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我要註冊還原論、非線性與醫學（3）

作者：light12 於 2010-3-3 11:04 發表於最熱鬧的華人社交網路--貝殼村

通用分類:網路文摘

標題: 還原論、非線性與醫學（3）時間: 03 3 2010 02:23

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作者：我要註冊在罕見奇談發貼

1.
2003年，由6個國家共同參與，歷時13年的人類基因組計劃宣告完成。這無疑是現代科學一項具有里程碑意義的科學成就。這也標誌著科學家們將「還原論」思想在生物學和醫學研究中推向了極致。

啟動人類基因組計劃的最初動機是攻克癌症，1986年,諾貝爾獎獲得者羅納特•杜柏克（Renato Dulbecco）發表短文《腫瘤研究的轉折點：人類基因組測序》指出：如果我們想更多地了解腫瘤，我們從現在起必須關注細胞的基因組……人類腫瘤研究將因對DNA的詳細知識而得到巨大推動」，這是促使基因組計劃啟動的一份宣言。癌症根源於構成人體的最小齒輪，科學家相信了解了基因也就可以攻克癌症，這份宣言正是建立在這樣一種還原論的信念之上。

然而這個耗資巨大的工程已經完成數年，但目前還沒有任何跡象表明這一龐大工程的完成給人類攻克癌症帶來了更多希望。那麼就讓我們以癌症為例，來看看現代醫學是如何貫徹了笛卡爾的還原論思想，並且如何在還原論的指導下艱難前行的吧。

西方醫學早已認識到癌症產生的根本原因是人體某些正常細胞轉變成癌細胞，變異的癌細胞能夠迅速無限繁殖，大量癌細胞聚集在一起就形成腫瘤。

癌細胞就好像隊伍不斷壯大的造反土匪軍，它們會大量掠奪人體的各種資源，嚴重影響器官正常功能，還會釋放毒素對正常組織造成傷害。如果匪軍的戰火只控制在局部地區並不可怕，但這些癌細胞往往會隨著血管、淋巴等交通要道向人體縱深發展，當他們在肝、肺、腦等重要器官安家落戶、無限增殖時就會危及到人的生命。

既然癌症是由變異的癌細胞引起的，癌症治療也就找到了一個很明確的方向：消滅癌細胞。

現代醫學對付癌症的辦法，第一招是把癌細胞的窩點剿除——用手術的方法將癌變的組織（腫瘤）切除，或者用X射線、伽馬射線等具有殺傷細胞功能的射線照射癌變組織將其殺死（這就是放療）。

但問題是：如果有少數癌變細胞僥倖逃過醫生的手術刀或各種射線，它可能繼續發展壯大，或者流竄到其他器官生根發芽。

於是現代醫學對付癌症的第二招就是採用大規模殺傷武器將癌細胞剿殺——化療。化療將可以殺滅癌細胞的化學藥物注入人體，這些藥物可以被血液帶到人體的每一個角落使癌細胞無處逃遁。

但這個方法的問題在於化療藥物的針對性並不很強，在消滅了癌細胞的同時，也使人體大量正常細胞受到傷害，用「殺敵一千，自損八百」來形容毫不過分。例如紐約羅切斯特大學研究小組的試驗表明，用於治療乳腺癌、肺癌和結腸癌等癌症的常用化學藥物會殺死70％至100％的大腦細胞，與此同時它們僅能殺死40％至80％的癌細胞。

手術切除、放療、化療三種常規手段一方面會留下十分嚴重的後遺症，給患者帶來極大痛苦，另一方面其治療效果並不明顯。

近年美國的統計數據顯示，從1950年到2005年，癌症患者的死亡率僅降低了5%，而在同一時期，心臟病患者的死亡率已降低64%。2006年美國臨床腫瘤學協會在洛杉璣召開的年會時指出，用化療方法治療腫瘤收效甚微，世界上大約有三分之一的腫瘤患者採用化療來治療腫瘤，但研究表明大多數腫瘤患者根本就無需採用化療療法。

值得一提的是，一百年來人類科技經歷了翻天覆地的變化，現代醫學對癌症的診斷技術確實有了巨大進步，CT掃描、核磁共振等技術為腫瘤的診斷帶來極大便利，新出現的「基因晶元」技術更是可以快速、準確的診斷癌症。但一百年來癌症臨床治療的思路始終沒有改變，手術、放療、化療這三種現代醫學應對癌症的常規手段仍然是沿用著一百年前的思路，只不過在技術在細節上比以前更加豐富細緻而已。

