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为何简洁的理论模型通常靠谱？: 热度 11 qsqhopeiggcas 2020-1-7 10:51; 在最近的一次组会上【 1 】，哈佛大学天文学系主任 Abraham Loeb 研究组的某位博士后提出了这样一个问题：“理论模型是不是应该更复杂一些，这样我们对实验数据的解释就不会显得那么单薄了。” Abraham Loeb 对此非常震惊，纠正道：“简洁是一种优点，而不是一种缺点。作为物理学家，我们应当为数据寻求最为简洁的解释。这是物理学的立根之本，也是通往成功的必经之路。” 他进一步解释道：“作为科学家，我们的任务应当是用最简洁的理论来解释某种现象，并且这个理论也应该能经得起更多实验数据的检验。根据奥卡姆剃刀定律（‘如无必要，勿增实体’），如果答案可以是简洁的，那为什么要将其变复杂呢？” 看到这里，好奇的童鞋可能会问：“自然界存在简单的演化规律吗？” 不妨先看看大师们的名言。伽利略建言： “ 自然界总是习惯于使用最简单和最容易的手段行事 ” ；达芬奇认为： “ 自然界总是以最简洁的方式行动。 ” 我觉得“最简洁的方式”应该这样理解：世界万物不管如何演变，其应遵循能量守恒原理和最小耗能原理，如此其本质演化规律可用简洁的理论模型描述。换句话说，若研究处于初期阶段时，建立的模型应是复杂的；随着研究的深入，当触及事物的本质时，建立的模型应是简洁的。关于此，爱因斯坦提出了逻辑简单性原则，他认为： “ 这些不能在逻辑上进一步简化的基本概念和基本假设，组成了理论的根本部分，它们不是理性所能触动的。一切理论的崇高目标，就在于使这些不能简化的元素尽可能简单，并且在数目上尽可能少，同时不至于放弃对任何经验内容的适当表示。 ” 任何自然对象的演化不仅受自身物质属性的影响，还受环境因素的影响，这些因素叠加到一起，往往呈现复杂的非线性行为。人们通过对这些行为引发现象的观察，采用理论、试验与测试分析等手段，想透过现象看本质，往往困难重重。有的人被假象所迷惑而误入歧途，有的人被表面现象误导带入了“地沟”，有的人想面面俱到地考虑各种因素，即使能勉强写出描述系统演化的非线性动力学方程，但常面临解法和参数选择的困难，仍然像面对“刺猬”般地干着急而无从着力。大家知道，越是复杂的理论模型，涉及的参数越多；而一个理论模型要与实际观测结果取得一致，通常需要调整多个参数才能实现。这样的话，模型对简单事实的解释能力就越弱。如何突破理论研究的桎梏呢？我看还得走化繁为简的道路。以斜坡稳定性为例，影响其失稳的因素太多了，不仅对其本身的物质、结构等难以搞清楚，而且降雨、地震、剥蚀卸荷等外部环境因素的作用亦难以量化，所以对斜坡稳定性搞了多年，仍未在稳定性分析理论上取得重要突破。然而，自 2009 年以来，我们认识到锁固段是主控一类斜坡稳定性的地质结构，只要锁固段不被剪断，斜坡处于稳定状态。锁固段损伤至值强度点意味着其被剪断，但要到达峰值强度点，体积膨胀点是必经之路。如果建立了两点的应变比联系，则有可能消除诸多环境因素、几何与力学参数的影响，使得问题大大简化，这体现了从万变中寻找不变的理念。按此理念，我们创立了锁固段脆性破裂理论，其通过了诸多锁固型滑坡案例的验证，且用其合理解释了位移监测曲线中的“多台阶”现象，表明其具有良好的应用前景。牛顿悟到“把复杂的事情简单化，可以发现新定律。”是啊，不管事情如何复杂，但万变不离其宗；当我们抓住“宗”的时候，会恍然大悟，体会到“大道至简”之美妙。参考【 1 】哈佛大牛科学家：走上科研巅峰，靠的是简短 https://baijiahao.baidu.com/s?id=1654671357306517651wfr=spiderfor=pc; 个人分类: 热点关注|12477 次阅读|26 个评论

