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物質(zhì)的空間分布狀態(tài)與時(shí)間的函數(shù)關(guān)系

2020-04-28 08:00:46王文磊
關(guān)鍵詞:生物體雜交時(shí)刻

王文磊

(武漢大學(xué) 生命科學(xué)學(xué)院,湖北 武漢 430072)

本文用加坐標(biāo)的方法量化細(xì)分了無(wú)窮小和無(wú)窮大,指出只要能在坐標(biāo)系中打出坐標(biāo)點(diǎn),就一定能用連接坐標(biāo)點(diǎn)的方法得到連續(xù)可導(dǎo)的函數(shù)圖像和關(guān)系式,指出物質(zhì)的所有物理屬性變量都與空間坐標(biāo)變量和時(shí)間變量存在著函數(shù)對(duì)應(yīng)關(guān)系,將物質(zhì)與空間和時(shí)間徹底聯(lián)系了起來(lái)。

1 可變?cè)B續(xù)可導(dǎo)函數(shù)

分層無(wú)窮?。航^對(duì)值比任何一個(gè)正實(shí)數(shù)都還要小的非零量是一層無(wú)窮?。唤^對(duì)值比任何一個(gè)一層無(wú)窮小的絕對(duì)值都還要小的非零量是二層無(wú)窮?。唤^對(duì)值比任何一個(gè)二層無(wú)窮小的絕對(duì)值都還要小的非零量是三層無(wú)窮小等等,依此無(wú)限類(lèi)推。

分層無(wú)窮大:絕對(duì)值比任何一個(gè)正實(shí)數(shù)都還要大的量是一層無(wú)窮大;絕對(duì)值比任何一個(gè)一層無(wú)窮大的絕對(duì)值都還要大的量是二層無(wú)窮大;絕對(duì)值比任何一個(gè)二層無(wú)窮大的絕對(duì)值都還要大的量是三層無(wú)窮大等等,依此無(wú)限類(lèi)推。

同一層的無(wú)窮小或無(wú)窮大可以像實(shí)數(shù)軸一樣進(jìn)行細(xì)分,它們與原不包含零的實(shí)數(shù)軸組成分層實(shí)數(shù)軸。

圖1 分層實(shí)數(shù)軸

如圖1,x軸是不包含零的實(shí)數(shù)軸,y軸的坐標(biāo)表示層數(shù)(負(fù)數(shù)表示無(wú)窮小,正數(shù)表示無(wú)窮大),x軸上點(diǎn)A,也就是實(shí)數(shù)1可以表示為N(1,0),點(diǎn)B表示的無(wú)窮小量可以表示為N(1,-1),點(diǎn)C表示的無(wú)窮大量可以表示為N(1,1)。1除以無(wú)窮小量N(1,-1),等于一個(gè)無(wú)窮大量N(1,1),用除法表示就是:1÷N(1,-1)=N(1,0)÷N(1,-1)=N(1÷1,0+1)=N(1,1)。任何一條實(shí)數(shù)軸上的點(diǎn)所表示的量,與無(wú)窮大N(1,1)相乘后,就“上升”為高一層實(shí)數(shù)軸上相同橫坐標(biāo)的點(diǎn)所表示的量,與無(wú)窮小N(1,-1)相乘后,就“下降”為低一層實(shí)數(shù)軸上相同橫坐標(biāo)的點(diǎn)所表示的量??梢灾槐A魓軸和y軸,這樣縱坐標(biāo)就不僅僅局限于整數(shù),可以有像N(72,-0.3)、N(2,9.27)這樣的無(wú)窮小和無(wú)窮大(稱(chēng)為二元無(wú)窮小、二元無(wú)窮大)。

分層三元無(wú)窮?。航^對(duì)值比任何一個(gè)二元無(wú)窮小的絕對(duì)值都還要小的非零量是一層三元無(wú)窮??;絕對(duì)值比任何一個(gè)一層三元無(wú)窮小的絕對(duì)值都還要小的非零量是二層三元無(wú)窮?。唤^對(duì)值比任何一個(gè)二層三元無(wú)窮小的絕對(duì)值都還要小的非零量是三層三元無(wú)窮小等等,依此無(wú)限類(lèi)推。

