卡西米尔空间能与量子纠缠和胚层诱导视域下的中医气学说
——基于Telocyte细胞、神经细胞的突起和微管骨架的经络假说
宋志方 庞德功 崔志龙 崔亚运 陈曦
（上海海洋大学体育部）
摘要：本文旨在从Telocyte细胞（TC）、神经细胞群作为经络载体细胞的新视角，深入探讨中医气学说的现代物理学、生物学基础。通过分析神经细胞和TC内部蛋白微管骨架和神经细胞树突与轴突、TC端足结构可能产生的卡西米尔力和编码信息，形成了能量与信息复合的“气”，并通过量子纠缠机制在细胞群体中实现波动传导，进而解释了循经感传现象和气功态的生物物理机制。此外，本文还探讨了胚胎发育过程中胚层诱导作用影响神经细胞、TC的分布，从而形成特定的经络系统，为理解中医经络理论提供了全新的科学解释。
关键词：Telocyte细胞；卡西米尔力；量子纠缠；胚层诱导；
中医气学说中医气学说作为中国传统医学的核心理论之一，在数千年的时间直至当代，在常见病、慢性病、多发病及疑难杂症、传染病防治等方面都发挥出了独特作用。但长期以来找不到特别合适的现代科学的精确解释而未被现代医学广泛接受。特别是关于“气”的本质是什么、“循经感传”现象如何发生等问题[1]，是中医基础理论研究的核心问题，也是新时代中医药进一步守正创新、发展走向世界和未来的关键。诚然，在《黄帝内经》《伤寒论》《难经》等中医经典著作对“气”和“循经感传”的现象和理论做出了很多精辟论述，但随着时代的发展和进步，其局限性也越发明显。当代，有很多学者作出了各类的假说，包括，主要有生物场论、能量场论、神经论、体液论、筋膜论、经络免疫论、肥大细胞论等流派[2]。近年来，随着细胞生物学和量子物理学的发展，为探索气的本质和经络的实质提供了新的视角。本文拟结合细胞学中的神经细胞、Telocyte细胞（TC）特性，从基础物理学中的卡西米尔空间能、量子纠缠和胚胎发育学中的胚层诱导视角，对中医气学说中的“气”和“循经感传”进行拟合，并进一步提出今后工作的研究策略。
1.Telocyte细胞、神经细胞与经络载体
近年来，Telocyte细胞（TC）作为一种新型的间质细胞，被越来越多的研究关注[3]。TC是2005年由罗马尼亚著名学者Gherghieeanu等发现的。在形态上，TC最典型的特征是具有1～5个非常细长的念珠状的细胞突起，长度在几十到几百微米之间，TC的细胞体形状通常由其拥有的细胞突起数量决定，当TC具有1个细胞突起时细胞呈梨形，具有2个时呈纺锤状，具有3个细胞突起时胞体呈三角形。细胞突起具有以下结构特点：细胞突起由膨大节段（podom）和细长节段（podomer）交替形成，其宽度不均匀且长度不等，有时具有叉状分支结构；细胞突起的膨大节段内可容纳线粒体、粗面内质网和细胞质膜微囊（caveolae）等结构。细胞凸起可形成网状结构，与周围结构成分广泛联系，主要分布于皮肤及各器官的筋膜或间质的结缔组织中。随后的研究显示TC功能呈现多样化，并与心脏病、肿瘤、肺病、消化疾病等的发生密切相关。Telocyte细胞以其极长的细胞质延伸（端足）和丰富的细胞间连接，被广泛认为是细胞间通信和信号传导的关键细胞类型[4]。这些细胞在人体多部位广泛分布，包括心脏、肺、肠道等，其形态和功能特点使其成为经络载体细胞的理想候选。基于TC的这些特点，中外都有学者提出，它们可能是经络的载体细胞[5,6]。2021年《Microscopy and Microanalysis》(显微术与微量分析)杂志上连续报道了两个相关的研究，研究者利用超微电镜技术和免疫荧光方法，在组织细胞水平上观测比较了Telocyte(TC）与经络实质的形态学共性,显示并分析了胶原纤维束形成的组织微通道及其与TC和“气血通道”的一致性。
