——解讀“光子中醫學”研究編者按：近百年來，中醫藥學在實現自我革新過程中，不斷地受到現代科技的挑戰。21世紀世界科技的高速發展，使中醫藥學面對難得機遇，中醫藥學與現代科學的“碰撞”，將有可能創生新的中醫理論體系，推動中醫藥學前進的步伐。光子學是繼電子學、光電子學之后發展起來的一個現代尖端高新技術科學領域。近年來，國內諸多學者在將光子學技術引入中醫藥現代研究方面進行了可喜的探索，取得了一定的進展。日前，光子學和中醫學研究領域的兩大名家—中國工程院院士、著名光學家劉頌豪與廣州中醫藥大學教授、中醫名宿鄧鐵濤，破除學科壁壘，共同開創了一個新的醫學體系—“光子中醫學”，并聯合籌建了光子中醫學實驗室，使古老的中醫學和現代高新科技從“相互愛慕”進入“牽手”階段。近日，劉頌豪、鄧鐵濤兩位專家在接受記者采訪時，就光子中醫學基本理論、研究范圍等問題進行了闡述。全新的交叉學科—光子中醫學中醫學對疾病的診斷和治療過程，是對人體進行細致的觀察和探討，再通過辨證論治治療疾病的過程。這種方法的人為因素影響較大，因而存在著一定的局限性。針對這種情況，鄧鐵濤認為，現代科學技術的進展為中醫學的發展創造了極好的機遇，中西醫結合的研究已取得令人矚目的成績，中醫學不但能汲取西醫診療的精華，而且能汲取物理學、化學、生命科學等現代科學技術的新成就。萬物生長靠太陽，地球上絕大部分生物的生命活動都離不開太陽，也就是說離不開光的作用。從古至今，光在人類的意識中一直起著中心的作用。人類早已認識到人對光的依賴關系，如人體睡眠的晝夜節律、月亮圓缺對婦女月經周期的影響等等。因此，將光學引入到醫學領域的研究一直為人類所推崇。光子學是光學研究中的前沿學科，是研究以光子作為信息載體和能量載體的科學，主要研究光子的產生、傳輸、控制、探測及其與物質的相互作用。事實上，以激光為代表的光子學與光子技術早已深入滲透到了醫學領域，特別是中醫學領域，并已取得國際公認的進展。如近年來激光血管內照射、激光針灸、生物超弱發光技術在中醫學方面的研究以及光學儀器、光譜儀器、光機電智能化儀器廣泛應用于醫學診斷及中藥方劑的研究等，均為光子中醫學的建立奠定了基礎。鄧鐵濤、劉頌豪指出，所謂光子中醫學，是指在中醫理論指導下，應用光子學的理論和技術對中醫學診斷、治療、預防、康復、保健等方面的方法和效應進行定性、定量或半定量研究，以揭示光子運動規律的中醫屬性的學科，為建立符合現代科學發展水平的中醫學理論體系發揮重要作用，推動中醫學在理論和臨床上的研究進程，以提高人類的生存質量。光子是信息的載體，它可在體內甚至細胞內傳遞信息，可將體內臟腑的情況通過經絡、神經等系統傳遞到體表。因此，利用光子學技術促進中醫診斷學的現代化與科學化，將是光子中醫學的主要研究內容之一。以在中醫診斷學中居四診之首的望診為例，望診所獲信息都是通過光在人的整體或局部(含目、舌、面、鼻、耳、唇、喉、皮膚、毛發、排泄物等)的反射、散射而作用于醫生的眼睛及由此而產生的思維判斷而獲得的。利用光學儀器、光譜儀器甚至影像設備可擴展望診的主要工具—眼睛視覺器官的功能。另外，光子也是能量的載體，如用于血管內照射、輻照某些穴位或體表部位，可以通過對人體自身平衡系統的調節或改變血液流變學性、質，抑制血栓形成，改善血液循環，對心腦血管疾病的防冶起到獨特的效果；利用激光針灸的技術有可能將針灸的手法、刺激量進行量化。開展以上的研究工作將開發出中醫學專用的診療、養生保健的光子技術設備和儀器，推動中醫學的深入發展。可以預見，光子中醫學將成為先進的、創新的一門學科，將開辟中醫診療新途徑。光子中醫學研究范圍廣泛 在中醫藥學的研究中，光子學技術都能發揮積極的作用，其研究方向主要包括以下幾個方面。