除生命科学外，其他自然科学研究的多为非生命物质。医学研究的是生命的特殊物质或与生命相关的物质，它不局限于研究物质的结构，更重要的是研究物质的功能。

1、结构构型的多样性决定了生命功能的复杂性。

在地球生态系统中，没有一种物质的结构构型有生物那么巧夺天工。生命活动结构和功能的最小单元是细胞。细胞通过细胞膜与外界不停地进行合成和分解代谢。无论是细胞膜、细胞核或细胞器都有着十分复杂而独特的构形，就是这样的构型及相互间的密切配合，形成了各种各样的生理功能。就像一把钥匙开一把锁，只要构型对了锁就能打开，而不管钥匙是铁制的、铝制的、还是塑料制成的。同样，酶和底物、受体和配体、抗原和抗体、密码子和反密码子就像钥匙和锁一样，它们靠构型的巧妙契合，从而实现了所参与的反应具有高度的特异性和高效性。通过科学方法人工合成的催化剂远远比不过生物体内催化酶的催化效率，就是因为人工合成者其构型难达体内原装的构型。另外，体外用科学方法合成的东西总是存在左旋右旋，总有互为镜像的手性分子。而生物体内所有的核苷酸、绝大部分的氨基酸以及多数脂肪酸，它们都只有手性分子镜像的一面，其另一面的缺失构成了独特生命现象的对称性残缺，这就使得生命系统的结构和功能远比科学来得复杂。就分子而言，在体外进行科学试验时，通常观察到的是单体分子在执行功能，观察到的肯定是1+1=2；但进入体内后，这些单体功能大分子能够聚集到一起，可以形成各种信号通路，后者通过广泛作用又形成复杂的信息网络，最后的结果可能是1+1>2或1+1<2。另外，为了实现更多的功能，一种分子构型也可再分成若干有极微小变化的亚型或亚类，最后在生物体内的表现为“同分异构”、“同构异功”或“同功异构”。“同构异功”指一种结构同时具有多种功能，这取决于所处的环境条件和体内需要。比如糖皮质激素既有抗炎、抗休克、免疫抑制、调节糖脂代谢和水盐平衡等多种作用。“同功异构”是指一种功能可由不同结构来实现，如升高血糖，相对应的激素有胰高糖素、肾上腺素、糖皮质激素和生长激素等。具体由谁执行，或由哪几个来执行也取决当时的环境条件和体内需要。

2、有机体结构的构型是动态变化的。

不论是宏观或微观，有机体结构的构型是在变化的，比如肺的一呼一吸，心的一跳一停，胃的一缩一张……。整体或器官水平的运动又是由微观细胞或分子的构型变化来实现的。关于价人体器官比如心或胃是在舒张时作功或是在收缩时作功，争论很大。医学工作者多认为是收缩在作功，但搞纯科学的人反对，他们认为是舒张时在作功正像橡皮筋，是拉长时在作功，人死了胃是收缩的，不作功是收缩状态，所以称僵尸嘛。依我看，收缩与舒张都在作功，其发生可能与细胞与分子的构型变化不同而已。细胞和细胞间质每时每刻都在进行新陈代谢，不仅它们的组成成分处于动态的变化之中，各种蛋白质分子的构型在细胞内和细胞间也在不断变化，这种及时的变构使其激活和灭活在瞬间内顺利完成。这与体外科学研究看到的形态不一样，结构构型的改变都不是孤立发生的；在人体内部，构型改变往往涉及到多个相关的层次，或是在细胞、或是在组织、或是在器官。在机体与环境之间，构型的改变往往与环境变化相一致，表现出协调性和适应性，比如天冷了皮肤和肌肉收缩，反之则舒张。

总之，人体各层次、各部分的结构，特别是其构型是发挥各自独特功能的基础，这些结构构型的变化形成了各种功能的多样性，而这些变化的动态性又形成了机体内部与外部环境间的适应性及适应的协调性。结构、构型及变化的动态性又受上一层次的调控来完成，它们相互联系，相互转化，共同完成整体功能的需要。

3、生物体具有对自身结构的自组织能力。

有否自组织能力是生命与非生命的区别或分水岭。生命组织系统对其结构具有自组织能力。其中包括自我组织、自我修复和自我更新，这种自我组织功能是生命生理活动和适应内外环境的基础。生命的任何系统空间结构，无论多么有序、稳定、当受到内外界环境的影响时都会发生部分改变，这种部分的改变，虽然对整体组织结构的稳定性有影响或威胁，但它可以增加生命的适应性。外界因素对机体结构自组织能力的影响呈现两个极端，一是当外部影响力很大，超过了自组织能力，就对整体结构构成威胁，并导致功能紊乱；二是外部影响未达影响生命的正常程序，则形成的是一种刺激，通过自组织能力可以形成新的组织结构。当然，如果自组织能力反应过强就可形成过多的疤痕，甚至肿瘤。

