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 还原论、非线性与医学（3） |
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加入时间: 2009/10/04
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作者：我要注册 在 罕见奇谈 发贴, 来自 http://www.hjclub.org
1.
2003年，由6个国家共同参与，历时13年的人类基因组计划宣告完成。这无疑是现代科学一项具有里程碑意义的科学成就。这也标志着科学家们将“还原论”思想在生物学和医学研究中推向了极致。
启动人类基因组计划的最初动机是攻克癌症，1986年,诺贝尔奖获得者罗纳特•杜柏克（Renato Dulbecco）发表短文《肿瘤研究的转折点：人类基因组测序》指出：如果我们想更多地了解肿瘤，我们从现在起必须关注细胞的基因组……人类肿瘤研究将因对DNA的详细知识而得到巨大推动”，这是促使基因组计划启动的一份宣言。癌症根源于构成人体的最小齿轮，科学家相信了解了基因也就可以攻克癌症，这份宣言正是建立在这样一种还原论的信念之上。
然而这个耗资巨大的工程已经完成数年，但目前还没有任何迹象表明这一庞大工程的完成给人类攻克癌症带来了更多希望。那么就让我们以癌症为例，来看看现代医学是如何贯彻了笛卡尔的还原论思想，并且如何在还原论的指导下艰难前行的吧。
西方医学早已认识到癌症产生的根本原因是人体某些正常细胞转变成癌细胞，变异的癌细胞能够迅速无限繁殖，大量癌细胞聚集在一起就形成肿瘤。
癌细胞就好像队伍不断壮大的造反土匪军，它们会大量掠夺人体的各种资源，严重影响器官正常功能，还会释放毒素对正常组织造成伤害。如果匪军的战火只控制在局部地区并不可怕，但这些癌细胞往往会随着血管、淋巴等交通要道向人体纵深发展，当他们在肝、肺、脑等重要器官安家落户、无限增殖时就会危及到人的生命。
既然癌症是由变异的癌细胞引起的，癌症治疗也就找到了一个很明确的方向：消灭癌细胞。
现代医学对付癌症的办法，第一招是把癌细胞的窝点剿除——用手术的方法将癌变的组织（肿瘤）切除，或者用X射线、伽马射线等具有杀伤细胞功能的射线照射癌变组织将其杀死（这就是放疗）。
但问题是：如果有少数癌变细胞侥幸逃过医生的手术刀或各种射线，它可能继续发展壮大，或者流窜到其他器官生根发芽。
于是现代医学对付癌症的第二招就是采用大规模杀伤武器将癌细胞剿杀——化疗。化疗将可以杀灭癌细胞的化学药物注入人体，这些药物可以被血液带到人体的每一个角落使癌细胞无处逃遁。
但这个方法的问题在于化疗药物的针对性并不很强，在消灭了癌细胞的同时，也使人体大量正常细胞受到伤害，用“杀敌一千，自损八百”来形容毫不过分。例如纽约罗切斯特大学研究小组的试验表明，用于治疗乳腺癌、肺癌和结肠癌等癌症的常用化学药物会杀死70％至100％的大脑细胞，与此同时它们仅能杀死40％至80％的癌细胞。
手术切除、放疗、化疗三种常规手段一方面会留下十分严重的后遗症，给患者带来极大痛苦，另一方面其治疗效果并不明显。
近年美国的统计数据显示，从1950年到2005年，癌症患者的死亡率仅降低了5%，而在同一时期，心脏病患者的死亡率已降低64%。2006年美国临床肿瘤学协会在洛杉玑召开的年会时指出，用化疗方法治疗肿瘤收效甚微，世界上大约有三分之一的肿瘤患者采用化疗来治疗肿瘤，但研究表明大多数肿瘤患者根本就无需采用化疗疗法。
值得一提的是，一百年来人类科技经历了翻天覆地的变化，现代医学对癌症的诊断技术确实有了巨大进步，CT扫描、核磁共振等技术为肿瘤的诊断带来极大便利，新出现的“基因芯片”技术更是可以快速、准确的诊断癌症。但一百年来癌症临床治疗的思路始终没有改变，手术、放疗、化疗这三种现代医学应对癌症的常规手段仍然是沿用着一百年前的思路，只不过在技术在细节上比以前更加丰富细致而已。
早在十九世纪，人们已经清楚认识到肿瘤是因为癌细胞的恶性增殖引起的，通过手术切除肿瘤治疗癌症就起源于这一时期。十九世纪末X射线、天然放射现象被发现，这些新发现很快被用于癌症的治疗，这就是早期的放疗。1865年 Lissauer系统的纪录了用砷化钾治疗白血病的方案，这是最早化疗治疗癌症的记录；第一次世界大战以后，人们发现用作化学武器的芥子气可以杀死白细胞，于是就把它作为杀死变异白细胞的良药，化疗方法逐渐被推广。
既然沿着剿灭癌细胞的治疗思路，经过一百年的探索治疗效果仍然没有明显进步，于是科学家们沿着还原论的道路前进，就想到如果弄清楚正常细胞转变为癌细胞的微观机制，能想办法消除癌细胞形成的原因，那么癌症也就有希望被治愈了。
随着生物技术的发展，癌症的研究就从细胞层面进入了生命奥秘的最底层——基因。
3.