診斷 首先是望診。中醫診斷特別重視特殊部位(例如面、舌、掌、鼻等)的形象、色澤和身體其他部位病變的關系。近代攝影機械的保真度和分辨力已經很高，配合以光學和計算機的圖像處理及特征提取，能提取大量關于人體狀態的信息，完全可以應用到中醫望診中。但其必須要有符合中醫要求的圖像判讀和特征提取的方法，要求提取的信息能建立起特殊部位圖像變化與病變部位的聯系，并賦予中醫的闡釋。這將是光子中醫學的研究重點之一。中醫望診主要是通過分析肉眼獲得的信息來完成的，但人的眼睛在定性、定量上存在一定的局限性，中醫光子學擬通過光譜技術克服這一缺點。任何光都是由單色光組成的，光譜學技術能以很高的分辨率分析任何測量到的光中單色光的波長及其強度分布，即光譜。它能發現特征顏色和特征譜，可以提供更為豐富的定量信息。例如它可獲取典型病例皮膚顏色合成的光譜成分或特征譜，使病情的判斷更加準確。另外，光譜學技術還能擴展波段到可見光波段之外的光譜區，從而擴大中醫診斷的能力。超弱輻射(PE)將是光子中醫學望診研究的另一重點。PE又稱生物超弱發光，是生物體特有的普遍的現象。它反映了生命過程的特征，已經得到廣泛應用。生物分子的PE反映生命物質新陳代謝的狀況，即攜帶和傳播生命活動的信息，影響相關分子的代謝過程。PE是光子和生物分子相互作用的產物，并對生命過程有重要的影響。研究超弱發光成像、人體PE分布以及研究病變時，或受光照、或受其他刺激時穴位上PE的變化，已經成為備受關注的問題。研究人體超弱發光成像的分布特征，與臟腑、經絡、穴位的對應關系或相應比值的變化，并與中醫學中關于“氣”的各種表征相對照，會深化對“氣”的理解，將為中醫學基礎研究提供科學的數據。PE技術有可能成為一種非侵入性、無創傷性的診斷技術，并可作為一種監測療效的有效方法。其次是聞診。聲音是聞診中的重要內容，聲音學者利用聲音光譜儀分析患者的聲音，把患者的聲紋分成中醫學的診斷類別，從聲音學的角度進行特征分析。第三是切診。脈象在切診中具有重要意義。切脈時利用人手指尖特別豐富細微的感受能力，提取各種疾病的信息。動態全息和光子學巨大的信息處理能力及計算機輔助的特征分析，將會對中醫學幾千年來關于脈象的特征分析作出準確的記錄，并開發出容易操作的診斷儀器。在逐漸發展先進的光子學診斷儀器的同時，也建立了人體各種表征測量量化的基礎，為計算機綜合分析創造了條件。以望診、切診為主，輔以聞診和問診，建立中醫診療的檢測、監測和分析的專家系統，是光子中醫學一個宏大的數據工程。治療 目前光子技術特別是激光已在醫學上廣泛應用，其作用機理為光和生物組織的相互作用。激光治療包括用激光進行切割、氣化、凝固、理療、針灸、血管內照射、光動力學等法，可治療內、外、婦、兒、眼、耳鼻喉、口腔、皮膚等臨床各科約300種良、惡性疾病。激光理療、激光針灸和激光血管內照射療法在中醫理論指導下已廣泛應用，國內外學者也進行了諸多的基礎和臨床研究。現在雖未能解釋其療效的詳細機理，但已發現和證明這幾種療法具有改善血液流變學性質、調節體內免疫狀態、改善機體中毒狀態、提高紅細胞內SOD活力、提高Na+-K+-ATP酶活性等作用。這些作用依中醫理論可歸納為活血化瘀、扶正固本、清熱解毒、醒腦開竅、引經增效。西醫已經大量使用了二氧化碳激光器、準分子激光器等等切除或氣化腐敗的組織、腫瘤、病毒等，并取得了一定成果，光子中醫學應借鑒和引用這些成果。目前，采用光子技術刺激穴位、特定部位、反應點，探索防治某些重病、疑難雜病的有效部位及穴位，并研制相應的治療、預防和保健設備，是光子中醫學的主要任務之一。