数理中医关于人体气血、阴阳、八卦、五行等基本概念的科学内涵
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数理中医4：气血**篇
本篇基于信息论及物理学，解析数理中医关于人体气血、阴阳、八卦、五行等基本概念的科学内涵。
一、人体气血的数理中医定义
在人体生命理论篇中，我们给出了数理中医的两个公理。其中，公理1意味着人体生命必定要服从物理定律；公理2则表明人体生命应当满足通用的生命生存公式（见生命理论篇），于是我们有如下人体生命生存公式：
人体生命 = 人体元信息 + 人体元能量。
另一方面，传统中医认为“气+血”是人体生命最本质的核心要素。中医文献中有许多关于“气”和“血”的记载，如“血气者，人之神”，“血能载气，气能生血”等，但却没有给出“气”和“血”的明确定义。因此，数理中医体系首先要解决的问题就是：基于现代科学语言，清晰地定义“气”和“血”这两个中医基本概念。对此，我们将现代科学与传统中医进行类比加以解决。
生命理论篇指出，“元信息”是提取“元能量”（生命赖以生存的能量）的关键；而中医说“气为血之帅”。
现代信息论揭示，需要借助“能量”才能传输或存储“信息”；而中医说“血为气之母”。
两相比较不难发现，如果按照如下方式明确定义“气”和“血”，则在生命的定义方面，数理中医与现代信息论及物理学完全一致。
■数理中医气血的定义
定义：气 = 信息，血 = 能量；
则有，元气 = 元信息，元血 = 元能量。
相应地，人体生命的生存公式可等价表述为
人体生命 = 元信息 + 元能量 = 元气 + 元血。
接下来，我们讨论信息论关于信息的表征，以及中医关于气血的表征，并类比揭示出两者之间的关联。
二、阴阳八卦的信息论内涵
1．二进制与比特—信息论关于信息的表征
信息论的创立者、美国数学家香农认为：一个事件携带的信息量与其发生的概率成反比。也就是说，一个事件发生的可能性越小，其携带的信息量反而越大。事实上，这很符合人们“物以稀为贵”的日常体验。
那么，如何对信息量进行定量描述呢？香农采用的方法是基于二进制数字来表征信息量，由此产生了比特的概念。
■比特
1位二进制整数(0与1)所表征的信息量，称为1比特信息量。
2. 阴阳与八卦—中医对气的表征
既然中医的“气”对应于“信息”，那么中医应当也有类似于“比特”的概念，才能对“气”（信息）进行表征。事实的确如此，它就是中医的阴阳八卦。
■阴阳
所谓阴阳，是指对某种状态进行二元划分表示，“阴”和“阳”各表示其中一种状态。
八卦可追溯自《易经》：易有两极，是生两仪，两仪生四象，四象生八卦。
“阴阳”可以说是《易经》“两极”的具体名称，其含义是状态的二元划分，即将事物的状态划分成“阴”和“阳”两种状态。容易理解，“阴阳”两种状态一般具有相反的特性，故称“两极”。
很多时候，将事物只分成“阴阳”两种状态还不够精细，此时可对其各再进行二元划分，生成“四象”，依次类推，便得出“八卦”。
■八卦
对“阴阳”两种状态（两仪）各再进行二元划分，可产生四种状态，即四象；对四象再进行二元划分，便可得到八种状态，即八卦。
将《易经》对八卦的描述，与信息的比特度量方法进行对比，容易看出：
①“两极（阴阳）”等价于“二进制”；
②两仪=1比特（2¹＝2）；
四象=2比特（2²＝4）；
八卦=3比特（23＝8）。
由此可见，八卦的数学本质就是3位二进制数字（或3比特信息量）！即，数理中医“阴阳与八卦”概念的信息论内涵就是“二进制与比特”。
大家或许要问，光凭《易经》的描述就得此结论，理由是否不够充分？
