，但引入医学领域来用，实际上是将带有显著异质性的大量个体看成是同质性人群，从中收集到的结果再用简单的百分比去求算，因而发生错误。其原因是它没有考虑到如下的情况。

1、异质性导致同病不同症。同样是感冒，甲为发热，乙为头痛，丙为咳嗽。既然是一种病都开一种药就好了，其实不然，我们得根据不同的人开不同的药，这叫同病异治。

2、异质性导致同病不同害。同是幽门螺杆菌HP感染，按道理应全部根除。可HP可分CagA阳性株和阴性株，前者与胃癌相关，胃癌发生率比阴性者高2倍，应于根除。而后者在正常人多见，而且根除后近端胃癌发生增多，所以HP感染无症状者不应根除。

3、异质性导致同病不同果。同是乙肝病毒感染，按理皆应抗病毒治疗。但有的可以自动清除，达到自愈；有的终身带毒，但不发病；有的很快发病，且向肝硬化进展，甚至发生肝癌。因此，对乙肝病毒感染者，是否抗病毒治疗应区别对待。

4、异质性导致同药不同效。同是高血压或心动过速，用倍他洛克治疗，有人用25mg就见效，但有人用250mg却没效果。因此对高血压，尽管是同一种疾病应该选用不同的药品治疗。

二、体外与体内

医学是直接为人体服务的。从逻辑上讲，或按科学的要求，任何试验和疗法都应在人体内进行才最真实。但我们不能这么做，因为涉及到伦理和人道问题。因此，任何疗法在进入人体前，都应该在人体外得到证实。人体外的实验包括实验室研究和动物体内实验。

实验室研究是将生物体内的器官、组织、细胞或细胞中的某些成分，置于人工的环境，观察人为的干预因素对其功能活动的影响。这种实验容易控制条件，也容易深入到分子水平，有助于揭示生命现象中最为本质的基本规律，或最原始的基本规律。实验室研究的优点是：①环境因素可控；②可排除其他相关系统如内分泌、神经、免疫系统等的相互作用；③每一剂量水平可用大量的标本，如组织细胞等；④试验批间的误差较少；⑤可同时或多次上样或取样；⑥可直接用人体细胞做实验；⑦减少费用；⑧减少人体试验的成本及风险。这用科学的规范和要求是十分满意的。但是，由于研究对象脱离了整体，所处的环境也发生了很大变化，试验结果与体内的真实情况相比可能发生很大差异。其主要缺点是：①分子在细胞内的反应与在整体系统内有差异，从实验室的研究结果难以外推成体内的结果；②缺乏人体其他系统的调节或调控作用。比如癌细胞或细菌在体外检测发现有耐药现象，但同样的药品进入人体内表现为有效，并无耐药发生；③实验室研究一般为静态结果，难达长期维持生理状态的要求，因而对长期的临床价值评估意义可能不大。综上所述，体外的科学试验结果在人体的医学价值不能等同，只供参考。比如，在医药制药行业，在实验室证实1万个化合物对某种疾病有效，但真正进入人体有效者只有1个，是万里挑一。又比如在肿瘤研究方面，我统计了去年在国际期刊正式发表的论文，其中约80%是以癌细胞为研究对象的，其实癌细胞并不等于癌，且在体外已经传代培养数百甚至数千代。特别是癌细胞建系时是在人为筛选条件下获得的，即临床病人的癌细胞能在体外培养成活并长期传代成系者仅为20%左右，不是所有病人的癌细胞都可以建系的，这就出现了一个人为筛选问题，因为在体外不能传代的癌症病人患的也是癌，所以这20%的癌细胞系代表性不强，不能代表100%的病人。再比如，有的研究组在一本国际顶级期刊发表了1篇论文，工作之杰出，受世人所瞩目。但遗憾的是他们发现的基因只在40%左右的癌细胞系中存在，即20%中的40%，那就是只在8%的在体肿瘤有表达。而且这8%的癌细胞系已在体外传代了很多年，可见其代表性之差。后来别人把他们的实验结果拿到人体肿瘤去研究，果不其然，没获什么好结果，在实验室获得的惊人的科学结果放到医学上其实成了人为结果。

