四面体定理四元论和四元医学模式上.docx
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四面体定理四元论和四元医学模式上
争鸣与探索
四面体定理、四元论和四元医学模式（上
许诚
中图分类号:
R-02文献标识码:
A文章编号:
1002-0772（200711-0077-051623年,当代科学的创始人伽利略在!
关于两种科学的对
话∀中说,#自然这部书是用数学语言写成的,字母就是三角形、圆和其他几何图形。
没有这些手段,人就不可能理解任何东西。
∃[1]四面体定理是笔者在近年发现的一个几何定理[2],将对人类的世界观产生较大的影响,实现认识论和方法论的辩证统一。
该定理有望在生命科学领域得到深入应用,本文试对此进行论证和阐述。
1四面体定理
1.1不在同一平面的四个点,可以构成最少面的体,即四面体%%%三角体（公式1,图1。
公式1:
AX2+BY2+CZ2=0S=&baf（x
dx
图1
1.2四面体,或三角体是最简单的体,也是最稳定的体。
1.3正三角体,四个端点之间平衡互动。
顶点的相对位置和各面的面积完全一样,夹角亦相同（公式2,3,图2。
公式2S1=S2=S3=S4=1/4S公式3AX3+BY3+CZ3=
图2
1.4以正三角体的四个点做外切圆,形成的球体圆心即正三角体的中心,二者为和谐的统一体。
或者说一个封闭曲面的球体,其表面的四个特定点一定能形成正三角体（公式4,图3。
公式4（X-A2
+（Y-B3
+（Z-C3
=R3
世界自然医学研究院香港
V=
43
R3,V=&ba[f（x]2
dxS=4R
2
图3
2四面体定理的意义
2.1四面体定理的内涵
（1四点构成的四面三角体是自然界最少面和最少端点构成的体。
（2正三角体的四个端点在任何情况下,不论排列组合是有序还是无序的,其相互之间的关系是永恒不变的。
（3正三角体简单、稳定、和谐。
（4正三角体能耗最小。
2.2四面体定理的外延
（1事物的最简单结构是四点构成的四面三角体。
（2正三角体四个端点的任一点变动,必定带动其他三点的变动,其体积不变。
这种互动是平衡互动。
（3主体对客体的认知或实践命题,最少必须是平衡互动的四方面组成,其判定才能可证,否则,命题不可能得到正解,即:
命题成为无解的悖论。
（4解决复杂问题的关键,在于正确发现构成其基本结构的四点,可能以最少的能耗,最简单的方式处理。
2.3四面体定理对传统观念的冲击
传统观念乃至牛顿力学,都是以圆作为自然最基本的和最重要的物质运动和表现形式之一。
认为圆是自然界最合适、最基本的现象,是人类的行为准则。
古人认为天圆地方。
自然界的果实绝大多数是圆形。
圆圆的轮子是人类生产力发展史上的一次重大突破。
经典力学认为天体是球形,行星走椭圆形轨道。
细胞是圆形,细胞核也是圆形。
佛家讲圆融,道家讲圆真,儒家讲圆通。
孙子说:
#浑浑沌沌,形圆而不可败也。
∋∋方则止,圆则行。
∃[3]鬼谷子说:
#转圆者,无穷之计,无穷者,必有圣人之心,∋∋圆者,所以合语,方者,所以错事。
∃[4]四面体定理认为三角体是自然界最简单、最稳定和最和谐的基本单位。
这一看法与传统观念和经典力学明显不同,势必对人们的观念产生巨大的冲击。
其实,从量子力学和分子结构的角度,尤其在有机体不可或缺的重要组成%%%碳、水（氢与氧
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和氮的分子结构上,我们可以发现自然的某些现实存在,并不是以圆,而是以四面三角体作为基本形式,以维持稳定的结构。
因此,四面体定理可以为我们带来转变传统观念的重要理论基础。
3自然界中存在的四面体和四元现象3.1氨离子结构是四面体[5]（图
4
图4氨离子是一个四面体
3.2碳的分子结构
（1碳是地球上最常见的元素之一,也是生命最重要的组成成份。
碳分子是四面体。
其他元素与四价碳组合的分子几乎也都是四面体,甲烷是其中最稳定的结构（图5中的Td
。
图5四价碳的分子结构组成了四面体[6]