为了实现这种自组织能力，生物体始终处于一种开放状态。医学研究的生命或生物体具有开放系统的一切要素，所有的生命体都能进行物质能量和信息的交换。这不像科学所研究的非生命体，大都属于闭合系统，闭合系统只有少量的能量交换而没有物质交换。孤立的闭合系统在能量交换时会产生熵增加的现象。熵是描述热力学平衡状态的函数，根据这个函数单向变化的性质可以判断系统实际过程进行的方向。熵也是一个系统混乱程度的指标，增加的过程就是系统混乱程度增大的过程。在科学也就是孤立系统中或条件控制下，一切不可逆过程必然朝着熵不断增加的方向进行，这就是熵增加的原理。但医学是开放系统，随着熵增加带来的混乱必然与生物结构功能的有序性相矛盾。怎么办？生物体必须从外界环境不断吸收以食物形式存在的低熵状态的物质和能量，将其转化成低熵状态并把废物排出体外从而保持自身熵比环境更低的水平。这样才能保持自身的有序状态。生命的最大特征有两个，一是终究要死亡；二是动员一切力量拼命反抗死亡来延长生命的周期，这就是我们所说的抗衰老。生命有机体从发育一开始就出现不断增加熵的趋势，并趋于接近最大值的危险状态—死亡。而生命体要摆脱这种死亡的威胁，要活下去，唯一的办法就是通过机体的新陈代谢不断从周围环境中吸取负熵，以减少增加的熵值，来维持一定时间和空间中的有序结构。

生命结构与功能具有特殊性，我们不能借用自然科学的一般理论简单地套用在医学上来解释生命现象。自然科学的那些理论可能在自然科学领域统统管用，“放之四海而皆准”，但放到医学中可就不灵了。长期以来，还原论的机械生命观深刻地影响着我们对生命本质的认识。这种观点认为，一切生命现象都可以还原成物理、化学反应，生命现象并不复杂，只是认识的层次问题。按照这一理论来解释生命现象，遇到了许多长期不能解释的困惑。全世界迄今所知的最小最简单的生命是冰岛北部海下发现的一种古细菌，叫Nanoarch aeum equitans, 它也是由许多执行不同功能的组方组成的复合体。非常简单的例子，我们把一个玻璃罐摔碎，是很容易的，但你要把它重新还原是很难的，基本上是不可能的。当我们把一个生命系统剖分成各个部分时，我们研究的不过是一个死物，或者是一个已经失去了生命的物体。生命，作为系统的整体的性质，已随着剖分的过程而消失殆尽。目前存在的专科细划、专业细化导致人的整体向部分细划，最终的结果是使生命消失或有助于生命的消失。我们可以用各种物质甚至非常好的物质制成原子弹（整体），但当原子弹爆炸后形成无比威力，你能把这种威力和组成物质还原成原子弹吗？显然是不行的。生命是一个典型的复杂系统，它的特征不是各部分、各层次的简单相加，整体特性也不能简单还原，生命是以整体结构的存在而存在，更是以整体功能的密切配合而存在的，这就是医学与科学之别所在。

更需提及的是，不仅用科学理论去解释生命现象和本质出现了问题，就是用现在的医学理论去解释生命现象也出现了偏颇，这就是人们正在用生命的一般规律或某些规律去解释所有的生命规律，或者是用已知的生命规律去解释未知的生命规律；还以西医学的还原思想为例，在通过还原法对物质本质进行研究时经常忽略了一个重要环节，那就是生命的本质不仅存在层次转化、结构和功能，还存在差别协同和整体优化等规律，还存在其他很多活动的机制。前者得到的规律建立在物质元素的内在联系上，而后者得到的规律是物质组成的系统功能与外界的联系上。现今的西医理论对生命的自组织规律揭示得比较完整，并得到超循环理论，协同学理论、结构耗散理论、系统学理论等自然科学理论的支持，但最大的不足是没有揭示出生命的本质规律，更为重要的是没有将其充分整合。依据这些分散的理论建立起来的现今的医学理论常常不能自圆其说，顾此失彼，这是生命本质的完整性和不可分割性决定的。只根据生命本质的某些规律得出的结论，虽然从科学上讲符合生命本质，但从医学上讲这只是触摸到生命本质的组成部分，而不是生命本质的全部内涵。

总之，医学必须遵循生命的本质规律，才能满足生命的需要，生命活动的本质并不像科学那样只由一种规律所支配或决定，它是由多种规律有机地支配，因此需要多种认知工具，如西医、中医、自然科学、人文科学，从各个角度去全面认识生命现象，只有这样医学难题才能得到真正解决，生命健康才能得到真正保障。