回归自然的认知策略——中医诊断的模型化推理及其方法论启示，本文主要内容关键词为：方法论论文,认知论文,回归自然论文,启示论文,模型论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
〔中图分类号〕NO 〔文献标识码〕A 〔文章编号〕1000-0763(2009)05-0026-06
一、引言
关于人类如何认识事物的研究，大致经历了三个阶段：对内省经验的形而上学的思考，导致了经验论和唯理论之争；对行为与符号逻辑的科学研究，导致了环境决定论与先验论之争；类比于计算机的探讨，导致了计算主义和自然主义之争。
由于哥德尔不完备定理的存在，计算主义的路线无法在人工智能中贯彻到底。现代认知研究虽然已被迅速发展的计算机科学牵着鼻子走了很远，[1]但是根本任务的失利又使它的注意力回到原来开始的地方。这就是所谓回归对人类自然的认知机制的研究。它可能要回答的问题是：(1)人类在没有总结出逻辑规律之前，是否自然而然地按照逻辑推演的规律思维？(2)人类对事物认识的最原始和最基本的方式是什么？(3)人类确信所获得的认识的合理性的最一般和最终的依据是什么？人类怎样获得这些依据？(4)我们已知的人类各种推理方式之间具有怎样的相互关系？
我们很难从起源于西方的现代科学方法论中找到上述问题的答案，因为要从现代科学知识的发现过程中把后验的习得的方式和先验自然发生的方式区分开来几乎是不可能的。现代任何一个人的思维方式都是先天自然发生和后天习得的总和，在实际思维过程中两者难解难分。仅通过现代人，以现代科学思维方式为对象的研究，我们很难知道人类思维本身的创造力来自何方。因为，我们后天习得的那些具有规律性的逻辑、运算法则只不过是一些程序。人类思维的创造性从根本上说可能得益于一种特殊的自然的过程。近年来，国际学术界已悄然兴起一股对人类认识或思维过程回归自然的研究潮流，即，由多年来以计算机为类比对象、以单纯数理逻辑为工具的研究方式，转向对人类认识和思维的真实过程的研究和模仿。研究人员通过长期追踪科学家们的活动，直接参与其中，力图弄清楚科学认识过程中的每个细节，分析科学家们在明确地叙述理论、分析数据、设计试验和建立模型时所利用的思考和推理的类型。（参见[2]）虽然困难重重，但许多结果表明，这是一条哲学、人工智能、认知心理学和逻辑学发展充满希望的道路。
众所周知，中国传统医学（中医）诊断和现代医学（西医）诊断在方法论上存在极大的差别。其差别之一是：西医建立在逻辑分析的基础上，即，西医成形于基本逻辑推理规则已被整理完成之后并与之相伴而发展。西医的思维更趋向于使用已被确认的、由教育而得到的逻辑推理方式。而中医成形于近代实验科学之前，那时，逻辑推理规则包括一些重要的数学规律均未成为人们自觉思维的工具。因此中医诊断就更可能接近人类思想所天然具有的自然方式。这种推论如果成立，那么我们对认知回归自然的研究就有了一个新的着实的切入点。本文将遵循这样的思路，通过对中医诊断思维过程的分析，力求对上面所提出的问题作出回答。
二、中医诊断的基础：理论体系还是模型系统？
1、理论与模型的区分
在现代典范的科学方法论中，模型和理论是有明显的区别的。通常认为，模型是从现实通往理论的中介或桥梁。作为严密逻辑体系的理论是基于一个思维模型而建立起来的。思维模型是由以往的理论研究成果加上由逻辑推理获得的假设而人为地建立起来的。因此，在现代科学方法论中，模型是理论重组的一种过渡的形式或工具。当理论完成之后模型即可以被扔掉了。所以，科学认识所依据的主要是理论而不是模型。另有一种意见认为，模型是理论的诠释、理论的一个组成部分（另有公设系和对应规则），[3]同样也是可以被替换的。
很明显，理论是那些已经被逻辑化了的东西，而模型是那些没有被逻辑化或还没有被纳入严密逻辑体系，仅作为中介工具而起作用的东西。模型往往被认为是形成理论的重要方法，而不是做出科学判断的依据。理论是科学研究的成果，是科学的发现，但模型不是。模型是原型在思维上的转移，是在原型基础上的直观想象。有了思维的模型并不等于有了科学的发现。模型也不一定能作为进一步推理的依据。
