
伴随自然科学发展起来的现代医学,在抵御各种感染性疾病或存在明显的外在因素的各种“简单”疾病,发挥巨大的作用,为人类的健康作出巨大的贡献。随着社会的发展,疾病谱发挥了明显的改变,各种复杂性疾病如癌症等“非线性”的复杂系统,不同于“线性”简单系统,仍沿用“线性因果决定”的方式去治疗,显然是不可能完成的任务。以手术放化疗法为主导且的“祛除病因治疗”的现代癌症医学模式,缺乏整体观,沿用简单性疾病的诊疗方法,表现为理论上“疗效不确定”及实践中的巨大伤害。据国际癌症研究机构(IARC)于2014 年初公布的全球癌症调查报告:全球 184 个国家/地区癌症的发病率、病死率等相关数据,显示 2012 年全球新增 1400 万癌症病例,死亡人数达 820 万例,肿瘤导致的死亡人数已超过所有冠心病及卒中的死亡病例总数,并预测至 2030 年,每年新增癌症病例将从 2008年的 1270 万例增长至 2140 万例。与此同时,癌症致死人数将增长至届时的 1300 万/年。许多恶性肿瘤如肝癌、肺癌、结直肠癌等肿瘤的生存率及治愈率并没得到明显的改观,多数癌症病人在最后短暂生存期间,遭受巨大的痛苦,有的甚至被切除重要器官,结局尤其令人痛心。尽管现代肿瘤研究不谓不深入,投入非常巨大,技术也非常发达,另人遗憾的是在一定 的时间内,仍然无法看到光明的前景,归根结底在于现代医学无法实现“疗效预警”,为每一个不同的个体提供确定性治疗,战略思想存在非常大的问题。正如爱因斯坦所言:要想解决问题,如果仍用产生问题的模式去解决,是不可能的事情。癌症学科的发展,何尝不是如 此。人体是非常复杂的巨网络系统,只有采用大规模网络化数据数学建模的方法,构建肿瘤超生命体(super-organisms)与机体相互作用复杂巨网络模型,运用人工智能技术实现癌症治疗的疗效“智能预警”,才是战胜癌症的不二途径。
国际知名物理学家、量子论的创始人普朗克(Fig.3)曾说:“科学是内在的整体,被分解为孤立的 部分不是取决于事物的本质,而是取决于人类认识能力的局限性。” 越来越多科学家意识到缺乏整体观的现代医学模式的局限性,我国著名的医学专家樊代明院士十多年来一直倡导整 体整合医学,早在 2016 年,作者提出“多元化”微无创整合治疗肿瘤,才是当下最为合理的方法,并运用这种方法挽救相当多终末期患者,变不可能为可能,并指出“经由微无创整合走向智能无创”是癌症未来医学的必由之路。作者运用复杂网络系统科学理论论述了智能 无创医学作为人类未来方向的必然性,更多的是阐述智能无创医学的理论基础及实现智能无 创医学体系的必然要求。
首先,医学要回归整体,即系统化、网络化。人体是一个开放的不可分割的动态网络系统,其内包含许许多多子系统或子网络,子系统同样包括许许多多的不同级别的下一级子系统(Fig.1) 。人类受思维能力的局限性,难以动态整体认识癌症复杂生命系统特征和发展规律,往往只有通过“碎片化”、“横断面”认识静止的复杂系统的局部及部分特征,依据大数据进行决策,从数据中获取价值。癌症的形成为人体内部及外界长期物质信息交换形成的结果,是人体系统自身功能作用的结果,绝不是癌症所在器官局部原因形成的,目前所采用的的治疗方法主要针对局部,如外科手术切除,不但不能根治癌症,反而带来更多新的问题,甚至生 命的代价,得不偿失。
Fig.1 Complex Human Body Network
其二,基因化 癌症的形成为多步骤系列基因突变长期演变的结果,后基因组学蛋白质功能决定癌细胞的异质性。随着基因组测序的进展,科学家逐步将目光集中到功能基因组研究(Fig.6)。在基因组水平研究基因网络的表达及其调控、基因及其产物的结构与功能、分子的相互作用、基因型与表型的相关性,推动了一系列基因组水平的测试技术平台,主要有基因网络学、转录组网路、蛋白质网路、代谢网路、相互作用网路和表型组学等,这些高通量的组学实验平台构成了系统生物学的大科学工程。癌症是一个超生物网络系统,其生物学功能依赖于蛋白质核心功能网络区块,不同于既往通过寻找关键的基因或蛋白质,作为认识疾病的主要途径。智能医学最为不同的手段在于从核心网络功能区块出发,运用复杂网络理论阐述人体复杂巨系统, 探索引起癌症及癌症生物学特点相关的核心功能网络的整体状态及行为特 征。
其三,数学化 数学是最美的语言,应用各种数学方法,建立各种数学模型(Fig.7)。疾病的主体是无法直接观察,人们只能通过疾病本身的外在表观,即生物信息(中医称“藏象”),建立数学模型,“逼近”事物发展的真实规律。人体是无限维度的复杂巨网络系统,现代科技无法全面描绘,只有采用“化整为零”的方法,通过各种线索,抽丝剥茧,认识癌症关键各种功能区块的行为特点。采用网络数学模型,将对于我们整体量化临床医学诊疗路径,具有十分重要的意义。临床实践中,对人体进行辨病辨证辩心理特质、辩营养代谢特质等,实质上在进行归纳-分析(分类)再归纳,找出存在类似功能区块的系统,有利于复杂系统维度的降低,建立其诊断网络数学模型,一方面进一步加深疾病的认识,更为重要的是为个体化治疗提供准确的路径。
其四,量子化 人体为“天人合一”的物理学体系,是基于碳氢氧氮磷等主要元素组成的人体中原子-分子-基因-蛋白质-细胞-组织-器官-系统-自然社会环境等物质层次之间及内部相互作用形成复杂网络巨系统。当今主流临床医学主要基于物质成分的分析即各种组成成分的改变来“翻译”人体的病理生理变化的,本质上利用地球的万有引力的测定解释生命活动,忽视系统内部各种物质(量子)相互作用,现代医学本质上的错误在于只注意地球的电磁引力的存在,理论上应运用“量子测量”的方法探索物质间的电磁作用(Fig.8)。随着量子科学的发展,未来生命秘密的破译,必定需要借助电磁测定(“量子尺子”)。理论上,癌症智能无创医学系统的构建,必须首先建立癌症超生物体-人体机体系统与外界物质、能量、信息交换包括相互作用的网络数学模型,其实所谓的物质能量信息,本质上就是电磁波(量子)的相互作用,网络数学模型等同于量子力学作用模型。
Fig.8 Mathematical Modeling
时代的巨变以前所未有的加速度的向我们走来,第五次智能化工业革命席转全球,大数据、量子计算、量子信息、人工智能物联网的迅速发展,人类社会迎来了难以想象的大变革,在医疗理论研究与实践中,人工智能的研究与应用有了长足的发展。依靠人工智能未来医疗必定可实现人性化的无创的,要实现无创必定依靠人工智能。人类医疗事业事关人类健康的头等大事应尽一切力量行动起来,迎接美好明天的到来。