（2碳分子一旦自身以三角体组合,就形成了世界上最硬的结构,也就是自然界最稳定的结构之一%%%金则石,就是钻石。
图6表示了钻石的分子结构,可见图中每四个碳原子组成一个三角体,而每个碳原子都可与其他三个碳原子组合成一个四面三角体。
但是图6左侧的制图者[7]显然受传统观念影响,在结构外围虚构了四个点a,b,c,d,使其成为四方体。
去掉虚构点a,b,c,d,则如图6右侧的图,
很显然是三角体的堆砌。
图6钻石的分子结构
（3金刚石的天然结构。
钻石在自然界是以三角体的形式
存在的,图7展示了人类加工天然钻石的演变,显然是与加工工具的进步有关,但是,
都离不开钻石本身的三角体形状。
图7天然钻石加工的演变（从左到右下[7]。
3.3细胞生物学
网格蛋白（clathrin是一种包裹在细胞质表面上的蛋白质,形成一种呈网络状的外袍,对低密度脂蛋白（LDL、胰岛素及其他配体的内摄作用有关,起到随时分解和运输细胞膜内外传导物质（信号的重要作用。
已经发现它是由三条重链和三条轻链组成（图8。
重要的是三条重链和轻链分别形成三角体的空间结构
[8]
。
图8网格蛋白三角复合体的空间结构[8]。
图中a和b显示了三条重链的结构,三条链的一端连接成一点与另外三个端点形成四点三角体的空间结构。
图中c和d,同时还显现了三条轻链（Vertex以下的结构的空间与重链的空间结构几乎是完全相同的。
说明三角体在分子生物学中的重要性。
3.4四面体的稳定性
数学家们近年也已经注意到了三角体的稳定性。
2006年两位匈牙利数学家发现三角体也能够产生很好的平衡稳定性,形成不倒翁现象（Mono-monostaticbody,匈牙利叫做Gomboc9（图9。
实际上是一种三角体。
后来,他们发现自然界也存在这种现象,如印度星龟和某些甲壳虫以三角体的身体形状求得平衡。
经过数学计算,他们发现三角体增加了平衡性[10]。
4四元论
根据四面体定理,我们发现四个点组成的四面体是最简单和最稳定的体,可能是事物的最基本形式。
四面体比圆形更简单、更节省能耗。
因此,四点的平衡互动有可能是影响事物发展
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图9三角体的不倒翁Gomboc[10]。
的重要因素。
如果能够找到自然界能够有效平衡互动的四个点,或者四个元素,我们就有可能找到解决复杂事物的关键,或者简化方法。
我们推出四元论的观点。
4.1四元论:
木、火、水、土
相对于宇宙万物的实体存在,我们从四元定理可以推出四元论,即用四个元素可以概括全体。
这四个元素是:
木、火、水、土（图10。
它们各有特征,相互包容,相互渗透,相互牵制,平衡
互动。
图10四元论的四元素
用四元素或某几个元素来概括万物,古往今来,东方西方,
一直有之,但这里提出的四元论与既往的理论均有本质的差别。
四元论认为事物的本质是#四元组成最简单最稳定的运动的体∃,从而首次突破了点%线%面的思维层面,以点%线%面%体的高度来看待和认识万物,是一种完全不同以往的观念。
4.2与传统四元素说的比较
四元素说起自古巴比伦和古埃及,经过古希腊的米利都学派与单一元素理论（诸如以太说的争辩,到毕达哥达斯,建立起最初的四元素说,经过恩培多克勒的发展,到亚里士多德而集大成,认为万物由四种元素土、气、水、火组成,这种元素是永恒存在的,又认为这四种元素具有可被人感觉的两两对立的性质。
进而推论世界上万物的本原乃是四种原始性质:
冷、热、干、湿,而元素则由这些原始性质依不同比例组合而成。
传统西方医学正是建立在这个基础之上的。
希波克拉底以四元素建立了四体液:
黄色胆汁质人（气,黑色胆汁质人（土,多血质人（火和粘液质人（水;盖伦再加上了冷、热、干、湿（图11。
古印度提出的四元素:
地、火、水、风,有时也称作#四大∃,在英文单词上与古希腊是一样的:
earth,fire,water,air/wind。
有时还加上#空∃（space为第五元素,还有加上第六元素#识∃（consciousness的[12]。
显然在传承上有一定的关系,这不是本文讨论范围。
老子在!
