以复杂性科学观念指导奶牛疾病防治与中西兽医药学结合

罗超应，郑继方，谢家声，罗永江，李锦宇，辛蕊华，王贵波

（中国农业科学院兰州畜牧与兽药研究所 甘肃省中兽药工程技术研究中心，甘肃 兰州730050）

随着人们生活水平的逐步提高与对奶产品需求量的日益增加，人们对奶牛疾病的防治日益重视，投入的技术与力量愈来愈大，对奶牛乳房炎等疾病的虽然取得了重要的进展与成果，但临床型与亚临床型乳房炎的防治依然是个难题；其发病率与数十年前相似，依旧是居高不下［1］；而结核病、布鲁菌病等重点防控的传染病，其危害不仅依然严重，而且近几年来其流行还有上升之趋势［2－3］。如有人将当前牛病的发生特点和流行趋势总结为［4］：“旧病未除，新病不断，传染病发生增多，牛源性的人畜共患病发生率明显上升，疫病危害加大；细菌混合感染、细菌耐药性及环境污染等问题日益严重；规模化牛场营养代谢病和繁殖障碍及肢蹄病会不断出现，危害增大。”这固然有多方面的原因；但笔者以为，这与传统科学（或称经典科学）的“单因素线性分析”的简单化认识观念与方法不无主要关系，而新兴的被誉为“21世纪科学”的复杂性科学也许能为此提供一个更透彻的解释，且中兽医药学辨证施治能为其提供一个认识方法上的帮助。故此笔者仅从科学观念转变与中西兽医结合上对其做一探讨，以开拓思路与抛砖引玉。

1 复杂性科学的兴起与奶牛疾病的复杂性

自1984年开始，美国的一批从事物理、经济、理论生物、计算机等科学的研究人员提出了“复杂性科学”（Complexity Science）的新观念，并在诺贝尔奖获得者盖尔曼（Gell Mann M）、安德森（Anderson P）、阿罗（Arrow K）等人的支持下，组织了桑塔费研究所（Santa Fe Institute，简称SFI），专门从事复杂性科学的研究。其热潮不仅迅速遍及世界各国，而且已被誉为“21世纪的科学”（The science of the 21st Century）与“一次世界观的转变”（A Worldview Shift）［5－7］。

复杂性科学不同于经典科学只强调世界的“物质性”，而是更看重于物质之间的“相互作用”或“联系”。这是因为人们发现，事物和过程往往处在一个复杂的动态变化的系统之中，整体并不等于部分之和，也不遵从叠加原理，一定的宏观行为是在复杂系统中微观组件的非线性相互作用下自发涌现（突现）而体现出的一种奇异自组织特性。换句话来说，世界是物质的，但物质并不能决定一切，在很大程度上还取决于物质的组织形式与物质之间的构成关系。而由于物质之间的相互联系与作用，不仅使物质之间的界限常常无法准确界定，而且出现了物质作用的“非线性特点”。即有时一个很小的扰动可以引起复杂系统的巨大反应，而有时系统又对一个较大的刺激表现为耐受性。如法国著名微生物学家巴斯德曾做过一个实验，他起初用炭疽杆菌感染鸡时，说什么也不发病；但当他把注射炭疽杆菌后的鸡立即浸泡在冷水中，使其体温（鸡的正常体温为43℃）有所降低时，该鸡不久即死于炭疽病［8］。你能截然分清楚在此实验中，那种因素是主要或次要的，或者其重要性各占百分之多少吗？再如大脑是中枢神经的所在地，主“神明”似乎是天经地义的事；然而，大脑能够脱离体液、循环系统等机体整体而存在吗，以及心钠素的发现、心脏置换后病人的性格等都发生了改变等事实，说明“神明”的界限又何止在大脑呢？［9］