在回归自然的认知研究中，以上关于理论与模型的典范看法发生了变化。在真实的思维过程中，模型和理论的界限实际上很模糊。一个模型本身就可能具有严密的逻辑体系。并非所有具有严密逻辑体系的理论都与实际的研究对象相符合。理论不能完成的任务往往可以靠模型系统来完成。科学家发现，越来越不能完全依靠逻辑体系来完成他们的工作（因为研究对象越来越复杂，越来越不能被分解），再上乘的逻辑也必须附加在一个模型上才起作用。在实际问题的分析中，模型和理论具有差不多同等的效力。
2、中医的理论与模型
上述论断明显地发生在中医身上。所谓中医的理论，实际上就是一大堆相互之间具有一定关联的模型。你可以把中医称为理论体系，也可以将其叫做模型系统。不过当你把中医称为理论体系时要注意将它和现代意义的科学理论体系区别开来。现代科学理论中各个概念或范畴之间的关系是通过严密的逻辑推演出来的，而中医理论体系依据的是中国古老的哲学思辨。中医里的模型与现代科学中的所谓模型也有很大的差别，它们更多的不是抽象的思维事物（例如数学模型），而是被哲理化了的直观的思维事物（层次不同的哲学模型）。在中医这个复杂的模型系统中，大大小小的模型之间相互交错甚至重叠，具有一定层次结构，不同模型的要素之间有特定的对应关系。[4]中医诊断所需的推理过程就完全凭借这样一个模型系统来完成。借助于近年来国际上兴起的“基于模型推理”（Model-based reasoning又译：模型化推理）的新概念，能够使我们更好地理解中医及其诊断的思维方式和过程。
从中国哲学直接移植过来的“天人合一”的思想是中医模型系统的基础。这种思想认为，人体是宇宙以及社会的缩影。人体便是一个小宇宙或是小社会。人体——这个宇宙及社会的相似物中的每一个成分都与自然、社会的相应部分相互联系着。人体内部的运转机制也同宇宙和社会运转的机制相似，并与之发生作用，由此奠定了中医全部推理的合理性依据。据此前提或预设，中医将自然和社会中的各种事物作为人体的模板，依据对自然和社会事物及其变化的观察、猜测和揣摩，对人体内部状况做出判断。自然和社会事物的多样性和复杂的关系，使得中医的模型系统看起来多少有些杂乱。如何把握好各个模型之间的关系，以便对人体的状况及其病变做出准确的判断，便成为了中医师们的一项艺术。
从中医所使用的术语中，我们也不难发现，它们原来都是直接表达自然或社会事物、现象的词语。中医的许多概念之间没有经典逻辑那种严格的推出与被推出的关系，中医不是由一个自洽的概念体系组成的。中医的所谓理论表现为一个个彼此相互支配着的以自然和社会事物为依托的直观模型。一个非常重要同时又是非常有意义的问题是：中医如何通过一大堆外在于人体的模型进行推理，进而达到对人体内部的有效判断？
3、中医的模型系统
在“天人合一”思想的支配下，中医将人们直接对外在于人体的自然事物及其变化的观察和想象的结果模型化，“仰观天、俯察地，远取诸物，近取诸身”，[5]构建人体模型体系。中医思维是立足于整体性的，人体的任何局部成分及其变化都被认为是天人合一的整体表现。但是，由于属于整体性的事物有许多种表现，加之，对病人的诊断要求有针对性，仅从直观上把握难免顾此失彼，故此中医就设置了多个角度、不同（思维）层次的人体模型，[6]以便相互印证。
第一个层次上的模型有“阴阳”、“五行”和“气”（参见[6]）等，它们是中医模型系统中的基本组成部分，具有统率其他模型的作用和地位。第二个层次是关于人体局部的组成和局部变化的模型。通常，这些模型不是固定的，它们可能是因人而异事先储存在医师头脑中的一些直观的思维事物，也可能是医师们即时通过联想而构建起来的思维事物。例如，判断“八纲”即人体轮廓和状态的八个方面（参见[6]）之间的相关或因果关系及其起因的那些模型，并无千篇一律的形式，然而它们的原型都在自然或社会事物当中。第三个层次是一些更加具体的模型，针对具体的现象。例如，气血、汗液、脉象变化及各个部位的痛痒，发冷、发热等，这些可凭直觉和观察把握的现象，对其做出解释或判断就往往依据同类的现实事物，在现代科学方法论中我们称这种推理方式为模拟。
