信号、环境与人体——一个关于中医测量方法论的猜想系列

作者： 马洪强

现有的生物信号测量体系可以归纳为七类物理信号。

第一类是电信号。脑电、心电、肌电、皮肤电导——测量的是离子流动产生的电位差。生物电信号从细胞通道打开所产生的离子电流开始，是生物体自发产生的主动信号。

第二类是磁信号。心磁、脑磁、神经磁——测量的是电荷运动产生的磁场。

第三类是力学信号。心跳、呼吸、脉搏、肌肉收缩——测量的是机械力的变化。细胞中力信号的传递途径包括物理传导、力感受器、机械力敏感离子通道等。

第四类是声信号。心音、肺音、肠鸣音——测量的是机械振动在介质中的传播。

第五类是化学信号。离子浓度、激素浓度、神经递质浓度——测量的是分子浓度的变化。

第六类是热信号。体温、局部温度变化——测量的是热能的分布和传导。

第七类是光信号。生物光子发射、荧光信号——测量的是光子的发射和传播。

每一类都有相应的传感器和测量方法，每一类都有成熟的信号处理理论。

但每一类都存在同一个问题：它们测量的都是物理量本身。

疼痛不是物理量。舒适不是物理量。寒热不是物理量。位置感不是物理量。方向感不是物理量。节律感不是物理量。

但它们都是可以被识别、可以被描述、可以被测量的“状态”。

一台肌电图机可以记录肌肉的电活动，但它不知道这个人“痛不痛”。一台磁共振可以显示组织的结构，但它不知道这个人“舒不舒服”。一台心电监护可以显示心率，但它不知道这个人“紧不紧张”。

现有的信号分类体系，漏掉了一类信号：不携带物理量但携带意义的信号。

现有的生物信号分类主要有几种方式。按生理信号的物理性质可以分为电信号和非电信号。按信号源分类，可以分为脑电、心电、眼电、胃肠电、肌电等不同形式。按信号产生的不同机理和不同表现，可以分为物理信号（如压力、温度）、生物电信号、生物化学信号（如血气）。按信号产生的来源，可以分为主动信号（生物体自发产生）和被动信号（对外部刺激的响应）。

这些分类方式有一个共同的特征：它们都是“平面”的——按照信号的来源、物理性质或产生方式来划分，而不是按照信号的抽象层级来划分。

2025年的综述已经确认，经络穴位存在电、热、光、声、磁特性及同位素迁移等多种物理信号。经络研究中的探测技术涵盖了电、声、光、磁、热和同位素等多种物理方法。这说明经络信号本身就是多物理量的复合，而不是单一信号。

问题在于：当我们把信号分成七类之后，这七类之间是什么关系？它们是完全独立的七种东西，还是同一个底层系统的七种表现形式？

我注意到一个规律：七类信号之间存在配对结构。 这个配对结构可能指向一个更深层的问题——七类信号可能不是信号分类的终点。

观察七类信号的物理性质，可以发现它们之间存在配对关系。

第一对：电 ↔ 磁

电和磁是同一个电磁场的两面。变化的电场产生磁场，变化的磁场产生电场——法拉第和麦克斯韦已经证明了这一点。它们是同一件事，只是因为传感器不同而被分为两类。测量电位差的仪器叫“电信号传感器”，测量磁场的仪器叫“磁信号传感器”——实际上，它们测量的是同一个物理场的不同方面。

已经有研究在零磁空间内用低温超导量子干涉仪（SQUID）对经络敏感人群和普通人群进行检测，发现经穴上与经穴外磁信号差别显著，经穴上磁信号强而有规律。健康状态下经穴上磁振荡频谱具有特征。这说明电信号和磁信号在经络研究中总是同时出现——它们可能是一对。

第二对：力 ↔ 声

力学信号和声信号共享同一个物理介质。声波是介质中的机械振动，力学信号是机械力的传播。两者通过同一个物理量（介质中的位移和压力）来传递和接收，只是观察尺度不同——声信号通常关注波动模式和频率，力信号通常关注力的幅值和方向。