神经细胞作为一种已经被较多研究过的体细胞，也被作为经络系统的备选之一[7]。经络实质的神经论认为，经络循行路线与神经分布有一定吻合性，经络现象是神经系统的一种功能(而非特殊结构）。20世纪50年代，研究者在尸体8条经57穴中，发现100%穴位有神经分布，而且与经络线有一定吻合，经络的神经分布多于非经络区。值得注意的是，神经细胞周围也常伴有TC的存在，同时神经细胞存在的轴突、树突，也与TC的端足相似，彼此交联成网。
总之，本文认为，神经细胞和TC群共同交织，就是发生和承载“气”的经络网。
2.基于神经细胞和TC结构产生的卡西米尔力与“气”的形成
现代基本物理学认为，真空中存在零点能，具体可表现为卡西米尔力(Casimir）。它源于量子场论中的真空涨落效应，是微观世界中普遍存在的一种力，已经被实验所证实[8]。卡西米尔力暨真空零点能，产生的形式存在的关键，在于管壁或者平板间距足够小，形成包裹或者隔绝的形式，使得存在空间分割，从而产生零点空间能。在纳米尺度范围内，卡西米尔力有显著表现，能达到一个大气压的等级压强；在微米尺度内也有一定的强度等级。
其能量表示公式为[9]：
对应的卡西米尔力的计算公式为：
卡西米尔力的大小和方向受构型的影响，可以为正，也可以为负，能级变化也非常大。
由于在人体神经细胞和TC中，其内部的蛋白微管骨架内径为5-10纳米，神经轴突通常小于1微米，树突直径在1微米到数微米之间，TC的端足结构直径更小到0.1微米，而且这些细胞结构都为极其细长的封闭结构，已经满足了卡西米尔力和空间能的产生条件。因此，构成细胞骨架的蛋白质微管及神经细胞和TC突起应可以出现卡西米尔力的空间能效应，同时神经细胞群和TC群可能通过特定微管和轴突、端足结构的排列和构型，产生并调控卡西米尔力，从而形成能量与信息复合的“气”。这种“气”不仅具有能量的属性，还承载着细胞间的信息，受到神经细胞的思维或潜意识的影响，通过量子纠缠机制在细胞群体中实现快速、高效的传导。
因此，神经细胞、TC的细胞结构不仅为细胞间的物理连接提供了基础，还可能通过其内部的蛋白微管骨架和细胞突起的变化产生和调控卡西米尔力（空间能）并编码，形成我们所认为的“气”，并受内外环境变化而进一步形成各种不同性质的“气”。
3.量子纠缠与循经感传
量子纠缠，是量子力学中描述了两个或多个粒子之间无论距离多远都能瞬间相互影响的状态，与量子叠加态靠近，它允许粒子在同一时间探索多个路径，从而找到最快的能量传递路径。另一相关概念是退相干，含义是：一个量子系统因为与环境的相互作用而失去其纯量子态的特点，退回到普通状态。
目前在人体内部已经证实存在嗅觉和视觉上的多种量子效应[10]。其中，在基本的生化反应——光合作用中，电子通过量子纠缠在细胞内高效地传递能量。诺奖获得者，物理学家彭罗斯在其著作《皇帝新脑》中认为，细胞骨架中的蛋白质微管发生量子纠缠是人类产生思维乃至灵魂的底层物理机制。
神经细胞和TC中也存在构成细胞骨架的蛋白质微管，特别是神经细胞和TC中还存在大量纤细的凸起，如树突、轴突和端足，链接成复杂的网络，具有适合发生量子纠缠的特性。已有实验证明，利用荧光染料标记了微管内的蛋白质，并通过光学显微镜观察到，当一个微管内的蛋白质发生变化时，另一个微管内的蛋白质也会同时发生相应的变化。这种现象与量子纠缠的特性非常相似。进一步的研究发现，微管内的蛋白质具有一种特殊的结构，可以形成纠缠态。这种纠缠态的形成可能与微管内的量子振动有关，即微管中蛋白质的振动以及与之相连的水分子的振动具有量子性质[10]。
此外，在目前细胞生化过程中，还可以发生量子态的叠加：量子系统可以处于多个状态的叠加态，而当两个量子系统处于叠加态时，它们之间的相互作用可能导致它们进入纠缠状态。例如，当两个光子通过特定的物理过程相互作用时，它们可能会进入纠缠状态。但进入量子纠缠态也需要时间和外部能量输入并调控，这也是《物理评论快报》2024年10月23日文章所表述实验的平均232阿秒的含义。