灌溉生命体之水网——心解濒湖脉学（之一）: 罗非 2018-3-1 11:12; 自幼对脉诊有兴趣，曾背诵李时珍的《濒湖脉学》为戏。后来求学时，师从韩济生先生研究针刺，亦曾师从廖厚泽先生习学中医，并因此启迪了继续探索中医体系的兴致。每感叹当代中医思想普及之不足，亦由于学界研发之局限，其实根植于经络观察之欠深、思维之不明。因寻旧时之书，重读并志其所感。文中原序不知何人所著，姑留之。属文其后，以示区别。 ************** 中医把脉基于中医的经络理论，如果说曾经中医的把脉都是基于几千年的经验和临床心得，那么到今天中医的经络学说已经得到了长足的发展，目前已经有电脑经络检测系统了。【经络现象首先来自对生命活动的观察，其次才有与中国哲学相匹配的理论。与此相比，现代的经络研究虽然运用了日益先进的技术，但在理论层面上尚缺全新的进展。这也反映出了现代经络观察的不够深入。】经络系统分布人体全身，有运行气血、反映病候等功能。因此，经络理论是中国传统医学临床辨证识症和治疗的主要依据。【说起经络现象，大部分不了解的人都觉得它神秘，甚至形同迷信。这种印象，主要是后世学者疏于亲身观察，各种著述多人云亦云、牵强附会。因此虽然汗牛充栋，但对于经络的真正体察反而烟消云散。这是中国近代史上治学风气随着社会风气和文化风气而发生的腐败式转变。不足以与论上古经络学说的真相。】经络是经脉和络脉的总称，是人体联络、运输和传导的体系。经，有路径的含义，经脉贯通上下，沟通内外，是经络系统中的主干；络，有网络的含义，络脉是经脉别出的分支，较经脉细小，纵横交错，遍布全身。《灵枢·脉度》说：“经脉为里，支而横者为络，络之别者为孙。” 【经络现象的描述和解释，容易让人陷入前人玄虚文章的陷阱中。实际上，如果要形象地思考经络，应当考虑成如地球水网这样的体系。地球上的水体彼此是互相联通的。除了地表连贯一体的大海，大陆上彼此相连的山泉、冰川、积雪、溪流、湖泊和江河，还有地下隐藏的丰富地下水体。甚至貌似孤立的湖泊也并非真正孤立。因为水还有气化的第三态。各种地表水体不仅渗入地下，回归地下水体；而且还都会有部分气化进入大气层中，再以降水、凝露和结霜形式，回到地表水体中。各种形式的水，滋润着大地，滋养着大地上的各种生物，滋润和改造着地球表层的结构。经络也是如此，应当被考虑成依托身体而存在的三维水网，贯穿人体内外，不断分支合并，滋润身体各部，乃至气化进入近身空间，再重新凝结回肌体之内。正如江河湖泊体系，经络也有粗有细，有湍急有舒缓。这样构建出的经络理论模型，或可与经络的真正存在方式相比。】; 个人分类: 科普|919 次阅读|0 个评论

奠基千年佛教核心“轮回学说”的两条自然规律: QuentinYue 2013-10-28 15:44; 奠基千年佛教核心“轮回学说”的两条自然规律岳中琦佛教，起源于远古印度。原创者，释迦牟尼，大约在公元前 6 世纪，给世人宣传的、一套认识世界和人生的理论。后来，这套理论就不断被后人发展，成为了宗教。释迦牟尼也就成了如来佛祖。至今，大约有 12 亿人相信佛教。它是世界三大主要宗教之一。佛祖创建佛教的主要目的是解脱众生苦难。佛祖的核心思想是“轮回学说”，认为一切未解脱的有情众生都在天界、人道、阿修罗、畜生、饿鬼和地狱六道里生死流转，无有止境。我从小就在母亲的教诲和熏陶下，对佛教的轮回、因果有所了解、有所相信。但是，我认为它有迷信成分，也就没有认真学习、思考和研究这个已经相传了二千五百多年的轮回学说。