在奶牛疾病防治中，按照传统科学的观念来说，奶牛乳房炎、传染性角膜结膜炎、焦虫病、碘缺乏症、支气管炎及支气管肺炎、有机磷中毒等疾病，都有特定的发病原因；而有人统计分析后发现，这些疾病的发生与流行都与气候因素引起的季节性变化有着密切的联系［10］。还有，牛疱疹病毒4（BoHV－4）可能既不直接引起乳房炎，在乳房炎发生过程中也不起作用；但当乳房已经发生细菌感染，其在乳房免疫细胞和／或乳导管上皮细胞中复制，则就可能造成更严重、时间更长的乳房炎［11］；奶牛群乳房炎的发病率及严重程度与其饲料中的β－胡萝卜素、维生素A、维生素E、硒、锌、铜的营养状况有关，奶牛日粮中单独添加或共同使用这些抗氧化性微量养分，可以增强机体对乳房炎的抵抗力［12］。再如研究表明，抗生素后效应（post－antibiotic effect，PAE）与抗生素后白细胞增效作用（post－antibiotic leukocyte effect，PALE），不仅与抗菌药物的种类、浓度、细菌的种类／数量及与药物的接触时间等有关，而且还取决于机体的不同生理病理状态等；抗生素的作用无论多么强大，最后杀灭和彻底清除微生物还有赖于机体健全的免疫功能，机体免疫功能状态良好，抗生素选择适当，可迅速、彻底地杀灭、清除病原微生物，反之，机体免疫功能低下，抗生素无论如何有用，也难以彻底杀灭并清除病原微生物［13］；还有，脓肿形成、抑制抗生素的物质产生，或者在实验室条件下没有表现出来，但在动物活体中产生的毒素等等［14－15］，使实验室药敏试验结果与临床疗效常常无关。

其次，牛结核病是由结核分枝杆菌引起的一种人、畜共患的慢性传染病。结核分枝杆菌感染谱广，可感染约50多种哺乳动物及25种禽类，可在人和动物中相互传播；尤其是其病源不仅有可能来自于家畜与家禽，还有可能来自于野生禽鸟或野生动物如獾属动物（badgers）等，使其以消除病源为主要手段的净化措施不仅代价昂贵，而且难度也是非常之大，致使英美等大多数国家虽然做了很大的努力，至今也没有实现完全净化的目标。如欧美国家实施牛结核根除计划已有40余年，欧洲多个国家如丹麦、比利时、挪威、德国、荷兰、瑞典、芬兰、卢森堡、澳大利亚、加拿大等国家己消灭了牛结核，日本、英国、法国、美国等已控制了牛结核；但至今尚无任何国家获得 OIE“无结核”认可［16］。

再则，临床上不像实验室可以进行严格的条件控制，各种因素的大小与组成都是处在不停的变化之中，使其在有些情况下可以忽略不计，而在另一些条件下却是不容忽视。从而使临床上的疾病发生与防治要远比实验室中的复杂很多，也使传统科学的“单因素线性分析”无法满足其认识的需要。在传统科学观念的指导下，在对感染性疾病的防治中，人们并非对非病原体感染性因素视而不见；而在实践中，人们往往都只是一味地抗菌抗病毒感染，而较少考虑病原体以外的其他因素与临床疾病的复杂多变性特点，使其认识与处理在不同情况下存在着不同程度上的偏差，也使其临床疗效时好时坏。如现代西药的临床毒副反应与抗生素的病原耐药性等问题是愈发严重，迄今还没有很好的解决办法；然而，当我们仔细考察分析后发现，这也许只是一个统计结果或总体印象，而实际情况却是有时候或在有些地方比较严重，而在另一些时候或地方却又不一样。这样的结果只能鼓励人们加大药物用量或延长用药时间，增加药物的临床毒副反应与残留，而并不能改善与提高其临床疗效。这也许就是为何，当代兽医药学在急性病证及其初期的防治中多能屡建奇功，而当疾病一旦转为慢性，或者是病程拖延较久的慢性病和现代疑难杂症，尽管从治疗处理的角度来说，有更多的机会和更充裕的时间，而其防治效果却反而不甚理想，且临床毒副反应也往往比较明显；细菌感染性疾病有时用特效抗生素治疗无效，而结合几乎无抗菌作用的中药（大多数中药的MIC太高，都可以判定为几乎无抗菌作用）进行治疗，却取得了不错的临床疗效。

