凌瑞亮
摘要:DNA理論在解釋繽紛復(fù)雜的生命現(xiàn)象時(shí)愈發(fā)體現(xiàn)出其局限性,生物腦理論能夠很好地解釋許多疑難的生命現(xiàn)象,比如生命起源、癌變、衰老、遺傳物質(zhì)...泛濫的實(shí)驗(yàn)室操作有可能產(chǎn)生一些危險(xiǎn)的因素,生物腦學(xué)說能為此提供較好的理論基礎(chǔ)。
關(guān)鍵詞:生命調(diào)控中心;性狀穩(wěn)定
生命的本質(zhì)到底是什么呢?生命,無可否認(rèn)一定具有“腦”的特點(diǎn);而電腦,以著多個(gè)集成電路和導(dǎo)線的組合,加以特有的程序,一樣可以表現(xiàn)出繽紛復(fù)雜的“腦”的特點(diǎn)。筆者經(jīng)過多年深入的研究發(fā)現(xiàn),在生命體中一樣存在著一個(gè)類似于電腦的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),無論是高等的生命形式,還是低等的細(xì)菌、病毒。
1 DNA理論在解釋生命現(xiàn)象時(shí)的局限性。
1.1.生命現(xiàn)象是復(fù)雜的,而DNA的堿基只有四種,用僅有的四種堿基的“排列”來解釋復(fù)雜的生命現(xiàn)象,是非常勉強(qiáng)的。
1.2.DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)僅為DNA存在的空間形式,其結(jié)構(gòu)本身與DNA的生化性質(zhì)并沒有什么關(guān)系,DNA的生化性質(zhì)只體現(xiàn)在堿基的排列上。因而可以說DNA作為大分子,只具有大分子的一級(jí)結(jié)構(gòu),而沒有什么嚴(yán)格意義上的空間構(gòu)象,而這一點(diǎn)與生命的復(fù)雜性是相對(duì)立的。
1.3.沒有DNA的生命體(如紅細(xì)胞、血小板等)卻依然體現(xiàn)出生命現(xiàn)象,DNA理論陷入了困境。
1.4.DNA理論中的“多肽鏈的氨基酸序列決定多肽鏈的空間構(gòu)象”,正受到越來越多的挑戰(zhàn),比如朊粒感染。
*宏大的人類基因組草圖,只是對(duì)蛋白質(zhì)一級(jí)結(jié)構(gòu)遺傳信息的闡明,而基因的堿基序列只占全部DNA堿基序列的一小部分;而其它大部分的堿基序列實(shí)際上并沒有什么生化意義,它們的存在只是起到了一個(gè)降低“因微生物感染而侵入到基因”的概率。
*DNA在生命進(jìn)化中的歷史意義是:大大加大蛋白質(zhì)的合成速率,使得高級(jí)別生命形式的出現(xiàn)成為可能。
2 蛋白質(zhì)具有構(gòu)建“生物腦”的資格。
(1)蛋白質(zhì)的成分相當(dāng)復(fù)雜,二十種常見氨基酸、少量不常見氨基酸,以及一些輔因子。
(2)蛋白質(zhì)具有相當(dāng)復(fù)雜的空間構(gòu)象,不僅有二級(jí)、三級(jí)、四級(jí)結(jié)構(gòu),還能構(gòu)建更加復(fù)雜的空間構(gòu)象系統(tǒng),在此特稱為蛋白質(zhì)的“超級(jí)結(jié)構(gòu)”。
(3)蛋白質(zhì)的空間構(gòu)象系統(tǒng)是蛋白質(zhì)承載“生物性程序”的最重要的物質(zhì)基礎(chǔ)。
(4)蛋白酶是一切生化反應(yīng)的直接執(zhí)行者。
3 生物腦的構(gòu)建。
3.1.細(xì)胞,是生命體的基本構(gòu)建單位,因此細(xì)胞的生物腦是最基本的生物腦形式。在細(xì)胞核的核骨架上鑲嵌著許多個(gè)顆粒結(jié)構(gòu),這些顆粒結(jié)構(gòu)的本質(zhì)為蛋白質(zhì);各個(gè)顆粒結(jié)構(gòu)借核骨架蛋白質(zhì)相互連接為一個(gè)“整體”,而這個(gè)“整體”就是細(xì)胞的生命調(diào)控中心,特稱為細(xì)胞的“生物腦”。在這里,每一個(gè)顆粒結(jié)構(gòu)都可以看作是一個(gè)“集成電路”,多個(gè)“集成電路”連接在一起形成的“電腦”便是細(xì)胞的“生物腦”.因?yàn)樯锬X具有腦的特點(diǎn),如果顆粒結(jié)構(gòu)局部受損,就會(huì)嚴(yán)重影響到整個(gè)細(xì)胞生物腦的功能。