藥物研發 光譜學是材料分析常用的分析方法。每種藥物均有自己的特征譜，藥物治療效果也可以用特征譜來表示。光譜學用于中藥的研究主要有幾個方面：中藥有效成分的光譜，并用于特定中藥的鑒別、提取和篩選，確保臨床應用中藥的有效性，同時排除無用的甚至是有害的雜質成分。研究中醫方劑學的構成及量效關系。研究不同中草藥有效成分的相互作用及共同作用，尋求共同作用的最佳配方、制劑或成藥方法。研究提高中醫藥效的作用途徑，發展增強藥效的新技術等。研究中藥材的新用途，或在人工種植中藥材時提高其有效成分的含量，從而開發出新的中藥材，或合成某些中藥材。藥物的熒光鑒別正在發展成為一種常規的方法，并用于開發新藥。研究組成中藥材的物質分子結構，探求中藥的有效成分是獨立的分子，抑或是分子的一部分，并結合人體中分子結構的分析，建立起中醫藥應用的理論基礎。以上研究還會促進人工合成某些珍稀貴重中藥材的研究。值得注意的是，中藥的研究極注重總體效應，研究的范圍較廣，用光子學的手段有可能發現復方的作用，從而進行量化外理。色診就是指醫生通過眼睛的視覺，觀察人們身體表面及其排泄物、分泌物的顏色與光澤的一種望診方法。劉頌豪指出，光子中醫學認為色診就是光在機體表面的反射，其色澤的變化與光子的產生和接收密切相關，受分子狀態的直接影響。因此，光子學技術在色診過程中能夠發揮其積極的作用。國內學者曾在中醫色診的光子信息研究中已做了大量工作，并取得了一定的進展。色診過程中的信息采集 色診所要求的信息，依附的主體是光波，這主要是依靠人體的眼睛進行采集。在某種意義上說，眼睛本身就是一個靈巧的光學儀器和智能化儀器，但就客觀的需要來說，人的眼睛還有很大的局限性。光波是電磁波，可見光是電磁波中能引起人們視覺的部分，僅是電磁波中很窄的波段。顏色是可見光射人人眼內，光敏感細胞感受之后在大腦中產生的一種綜合性感覺(色覺)。色診涉及到光度學與色度學，分別進行可見光能量的計量和色的量度。色診所采集的光度與色度，是自然可見光照在機體表面，通過機體表面皮膚和深部組織吸收作用，將一部分光強度與光譜成分吸收，而其余光強度與波譜成被反射出來呈現的亮度與顏色。光強度與色度都具有一定的量，而在臨床色診應用中，能夠對細微的光強度與色度差別進行辨認，卻很難達到其量化、具體化，這亦是人眼的局限性所在。機體表面不同顏色的存在，實際上就是機體對可見光波段范圍內的選擇吸收。黃種人的皮膚顏色在正常狀態下表現為“紅黃隱隱，含蓄不露”的特點，其中的含義就表明機體的外色包括體色與表面顏色之分，表面顏色就是可見光照射到皮膚表皮層之后主要來自表皮層本身的反射，而體色(體內顏色)一般來說是由光穿過機體的表皮產生折射后，再在一定距離內通過散射而產生的，這就造就了正常狀態下機體的顏色。劉頌豪認為，光子學技術和相關的現代科學技術，擴展了眼睛的功能，從而達到豐富望診內容的作用。如光譜(色譜)儀器的開發應用，無疑為中醫色診的現代化研究提供了無窮的潛力；熱紅外斷層成像(ITM)系統，將光學信息擴展到人眼無法采集到的紅外波段，延伸了人眼的診斷功能，而且TTM系統還可以反映機體的代謝程度及部位、深淺，有助于進行中醫八綱與臟腑辨證。因此，充分利用光子學技術的科研成果將大大有利于中醫色診的發展，促進其現代化的進程。在色診信息采集上，國內學者蔡先光等利用色差計對102名正常人四季面色進行了定量觀察。結果表明，正常人的面色在春天呈稍青之色，在夏天面色紅潤而有光澤，在秋天面色則黃而少澤，在冬天呈稍灰之色。以上結果以科學定量的方法證明了中醫學中色隨四季而稍微改變的理論。