早在十九世紀，人們已經清楚認識到腫瘤是因為癌細胞的惡性增殖引起的，通過手術切除腫瘤治療癌症就起源於這一時期。十九世紀末X射線、天然放射現象被發現，這些新發現很快被用於癌症的治療，這就是早期的放療。1865年 Lissauer系統的紀錄了用砷化鉀治療白血病的方案，這是最早化療治療癌症的記錄；第一次世界大戰以後，人們發現用作化學武器的芥子氣可以殺死白細胞，於是就把它作為殺死變異白細胞的良藥，化療方法逐漸被推廣。

既然沿著剿滅癌細胞的治療思路，經過一百年的探索治療效果仍然沒有明顯進步，於是科學家們沿著還原論的道路前進，就想到如果弄清楚正常細胞轉變為癌細胞的微觀機制，能想辦法消除癌細胞形成的原因，那麼癌症也就有希望被治癒了。

隨著生物技術的發展，癌症的研究就從細胞層面進入了生命奧秘的最底層——基因。

3.
1969年，Robert J. Huebner 和 George J. Todaro提出「癌基因學說」，認為在細胞內存在一種「癌基因」，正常情況下癌基因處於被遏制狀態，但化學物質、輻射等因素可以使「癌基因」激活，使得正常細胞轉變為癌細胞。1972年Bishop用核酸分子雜交法證實了「癌基因」的存在，並因此獲得了1989年的「諾貝爾生理學或醫學獎」。

經過幾十年的發展，「癌基因學說」被逐步豐富和完善，其內容也有較大變化。目前認為大多數「癌基因」屬於人體的正常基因，它在細胞中起著調控細胞生長和分化的作用，它可以促使細胞不斷增殖。同時細胞內也存在防止細胞增殖的「抗癌基因」。兩種基因就象控制細胞生長的兩個操縱桿，一個促進細胞生長發育，另一個終止細胞增殖過程。在二個操縱桿的精確調節下，細胞有序的分裂、成熟、衰老、凋亡。

但是他們之間的平衡一旦被打破，就會引起細胞異常增殖和持續分裂，表現為腫瘤細胞的惡性增生。

近幾十年中，天文數字般的研究經費投入到基因如何調控細胞生長的研究中，其機制也變得越來越清晰，人們沿著「癌基因學說」的思路找到不少治療癌症的新思路。

例如直接植入「抗癌基因」，這就相當於推動阻止細胞生長分化的操縱桿，中止癌細胞的無限增殖；或者植入特定的RNA分子，使「癌基因」無法發揮作用。

在「癌基因」的調控下，細胞會釋放生長因子促使周圍組織的血管不斷增生，從而為腫瘤的生長提供足夠養分，植入新的基因抑制血管生成也成為治療癌症的一條新思路。

癌症研究的另一個重要領域是「腫瘤免疫學」。六十年代經Thomas、 Burnet和Good將前人的研究成果和觀點系統化，提出：人體的免疫系統不僅能夠清除外界侵入的各種微生物，還能消滅機體內發生突變的異常細胞，人體具有防止腫瘤生長的免疫機制。當免疫系統的監視功能由於這種或那種原因被削弱時，便為腫瘤的發生提供了有利條件；如果機體不具備免疫監視功能，人類的腫瘤發病率會大大提高。

通俗的說，如果把癌細胞比喻為造反的土匪軍，免疫系統就是國家的正規軍，當正規軍散漫懈怠或孱弱無力時，土匪軍就可以肆無忌憚的長驅直入。這一學說到了上世紀九十年代后得到了突飛猛進的發展，免疫系統對癌細胞產生應答的機制被闡述得越來越清晰，專家們也就在此理論基礎上找到許多攻克癌症的新思路，例如：

人體免疫系統對癌細胞不敏感時，在人體中注入一些與癌細胞產物相似的物質，這樣可以激活人體免疫系統以清除癌細胞；在癌變組織中植入某些能促使癌細胞產物增多的基因，這樣免疫系統就更容易發現癌細胞……

現代生物技術的巨大成就讓人們對戰勝癌症的充滿了樂觀情緒，醫學已經把癌症發生機制研究到了構成人體的最小一個齒輪，從原理上看從最底層修復壞損的齒輪應該取得很好的效果，攻克癌症似乎指日可待。