已有研究从生物物理、生物分子和核医学技术角度研究了针灸穴位的信号转导范围。力学信号可以在细胞中被感受器感知，并通过机械力敏感离子通道转导为生化信号。在针灸中，针的刺入产生的力学刺激可以被转化为神经电信号和化学信号。力和声在结缔组织中的传播是同一物理过程的不同表现。

第三对：化 ↔ 热

化学信号和热信号在分子层面是耦合的。化学反应释放或吸收热能，热能的分布改变化学反应速率。两者通过同一个底层过程（分子的运动和相互作用）来耦合。

细胞内的信号转导涉及化学信号分子（如cAMP、IP3）的级联传递。化学信号可以改变细胞代谢速率，从而改变局部产热。反过来，温度变化可以改变化学反应速率和信号分子的扩散系数。两者在分子层面不可分割。

第四对：光 ↔ ？

如果前六类已经形成了三对，那么第七类信号（光）应该有一个尚未被识别的配对对象。

光在人体中的接收器是感光细胞（视锥和视杆细胞），但感光细胞只在视网膜中存在。光信号是唯一一类需要特定识别系统才能被感知的信号——如果没有识别者，光信号就不存在。

这说明了一个问题：信号不仅需要有载体，还需要有识别者。 如果没有识别者，信号就是噪声。

光的配对对象可能不是另一种物理信号，而是“信号的识别本身”。光需要识别者才能成为信号，而“识别”本身可能是一种独立的信号类型。

基于上述分析，我提出一个猜想：人体信号系统存在多个层级，而不是单一平面。

第一层级：物理信号

电、磁、力、声、化、热、光——这是现有传感器能测量的全部。它们携带的是“能量信息”和“物质信息”。巴甫洛夫把以现实的具体事物为条件刺激建立的条件反射称为第一信号系统。这里的“第一信号”是声、光、电、味等具体刺激。物理信号大致对应巴甫洛夫所说的“第一信号”——它们直接来自物理世界的刺激。

第二层级：状态信号

疼痛、舒适、寒热、位置、方向、节律、同步。这些不是物理量，它们是对物理量的“解读”——是在物理信号基础上涌现的“意义”。

以疼痛为例：疼痛可以被测量（通过行为反应、生理指标、自我报告），它不是简单的“伤害性刺激”，而是“伤害性刺激被识别后的状态”。同一个强度的物理刺激，在不同状态下可以产生完全不同的疼痛报告——状态信号与物理信号之间存在非线性关系。

状态信号不改变第一层级的物理量，但它改变了第一层级信号被解读的方式——你不需要改变温度，只需要改变“对温度的感受”，就能改变一个生命体的行为。

已有研究将生物体信息传导系统分为3个系统（水平）。也有研究将人体生物场分为中枢场、内脏场和体表场三个层级。但还没有人提出“状态信号”作为独立于物理信号的第二层级。巴甫洛夫的第二信号系统是语言文字，是人类特有的抽象信号。这与“状态信号”不同——状态信号是所有有神经系统的生物共有的，不是人类特有的。

第三层级：关系信号

信号之间的相位关系、空间关系、时序关系。这不是“某个信号的强度”，而是“信号之间的连接模式”。

关系信号不改变第一层级的物理量，也不改变第二层级的状态，但它改变了信号之间的连接方式，从而改变整个系统的运行状态。

例如，心电和呼吸之间存在相位同步。这种同步关系是“关系信号”——它本身不是心电信号，也不是呼吸信号，而是两者之间的相位差和同步指数。如果这种同步模式发生改变，即使心电和呼吸各自的波形正常，系统也可能处于异常状态。

已有研究发现不同心脏状态下的交互信息有很大的差别——浅麻、机控呼吸和开胸状态下交互信息都相对较小，心肌损伤后有明显增大。这提示心搏的交互信息（即信号之间的关系）与心脏健康程度相关。这可以视为关系信号存在的一个间接证据。

关系信号的检测需要多个传感器的同步采集——单通道测量无法捕捉到它。

这三个层级不是孤立的。它们之间存在递升关系：

第一层级是基础——没有物理信号，就没有状态信号和关系信号。物理信号是载体。

第二层级是对第一层级的解读——状态信号不改变物理量，但它改变了物理量被解读的方式。同一个物理刺激在不同状态下可以产生完全不同的行为反应，就是因为状态信号改变了“这个物理刺激意味着什么”的判断。