他還應用光色計對中醫望診中所見的病理五色進行了量化、數據化研究，發現光澤情況由高到低為：淡白組、紅赤組、萎黃組、青紫組、暗黑組；紅光情況由高到低依次為：紅赤組、暗黑組、青紫組、淡白組，萎黃組；黃光情況由高到低依次為：萎黃組、暗黑組、淡白組、青紫組、紅赤組。這些研究結果不僅說明與臨床肉眼觀察基本一致，還說明用測色儀等應用于臨床色診是切實可行的。首都醫科大學王鴻謨等對46例健康青年的紅外面圖進行了全面部和顏面部、明堂部色澤的參數測析，并測定了全身整體及局部之間的關系，其研究結果與傳統中醫色診中“男左女右說”、“左肝右肺說”不同，也表明現代技術在中醫色診的應用是一個對中醫基礎理論不斷完善、不斷發展的過程。色診過程中的信息處理 色診過程中的信息處理就是指機體所反射的光經人眼采集后，在大腦中光強度及色度的反應，以及進一步的辨證思維。色診在常規的臨床應用中，很難做到定性定量，這是因為中醫色診中的色，不是簡單地講顏色，而且還要注意其色調、亮度、純度、光澤等多方面的因素。如《內經》所云：赤欲如白裹朱，不欲如赭；白欲如鵝羽，不欲如鹽；青欲如蒼璧之澤，不欲如藍；黃欲如羅裹雄黃，不欲如黃土；黑欲如重漆色，不欲如地蒼。這些都需要在長期的臨床實踐中才能體會到。在光學中，色具有亮度、色調和飽和度三個特征量，可以用三個獨立參數準確、定量地將色描述出來。色的亮度反映了顏色的多少，色調表示此色光屬于哪種顏色，飽和度(又稱純凈度)表示光色的鮮艷程度。當總體色光的亮度改變，則造成了黑與白的深淺變化；色調的改變，則造成了不同的色彩；而飽和度的改變，則造成了色光的品質。例如當色同為白色之時，由于其飽和度的差異，而其色有或如鵝羽或如枯鹽之分，而產生疾病或為生或為死的顯菩區別。中醫色診是以青、赤、黃、白、．黑為主色，也就是說，黑與白為判別亮度，而青、赤、黃為其三原色。因此，在中醫色診的光學研究中，除應用色光的亮度、色調、飽和度來描述外，也可以應用三色系數R、G、B(紅、黃、藍)或采用亮度與兩個色度坐標(x、y)為三個獨立參數表達。在色譜分析實際應用中，將紅、黃、藍色稍加改變，建立符合中醫色診應用的以青、赤、黃為三原色的色譜圖，就能把光子學技術直接與色診的臨床應用相結合。劉頌豪介紹說，國內眾多學者曾經嘗試將光譜設備應用到中醫望診中，如王鴻創制了臟腑面部中心坐標圖，將面部色診進一步發揮并指導美容的實際應用；湖南湘雅醫院田雪飛等運用測色儀器NPV-Ⅱ型顯微分光光度計，選擇明堂部測定正常人和脾病不同證型的色相。但這些研究僅僅是將光譜儀器應用到色診中，而沒有將色診的色與光譜分析有機地結合起來，在某些方面與中醫的色診有一定的差異。如中醫望診所要求的是可見光整個光譜在人體體表經過吸收之后所反射光的整合，強調的是整體觀念，而目前用于色診的光譜設備大部分是體表對單色光(或單波段光)的反射吸收現象，反映的是某段光譜中的特征，需要進行多方面的綜合分析。生物光子學從研究生物分子和光的相互作用為基礎到開發相應的醫用光學儀器、保健設備、環境檢測等設備，已經形成一門迅速發展的學科，可為中醫學所借用或開發出中醫適用的光子學儀器設備，它和光子中醫學的發展將相互促進。開發中醫用光子學儀器設備是一個浩繁、艱巨而細致的任務。研究中醫的專家應能懂得光子學技術基礎，才可能提出恰當的設計光子學儀器的性能指標，又能說明使用的細節使機電設計方便實用；光子學技術專家應懂得中醫基礎及普通的生物學、醫學，以便和醫生及中醫研究人員溝通。目前開發的生物光子學、激光醫學儀器設備如He-Ne激光器、C02激光器、YAG激光器、半導體激光器、可調諧激光器等激光器、光譜分析儀、聲光光譜、光譜成像、光散射激光診斷儀等，可以借鑒到光子中醫學儀器設備的開發當中。摘自：《中國醫藥報》