4.
然而「蝴蝶效應」告訴我們，複雜的事物往往會因為一個微小改變而產生不可預知的巨大變化，如此看來基因療法的前途未必光明。

基因對生命的調控是極為精細的過程，其精密程度遠遠超出人類製造出的任何複雜機器，當我們人為介入到他的工作機制中時，就相當於在一架複雜時鐘的齒輪里夾入沙子，改變了最小齒輪的運轉，整個機器會發生什麼樣的改變根本無法預知。是否真能治癒疾病或者是否會傷害人體，這隻有等待醫療實踐的揭曉答案。

但從目前的事實看，各種基因療法對癌症都沒有起到明顯治療效果，手術、放療、化療依然是臨床治療的首選。有數以千計的癌症基因治療方案被提出，但絕大多數方案都停留在實驗室研究階段，即便少數進入臨床研究的方案也沒有顯示出比傳統治療方法更大的優勢，其遠期療效就更無法評估。

腫瘤研究專家程書均院士曾經這樣評論癌症研究的現狀：「1971年至今，美國花費2000億美元，『收穫』了156萬篇與腫瘤相關的研究論文，其中80％的文章研究使用的是小鼠、果蠅和線蟲。然而這麼多的研究成果並沒能推動腫瘤防治的進步。另據美國一項調查發現，1990～2003年間發表在國際權威刊物上的49篇高引用率文章中，45篇稱疾病的干預方法有效，但被以後的研究否定的有7篇，最初療效被誇大的有7篇」。

在基因療法並未顯示出任何優勢的同時，關於它帶來負面作用的報道層出不窮。
1999年9月基因療法的最大研究機構美國賓州大學基因治療中心對一位18歲患者進行基因治療導致患者迅速死亡。治療前醫生鼓勵病人說，這種療法問題不大，而且一旦成功可以幫助和他患上同樣疾病的病人，於是這位年輕患者以豪邁的獻身精神同意作試驗治療。醫生把攜有外源基因的感冒病毒注入他的肺中，四天後他就因多器官功能衰竭死亡。

2001年，美國密蘇里州華盛頓大學的研究小組發現，對新生小鼠進行一種病毒載體（該載體在廣大研究者普遍認為是安全的）轉染后，成長后的小鼠發生肝癌的幾率明顯升高，這使得美國政府終止了數項關於基因治療的臨床實驗。

2002年法國一名3歲兒童接受基因治療后發生了白血病樣反應，這表明基因治療具有引發癌症的潛在危險，這使得法國政府對基因治療的臨床研究叫停。

最近一次報道來自英國倫敦大學學院兒童健康研究所，該研究所對十名受試者進行基因治療試驗，導致一名受試者患上了T細胞性白血病。

當然，我們不能因為癌症基因治療發展緩慢，在研究過程中出現一些負面報道就對一個新生事物完全採取排斥態度。但問題在於基因療法還沒有真正顯示出與眾不同的治療效果時，人們就已經對它寄予了過高的期望，醫學界把癌症研究的主要精力投入到這樣一條不知道究竟有沒有前途的道路上。

醫學專家已經接近於從基因的層面揭示出癌症的產生機制，他們試圖讓蝴蝶在人體的最小齒輪上扇動一下翅膀，期望它能為人類治癒癌症。但這隻蝴蝶為人體帶來的究竟是和風麗日還是一場狂風暴雨？沒有人知道。
5．
儘管還原論思想在複雜疾病面前已經顯出明顯弊端，不斷有醫學專家對還原論指導下的醫學研究模式提出質疑，但西方科學數百年來形成的思維慣性仍然主宰著現代醫學的研究。在美國國立衛生研究院從事中樞神經系統損傷研究工作的華人專家雲層（網名），在一篇題為《美國醫學研究的缺陷和中國的機遇》的網路文章中，對美國醫學前沿研究中還原論思想盛行的狀況進行了生動的描述：

