張德生
海洋約占地球表面積的71%,含有十三億五千多萬立方千米的水,約占地球上總水量的97%,海洋中的生物數(shù)量占地球生物總數(shù)量的80%以上。在地球的發(fā)展史上,最初是沒有氧氣和臭氧層的,有了海洋之后,才開始有了最原始的生命,大約在38億年前,海洋里產(chǎn)生了有機物,先有低等的單細(xì)胞生物。在6億年前的古生代,海洋里有了海藻類生物,在陽光下進(jìn)行光合作用,產(chǎn)生了氧氣,慢慢積累,形成了臭氧層。此時,才有生物開始登上陸地。
植物是人類的主要食物來源之一,中醫(yī)自古便有五色五味入五經(jīng)的食療養(yǎng)生理念,五千年來,中醫(yī)藥的發(fā)展也一直以草藥為主。中醫(yī)傳承更多的注重在應(yīng)用層面,近年來中醫(yī)藥的研究也多以化學(xué)成分的提取和分析為主。那么中草藥治病的真正機理是什么呢?運用全新的量子醫(yī)學(xué)理論來研究詮釋中草藥的作用機理,是否可以形成一個統(tǒng)一的中醫(yī)藥理論體系呢?
一、生命的定義
不同的學(xué)科對生命有不同的定義,生物學(xué)認(rèn)為,生命是生物體所表現(xiàn)出來的自身繁殖、生長發(fā)育、新陳代謝、遺傳變異以及對刺激產(chǎn)生反應(yīng)等復(fù)合現(xiàn)象?;瘜W(xué)界則認(rèn)為,生命泛指有機物和水構(gòu)成的一個或多個細(xì)胞組成的一類具有穩(wěn)定的物質(zhì)和能量代謝現(xiàn)象(能夠穩(wěn)定地從外界獲取物質(zhì)和能量,并將體內(nèi)產(chǎn)生的廢物和多余的熱量排放到外界)、能回應(yīng)刺激、能進(jìn)行自我復(fù)制(繁殖)的半開放物質(zhì)系統(tǒng)。物理學(xué)對生命的定義,目前比較公認(rèn)的是薛定諤的演講《生命是什么》,但是至今未給出一個統(tǒng)一的定義。
二、用物理學(xué)量子理論去重新認(rèn)識生命
1、什么是量子?
量子(quantum)是現(xiàn)代物理的重要概念,最早是M·普朗克在1900年提出的。他假設(shè)黑體輻射中的輻射能量是不連續(xù)的,只能取能量基本單位的整數(shù)倍。后來的研究表明,不但能量表現(xiàn)出這種不連續(xù)的分離化性質(zhì),其他物理量諸如角動量、自旋、電荷等也都表現(xiàn)出這種不連續(xù)的量子化現(xiàn)象,這同以牛頓力學(xué)為代表的經(jīng)典物理有根本的區(qū)別。量子化現(xiàn)象主要表現(xiàn)在微觀物理世界,描寫微觀物理世界的物理理論即是量子力學(xué)。
一個物理量如果有最小的單元而不可連續(xù)的分割,就可以說這個物理量是量子化的,并把最小的單元稱為量子,其基本概念是所有的有形性質(zhì)也許是“可量子化的”?!傲孔踊敝钙湮锢砹康臄?shù)值會是一些特定的數(shù)值,而不是任意值。例如,在(休息狀態(tài)的)原子中,電子的能量是可量子化的,這能決定原子的穩(wěn)定和一般問題。
薛定諤方程的發(fā)現(xiàn)標(biāo)志了量子力學(xué)的另一種形式體系——波動力學(xué)的建立。
2、什么是量子糾纏?
