控制论与医学

1948年，Norbert Wiener在和病理学家和神经学家详细讨论之后，写了《控制论——关于在动物和机器中控制和通讯的科学》一书，这是根据神经系统对肌肉控制的原理进行数学建模和定量分析的经典著作。可以说，控制论概念起源于对人体神经肌肉疾病的探讨。今天，控制论已经应用到自然科学和社会科学几乎所有学科领域，也是生物反馈治疗的基础。

控制论是关于动态系统在环境变化时如何保持平衡状态或稳定状态的科学，其研究重点是信息，而不是物质和能量。环境变化为输入信息，系统根据输入信息通过改变输出信息来保持系统稳定。Wiener创立控制论的开端就是观察到健康人肢体在静止或运动时都能保持稳定，而Parkinson氏病人则无法保持稳定，这是因为其系统内控制出现问题，他用数学模型来定量描述这种控制关系。

输入、输出、反馈、内部函数关系决定了系统平衡和稳定控制的有效性，其反应时间函数可用阻尼和震荡来描述。模拟电路和数学建模都可以用于精确分析反馈和震荡的参数。控制系统的数学模型往往只有数值解，难得解析解，因为基本都是非线性函数关系。

许多情况下，系统内部的物理关系并不能够了解或清晰了解，Wiener将之称为“黑箱”或“灰箱”。只要输入信息和输出信息能够被精确同步测量，黑箱或灰箱仍然可以用数学模型来模拟。相反地，每个环节都已经研究清楚的动态系统被称为“白箱”。"黑箱"模型永远无法像"白箱"那样的应用价值。

从控制论角度看，远古时期的传统中医无法了解人体细胞解剖结构和生理生化过程，于是根据不同中医药（输入）及疗效（输出）的临床观察来建立疾病诊疗方法（函数建模），因此，流行观点认为传统中医药学是一种“黑箱”理论。

现代科学努力把黑箱变为白箱，将传说化为现实，使迷信变得澄清，以实现多环节有效控制的技术进步。现代医学正快速将一个个生物医学黑箱揭开，已经开始从临床诊疗扩展到健康管理和健康恢复，从现今扩展到过去和未来。一个经典例子就是阿司匹林，从公元前人类就知道柳树皮熬汤能解热镇痛，但直到近几十年才用科学实验的手段查清楚乙酰水杨酸作用机制主要是抑制环氧化酶COX发挥作用。自此，柳树皮的神秘效果已经被揭开，并且更多的合成衍生物具有更强的解热镇痛效果，副作用也更低。

相比之下，传统中医药仍然徘徊在思想斗争之中：遵循传统“黑箱理论”意味着无法使中医“白箱”化；接纳现代医学已经澄清的解剖生理学理论则被迫放弃原有的“脏腑理论”和“八纲辨证”。这对于依靠传统中医理论的民间大夫们是严重的专业挑战，而对于希望借鉴传统中医理论的西医学者也是难以逾越的认知障碍。