跨學科與系統觀:對本次疫情科學的總結

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導讀

應當“將正確的決策建立在知道自己不知道上”,從而建立儘可能少依賴於病原體認知的正確決策體系。

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跨學科與系統觀:對本次疫情科學的總結 | 汪濤

​本文是新書《防疫大戰與醫學革命》一書的序言部分改編而成。
治病就像人生一樣,人自己的幸福都得靠自己去奮鬥,但人都有遇到難處,甚至可能過不去那道坎的時候。這時如果有人準確地拉一把,我們可能就挺過來了,人生又是一片新天地。如果沒有人拉一把,可能就差那麼一點點,我們就過不去那道坎。雖然能走過那道坎主要還是得靠我們自己,但那個在最關鍵時刻能夠準確拉我們一把的人,是我們生命中的貴人和恩人。這就是他們為什麼被稱為是“天使”的原因。
如果不能理解醫學本質上的“有限能力”,就不能領悟醫生這個職業是多麼的偉大和恩重如山。
——作者

一、必須用科學的方法總結此次疫情

2019年末2020年初,一場突發的COVID-19疫情襲擊湖北武漢,短短2個多月時間擴散到整個中國和世界上70多個國家地區。此次疫情之迅猛和慘烈程度遠超SARS,作為一個湖北人更是心如刀絞般痛苦。儘管我很早就學習過很多與醫學、分子生物學、基因測序等相關的知識,並且做投資期間看過很多國內外基因測序的項目,但個人一直認為這個領域比量子力學還難研究清楚,因為即使這個領域最權威的專家也很容易犯錯誤。因此過去相關寫作極少涉及。此次可說是悲痛難忍,尤其眼見很多本可以避免的錯誤,如果有真正科學的認識方法根本不該如此。因此無法再回避困難,迅速地惡補相關專業書籍,如李蘭娟院士主編的《傳染病學》等,並利用我總結和建立的全套科學方法去解決相應問題。無論多麼地遺憾和悲痛,簡單地指責他人是沒有任何意義的。如果我們不能從這個疫情中總結出真正科學的經驗教訓,那些因此疫情而病亡的最終大概率會超過3千老鄉的家人們,其他省市病亡人員的家人們,根本就不在統計數字之中、只是受疫情影響導致武漢大量醫院都被轉為抗疫用途、從而失去治療機會病亡的其他疾病患者的家人們,在第一線抗擊疫情卻長期屢屢缺少醫用防護設備的醫護人員們,生活受到深重影響的6000萬湖北老鄉以及全國14億同胞如何能夠接受?

本書的部分內容曾以微信文章在我自己的“純科學”公眾號發出(“控制疫情最有效的科學方法 | 汪濤”,“防疫總方程——通用傳染病循環因果序列 | 汪濤”等),並得到“風雲之聲”和“政委燦榮”等著名公眾號的積極轉發推薦,也受到中科院專業雜誌《工程研究——跨學科視野中的工程》的積極邀請,以“新型傳染病防治的方法論思考”為標題,在接受極為嚴格的醫學等專業同行評審後作為正式論文發表。

本書嚴格遵循了我自己“每寫一本書,必須跨越一個完全不同的新領域”的寫作慣例。更重要的是,每跨越一個全新的領域,都能得到該領域權威專家的高度認可,以此證明我自己建立的純科學和跨學科的方法論。

當然,也有很多學者一開始得知我這麼做的時侯,本能地對我的科學性產生疑問,甚至感覺是遇到另一個“民科”,這個完全可以理解。但當得知我所建立的方法是以實驗和測量為基礎,並且對其所在專業進行科學分析的時侯,可以明顯感覺到對方的震撼和目瞪口呆。因為對方很快明白只有我有資格分析對方的專業是否科學,而任何學科的學者都沒有資格懷疑我所採用方法的科學性。因為這套標準是全世界所有可以稱之為“科學家”的學者們一致公認的。我只不過是全世界真正實驗和測量學專業出身來研究這套標準的第一人而已。科學就是數學和測量兩套工具,一切學科和專業都不過是完全相同的科學方法研究的不同對象而已。在這一點上,任何專業學科都不要過度去強調自己的特殊性。如果一個學者充分掌握了數學和測量這兩套工具,就可以通行一切科學領域,而不會為任何領域的特定專業術語所迷惑。因此,這些最初持懷疑態度的學者,在認真瞭解後往往最後成為我的”鐵粉“。

第一本書《通播網宣言》屬通訊領域,這個領域是我的本專業。該書得到中國移動通訊領域開拓者李進良教授,中國視頻通訊領域開拓者畢厚傑教授以及現國際電信聯盟(ITU)趙厚麟秘書長的積極支持。

《生態社會人口》屬人口生態學領域。該書得到中國人口學會會長翟振武教授推薦,並在2019年中國人口學會年會上獲得專著類三等獎。本人也被吸納為中國人口學會會員。

《超越戰爭論:戰爭與和平的數學原理》為軍事理論。該書得國防大學積極支持,個人也在國防大學、解放軍武警指揮學院講學。

《純電動一統天下》對新能源的研究得到眾多新能源研發企業的重視,因該書的研究成果被研發鋁空氣電池的上市公司雲鋁股份聘為獨立董事,並被中央民族大學聘為客座教授。

《即將來臨的糧食世界大戰》屬於糧食安全和人口學專業領域。該書得到國家糧食局,農業部門眾多專家的支持,個人在2016年和2017年連續兩年被評為農業部最佳創業導師。

