中国传统文化，无论儒、释、道还是中医，都有两个共同的重要问题：一是禅定，二是真气。

十年前，我参加了科技部召开的一次关于中医的论坛，用复杂性科学来解释中医理论，开始思考禅定和真气问题。除了阅读多种文献外，我还实修禅定，体会真气。

禅定和真气是古代文化中的珍宝，可是近年来却一直未能被现代科学的知识体系理解，因而被一些人认为是“伪科学”，甚至是愚昧的迷信。

什么是现代科学的知识体系呢？三个世纪以前，以牛顿出版《自然科学的数学原理》为标志，人类发现自然界可以用数学公式表述的定律来描述，现代科学的知识体系诞生了，它从简单的公设出发，用逻辑推导出数学，又用数学和简单体系的几个定理，推导出越来越复杂的系统的行为。遵循着这个思路，许多人认为，数学是自然界的语言。一切领域、无论逻辑是多么的严谨，如果没有用数学公式去证明，那它就不是科学，因为它没有办法量化，是没有办法去推导的想法，就是一句空话。

这个科学体系取得了巨大的成就，然而也有局限。在过去三百年中，科学大发展，自然界的各种基本单元的规律已经大致清楚，在转向研究真实世界的复杂事物时，发现许多复杂事物的规律难以甚至不能再从这个科学知识体系中推出，不仅靠数学方程做不到这一点，它的思维模式也不好用。

现代科学不仅不好理解禅定和真气，甚至连人为何需要睡眠？都还一筹莫展。

人类认识自然界就像“盲人摸象”，不同时代的人从不同着眼点，用不同方法，得到的结果自然不一样。随着知识的扩展和深入，大家的认识才能会合。

现在把我思考的初步结果写出来，供抛砖引玉。

一、禅定研究的现状

目前，禅定已被全世界高度关注。有两本书介绍脑科学家研究禅定的进展的：《禅与脑》（J.H.Austin著，朱迺欣译）和《打坐与脑》（朱迺欣著），从中可以选出六个例子，来说明脑科学家使用三种脑成像技术（SPECT、PET、FMRI）研究禅定的情况。

一、1999年到2002年，丹麦科学家做了为期3年的实验，研究可以系统地达到身心完全放松的尼达拉瑜伽（Yoga Nidra）造成的人脑变化。结果发现，这种禅定能够明显增加多巴胺等化学物质的释放，从而改进脑的功能。

二、2001年，美国宾州大学的纽贝格（Newberg）研究了8个藏传佛教的打坐者（四男四女），发现他们在禅定打坐时，某些参与专注和提高皮质活动的脑区血流量增加。

三、2005年，哈佛大学的拉扎和麻省理工的团队用磁共振脑成像研究20个非僧侣的白种人，修炼培养专注和正念的观想打坐。实验发现，这样人的大脑皮层厚度明显增加，说明禅定可能阻挡随着年龄增加而产生的大脑皮质变薄和萎缩。

这一实验结果出来以后轰动一时，许多人都希望得到进一步证实。

四、2007年，威斯康辛大学用磁共振研究打坐引起的脑功能变化，实验对象是藏传佛教资深喇嘛。实验发现修炼入定（专注）可以重塑大脑，使之增强慈悲和喜乐。

五、2007年，美国艾默里（Emory）大学的一些科学家用磁共振研究禅宗打坐，发现打坐可以防止大脑的老化萎缩与注意力降低。

六、2009年丹麦科学家也用磁共振做了研究，他不仅看整个大脑，也看整个脑干和小脑。他们研究的打坐是呼吸法门，实验发现，长期打坐不仅能够改变脑干的构造，还能改善心肺和其他神经系统功能。