幾年前,作者像許許多多對西方科學技術充滿虔誠崇拜的中國青年一樣,離開了祖國,開始自己的洋插隊生涯。先來到自稱為上帝特選子民的猶太民族國家-以色列攻讀博士學位,然後又來到號稱世界上頭號的科技強國-美國進行醫學研究。在國外留學的早期,作者對以美國為代表的西方醫學研究方法的嚴謹,技術手段的先進,學術討論的活躍非常崇拜,認為美國式醫學研究代表著人類征服疾病改進健康的希望。近年來在生物醫學領域所取得的一個又一個的進展, 如傳染病的控制,器官移植,試管嬰兒,克隆生命,人類基因組圖譜完成,幹細胞治療研究等,又使美國為代表的西方醫學研究被罩上了無堅不摧的絢麗光環。使人以為只要依靠西方醫學研究,人類完全可以征服一切疾病,包括現今的頑症,如心臟病、癌症、腦中風、艾滋病等。隨著時間的推移和自己研究經驗的增加,作者逐漸發現西方醫學研究並非人們想象的那樣十全十美無所不能。到目前為止,它既沒有徹底揭示疾病發生髮展的奧秘,又沒能為根治疾病提供有效的幫助。一百年前不能治的疾病,現在同樣不能治;中國不能治的疾病,美國同樣也不能治。而且隨著工業化的進程和生態環境的改變,舊的疾病還沒得到有效的治療,新的疾病又不斷出現,對此西方醫學研究更顯得力不從心。公正地講,西方醫學研究對於疾病診斷和流行性傳染病的防治作出了卓有成效的貢獻。臨床檢驗技術、X光透視、CT掃描、核磁共振技術、疫苗研製等為疾病診斷和預防控制提供了有力的技術手段。但是在許多非感染性疾病的治療方面它卻束手無策毫無辦法。

……

若將疾病的發生機理比喻為一頭大象,美國式醫學研究工作可以稱為盲人摸象式研究。因為它完全遵循機械還原論的研究思維方式,將疾病的病理基礎和發病機理還原分解為單個生物分子的改變。正如將整頭大象分割成不同的部分,由許許多多研究課題組和研究人員分別對各個部分進行摸象工作,有的摸腿,有的摸身軀,有的摸尾巴,還有的摸耳朵。

他們摸得非常認真,非常細緻,也非常深入,幾乎他們該摸地方的每個"汗毛或毛孔"都快摸完了。摸到新的大的"汗毛或毛孔"可以申請專利或在國際頂尖雜誌上發表論文,摸到小的"汗毛或毛孔"的論文也可以在一般雜誌發表。但是這種"摸象"工作越努力越投入,離掌握"大象"的全貌卻越來越遠,越來越成為一種人力物力和時間的浪費。因為它得出的研究結論是主觀片面的,對了解"大象"的全貌沒有太多幫助。

在作者所熟悉的中樞神經創傷研究領域,僅在美國就有400多個研究課題組正進行這種"摸象"工作,"摸象"領域分別涉及到創傷后神經細胞死亡,炎症和應激反應, 細胞內離子平衡失調,信號傳導,細胞周期調控異常,細胞結構異常,神經變性,和對應藥物治療等,所摸的生物分子也達到近200個。每個研究課題組都堅信自己摸到的"汗毛或毛孔"(單個生物分子)是獨一無二,是最新發現,認為只要繼續摸下去就能找到根治中樞神經創傷的特效療法, 因此拒絕承認其他人摸到的"汗毛或毛孔"。然而,隨著人們一次又一次因摸到新的"汗毛或毛孔"而充滿征服中樞神經創傷的希望,又因為針對"汗毛或毛孔"的藥物治療一次又一次失敗而充滿了失望。針對其它疾病的"摸象"工作也基本如此,這就是當前美國醫學研究工作的真實寫照,也是人類在對抗疾病威脅方面的悲哀。到目前為止,這種盲人摸象式的研究仍然還在繼續, 大有不摸到所有"汗毛或毛孔"不擺手之勢。在60年代美國政府提出了兩項雄心勃勃的科學計劃:一項是人類登月計劃;另一項是征服癌症計劃。不到十年時間,人類成功地登上了月球;但到目前為止,四十年過去了,我們連癌症的發病機理都沒有研究清楚,更不用說征服癌症。這也從另一方面說明美國在機械研製方面確實是高手,但在探索生命規律方面卻是一個盲人。失敗的根本原因就是美國醫學研究人員在研究中始終不敢違背機械還原論的理論和思維方式,在研究方法上採用盲人摸象式的探索途徑。

要全面了解疾病的發病機理,找到真正有效的治療方法,我們應該停止這種盲人摸象式的醫學研究方法。現代醫學已經發展了數百年,"大象"的絕大部分"汗毛或毛孔"已經摸得差不多了。現在的問題是,怎樣將"大象"的各個部分整合為一個整體,讓人們了解"大象"的全貌,這才是發展有效治療方法的唯一途徑。