《實驗、測量與科學》是我的純科學與跨學科專業的系統總結,它是以我本人的測量學專業為出發點、橫掃圖書館分類目錄一切學科領域之後系統研究的成果。它相當於創立了幾門全新的學科,如:普通測量學,它是如數學一樣為一切實證科學的基礎。純科學、跨學科學等,它們可完全取代現在的科學哲學、自然辯證法、科學學等學科。這些全新的學科是一切科學的基礎。純科學就是專門研究各個現有的學科其科學性是否完善,是否存在什麼問題,需要如何改進才真正符合科學標準的專業學科。跨學科學是專門研究哪些問題不可能在單一學科內解決,而必須跨越多門學科才能找到解決方法,以及如何跨越多門學科,尤其跨越三門及以上學科的專業方法。該書貫通一切科學專業領域,是有史以來用完備的科學方法研究科學本身的第一部專著。我的其他所有的書都是以這本書的方法論為基礎。該書得到6位跨越完全不同專業領域權威學者的聯袂推薦。他們有:中國第一艘氣墊船、第一艘地效應船總設計師,原708所副總工程師惲良教授;北京大學歷史學羅新教授;南京郵電大學測量學、教育部儀器儀表學科教指委原委員梅杓春教授;武漢大學計算機學院院長鬍瑞敏教授;國家傑出青年基金獲得者、中國科學院武漢岩土力學研究所研究員、中國力學學會岩土力學專委會主任委員鄭宏教授;原信息產業部電子科學技術委員會委員,中國移動通信聯合會常務理事,原電子工業部七所總工程師李進良教授。任何學科領域,如果要想繼續稱自己是科學的話,都需要在普通測量學基礎上建立其專業領域的測量學。一切科學的學科必須符合共軛法則:即必須同時存在其以數學為基礎的理論學科,和以普通測量學為基礎的各專業測量學科。如果不滿足這一條,其學科建設的科學性一定是存在不同程度問題的。

舉例來說,要想全面準確地理解醫學領域的科赫法則、隨機雙盲實驗等,必須要明白它們是基於經典的歸納法等實驗觀念建立的。但在醫學這個如此複雜的領域,要想對其測量基礎有最系統完備理解的話,必須將其建立在最一般的普通測量學基礎之上,並且需要循環因果律的支持。不僅中醫在科學性上存在問題,西醫在科學性上同樣存在一定的問題。

如果用數學與測量的科學基準去評測,事實上絕大多數專業學科裡,甚至包括物理學、化學等被認為最嚴謹的科學學科,其研究方法和專業術語都多多少少存在一些問題。例如物理學分為理論物理學和實驗物理學,但實驗物理學的名稱是不夠嚴謹的,實驗並不是所有物理學科學證據的來源。導致萬有引力定律發現的開普勒三定律、驗證廣義相對論的日全蝕測量都不是實驗方法,而只能被稱為測量方法。再如“計量化學”名稱也是有問題的。我們可以舉個考古學中簡單的例子,“測年”和“斷代”是考古學很基本的工作。這些專業術語很可能會讓人產生一些誤解,並且是不完全嚴格的,或者需要用普通測量學語言進行嚴格定義後才能嚴謹。它們其實就是考古學的“時間測量”,但因為過去特定測量方法的限制,很多考古時間測量的最高分辨力只能到年,例如樹木年輪測量方法。碳-14測量等方法其分辨力最高只能到幾十年。但是,如果結合歷史文獻,天文測量等,是完全有可能把一些考古時間測量的分辨力提高到天甚至小時的。這時叫“測年”顯然就不合適了。適合採用“斷代”一詞的時間測量方法往往是採用地層的年代歸屬來確定時間,其分辨力和誤差範圍都可能在萬年甚至幾十萬年級別。

此次疫情中大家聽到很多的一個專業概念是“核酸檢測”,其實最嚴格地說應當叫“核酸測量”。只有叫測量,我們才能以最科學的方法去作理解,才能明白為什麼基於核酸技術這麼“高大上”的方法還可能出錯,出現假陰性的問題。其實一切測量都會有誤差,只是大小不同而已。在這一點上,病毒核酸測量與光波波長、微波頻率、雞蛋重量、白菜水份含量等等測量沒有任何本質區別,別被那些特定專業的術語迷惑了。醫學測量中有一個特殊性在於它往往給的一個結果是“陰性”和“陽性”。這是將測量結果的數據進一步作了判斷,超過某個閾限就認為進入疾病或非正常狀態(就是“陽性”),而在正常值範圍內,或不存在病原體,就認為是“陰性”,這樣的簡化處理的確提供了很大的方便。但事實上,只有用“測量”這個術語,你才會明白其實它的直接結果應該是一個數值和對應的誤差範圍,數值的大小不同對身體狀況的判斷意義還是有區別的,而不僅僅是一個最簡單的兩極判斷。

我們再舉一個例子,剛看到一個視頻,香港學者在瑪嘉麗醫院對SARS-CoV-2是否會通過空氣傳播進行了一次系統測量。其方法是病人摘掉口罩,在距離病人10釐米的近距離位置採集病人呼出氣體樣本,同時採集病人唾液和鼻涕樣本。結果是唾液和鼻涕中病毒濃度達到每毫升的數量上百萬這種偏高的水平,而空氣樣本中測量不到病毒基因。做這個工作的學者因此認為不要將重點放在戴口罩上,而是應當注意洗手。洗手當然是非常重要的,但這個測量結果能否得出戴口罩不重要的結論,從而給很多主張不戴口罩的人提供依據呢?絕對不能。因為其測量方法是特定的:就是平靜地呼出空氣來採集樣本,而不是一邊講話或故意打噴嚏時採集空氣樣本。戴口罩過濾和攔截的不是病人平靜呼出的空氣,而主要就是病人講話或打噴嚏時噴出的飛沫。正是他們的測量結果證明了戴口罩是非常重要的。另外,空氣樣本中測量不到病毒基因,是否意味著一點兒病毒都沒有?也不一定。普通人一聽專家說測不出病毒就以為真的一點兒病毒都沒有了,但只有具備普通測量學基本素養的人才會馬上意識到,任何測量方法和測量設備都有分辨力的問題。“測不到”,其準確的含義是:“病毒含量或濃度可能在其測量方法的分辨力以下,而不是絕對沒有。因此在帶病毒者較多,從而呼出的帶病毒空氣積累到一定程度,同樣會使空氣中的病毒濃度達到致病程度。這就是為什麼有些學者說氣溶膠不會傳播新冠病毒,有的學者又說可能會,普通人很容易被這些看起來互相矛盾的說話繞得頭昏腦漲。其實如果你懂測量學的話,根本不需要太多醫學知識就會明白,只是氣溶膠裡病毒濃度一般比較低,不會達到致病含量。如果在封閉空間、較長時間停留、且帶病毒者數量較多情況下,氣溶膠本身的濃度,及其對應的病毒濃度就會上升到致病含量,從而造成氣溶膠傳播了。