另一方面,細(xì)胞生物腦通過“核骨架——核纖層——中間絲”系統(tǒng)和細(xì)胞質(zhì)內(nèi)的酶蛋白相連,調(diào)節(jié)細(xì)胞的生命活動(dòng)。在這里,細(xì)胞質(zhì)內(nèi)的酶蛋白可以看作是輔助的集成電路,它的局部受損不會(huì)影響到細(xì)胞生物腦的整體功能。
*核骨架上的“顆粒結(jié)構(gòu)”體現(xiàn)細(xì)胞生命調(diào)控中心的證據(jù)。
(1)DNA復(fù)制與RNA轉(zhuǎn)錄的關(guān)鍵酶都與核骨架有特定的結(jié)合點(diǎn)。
(2)只有錨定于核骨架的基因才有轉(zhuǎn)錄活性,成為成為常染色質(zhì);不與核骨架相連的基因因不被細(xì)胞“生物腦”使用而成為凝集的異染色質(zhì)。
(3)一切生命體均具有“生物腦”,即“蛋白質(zhì)纖維——顆粒——蛋白質(zhì)纖維”系統(tǒng),包括紅細(xì)胞、血小板、細(xì)菌、病毒等。
*蛋白質(zhì)鏈索的電阻值研究。(核骨架、核纖層、核孔復(fù)合體、中間絲、細(xì)胞間“縫隙連接”)
(1)蛋白質(zhì)鏈索的電阻值與構(gòu)成鏈索本身的蛋白質(zhì)的活性密切相關(guān)。生物腦級(jí)別越高的細(xì)胞,鏈索蛋白的活性越強(qiáng),蛋白質(zhì)鏈索的電阻值越低。如神經(jīng)系統(tǒng),鏈索蛋白活性最強(qiáng),蛋白質(zhì)鏈索電阻值最低,以實(shí)現(xiàn)“多個(gè)細(xì)胞間功能的同步”。當(dāng)鏈索蛋白衰老時(shí),活性會(huì)下降,電阻值會(huì)增大。
(2)當(dāng)細(xì)胞生物腦活性喪失時(shí)(即細(xì)胞死亡),活性越強(qiáng)的鏈索蛋白的活性喪失的速度越快。如神經(jīng)細(xì)胞鏈索蛋白的活性喪失得速度最快,骨骼肌細(xì)胞鏈索蛋白活性喪失的速度最慢。
3.2.組織、器官的構(gòu)建——更高級(jí)生物腦的形成。在細(xì)胞與細(xì)胞之間普遍存在著一種“縫隙連接”的結(jié)構(gòu),這種結(jié)構(gòu)使得多個(gè)細(xì)胞生物腦能夠有機(jī)地連接在一起。
生物腦A——核骨架A——核纖層A——中間絲A——縫隙連接——中間絲B——核纖層B——核骨架B——生物腦B
(1)對(duì)于一般的組織器官而言,各個(gè)細(xì)胞生物腦雖然緊密連接在一起,單并沒有構(gòu)建成更加高級(jí)的生物腦形式,只是相當(dāng)于多臺(tái)電腦連接在了一起,具有了更加強(qiáng)大的功能。但局部細(xì)胞生物腦的受損不會(huì)影響到細(xì)胞生物腦群的整體功能。
(2)對(duì)于神經(jīng)組織而言,各個(gè)細(xì)胞生物腦連接在一起,形成了更加高級(jí)的生物腦形式?!案呒?jí)生物腦”它的存在是以多個(gè)細(xì)胞生物腦的聯(lián)合體為物質(zhì)基礎(chǔ)的。若局部細(xì)胞生物腦功能受損,就會(huì)嚴(yán)重影響到“更高級(jí)生物腦”的功能。
4生物腦對(duì)極端環(huán)境的耐受性的探索。
筆者在很早以前就發(fā)現(xiàn),生物界存在著這樣的一個(gè)普遍的規(guī)律——生物腦級(jí)別越高,對(duì)極端環(huán)境的耐受性越差;生物腦級(jí)別越低,對(duì)極端環(huán)境的耐受性越強(qiáng)。
4.1.對(duì)于同一個(gè)生命體而言,神經(jīng)組織級(jí)別最高,對(duì)缺血耐受性最差;一般的組織器官級(jí)別居中,對(duì)缺血有一定的耐受性;皮膚和骨骼肌等組織級(jí)別很低,對(duì)缺血的耐受性卻很強(qiáng)。
4.2.對(duì)于不同的生命體而言,越高等的生命形式對(duì)極端環(huán)境的耐受性越差,越低等的生命形式對(duì)極端環(huán)境的耐受性越強(qiáng)。人是最高等的生命形式,人對(duì)極端環(huán)境的耐受性最差,包括對(duì)環(huán)境溫度大幅波動(dòng)的適應(yīng)能力,冬眠的能力,對(duì)食物缺乏的耐受性等;一般的動(dòng)物和植物對(duì)極端環(huán)境的適應(yīng)能力是較強(qiáng)的;細(xì)菌、病毒和朊粒是非常原始的生命形式,對(duì)極端環(huán)境的耐受性卻是極強(qiáng)的,尤其是朊粒。
5 對(duì)最原始生命形式起源的探索。
5.1.最原始的生命形式到底是什么呢?