量子糾纏是粒子在由兩個或兩個以上粒子組成系統(tǒng)中相互影響的現(xiàn)象,雖然粒子在空間上可能分開。糾纏是關(guān)于量子力學(xué)理論最著名的預(yù)測,它描述了兩個粒子互相糾纏,即使相距遙遠(yuǎn)距離,一個粒子的行為仍會影響另一個的狀態(tài),當(dāng)其中一顆被操作而狀態(tài)發(fā)生變化,另一顆也會即刻發(fā)生相應(yīng)的狀態(tài)變化。
3、熱力學(xué)第一、第二定律
熱力學(xué)第一定律即能量守恒定律:能量既不能憑空產(chǎn)生,也不能憑空消失,它只能從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式,或者從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體;在轉(zhuǎn)移和轉(zhuǎn)化的過程中,能量的總量不變。
熱力學(xué)第二定律有幾種表述方式,一是克勞修斯表述,即熱量可以自發(fā)地從溫度高的物體傳遞到較冷的物體,但不可能自發(fā)地從溫度低的物體傳遞到溫度高的物體。二是開爾文-普朗克表述,認(rèn)為不可能從單一熱源吸取熱量,并將這熱量完全變?yōu)楣?,而不產(chǎn)生其他影響。三是熵表述,隨著時間進(jìn)行,一個孤立體系中的熵不會減小。
4.生命的本質(zhì)
羅列上述物理學(xué)概念,只是為了更好地把這些信息串聯(lián)起來,以便理解接下來對生命本質(zhì)的闡述。薛定諤是量子學(xué)的奠基人之一,他在《生命是什么》的開頭提了一個問題:為什么原子那么小?原子的確很小,直徑約為一到兩埃米,埃米是米的百億分之一。組成生命最小的單位細(xì)胞,直徑大約三十到四十萬埃米。也就是說一個細(xì)胞中含有無數(shù)個原子!如果把這個問題反過來理解:和原子相比,為什么我們生命體一定要這么大?如果所有生命現(xiàn)象都遵循物理法則,那么組成生命體的原子必然也做著不間斷的、沒有規(guī)律的布朗運動。然而,生命竟然能在這種狀態(tài)下構(gòu)筑起了秩序,那秩序是怎么來的?所有有序的現(xiàn)象,都是大量原子集體行動的“平均”趨勢,無序中建立的秩序其實就是由一大群原子中表現(xiàn)出來某種特定傾向的原子的平均概率形成的。這種“平均”趨勢的統(tǒng)計學(xué)法則遵循“平方根法則”,參與生命現(xiàn)象的原子越少,不遵循“平均”趨勢的特殊原子的比例也就是誤差率會越高,反之,原子總量越大誤差率越低。為了提升生命現(xiàn)象中秩序的精準(zhǔn)度,相對于組成物質(zhì)的最小單位原子,生物體必須要足夠大,也可以理解為越龐大的生物體,適應(yīng)能力越強。
生命的確遵循著物理原則,卻沒有任熱運動擺布,而是從隨機運動中孕育出了復(fù)雜的秩序。熵是衡量混亂度的標(biāo)尺,所有物理過程最后都會達(dá)到最大熵狀態(tài),即物質(zhì)均勻擴散的狀態(tài)。熵一旦達(dá)到峰值,一切都將結(jié)束,這就是熱力學(xué)第二定律所說的熵增加原理。生物體當(dāng)然也會死亡,意味著生命系統(tǒng)達(dá)到了熱力學(xué)平衡狀態(tài)。然而與非生物體相比,生物體到達(dá)這一狀態(tài)的時間要長得多,比如人類要幾十年,并且在這期間還會出現(xiàn)生長、自我復(fù)制、受傷會自愈等一系列現(xiàn)象。也就是說,生命有兩種能力:維持現(xiàn)有秩序的能力和孕育新的有序現(xiàn)象的能力。