這些問題與是不是醫學沒有任何關係,一切學科領域的測量規律都是如此。你測不到引力波不是說引力波就不存在,只是引力波能量在其測量工具的分辨力或靈敏度以下而已。因此,如果不以普通測量學為基礎來理解醫學測量數據,一定會產生偏差。因為普通測量學有系統的誤差評估和處理方法,具備相應素養的人本能地就會對其測量方法存在的各類誤差(包括“原理誤差”、“系統誤差”等)進行全面的評估。而如果沒有普通測量學作基礎,往往就會直接拿測量數據來作證據去證明自己想要的結論。對病人呼出的空氣進行採樣,氣溶膠中的病毒因離開人體很快死亡,病毒濃度會衰減得很快,而在唾液中的病毒因為唾液的保護衰減率會低一些。這樣在採樣後較長時間才對樣本進行測量,就會帶來“原理誤差”的問題。即使其測量方法的分辨能力可以達到一粒病毒都能測量出來的程度,測不到也不能輕易說病人呼出的空氣一點病毒都沒有。尤其在醫學這個領域,太容易找到一些未經誤差處理的測量數據,去說一些公共的認知是錯的,這樣顯得自己的觀點很有“創新性”。這就是為什麼公眾經常今天聽到養生專家說應該吃這個,明天又聽另一個專家說不能吃這個。今天聽一個專家說應當“如何如何”才健康,明天另一個專家又說千萬不能這樣,這樣會死人。別老是想直接告訴我們論點和判斷,只要把測量數據拿來,把測量方法的原理,誤差分析,系統誤差,隨機誤差,測量儀器分辯力,相對誤差估計的致信區間等告訴我們才足夠說明問題。

所以,不要說“用事實說話”“用數據說話”“用證據說話”就是科學,只有用建立在普通測量學基礎上的測量數據說話,才有可能是科學。否則,即使你用看起來最先進的科學儀器測量的結果去得出結論,依然不一定是科學。任何領域的學者,即使在自己專業領域很強,如果他沒有受過系統的普通測量學培訓,在科學性上一定是存在問題的。在這一點上,不要去強調任何學科的專業屬性。對數學和普通測量學來說,所有學科專業都沒有任何特殊性。如果搞特殊就一定在科學性上存在不同程度的問題。不管你是中醫還是西醫都是如此。在這一點上,連最嚴格的物理學和化學都需要認真反思,更別說你中醫和西醫了。

《科學經濟學原理——看見看不見用的手》為經濟學理論,用於取代現在不夠科學的微觀經濟學、宏觀經濟學與政治經濟學。該書已經在部分高等學校的經管學院作為經濟學研究生和博士生的教材。

跨學科與系統觀:對本次疫情科學的總結 | 汪濤

本書《防疫大戰與醫學革命》為傳染病學、流行病學、以及我認為應當創立的“理論醫學”領域。用於取代現在西醫和中醫的研究和表述方法、並將其完全融為一體。該書第一次建立在以嚴格的同行評審發表的論文基礎之上。

近日,教育部、科技部印發《關於規範高等學校SCI論文相關指標使用 樹立正確評價導向的若干意見》。也是在近日,科技部印發《關於破除科技評價中“唯論文”不良導向的若干措施(試行)》。此前,中共中央辦公廳、國務院辦公廳印發《關於深化項目評審、人才評價、機構評估改革的意見》《關於進一步弘揚科學家精神加強作風和學風建設的意見》。這幾個文件都指向一個關鍵問題,即在科技評價上不能“唯論文”。我過去也寫過相關文章批評這種“唯論文”的科技體制是一種“嚴禁原創”的科技體制。但在今天之所以要“媚俗”一下、也通過盲評級別的嚴格同行評審發一下論文,是不希望人們認為我批評“唯論文”是未真正發過論文,專業性和嚴謹性不夠。不“唯論文”的話以什麼為評價標準呢?就是必須以普通測量學、純科學、跨學科學、原創學等為標準。過去我發的論文基本都是在權威專業雜誌主編邀請或約稿情況下才寫,過去只關注創新論點,的確在論文表述的嚴謹性和格式的規範性上有提升空間。這一次是在與評審的醫學專家完全不見面、不知道對方是誰的情況下,在網上評審,是被非常嚴格挑剔的評審醫學專家扒了一層又一層皮不斷按要求修改(三審定稿)後才過關的。

二、新型傳染病三大定律

傳染病的發生並不鮮見,但導致這次疫情的病毒SARS-CoV-2不僅與17年前SARS有親緣關係,而且在疫情發生的過程等眾多方面,尤其出現的錯誤也都與SARS非常類似,並且存在很多令人困惑的謎團。如:

兩者在初期都存在權威專家的重大誤判,導致疫情處置受到嚴重的延誤。尤其這次COVID-19疫情發展遠比SARS要快,因此疫情的延誤造成的損失更為慘重。為什麼權威專家老是誤判?本書提出了很多創新的論斷。為節省人們閱讀時間,我們把序言當作全書的摘要,將主要論點在這裡先列出。

