人體與自動(dòng)控制系統(tǒng)

自動(dòng)控制系統(tǒng)分開環(huán)控制系統(tǒng)和閉環(huán)控制系統(tǒng)。

例如：一臺洗衣機(jī)就是一個(gè)開環(huán)控制系統(tǒng)。當(dāng)啟動(dòng)開關(guān)撥定后，洗衣機(jī)“浸濕、洗滌、漂清和脫水就依據(jù)設(shè)定的時(shí)間程序依次進(jìn)行，既不能對輸出量（如衣服的清潔程度、脫水程度）進(jìn)行檢測，也不能根據(jù)輸出量來自動(dòng)調(diào)整洗衣程序。由這個(gè)例子就可以看出若系統(tǒng)的輸出量不被引回來對系統(tǒng)的控制部分產(chǎn)生影響。這樣的系統(tǒng)就是開環(huán)控制系統(tǒng)。

而電冰箱卻是一個(gè)閉環(huán)控制系統(tǒng)。由于電冰箱的保溫壁要與外界交換熱量、電冰箱內(nèi)放置的食物有增減，因而電冰箱內(nèi)的溫度會(huì)發(fā)生變化，而這種變化通常是無法確定的，因此，要保持電冰箱內(nèi)的溫度恒定，就必須隨時(shí)自動(dòng)測量輸出量（電冰箱內(nèi)的溫度），并根據(jù)電冰箱內(nèi)的溫度采用溫度負(fù)反饋來控制電冰箱內(nèi)壓縮機(jī)的工作狀態(tài)：當(dāng)電冰箱內(nèi)溫度高于設(shè)定溫度時(shí)，就自動(dòng)閉合開關(guān)，啟動(dòng)壓縮機(jī)而制冷，以便將電冰箱內(nèi)的溫度控制到設(shè)定溫度；當(dāng)電冰箱溫度降低到設(shè)定溫度時(shí)，系統(tǒng)就自動(dòng)切斷開關(guān)，停止壓縮機(jī)工作而不再制冷。如此循環(huán)往復(fù)，使電冰箱內(nèi)的溫度保持在設(shè)定溫度而達(dá)到平衡。這種輸出量（這里是電冰箱內(nèi)的溫度）通過反饋環(huán)節(jié)返回來作用于控制部分，形成閉環(huán)系統(tǒng)，稱之為閉環(huán)自動(dòng)控制系統(tǒng)。

當(dāng)然，人體這部自動(dòng)控制系統(tǒng)，比電冰箱要復(fù)雜得多。我們?nèi)梭w有多種平衡（對應(yīng)多種期望值或叫正常值），如體溫平衡、血糖平衡、體液酸堿度平衡、營養(yǎng)平衡、消化道微生物平衡等等。

例如，人體的體溫期望值為37攝氏度上下，如果因故超過37攝氏度，健康的人體就會(huì)啟動(dòng)體溫負(fù)反饋環(huán)節(jié)使體溫降下來；當(dāng)體溫低于37攝氏度時(shí)，就會(huì)通過負(fù)反饋環(huán)節(jié)使體溫升上去。所以我們說，人類每個(gè)個(gè)體是一部負(fù)反饋閉環(huán)自動(dòng)控制系統(tǒng)。

至于是否為“高度靈敏”，就要看個(gè)體的健康狀況。健康的個(gè)體，遭遇到體溫升高的“外邪”時(shí)，就能高靈敏度地很快將體溫控制在正常值；而亞健康的個(gè)體，則不容易通過自身的調(diào)節(jié)，抵御“外邪”、將體溫調(diào)節(jié)到正常值，需要在“外援”（即藥物）的作用下，才能將體溫控制??；至于病入膏肓之體，遇到外界擾動(dòng)，“外邪”入侵時(shí)，既不能自動(dòng)調(diào)節(jié)，也不能在藥物幫助下，將體溫調(diào)節(jié)到正常值，從控制論的角度來說，該自動(dòng)控制系統(tǒng)將報(bào)損，從醫(yī)學(xué)角度來說，該病人已經(jīng)病危。

1995年以來，我因患病多次住院，閑暇時(shí)，曾與幾位有真知灼見的醫(yī)師悟?qū)?，就如何認(rèn)識人類自身開展過深入探討。我從物理、自控的角度，醫(yī)師從生理、病理的角度進(jìn)行闡述，往往殊途同歸，結(jié)果兼容互補(bǔ)，還約定共同撰文，像麥克斯韋描寫電磁場那樣去科學(xué)地、客觀地描繪人體，但因時(shí)間匆匆，終未成事?，F(xiàn)在，雖已到逝者如斯、斜陽西渡之時(shí)，仍然在聽流水潺潺、望山巒起伏之余，自行涂鴉，亦感志得意滿也！