耗散结构理论与人体功能态
武志贤 黄坤仪 (中国科学院紫金山天文台)
黄亦青 (南京大学)
中华气功必须与现代科学对话，耗散结构理论或许是对话的一种语言。
一、气功与现代科学的对话
近百年来，气功一直被经典科学——它是以牛顿力学为基础的——拒之于门外，它不承认气功是科学的，是客观实际存在的物质现象。近几年来，气功开始与科学对话了。不少知识分子及科学家开始练功并研究气功。用现代科学方法所进行的许多实验，也已经捕捉到气功现象中的某些共生效应，也就是气功色法中揭示出来的某些现象。例如：气功师发放出来的外气中包含有“受低频调制的红外辐射”，而普通人的手掌中发出的红外辐射却是一条起伏很小的水平线；气功师发放的外气中有明显高于常人的次声波，它作用于病人后，病人的血管中可测出高振辐的次声波；气功师发放外气时，在发功部位附近，可以测出高达几个高斯的磁场强度，而普通人的人体磁场十分微小；气功外气可以改变液晶的双折射，使正常光束增强，非正常光束减弱等………。但是，这一切都还没有揭示出气功现象的本质。你不能就以此下个结论说，“炁”(音气)是电波或是磁波或是次声波……这一切只能说明气功开始与科学对话了，并且它向经典科学提出了挑战!冯理达等和包桂文合作进行的外气对细菌作用的实验表明，样品是增殖还是被杀伤，全在发气者发气时“生”或“杀”一念之间。热释光片和胶片实验则进一步证明，“意”对离体的“气”起着控制作用。这一点是经典科学无法接受的。经典科学必须变革，正如普里戈金所说：“那种在历史上曾经推动过西方科学发展的简单性在今天很难再维持下去了，……把一切自然物归入少数几个‘永恒’定律中的企图今天也必须抛弃。”【2】
本文就是笔者在练功过程中借内求法获得的现象，根据近代科学思想所进行的思考。
二、普里戈金的耗散结构理论
热力学第二定律指出：对于一个孤立的热力学系统，它的熵总是在增加着的，并最终达到平衡态。但是，自然界中存在的系统经常不是孤立的，而且实际上正因为它们是开放的，它们才得以存在。它们是依靠不断地与外界环境进行物质、能量和信息的交换来维持的。例如生物体就是这样。
本世纪发展起来的非平衡态热力学把热力学方法推广到近平衡态的线性区域。在这一区域，系统朝某个定态发展，这个定态不是平衡态，其特征是具有和系统的外加约束相容的最小熵产生。这就是著名的最小熵产生原理。因此可以把熵产生看成是近平衡态线性区域的态函数。在这一区域，任何涨落可引起系统熵的偏离，但不可能破坏系统的稳定性。
但是，在远离平衡态的非线性区，系统虽然仍可能进化到某个定态，但却不再存在任何热力学势函数，因此不再有一个普适有效的定律可以推演出系统的发展方向和总体行为。很小的扰动(涨落)会引起大的效果，系统向何处发展，取决于涨落的性质，某些涨落可能被放大，并影响到整个系统，强迫系统向着某个新的秩序进化。这种新的秩序同最小熵产生原理所对应的定态相比，在性质上可能是完全不同的。例如，在远离平衡的条件下，可能发生各种不同类型的自组织过程，导致出现特殊的时空结构，如化学振荡和粘菌的聚集。生物体正是凭借着这一点，逐步地取得了适应环境的能力。
1967年普里戈金在一次关于理论物理和生物学的国际会议上，对于远离平衡态的系统首先提出耗散结构的概念，以强调在这样的情形中，一方面是结构和有序，另一方面是耗散和消费。由于他在这方面的杰出工作，他获得了1977年诺贝尔化学奖。耗散结构理论，讨论了自然界的可逆性和不可逆性、对称性和非对称性、决定性和随机性、简单性和复杂性、进化和退化、稳定和不稳定、有序和无序等一系列重要的范畴，启示人们应当把动力学与热力学、物理学与生物学、自然科学与人文科学、西方文化与中国文化传统结合起来，在一个更高的基础上，形成新的自然观与科学观。
下面我们简单介绍一下与本文讨论有关的耗散结构理论的主要结果。
1．分叉和逐级分叉