新型傳染病第一定律:發現新型傳染病前兩個星期內,權威專家的判斷一定是有缺陷的。因為從科學研究的規律本身來說,註定了不可能那麼快地、在那麼短的時間內就得出精準且完善的結論。尤其初期樣本量極少,很難具有統計性,使得常規的流行病學方法難以得出準確的統計結論。

新型傳染病第二定律:發現新型傳染病的前兩個星期內,權威專家從專業角度的分析即使是基本正確的,如果簡單接受的話,錯誤的程度會更大。因為傳染病防治具備高度跨學科的屬性,如果簡單地以某個專業角度判斷作決策,從系統角度來說肯定是有缺陷和錯誤的,甚至是更加致命的錯誤。

由此推論:

新型傳染病第一定理:“絕對不能將應對新型傳染病的決策完全建立在權威專家的判斷上”。

新型傳染病第二定理:也稱為“S-C戒律”(SARS-COVID-19戒律)——對新型傳染病來說,第一個星期內任何權威專家做任何判斷都是不道德的。對決策者來說,一個星期內的任何權威專家的判斷絕對不要聽,兩個星期內的權威專家判斷只能作參考。

應當“將正確的決策建立在知道自己不知道上”。從而建立儘可能少依賴於病原體認知的正確決策體系。根據第一定理和第二定理,才會明白湖北當地決策者沒有做錯任何事情,他們“尊重知識”“尊重權威”,但他們被撤職一點都不冤枉。因為你聽了不該聽的話,違反了新型傳染病防治最基本的天條。

因此,對付一切新型的傳染病,應建立以隔離為基礎的“自動決策機制”,從制度上根本杜絕權威專家和政府官員的誤判及拖延。

客觀地說,SARS最初判定為衣原體是純粹的技術性錯誤,這是第一定律的體現。但這次在2019年12月31日以及2020年1月8日對SARS-CoV-2傳染性不強的判斷,我們認為僅從病原醫學角度看是基本正確的,甚至於我們認為2019年12月31日,2020年1月8日的兩批專家組對當時疫情的所有專業分析結果,如果僅僅從其專業本身角度說基本都是正確的。包括整個這次疫情期間,所有專家從專業角度的判斷和建議,僅從其本專業角度說也基本都是正確的。但每一個決策建議和執行過程中都存在嚴重的瑕疵甚至根本性的錯誤。直到2020年2月17日CDC在《中華流行病學雜誌》上發表的權威報告《新型冠狀病毒肺炎流行病學特徵分析》,基於72314例病例的統計分析,在樣本量非常充分的情況下,依然在系統上存在根本性的誤判。該報告認為新冠肺炎2019年12月為小範圍暴露傳播模式,傳染性弱,而在2020年1月可能為擴散傳播模式,表現為其傳染性比SARS和MERS更具傳染性。事實上,這個病毒本身自始至終其傳染性都比SARS和MERS更弱。本書從邏輯和實證上都否定了基因變異說(病毒在傳播過程中基因變異導致傳染性和毒力發生變化影響疫情發展)。這也帶來了一系列令人迷惑不解的難題:為什麼本身傳染性不強的SARS-CoV-2病毒,其實際傳播速度卻遠遠比SARS要快得多?不僅疫情發生的初期,而且在武漢封城之後很長時間,各方面都已經高度動員起來之後,很多學者不斷進行的對錶達傳染性的指標R0(基本再生數)所進行的計算,其數值都與SARS差不多,甚至更小一些。我們認為學者們的分析僅從其學術角度基本都是準確的,這就更加令人迷惑不解了。為什麼代表傳染性的R0值很接近甚至更低,傳播速度卻有天壤之別的差異?

三、現代社會環境在傳染病發展中起主要作用

道理其實非常簡單清晰,因為傳染病並不止是動物傳人,人傳人,更重要的是通過交通、人員聚集的野生動物市場、辦公室、聚會場所、醫院等環境來實現傳播的。由於中國城市的發展,使得這些環境對病毒傳播的效率數量級地提升了。本書研究的結論是:環境的重要性遠大於病毒的基因本身。一個科學的解釋不能是看到一個新的結果,就給一個新的說法。最初傳染的人數少,就說病毒傳染性不強。後來病人多了,就說病毒基因變異傳染性變得更強了。再然後疫情減弱,又改口說基因變異造成傳染性和毒力下降。一是這種永遠事後諸葛亮式的解釋不解決任何問題,二是它在形式上就與算命先生的話差不多,不是任何科學的結論。本書的所有論證都不依賴於這種前後不斷變化的說法,而是保持前後邏輯上的嚴格一致。我們當然不否認疫情發展過程中病毒會發生變異,甚至密切注意到很多文獻對疫情期間多個樣本的基因測序表明SARS-CoV-2這個病毒在疫情傳播過程中非常活躍的基因變異,形成5大家族幾十個分支的進化樹,但我們的解釋基本不依賴於這一點。

傳播速度不僅取決於R0值,也取決於完成R0傳播數量的時間和週期。傳播能力和速度數量級提升的不是新型的病毒本身,而是人類社會的發展變化極大縮短了病毒的傳播週期。R0值相同的病毒,如果其傳播週期極大縮短,其傳播速度就會呈指數倍地提升。本書通過對交通和城市結構的數據分析有力地展示了這一點。這就是為什麼大量單純從病原醫學角度得出的基本正確的結論,卻導致了整體系統上根本性錯誤的原因所在。第二批專家組裡的成員王廣發也因親自到武漢考察而染病,他在疫情已經變得非常嚴重以後在媒體上依然堅持認為,他當時根據所獲得的數據所作的“傳染力不強”的判斷是有專業依據的。儘管後來很多人有所責備,但我認為從純專業的角度說他的判斷的確是無可指責的。問題只在於傳統流行病學的學科專業本身就不能適應今天的現實和新型傳染病爆發的現實。