不仅临床上如此，现代生物医药学在许多方面也都出现了类似的问题。如由于生物体外试验与其要模拟的体内试验系统缺乏一致性，现代药物研究中的高通量筛选（high－throughput screening）、组合化学（combinatorial chemistry）、基因组学（genomics）、蛋白组学（proteomics）与生物信息学（bioinformatics）等，并没有带来预期的新产品；基因疗法（gene therapy）、干细胞研究（stem－cell research）、DNA反义技术（antisense technology）与癌症疫苗等，至少都没有达到预期的结果；采用一种病毒蛋白的肽片段开发疫苗的简单化方法，取得了很少的成功等等［17］。

2 复杂性科学与中西兽医药学结合

复杂性科学理论认为，复杂系统之所以具有“非线性”的作用特点，是由于其初始条件的不同。如“蝴蝶效应”只能在特定的复杂气象条件下产生；由于生物机体的复杂性及其不断地与外界进行着物质、能量与信息的交换，使其功能状态不同，才使其具有了生物钟现象、药物的耐受与过敏反应及其不同个体的疾病发生、发展与转归的不一致性，以及中药针灸广泛存在的双向调节作用等特点；由于中药的配伍、剂量与炮制等的不同，使其处方的作用有很大区别，等等。

中医药学是一种“状态医药学”，其辨证施治的实质就是通过“取象比类”等方法，对机体各种因素作用下的病理状态及其发生、发展与防治规律的形象认识与把握；而由于病理状态是由疾病发生、发展与转归过程中各种因素所共同决定的，使我们有可能通过对其出现规律进行认识与把握来认识与把握多种因素相互作用下的疾病发生、发展与转归的综合规律，也使其认识结果更符合复杂性科学的“非线性”作用等特点。从而不仅使中兽医药学的整体观念在理论上强调事物之间的相互联系与相互作用，而且其辨证施治还从认识方法上保证了其整体规律的认识与把握；并在实践中积累了非常丰富的临床经验与规律，不仅至今还依然有效，而且还能有效地提高西药的临床疗效，显著减少西药临床毒副反应的发生［18－19］。

然而，在传统科学观念的指导下，中西兽医药学结合或中兽医药学现代化重药轻医甚或废医存药的思潮日益蔓延，中兽医药学辨证施治日益淡化乃至被逐渐遗忘，片面将中药方与西兽医的疾病概念对号入座，片面地强调中药的有效成分与提纯。结果，中药研究似乎是愈来愈无效；中药提纯度愈高，效果愈差；中医中兽医的学历愈高，却越不会治病；中药似乎是什么病都治，什么病又都不治；中药研究与临床脱节，实验研究结果好的临床上不一定有效，而临床效果好的实验研究不一定能得出正结果来。如中药抗菌抗病毒药物的筛选与中药调节机体免疫功能的研究等，都有类似的结果［20－21］。

3 转变科学观念，实现奶牛疾病防治与中西兽医药学结合大发展

当前奶牛疾病防治难，研究进展不明显，其发展面临着巨大的挑战与考验。究其原因，传统科学“单因素线性分析”的简单化认识观念与方法不能满足临床疾病复杂多变性特点，也许是其最主要的原因之一；而转变科学观念，以复杂性科学理论为指导，加强其临床疾病的复杂多变性特点及其与环境、营养及气候变化等因素之间的相互联系与作用规律的研究与认识，也许才是突破其发展瓶颈的关键所在。如在传染病尤其是感染性疾病的防治中，不要一成不变地只重视病原体的作用，而要结合机体、环境、营养及气候变化等因素的作用及其变化特点，进行动态的综合分析与处理，从而突破传统科学“单因素线性分析”的简单化思维与做法。换句话来说，在感染性疾病的防治中，既要重视病原体感染这一重要因素，也要对各种因素进行综合分析与处理，并在不同的情况下进行区别对待，以使其防治更准确、更全面与更有效。

中兽医药学的整体观念在理论上强调事物之间的相互联系与相互作用，其辨证施治不仅从认识方法上保证了其整体规律的认识与把握，而且在临床上已经积累了非常丰富的知识与经验，故要实现奶牛疾病防治的复杂性科学转变，不仅离不了中兽医药学辨证施治（状态分析与处理）在认识方法上的帮助，而且我们更应该借鉴与吸收其特长，以促进奶牛疾病复杂性科学防治的尽快建立与发展。从这点上来说，中兽医药学在认识方法上的贡献也许要远大于其药物。

