なぜ医学は数学モデルを持とうとしないのでしょうか

質問

なぜ医学は数学モデルを持とうとしないのでしょうか?

私は工学出身ですが、数学モデルを持たない・持とうとしない医学は科学ではないと認識しています。
医学・理学・工学に従事している方からのご意見を伺いたいです。

参考: 医学が科学的であるための条件とは何でしょう？そして、現代医学はその条件を充たしているでしょうか。
http://okwave.jp/qa/q6072817.html

回答No.5

remonpakira

少し補足をしてください。

>>一般に定量的分析が科学的であると考えられていますが、
>>ほとんどの病気は、ある物理法則にもとづく定性的変化です。
>>物理法則によって説明できれば、真正科学といえるだろう。副作用もなく、
>>即効的治癒の可能性が。物理法則によって起きている現象であれば予測可能でしょう、
>>予測不可能な物理法則なんてあるでしょうか。
>>物理法則に従っているのであれば、
>>その法則を応用して治療をすれば、ほぼ完全な治療が行えるだろう。

病気は範囲が広いのでとりあえず内分泌異常にしぼって。

例えば、糖代謝異常の１つである

グルコース6リン酸デヒドロゲナーゼ欠損症は、
ペントースリン酸経路の中の
グルコース6リン酸→6ホスホグルコノラクトンの反応を進める酵素が遺伝的に欠損して
反応が進まないため、代謝産物であるNADPHが産生されず、
NADPHの還元作用により還元されるGSSGが還元されずグルタチオンが不足、
活性酸素が増えるため、溶血性貧血になるという病態です。

グルコース6リン酸デヒドロゲナーゼが遺伝的に欠損しているんです。
そしてそれを改善することは今の医学にはできません。
代謝異常はこのようなものばかりです。
これをどう物理的にとらえ、
>>物理法則に従っているのであれば、
>>その法則を応用して治療をすれば、ほぼ完全な治療が行えるだろう。
となるのか？
この部分がわかりません。補足をしてください。

お礼

ご質問ありがとうございます。

(参考として貼っている記事は私のものではございませんが、)回答いたします。

> 例えば、糖代謝異常の１つである
>
> グルコース6リン酸デヒドロゲナーゼ欠損症は、
> ペントースリン酸経路の中の
> グルコース6リン酸→6ホスホグルコノラクトンの反応を進める
> 酵素が遺伝的に欠損して
> 反応が進まないため、代謝産物であるNADPHが産生されず、
> NADPHの還元作用により還元されるGSSGが還元されずグルタ
> チオンが不足、
> 活性酸素が増えるため、溶血性貧血になるという病態です。

「グルコース6リン酸→6ホスホグルコノラクトンの反応を進める酵素」の欠損度合いを変数化すれば、「症状の数学モデル化」は可能ではないでしょうか?
その解決策が存在するかどうかは、「科学」とは独立した問題でしょう。
(「0×xを満たすxは何か」という問題と相似しています。)
むしろ、 「グルタチオンが不足」することによって、如何に「活性酸素が増える」かを数式化して解決策を探れば、それは「科学的」であると思います。

回答No.4

TANUHACHI

幾つか基本的な質問をさせていただくことをお許し下さい。
(1)あなたは「科学」に属する学問分野を幾つに分けることが出来るかご存知ですか？
(2)「科学」を「科学たらしめる最大の要素」は何に求めるとお考えですか？
そして最大の論点として
(3)「数学モデル」で全てをパターン分類することが可能とされる根拠は何ですか？
(4)もし「どのパターンにも分類できないモノ」が残った時に、「分類不能」と呼ばれる存在自体をどの様に「合理的に」説明し、どの様な根拠を提示しますか？。