第三层级是对第一和第二层级的整合——关系信号不改变物理量，也不改变状态，但它改变了信号之间的连接方式，从而改变整个系统的运行模式。

巴甫洛夫的第一信号系统（具体刺激）和第二信号系统（语言文字）对应的是信号的“内容”层级。而这里提出的三层级对应的是信号的“抽象”层级——从物理量到意义到关系。这是不同的分类维度。

已有研究指出，经络调控机制有两个层次：宏观调控的中枢是大脑，微观调控的基础是以电磁振荡与化学振荡为主导的能量信息流。经络相关的信息传导机制被描述为“3水平、2类型作用的有机整体集成”。这说明生物体内的信号传导确实存在层次结构——不同的层次对应不同的调控机制。

但现有的层次划分主要是按“调控层级”（中枢vs微观）来分的，而不是按“信号的抽象层级”（物理vs状态vs关系）来分的。“信号层级猜想”提出的是一个新的分类维度。

中医用八卦分类自然变化——乾、兑、离、震、巽、坎、艮、坤。八种“象”对应八种变化模式。

在信号层级的框架下，“八”可以理解为：七类物理信号 + 一类状态信号。

但状态信号显然不止一种（疼痛、舒适、寒热、位置、方向、节律、同步——至少七种），所以“八”不是上限，而是分类学上的“基础维度”——它标记的是“第一层级的完备”，而不是“整个体系的终结”。

“八”是古人给信号体系画的一条边界：在七类物理信号之上，还有一类信号尚未被识别——但它已经体现在八卦的分类中了。卦象描述的不是“八个东西”，而是“八种变化方式”——这正是状态信号的特征。

已有研究提出“生物场、信息、时值假说”，认为人体经络现象是生物场信息在时值维度上的运动状态。这个假说将人体生物场分为三个层级。但还没有人把“八”和信号分类直接联系起来。

如果第二层级和第三层级确实存在，它们应该具备可测量的特征：

推论一：在低噪声环境中（如中微子实验室），第二层级信号与第一层级物理信号的相关性将显著增强。

具体来说：在深地环境中，疼痛报告（第二层级）与肌电、心率、皮电（第一层级）的相关性将高于地表环境——因为地表环境中，物理信号被噪声干扰，相关性被削弱。这种增强无法用第一层级信号之间的内部耦合来解释。

推论二：第三层级信号（如多通道信号之间的相位同步性）将呈现出在地表环境中被噪声掩盖的清晰模式。

在地表环境中，多通道信号的相位同步性难以稳定测量——环境噪声持续干扰各个通道，同步模式被破坏。在深地环境中，噪声被压低后，同步模式应该更加清晰稳定，且与个体生理状态高度相关。已有研究发现不同心脏状态下的交互信息有显著差异——这说明关系信号确实存在，只是在地表环境中难以稳定测量。

推论三：如果第一层级信号的配对结构（电↔磁、力↔声、化↔热、光↔状态信号）成立，那么第二层级信号的类型应该与第一层级信号的数量存在某种对应关系。

可能对应七类状态信号，但具体对应关系需要实验确定。这个对应关系可能是：

• 电信号 ↔ 疼痛（神经冲动的异常模式被识别为疼痛）

• 磁信号 ↔ 舒适（磁场的有序性被识别为舒适）

• 力学信号 ↔ 位置（力学分布被识别为空间位置）

• 声信号 ↔ 方向（声波传播方向被识别为方向）

• 化学信号 ↔ 节律（化学振荡被识别为时间节律）

• 热信号 ↔ 寒热（温度被识别为寒热）

• 光信号 ↔ 同步（光信号的周期性被识别为同步）

这只是初步推测，需要实验验证。

推论四：信号层级在生命体死亡后将逐级消失。

• 第一层级信号（物理信号）在死亡后持续一段时间（数分钟到数小时）

• 第二层级信号（状态信号）在意识丧失后随即消失——没有识别者，状态信号不复存在

• 第三层级信号（关系信号）在组织有序性丧失后消失——没有“序”，就没有“关系信号”