三、中医师如何通过模型进行诊断
中医的所谓诊断，就是寻找或构建一个（些）能够表明病人身体状况的模型，然后依据模型推断导致病人身体状况的原因，以及确定施用的药物和治疗的方法。几乎所有的模型都是现成的，或者是过去留在记忆中的经验过的事物，或者是现实直观的事物，中医师最终做的一件事就是选择。中医师明白，他们对人体内部的认识主要来自对自然和社会直观事物的类比与隐喻，而不是依据深入人体的解剖、试验以及分析所获得的数据（或者做不到，或者认为没有必要）。选择可能出错，所以要不断进行“比较契和”，直到不同层次和类型的模型均得到印证为止。
对于中医来说，选择与病人状况相吻合的模型非常重要，但是选择的依据却非常有限。只靠感官（四诊）直接提供的信息往往不能够得到准确的答案，其中必有一个“溯因的”推理过程，“顺藤摸瓜”。在实际调查和访谈中我们发现，中医在有多种选择又不能确定的时候，会将思维转向上一个层次的直观事物，依据上一个层次的直观事物作出判断，这样逐级向上，直到天人合一。“从模型到模型”，即由一个（些）模型导出另一个（些）模型，一个（些）模型限定另一个（些）模型，几乎所有的模型都是哲理化的直观的思维事物，或许这就是人类思维最自然的方式。这种方式无需习得，与生俱来，但天然地带有能动性和创造性的机制。
在对病人的身体状况做出判断之后，中医师的思维便直指那个（些）用以说明身体状况的模型，而暂时将病人的身体放在一边。通过对模型的思索，进一步确定导致病人身体状况的原因。对于中医，特别是古老的中医来说，人体的内部结构及机制基本上是黑箱，对于人体内部的变化往往用对体外事物观察的结果去解释。中医以自然、社会事物之间的联系为模板对黑箱模型进行“思维操作”。这是一种从现象到现象的直观判断。那些决定和影响人体的事物，例如，七情、六淫、饮食、劳逸、房事和外伤等，它们在我们的感官中是怎么样的，在人体内部也是怎么样的。在这里同样存在着一种选择，给中医带来一种困惑。通常中医会在不与基本人体模型相抵触的情况下，宽容地接受各种可能，而将进一步的判断任务放在治疗之后。中医师明白，单纯的撤销或改变原因并不必然改变那些原因在人体内已经产生的结果。下面我们比较一下现代控制论方法与中医的诊断。
模型W、X、Y、Z为四组内部相互之间有特定关系的直观事物。W表示对人体产生作用和影响的事物的状态；X表示正常人体内部事物的状态；Y表示病人身体内部事物的状态；Z表示病人外表事物的状态。
通过比较，我们不难发现中医和现代控制论方法很相似：都是通过输入和输出了解未知系统，把未知对象当作黑箱。但是两者的区别也十分明显：现代控制论把对象内部的状态和变化抽象为信息的流动与变化过程。要做到这一步必须首先应用一定的测量手段将对象的某些状态量化、概念化和符号化，而且要有一套严密的逻辑推演和数学的运算的法则，这些都是我们在头脑中事先准备好的。这些符号和法则不是我们头脑自然的、与生俱来的存在，而是人类经过长期积累后被个人习得的知识。而中医保留了人类直观地认识事物的自然特征。中医通过一个个模型之间的转换（时间的、空间的、类比的、隐喻的、投射的、扩大或缩小的等无需习得的方式）达到对对象的了解，发展了非量化的直观推理形式。因为免去了形式化逻辑推理的烦琐，具有更直接的创造性，更易于人的悟性的发挥。
我们可以用一个简明的图式来表示中医诊断的推理过程：
中医师要判断，病人身体内部的状况与正常人相比发生了什么变化；到底是什么导致病人具有那些外在的表现。因为一个结果可能由不同的单个原因产生，也可能由许多原因共同产生。于是，一个溯因的推理过程就在中医师的头脑里产生了——利用一系列与现象可直接发生相互作用的事物为原型表征病人身体内不同层次变化的模型(C、B、A)，来选择和锁定现象的原因
。在调查和访谈中，我们发现，病人的状态和病态的原因通常就是这样通过多组不同层次的模型逐级被锁定的（如图3所示）。这是一个具有多次比较，多次反复和多次转换的直观推理过程。