從本書所建立的防疫總方程可看出:通過飛沫傳播的病原體,在一定數值範圍內,其病原體本身的傳染力越弱,實際疫情的發展速度反而就會越快。這從以往傳染病理論等是無法解釋的,但從本書所建立的理論醫學角度人們將一目瞭然。正是SARS-CoV-2的傳染力前後一致地明顯不如SARS,才導致了今天的COVID-19傳播速度遠遠超過SARS。

傳染病防治至少涉及病原體的微生物學,分子生物學,傳播溯源的流行病學,交通及城市管理,人口學,醫學,醫療防護物資生產和物流,食品供給,社區管理,輿論,生物安全,基因戰等眾多學科領域。如果只從任何單一學科領域來考慮問題,都可能帶來偏狹的視角和判斷。例如,單純人口學的研究可能考慮的問題是如何更多提高城市人口密度,節約土地資源。但人口密度提升的同時就會帶來人員接觸機率的增加,給傳染病流行增加更多機會。城市管理更多考慮發揮公共交通的作用,而地鐵等公共交通的增加在提供便利性的同時,也帶來傳染病流行機會的增加。

現代城市由於下水道系統和自來水供水系統的完善,以汙染水資源導致的傳染病流行機會極大減少,這使以水汙染傳播的霍亂等傳染病很少再大規模爆發。150多年前的歐洲包括工業革命的發源地倫敦衛生狀況都非常差,垃圾遍地,城市裡到處是人和馬的糞便,臭氣熏天。整條泰晤士河都流淌著褐色的液體,1848年倫敦爆發霍亂導致很多人員死亡。1854年再次爆發霍亂時,因流行病學創始人約翰·雪諾找到了霍亂的水汙染傳播途徑,切斷了寬街上的一個受汙染的公共水泵,使霍亂死亡人數大大降低。1856年霍亂再次流行時,倫敦市政府接受了約翰·雪諾的水汙染傳播理論,有效控制了水源,使倫敦免遭霍亂的襲擊。這促進了1859年喬悲夫·巴澤爾杰特對倫敦下水道改造工程的建議獲得議會批准開始修建。這個工程在6年後完工,並使倫敦從此徹底擺脫了汙水橫流,臭氣熏天,時常遭受霍亂爆發侵襲的時代。可以說,正是歐洲歷史上的傳染病頻繁爆發,以及對傳染病研究的醫學進展,促使歐洲城市及社區、家庭及個人逐漸提升對衛生的極致追求。歐洲能夠成功抗擊傳統的傳染病,疫苗和環境衛生兩個方面起到了非常巨大的作用。

跨學科與系統觀:對本次疫情科學的總結 | 汪濤

約翰·雪諾

由於現代城市內和城市間的高速大容量交通工具的發展,給人們在極短時間內密切接觸大量其他人員提供了巨大的便利,這使以飛沫途徑傳播的傳染病越來越容易流行。地鐵是城市內非常好的交通工具,但是人們在每天乘地鐵上下班期間,每一站都有大量乘客上下車,不僅距離非常近,而且人員會不斷變換,導致公用的扶手、空氣傳播等成為最有效的傳播途徑。這樣的密切接觸數量極為龐大,頻度極高,甚至會嚴重到使傳統流行病學調查方法失去作用的程度,例如無法追蹤到帶病者密切接觸的人員有哪些。一個人每天乘地鐵上下班,每天可以通過飛沫傳染的密切接觸者數量就可以輕易達到成百上千,幾天之內就可以成千上萬,尤其是當他位於擁擠到剛夠站兩隻腳的地鐵車廂門口時更是如此。病毒本身如果傳染性強,帶病者很快發病,他就會被發現和隔離治療,這樣整個系統上傳播的速度反而更慢。而病毒傳染性越弱、病情發展得越慢,發現帶病的延遲時間就越長,就越會給其乘坐公共交通工具、到人員密集地方活動去傳播其他人員創造更多便利。2019年12月底的專家們對幾個病例的762位密切接觸者考察,在考察期內沒有一個生病。但是,在現代城市裡,早已經不是約翰·雪諾以死亡地圖等方法查明倫敦霍亂傳播途徑的時代,幾乎已經無法再準確和完備地定位全部密切接觸者了。這就是為什麼越是權威流行病學專家們準確判斷為傳染力弱的病毒,卻越是會通過今天的城市公共環境迅速地傳遍全城。

從最早發現COVID-19的2019年12月8日,到2020年2月初,僅僅兩個月的時間,這個疫情就發展到幾乎中國所有省、自治區各個地級市和直轄市的各個區。到3月初,全球70個國家發現了確診病例,韓國、意大利、日本呈現大爆發態勢。由此可見,如果不及時發現和採取措施隔離防治,這個病毒無疑會在幾個月之內傳遍全球。這在以往農業社會,甚至100年前的工業社會也是無法想象的。

網絡動力學研究方法已經關注到交通工具的作用,但主要是引入航空交通的數據,尤其跨國航空交通的數據。因為這些數據相對比較精準,人員接觸的可追溯性也比較強。並且由於飛機上空氣流動控制系統比較嚴格,採用橫斷面空氣對流,因此密切接觸者主要是乘客座位前後三排的其他乘客。而人們在地鐵、公交車沒有對號入坐,並且通風的流場可以貫穿車箱裡所有人。在動物市場上,人的活動軌跡近乎純隨機。這些環境里人員相互接觸軌跡幾乎無法追蹤,因為太難獲得測量數據,並且數量過於龐大,軌跡過於複雜,因此很少有學者敢於深入研究這些對象。但正是這些城市環境對象的因素會對現代的傳染病流行帶來最主要的影響力。