在近平衡态，只有一个定态，它和外界施加给该系统的某些控制参数(如外加的电磁场、光能、热能、引力等)有关。如果我们以某个控制参数（入）为横坐标，以系统的某个状态量X(如某一元素的浓度或某一种物质的浓度等)为纵坐标作图，则在近平衡区画出一条实线。随着控制参数的增大，系统越来越远离平衡态。当入达到（入c）值，即称为分叉点的地方，系统变得对涨落是不稳定的。对于（入）≥（入c）的某个值，X的取值变成不确定，系统可处于多种不同的定态。因此，在分叉点附近，一个很小的涨落(包括内部涨落和外部干扰)，就可以改变系统的时空特性。这一点，对于人体气功态的发展，具有重大的意义。若控制参数进一步增大，又会导致二级分叉和高级分叉。因此，当控制参量增大时，系统将沿着“历史”路径演变，其特征是有一系列相继的稳定区域和不稳定区域(分叉点附近)。经典科学的决定论特点和随机涨落难分难解地连接在一起。这个必然性和偶然性的混合组成了该系统的历史。值得注意的是，系统所处的定态越高级，系统的时空结构就越复杂；系统各部分之间的相干性越强，系统就越趋于“混沌”。
2．相干性——自组织现象
相干性，或称为自组织现象，无论是在非生物界还是在生物界，特别是在人类社会中随处可见。耗散结构最令人感兴趣的方面之一就是体系(即系统)内部的相干性。尽管分子间相互作用不会超过约10(-8)cm的范围，但体系却能出现整体性的行为，就好像体系中存在着一个“超级通信系统”，使体系中每个分子都得到了有关体系总状态的信息一样。在体系中某个局域发生的事件却能在整个体系中得到反响。化学反应中出现的化学钟就是一个明显的例子。人，从热力学角度来看，也是一个高级的耗散结构，其相干现象比比皆是。如挠动脉寸关尺三部位脉搏的跳动反映出人体内脏器官的变化，耳朵各部位与全身相应，手掌的状态甚至指甲的状态也能反映出人体的健康情况。俗话说，十指连心，一处有病，全身作出反应：疼痛、发热、纳差，等等。当一个人处于气功态时，这种现象更为显著。
三、最适宜代表人体状态的人体场
人，是一个具有耗散结构的超级巨系统。按生物学家的意见，它包含着从分子、细胞、组织、器官、系统到人体共6个层次，各个层次的不同部分的有序性是互不相同的。那么，首要的问题是用什么来代表人体的整体状态。
现代医学研究得知，人体存在着控制整体行为的各种系统，如呼吸系统、血液循环系统、神经系统、消化系统、生殖系统等。但其中任何一个系统都不足以代表人体的整体状态。例如一个胃病的患者，其呼吸系统可能完全是健康的。那么，人体到底是否存在一种能代表人体整体状态的系统?回答是肯定的。人体罴场就处于这种统帅全局最重要的位置上。
笔者根据气功锻炼和气功医疗的实际观察，对人体炁场进行了比较系统的研究。事实证明，人体确实存在着一种特殊的场，称为人体炁场或人体场，它有着复杂的内部结构和外部结构。例如，内部存在着许多纵横交错旋转反复的无形通道，有点类似于电磁场中的磁流线管，中医的经络系统只不过是这些复杂通道的一部分。人体通过遍布全身的人体场通道把全身联系成一个有机的整体。正常人体，炁在体内的运行是有一定规律的。人体的任何病变，包括前面所说的各种人体系统(呼吸系统、神经系统等)的病变，都可以在人体场的变异中找到解答。另一方面，如果一个人通过气功锻炼，身体健康了，甚至出现某种特殊的功能，也可以在人体场中表现出来。因此，我们认为，用人体场来描述人体整体状态是最适合的。
人体炁场具有开放性、可变性、相干(关)性、层次和级别性、意念的调控性、自然调控作用、信息性等特征。现代科学的任何一种理论都无法圆满地解释它。但有些理论却能部分地解释人体炁场及其演化规律，帮助人们理解气功锻炼中发生的某些现象。普里戈金的耗散结构理论就是其中一个杰出的代表。反之，人体功能态的发展也可作为耗散结构理论的佐证。
四、人体功能态的发展规律
如前所述，具有耗散结构的物理系统，存在着许多新的平衡点，或称为定态。其发展模式为“定态——分叉点——高一级定态——……一混沌态”。在分叉点附近，干扰或涨落可影响到整个系统，强迫系统向某种新的秩序演化。
一个普通的健康人，依靠着与外界进行物质、能量和信息的交换，处于非平衡定态之中。它的医学参数如体温、血压、白血球数等，都在一个小的范围内起伏。当然，外界条件的变化，使人体经常偏离定态。但正常情况下，仍会逐渐回到原来的定态。而一个气功的修炼者或禅定者，当他进入气功功能态之后，却能使自己沿着耗散结构的发展模式，由比较低级的定态向高级定态发展，直至进入混沌态。其实人体混沌态即道家所说的太极无极状态，佛家所说的大定状态。这时，禅定者可出现许多异于常人的特征，如呼吸完全停止，心脏也停止跳动，但此时不但不像死人一样对外界毫无反应，相反，对周围环境的敏感性更强，甚至可达到“天人合一”的状态，出现所谓六通的奇异功能。当修炼者出定之后，可恢复到原来的定态，或处于比普通人高级的定态中，这就是人们所说的每天24小时都处于功能态。