1969年，Robert J. Huebner 和 George J. Todaro提出“癌基因学说”，认为在细胞内存在一种“癌基因”，正常情况下癌基因处于被遏制状态，但化学物质、辐射等因素可以使“癌基因”激活，使得正常细胞转变为癌细胞。1972年Bishop用核酸分子杂交法证实了“癌基因”的存在，并因此获得了1989年的“诺贝尔生理学或医学奖”。
经过几十年的发展，“癌基因学说”被逐步丰富和完善，其内容也有较大变化。目前认为大多数“癌基因”属于人体的正常基因，它在细胞中起着调控细胞生长和分化的作用，它可以促使细胞不断增殖。同时细胞内也存在防止细胞增殖的“抗癌基因”。两种基因就象控制细胞生长的两个操纵杆，一个促进细胞生长发育，另一个终止细胞增殖过程。在二个操纵杆的精确调节下，细胞有序的分裂、成熟、衰老、凋亡。
但是他们之间的平衡一旦被打破，就会引起细胞异常增殖和持续分裂，表现为肿瘤细胞的恶性增生。
近几十年中，天文数字般的研究经费投入到基因如何调控细胞生长的研究中，其机制也变得越来越清晰，人们沿着“癌基因学说”的思路找到不少治疗癌症的新思路。
例如直接植入“抗癌基因”，这就相当于推动阻止细胞生长分化的操纵杆，中止癌细胞的无限增殖；或者植入特定的RNA分子，使“癌基因”无法发挥作用。
在“癌基因”的调控下，细胞会释放生长因子促使周围组织的血管不断增生，从而为肿瘤的生长提供足够养分，植入新的基因抑制血管生成也成为治疗癌症的一条新思路。
癌症研究的另一个重要领域是“肿瘤免疫学”。六十年代经Thomas、 Burnet和Good将前人的研究成果和观点系统化，提出：人体的免疫系统不仅能够清除外界侵入的各种微生物，还能消灭机体内发生突变的异常细胞，人体具有防止肿瘤生长的免疫机制。当免疫系统的监视功能由于这种或那种原因被削弱时，便为肿瘤的发生提供了有利条件；如果机体不具备免疫监视功能，人类的肿瘤发病率会大大提高。
通俗的说，如果把癌细胞比喻为造反的土匪军，免疫系统就是国家的正规军，当正规军散漫懈怠或孱弱无力时，土匪军就可以肆无忌惮的长驱直入。这一学说到了上世纪九十年代后得到了突飞猛进的发展，免疫系统对癌细胞产生应答的机制被阐述得越来越清晰，专家们也就在此理论基础上找到许多攻克癌症的新思路，例如：
人体免疫系统对癌细胞不敏感时，在人体中注入一些与癌细胞产物相似的物质，这样可以激活人体免疫系统以清除癌细胞；在癌变组织中植入某些能促使癌细胞产物增多的基因，这样免疫系统就更容易发现癌细胞……
现代生物技术的巨大成就让人们对战胜癌症的充满了乐观情绪，医学已经把癌症发生机制研究到了构成人体的最小一个齿轮，从原理上看从最底层修复坏损的齿轮应该取得很好的效果，攻克癌症似乎指日可待。
4.