四、缺乏跨學科導致決策的缺陷

我們不能事後諸葛亮式地看問題,而應得出真正科學的結論。初期的正確決策才是最為重要的事情。等到疫情快結束的時候再說傳染性強還有任何意義嗎?只有明白越是在初期傳染性弱、未表現出人傳人、通過飛沫傳播的新型病毒,其爆發越是猛烈、越是令人恐懼的道理,才會在下次遇到類似情況時有正確的應對。

無論如何,2019年12月31日,2020年1月8日和1月18日三批專家組考察後都沒有立即啟動口罩和醫用防護用品的生產是最大的失誤。導致武漢封城後至少減少了1億以上口罩的可用量。封城時最需要這些物資的時候,全國口罩和醫用防護物資的生產卻幾乎全部中止。這如同要打仗前不提前啟動彈藥的生產,而正好就在發起攻擊時卻突然停止所有炮彈和子彈的生產供應一樣糟糕至極。
這次疫情中始終沒有出現“超級傳播者”,絕大部分確診病人症狀很輕,這一方面充分證明了我們前面所說該病毒本身傳染性始終都很弱的判斷。另一方面,大量的醫院獲得性感染是這次應對中最讓人遺憾的地方。截至2020年2月11日有3019名醫護人員感染,1716名確診,5人病亡。至2月18日的統計,僅湖北有6名醫護人員因該疫情病亡,其他省市有5名。到3月初醫護人員死亡人數已經達到30多位。而在SARS中病亡的人員有三分之一都是醫護人員。封城之後的恐慌導致大量人員擠爆醫院,形成了1月24至28日的發病高峰,這其中大量的傳染是在醫院發生的。沒有系統完善配套措施的“正確封城”,導致了疫情峰值的顯著提升。


將病人分類收治,啟動方艙醫院收治輕症患者是正確的,但把這個工作做得像學術歸類一樣的純粹卻暴露了另一個問題:方艙醫院和其他臨時收治輕症患者的設施很多沒有同時配備部分重症急救裝備。怎麼知道收進來的永遠是輕症呢?這導致部分進了輕症設施後轉變成重症的患者無法救治而增加了病亡率。
疫情發生後很長時間沒有對死亡病人進行解剖研究。
各種輿論和謠言流行,沒有統一的輿論戰專家參與應對。
基因戰專家沒有從一開始深入參與。
......

人們事後埋怨權威專家論文發太多、發太快,這更是不著邊際“病急亂投醫”式的指責。

如果要對這次疫情進行一句話的概括,那就是:一系列從狹窄專業角度幾乎全部正確的判斷和決策建議,導致了每一個階段的“正確步驟”從跨學科和整體系統角度都存在令人遺憾的瑕疵甚至根本性的誤判。它們都充分證明了新型傳染病的第二定律和第一定理。直到中央派遣副總經理級的指導組到現場統一指揮後,才逐步實現全系統上的完善,尤其是有效協調全國的醫療等力量支援武漢和湖北。

抗擊疫情過程中,無論決策機制還是社會輿論上,都把鍾南山院士等當作定海神針,需要清醒地意識到這其實是一種推卸責任的做法。這些專業的院士不是綜合性的跨學科專家,他們只能從自己專業角度提出建議,不可能將全局性、系統性、跨學科問題的解決方案全都寄託到他們頭上。

五、食用潛在致病性野生動物應最高判死刑

1988年上海甲肝,2002-2003年的SARS,2019-2020年的SARS-CoV-2都與食用野生動物直接相關。如何才能真正從法律的源頭上徹底堵住這個漏洞?本書提出了食用潛在致病性野生動物的罪行定性是“危害人類的種族滅絕罪”。以往之所以一直無法從法律上解決問題,是因為只在《野生動物保護法》的圈子裡打轉。導致了SARS期間774人死亡,和這次疫情期間2千多人死亡的罪行,最高的處罰居然只是野生動物交易額十倍的罰款。這與通過在公共場合釋放毒氣殺死了成百上千的人,最高處罰居然只是所釋放毒氣成本的十倍罰款是一樣的荒謬至極。這也是為什麼我們一直無法真正解決問題,錯誤一犯再犯的根源所在。本書提出只有修改《刑法》,增加可處以極刑的“食用潛在致病性野生動物罪”,而不是通過修改《野生動物保護法》才能在法律上準確定性,並從根本上解決問題。

六、結束中西醫爭論的科學醫學

在一個地方摔跤一次可以理解,但總是在相同的地方摔跤就不能被接受了。不能只是頭疼醫頭,腳疼醫腳。因此,如果不能從最深刻的根子上尋找到原因,並找出解決問題的長期系統的有效科學方法,未來很可能還會在相同的地方再次摔跤。本書基於跨學科的純科學方法,引入循環因果律作為核心邏輯基礎,從醫學方法論層面、具體傳染病數學模型層面到實操層面都進行了系統的總結,真正從科學上精確地揭開了眾多令人迷惑不解的謎團。

本書將醫學方法論分為廣義病原醫學,本體醫學和預防醫學三個大的方向。不僅將中國傳統醫學的思想精華完全進化到現代科學的精確數學表達,而且揭示了所謂“西醫”也存在嚴重的不科學之處:一切科學都是由數學和測量兩大基礎支撐,西醫的測量基礎相對較為紮實(也依然有需要以普通測量學為基礎進行改進之處,形成“醫學測量學”的新學科),但數學化和公理化嚴重不足。對傳染病的數學模型研究有長期的很多努力,如早期的SIR倉室模型以及SIS、SIRS、SEIR模型,傳播過程的網絡動力學模型等。但因為跨學科能力不足,以及缺乏循環因果律的基本邏輯支持,始終無法在公理化的水平上建立真正科學的醫學數學理論,無法對疾病進行精確的描述。因此,本書有望徹底終結“中醫”與“西醫”的爭論。因為以往爭論的焦點在於:西醫支持者往往認為中醫“不科學”,但並不完全否定中醫的治病能力。中醫的支持者僅依其治病能力就認為足夠了,但中醫的發展並不能停步於部分治病能力,而拒絕現代科學。本書是要指出:在科學性上,西醫和中醫都存在各自嚴重的缺陷,需要引入純科學的方法進行真正符合現代科學意義的改造。

  • 當物理學成為科學以後,經院哲學的爭論偃旗息鼓。
  • 當天文學成為科學以後,星相學家只能浪跡在無人關注的零星角落。
  • 當化學成為科學以後,煉丹術從此銷聲匿跡。
    ......

