新时期中医药发展战略与政策论坛论文集基础理论篇生命和谐状态的三极数学模型文元龙湖北省天门市第一人民医院( 天门43 1700 ) 文俊天门市陆羽中学( 天门4 3 17 0 0 )目的：自然界经过千百万年的运化，在地球上由于有水的存在和太阳的照射，绿色植物大量繁殖产生了氧气，形成了大气层的环境，从而保持相对稳定的地表温度，形成了产生人类和其它生物的必要条件，生命活动是在和谐的状态中进行的，而和谐的数学内涵是黄金比从理论上分析，可在生物的生理状态中找到规律性的黄金比。方法与结果：采用分析归纳法，对人类以及其它动植物生命运化的和谐状态用三种黄金比的数学形式来概括，螺旋线表示无极吸收聚集状态，直线表示太极平衡协调状态，波动线表示皇极辐射发散状态，黄金比是三种生命和谐状态的唯一数学标准，具述如下：一、对数螺旋线的无极吸收状态人类乃至其它高等动物通过五官( 眼、耳、鼻、舌、身) 来感知外界事物的混沌信息，由于外界的信息量巨大，我们的感官只能用对数学形式加以分析处理，才能在一定范围内兼收并蓄。十九世纪中叶，德国心理学家法克尔( Fe c h n e r ) 发现了条定律：人类对任何刺激的反应，都与这种刺激的对数成比例“1 。这条定理适用于人类的视、听、嗅、味、触五种感觉，E = E 。+ k I n R 。R 为刺激量，E 为感觉量，为当R = 1 ( 单位) 时的感觉跫，k 是比例常数，当然这个公式是近似公式，只是一定范围内有用。E ，= E n - - g 。= E 。- - E 。= E 。一E 。= k( 1 n 2 0 一l n l 0 ) = k i n 2公元二世纪，天文学家托尼美把天上的恒星亮度分为“六等亮度等差数列”，后来，精密的测量仪器对各星的实际亮度测量符合等比数列，若一等星的实际亮度定为l 单位，则二等星的实际亮度为一等星的0 3 9 8 倍。( O3 9 8 ) o 、( 0 3 9 8 ) 。、( 0 3 9 8 ) 2 、( 0 3 9 8 ) 、( 0 3 9 8 ) 。、( 0 3 9 8 ) 5 = 00 1 。故一等星的实际亮度是六等星的1 0 0 倍。人的听觉也有类似规律，一个音阶为1 2 音调( 包括半音在内) ：l ，1 ”7 ，i ，1 的波跃是i 的波长的2 倍，在一个音阶内，每一音调的波长是高其产音调的波长的= 1 0 5 4 4 6 3 6 1倍( 公比值的等比数列) 。在自然界中，还有许多螺旋形状的自然和 皆状态。如葵花籽的排列、牵牛花藤的缠绕生氏等都符合数学上的对数螺旋线1 “或等角螺旋线，而对数螺旋线的级数之比恰好相当于黄金比( 比例常数k 取16 1 8 ) ，等角螺线的内部产生一系列的黄金矩形，黄金矩形的对角线的交点即为譬角螺线的中心或极点。实质上等角螺旋线就是对数螺旋线，可以用这两种极坐标方程表达：y = a e b c o co ：i np = ao 。英国生物学家达尔文研究物质起源时，也注意到了黄金比，他数过一朵1 4 4 瓣的犬波斯萄，其中5 5 瓣和8 9 瓣在形态上有明显的差异，一种K 丝卷曲向内，一种开展箭放向外，这三个数正好在菲波那契数列的黄金比中。人类的螺旋状耳蜗上的不同部位接收不同频率的声波：螺旋肌形成的子宫是哺乳类动物体内受精卵发育成胎儿的理想场所。由上可知，生物体在漫睦进化的过程中为了最大限度地和谐接收外界混沌状态的能量信息，就采取了黄金比的对数螺旋线的形式。新时期中医药发展战略与政策论坛论文集基础理论篇二、直线的太极均衡状态1 A 及动物体温的黄金分割比人是从海水中进化来的，水的温度为O C 1 0 0 。