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[转载]略论数学与医学的关系

已有 565 次阅读 2024-2-4 14:48 |个人分类:比较医学|系统分类:观点评述|文章来源:转载

资料来源:向延华. 略论数学与医学的关系. 医学教育1993(11:30-32

医学要现代化,医学科学要上去,必须把数学作为基础和工具。

马克思说:“一种科学只有成功地运用数学时,才算达到了真正完善的地步”。这话千真万确,因为数学是研究现实世界的数量关系和空间形式的一门科学,或者更一般地称之为现实世界的量的关系的科学,它具有高度的抽象性、严密的逻辑性、广泛的应用性等特点。众所周知,世界是物质的,物质是运动的,运动是有规律的,而各种规律又是从量和质的两方面反映出来的。没有数量也就没有质量,数量和质量是辩证统一的。

回顾科学发展的历史,天文学、物理学和工程技术的发展,都把数学作为自己的基础和工具,数学也随着科学的需要而得到发展。现在,高速度发展着的数学(经典数学、统计数学、模糊数学),已成为一切科学的工具,医学也不例外。

翻开早期的生物学著作,几乎没有数学的踪迹,正如恩格斯所说,“数学的应用在生物学中=0 ”[1]。然而,现代的生物医学专著和杂志中数学术语、数学公式和数学思想比比皆是,生物医学已走上了数学化的进程,如生物数学、生物统计学和生物信息学就是这一进程的产物。

现代医学已离不开数学。Blair研究神经兴奋问题,用数学物理方法建立微分方程,导出医学上著名的神经刺激理论公式,没有数学也就没有这个理论。近二十年出现了专家咨询系统,医学界电子计算机问诊系统,如关幼波大夫诊治肝病模型。在专家咨询系统方面,我国运用模糊数学模型编制的程序有效率高达97%,处于世界领先地位。现已普及的计算机化断层照相术(CT)便是精密的X光技术和复杂的教学模型、快速的计算机技术相结合的产物,研究者因此获得诺贝尔奖。用CT扫描技术进行脑组织检查时可取得大量数(43200个)建立43200个方程,解出个25600个未知数,然后重建脑切层的图象,改变了以前只能得到X光射线扫描时多重组织重迭的平面图象的限制[2]。1985年医学诺贝尔奖又授予一位数学家,论文是《免疫网络理论》。他提出了现代医学的新模式:

“医学免疫问题——数学化知识表达技术——计算机完成与论证(机械化推 理技术)——反馈修正(实践检验)——免疫网络理论系统构成技术”[3]。

这个现代化的科学模式,集专业、数学、计算机于一体。

此外,当今还有许多生物医学的重大课题同样需要现代数学的支撑。如基因表达调控、寄生虫在人体内的生态学、细胞增殖与死亡的动力过程、传染病的流行规律、遗传病的趋势与控制、心血管疾病的猝死与预测、癌的发生与发展、药物代谢动力学与药物效应的连接、中医药方剂体系的定量研究等。这些课题若能以现代数学作为基础和工具,在研究方法与成果上必然有新的发展。同时,生物数学、生物统计学、生物信息学等边缘科学必然随之丰富、成熟和壮大[4]。

综上所述,医学是否需要数学呢?回答是肯定的。然而,数学在我国医药卫生界情况如何?笔者认为,重视不够。在解放初期院系调整时,把医学院从综合性大学独立出来,相应削弱了理科基础,数学学得很少。从50年代末到70年代末,有的高等医学院干脆把《高等数学》砍掉,80年代初才恢复。但课时少,仅仅学点微积分。到了90年代,也就是说现在医学专科学校医疗与检验专业仍不开《高等数学》,理由是为基层培养“实用型”人才。认为学生毕业后,一不进高等院校,二不进科研单位,三不进大医院,所以不开《高等数学》。笔者不甚理解“实用型”人才的含义,难道“三不进”的医学工作者就可以不学《高等数学》吗?

“教育要面向现代化,面向世界,面向未来。”高度概括了当代教育的特点,这是我们进行教育改革的指导思想。

目前我国医学工作者的知识结构,几乎缺少数学成份,这导致某些医学权威, 对世界医学杂志的论文也有部分看不懂,因为那些论文中有大量的数学知识而我国的医学杂志中很少用到数学,这是历史造成的。若现在培养的医学工作者仍不学《高等数学》,改变知识结构,又如何排除面向世界与未来的障碍。据笔者所知,现在医学专科学校医疗专业不开《高等数学》,而《英语》却开了150学时左右(这是应该的),其目的主要是让学生能看外国医学专著与杂志,学习国外先进经验。可以肯定,若不改变知识结构中缺乏数学成份的现象,此目的是难于达到的。

据上所述,为了“三个面向”,为了提高医学工作者自然科学素质,医学院校包括医学专科学校各专业在一年级开设《高等数学》课是极其必要的。尽管课时少点,通过学习,学生仍可以被引进现代数学大门,带着数学头脑学习后继课 程,尤其对学《统计学》《电子计算机》《医用物理学》重要,并为以后进一步自学和运用现代数学知识,提高业务工作能力打下基础。

当然,为实现医学的现代化,不仅医学必以数学为基础和工具,还需要医学工作者和数学、统计学电子计算机工作者通力协作,互相学习,彼此扩展知识面,共同迎接新技术革命的挑战。

参考文献(略)



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1 杨正瓴

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