生命體是如何實現(xiàn)這兩種能力的呢?薛定諤認(rèn)為,生命用來抵抗熵增加原理的方法之一,就是攝取“負(fù)熵”,即秩序。動物攝取負(fù)熵的途徑即進(jìn)食,植物攝取負(fù)熵的途徑即光合作用。雖然植物的生存方式很簡單,但卻是生物界最重要和最基本的物質(zhì)代謝和能量代謝過程。光合作用以水和二氧化碳為原料,利用光能,合成有機物和氧氣,為整個生物界提供了最原始的循環(huán)基礎(chǔ)。
熵增加原理會毫不留情地影響生命體的每一部分,高分子化合物會被氧化,發(fā)生斷裂;集合體會分散,反應(yīng)會紊亂。但若生命體能提前將可能崩潰的成分分解,并快速進(jìn)行重新構(gòu)造,而且速度要比熵積累的速度快,就能將不斷增加的熵排除到系統(tǒng)之外了。也就是說,對抗或是延緩熵增加原理的唯一方法,但并非增強系統(tǒng)的耐久性與結(jié)構(gòu),而是讓系統(tǒng)本身始終處于流動狀態(tài)。只要生物體還活著,體內(nèi)必然會有熵出現(xiàn),“流動”起到了將生物體內(nèi)必然會出現(xiàn)的熵排出體外的作用。
生命和非生命在本質(zhì)上沒有區(qū)別,無非是否在流動。所以,我們可以用物理學(xué)來這樣定義生命:生命是處于相對動態(tài)平衡的量子聚集體。
三、用量子理論認(rèn)識人體各大系統(tǒng)
既然我們現(xiàn)在可以把生命看作一團流動的動態(tài)量子聚合體,那么這團能量的內(nèi)部又是什么樣的呢?我們知道,人體不同器官的細(xì)胞更新代謝周期不一樣,肝的更新周期為5個月,味蕾的更新周期為10天,大腦的更新周期和壽命相同,心臟的更新周期為20年,肺的更新周期為2-3周,胃的更新周期為7天,眼睛的更新周期和壽命相同,皮膚的更新周期為28天,骨骼的更新周期為10年,小腸的更新周期為2-3天,指甲的更新周期為6-10個月,頭發(fā)的更新周期為3-6年,紅血球的更新周期為4個月,白血球的更新周期為13-20天。
之所以會出現(xiàn)這種時間的差異,原因在于生命用來對抗熵增加的方法是吸取負(fù)熵,從而減緩對生命秩序的破壞。為什么小腸、胃、白血球、肺、皮膚等系統(tǒng)的更新速度較快?因為這幾個系統(tǒng)是吸取負(fù)熵和維持秩序的源泉,胃和小腸吸收營養(yǎng)物質(zhì),肺呼吸氧氣,而皮膚和白細(xì)胞(免疫系統(tǒng))在維持體內(nèi)運轉(zhuǎn)的秩序。人體的各大器官組成一個獨立的能量系統(tǒng),這個系統(tǒng)有自己的秩序,也和外界在不斷交換能量,同時內(nèi)部各個小系統(tǒng)之間又通過量子糾纏的方式相互影響,所以當(dāng)一個局部的秩序被打亂(熵增加)之后,整體的秩序也會受影響(熵增加),從而表現(xiàn)出各種疾病甚至死亡(熵值最大)。
四、運用植物能量調(diào)節(jié)免疫系統(tǒng)
植物通過光合作用,從宇宙的無序中建立了秩序,這是一個負(fù)熵的過程。人體的免疫系統(tǒng),不斷地發(fā)現(xiàn)和清除體內(nèi)外各種可能破壞秩序的熵增加的過程,也是負(fù)熵的過程。這么相似的過程,會不會有什么聯(lián)系呢?