道德经∀中有#四大∃一说,道大,天大,地大,人大[13]。
只是几千年来,少有人就此进行发挥。
本文所说的四元论与古希腊和古印度的四元素说的一个不
同之处,是以#木∃代替了#气∃。
根据四元定理的推导,四面三角体的四个点,是平衡互动的,四个元素应当是各有不同,但又相互包含其他三个点的某些特征。
土、火和水都不能够包含在气里,如果由#木∃代替#气∃,就能够解决这个问题。
另外,木生天地之间,即是有形物,又有气的空间,又有灵的特性,限于篇幅,另文讨论。
4.3与传统五行说的比较
五行说是中国传统文化,也是传统中医的重要核心的理论之一（图12
。
图11传统西方医学的两大鼻祖提出的医学的理论[11]
黄色胆汁质人（气,黑色胆汁质人（土,多血质人（火和粘液质人（水在外方形的四个点,冷、热、干、
湿在内方形的四个点。
图12传统五行说
沿圆周箭头为相生,圆周内五星箭头方向代表相克。
四元论与五行说的区别为:
（1没有金元素。
（2五行说的五元素是即有相生,也有相克的关系。
四元论中四元素,是相互包容,相互渗透,相互牵制,平衡互动。
近年有人力图用颜色来量化五行,发现在光谱上,没有白色的金的位置,只好做了勉强的解释[11]（图13。
很显然,在光谱上如果去掉了白色金,五行中其他四个元素的排列就是十分严谨、和谐和科学的。
从人类社会学角度讲,正是有了交换,有了财产（金,从而破坏了社会的和谐、安定和平等。
没有金的动物社会要比人类社会更为符合宇宙规律。
5四元生命体系
希波克拉底把四元素说引进生命科学,奠定了传统西方医学的基础,建立了体液学说。
根据四面体定理和四元论,试建立四元生命体系。
5.1生命体系的四元
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图13
1666年,牛顿第一次发现用三棱镜可以折射出组成白光的各种色彩。
习惯分成七种颜色。
在这一幅图上,我们可以清楚的感觉出越是靠近棱镜外,越是可以看到在黄色与青色之音存在白色[11]。
生命体系中的四元是:
生态（土、意识（火、体质（木和熵流（水。
四元素之间处于平衡互动关系,任何一个元素状态的变化都会引起其他元素状态相应发生改变。
5.1.1生态（environment
生态是指一切众生之态势,包括了所有生命体和非生命体的存在状态。
所有与生命存在相关的,或者影响生命存在的物质、信息、能量∋∋,都属于生态范畴。
人体生态包括了微观生态和宏观生态两方面。
对个人来说生态是指自然环境和社会家庭环境,对组织器官来说生态是脏器存在的人体内部环境,如体液、温度、代谢产物和微生物等。
5.1.2体质（constitution
体质是指有机体的性质,生命存在的质、量及其结构特征。
可以是生命存在的不同形式、不同层次和不同的阶段,是生命可以进行量化的重要参数。
对于人类而言,体质即人体生命活动外在表现,是生命体在遗传变异和后天获得性的基础上所呈现出的结构形态、运动方式和生理生化（能量信息上相对稳定的特征,包含了能量信息、体态和机能三方面,其首要特征是能够被感知的稳定性。
5.1.3意识（consciousness
意识是指有机生命体在生存的适应活动中,对客观存在的主观映象,并产生相应的符号（或信息及符号交换。
在人类,意识是以语言活动和能量信息交流来表现的,其特征在于逻辑性。
一般是我们常说的意识涉及精神活动和意识现象的种种方面,广泛地说,还有许多不为人类所知的,尚未被人类认识的一些特殊的现象。
人类生命体对生态环境及自我体质的认知及互动产生意识,包含精神与物质两种性状,并能够产生能量。
在精神层面它体现在文化与心理等方面;在物质层面它能传递信息并产生能量交换。
5.1.4熵流（entropy
熵是热力学术语,反映一个系统宏观态所具有的微观态数目,或与热力学几率有关的物理量,它是系统无序性的量度。
有机体存在时产生的所有运动、生理、生化、吐故纳新、新陈代谢等一切活动都是熵的流动,都是物质、能量、信息的传递和交换。
生命处于有序到无序的变化状态,不断地进行熵的交换,一旦这种交换停止,生命也将结束;或者开始另外一个意义上的生命。
熵流是指人类生命体的变化过程和规律,代表了人体的能量代谢和信息交换的规律和机制,表现为人体熵值的增减及其影响。
包括生命体活动（代谢、形态和能量的各种现象、产生过程、发生条件及机制,以及内外环境变化对体质生理活动、能量变化的影响,表现为人体器官、细胞的新陈代谢情况和内外信息交换的变化。