中兽医药学辨证施治也需要发展，也需要现代科学技术尤其是西兽医药学新成果与新技术的支撑与帮助；但不应是用后者对前者的简单化解释与衡量，而是对前者认识能力与防治手段的补充与提高，以使其在新的历史条件下发展与总结出新的辨证施治（状态分析与处理）规律［22］。而奶牛疾病防治也许能成为其最重要的用武之地之一。

［1］Luke O′Grady，Michael Doherty.Focus on Bovine Mastitis：Knowledge into Practice［J］.Irish Veterinary Journal，2009，62（4）：258－262.

［2］王君伟，杨志强，王志亮.我国奶牛布病与结核病的发病情况与防控措施建议［J］.中国畜牧杂志，2010，46（16）：47－50.

［3］罗超应，胡振英，郑继方.奶牛乳房炎的复杂性及其对传统科学观念的挑战［J］.中国兽医学报，2009，29（1）：117－120.

［4］朴范泽，夏成.当前牛病的发生特点和流行趋势［N］.北方牧业，2010－11－20.

［5］成思危.复杂科学与管理［J］.南昌大学学报人文社科版，2000（3）：1－6.

［6］MacGill V.A History of Chaos and Complexity［EB／OL］.http：／／complexity.orconhosting.net.nz／history.html.2006－05－09／2009－03－22.

［7］Dent E B.Complexity Science：A Worldview Shift［J］.Emergence，1999，1（4）：5－19.

［8］谢德秋.微生物学奠基人－巴斯德［J］.自然杂志，1980，3（5）：383.

［9］罗超应，罗磐真，郑继方，等.“取象比类”认识本质的复杂科学思考［J］.医学与哲学：人文社会医学版，2009，30（6）：62－65.

［10］孙延鸣，刘贤侠，陆良，等.气候因素对奶牛疾病发生规律的影响［J］.中国奶牛，2004（2）：19－21.

［11］Kalman D，Janosi S，Egyed L.Role of bovine herpesvirus 4in bacterial bovine mastitis［J］.Microb Pathog，2004，37（3）：125－129.

［12］史清河.抗氧化性微量养分对奶牛乳房炎的防御［J］.中国奶牛，2000（6）：37－38.

［13］朱继先，朱云河，朱云凤.药物疗效增强学［M］.北京：人民军医出版社，2005：117－123.

［14］Fitzpatrick J L，Biggs A M，Milne M H，etal.Bovine mastitis：past progress and future.Executive Summary of the Mastitis Review ［EB／OL］.http：／／www.mdcfmp.org.uk／uploadeddocuments／Exec%20summaries／MDC＿Executive＿Summary＿6th＿Jan＿final.pdf.2003－01－06／2004－12－23.

［15］陆永干，母安雄，胡松华.奶牛乳房炎抗生素防治失败原因探讨［N］.中国畜牧报，2004－8－15（5）；2004－8－29（5）.

［16］郭爱珍，陈焕春.牛结核病流行特点及防控措施［J］.中国奶牛，2010（11）：38－45.

［17］Marc H V.Van Regenmortel.Reductionism and complexity in molecular biology［J］.EMBO（European Molecular Biology Organization）Rep，2004，5（11）：1016－1020.

［18］罗超应，罗磐真，郑继方，等.以复杂科学的理念指导中西医药学结合［J］.医学与哲学：人文社会医学版，2010，31（5）：55－57.

［19］罗超应，罗磐真，郑继方，等.中药学发展的复杂性科学探讨［J］.医学与哲学：人文社会医学版，2011，32（4）：59－61.

［20］魏振装.中草药抗感染作用机理探讨［J］.四川中医，1991（4）：17－18.

［21］张永兴.略论抗病毒中药在临床中的应用及优势［J］.时珍国医国药，2006，17（11）：2331－2332.

［22］罗超应，罗磐真，胡振英.病证比较及其认识方法探讨［J］.中国中医基础医学杂志，2000，6（8）：10－13.