总体大于部分的和——亚里士多德

免疫学中许多重要的未解决的问题，都与免疫控制有关。然而，困难在于免疫系统控制过程的复杂性。如果按照“经典的”方法，把免疫系统还原成简单的元素，并从部分去预测整体的行为，那是不可能了解这些问题的。因此，我们建议“格式塔”免疫学，作为一种补充的研究方法。

格式塔（Gestalt）这个德文字的意义是：一个事物组成起来的方式，它的形状，形式。（故又译为“完形”）格式塔心理学派认为：对对象感知的方式依靠与客体联系着的各种事物，若只对对象的部分进行分析，则不可能对功能者的整体有全面的了解。同样，格式塔免疫学是这样一种思想方式的表述：应该避免老是把免疫系统还原成它的元素，而应该观察更大的功能整体。例如，把细胞群体作为一个独立的单位。

了解复杂的系统

一、有组织的复杂体：一块金刚石是纯净物，一块粘土是无组织的复杂体。然而，一只鼠则完全是另一码事。它是高度有组织的，它的精细的组织情况对它的性质具有决定的重要性。生命的事物曾被描述为具有许多层次的等级统辖系统。在最高的层次上个体可以组织成社会，在同一层次的各单位之间及不同层次之间则存在着丰富的相互联系。

二、还原论的哲学观：笛卡儿、牛顿等引入的经典的西方科学方法，是在企图了解事物的整体时，把事物还原成最简单的单位。这就叫还原论。

然而，许多高度有组织的实体，不仅仅像生命物，而且像通讯网络、自动化的工厂、大公司、人类社会的某些方面……用还原论则不能很好地分析。因为，生命体的本质是它的组织性，是它的部分组织起来的方式，在生命体的每一个层次上都有新的性质和新的逻辑出现。这里，逻辑是指每一层次都有一系列进行操作的定律。这些定律对下面的层次则不起作用。

三、免疫现象的复杂性：人们往往认为免疫诱导是简单的事：抗原附着到受体负载细胞，并刺激其无性系细胞的增殖。于是产生了一种概念，认为诱导的本质要素是细胞的相互作用。然而，最近知道了细胞的相互作用，不仅对免疫诱导而且对免疫抑制也是必要的。免疫控制则更为复杂，对此应用拆零的研究方法则可能破坏细胞群体的平衡。下面是还原论观点在免疫学研究中产生不良效果的例子：T - 助细胞与抗体比较有更多的交叉 - 反应性。有人认为，T细胞上的受体较B细胞上的受体，特异性较低。这种观点只看到系统中的一个成分，只看到抗原性决定素（附着素）与抗体的结合部位，而忽视了与浮游双价抗体或与T细胞表面的一簇受体相互作用的抗原在热力动力学方面的差异。在两种不同的情况下，同样的抗体分子的活性会有明显的差别。同样，在估计抗原将诱导出什么抗体时，往往倾向于只考虑抗原的细微结构，而忽略了高层次的重要因素，例如：抗原与自体成分之间的关系，动物的抗原史，免疫诱导中机遇的作用等等。抗原性决定素的识别受到其他抗原的重大影响这一情况，使我们回忆起格式塔心理学派所说的：“与客体相联系着的其他许多客体影响着对客体的视知觉”的论述。第二个例子是高比例的细胞参与异基因的淋巴细胞群体的反应。对这一事实的习惯的还原论解释是：存在着许多对同种抗原比对异种抗原更具有免疫能力的细胞。而且，由这个假设又发展出免疫监察学说。但是，如果从高于抗原-抗体结合的层次来考虑异基因性反应的主要事实，那么可以提出另一种观点：混合的淋巴细胞反应可以是免疫诱导的异常形式，刺激细胞可以有两种比仅仅拥有抗原更高的特性。抗原可以表现为细胞表面的基质，因此多点结合就使得弱的、个别的抗原- 受体反应转变成强的全面性的结合；而且刺激细胞可以给反应器一个“第二次信号”这两个特点就可使诱导率提高若干倍。这里，且不谈这些学说对不对，但这说明对于某些困惑的现象，可以从不同的层次进行多种可能的解释。第三个例子是不同层次的组织作用：无脊椎动物就已经能够保护自己，对抗许多抗原。因此，有些人认为，无脊椎动物必定有原始形式的脊椎动物的免疫系统。但是，无脊椎动物通常没有适应的免疫性，也就是说，这些动物并不从经验中作免疫学习。当无脊椎动物面临致病源时，大多数死亡了，一部分有耐力的变异体在进化的竞争中存活下来了。与之相反，脊椎动物则依靠学习，它们利用内部的淋巴细胞群体的进化性能力，在这些淋巴细胞中的一部分变异体受到了抗原的选择。考虑到无脊椎动物与脊椎动物在自然选择层次上的区别，提示在无脊椎动物的个体与个别淋巴细胞之间可以作出有意义的比较。

还可以举出许多例子，许多在精细层次上模糊的问题，从更高的层次上看则会十分清楚。对于细胞的相互作用和免疫反应的控制问题，如果我们的假设仅仅局限于助细胞和抑制细胞之间的叠加效应，那是很遗憾的。更高层次的因素，例如单位容量中的细胞绝对数；细胞的循环；抗原、助细胞及抑制细胞在一起作用的时间均可能起决定性的作用。