在 2003 年 12 月下旬，我应重庆大学土木工程学院邀请，前去重庆讲学与访问。在重庆大学朋友的帮助下，我参观了重庆市大足县宝顶山宋代人凿刻的岩石雕刻群，见到了其中一幅表示六道轮回学说的岩石雕像（图 1 ）。我特别注意到，这个石刻轮回圆盘外圈中的每一格小扇形格内的细节，并给与了一个变化模型解释。图 2 是其中的两小扇形格的细节放大和其内容的解释变化模型。图 2 可见到，左边小扇形区内，左边凿刻一条长蛇尾部、中央凿刻一个园形鼓桶、和右边凿刻一条鲤鱼头部。蛇头部位于鼓桶内部，象征蛇头部已完全钻进了鼓桶，而其尾部还露在鼓桶外面。鲤鱼头根与鼓桶顶面相连，象征鲤鱼头刚刚从鼓桶钻出，而其身尾部还留在鼓桶内。这样串联变化的图案或许象征着一条蛇钻入鼓桶后，就轮回变化出一条鲤鱼来。右边小扇形区内，左边凿刻一条鱼尾部、中央凿刻一个园形鼓桶、和右边凿刻一只羊头部。鱼尾上部与鼓桶底面相联，象征鱼头身部已完全钻进了鼓桶，而其尾部还露在鼓桶外面。羊头、两条前腿与鼓桶顶面相连，象征羊头和前腿刚刚从鼓桶钻出，而其身部、两条后腿和尾巴还留在鼓桶内。这样串联变化的图案或许象征着一条鱼钻入鼓桶后，就轮回变化出一只羊来。如图 1 所示，其它同心扇形小格区内都雕刻有类似的变化雕刻图像。每一个雕像都用来表示一个位于中间的鼓桶沿逆时针方向串联一个动物的尾部（或人体的下部）和另一个动物的头部（或人体的上部）。因此，我或许可将这 18 个具体的串联变化雕像抽象成图 3 的理论模型图来表述。对比图 2 和图 3 ，可见每个简单的鼓桶其实代表了佛教轮回学说，每一动物的尾部（或人体的下部）代表了一种自然存在的输入，每一个动物的头部（或人体的上部）代表了另一自然存在的输出。因此，佛教轮回学说是对一种自然生物（存在）的输入来耦合、解释或预测它的另一种自然生物（存在）的输出的。变化是不息的、永恒的。因此，我顿悟到， 2500 年前，佛祖释迦牟尼在修行和研究生老病死等问题的过程中，领悟和发现了人类和生物演变的两条基本自然规律（图 4 ）。第一条基本自然规律是，空间规律：自然界许多存在或现象在同一时间、在不同的空间内活动和共同生存。第二条基本自然规律是，时间规律：自然界每一种或每一类存在或现象在不同时间、不停地演变和竞争、适者生存、逆者消亡。这两条基本自然规律在人类社会和自然界的过去、现在或将来处处可见、无时不在。因此，佛祖创立了佛教中最核心的思想：轮回学说（因果论），奠基了佛教。佛祖把在同一时间存在于不同空间的许多事物（规律一），利用神识（或通俗讲，灵魂）生灭组合，成为同一神识（灵魂）在不同时间上的遵照规律二，而有序地出现和演变。灵魂的出现和演变不是杂乱无章的、无头序的、而是有规律的、可预测的。如同种瓜得瓜、种豆得豆，一个灵魂出现和演变的具体形式虽然是受自然环境影响的，但主要还是灵魂本身掌握的。特别地，如果一个人按照佛教的教导来思考、生活、行事和竞争，他将成为觉醒者，或成佛。觉醒者着重因，而一般人着重果。由于单一生命的时间有限，每一种现象的发生需要有一定的时间来演变，同时存在和演变是无穷的、无尽的，因而，单一生命表现得极其短暂和有限。因此，有的人乐于相信这一轮回学说。根本原因或许在于：基于两条自然规律的轮回学说，心平气和地解决了，单一生命对死亡的恐惧和不安，它使得单一生命在自身思想上唯心地获得了永生。宋朝人在大足雕刻的六道轮回雕像体现了生命的时空演变规律。因此，这种能体现生命时空演变规律的轮回学说，也就成了佛教二千五百多年来，一直在人间社会存在、且不断得到发展的思想基础和根本假设。人生依照佛教指引而有序地、可预期地出现和演变。我们现在，人类教育，终生学习，吃一亏长一智，失败乃成功之母，种瓜得瓜种豆得豆，等等思想和说法，都同轮回学说相关（图 5 ）。总之，我们思考问题和做事，既要有空间结构观念，又要有时间变化因素！我们一生，将按社会指引和科技需求，而有序地进步和变化！ 2013 年 10 月 28 日下午 3 ： 30 写成于港大办公室; 7018 次阅读|0 个评论