然而 “蝴蝶效应”告诉我们，复杂的事物往往会因为一个微小改变而产生不可预知的巨大变化，如此看来基因疗法的前途未必光明。
基因对生命的调控是极为精细的过程，其精密程度远远超出人类制造出的任何复杂机器，当我们人为介入到他的工作机制中时，就相当于在一架复杂时钟的齿轮里夹入沙子，改变了最小齿轮的运转，整个机器会发生什么样的改变根本无法预知。是否真能治愈疾病或者是否会伤害人体，这只有等待医疗实践的揭晓答案。
但从目前的事实看，各种基因疗法对癌症都没有起到明显治疗效果，手术、放疗、化疗依然是临床治疗的首选。有数以千计的癌症基因治疗方案被提出，但绝大多数方案都停留在实验室研究阶段，即便少数进入临床研究的方案也没有显示出比传统治疗方法更大的优势，其远期疗效就更无法评估。
肿瘤研究专家程书均院士曾经这样评论癌症研究的现状：“1971年至今，美国花费2000亿美元，‘收获’了156万篇与肿瘤相关的研究论文，其中80％的文章研究使用的是小鼠、果蝇和线虫。然而这么多的研究成果并没能推动肿瘤防治的进步。另据美国一项调查发现，1990～2003年间发表在国际权威刊物上的49篇高引用率文章中，45篇称疾病的干预方法有效，但被以后的研究否定的有7篇，最初疗效被夸大的有7篇” 。
在基因疗法并未显示出任何优势的同时，关于它带来负面作用的报道层出不穷。
1999年9月基因疗法的最大研究机构美国宾州大学基因治疗中心对一位18岁患者进行基因治疗导致患者迅速死亡。治疗前医生鼓励病人说，这种疗法问题不大，而且一旦成功可以帮助和他患上同样疾病的病人，于是这位年轻患者以豪迈的献身精神同意作试验治疗。医生把携有外源基因的感冒病毒注入他的肺中，四天后他就因多器官功能衰竭死亡。
2001年，美国密苏里州华盛顿大学的研究小组发现，对新生小鼠进行一种病毒载体（该载体在广大研究者普遍认为是安全的）转染后，成长后的小鼠发生肝癌的几率明显升高，这使得美国政府终止了数项关于基因治疗的临床实验。
2002年法国一名3岁儿童接受基因治疗后发生了白血病样反应，这表明基因治疗具有引发癌症的潜在危险，这使得法国政府对基因治疗的临床研究叫停。
最近一次报道来自英国伦敦大学学院儿童健康研究所，该研究所对十名受试者进行基因治疗试验，导致一名受试者患上了T细胞性白血病。
当然，我们不能因为癌症基因治疗发展缓慢，在研究过程中出现一些负面报道就对一个新生事物完全采取排斥态度。但问题在于基因疗法还没有真正显示出与众不同的治疗效果时，人们就已经对它寄予了过高的期望，医学界把癌症研究的主要精力投入到这样一条不知道究竟有没有前途的道路上。
医学专家已经接近于从基因的层面揭示出癌症的产生机制，他们试图让蝴蝶在人体的最小齿轮上扇动一下翅膀，期望它能为人类治愈癌症。但这只蝴蝶为人体带来的究竟是和风丽日还是一场狂风暴雨？没有人知道。
5．
尽管还原论思想在复杂疾病面前已经显出明显弊端，不断有医学专家对还原论指导下的医学研究模式提出质疑，但西方科学数百年来形成的思维惯性仍然主宰着现代医学的研究。在美国国立卫生研究院从事中枢神经系统损伤研究工作的华人专家云层（网名），在一篇题为《美国医学研究的缺陷和中国的机遇》的网络文章中，对美国医学前沿研究中还原论思想盛行的状况进行了生动的描述：