对于病人的诊断还有第三个重要的任务，那就是根据病人身体的状态，断定所施用的药物和治疗手段。对于现代西医来说这可能是一件比较简单的事情，它可以在诊断病因的时候一并完成，只要找到病因，也就知道应该使用的药物和治疗方法。而对于中医来说，开药方是一件比较复杂的事情。直到现在，我们依然不能肯定，中医对病人身体状况诊断的结果与中医给病人开的药方及治疗手段之间是否存在必然的联系。因为那些所谓的诊断结果均为隐喻的事物或对直观模型的形象描述，而药物的功效只能依据它们本身所具有的物理化学的属性。这一疑点使我们确信，中医的施药过程必然也是一个借助模型的过程。（从这点来看，中医的诊断治疗更接近于科学探索，而西医的诊断治疗则属于程序作业。）
中医依据直观的模型规定各种药物的属性和功效，例如，某种药物属木还是属金，属阴还是属阳，去寒还是去湿，下火还是提气，等等。如此，药物也被模型化。对中医来说，所谓治疗就是使得病人身体内外由原来失衡、不和谐的状态恢复和调整到平衡与和谐的状态。施药和治疗的思维或推理过程，实际上就是中医对自己头脑中通过诊断所得到的关于病人身体状态的那个隐喻的事物或模型所进行的一种主观操作。操作的依据是原型所提供的直观事理。对中医来说施药和治疗方法的确定是关键。但是，由于用作推理的直观事物（模型）与药物的物理化学性质之间的关系处于未知状态，所以中医施药与治疗往往要与经验的结果相结合，部分依赖于经验的结果，有时甚至要跳过思维诊断过程直接将病症与药物联系在一起。
四、中医模型化推理的科学方法论意义
以上关于中医思维的讨论，增强了作者关于人类思维的信念：基于以直观和形象化事物为模型的推理是人类认识事物的基本方式。与演绎推理和归纳推理相比较，基于直观模型的推理可能更加原始，更加普遍，更加接近人脑的生理机制。它启发我们进一步对这种回归自然的认识方式进行科学方法论意义的探索。作者认为，其中有这样几个问题特别值得关注：(1)在科学发现过程中，科学家是否如同中医一样需要依赖直观的思维模型进行推理。(2)通常这些直观的思维模型具有怎样的形式，它们被储存在什么地方。[7](3)什么是人类思维合理性的最终依据。
1、关于溯因的推理
溯因(Abduction)源于古代亚里士多德的反证法思想，现代的皮尔士(Charles S.Peirce)将其视为除了演绎推理和归纳推理之外的第三种推理方式。皮尔士认为存在第三种推理方式，那就是“假说”、“逆绎”和“假说推论”，其任务是“从某种后天经验推出一个假说”，或“从结果推出一个原因的推理”。[8]皮尔士注意到，作为范式的亚里士多德学派三段论第一格(AAA)可以以两种方式倒转过来，一种是归纳，一种是假说，前者是大前提推理，后者是小前提推理。一般认为，科学定律的发现由归纳完成，而原因则由假说推论发现。
皮尔士之后，许多学者都对两种倒转过来的演绎三段论形式进行了探讨，特别是假说推论的各种可能的形式和途径。L.Magnani[9]等人还进一步区分了理论假说推论和操作假说推论，以及基于句子的假说推论和基于模型的假说推论之间的区别和联系。目前多数学者认为，所谓“溯因推理”就是寻求解释性假说的过程，即，一种生成一个新假说的推论性的创造过程。
但是由于小前提推理存在“由后件肯定前件”的错误，这种推理没有合理的逻辑通道，所以从结果到原因的追寻没有必然的途径。溯因的思想过程可能是一个复杂的过程，不可能被还原于一种或几种逻辑推理形式。它可能包含多种相互支持的推理形式。目前几乎所有的研究都指向非理性的直觉、情感、潜意识等。然而没有人能够把这些东西讲清楚。
问题的解决可能从上述中医的诊断模式中得到启发。