分層三元無(wú)窮大:絕對(duì)值比任何一個(gè)二元無(wú)窮大的絕對(duì)值都還要大的量是一層三元無(wú)窮大;絕對(duì)值比任何一個(gè)一層三元無(wú)窮大的絕對(duì)值都還要大的量是二層三元無(wú)窮大;絕對(duì)值比任何一個(gè)二層三元無(wú)窮大的絕對(duì)值都還要大的量是三層三元無(wú)窮大等等,依此無(wú)限類(lèi)推。

繼續(xù)進(jìn)行分層定義,可以將坐標(biāo)從二元擴(kuò)展至三元、四元,乃至無(wú)窮,比如N(72,-0.3,7)、N(2,0.3,7,-9),等等。多元坐標(biāo)實(shí)數(shù)的基本運(yùn)算規(guī)則為:(1)從左到右,除第一個(gè)坐標(biāo)外的其他坐標(biāo)都對(duì)應(yīng)相等的,才能加減;(2)坐標(biāo)個(gè)數(shù)相等的才能乘除,乘除時(shí)第一個(gè)坐標(biāo)乘除,其他坐標(biāo)加減;(3)第一個(gè)坐標(biāo)不能為零。例如(X≠0,Z≠0,A≠0):

N(X,Y,W)+N(Z,Y,W)=N(X+Z,Y,W)

N(X,Y,W)—N(Z,Y,W)=N(X—Z,Y,W)

N(X,Y,Z)×N(A,W,R)=N(X×A,Y+W,Z+R)

N(X,Y,Z)÷N(A,W,R)=N(X÷A,Y—W,Z—R)

圖2 可變?cè)B續(xù)可導(dǎo)函數(shù)圖像例一

如圖2,一元函數(shù)圖像(線段AO)是連續(xù)可導(dǎo)的,一元函數(shù)圖像(線段CD)也是連續(xù)可導(dǎo)的,點(diǎn)C無(wú)限趨近于點(diǎn)O,點(diǎn)C和點(diǎn)O之間的距離為無(wú)窮小,整體函數(shù)圖像(折線段AOCD)可不可以也是連續(xù)可導(dǎo)的呢?在沒(méi)有分層無(wú)窮小等概念前,點(diǎn)O到點(diǎn)C的區(qū)域,沒(méi)有進(jìn)一步分析的數(shù)學(xué)工具,因此無(wú)法證明點(diǎn)O和點(diǎn)C之間可以存在光滑曲線段相連接。

圖3 例一的放大圖像

有了分層無(wú)窮小等概念,可以將點(diǎn)O到點(diǎn)C的距離看成一個(gè)無(wú)窮小[比如為N(7,-1)],這兩點(diǎn)雖然看起來(lái)像是重合的,但在這兩點(diǎn)之間是可以存在光滑曲線段連接的。如圖3,將圖像“放大”后[比如兩點(diǎn)間距離放大N(1,1)倍],可以看到,可以存在一條光滑曲線段OC將兩點(diǎn)連接起來(lái),且曲線段OC與線段AO相切,點(diǎn)O為切點(diǎn),曲線段OC與線段CD相切,點(diǎn)C為切點(diǎn)。圖2的折線段AOCD,可以看成是由線段AO、光滑曲線段OC和線段CD組成,該整體函數(shù)圖像在點(diǎn)O處和點(diǎn)C處都可導(dǎo),整體函數(shù)圖像既處處連續(xù)又處處可導(dǎo),它是連續(xù)可導(dǎo)函數(shù)。