C ，由于自然的进化，人类生命体对黄金比的自然选择，人的体内温度( 肝脏和大脑温度最高) 趋于3 8 2 ，体表只有3 7 “ C 以F 。大多数高等动物，特别是哺乳动物的基础体温大致都是这个数。常温( 2 5 左右) 是3 8 2 C 的又一次黄金分割，是微生物繁殖和鱼类产卵的旺盛温度，也是人体最舒适的气温。2 经络窍穴和生理功能的黄金分割比人体的口与后阴、鼻与前阴之间的连线前后长度之比为黄金比，这是人体有形之窍的黄金比。而后天关键的无形之穴也存在黄金比，人中穴位于人中沟的黄金比上，神厥穴位于成人身高的黄金比上。人体面廓和耳廓的宽与长之比、眼鼻口在面部的分布比、肾脏位于神厥穴的相同水平位置、心脏在胸廓中的位置等，均属黄金比。鱼类的口与肛殖点的连线亦在其身体周长的黄金比上。而蚯蚓的口与肛殖点的连线是将其周长平分的一条直线，所以虽然断成几截，终能复生。成年龟壳的高与宽，宽与长之比亦是黄金比，这种结构稳定而持久，这也是乌龟长寿的原因之。在生理状态F ，人体舒张压与收缩压之比亦是黄金比，人体内的血气环境也存在着黄金比。回归方程( P a O ：= 1 5 4 4 - 1 6 6 P a C O 。) 是判断血液中氧分压与二氧化碳分压相互作用的生理标准。如果P a C O 。降低l m m H g ，P a O ：的结果应相应增加1 6 6 m t f g 为正常。若P a O z 测定结果不符合上述规律，这种血气改变可能是呼吸衰竭造成的”。P a c 0 。降低数与P a C O ：的增加数之间的比值为1 ：1 6 6 = 0 ，6 0 3 ，趋于黄金比。用巨象可以理想地表达为一定范围内斜率为o 5 t 8或1 6 1 8 的二元一次方程直线( y = k x + b ) 。何氏对大鼠白昼用药对比发现，大黄白昼用药实验动物对大鼠毒性的耐受力较夜间明显增加，如夜间为l ，则自昼可达1 ，6 7 2 7 ，夜昼比趋于黄金比0 6 1 8 。说明人体在昼夜阴阳之间对某些药物耐受性也具有黄金比的关系”。水稻、小麦等禾本植物的茎节，相邻两节之比为黄金比，月季花的树权、叶片和花瓣都按黄金比的角度伸展，虽不断轮生，却互不重叠”。，这样可以有效地采光通气和供养。以上这些实例，说明了黄金比在时空中最简单的两种质能之间相互依存，动态的太极均衡谐调状态，如果用图象可以表达为一定平面范围内包含黄金比的直线。三、波动的皇极发散状态我们人类生活在以电磁波为主的宇宙辐射所笼罩的环境之中。水是很好的极性物质，能够很好地吸收微波能量，而人体7 0 为液体，应当能够很好地吸收宇宙之悉。微波进入活体组织的深度取决于频率，透入的深度随频率增加递减频率在3 0 0 0 兆赫以下，微波为身体中部与深部的组织吸收，频率在2 0 ，O O O 兆赫以上时，微波为皮肤吸收，而4 0 8 0 兆赫的宇宙背景辐射正好运行于皮F 筋肉之间，这正是中医称之为经络的所在之处”1 。与此同时，我们的身体由于能量的补充也无时无刻不有节律地向外传输辐射能量，而与自然界保持相对平衡状态。电磁波是一种正弦波，人体的脑电图、心电图、肌电图、细胞膜的动作电位图、四时脉象图等都是这种正弦波形式的变态。 有人根据美国H a l b e r g 教授为描述人体节律而 际的余弦法”1 对脉象的四季变化进行分析，描述了四时脉象图的= 肖律变化公式：Y = M + A c o s ( tt + 中) 。其中A ( 36 9 m m ) 表示脉象振幅在一年之中变化程度，中值M ( 1 8 3 4 m m ) 表示节律确定的年平均值，峰相位中( 一2 0 1”、表示Y 达到最高值时所处的相位，亦即最高峰时与参照时间t ( o 。) 