一次成功的诊断相当于一个复杂的假说推论。问题的关键是如何去建立起这一系列可用的假说，以及在每一个步骤中怎样去锁定那个有效的假说。中医诊断的思维是将这一整个过程模型化，先以现实中的直观事物为原型，事先在头脑中为推理准备好许多备用的思维模型，其中，归纳、演绎、类比、隐喻、猜测等各种方法均可能被应用。然后，通过反复的搜索（思维模型的直观转换）确定那些符合解释结果（现象）的模型，于是建立起一系列可供进一步选择的假说。因为存在着许多在逻辑值上等价，有同等解释力的假说，所以，真正有创造力的推理发生在最后，即对一个假说的锁定。中医的策略是将锁定假说的任务交由另一个（些）直观模型来解决。通过有限步骤的倒退的选择，假说被逐级锁定，直到有了满意的结果。实际上，这是一种被颠倒过来、倒着进行的三段论演绎推理，直观模型的转换使这种推理的有效性具有了保证。
利用模型系统（直观思维事物之间的转换），基于模型选择模型、锁定假说，颠倒的使用三段论第一式，是我们从中医诊断的考察中获得的关于解决溯因难题的重要启示。
2、意识的层次性与人类自然的思维方式。
对于中医诊断的模型化推理的考察结果，与我们对人类意识的层次结构的理解是一致的[10]，它们都揭示了人类思维的那种最基本的自然的方式。
人脑中的意识具有从低到高、由具体到抽象的不同等级。根据推测我们可以就目前已经意识到的那些意识形式做一个排列：直接感性／间接感性／理性／世界观／明意识／潜意识／尚意识[11]。这是一个具有层次结构的系列：不同层次的意识在大脑中各自具有特殊的形式，相对独立；但是同时又具有不可分割的包含与被包含、抽象与被抽象、决定与被决定的关系，相互支撑、相互制约、相互关联和相互转换。由于等级结构的存在，意识在总体上就具有了一种合理性与创造性的机制——不同层次和跨越层次关系所产生的突变、约束、编码和组织。[12]虽然各层次意识的形式和承载物不同，它们倾向于自动保持协调统一的关系。一种意识形式的变化，不只改变本层次意识的状态，而且改变其它层次甚至整个意识层次结构的状态。如果大脑中不同层次意识形式之间产生了矛盾，我们就会感到不舒服，[13]这时我们就会出于本能去思维，直到不同层次意识形式之间恢复协调。我想，这也许就是对“达到理性”的一种最好的解释。
不同意识形式上的承载物可以是具有语句形式的东西，也可以是非语言形式的东西。[14]两者既可能发生转换、也可能不发生转换。可以设想，在没有语言或不能用语句对事物做出表达的大多数情况下，人脑意识形式的承载物（或被操作物），就是来自现实世界的直观的思维事物。因此，人类最直接的思维工具就是那些用感官捕抓到的直观事物——直观的思维模型。人类最直接的思维就是利用直观的思维模型的思维，我们可以把它称之为回归自然的认知，因为它是人脑自然产生的而不是人为的。
中医诊断的模型化推理印证了我们上述的理论分析。中医用作推理的工具基本上都是由现实事物转化而成的直观的思维模型。中医的模型系统初看上去好像有点杂乱，但是经过仔细的分析可以发现：中医的模型可以按不同层次意识形式的标准归类。有些模型属于直接感性形式，比如，表、里、寒、热等模型；有些趋于理性形式，比如，气动模型与经络模型；有些属于哲理形式，比如，阴阳模型和五行模型；还有些属于直觉、潜意识和哲学的混合物，比如，天人合一。这些分属不同类型的直观模型被分别储藏在相应的意识层次里。意识层次结构的相互作用要求它们趋于一致，使它们各自具有合理性的依据。
这样，我们可以大致勾画出人类判断力的机制：未知事物在大脑中以虚设的思维模型的方式存在，不同层次的意识立即显现出它在该层次上的原型形式（以直观事物的方式储存在大脑的先前的认识），意识层次结构之间的复杂性关系，使不同层次的原型形式之间发生自动转换，对各层次显现的原型形式进行选择，这些新的原型形式就是那个真正思维模型的合理性的支撑点。[15]因此，人类的判断力并非只有单独的逻辑，同时还有想象、信念、直觉、内省、情感和知觉等，所有这些因素在意识层次结构中是相互支撑着的，都可能对判断作出贡献。
通过把中医的模型归类到人类意识层次的尝试，我们终于明白了人类的思维为什么能够在观察实验手段缺乏或不发达的情况下，凭借有限的直观感受的信息（如中医诊断），在头脑中完成一个对未知事物的判断，获得一个发现。这一认识，将引导我们去发展一种研究人类认识事物的新策略。
〔收稿日期〕2007年7月17日