圖4 可變?cè)B續(xù)可導(dǎo)函數(shù)圖像例二

圖5 例二的放大圖像

如圖4,在三維坐標(biāo)系中一元函數(shù)圖像(線段OA)是連續(xù)可導(dǎo)的,二元函數(shù)圖像(光滑曲面CBD)也是連續(xù)可導(dǎo)的,點(diǎn)C無(wú)限趨近于點(diǎn)A?!胺糯蟆焙笕鐖D5,可以存在光滑曲線段AC(一元或二元函數(shù)圖像),曲線段AC與線段OA相切,點(diǎn)A為切點(diǎn),曲線段AC在點(diǎn)C的切線,在曲面CBD在點(diǎn)C的切平面上。圖4的函數(shù)圖像,可以看成是由線段OA、光滑曲線段AC和光滑曲面CBD組成,該整體函數(shù)圖像在點(diǎn)A處和點(diǎn)C處可導(dǎo),整體函數(shù)圖像既處處連續(xù)又處處可導(dǎo),它是連續(xù)可導(dǎo)函數(shù)。

圖3表示的函數(shù),其函數(shù)變量的個(gè)數(shù)是固定的(2個(gè)),這種函數(shù)是固定元函數(shù),圖5表示的函數(shù),其函數(shù)變量的個(gè)數(shù)是變化的(2個(gè)變?yōu)?個(gè)),這種函數(shù)是變化元函數(shù),固定元函數(shù)和變化元函數(shù)統(tǒng)稱(chēng)為可變?cè)瘮?shù),可變?cè)瘮?shù)就是指函數(shù)變量的個(gè)數(shù)允許變化的函數(shù)。處處連續(xù)可導(dǎo)的可變?cè)瘮?shù),就是可變?cè)B續(xù)可導(dǎo)函數(shù)。圖3和圖5表示的函數(shù)就是兩個(gè)可變?cè)B續(xù)可導(dǎo)函數(shù)。

2 時(shí)間和空間函數(shù)原理

時(shí)間和空間函數(shù)原理:

(1)任何可以測(cè)量物理量的事物的運(yùn)動(dòng)變化過(guò)程,都可以表示為可變?cè)B續(xù)可導(dǎo)函數(shù)t=G(x1,x2,x3,…,xn),n≥3且n∈Z,Z表示自然數(shù)集,t表示時(shí)間,x表示事物的各項(xiàng)物理屬性,包括但不限于空間三維坐標(biāo)(x1,x2,x3)。

(2)將組成物質(zhì)體的微觀粒子的質(zhì)量、電量等物理屬性,引入以上函數(shù)后可知,任何物質(zhì)體的運(yùn)動(dòng)變化過(guò)程,都可以表示為可變?cè)B續(xù)可導(dǎo)函數(shù)t=G(x1,x2,x3,…,xn),n≥5且n∈Z,x表示微觀粒子的各項(xiàng)物理屬性,包括但不限于空間三維坐標(biāo)、質(zhì)量和電量。

(3)因?yàn)榭臻g三維坐標(biāo)變量加上質(zhì)量、電量等物理屬性的變量,共同確定了物質(zhì)的空間分布狀態(tài),由t=G(x1,x2,x3,…,xn)可知,時(shí)間與物質(zhì)的空間分布狀態(tài)存在著函數(shù)對(duì)應(yīng)關(guān)系;或者說(shuō),物質(zhì)不可能脫離空間和時(shí)間而單獨(dú)存在,物質(zhì)、空間和時(shí)間,三位一體緊密聯(lián)系不可分離。

根據(jù)量子力學(xué)理論(海森堡測(cè)不準(zhǔn)原理等),在任一時(shí)刻微觀粒子的空間坐標(biāo),只是表示在這一時(shí)刻出現(xiàn)在這里的概率相對(duì)最大而已。描述物質(zhì)體變化規(guī)律的可變?cè)B續(xù)可導(dǎo)函數(shù),實(shí)際是概率函數(shù)。

