王远东-用混沌生物学的观点看当前的肿瘤治疗(2)

2019-06-17 17:25

中国临床肿瘤学教育专辑 (2007) 601 创,混浊控制则是由美国马里兰大学三位物理学家Ott、Grebogi和Yorke从理论上提出了参数小微扰方法(简称为OGY方法),使混沌控制引起了世界性的广泛关注。同年,Ditto及其同事很快利用OGY法首次在一个物理系统上,即对磁弹性体混沌系统实现了周期1的稳定控制。这些先驱性的工作表明,混沌控制与同步完全可以稳定地实现,为肿瘤的控制和治疗带来了曙光。

混沌系统的最大特征——“蝴蝶效应”显示混沌系统对初值条件的微小变化,表现出来的强烈反响,长时间后产生大相径庭的行为特征,正好可以被巧妙地用来实现对混沌的控制,从而发展起来了一大类控制混沌的小微扰控制法。OGY方法具体实现方法为:先由低周期轨道起步,逐步筛选出混沌吸引子上的一些不稳定周期轨道,当系统靠近不动点时,对参数值进行微扰,利用对参数所允许的最大扰动量,随时间作适当调整,迫使所选的轨道移向不动点,经过多次反复调整,最终可使所需的周期轨道稳定在期望点上,即消除了系统混沌态。

OGY方法有很多优点是,对于肿瘤体生命特征混沌控制最有吸引力的是:(1)无须预先知道或研究系统的动力学模型,庞加莱映像可由实验测量的时间序列用延迟坐标法来获得;(2)对映像迭代所需的计算量最少,即控制代价小;(3)所需的参数变化很少,即考虑的因素较少;(4)必须估算所需的不稳定不动点的某些性质,但是可以粗估即可。在特征值及特征矢量测量不精确的情况下也可以实现混沌控制。

由于目前对肿瘤体生命特征混沌还很缺乏研究,更缺乏其动力学模型研究,因此OGY方法非常适合肿瘤治疗目前现状。研究肿瘤生命体混沌特征是目前控制肿瘤的关键步骤,有了对其深入的了解,就可以应用这种微扰控制法控制肿瘤生命体。采用诸如分子靶向治疗等手段作为微扰加入,监视肿瘤生命体的混沌特征,将其控制在一个特定的轨道上,使其“生病”,而最终导致其没有生命活力而自行“饿死”或者被免疫系统控制而处于休眠状态。新的观念——肿瘤的混沌态治疗的出现,才有可能将肿瘤治疗推进到一个新的发展阶段,为打破目前治疗状态的尴尬局面带来一丝曙光。

八、 结论

(一) 肿瘤的产生原因,是由于本来规则的蛋白质复制在外界刺激的作用了产生了混沌了运动,导致了复制的结果出现了畸形,肿瘤的生命体出现了蓬勃发展的趋势所致的;

(二) 目前对于肿瘤治疗的方法,依然还是着眼于清除癌细胞、杀死癌细胞这种简单低级的观念上,因此,对于中晚期肿瘤病人,根本无法控制其癌细胞的扩散而显得无能为力;

(三) 为此对于肿瘤治疗提出了一种新的方向,即从根本上抑制肿瘤体的生命体特征,使其“生病”而消亡,才有可能真正治愈肿瘤。

(四) 指明了目前肿瘤生命体混沌特征和动力学模型,是目前治疗肿瘤的关键因素之一,有了这些基本研究,就可以采用技术手段控制其发展,直到最终消亡。

参考文献

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