这个时间序列上的差异，是区分信号层级的一个可观测的实验指标。

前四篇讨论的是“如何测量已知信号”：

第一篇提出“流-序耦合”是“脉”的实质——“流”是能量/信息/物质的流动，“序”是结构的有序性。信号在“序”中流动。

第二篇设计镜像实验方案——在地面和深地同步测量，检验信号是否真实存在。

第三篇解释六种治疗手段的共性——通过不同途径调节“流-序耦合”。

第四篇校准测量前提——现有设备都在地表校准，本底可能被噪声偏移。

第五篇讨论的是“已知信号可能不是全部”——在七类物理信号之上，可能存在状态信号和关系信号。

第五篇与第一篇的关系： 第一篇的“流-序耦合”是在讨论信号如何流动和如何被组织。第五篇在问：流动的到底是什么？是物理信号，还是状态信号，还是关系信号？如果“流”是能量/信息/物质的流动，那么“信息”这个维度可能包含了第二和第三层级的信号。第一篇提供了框架，第五篇填充了内容。

第五篇与第二篇的关系： 第二篇的关联探测实验，本质上就是在检测“关系信号”——两个远端点之间的相位同步、响应时间匹配，就是关系信号的特征。如果第二篇的实验成功，它检测到的可能不只是“流-序耦合”的存在，还可能是关系信号的存在证据。

第五篇与第四篇的关系： 深地环境的价值在于压低噪声，让信号浮现。如果状态信号和关系信号确实存在，它们在地表环境中被噪声掩盖的程度可能比物理信号更严重——因为它们本身就是更微弱的、更高阶的信号。深地校准对检测第二和第三层级信号可能比对检测第一层级信号更重要。

如果这个猜想成立，前四篇的测量结果只是冰山一角。更深层的东西，还需要新的测量框架才能触及——需要多通道同步采集、需要相关性分析、需要相位同步检测。

这个猜想不依赖前四篇的成立。 即使“流-序耦合”被证伪，信号层级仍然可能存在。即使镜像实验没有结果，信号层级仍然可能存在。它是一个独立的猜想，只是恰好和前面的论证共享同一个方向。

第五篇提出了一个猜想：七类物理信号之上可能存在状态信号和关系信号。这个猜想可以分解为两个独立的问题：

第一，状态信号是否可以被独立测量？如果疼痛、舒适、寒热可以被转化为可重复的物理测量值（如通过行为反应、生理指标、神经影像），那它们就不再是“主观感受”，而是“可测量的信号类型”。

第二，关系信号是否可以被独立测量？如果多通道信号之间的相位同步、空间传导路径一致性可以被量化，那它们就不再是“数据处理的结果”，而是“独立的信号类型”。

如果这两个问题中任何一个的答案是肯定的，现有的信号分类体系就需要扩展——不只是七类物理信号，而是七类物理信号加上至少一类状态信号和一类关系信号。

这个猜想可以通过实验来检验——用第二篇和第四篇设计的深地镜像实验方案，在低噪声环境中同时测量物理信号、状态信号和关系信号，观察三者之间的关联模式。如果状态信号和关系信号确实存在，它们在低噪声环境中应该呈现出在地表被掩盖的清晰模式。

这已经超出了前四篇的范围，进入了一个新的领域。它不再只是“怎么测量已知信号”，而是“怎么发现未知信号类型”。

参考文献

[1] 生物医学信号的分类.

[2] 2025年针灸穴位解剖学研究综述.

[3] 王增涛. 古典穴位实体解剖结构探索[J]. 现代中医临床, 2024, 31(1): 16-21.

[4] 巴甫洛夫. 第一信号系统与第二信号系统.

[5] 生物体信息传导系统的3水平分类研究.

[6] 零磁空间内应用超导量子干涉仪对哈慈五行针医疗保健作用的科学验证. 生物磁学, 2002(01).

[7] 李定忠等. 经络调控机制的两个层次研究.

[8] 姚立丹. 生物场、信息、时值假说. 2025.

[9] 张长琳. 针刺操作对人体协调度（相干度）的影响.

[10] 不同心脏状态下交互信息的差异研究. 中国生物医学工程学报, 2002(04).

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