3 生物雜交的函數(shù)表達(dá)式

生物體的生長(zhǎng)變化過(guò)程可以用可變?cè)B續(xù)可導(dǎo)函數(shù),即生物體函數(shù)t=G(x1,x2,x3,…,xn)來(lái)表示。生物體在任何時(shí)間段的任何組成部分,如卵子、精子、受精卵細(xì)胞、胚胎干細(xì)胞、某段基因等,都是在“特定時(shí)間段”和“特定空間段”的“特定物質(zhì)組合”,各組成部分所對(duì)應(yīng)的函數(shù)圖像都是生物體函數(shù)圖像的局部圖像??勺?cè)B續(xù)可導(dǎo)函數(shù)的圖像(例如y=x2的圖像),結(jié)合分層無(wú)窮小等概念可知,該圖像(光滑曲線)上任何一部分局部圖像(曲線段),都包含了整個(gè)函數(shù)圖像的全部的斜率組合信息(運(yùn)動(dòng)變化規(guī)律信息)。這就是為什么一個(gè)小小的受精卵細(xì)胞,包含有生物體全部的生物遺傳信息的函數(shù)解釋。

圖6 物質(zhì)雜交結(jié)合過(guò)程中時(shí)間的變化

如圖6,將卵子A的誕生時(shí)刻和精子D的誕生時(shí)刻,看成對(duì)應(yīng)于同一條時(shí)間軸的原點(diǎn)O,以A與D雜交結(jié)合成功時(shí)刻距離原點(diǎn)的時(shí)間,為A在雜交結(jié)合成功時(shí)刻的“生物時(shí)間”(t=a),以D與A雜交結(jié)合成功時(shí)刻距離原點(diǎn)的時(shí)間,為D在雜交結(jié)合成功時(shí)刻的“生物時(shí)間”(t=d)。以受精卵細(xì)胞R誕生的時(shí)刻距離原點(diǎn)的時(shí)間,為R的“起點(diǎn)時(shí)間”。假設(shè)A的生物體函數(shù)為t=K(x1,x2,x3,…,xn),A由m個(gè)微觀粒子組成,A在雜交結(jié)合成功時(shí)刻的m個(gè)坐標(biāo)點(diǎn)為(a,x1a1,x2a1,x3a1,…,xna1)、(a,x1a2,x2a2,x3a2,…,xna2)、…、(a,x1am,x2am,x3am,…,xnam)。假設(shè)D由w個(gè)微觀粒子組成,D的生物體函數(shù)為t=J(x1,x2,x3,…,xn),D在雜交結(jié)合成功時(shí)刻的w個(gè)坐標(biāo)點(diǎn)為(d,x1d1,x2d1,x3d1,…,xnd1)、(d,x1d2,x2d2,x3d2,…,xnd2)、…、(d,x1dw,x2dw,x3dw,…,xndw)。則有以下m+w個(gè)等式:

0=K(x1a1,x2a1,x3a1,…,xna1)-a

0=K(x1a2,x2a2,x3a2,…,xna2)-a

……

0=K(x1am,x2am,x3am,…,xnam)-a

0=J(x1d1,x2d1,x3d1,…,xnd1)-d

0=J(x1d2,x2d2,x3d2,…,xnd2)-d

……

0=J(x1dw,x2dw,x3dw,…,xndw)-d

R對(duì)應(yīng)的生物體函數(shù)假設(shè)為t=Q(x1,x2,x3,…,xn),已知m+w個(gè)坐標(biāo)點(diǎn)在n維空間坐標(biāo)系中的坐標(biāo)點(diǎn)為(x1a1,x2a1,x3a1,…,xna1)、(x1a2,x2a2,x3a2,…,xna2)、…、(x1am,x2am,x3am,…,xnam)和(x1d1,x2d1,x3d1,…,xnd1)、(x1d2,x2d2,x3d2,…,xnd2)、…、(x1dw,x2dw,x3dw,…,xndw),該m+w個(gè)n維空間坐標(biāo)點(diǎn)形成的n維空間圖像,在時(shí)間軸上的投影數(shù)值,就是R誕生時(shí)刻對(duì)應(yīng)的“起點(diǎn)時(shí)間”。將m+w組變量的數(shù)值代入t=Q(x1,x2,x3,…,xn)后,要求存在一個(gè)t值,使得:

t=Q(x1a1,x2a1,x3a1,…,xna1)

t=Q(x1a2,x2a2,x3a2,…,xna2)