如果醫學是完善的科學,“中醫”和“西醫”就應完全融合為一體,同時它們自己就應作為單純的詞彙走進歷史。如果煉丹術中有益的東西都可以被完全吸收進化學,真正科學的醫學怎麼可能沒有能力將中醫的有益成分都吸收進去呢?

中醫僅僅沉溺於部分有效的療效是遠遠不夠的。一切學問都必須接受現代科學的徹底洗禮,並在這個過程中為科學做出自己應有的貢獻。

中醫和西醫居然到今天還存在如此巨大的爭論,那隻能充分證明這樣幾個事實:

1.中醫和西醫都還不是完善的科學。
2.中醫並非簡單地就是星象學、煉丹術,它具有極大的醫學科學開發潛力和價值。


3.他們過去沒有一個更高層級的學科來指導他們,或者說通俗點沒有一個更高層”領導“來管著他們,沒有共同的標準,所以爭不出任何結果。但事實上”更高層級的領導學科“是有的,只是他們沒有意識到,那就是數學和普通測量學。

可以說,本書提出的防疫總方程是中醫“陰陽、五行”“天人合一”基本醫學哲學思想、最充分地建立在現代醫學科學成就的基礎上、用現代科學公理化的精確數學語言進行的闡釋。在這個方面正是中醫面臨的最大問題所在。本書只是一個開始,當我們最終完成了這個工作,也就實現了中醫與西醫的無縫融合,並且實現了向整個現代科學體系的還原。

尤其在對付新型傳染病的問題上,傳統西醫的病原醫學方法體系是非常“無能”的。因為根本不可能在發現新型傳染病爆發的極短時間內,建立在對病原體認知基礎之上去及時地開發針對性的藥物。實踐一再證明,當疫苗和針對性藥物還沒開發完,疫情已經採用本體醫學和預防醫學方法解決完了。即使採用現成藥物而不是重新開發,也不可能在疫情結束前完成那怕是最基本的臨床實驗。因此,建立最少依賴於病原醫學方法論的傳染病防治體系,正是從科學角度提出的必然要求。正因為新型傳染病使病原醫學的方法體系受到最大程度的抑制,因此才使本體醫學和預防醫學的方法體系價值在這樣的疫情過程中更加突顯出來。

中醫的治病一般都不依賴於對病原體的精確瞭解,SARS和COVID-19就都成為展示中醫價值的一個機會窗口。但我們不能因此就忘記了中醫存在的根本問題,因為新型傳染病畢竟只是一個特殊的機會點,而醫學需要面對的絕大多數是常規的問題。

本次COVID-19疫情期間,應當說以病原醫學方法論為方向的認知進展已經屬於“神速”了,僅在數天之內就準確分離出SARS-CoV-2病毒並且完成了全基因組測序。在一個月左右的時間就完成大量現有藥物的篩選並從中選出有希望的針對性藥物(甚至的確是有效的)。但即使如此,它們還是幾乎幫不上什麼忙,中國的疫情就會結束。因為即使用理論上最快速度,中間過程在法律和流程上完全一路綠燈放行,要做完最基本的臨床實驗也根本來不及,能抓住疫情的尾巴趕上個末班車就不錯了(除非國外大爆發並長期持續)。即使未來可開發出直接殺滅病毒的針對性特效藥,對重症患者來說,身體已經受到疾病的損傷,僅僅殺滅病毒也並不足以使病人康復,需要有全套恢復身體機能的有效方法。

針對性的疫苗和藥物不可能在新型傳染病爆發期間開發出來發揮作用,這可稱為“新型傳染病第三定律”。如果不清醒地認識到以上新型傳染病的這三大定律,就一定會在下次新型傳染病爆發時又被搞得暈頭轉向。這三個定律不依賴於新型病原體的任何知識,而只是依賴於科學的最基本原則。

我們之所以特別地強調和堅持中醫一定要全面地、徹底地科學化,就在於它必須要對藥物機理和療效有清晰科學的驗證,否則就無法區分真正的醫術和騙子,尤其無法區分出偏執的迷信,這種區分是中醫自己絕對不可推卸的責任。只有通過徹底的科學化,才能實現這一點。科學最大的不同並不是它“能夠認識到真理”,而是“可以糾正一切謬誤”和不斷髮現新的真理。傳統中醫最大的問題不是它能不能治好病,而是它太難以區分出錯誤、騙子和迷信。因此,中醫不能再以療效來證明自己,而是要用它發現和剔除了多少不正確的東西,發現了多少新的東西,糾正了多少古代醫學典籍中的錯誤(而不是把它們捧成宗教式的經典),揪出了多少打著中醫的騙子來證明自己。將所有中醫的概念理論體系徹底地科學化的工作,過去做不到這一點,但本書建立的理論基礎已經將這一點展露無遺。事實上,與中醫基本哲學思想完全一致的系統觀早已是現代科技,尤其是IT科技極為普遍採用,沒有任何玄妙的,別把自己搞得那麼神秘。只是過去研究中醫的人沒有將現代最新的科技成就融入進去而已。

