從積體電路設計流程的演進看中醫與西醫的差別(三)

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西醫學的基礎,在於解剖學。從解剖學開始,西方醫學建立出一個微觀的世界。從肌肉、骨骼、臟器,到細胞、染色體、基因,一路往下,西方醫學,在一個極端複雜的人體之上,建立了一個微觀的模型(Micro model)。基於這個模型,可以解釋人類的基本生理活動、可以用來研究新的藥物。

中國醫學,在人體之上,也建立了一個模型。事實上,整部黃帝內經,就在為這個模型下定義。從陰陽、五行、臟腑、氣血,到人和環境、季節的關係。這個模型的精要,在於對系統功能的描述。比如說這樣的描述:

《素問.靈蘭祕典論》:「心者,君主之官,神明出焉。」

心是五臟之首,是人體的君主。心主血脈,它能夠配合其他臟腑的功能活動,推動血液輸送全身;心藏神,掌管全身的精神、意識、思維活動。中醫稱「心主血脈」。主,有主持、主宰的意思。心通過自身的跳動和血管構成的閉鎖式回路將血液源源不斷地輸送到全身 各處,為全身器官提供活動時所需的養分,並帶走其活動所產生的代謝產物。也就是說,心的功能旺盛則全身組織器官得到的營養就充足;反之,全身組織器官就會 因營養不足而導致功能減退,甚至衰竭。

經由重重的描述,中醫對人體建立的模型,是一種宏觀的模型(Macro model)。宏觀的模型,所著重的重點,在於系統組成成員之間功能性的描述。為什麼中醫要建立這樣的模型?回到之前講的積體電路設計流程的演進,我們可以清楚的看到,為了解決快速增加的系統複雜度,唯一的選擇,就是建立更高階的模型。唯有在高階的模型下,設計者才可以專注在設計系統組成元件之間的關係,而不用去管底下這個元件到底每秒鐘有多少電子或電洞流過某個接面。當設計出來的晶片功能有問題時,通常我們第一個要去確定的,就是在這個宏觀的模型上,它的功能到底正確否?

在宏觀的模型中,關於組成成員和它們之間關係的描述,必須要有足夠的表達力(expressiveness). 這裡牽涉到的,有很多是屬於formal language的範疇,不知道我能不能說得清楚。舉個例子也許比較容易。假設我們要描述人體之中「心臟」的功能,我們可以仔細的描述心臟的大小、結構、組織、流量、速率、和位置等等。這些資料,對系統而言,都是線性的(linear)。當把一堆線性的描述組合起來,所建立的模型,必然也是線性的(superposition in linear systems)。

之前我們講複雜度的觀念時,我們說複雜度的成長,遠超過系統可增加計算單元的速率,也就是遠超越於線性的速率。所以說複雜度的特性,是以exponential的速率來增長的。舉我們之前的主人客人的例子來說,客人每增加一個,客人之間增加的複雜度,遠遠比1大。以本文第一篇的資料來說,八位客人時,複雜度是4萬(40,320)。加了一位客人之後,複雜度變成36萬(362,880)。所以一個能夠完整的描述人體(複雜度無限大)的模型,其成員的本身,必然要具備超越線性的描述能力。

這個超越線性的描述力,就是中醫所謂的「神」; 而線性的描述,就是中醫所謂的「形」。

以積體電路的設計來說,關於「形」的模型,所描述的就像是每一個電晶體的大小、diffusion的寬度、poly的長度寬度、metal的高度之類資料量龐大的數據(內行人應該知道資料量動輒上百G的GDS II)。在「神」上的描述,就是系統的功能性描述,是像Verilog或是System C等的高階語言的寫的東西,資料量遠小於GDS II,但是在系統功能的描述能力上,遠遠超過GDS II的表達力。

當有了這樣的認識之後,我們回來看看幾個關於中西醫的問題。

(未完待續)

by 柱子

1 comment to 從積體電路設計流程的演進看中醫與西醫的差別(三)

  • avatar 矽谷宅男

    很好,柱子的解說非常清楚。
    在積體電路的發展過程中也有「button up」和「top down」的區別,這和中西醫的發展有相似處。
    期待您的文章...

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