我們知道,人體有自愈能力,自愈的過程是免疫系統(tǒng)清除異己、修復(fù)機體功能的過程。如果用量子理論來解釋,人體的自愈過程是通過負(fù)熵將熵增加引起的秩序混亂重新恢復(fù)的過程,負(fù)熵來自于食物、藥物和外界的能量(理療)。中草藥可以治病的原理也是如此。植物生長的過程有一個負(fù)熵增加的過程,它會在體內(nèi)保存負(fù)熵的能量;中藥的炮制可以理解為能量調(diào)頻的過程,這也是中醫(yī)藥講究陰陽、五味、五行等哲學(xué)觀念的原因所在。不同的中草藥攜帶著不同頻次的能量,并通過量子糾纏的方式,糾正人體因為熵增加導(dǎo)致的秩序混亂問題。而植物能量的轉(zhuǎn)移,靠人體的免疫系統(tǒng)來完成。
當(dāng)下,人們的生活水平越來越高,但空氣污染、食品安全、電離輻射等導(dǎo)致人體熵值增加的因素也越來越多。那么攝入負(fù)熵值越高的物質(zhì)或生物,會不會對人體健康更有益呢?我們知道,海洋生物往往在高鹽、高壓、低溫、低營養(yǎng)的條件下生存,導(dǎo)致它們熵值增加的因素更多,但它們卻頑強地活著,這說明它們本身攜帶著大量的負(fù)熵值,也就是說它們具有更強大的抵御外界傷害的能力。能否通過共生的方法,把這些能量轉(zhuǎn)移呢?我們經(jīng)過大量實驗,篩選出五種極端環(huán)境下的海洋微生物,與酵母菌共生培養(yǎng)發(fā)酵,萃取分離出它們的次級代謝產(chǎn)物,加入到原有產(chǎn)品中,取得了可喜的結(jié)果。
五、我們?nèi)〉玫捏w外實驗結(jié)果和人體應(yīng)用效果
1、體外細(xì)胞實驗
為探討我們的產(chǎn)品能否增強白細(xì)胞的抗腫瘤活性,本實驗從5月齡SD大鼠的全血分離獲得中性粒細(xì)胞(PMNs),經(jīng)產(chǎn)品孵育作用后加入體外培養(yǎng)的腫瘤細(xì)胞中,通過觀察中性粒細(xì)胞在腫瘤細(xì)胞周圍形成玫瑰花環(huán)樣結(jié)構(gòu)的比例,探討本產(chǎn)品體外激活中性粒細(xì)胞從而抗腫瘤的活性。
將分離出的PMNs以8×105個/孔接種于6孔板,加入不同濃度的產(chǎn)品,使其最終濃度分別為62.5μg/ mL、31.25μg/mL、15.625μg/mL、7.813μg/mL、3.906μg/mL,以等量全培養(yǎng)基作為空白對照組(PMNs組)。作用2h后離心,棄上清,用1mL全培養(yǎng)基重懸后加入預(yù)先培養(yǎng)有人體肝癌細(xì)胞株Bel-7402的6孔板,即將經(jīng)過藥物作用的PMNs與未經(jīng)藥物作用的腫瘤細(xì)胞共同培養(yǎng),PMNs與Bel-7402比例為40︰1。共培養(yǎng)4h后,在倒置相差顯微鏡下觀察,每孔隨機取10個10×10倍視野,照像并計數(shù)PMNs在Bel-7402細(xì)胞周圍形成玫瑰花環(huán)形態(tài)的比例,其中以3個或3個以上PMNs圍繞在Bel-7402周圍計為一個玫瑰花環(huán)(附圖)。
2、小鼠荷瘤實驗
腫瘤是目前最棘手的醫(yī)學(xué)難題,所以我們選擇腫瘤在體實驗,用來驗證產(chǎn)品的效能。取C57BL/6荷Lewis肺癌小鼠60只,4周齡,右腋皮下接種,雌雄各半;將實驗小鼠隨機平均分成6組,每組10只,即高劑量組500mg/天、中劑量組250mg/天、低劑量組125mg/天、順鉑注射液組、順鉑聯(lián)合中劑量組和模型組。模型組只飼喂普通飼料,順鉑組采取尾靜脈注射,其他組采用注射器灌胃法給與產(chǎn)品。三周后處死小鼠,取瘤體稱重。得到如下結(jié)果:
3、人體應(yīng)用結(jié)果
經(jīng)過大量消費者使用反饋,我們發(fā)現(xiàn)新產(chǎn)品在免疫系統(tǒng)調(diào)節(jié)方面,具備雙向調(diào)節(jié)作用,即免疫力低下的人群使用一段時間后,可以提高免疫力;免疫反應(yīng)過強的人群(風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎、牛皮癬、系統(tǒng)性紅斑狼瘡患者)使用一段時間后,可有效改善免疫過激。在腫瘤患者群體中的使用表明,其對免疫識別能力提高有很好的輔助作用。這也正是量子醫(yī)學(xué)的特點!