模型方法与证候模型方法简介(一): zhj71626 2009-7-12 16:13; 模型方法与证候模型方法简介 ( 一 ) 林宇春 1 ，赵宏杰 2 ，吴松梅 2 ，孔力 2 ，雷钧涛 3 1. 四平市中心医院吉林四平 136000 ； 2. 吉林市中医院吉林吉林 132011 ； 3. 吉林医药学院吉林吉林 132011 摘要：模型方法是现代科学的核心方法。以模型方法解读中医理论模型尤其是藏象证候模型意义巨大。文中简单摘录了人工模型、天然模型、理想模型、数学模型、理论模型等概念，以及相对应的中医模型研究情况。主题词:模型方法证候模型藏象理论模型 1989 年顾方曙《从理论模型看藏象学说》说：藏象学说的形成基于黑箱方法，因此它本质上是一种关于人体功能结构的医学理论模型。作为理论模型，它具有抽象性，整体性、恒动性，系统性的特点，而迥然有别于西医解剖学中脏器的概念，从理论模型的角度考察藏象学说，便于我们更好地把握藏象学的本质。此后， 2000 年前后张其成有多篇文章谈到中医理论模型问题，对笔者启发非常大，笔者写了《藏象信息模型与中医现代化》以及今年的《证候的模型观、原型与建模方法简介》。在进一步搜集文献的过程中，笔者找到《模型：现代科学的核心方法》（ 2007 年学习时报），作者孙小礼 1953 年毕业于北京大学数学力学系。北京大学科学与社会研究中心教授及首任主任、科学技术哲学专业博士生导师，中国自然辩证法研究会副理事长。主要研究领域：科学方法论、科学思想史等。方法论主要代表作有：《数学科学哲学》（ 1988 ）、《科学方法论史纲》 (1988) 、《方法的比较 -- 研究自然与研究社会》（主编之一， 1991 ）、《方法论》 ( 主编， 1993) 、《现代科学的哲学争论》（主编， 1995 ）。主持编写的《自然辩证法讲义》（ 1979 ）创设了我国科学技术哲学专业的基本学科构架；主编的《自然辩证法通论》（ 1992-1999 ）对我国 20 世纪科学技术哲学的成果作了比较系统的总结。这样一位经过系统严谨的现代科学学术训练，有着高超的科学哲学和科学方法论学术修养和造诣的学者，提出模型是现代科学的核心方法，提醒我们中医学术界可以加强从模型观的角度解读中医理论，促进中医理论内涵的阐释性研究和相对应的实验方法学研究。笔者结合多年来中医界理论研究的成果，初步学习了这篇文章，获益匪浅，简介如下。 1. 模型方法构建模型，把模型用作研究客体的一种手段，这是人类在认识世界和塑造世界的实践中的一大创造。现在的各种科学技术活动中，配合电子计算机，随处可见模型的作用。可以说，没有模型工具，就没有现代科学。有的科学家指出：模型方法乃是现代科学方法的核心。研究复杂客体，其关键就在于能否针对所要研究的问题构建出一个合适的科学模型。科学模型是人们按照科学研究的特定目的，在一定的假设条件下，用物质形式或思维形式再现原型客体的某种本质特征，诸如关于客体的某种结构（整体的或部分的）、功能、属性、关系、过程等等。通过对这种科学模型的研究，来推知客体的某种性质或规律。这种借助模型来获取关于客体的认识的方法，就是模型方法。张其成《模型与原型：中西医的本质区别兼论走出中医现代化悖论的怪圈》中提出，藏象即是一种典型的模型。