所间隔的时闯，以相应的度数表示，约在小暑节前后，周期t ( 1 2 个月) 以3 6 0 。表示i人体节律与自然节律是和谐共振的，孟氏研究后发现，同一地区，心率、体涡的变化与新时期中医药发展战略与政策论坛论文集基础理论篇海潮值波动有着正相同步关系，发现5 0 0 例非体温变化曲线的病人中，3 7 4 例在月相周期内的体温变化曲线与海湖值波动曲线有着明显或近似的变化曲线人体体温变化与同一时期，同一地区海潮位变化呈正相同步关系。黄金比作为美学的代表数字，它更隐藏在脑部电活动中。正常人脑有两种主要活动频率即8 1 3 波秒的。活动和1 3 2 1 波秒的B 活动，而这两组数字的比例更近似于0 6 1 8 。有个事实颇为引人注目，即中年知识分子脑波频率均值为9 7 波秒，在其心算过程中，于运动前区可出现6 波秒的活动，而6 与9 7 的比值正是0 6 1 81 一般的说6 波秒的脑波常是思维活动即将出现的那一瞬间。因而可以毫不夸张地说，脑是美丽的，而思维中的脑尤为美中之美”。如果人体心率是7 5 次次，则心脏每次跳动的时间为0 8 秒，其中心房收缩只用了0 1秒，舒张却用了0 7 秒；心室收缩只用0 3 秒，舒张却用了0 5 秒，心肌收缩是处于： 作状态，舒张是处于休息状态，如果以时间为横坐标，动幅为纵坐标，则心室的运动可表达为一条包含黄金比的波动曲线。由上可见，当达到和谐的生理状态时，这种皇极波动的曲线之中或曲线之间都包含黄金比。总之，生命体是以太极直线型、无极螺旋型、皇极波动型三种黄金比的模型形式保持自身生理的稳态而与自然界交换物质、能量、信息，达到与自然的回归，这三种黄金比的模型形式是人体生命和谐运动的最佳数学境界。当然，这三种状态之间并不是孤立存在的，它们在生命运动中相互产生、相互转化、相互包容。黄金比上关键窍穴的刺激可以像弓弦乐器上的泛音( 最清脆、摄响亮、最悦耳的声音) 一样，引起该经络上气血的谐振效应，从而保证该经脉的通畅：正弦波能量可以在对数螺旋线或等角螺旋线中聚集；等角螺旋线中又包含着很多的黄金矩形：脑波的形成受制丁二细胞代谢的影响和突轴连接阻抗的大小及旋涡状放电扩散能力的强弱“：大雁靠两个正弦波样翅膀的运动带动身躯直线前进；人体波动状态S 形曲线的任脉与督脉的长度比为黄金比。生物体就是在长期自然进化中形成了这种复杂而又和谐的结构和功能，而在人体生命活动中自然形成的这种阴平阳秘的生理状态的三极和谐程序尤为完善和谐。结论：三极状态的黄金比是自然界赋予生物体的数学灵魂，是自然进化的无声音符，是人与自然和谐共存的真正源泉，是生物体保持生理状态的一种标记，当然是东西方文明的一个契台点。参考文献 1 ：粱之舜、吴伟贤：数学古今纵横谈，广州：科学出版社广州分社，1 9 8 2 ：2 31 2 瞿墨绘画簧武汉：湖北教育出版社，1 9 9 1 ：7 31 3 美 T 帕帕斯著张远存、张昶译数学趣味集锦上海：上海教育出版社2 0 0 1 ：1 7 2 1 7 3 4 原所贤科学之妙大连理工大学出版社1 9 9 6 ：6 6 6 7 5 翁维权，陈家愚内科危急重症的抢救北京：人民卫生出版社，1 9 8 1 ：3 8 6 j 何裕民等大黄作用昼夜差异的实验观察，浙江中医杂志，1 9 8 7 ，( 1 1 ) ：5 0 07 j 谪j 文伟易经与东方营葬学北京：华夏出版社，1 9 9 8 ：2 5 8 黑今义译伊藤真次人体昼夜节律重庆：重庆出版社，1 9 8 3 ：】7 91 盂景春南京中医学院学报1 9 8 2 ( 2 ) ：5 51 1 0 王德塑实用腩波潜学上海：上海远东 版礼，19 9 2 ：6 8 1 0 9