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息调控作用,使机体各部位的协调运动,保持动静平衡,进而达到延年益寿.据此,有人将“生命在于运动”的命题引伸为“生命在于脑运动”.并且现代医学对死亡标志作了新的认定,即脑死亡是人死亡的主要标志.因此,人体健康首先是应该脑的健康和运动.现代医学也已充分地注意到了心理、精神和社会因素对健康和疾病的影响,例如：心理和精神因素对心脏病、高血压、胃溃疡、糖尿病和癌症等均有很大影响.于是,就有了心理医学、思维医学和身心医学的提法,并运用心理疗法来配合这些疾病的治疗.对癌症的病人一般不直接告知患者本人的患病情况,只告知其家人――这在医学上称为“善意的谎言”,目的是不要让患者的心理负担过重,否则,精神就会夸掉.身心医学就是研究社会、心理和精神等因素与疾病发生与发展关系的一门医学新学科.国外已有人证明,心理刺激可通过氧化自由基而损伤DNA.
人类文明在进步的同时也给人类带来了许多新的文明病.其中以“大脑信息”失控或失调所致的精神心理障碍性疾病最为突出.据世界卫生组织的统计数字,全世界约有5亿人患者有不同程度的精神错乱,有5200万人患有严重精神病,约有1．5亿人患神经官能症,3000万人患癫痫.加上患有精神过敏症和其它心理障碍的人数,估计已占到总人口的20％以上.对于这些精神心理性疾病,现代医学的药物或手术疗法已显得力不从心了,只能采用心理疗法或思维疗法等信息调适方法,也有人把目光投向传统的中医、针灸、气功等信息疗法.从而也使我们看到了这些朴素的信息医疗方法对于现代文明病的攻克,显示出了广阔的发展前景.
在现代医学的诊断学中,心电图和脑电图的检测技术,其实就是一种探触大脑和心脏动态信息的检测技术；现代分子生物学已揭示了基因遗传信息的编码和控制蛋白质合成的信息链板；脑科学的研究也从一定程度上揭示了大脑进行信息搜集、加工、分析、处理并发出信息指令的部分原理；神经生物学、内分泌和免疫学则揭示了一部分机体信息交换、传输和产生反应的机制.随着生物信息学的研究和发展,现代医学在上述这些研究领域一定会取得更大突破和进展.
4生物信息医学的发展前景
“电脑”是人们对电子计算机的俗称,表现了人们的一种愿望――使计算机像人类大脑一样工作.这种仿生技术的发展和应用,必将对脑科学和机体信息调控机制的研究产生巨大促进作用.
迄今为止,科学家们已经模拟出了神经系统的一连串的活动规律,并据此编制出了相应的计算机程序；美、英科学家已合作成功研制出了世界上第一个硅神经元――一种能够模仿生物大脑细胞信息处理功能的微型芯片.这种面积只有01平方毫米的芯片的工作速度,比同样大小的生物神经细胞的工作速度还要快l00万倍；与此同时,日本三菱电机公司也已开发出了每秒可达800亿次的神经元芯片,这一成果把神经元芯片记忆一个字符所需的时间缩短到了万分之三秒.神经细胞是神经系统的基本单元,它采用电子工作方式.硅神经元在模拟神经细胞时,其电子特性和神经细胞一样能够独立运行,有自己的“行为规范”,不受控制者的“指挥”.因此,从理论上说,几百万个芯片就可以组成一个功能强大的“人造大脑”,科学家还研制成了生物芯片,生物芯片传递信息的速度比人类大脑还要快l00万倍.同时,当芯片出现故障时,它可以自我修补,成为一种半永久性的器件.
神经元芯片和生物芯片的获得,为生物计算机――仿生电脑研究带来了勃勃生机.而与之相关的神经元网络研究上的突破,更使生物计算机的研究大大向前推进了一步.神经元网络是科学家们在神经科学、心理生理学研究的基础上发展的,它具有联想记忆、相似性识别和分类、误差较正、时序保留和概括等功能.当神经元网络之间高度连接时,会引起并行机制而使神经元集团具有独特的计算性质,如同人脑的一些高级思维和信息处理或控制功能.试想,生物计算机技术对揭示人类的大脑和生物信息节律的调控机制将会起到多么关键的作用,对于大脑疾病、神经官能症、精神和心理障碍以及癫痫等疾病的有效诊治,其为期难道还远吗
如今人们常常是,“谈癌色变”因为癌症的确困扰医学很久了,尽管有了很多新药的研究开发以及手术的改进,但这些并非是医治癌症的良方或万全之策.在生物信息医学时代,我们很有可能找到医治它的良方,比如：依据生物信息原理,我们可以研究“修复”癌细胞缺损或变异的信息密码技术,也就是对癌细胞进行“重新教育”使之“改邪归正”,或者是恢复对癌症等病灶的正常生物信息指令控制.这就好比怎样平息一个“地区”的“独立判乱”一样,其武力解决(病灶切除)并非是上策,通过说服教育,使人心归顺,才能算得上对该地真正收复.另外,对于一些组织器官或系统的功能紊乱,可以使用模拟相应的生物信息(信息编程)仪器或电子信息药丸,并设法让它进入该信息系统进行调节控制,使之恢复其生物信息节律的平衡.这种同疾病作斗争的方式的确如同“现代战争”(大家可能看过电视剧《突出重围》等).在现代战争中,“电子信息战”已越来越突出而重要,与常规武器和生化武器等的协同作用威力也是越来越大.《孙子兵法》中云：“不战而屈人之兵,乃上之上策也”.这不正是信息战的伟大之处吗.同样,我们未来的医疗实践,也必将是以生物信息调节为先导,或将信息调控、药物治疗及手术治疗结合起来以达到协同作战的最佳效果.所以,我们不难预想21世纪的医疗实践将是一个更加先进和完美的生物信息化的医疗时代,或者可以简称之为“信息医学”时代.
注：此文根据“首届中华名医论坛第2次国际会议”的专题报告整理而成.
作者单位：102200北京百川生物信息医学研究所
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