近来日益得到广泛认可的从复杂系统、复杂性科学角度解读中医理论，其实也是用复杂系统的模型方法来解读中医。 2. 天然模型和人工模型物质形式的科学模型，即实物模型，有天然的与人工的两种。天然模型，即以天然存在物作为科学模型。最为典型和运用得最多的是生物模型。事实上，关于人体生理学的许多知识都是通过研究一些哺乳动物的器官和机能得到的，是其基本研究方法。生物模型中医界开展研究最多的是证候的动物模型。人工模型，即以人工制作物作为科学模型。针灸铜人的古代人工模型的代表，现代的人体针灸模型、脉诊模型也是代表。 3. 思维形式的科学模型经过分析和抽象，构造的一种思维形式的模拟物，即思维模型。 3.1 理想模型这是对研究客体所作的一种科学抽象，也是一种简化或理想化。例如，物理学和化学中的点电荷、绝对黑体、理想流体、理想晶体、理想热机、理想溶液；生物学中的模式细胞等等。 3.2 数学模型这是对所研究的问题进行一种数学上的抽象，即把问题用数学的符号语言表述为一种数学结构，亦称为数学模型。数学模型一般是以理想模型为基础建立起来的。 3.3 理论模型这是对所研究的某个对象领域中的某个基本问题及其相关问题，在积累了相当多的科学事实的基础上，系统地进行分析和综合，提出基本概念，并据此进行推论，对这一领域中的有关诸问题给出理论上一以贯之的回答和说明，还要提出新的预见，以求实验证实。这样的理论模型通常表现为一种科学学说。一般是一种假说演绎体系。 3.4 半经验半理论模型在建立理论性的模型时，如果其中含有明显的或相当数量的经验成分，实际上就是形成了一种理论加经验、或数学加经验的模型。运用这种半经验半理论的模型可以进行半定量半定性的研究。半经验半理论模型，在科学中，特别是技术科学中大量地使用着，尤其对复杂系统的研究，像复杂的生物体、人体以及社会系统等，实际上只能运用这种模型进行定量分析与定性分析相结合的综合研究方法才是最有效的。 4. 中医的模型观上面我们简要的摘录了文中的内容，感想如下，现代科学同中医一样也是使用模型方法从事科学技术研究和应用，（现代科学对于中医界来说是它山之石，是学科体系以外的东西，我们缺乏现代科学修养是学科体系使然，非个人是否勤奋使然。）许多以科学名义反对中医的人，其实现代科学的修养之差，令人极为震惊。因为他们居然往往是在用西医的实物模型和中医的理论模型进行比较。另外由于对西医传统医学知识的缺乏，这些人基本上不知道他们心目中落后的希波克拉底医学观念，在 1890 年代的美国和 1920 年代的德国仍然发挥着巨大的临床价值和医药理论及方法学源泉的价值。具体内容参见北京大学医学部张大礼教授体液论相关著作。以模型方法观中医理论，容易帮助我们把中医理论模型和它的原型人体生命活动适当分离，对中医学核心科学问题的现代研究有个新的认识上世纪 50 年代末开始的证本质研究藏象实质研究，其实就是在为藏象证候理论模型寻找原型，以便充分整合现代科学技术的成果为中医发展服务。参考文献孙小礼 . 模型：现代科学的核心方法 . 学习时报 , 2007 顾方曙 . 从理论模型看藏象学说山西中医 .1989,5(3)7 ～ 10 林宇春 , 赵宏杰 , 张学斌 . 略论藏象内环境自稳态学说中国中医基础医学杂志 , 2008,(08) 林宇春 , 赵宏杰 , 张笑波 . 对本体论证候和认识论证候的诊断内容及疾病分类学解读 . 当代医学 ( 学术版 ), 2009, (01) :39-40 通讯作者：赵宏杰; 个人分类: 重点推荐文章|3605 次阅读|0 个评论

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