……

t=Q(x1am,x2am,x3am,…,xnam)

t=Q(x1d1,x2d1,x3d1,…,xnd1)

t=Q(x1d2,x2d2,x3d2,…,xnd2)

……

t=Q(x1dw,x2dw,x3dw,…,xndw)

并且:

0=K(x1a1,x2a1,x3a1,…,xna1)-a

0=K(x1a2,x2a2,x3a2,…,xna2)-a

……

0=K(x1am,x2am,x3am,…,xnam)-a

0=J(x1d1,x2d1,x3d1,…,xnd1)-d

0=J(x1d2,x2d2,x3d2,…,xnd2)-d

……

0=J(x1dw,x2dw,x3dw,…,xndw)-d

可以看出只有t恒等于0時(shí),以上等式才能恒成立?;蛘哒f(shuō),要使m+w個(gè)n維空間坐標(biāo)系中的坐標(biāo)點(diǎn)都是某個(gè)函數(shù)圖像上的點(diǎn),那么這個(gè)函數(shù)關(guān)系式只能為:

0=Q(x1,x2,x3,…,xn)=[K(x1,x2,x3,…,xn)-a][J(x1,x2,x3,…,xn)-d]

所以R的“起點(diǎn)時(shí)間”恒定為零,R對(duì)應(yīng)的生物體函數(shù)為:

t=[K(x1,x2,x3,…,xn)-a][J(x1,x2,x3,…,xn)-d] ,并且當(dāng)t=0時(shí),對(duì)應(yīng)的m+w個(gè)坐標(biāo)點(diǎn)(可以稱(chēng)為R的“初始坐標(biāo)點(diǎn)”)為:(0,x1a1,x2a1,x3a1,…,xna1)、(0,x1a2,x2a2,x3a2,…,xna2)、…、(0,x1am,x2am,x3am,…,xnam)和(0,x1d1,x2d1,x3d1,…,xnd1)、(0,x1d2,x2d2,x3d2,…,xnd2)、…、(0,x1dw,x2dw,x3dw,…,xndw)。 “初始坐標(biāo)點(diǎn)”表明R的生物體函數(shù)關(guān)系式,還要受到A和D在雜交結(jié)合成功時(shí)刻的物質(zhì)條件的限制。

R的生物體函數(shù)t=[K(x1,x2,x3,…,xn)-a][J(x1,x2,x3,…,xn)-d],是其“母親函數(shù)”和“父親函數(shù)”的“結(jié)合嵌套”,同時(shí)引入了“生物時(shí)間”a和d以及“初始坐標(biāo)點(diǎn)”。這就是在兩性繁殖中,“母親”和“父親”的生物遺傳信息,可以通過(guò)自己的后代遺傳下去,又會(huì)有所變異的函數(shù)解釋。同一對(duì)父母所生的哥哥和弟弟(或姐姐和妹妹),他們的“母親函數(shù)”和“父親函數(shù)”雖然相同,但雜交結(jié)合成功時(shí)刻卵子的“生物時(shí)間”、精子的“生物時(shí)間”不相同,“初始坐標(biāo)點(diǎn)”不相同。因此同一對(duì)父母絕對(duì)不可能生出一模一樣、基因相同的哥哥和弟弟(或姐姐和妹妹)。而同卵雙胞胎是由同一個(gè)受精卵細(xì)胞分裂所得,實(shí)際上是同時(shí)誕生,“生物時(shí)間”相同,“初始坐標(biāo)點(diǎn)”相同,所以可以一模一樣、基因相同。

生物雜交的函數(shù)表達(dá)式:

(1)假設(shè)生物物質(zhì)A由m個(gè)微觀粒子構(gòu)成,A的生物體函數(shù)為t=K(x1,x2,x3,…,xn),A在雜交結(jié)合成功時(shí)刻的“生物時(shí)間”為a,在雜交結(jié)合成功時(shí)刻的m個(gè)坐標(biāo)點(diǎn)為(a,x1a1,x2a1,x3a1,…,xna1)、(a,x1a2,x2a2,x3a2,…,xna2)、…、(a,x1am,x2am,x3am,…,xnam)。

(2)假設(shè)生物物質(zhì)D由w個(gè)微觀粒子構(gòu)成,D的生物體函數(shù)為t=J(x1,x2,x3,…,xn),D在雜交結(jié)合成功時(shí)刻的“生物時(shí)間”為d,在雜交結(jié)合成功時(shí)刻的w個(gè)坐標(biāo)點(diǎn)為(d,x1d1,x2d1,x3d1,…,xnd1)、(d,x1d2,x2d2,x3d2,…,xnd2)、…、(d,x1dw,x2dw,x3dw,…,xndw)。

(3)則無(wú)論a和d如何取值,A和D經(jīng)物質(zhì)雜交結(jié)合方式產(chǎn)生的新的生物物質(zhì)的“起點(diǎn)時(shí)間”恒定為零,其生物體函數(shù)為:

t=[K(x1,x2,x3,…,xn)-a][J(x1,x2,x3,…,xn)-d]

其m+w個(gè) “初始坐標(biāo)點(diǎn)”為:

(0,x1a1,x2a1,x3a1,…,xna1)、(0,x1a2,x2a2,x3a2,…,xna2)、…、(0,x1am,x2am,x3am,…,xnam)和(0,x1d1,x2d1,x3d1,…,xnd1)、(0,x1d2,x2d2,x3d2,…,xnd2)、…、(0,x1dw,x2dw,x3dw,…,xndw)。

(4)生物物質(zhì)雜交結(jié)合時(shí),生物遺傳信息也會(huì)結(jié)合并產(chǎn)生變化;雜交結(jié)合時(shí)有遺傳,就一定會(huì)有變異,遺傳和變異如影隨形,不可分離。

圖7 細(xì)胞的分裂增殖

如圖7,點(diǎn)A表示剛受精成功的卵細(xì)胞,對(duì)應(yīng)于原點(diǎn)O,表示生命的開(kāi)始(t=0)。細(xì)胞隨著時(shí)間不斷分裂增殖(用分叉表示)的過(guò)程,也是第一個(gè)受精卵細(xì)胞A的組成物質(zhì)被不斷“稀釋”的過(guò)程。胚胎干細(xì)胞是在離O比較近的時(shí)間點(diǎn),從分裂增殖的受精卵細(xì)胞中取出的細(xì)胞(如圖7點(diǎn)B)。因?yàn)槿〕鰰r(shí)細(xì)胞的分裂增殖次數(shù)不多,其內(nèi)部留存的A的組成物質(zhì)較多,所以沿著時(shí)間軸向右單向發(fā)展,它可以形成很多分裂增殖(分叉)。但是,對(duì)于已經(jīng)經(jīng)過(guò)了的分裂增殖,它是不能再重復(fù)的,比如點(diǎn)B不能回到點(diǎn)A(時(shí)間不能倒流)。對(duì)于在取出時(shí)與B相分離的其他部分(如C、W、F)的后續(xù)分裂增殖,B也是無(wú)法表現(xiàn)出來(lái)的,因?yàn)槲镔|(zhì)上不允許。胚胎干細(xì)胞可以誘導(dǎo)分化成多種組織器官,但不可能誘導(dǎo)分化成完整生物體。因?yàn)楦杉?xì)胞永遠(yuǎn)是受精卵細(xì)胞分裂增殖后的局部,其不可能擁有第一個(gè)受精卵細(xì)胞的全部組成物質(zhì)。能夠分化成完整生物體的,只有受精卵細(xì)胞的整體自身。