还原论的取代者：认定了还原论的局限性，必定要去寻找其他的学说。首先考虑到的是“整体论”，这里有三种可能的研究途径。

1. 探寻在不同层次上的定律：杰考（Jacob）曾经指出，对于一个复杂的整体，我们可以期望在研究不同组织层次时出现特定的定律。这对免疫学是很有用的。目前，我们需要寻找的是淋巴细胞群体行动的定律。杰尔逊（Gerson）曾提出过一项这种定律：“对于每一个依赖于T细胞的增强作用，都有相等的对抗T细胞的抑制。”尽管许多人认为杰尔逊定律是不完全的，但如果它是正确的话，它却代表着系统学说的知识，并将会得到临床的支持。另外一些不属于免疫学的群体行为的例子；某些酵母的糖原分解率根据细胞密度而不同。在某一密度时还可见到迅速的震荡现象。类似的例证还有霉菌培养时的细胞协同现象。因此，我们不妨期望在淋巴细胞中也发现类似的现象。

2. 模型化：对一个复杂的系统，抽象概括出某些重要的特征，对它们的相互作用作数学预测，然后作实验验证。一个著名的例子是对动物界的捕食动物与被捕食动物之间的关系，作Lotka-Volteyra分析。小鱼有无限制的食物供应，但容易被大鱼捕食，这两种鱼的数量关系可用方程式作预测。这些方程式有震荡的解，即每一种鱼的数量呈现有规则的波动。这些震荡是不同步的（异相的），即大鱼增加时，小鱼便减少，小鱼减少又反过来使大鱼数量减少……。由上，我们可以预期，在抗争舅的淋巴助细胞和抑制细胞的群体之间也会有类似的关系。

免疫学方面，最近讨论着的一个有趣的例子是杰斯（Jerns）和林德曼（Lindenmann）提出的遗传型网络。他们认为抗体本身也是抗原性的，因此引起抗-抗体，以至在一个展开的网络上不断激发下去。这个系统的可能运算，可用电子模型线路进行实验获得，也可以应用网络的数学理论运算。

在差异很大的学科之间进行对比是很有用的，例如淋巴细胞群体和电子线路之间进行对比。还有一个森林生态学中的普遍现象，高大的树永远占据优势条件而长得更高。这给某些优势淋巴细胞无性系提供了相似的情况。

模型化的目的是从一个层次的细节的操作上来预测总体的行为，所以它是构建过程，而不是还原论的拆零过程。

3. 应用一般系统论：抽象地处理有组织的复杂系统的方法称为一般系统论。系统论可以包括：控制论、信息论、集合论、图论及网络理论，区域数学，博弈论，决策论及计算机模拟。前节所述的模型化及在不同系统的大范围内进行行为的比较，均是系统论方法学的例子。下面是将控制论的两个普遍的定律，直接译成免疫学术语的例子：

（1）必威在线网站首页网址 平衡：任何必威在线网站首页网址 平衡都是正反力量之间的平衡。免疫自身- 耐受也是一种稳定的平衡，但是目前占统治地位的学说并不是平衡学说，而认为是自身 - 反应细胞消除作用。控制理论使我们不得不对这种结论产生怀疑。单纯的消除作用并不能保证平衡，例如：一旦局部的细胞与自身抗原发生反应，就不能避免迅速的、全身性的自体免疫。消除机制的反面问题的最终会毁灭免疫系统的淋巴细胞。自身抗原数以千计，因为细胞抗原结合后的衰败作用，故一切淋巴细胞将以至少的活性（可能性）与某些抗原结合。这就像粘蝇纸在短时间内捕粘特定的苍蝇的可能性虽小，但这种“消除机制”却是房间内消除苍蝇的有效方式。

由上，我们坚信自体耐受是由主动的抑制来维持的。于是我们找到了对抗内部同系红细胞抗原的抗体的制造细胞，并提出“控制理论”假说：保持相对恒定水平的抗体- 形成细胞必定是矛盾着的两种力量的产物：一方面是持续的自体抗原性刺激，另一方面是某些抑制机制。证据是：（a）给小鼠注射大剂量的内部自体抗原后，通常特异抗体形成细胞数并不升高。这与认为抗体形成细胞只是单纯的反应有限抗原的持续低水平的刺激而毫无抑制竞争的假说是对立的。（b）当给予正常小鼠抗淋巴血清后，制造对抗内部自体抗原的抗体细胞数增加20倍。对于因杀灭某些淋巴细胞而增加活性的最简单的解释是除去了抑制细胞。

（2）震荡：如果免疫反应正常是以单纯地去除抗原为结束的，那么可见到抗体或抗体形成细胞呈指数下降。反之，如果每一个反应均引起一个“抗-反应”，从控制论的观点看，即将引起阻尼震荡曲线。在免疫学领域中已找到了实际例子。古德文认为：细胞利用代谢物合成中的震荡性这种有规则的波动，将自己组织起来。在两个或更多个震荡原之间可组成稳定的对偶以有助于必威在线网站首页网址 过程的暂时有序化。古德文认为细胞并不是被动的，而是震动的实体，一种谐振系统，它根据一系列代谢状态保持持续的周期。

结论：本文的讨论可归结为：（1）作还原论的分析时，复杂组织化实体的许多特性已经丧失；（2）免疫系统是一个高度组织化的和复杂的系统；（3）因此，除了还原论以外还应该补充新的研究方法，帮助解决免疫学中的重大问题，格式塔免疫学便是有价值的一种思考与实验方法。

[Theoretical Immunology]