考古學領域最常用的碳-14測量儀不是考古學家和歷史學家開發的,這些領域的學者對其技術原理一般都不懂,甚至一竅不通,那是測量學專業範圍內的技術。搞中醫的人不要在現代醫學測量儀器面前有任何自卑,一定要明白,電子顯微鏡、CT、心電儀、質譜儀、光譜儀.....搞西醫的人一樣不懂。不是一般的西醫人員不懂,而是那些院士級別的權威西醫專家們基本上也都不懂。那也是搞電子測量技術的人研發出來的,不是搞西醫的人研發出來的。別以為他們經常用就以為他們很懂,會開汽車與會造汽車是完全不同的兩個概念。不要以為你是醫學專業的,就以為可以隨便拿那些醫學測量儀器測的結果,去得出自己想要的結論。電子顯微鏡本身根本就不是專門為醫學開發的,搞材料科學和其他微觀對象的人都在用這個測量工具。在這一點上,中醫和西醫都是完全平等的,別以為用電子顯微鏡就是西醫,用舌頭嘗就是中醫,用心電儀是西醫,號脈就是中醫,如果這樣想就完全搞錯了。

一些支持中醫的人很反對隨機雙盲實驗方法,其理由是中醫開藥“一人一方”。客觀地說,隨機雙盲實驗真不是唯一獲得科學證據的途徑。例如,別說是廣島和長崎的兩顆原子彈,就是廣島的一顆原子彈就足以證明打核戰爭是會毀滅全人類的,不需要通過幾百顆原子彈,選幾百個城市來做隨機雙盲實驗才能搞明白。採用智能柔性生產技術,也可以進行“一人一方”的大規模定製型生產。隨機雙盲實驗本身的確也不是完美無缺的,例如實驗成本太高,所需要的樣本量比較大,即使如此,是否能夠按高斯分佈的原理、通過提高樣本量去平均掉個體的差異也是需要仔細評估的。另外,大樣本量的統計平均即使滿足高斯分佈也只能減少隨機誤差、並不能減少系統誤差,隨機雙盲可以剔除部分系統誤差,但也不能剔除全部。甚至於平均掉個體的差異是否合理也都需要認真深入地考慮。限於篇幅我們不深入討論這些問題,此處只是要特別提醒一點:現代科學早已不是英國科學革命的時期,為一門學科提供科學的支持並不能僅靠穆勒歸納五法、科赫法則、隨機雙盲實驗這樣幾個簡單的法則,而是必須靠“普通測量學”這樣一個完整系統的學科體系來提供支持。中醫如果要想為自己建立可靠的基石,必須以普通測量學的方法、測量數據、語言來說話,這些東西並不是專屬於西醫的,而是一切科學的基石。不要簡單地說自己療效有多高,因為如果沒有普通測量學作支持,根本就不可能證明你的療效是多高。COVID-19本身就一個自限性的疾病,死亡率也就1-2%,多的5%。只要不死亡,最後病都好了。也就是說:“靜養+吃飯+多喝水”這個處方的”有效率“都至少有95%-99%(當然,最嚴格地說這些數據並不能完全說是不用任何方法的方法,因為其中多多少少都有各種其他方法的介入),你說你的處方有效率98.5%有多大意義?你是怎麼測量出來的,有系統嚴格的誤差分析嗎?如果你都沒學過測量學,你的數據處理方法怎麼可能是可靠的?與普通人想像不同,“事實”並不能作為科學的證據,只有以普通測量學的方法獲得的、經過嚴格誤差處理的事實才能作為科學的證據。中醫要想在現代科學的殿堂裡獲得一席之地,必須首先研究清楚數學和普通測量學,別太多地拿《黃帝內經》《傷寒論》來說服人,沒有用。數學和普通測量學是一切科學共同的“絕對領導”,不聽這兩個"領導"的話,別管你是什麼學科,什麼學問,都得捱罵。按網絡的語言來說就得被”打臉“,一直打到你嚴格遵從這兩個學科的規律和原則為止。別說中醫“本身就是科學”,你不是,在科學上你只是一個特定領域的專業,是被領導的,絕對不是領導,不要犯“最基本的忌諱”。你就是找出一百個、一千個甚至一萬個特殊的理由,也都在普通測量學嚴格統一管轄範圍之內,都有系統成熟的解決方法。就算是沒有成熟的解決方法,你也必須得在普通測量學的學科框架裡去尋找解決方法,而不是其他任何途徑。這不是中醫或西醫的唯一出路,而是一切學科(包括象物理學、化學這樣“最科學”的學科)的唯一出路。任何人、任何學科都別想在這個問題上有絲毫特殊性。

本書適合進行真正科學的醫學研究的相關專業學者,與傳染病防治相關的各類政府和專業機構,醫院,想解決中醫與西醫關係的學者或業餘愛好者,對自身健康有興趣、想要從根本上理解人的生命與醫學關係的人員等閱讀。

跨學科與系統觀:對本次疫情科學的總結 | 汪濤

汪濤

"人類第三次科學革命"倡導者,純科學理論體系創始人,

歷經30多年研究和實踐形成科學經濟學體系。

上海析易船舶技術有限公司聯合創始人、總經理

雲鋁股份(000807)獨立董事

浙江宇視科技 顧問

中央民族大學客座教授

作品:
《防疫大戰與醫學革命》(即將出版)
《科學經濟學原理——看見看不見的手》
《實驗、測量與科學》
《超越戰爭論——戰爭與和平的數學原理》
《即將來臨的糧食世界大戰》
《純電動:一統天下》
《生態社會人口論》
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背景簡介:文章2020年3月7日發表於微信公眾號 純科學(跨學科與系統觀:對本次疫情科學的總結),風雲之聲獲授權轉載。
責任編輯:祝陽


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