成年生物體干細(xì)胞(如圖7點(diǎn)D),因?yàn)榍懊娣至言鲋炒螖?shù)多,導(dǎo)致它內(nèi)部留存的第一個(gè)受精卵細(xì)胞的組成物質(zhì)太少,所以沿著時(shí)間軸向右單向發(fā)展,它后面可以形成的分裂增殖的數(shù)量和種類(lèi)(分化潛力),遠(yuǎn)遠(yuǎn)不如胚胎干細(xì)胞。干細(xì)胞的分化潛力會(huì)隨著時(shí)間的增長(zhǎng)(分裂增殖次數(shù)增多)而下降。[2]

越早對(duì)生物體改造,對(duì)未來(lái)的影響就越大,因?yàn)榍懊娼?jīng)過(guò)的“分叉”較少,可以改變后面更多的“分叉”。對(duì)早期基因的修改,比如對(duì)受精卵細(xì)胞的基因修改,其產(chǎn)生的影響要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于,對(duì)成年生物體基因修改產(chǎn)生的影響。

iPS細(xì)胞(誘導(dǎo)性多功能干細(xì)胞),是將受精卵細(xì)胞、胚胎干細(xì)胞的組成物質(zhì)(如Oct3/4、Sox2、c-Myc基因片段等),導(dǎo)入“年老”的體細(xì)胞中雜交結(jié)合。經(jīng)雜交結(jié)合方式形成的iPS細(xì)胞的“起點(diǎn)時(shí)間”為零(如圖7,就是將點(diǎn)D變成點(diǎn)A)。胚胎干細(xì)胞的分化多能特性,來(lái)自于“年輕”,以及內(nèi)部含有較多的“第一個(gè)受精卵細(xì)胞的組成物質(zhì)”。iPS細(xì)胞也具有類(lèi)似的分化多能特性,是因?yàn)槠涓澳贻p”,它的“起點(diǎn)時(shí)間”為零,且內(nèi)部也含有較多的“第一個(gè)受精卵細(xì)胞的組成物質(zhì)”(引入的基因片段等)。但iPS細(xì)胞所含的“第一個(gè)受精卵細(xì)胞的組成物質(zhì)”,不一定比胚胎干細(xì)胞多,所以它們之間的分化潛力對(duì)比,并無(wú)絕對(duì)的高下之分。

上海交通大學(xué)曾一凡教授等在2009年公布了用iPS細(xì)胞培育出活老鼠的實(shí)驗(yàn),認(rèn)為該實(shí)驗(yàn)證明了iPS細(xì)胞具有分化“全能性”。該實(shí)驗(yàn)過(guò)程簡(jiǎn)單地講,就是先將“年老”的體細(xì)胞(如圖7點(diǎn)D),通過(guò)物質(zhì)雜交結(jié)合變成iPS細(xì)胞(如圖7點(diǎn)A,第一次“年齡歸零”),然后將與點(diǎn)C、W、F相類(lèi)似的生物物質(zhì)(四倍體胚胎),與iPS細(xì)胞雜交結(jié)合,形成類(lèi)似受精卵細(xì)胞的細(xì)胞(第二次“年齡歸零”),組合出完整的“第一個(gè)受精卵細(xì)胞的組成物質(zhì)”,從時(shí)間為零開(kāi)始繼續(xù)后面的全部“分叉”,最終發(fā)育成完整生物體。它證明的其實(shí)是受精卵細(xì)胞(或類(lèi)似受精卵細(xì)胞的細(xì)胞)分化的“全能性”,而不是iPS細(xì)胞分化的“全能性”。

