5.1.5 稳态观的确立

5.1.5 稳态观的确立

人们基于生理学和解剖学已经积累起来的研究成果进一步探索健康与疾病的关系,具体表现在大量引入实验方法上。这项运动是由伽利略早在两个世纪前发起的。伽利略给出了意义深远的洞见,即科学只应该处理那些可以被证实的事情,直觉和权威在科学上没有位置,而其唯一判断标准是实验演示。到了19世纪,这一用实验手段证实或证伪的做法在医学和健康研究领域逐渐发展开来。在这一思想的浸润之下,经过了漫长的疾病或者非健康表现与机体相应部位病变关系的探索之后,法国哲学家和生理学家克劳德·贝尔纳(Claude Bernard,1813—1878)的《实验医学研究导论》(Introduction to the Study of Experimental Medicine)[6]一书得以问世。贝尔纳也被认为是将实验原理运用于生命科学的先驱。他阐述了有机体的“内环境”概念,将人体想象成存在于某种液体环境中的细胞的集合体。这种解释与希波克拉底体液学说相比简单了许多,贝尔纳认为成年人体内约有60%是液体,主要是离子和其他物质的水溶液。

尽管这种流体大多数在细胞内部,被称为细胞内液,但大约三分之一在细胞外部的空间中,被称为细胞外液。这种细胞外液在整个人体中不断流动,尤其在血液中循环迅速运输,说明血液是最为活跃的部分,然后通过扩散,通过毛细管壁在血液和组织液之间进行物质交换。这些物质在细胞外液中供细胞维持生命所需的离子和营养,而在细胞内则成为它的某一个具体结构成分。因此,所有细胞都生活在基本相同的细胞外液环境中。细胞外液也被称为人体的内部环境,即内环境,只要在此内部环境中使用适当浓度的氧气、葡萄糖、不同的离子、氨基酸、脂肪物质和其他成分,细胞就能够存活、生长并执行其特殊功能[7]。同时,贝尔纳也意识到内环境的稳定对其中生存的细胞来说至关重要,这一见解促使人们对人体的动态平衡有了后来的认识。但是,贝尔纳没有将健康和疾病视为严格分离的实体,相反,它们是身体状态连续变化的两个组成部分,将其中一个合并到另一个中,这看似不违反直觉,但有问题。

贝尔纳的成果发表70年后,坎农(Walter Bradford Cannon,1871—1945)在他的工作中进一步提出了内环境稳态的思想。他指出,生命有机体生活在奇怪的悖论之中,亦即一方面机体的生存需要一系列极其严苛的内部生存条件,其中,各种条件的稳定与充足必须得到满足,例如人的大脑除了需要稳定且充足的血液供应之外,还要求血液中的各种成分也要保持恒定,如血液中的含水量恒定、渗透压恒定、蛋白质等大分子物质恒定、酸碱度中性恒定、温度恒定等。一旦身体内的这些条件长期偏离生命所需要的一个恒定值,人无一例外地会失去生命;但从另一方面说,以上所述那些维持生命的内部条件又无一例外地受到不管是来自体内还是体外的各种干扰,例如人可以生活在干旱的沙漠之中,也可以在热带雨林潮湿的环境中生存,甚至在生命进程允许的情况下还能在极端环境中生存一段时间。因此,“当我们考虑到机体的结构的高度不稳定性,考虑到机体对最轻微的外力所引起的纷乱的敏感性,以及考虑到在不利情况下它的解体迅速出现等情况时,那么,人能活几十年之久这种情形似乎是不可思议的”[8]。殊不知,造成这一悖论的正是形成稳态的内外界限,也就是说,对内而言,条件越苛刻,生存越稳定;而对外而言,变化越多样,生命越精彩。但不管在界限之内还是在外,变化一定要有一个度,如果超出其度,必然导致自组织的崩溃,结果就是生命的终结。

坎农在他的《躯体的智慧》中细数了影响内环境稳态的各种因素,其中包括血液中的水含量、盐含量、血糖稳定、蛋白质稳定、血脂稳态、血钙稳态、氧气供应维持、酸碱中性稳态、体温恒定等,甚至扩展到一个社会都有保持自己稳定的能力,并且完成那些稳定功能的都有具体的部位和专门装置,他将论述细致到某一个细胞甚至生物化学反应及社会各部门的协同作为上。坎农将不管是躯体还是社会的这种综合的能力称为智慧,并且在他的眼里只用智慧一词才能表达那些能力,他写道:“糖就是这样持续地为躯体所利用。它只能定期得到更新。向血液中输送糖不仅需要保持连续不断,而且需要加以调节以便适应这样的要求,既不要过多,以致躯体损失宝贵的能量生成物质,又不要过少,以致可能给整个机体带来不同程度的严重障碍。”[9]全书通篇闪耀着系统控制思想的光芒,但始终未能说明躯体甚至社会何以有智慧。