值得注意的是，当禅定者从一个定态向更高一级定态发展时，“涨落”，也就是经典物理学中的干扰，起着十分重要的作用。说到底，禅定过程(即俗话说的练功过程)就是使人体的某些方面偏离原来的定态。(例如初练功的人讲“得气了”，也就是有气感了。这时在他身体内流动的真炁，已经偏离了他日常生活中的状态，形成了炁的涨落。)禅定进一步深入，涨落在体内正反馈的作用下会越来越强，到一定的程度就使人体向高一级定态跃变。这里，涨落是何等的珍贵，任何一个禅定者，就是为了得到它，培植它，以达到强身、开发功能、造福人类的目的。这一涨落不仅来自体内，也可以来自外界。但要注意的是，涨落的种类是很多的。修炼者最为重要的之所以是“正念”，而不能有杂念，是因为带着强烈的杂念来禅定，即练功，就会出偏。所谓杂念，就是诸如名利欲、爱欲、仇恨之心、怨恨之情等等。甚至想得到“功能”的欲望，也是杂念，练功时如果不能摈弃它，在练功过程中也会被放大而出偏。涨落也可以来自外界，如惊叫声、噪声、昆虫的骚扰等等，也可影响其状态的变化。其影响的大小与干扰的强度、所处的状态相对于初始态的级别差以及练功者抗干扰的能力有关。当练功者处于某一级定态但远离分叉点时，干扰影响较小。但当进入跃变阶段，即分叉点附近时，干扰作用显著。此时，抗干扰能力强者表现为对干扰的“放大”较小。不过，即使是一个功夫高深的练功者，当他进入高级状态时，也十分忌讳外界的干扰。因此，常采用“闭关”的练功方式，以免受到不可弥补的损失。
笔者认为，人体要进入太极无极状态或混沌态，除了思想锻炼之外，人体生理状态或人体场状态必须与其相应；不同气功流派、不同练功方法对人体场的调整过程也不相同，相当于沿着耗散结构的不同分支发展；但是，“万法归宗”，其结果都是达到“天人合一”，即混沌态的最高境界。
五、人体场局部的级别跃变现象
1．小周天的层次与级别现象
气功锻炼中的小周天现象可以作为人体场局部跃变的一例。人体中的任督两脉属奇经八脉之二，是人体场中比较重要的运行通道。任督两脉通了，其他经脉就比较容易通。平常人的任督两脉也是通的，不过在其中流动的炁流比较缓慢和微弱，一般自我感觉不出来。经过一段时间的锻炼之后，有人就有罴流在任督两脉循环流动的感觉(两种旋转方向都有可能)。这仅仅是“意通”或营卫之气通。进一步锻炼的结果，流动的炁越来越大，有些人会自感炁之流动有如滚滚的江河或瀑布，当它通过舌头时会发生舌头强烈的拉吸现象。再往后，当炁通过前额时，可见有一个“圆陀陀、明烁烁”的高状物移动。以上是就炁流的强度而言，而随着炁强度的增强，罴的通道也逐渐拓宽拓深，从肌肤表层逐渐深入骨髓，并引起人体脱胎换骨的变化。由此可见，就小周天来说，存在着许多层次与级别。必须注意，每当向新的级别跃变时，人体处于不稳定的状态，即处于耗散结构分叉点附近。此时，切忌外界的干扰及内心的杂念，练功人也会感到身体某些部分的不适，完成跃变之后，又会处于稳定的状态。
2．大周天的层次与级别现象
这几年气功书籍和杂志中出现一些讨论大周天的文章，但说法相差很大。有人认为精炁沿奇经八脉走，或仅沿其他一、二条经脉走，甚至也有可能沿十二正经中的某几条经脉走，都算大周天。有人则认为大周天必须打通任穴任脉、督穴督脉、冲穴冲脉、带穴带脉、网穴网脉、丹穴丹脉、天穴天脉、理穴理脉，达到精气神凝为一体，形神合一，灵光凝结。按古丹书所载，道家内丹术，认为要完成大周天，必须经过三花聚顶、攒簇四象、五气朝元等阶段，达到性命合一，十真归本，统于一元。所谓十真，即五行、二气、三宝(精气神也)。其实所谓打通，用现在的术语讲就是向高一级有序态演化，其过程不是直线进行的，有曲折，有循环但方向却是确定的。人体功能态具有无穷的级别，只不过越往上走，级别差越小而已。一个人，无论功能多高，也达不到无穷的层次。学无止境，练气功也是一样的。
