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疾病诊断和天气预报 精选

已有 760 次阅读 2026-1-10 12:28 |个人分类:生物技术创新创业|系统分类:科研笔记

现代科学和技术的应用,让我们能对两三天内的天气做出精准的预告了。卫星技术的应用甚至让我们实时地看见隔着牛背的风雨变幻了。对长远的气候变迁趋势,我们也能很好地描述和把握了。但是,10-20天的天气预报难度还是很大。


疾病诊断何尝不是如此呢?对近期的健康和疾病状况评估是很精准的;靠群体统计得到的平均寿命等判断也八九不离十。但是,个体五年,十年后的健康情况会怎样?很少有人能说得准。


中期预测迷茫症就是现代科学的软肋。为什么?


原因就是我们对复杂科学的了解还不够。有点像牛顿力学范畴的讨论:如果是封闭系统,假设没有摩擦力,动态平衡普遍存在,那么物体间作用力反作用力相等。可是把物体搬到真实世界中去,事物很快就变得复杂起来。近期判断准些,是因为我们只能短时间地把复杂系统当做封闭体系来看。


许多FDA批准了的药物,一旦上市,疗效立马下降30%。因为在做临床有效性实验的时候,药厂为了尽快获准上市赚钱,对参与临床验证的病人横挑细捡:体重不得超过多少,血压不能高于多少,不能有其它病,不能这个,不能哪个。这样的标准病人,现实世界中几乎没有。


还原论,因果关系,只有在简单的,封闭的,可控的体系中存在。而现代医学实践,包括新药上市的双盲对照临床试验,都是建立在这种已知,可控的基础上的。要想批准一个药物进入市场,我们需要把它的化学结构搞清楚,组成要清楚,靶点要清楚,毒性清楚,疗效可量化。其实,所谓的清楚都是幻觉,一旦把病人放到真实世界中去,很快就不可控了。


传统的还原论习惯于把整个系统细分成更小的组份,好比把汽车拆开到每个零部件,然后我们只要能精准地描述,复制,替换每个部件,再懒的车都能修好。还原论认为局部之合等于整体,而且突出部件的功能,忽略部件之间的密切联系和作用。按照这个逻辑,只要把每个蚂蚁研究透了,一群蚂蚁的行为就能解释了。在生物学领域,人们甚至不惜重金去做单细胞组学分析,认为单细胞才是未来科研的方向。


学会用复杂科学的角度看问题,我们就要学会拥抱涌现emergence)这个概念:复杂系统中的个体遵循简单的相互作用规则,通过量变到质变的演化,产生奇迹般的系统功能。




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