这些例子已经说明，佛经上说的禅定可以增进人的“慈悲喜舍”，所言不虚。禅定对改善和重塑大脑确实有实效。

二、禅定与真气

对禅定继续进行深入的实验研究面临很多困难。首先是因为禅定方法多种多样，复杂而又细致精微，人们很难知道它的细节，而且现在流传的方法中大量鱼目混珠、难寻正法。


“正法难寻”又引出一个很关键的问题，真正的禅定方法是要升起真气的。

《达摩禅经》中“安止极风处，三摩提等起，三昧即已起，便得功德住”，这几句话讲禅定的一个重要特点是升起真气。

南怀瑾说过，大家修习禅定的最大观念错误是什么呢？是以为所谓“定”就是什么都不知道，这与“应无所住而生其心”的意义是相违背的。

然而现在许多人都对真气感到莫名其妙，甚至认为真气是一种伪科学。因此，学习禅定的正法，必须先理解和相信真气。

怀疑真气的人，认为古人如果真的观察到了真气，那为什么过去百年的现代科技手段却一直观察不到？

其实答案很简单，古人是用自己的身体观测真气并发现经络的。

人的身体这台“仪器”非常精密而常见，但它需要健康，安静，才有高的灵敏度。古人所在的年代虽然生活原始，但身体要比我们现在灵敏得多，而且他们比我们更会使用。

他们感到全身生命力旺盛时，就叫做全身真气充满；他们感到身体的某个部分或某个路线生命力旺盛时，就说那里有真气。

禅定有成就的现代人，也可以实证到真气，都会认识到这点，因此这种观察是可重复的。

三、真气可能并非某种物质

在现代科学的知识体系中，真气究竟是什么？为什么至今用仪器观察不到？

美国的《环球科学》为了纪念爱因斯坦广义相对论100周年，在2015年十月号出了纪念爱因斯坦专号，其中提出：“爱因斯坦的广义相对论已经超越了一般含义上的科学，而是变革了人类的文化。”

为何说广义相对论改变了人类的文化呢？

牛顿曾称，宇宙存在万有引力，即一个物体会不停地对另一个物体施加牵引力。但爱因斯坦发现，根本不存在万有引“力”。空间和时间就像蹦床一样不稳定：因为有太阳等大质量物体的存在，时间和空间会出现反常、弯曲和膨胀。物体只会尽可能顺着弯曲的时空以最短距离运动。这种观点否定引力是物质，认为引力是一种几何，很难让人理解。

徐一鸿讲过一个例子。如果乘坐国际航班从洛杉矶飞北京，你会发现航线图很奇怪，一定要北上经过白令海峡，好像北极有某种吸引力在把飞机拉过去。为什么？不是因为有一个力量在拉飞机到北极，而是因为地球表面弯曲成这样一个形状，沿着这一条航线飞行最省油钱，所以航空公司根据油耗最少原则这样飞。

假如地面上有个球在作曲线滚动，牛顿站在楼上，他看见球的运动，就用牛顿力学三个定律来解释其原因，便认为存在一个“力场”在推动球，就像电磁场推动电荷一样。几个世纪以来，人们被牛顿的观念洗脑了，大家都把这种图像当做思维定式，用它来解读世间的一切运动。

后来，爱因斯坦下到地面上来观察球的运动，他发现原来是地面不平造成了球的运动，并不存在什么力场！地球绕太阳运动，不是太阳发射出引力场把地球拉住了，而是太阳的质量大，使它周围的空间弯曲了，地球在空间中运动的短程线，就是绕太阳运转。

爱因斯坦的理论把科技文明几百年来的观念转变了，这种观念认为任何力量都是某种物质产生的。爱因斯坦讲时空几何之于物质运动，可以帮助我们理解老子的“道”和“气”如何产生宇宙和生命。

四、什么是“道”？

在中国传统文化中，“道”“气”“生命力”是相通的。“气”和“生命力”是“道”之用。

老子说“道可道，非常道”，即“道”是很难用语言定义的。他只能举很多例子让人们来体会，其一是用“冲”来描述“道”，例如“万物负阴而抱阳，冲气以为和”，“大盈若冲，其用不穷”。

很多人把“冲”字解为“空”，但 “冲”字还表明了一种生命力。北大方尔加认为：“‘道’并不是许多人认为的规律、法则，‘道’其实是宇宙万物的生命力，‘道’具有自我更新的能力，是内在的最原始的生命力，不凝固僵化。”

宇宙万物的运行，不仅受物质间相互作用的影响，也取决于环境条件的制约。后者并非存在的什么实体，是“虚”的，但可以很有力量。

比如灭蚊有两类方法，“实”的方法是杀蚊剂、食蚊小动物、捕蚊器等；“虚”的方法是清洁环境，降低温度，去除蚊子生长所需要的水和草等，后一种方法更为有效；假设老虎灭绝，“实”的原因是人类捕杀或缺少食物，而“虚”的原因是森林被分割成小块，老虎捕食和繁殖活动受限制，便会灭绝。

我们的祖先实在太聪明，他们在条件不允许对物质实体进行“还原论”式的系统研究时，率先发现了环境条件制约宇宙万物运行的规律。

老子的《道德经》就是中国传统文化的高峰。老子的“道”，本意就是“道体虚空”，他形容为：“道之为物，惟恍惟惚。惚兮恍兮，其中有象；恍兮惚兮，其中有物。”