生物克隆本質(zhì)上與兩性繁殖一樣,都屬于物質(zhì)的雜交結(jié)合,克隆生物的“起點(diǎn)時(shí)間”也恒定為零。

實(shí)驗(yàn)方案:有人認(rèn)為生物克隆中,供體的細(xì)胞核中的染色體端粒,相對(duì)于供體誕生時(shí)已經(jīng)變短了一些,所以供體的細(xì)胞核與受體的去細(xì)胞核的卵細(xì)胞雜交結(jié)合后,誕生的克隆生物,其細(xì)胞核中的染色體端粒也是短的,因此克隆生物會(huì)早衰。但事實(shí)并非如此,在雜交結(jié)合時(shí)會(huì)發(fā)生復(fù)雜的變化,“時(shí)間歸零”,克隆生物的細(xì)胞核中的染色體端粒會(huì)變長(zhǎng),恢復(fù)到最初的、細(xì)胞還沒(méi)有開(kāi)始分裂時(shí)的長(zhǎng)度。也就是說(shuō),如果不考慮克隆技術(shù)操作造成的生物損傷,克隆生物根本就不會(huì)早衰。例如,假設(shè)成功雜交結(jié)合前的時(shí)刻,供體細(xì)胞核中的染色體端粒長(zhǎng)度為a,克隆生物誕生時(shí)刻(即雜交結(jié)合成功時(shí)刻)細(xì)胞核中的染色體端粒長(zhǎng)度為b,則通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)量可以發(fā)現(xiàn),b>a。

4 基因修改會(huì)導(dǎo)致全部生物功能變化的原理

任何一種生物功能對(duì)應(yīng)的函數(shù)圖像都是生物體函數(shù)圖像的局部圖像。由t=Q(x1,x2,x3,…,xn)=[K(x1,x2,x3,…,xn)-a][J(x1,x2,x3,…,xn)-d]可知,通過(guò)物質(zhì)雜交結(jié)合的方式(如各種轉(zhuǎn)基因技術(shù)、CRISPR/Cas9技術(shù)等)修改基因,會(huì)導(dǎo)致變量的對(duì)應(yīng)關(guān)系從K(或J)變成Q,所以未來(lái)所有的坐標(biāo)點(diǎn)都會(huì)發(fā)生變化,會(huì)導(dǎo)致所有的局部圖像(生物功能)都發(fā)生變化。

基因修改會(huì)導(dǎo)致全部生物功能變化的原理:

(1)生物物質(zhì)在任何時(shí)間段的任何組成部分,都包含有該生物物質(zhì)全部的生物遺傳信息。

(2)生物物質(zhì)通過(guò)雜交結(jié)合的方式產(chǎn)生新的生物物質(zhì),物質(zhì)結(jié)合時(shí),遺傳信息也會(huì)結(jié)合并產(chǎn)生變化,所以會(huì)產(chǎn)生“牽一發(fā)而動(dòng)全身”的效果,導(dǎo)致全部的生物功能都會(huì)產(chǎn)生變化(只是各種變化或大或小、或強(qiáng)或弱罷了)。

(3)通過(guò)物質(zhì)雜交結(jié)合的方式對(duì)任何基因片段的任何修改,都會(huì)使全部的生物功能產(chǎn)生變化(只是各種變化或大或小、或強(qiáng)或弱罷了);僅僅使單一生物功能產(chǎn)生變化的基因片段修改是不存在的。

器官移植與基因修改在本質(zhì)上一樣,都是物質(zhì)的雜交結(jié)合,器官移植后全部的生物功能也都會(huì)產(chǎn)生或大或小、或強(qiáng)或弱的變化。臨床中移植了器官的人,會(huì)產(chǎn)生部分性格和生理的變化,即是與此有關(guān)。2018年賀建奎副教授修改人類(lèi)受精卵細(xì)胞基因誕生出嬰兒的事件,是希望嬰兒對(duì)艾滋病病毒有抵抗力。這種愿望是有可能實(shí)現(xiàn)的,但問(wèn)題是:如果出現(xiàn)別的生物功能的改變,導(dǎo)致出現(xiàn)難以預(yù)料的災(zāi)難怎么辦?通過(guò)物質(zhì)雜交結(jié)合的方式,人工修改受精卵細(xì)胞基因后出生的嬰兒,其未來(lái)可能的結(jié)果只有一種:無(wú)論是否具有對(duì)艾滋病病毒的抵抗力,其他全部生物功能都會(huì)受到或大或小、或強(qiáng)或弱的影響。最終結(jié)果是好是壞,答案只能是:事先無(wú)法預(yù)測(cè)。

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