　これらに対するあなたの答及び言葉は文面及び引用されているサイトでの主張から容易に想像できる言葉は「シェーマ」と「想定外」です。前者は文字どおりには「枠組み」という言葉ですが、これに対して「その枠からはみ出したモノをどう理解し、どう対応するか」が「科学の抱える課題」でもあるとの認識を持ち合わせてもいるでしょう。もし持ち合わせてもいない、そんな可能性はゼロに等しい、と仰るのであれば、その根拠を明示してからでないと、納得を得ることも困難でしょう。「科学」の結論は「実験室の中での結果」だけで成り立つ性質のモノと呼べるでしょうか？。そこで得られた結論が実験室から別の条件(例えば実社会)下でもそのまま通用するでしょうか？。
　抑も「科学」の目的は何でしょうか？。「科学」の対象は何でしょうか？。そしてそこから読み取ることの出来る「科学の存在意義」は何でしょうか？。これまでの人類の歴史を通じて「科学は全てを明らかにしてくることが出来たでしょうか？」。卑近な例を挙げるならば「人工知能」なる存在が現実の形として私達の眼前に存在するでしょうか？。日本でもかつて「ICOT」「TRON」と呼ばれる実験が行われていましたが、共に挫折してしまいました。その理由が何だったかご存知ですか。人工知能を作る以前に「知能」そのものが未だ全貌を解明されていなかったことが主因でした。仮に知識の構造が理解されていたとしても知性との関係を数値で全面的に把握することなど凡そ不可能でしょう。
　君の様に「全てを知った」はずの人間が実は何も知らなかったことに気付くのがJohann Wolfgang von Goetheの「ファウスト」です。「知らなかったこと」は別の表現をするならば「自分の世界の外にある世界を知る」という行為であり、認識としての一歩を踏み出すことと同意義の言葉です。
　この質問設定に関しても君は誤謬を犯している。曰く「医学・理学・工学に従事している方からのご意見」として他の学問分野からの意見など眼中にはないなどの大きな過ちを犯している。
　これは「学問を学んだ者」としてはとても不幸で恥ずべき姿だ。僕は会社の許可を得て、大学と大学院で「歴史学」それも「日本史学」の特任教授を務めさせていただいているが、ゼミのメンバーには様々な学部からの学生も数多く在籍している。大学院には他大学の出身学生も数多い上に海外からの留学性もいる。そのことが逆に刺激を与えていることも確かだ。一つの対象を考究する上で多様な視点からモノを見ることは学問を志す者にとっての基本的スタンスであることを思い出して欲しい。一つの物差しが全てに適用されるなどとは「信仰並の観念的認識」としか喩えようがない。

お礼

ご回答ありがとうございます。

>(4)もし「どのパターンにも分類できないモノ」 が残った時に、「分類不能」と呼ばれる存在自 体をどの様に「合理的に」説明し、どの様な根 拠を提示しますか？。

「モデル化できないものが存在する」という前提に立つこと自体が、科学者としての必要条件を満たしていないと考えます。
(上記回答はご質問の(1)～(3)を包含していると考えておりますが、不十分でしたら別途ご質問いただきたくお願いいたします。)

※あくまでも私の認識する「科学者のポリシー」の話ですので、それに対する反論をお願いいたします。
※お手数ですが、どんな「科学」の分野に従事している(されていた)か、お教え願えますでしょうか?

回答No.3

R_Earl

> 私は工学出身ですが、数学モデルを持たない・持とうとしない医学は科学ではないと認識しています。
> 医学・理学・工学に従事している方からのご意見を伺いたいです。

「数学モデル」ってなんでしょうか。そこが分からないので合っているか分かりませんが、
工学にも数学モデルを持たないような分野がある気がします。
例えばですが、ソフトウェア工学で出てくる開発モデルは、
それほど数学と関係が無いと私は思います。

世の中にはモデル化が難しい事象もありますし、数学も万能ではありません。
なので数学モデルが無い科学があるのは仕方ない事だと思います。

お礼

ご回答ありがとうございます。

> 「数学モデル」ってなんでしょうか。

算術演算または論理演算が可能な、 所謂「数式化した」表現を指しております。 (後述のご質問から、ご認識に齟齬はないと思っております。)

> 例えばですが、ソフトウェア工学で 出てくる開発モデルは、それほど数学と関係が無いと私は思います。

仰る通りで、経営工学なども同様に 「非科学的」と認識しております。
(アプローチとして「学術的」ではあると思います。)

> 世の中にはモデル化が難しい事象もありますし、数学も万能ではありません。

完全なモデル化は不可能でも、数学モデルによる近似化は可能であると考えております。 例えば機械学習を用いた近似化で あっても、「機械学習を行うための 数学モデル」は存在します。

回答No.2

井口 豊（@Iguchi_Y）

私は医学が専門ではないが，外国には，モデルで考えようとする医学分野あるのでは？

例えば，
Mathematical Models in Medicine
なんて，なんと1100ページの本もある。

http://www.amazon.co.jp/Mathematical-Models-Medicine-Epidemics-Mathematics/dp/0080346928

お礼

ご回答ありがとうございます。
また、前向きな情報をいただき、ありがとうございます。

書籍説明のアブストラクトしか読んでおりませんが、そこに記載されている「生命科学」や「薬学」が数学的アプローチを行っていることは存じ上げております。
しかし、「医学」に関しては、定性的仮説と臨場実験による検証以外のアプローチが存在するかは存じ上げません。
(「学術的アプローチ」ではあると思いますが。)

回答No.1

waindame

非常にポピュラーな病気でも、統計処理を出来るほどには症例が多くない。

パラメータを変化させたりの人体実験が出来ない。
人体はパラメータが多いので整理しにくい。

珍しい病気だと１例でも学会発表できるので、数学モデルなど必要でない。

お礼

ご回答ありがとうございます。

「数学モデルが必要ない」と思っている時点で、「科学者」としての素養に欠くと思います。
例えば哲学など、アプローチ自体は「学術的」であっても、それが「科学的」であるとは思えません。