几年前,作者像许许多多对西方科学技术充满虔诚崇拜的中国青年一样,离开了祖国,开始自己的洋插队生涯。先来到自称为上帝特选子民的犹太民族国家-以色列攻读博士学位,然后又来到号称世界上头号的科技强国-美国进行医学研究。在国外留学的早期,作者对以美国为代表的西方医学研究方法的严谨,技术手段的先进,学术讨论的活跃非常崇拜,认为美国式医学研究代表着人类征服疾病改进健康的希望。近年来在生物医学领域所取得的一个又一个的进展, 如传染病的控制,器官移植,试管婴儿,克隆生命,人类基因组图谱完成,干细胞治疗研究等,又使美国为代表的西方医学研究被罩上了无坚不摧的绚丽光环。使人以为只要依靠西方医学研究,人类完全可以征服一切疾病,包括现今的顽症,如心脏病、癌症、脑中风、艾滋病等。随着时间的推移和自己研究经验的增加,作者逐渐发现西方医学研究并非人们想象的那样十全十美无所不能。到目前为止,它既没有彻底揭示疾病发生发展的奥秘,又没能为根治疾病提供有效的帮助。一百年前不能治的疾病,现在同样不能治;中国不能治的疾病,美国同样也不能治。而且随着工业化的进程和生态环境的改变,旧的疾病还没得到有效的治疗,新的疾病又不断出现,对此西方医学研究更显得力不从心。公正地讲,西方医学研究对于疾病诊断和流行性传染病的防治作出了卓有成效的贡献。临床检验技术、X光透视、CT扫描、核磁共振技术、疫苗研制等为疾病诊断和预防控制提供了有力的技术手段。但是在许多非感染性疾病的治疗方面它却束手无策毫无办法。
……
若将疾病的发生机理比喻为一头大象,美国式医学研究工作可以称为盲人摸象式研究。因为它完全遵循机械还原论的研究思维方式,将疾病的病理基础和发病机理还原分解为单个生物分子的改变。正如将整头大象分割成不同的部分,由许许多多研究课题组和研究人员分别对各个部分进行摸象工作,有的摸腿,有的摸身躯,有的摸尾巴,还有的摸耳朵。
他们摸得非常认真,非常细致,也非常深入,几乎他们该摸地方的每个"汗毛或毛孔"都快摸完了。摸到新的大的"汗毛或毛孔"可以申请专利或在国际顶尖杂志上发表论文,摸到小的"汗毛或毛孔"的论文也可以在一般杂志发表。但是这种"摸象"工作越努力越投入,离掌握"大象"的全貌却越来越远,越来越成为一种人力物力和时间的浪费。因为它得出的研究结论是主观片面的,对了解"大象"的全貌没有太多帮助。
在作者所熟悉的中枢神经创伤研究领域,仅在美国就有400多个研究课题组正进行这种"摸象"工作,"摸象"领域分别涉及到创伤后神经细胞死亡,炎症和应激反应, 细胞内离子平衡失调,信号传导,细胞周期调控异常,细胞结构异常,神经变性,和对应药物治疗等,所摸的生物分子也达到近200个。每个研究课题组都坚信自己摸到的"汗毛或毛孔"(单个生物分子)是独一无二,是最新发现,认为只要继续摸下去就能找到根治中枢神经创伤的特效疗法, 因此拒绝承认其他人摸到的"汗毛或毛孔"。然而,随着人们一次又一次因摸到新的"汗毛或毛孔"而充满征服中枢神经创伤的希望,又因为针对"汗毛或毛孔"的药物治疗一次又一次失败而充满了失望。针对其它疾病的"摸象"工作也基本如此,这就是当前美国医学研究工作的真实写照,也是人类在对抗疾病威胁方面的悲哀。到目前为止,这种盲人摸象式的研究仍然还在继续, 大有不摸到所有"汗毛或毛孔"不摆手之势。在60年代美国政府提出了两项雄心勃勃的科学计划:一项是人类登月计划;另一项是征服癌症计划。不到十年时间,人类成功地登上了月球;但到目前为止,四十年过去了,我们连癌症的发病机理都没有研究清楚,更不用说征服癌症。这也从另一方面说明美国在机械研制方面确实是高手,但在探索生命规律方面却是一个盲人。失败的根本原因就是美国医学研究人员在研究中始终不敢违背机械还原论的理论和思维方式,在研究方法上采用盲人摸象式的探索途径。
要全面了解疾病的发病机理,找到真正有效的治疗方法,我们应该停止这种盲人摸象式的医学研究方法。现代医学已经发展了数百年,"大象"的绝大部分"汗毛或毛孔"已经摸得差不多了。现在的问题是,怎样将"大象"的各个部分整合为一个整体,让人们了解"大象"的全貌,这才是发展有效治疗方法的唯一途径。
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