六、人体场总体的级别跃变现象
耗散结构的演化特点之一是分叉多。人体功能态的发展也是这样。因此，不可能用统一的模式来描绘人体场总体的级别。中国道家把气功的修炼过程分成练精化气、练气化神、练神还虚、练虚合道几个大阶级。在具体的修炼中，这些过程有些是反复进行的。佛教小乘功法其禅定修炼过程是四禅八定，即“色界四禅定”和“无色界四禅定”。不同门派具有不同的练功方法，对人体的调整过程也有所不同。有些是由局部到整体，有些是整体一起进行的。但万法归宗，千流总归大海。那么在这些过程的发展中，人身究竟有什么生理变化呢?笔者认为，这从人体场的总体是可以表现出来的。
观察一个平常人，发现也存在可见的人体场。一个人，其病理过程的失调，首先在罴场内出现，然后才会出现症状。练功的人，其人体场影像与平常人有显著的不同。在练精化气阶段，人体炁场的影像逐渐增强。一般开始时，在三个丹田部可以见到比较浓集的炁，其密集程度和颜色纯正与否表现出功能态的高低。练佛家功的人，如练止观法门等，常可见其周身的炁像比较均匀。到了练气化神阶段，全身气态形象逐步从气态向光态过渡。但形成的光感(佛光或灵光)的颜色并不一致。这与练功方法、练功心态有关。相当于处于耗散结构的不同分叉上。功夫上乘者，可在头部周围形成强光圈，且呈现多层五彩的结构。最里面一层表现的颜色也不同。有金黄色，也有藏青色、白色等。这种光具有强大的能量、丰富的信息。笔者认为，这是精气神高度凝合的结果。到了练神还虚阶段，人体场与宇宙得到高度沟通，这从人体场形成的影像也可表现出来。
七、人体功能态的相干性——自组织现象
相干性是耗散结构中最令人感兴趣的特征之一。前面我们列举了平常人的一些相干现象。不过平常人对这种相干现象一般是感觉不到的。例如三个丹田部可出现炁的同步旋转，手心、脚心和舌头(某些丹书中称为天地人三关)也可出现炁的同步旋转。相干性使耗散结构出现了整体性的行为，使系统中每个局部乃至每个细胞都得到了有关系统总状态的信息。只要我们细心地观察，这种现象比比皆是。例如，手诊专家观察一个人的手掌，可以诊断疾病，同样手掌也能反映出整个人体场的结构。这也许是某些气功功法采取局部锻炼以达到整体调整的原理所在。另外，小周天达到较高层次时，全身其他经脉也相应得到了调整。
八、可以找出影响人体场发展的主要参数吗
研究协同学的人，喜欢找出系统发展的主要参数。李福利把意念列为人体系统发展的主要控制参数，把气看成是序参数，这种提法有一定的道理。特别是在气功功能态发展的初级阶段。意念对人体罴场的作用就好比开关与控制器。“意到气到”，意起控制作用。但是，我们不要忘记，在气功锻炼中，如果老是动用意念(这里所讲的“意念”，即通常所说的“大脑的产物”，中华气功称之为“识神”)，则不但不能引导人体场向高层次发展，相反地，会阻碍人体场的发展。众所周知，中华气功锻炼的核心内容在于静定，所谓“致静极，守虚笃”，“应无所住而生其心”，要努力去除识神的干扰。
影响人体场发展的因素相当复杂。除人体本身的因素外，外界环境的影响也很重要。很难用简单的参数化的做法来描述。笔者认为，不同高级分叉具有不同的发展历史，影响其发展的参数也不相同。例如，当一个练功者处于高级功能态时，外界的干扰可导致状态的剧烈变化，乃至出现危险的症候。这也是有些人在练功的关键时刻，经常采取“闭关”的方法之故。
当然，如果我们一定要找出影响气功态发展的主要参数，则按中国古代贤哲们的论述，强调“精、气、神”三宝，似乎更加贴切。因为这三宝是练气功特别是练命功的主要内容。即所谓练精化气、练气化神、练神还虚是也。这里特别要指出，中华气功在这三个字之前，特别冠以元字，即元精、元气和元神。弄清它们的确切含义，特别是，要用现代科学的术语来表达它们，还得做许多艰苦深入的研究。
[1]谢焕璋，《气功的科学基础>，北京理工大学出版社(1988)。
[2]伊·普里戈金，《自然杂志>，3(1980)l。
[3]伊·普里戈金，伊·斯唐热著(曾庆宏，沈小峰译)，《从混沌到有序》，上海译文出版社(1987)。
[4j李如生， 《非平衡态热力学和耗散结构》，清华大学出版社(1986)。