佛教《心经》的核心就是“色即是空，空即是色”。《楞严经》卷四讲：“清净本然，云何忽生山河大地”，就是讲自性本空，却产生了整个物质世界。

读懂中国传统文化的关键是理解老子的“惟恍惟惚”和佛法的“空”。这历来就是一个难懂的哲学问题。爱因斯坦讲物质运动来源于时空几何，为理解这个问题提供了一个好例子。

真气具有极大的“力量”，可以改变物质构成的身体，所以的确真实存在，但老子的“道体虚空”和佛法的“不住相”，都意味着真气应该不是物质，不能用检测物质的方法去找它。

真气就像引力，它们并非物质实体，你却用观察物质实体的方法去找它们，当然找不到。那么，产生“真气”的机制究竟是什么？

五、科学如何理解生命力和真气

古人看待身体不会像我们现在这样注重许多细节，比如细胞、器官之类。他们只看到整体：人一旦获得生命，就不停地把周围的泥土变成自己的身体；一旦失去生命，身体就会腐朽，变回周围的泥土。因此他们认为，生命的本质是把泥土变成身体，并维持身体正常运转、不变回泥土的能力，叫做“生命力”。真气就是“生命力”，就是人体的“道”。

生命力的最大特点，就是能实现与热力学的第二定律相反的演化。

这个定律说，孤立系统总是向越来越无序和混乱的方向演化。物理学家用“熵”这个物理量来刻画系统的无序和混乱程度。孤立系统总是向熵增加的方向演化。

例如，你无法复元一个已经打碎了的鸡蛋，铁会生锈，倒下的树会腐烂，澡盆里的热水会渐渐降温、一直降到与它周围的东西同样的温度。

但是， 生命力却是一个与之相反的过程，它的特点是保持身体的高度有序和协调，抗拒腐烂。

量子力学的创始人之一薛定谔在《生命是什么》中提出，生命体是处于一个开放状态下，不断地从环境中汲取“负熵”，这种“新陈代谢”使得有机体成功地消除了当它自身活着的时候产生的熵。

申农给信息下的定义是，信息是人们对事物了解的不确定性的消除或减少。负熵其实就是信息。

为便于理解这点，我们使用一个简单的物理模型。

想象我们打开一个充满气体分子的容器的隔板时，气体将跑到第二个容器中去，并均匀地充满两个容器。相反的过程，即第二个容器自发地变空，所有气体分子自动返回原来的容器，这种现象从未在自然界自动出现过，正是热力学第二定律所说的。

1867年麦克斯韦提出，只要有一个条件成立，就会出现违背热力学第二定律的演化过程。我们想象在隔板的门口存在一个妖怪，也就是“麦克斯韦妖”。它可以追踪每个分子，获取它们的信息。

假定有一个容器分成两部分A和B，在分界上有一个小孔，它守住这个小孔，只允许气体分子从A到B，不让任何气体分子从B到A，久而久之，A室就会空了。

麦克斯韦妖已经在物理学家心目中盘旋了近150年。因为妖精的工作需要信息和作功，因此这可能不违反热力学第二定律，但是它凸显出生命与信息的联系。

最近，芬兰物理学家们将麦克斯韦妖从理论变成了现实（J. V. Koski et al,PRL 115, 260602 (2015)， 31 DECEMBER 2015 ），他们用一对相连的单电子器件，制造出了无需外力控制的“麦克斯韦妖”，用实验证明了“妖精”掌握的信息就会带来一部分负熵。

六、真气的本质是信息

人体是一个复杂的系统，成年人大约是由1016个细胞组成。每个细胞时刻都在新陈代谢，靠一系列复杂的生化反应，把该要的东西拉进来，不该要的排出去。这一大堆复杂的生化反应集体涌现出细胞和人体的生命力。

例如，如果某个细胞中出现炎症分子，就会刺激迷走神经，使其发出神经信号，传递到大脑；然后，大脑判断该去除它后，通过运动神经，把指令神经信号反馈给最初发出信号的组织，使该组织停止合成统称为细胞因子的其他炎症分子。

就像麦克斯韦妖的核心要素是获取每个分子的信息，使这些生化反应涌现出生命力的核心要素是信息：细胞状态的信息，哪些东西该去除？哪些该留下？哪些生化反应该激活？哪些该抑制？

生命的奥秘就在这里。人活着时有这些信息，熵不增加；人死后没有这些信息，熵就增加了。生命力或真气的本质可能就是这些信息。

熵和信息是什么呢？早在150年前，麦克斯韦说过：“混乱，和与其对应的秩序一样，并非物质本身的属性，而是取决于观察它们的人的精神因素”。这就像演奏交响乐，有人感觉像天籁，另一些却认为是噪音，取决于他们的精神状态。

因此，禅定中升起的真气，可能就是使身体各处充满正面的信息，使所有细胞都能高效健康地新陈代谢，或换言之，身体中布满麦克斯韦妖，它们用信息带来的负熵，使身体充满高度的生命力。这种信息可能与人的某种精神状态或意识有关。

进一步的问题是，这些信息是来自哪里？谁控制它们？精神或意识是什么？这是科学和哲学的前沿问题，已超出了这篇短文的范围。

（作者为中国科学院院士，原中国科学技术大学、南方科技大学校长）

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