5.2四元互动
四元生命体系认为:
有机体中四元素的的任一元素的延续和发展都是由其他三个元素所决定的,同时也影响其他三个元素的存在状态。
体质、熵流、意识、生态四元素之间的互动关系,决定了其不同的生存状态。
他们之间的联系与制约使生命体达到动态平衡的状态,这种动态平衡的状态,就是生命体的本质所在,而这种动态平衡一旦遭到破坏,生命体也会随之出现各种问
题。
图14生命体的四元素
生命体有别于非生命体的特点就在于,对物质、信息和能量的交换和吸收利用,实现自体结构的维持与更新。
体质、熵流、意识、生态四元素之间的互动是按照四元定理,在四面三角体基础上形成了一个特殊的#场∃%%%能量信息的基本表现形式。
场是物质时空的特有属性,是信息的物理载体[14]。
运动性是场的特征之一,即物理学所谓的∃波∃。
体质元素中的基因场、细胞场;熵流元素中的信息场、引力场;意识元素的思维场;生态元素中的其他物质、能量和信息的场,相互间共振、调协、平衡和互动。
6四元医学模式
6.1医学模式的革命
所谓医学模式,是指关于人的身心健康和疾病的主导的理论系统以及与之相应的主导的实践方式[15]。
这一概念是随着当代医学的发展演变而提出的。
美国纽约州罗彻斯特大学医学院精神病学和内科学教授恩格尔（G.LEngel认为,人的社会属性决定了医学必然和人文社会科学相互渗透,所以医学模式也必然由单纯的以#生物∃为中心转变为以#生物%心理%社会∃为中心的医学模式[16]。
1977年,他在!
科学∀杂志上呼吁需要创立这样一种医学新模式,从此医学模式的概念便开始活跃在世界医学哲学舞台上。
停留在面的层次上看问题,永远无法认清事物的真相。
建立在现代医学体系上的#生物-心理-社会∃模式仍然存在着诸多缺陷,从根本上来说这是由于认知的片面性所导致的。
四元论和四元生命体系的建立提示我们,有必要重新审视现有的医学模式,从最简单最稳定的三角体上进行医学模式的革命,建立起新的四元医学模式。
6.2四元医学模式的原则
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人类生命本质上是由体质、熵流、意识、生态四元素所决定的四面三角体,这四元素之间相互联系、相互影响又相互制约。
对于未病和欲病,就能通过对体质、熵流、意识、生态四元素的调节,来达到改变生命体的生存状态、实现治未病、治欲病的目的,真正做到预防疾病的发生和对生命的全面管理。
对已病而言,通过各项信息的整合,了解了决定生命体状态的四元素,就可以从其中找出真正的病因,从而提高疾病诊断率,并以此为基础开展有效的治疗。
以四元论和四元医学模式为指导,有望突破中西医学之间的壁垒,建立融中西医学思想于一体的21世纪新医学。
这种医学兼取两长,既高于现在的中医,也高于现在的西医。
发挥中医理论中整体观和辨证观的优势,攻克其无法定性定量的难题,必然要通过四元论哲学观的指导,借助现代信息技术和现代医学技术（生物科技的发展,实现#21世纪新医学∃的突破,这就是陈竺所说的#医学向更高境界提升和发展的一种必然性趋势。
∃[17]7结论与展望
（1四面体定理是一个几何定理。
（2四面体定理所提出的四面三角体作为宇宙的基本存在形式,在量子力学角度,获得足够的证据支持。
（3四面体定理引申出来的四元论与传统的思维有所不同,但是其最重要的不同是建立在数学和几何学的基础之上的。
（4根据四面体定理在推导出来的四元生命体系,力图从一个全新的角度来探讨生命现象。
由于其理论基础的支持,比传统生命理论更为接近当代前沿科学,有望把生命的研究更加紧密地带入和融合到当代物理学之中,更加接近于斯马兹（Smuts的整体论和爱因斯坦的统一场论。
（5在四面体定理和四元生命体系指导下,发展四元医学模式,推动医学科学和医学哲学的发展,实现个体化的预防、诊断和治疗,达到治未病、治欲病的目的,攻克亚健康以及恶性肿瘤等医学难题。
医学模式的升华也将给医疗政策、医药工业、甚至整个经济领域的改革和创新带来深远的影响。
通过有效整合现有医疗资源,彻底解决∃看病难,看病贵,看病烦∃的问题,使人人享有平等的健康权,实现医疗体制改革的最终目标%%%医疗服务的公平享用权、高质量和低成本,并促进社会的和谐发展。
参考文献
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