我们可以认为，通过意识或潜意识调控，在神经细胞和TC群体中，编码释放细胞捕获的卡西米尔力（空间能），从而产生“气”，是细胞进入量子叠加态的初始状态，然后逐阶段的克服阻滞，花费时间与后续网络的神经细胞及TC群进行量子叠加和量子纠缠，从而实现细胞间的能量和信息波动传导。但也会由于外部干扰而脱离纠缠态，发生退相干现象，阻碍气的传导。
这种传导理论不仅解释了中医经络理论中循经感传的现象，包括循经感传的双向传导和跨节传导、阻断、经络全息、动态经络穴位等，还为气功态下人体能量和信息的外部传输，如内气外放和气功催眠，乃至心理学的群体潜意识共鸣提供了理论依据。
4.胚层诱导与经络体系的形成
如果我们认为神经细胞和TC群是“气”发生和传导的基础，但现实是：经络体系并不完全遵循神经系统分布，也不遵循TC的在各器官、肌肉、血管的广泛分布。因此，本文认为经络形成还在于要遵循人体发育规律的胚层诱导。
胚层诱导理论（Embryonic Induction Theory）：是发育生物学中的一个核心概念。人体胚胎发育过程中，从一个受精卵发育成内外中三个胚层，然后相互诱导发育，对细胞分化、器官形成和整体结构布局具有决定性影响[11]。
例如，外胚层主要发育成神经系统和表皮及其附属器“皮毛”等；中胚层则发育成心脏、脾脏、肝脏、肺（大部分）、肾脏，肌肉、骨骼等，内胚层发育成胃、小肠、大肠等。发育过程中，不同胚层之间并不是孤立存在的，而是通过各种信号分子和相互作用机制紧密联系在一起[12]。
本文认为，在胚胎发育过程中，某些神经细胞和TC的连接模式也可能受到这一胚层诱导作用的调控。在发育过程中，形成五脏的中胚层诱导作用促使神经细胞和Telocyte细胞在特定区域聚集并形成特定的连接网络，这些网络在成体阶段演变为中医理论中的经络体系，为“气”的循经传导提供了物质基础，因此“气”的传导以这些已有的网络为主。但在意识引导和外部刺激下，也可以在其他存在神经细胞和TC的区域进行传导。
5.未来研究策略
本文提出的神经细胞群、TC群作为经络载体细胞的观点，以及卡西米尔力、量子纠缠和胚层诱导在中医气学说中的应用，为理解中医经络理论提供了全新的科学视角。然而，这一理论尚需进一步的实验验证和深入研究。
未来的研究可聚焦于以下方面进行验证：
第一，神经细胞群与TC群经络穴位的活性观测。可用荧光标记法和免疫细胞化学反应及电镜、红外热成像、荧光透射等方法观测，揭示“气”感发生、传导及针灸治疗等时刻的形态和精细结构，寻找可能的气传导和经络构成的物质基础。
第二，人体利用卡西米尔空间能的观测。由于目前一般认为人体细胞能量来源还是以氧化呼吸生成ATP为主，无氧糖酵解、磷酸肌酸、脂肪酸氧化和氨基酸代谢等为辅。如能观察或计算出有额外的能量供给，则是有可能实证了人体的空间能利用能力。但观测的精度和方法是主要困难所在。
第三，量子纠缠在细胞间传导的观测。研究细胞骨架和细胞凸起中的蛋白构成、分子构型和原子同位素利用，寻找可能的量子效应点和叠加态。同时，在“气”运行过程中，研究起始量子纠缠的可能性和退相干的边界条件。
第四，建立胚胎发育过程中经络的变形模型。从人体成年后的经络分布，结合胚层发育学原理，建立胚胎发育过程的经络模型，探讨细胞分布和连接模式的动态变化，寻找规律和基础。
随着相关研究的深入和实验技术的不断进步，期待这一理论能够得到更全面的验证和发展，为中医理论的现代诠释和临床应用提供坚实的研究基础。
参考文献
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