所幸的是，关于阴阳，在我国古代文献中不仅有文字记载，还有图示描述。图4-1（不包括其中的蓝色部分）就是古代得阴阳八卦图，由该图可以非常直观地看出阴阳与八卦的理论本质。
图 4-1 阴阳八卦图（图中蓝色为二进制与比特图）
首先忽略图4-1中的蓝色部分，观察黑白阴阳八卦图的中部圆形区域。该区域被分割成黑白两部分。请注意，这两个部分并非纯黑（白）色。在白色部分中，存在小的黑**域，且此黑**域中又存在更小的白**。在黑色部分中也存在相同的规律。如果用阴表示黑、白表示阳，则图4-1中部的黑白分割，清晰地表达了二元分割的思想：将一个状态分成阴阳两个状态；将每个状态（阴或阳）又再分成阴阳两个状态。图4-1给出了三级分割，由于在我国古代，“三”通常就意味着“多”，因此图4-1实际上就是说，阴阳分割的过程可以一直进行下去。
接着再来观察图4-1中位于外圆环中的八个小图形。每个图形均由3条虚实线组成，很显然，如果用二进制数字“1”表示实线、“0”表示虚线，则图中的八个虚实线图刚好对应于八个3比特二进制的数字（见图中蓝色部分）。
综上分析，我们可以明确：数理中医“阴阳与八卦”的概念就等价于信息论中的“二进制与比特”。由于“二进制与比特”是信息论对“信息”的量化表征方法，故“阴阳与八卦”可视为是数理中医对“气”的量化表征方法。
三、 五行的物理学内涵
五行学说是传统中医理论另一个重要组成部分。与阴阳一样，关于五行，在我国古代文献中，不仅有文字记载，还有图示描述（见图4-2），五行学说在传统中医理论体系中的重要性也由此可见一斑。“行”和“相生相克”是五行学说最重要的两个观点，文献中有大量的文字描述。考虑到文字固有的模糊性，我们主要基于图示描述来分析“五行”的科学内涵。
图 4-2 五行相生相克图
首先看“行”。“行”的字面意思是运动或变化。图4-2描绘的是五个状态之间的循环变化，传递了一个五行学说中的重要思想，即“行”（运动或变化）是循环不断进行的。
再来看“相生相克”。此处不深究“相生相克”的文字表述。图4-2中的箭头清楚地阐明了另一个五行学说中的重要思想，即“行”是有方向且有序的。
因此，五行学说的本质就是：运动是循环、有方向且有序地进行的。
也许大家要问，“五行”中的“五”又是什么意思？在古代，数字“三”常意味着“多”，而数字“五”则常意味着“完整”。是故人们常常将一个大系统拆分成五个子系统来解析。估计这是缘于人有五个指头，方便计数，所谓“一五一十”也。比如，古代军队的最小单位一般由五人组成，曰“队伍”；乐音由“宫商角徵羽”五个音组成，有“五音不全”的说法。
综上分析，我们可以认为，五行学说的本质就是描述大系统内部的运动（或变化）规律。那么，对于人体生命这个大系统而言，具体又是描述什么东西的运动规律呢？
如前所述，中医认为人体生命最本质的核心要素是“气”和“血”。由于“气”已经用“阴阳与八卦”来表征了，故自然而然，中医五行学说应当是描述“血”的运动规律。在数理中医体系中八卦排序五行，“血”就是能量，故相应地，“五行”的物理学内涵就是：人体内部的能量流动是循环、有方向且有序的。
从宏观上看（生命理论篇图2-1），生命的元能量和散能量的流动符合“五行”规律；从中观（或解剖学的角度）上看，血液循环系统是人体生命的能量运行系统，血液流动也遵循“五行”规律；从微观上看，人体最基本的生命单元是细胞，而三羧酸循环是细胞的能量系统，也的确服从“五行”规律。
综上，数理中医关于人体生命的基本观点总结如下：
①“气”与“血”就是“信息”与“能量”；
②“阴阳与八卦”是对“气”的量化表征，相当于“二进制与比特”对“信息”的量化表征；
③“五行”是描述“血”运动的普遍规律八卦排序五行，即：人体生命的能量流动是循环、有方向且有序的。