动物试验可视为体内试验，但只是在动物体内的试验。为动物有别于人类，与人体内试验相比，依然是体外试验，即在人体以外的试验。在动物中获得的东西放到人体未必可获同样的结果。一个药品在动物体内有效，未必在人体内有效。其主要缺点是：①医学是针对人体个体的实践活动，人体个体的复杂性、特殊性和代表性（或统称异体性或异质性）这是动物种群难以模拟的，比如，我们可以用一群异质性不大的动物，甚至是同一父母所生的兄弟姐妹，但这在人体试验（或临床试验）中是难以实现的；②目前建成的几乎所有疾病的动物模型都是人工的或人为的，不能完全代表疾病的真实状态，有些人体疾病是由生物因素引起的，而我们的动物模型常用化学方法来制造，比如肝硬化是由肝炎病毒引起的，而我们常用四氯化碳诱发动物的肝硬化，殊不知病毒性肝硬化是很难逆转的，而四氯化碳诱发的肝硬化一旦停用四氯化碳动物的肝脏很快就恢复正常。谁都知道人体的疾病通常是病体中的病灶，而模型则是健体中的病灶；③人体发病是多因素造成的，包括多基因，多阶段，这在动物是难以复制的；④人体疾病除了生理因素外，还有社会心理因素，后者在动物试验中是无法实现的。比如人们经常在动物身上观察肿瘤生物学特性，这在去年全球肿瘤研究文献中大约占了5%，但是人体的肿瘤移植给自然动物是会遭到排斥的，而动物本身生命期短，自己很少长成自然的肿瘤，于是人们用化学致癌剂在动物体内诱发肿瘤。试想用那么强的致癌剂处理动物，在10天半月内长出的肿瘤与人体经年累月长成的肿瘤是一样的吗？在这样的动物模型观察到的发癌机制或治癌效果在人体中能重复能利用吗？当然我们可以用免疫缺陷的动物（比如裸小鼠）接种人体肿瘤，但难以实现原位接种，人们就采用异位接种，比如将人的胃癌接种到裸鼠的臀部。但是，人胃癌的引流血液是要经过肝脏再回到心脏，再向全身分布，而老鼠臀部的血液是直接回到心脏的，这些未经肝脏处理的血液或其中所含的癌细胞与人体肿瘤自然发生状态是不一样的，不仅血液流向不一样，经过的淋巴系统也不一样，因而是难以模拟人体内状态的。因此，所有体外实验，包括动物体内的试验所得的结果，它们是科学的，但用到人体，用到医学都只能是作参考，不然我们把科学的结论直接引入临床实践是会出问题的。难怪在药品试验中，体外有效的1万个化合物，引入动物体内有效者只占250个左右，这250个引入人体有效者仅为50个，从动物到人只有20%或10%的结果可以重复，所以要正确看待体外实验包括动物试验的正确性。

即使是人体内的试验，因为人有人不同，存在明显的异体性或异质性。正如前所述，多数药品进入人体对某种疾病都是1/3有效，1/3不用这种药品也有效（自愈），1/3用药也没效。我们必须全面分析体外的实验结果。

又比如，如何看待药品的副作用。任何药品进入人体不可能只有一种作用，对不同器官或在不同时期对人体的作用都有不同，所谓作用（或称正作用）或副作用的差别，其实是我们的主观选择而已，有时副作用可以成为正作用呢！比如伟哥就是这样嘛！副作用是我们不要的“附带”的那个作用。另外，对药品的毒副作用的认识也应客观和恰当，因为所有药品都会有一定毒副作用，“是药三分毒”嘛！可人家还有一句话：叫“有病病受之，无病人受之”，你看用三氧化二砷治疗白血病不就是这个道理嘛！

三、外环境与内环境

人类在地球上生活了400多万年，已逐渐适应了地球的变化，这种适应是单向的，只是人类去适应地球，而非反之亦然。人体处于自然界这种外环境中，需要与地球共生，需要与地球不断交换物质。一旦受到地球的不利影响，人体在适应中不断找到平衡，如果这种平衡被打破，就会出现健康问题。

地球环境从来都在不断变化，但是近年变化太快。汶川地震刚过，海啸来了；SARS刚过，禽流感又来了。过去要几千年，几百年，至少是几十年才出现的这些天灾，最近几年内我们全遇上了。这种变化给人体已经带来极大的挑战，有些局部地区已有1/5的育龄妇女生不出来孩子，也有1/5的病人死于肿瘤，即1/5该生生不出来，1/5不该死的死了。有人估计，未来5-10年中国的肿瘤发生率可能会呈井喷状态。如果这两个1/5的比例继续扩大，将会对人类的生存繁衍造成极大的威胁。

自然环境对人体而言是外环境，它的千变万化，它变化的复杂性，将严重影响人体内环境的适应性和协调能力。人体内环境的调节及其对环境的适应与单细胞生物不一样，单细胞生物就是一个细胞的分子变化，比较简单，调节不了就死亡。人体是由大量细胞共同组成的，每一种或每一类细胞通过发育分化，形成了独特的功能、各种独特的功能共同组合完成整体的生命功能。与单细胞生物比较、人体的每一个细胞，其功能发生了特化。特化就是增强了某些，但同时也减少了某些。对减少者来说，那是退化，但对整个细胞来说，这是进化，对整个人体及其生命功能来说，也是进化。人体就像一部复杂的机器，各部件的功能可以通过神经、体液、免疫、内分泌等来进行整体调节，以万变应万变，确保自己的生存与繁衍，确保自己整体结构和功能的不变。其中，年轻人之所以适应能力强，那是因为他们内环境的适应性变化跟得上；老年人为何适应能力也强，那是因为他们在长期的生存中，内环境已获得了适应的经验。而且年轻人的这种适应能力和老年人的这种适应经验，可以通过遗传的方式一代一代传下去。但是，如果自然环境在短时间内变化太快太激烈，或者人体内环境的调节和适应能力跟不上，就会生病甚至死亡。科学认为，内因是变化的根据，外因是变化的条件。但对医学来说，外环境是适应的根据，内环境是适应的条件，当然也可互换之。

人体内环境与自然外环境间的平衡，需要中介者来协调。可称为中介者的有很多，目前最受关注的是人体微生态。微生态可以说是大自然的使者，更是人类的朋友，它们直接进入人的体腔，并与人类共生，互相进化（co-evolution）、互相适应（co-adaption）、互相依存（co-dependent）。影响人体内环境与外环境平衡的因素也有很多。比如，PM2.5带有大量对健康有影响的细颗粒物质，不易被呼吸道纤毛阻挡，沉积在肺泡影响气体交换，甚至可以进入血液循环损害血红蛋白的携氧能力，加重心血管系统负担，甚至诱发肺癌。

（文/著名消化病专家、中国工程院副院长樊代明院士）

（原文发表在《医学争鸣》2015,6（2）：1-19.）

（荐稿：金锐）