我們可以逐漸地進(jìn)行推導(dǎo):細(xì)菌,病毒,朊粒,三肽,二肽……然后呢?是甲酰胺,而不是氨基酸。甲酰胺脫去一分子水即成為最原始的生命形式——HCN。酰胺鍵和CN三鍵是最原始生命的載體。
5.2.每一種生命體都存在兩種生命形式,一種是生命力相對(duì)無限的“生殖性程序”,另一種是生命力相對(duì)有限的“體程序
”。高等生命形式中二者是相互分離的,而在最原始的生命形式中,二者卻可以是合二為一的。
5.3.最原始的生命形式并不存在起源的問題,它們是相對(duì)“永生”的,有能量即可進(jìn)行生命代謝,沒有能量則進(jìn)行長(zhǎng)期的休眠。
由此可以推導(dǎo)出,宇宙中存在生命形式是一種普遍的現(xiàn)象,太陽系內(nèi)各天體理論上都應(yīng)該能發(fā)現(xiàn)生命所存在的痕跡,只不過——在條件適宜的地球上,最原始的生命形式最終進(jìn)化出了欣欣向榮的高等生命形式。然而,地球也會(huì)衰老,最終將會(huì)解體;到那時(shí)所有高等形式生命都將會(huì)滅亡(除非遷居至其他星體),而最原始的生命形式將會(huì)被拋向太空,繼續(xù)尋找它們新的宿主……
6 生物腦學(xué)說對(duì)一些重要的生命研究課題的解釋。
6.1.蛋白質(zhì)空間構(gòu)象的形成。信使RNA只能決定蛋白質(zhì)的一級(jí)結(jié)構(gòu),而無法決定蛋白質(zhì)的空間構(gòu)象。蛋白質(zhì)的空間構(gòu)象的最終來源為,細(xì)胞生物腦,或者是核糖體的活性,或者是內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中起加工修飾作用的蛋白酶的活性。
*人工的方法只能形成蛋白質(zhì)的一級(jí)結(jié)構(gòu),蛋白質(zhì)的空間構(gòu)象只形成于生物性的程序。
6.2.在胚胎構(gòu)建過程中,細(xì)胞分化的實(shí)質(zhì)為:在細(xì)胞生物腦內(nèi)輸入不同的程序。當(dāng)然這一過程需要以細(xì)胞生物腦的一級(jí)結(jié)構(gòu)和空間構(gòu)象為物質(zhì)基礎(chǔ)。
6.3.在“體外克隆”實(shí)驗(yàn)中所謂的“卵細(xì)胞胞質(zhì)具有‘去分化’功能”的實(shí)質(zhì)為:卵細(xì)胞生物腦內(nèi)具有分化為胚胎的程序。成功的“克隆”實(shí)驗(yàn),必須在“吸除卵細(xì)胞DNA”的過程中保持卵細(xì)胞生物腦的完整。
6.4.意識(shí)是什么?和“意識(shí)”有關(guān)的神經(jīng)中樞即“意識(shí)中樞”是身體中最高級(jí)的神經(jīng)中樞,意識(shí)是以“意識(shí)中樞”中所有神經(jīng)細(xì)胞生物腦的聯(lián)合體為物質(zhì)基礎(chǔ)的特殊的程序化的電現(xiàn)象。
*很重要一點(diǎn),“意識(shí)中樞”中的每一個(gè)神經(jīng)細(xì)胞之間必須以“縫隙連接”形成一個(gè)“整體”。若“整體”為多個(gè),則會(huì)產(chǎn)生“多個(gè)人”,“多個(gè)人”利用了“一個(gè)身體”的資源,比如連體兒等。
*人的“意識(shí)中樞”極有可能只在大腦的單側(cè)建立,而大多數(shù)人為左側(cè)。以進(jìn)化的角度來看,“意識(shí)中樞”極有可能在額葉前面的腦皮層建立。
*對(duì)于同卵雙生兒,當(dāng)然他們是“兩”個(gè)人,盡管他們的“意識(shí)中樞”生物腦極為相似。然后,隨著“后天”的成長(zhǎng)而在各自的“意識(shí)中樞”生物腦中輸入不同的程序而會(huì)表現(xiàn)出明顯的區(qū)別。
6.5.關(guān)于遺傳物質(zhì),DNA只是遺傳物質(zhì)的一小部分,“生物腦的程序”是更重要的遺傳物質(zhì)。可以形象地作一個(gè)比喻,DNA是遺傳物質(zhì)中的“硬件系統(tǒng)”,“生物腦的程序”是遺傳物質(zhì)中的““軟件系統(tǒng)”。
*對(duì)于一個(gè)生命個(gè)體而言,它的遺傳物質(zhì)的“先天性”來源為受精卵的DNA和生物腦程序;而“后天性”又會(huì)不斷地受到周圍環(huán)境的影響,神經(jīng)中樞會(huì)努力調(diào)節(jié)自身體細(xì)胞盡可能地去適應(yīng)環(huán)境,而這一切的變化將會(huì)以程序的形式記錄在自身的生殖干細(xì)胞的生物腦內(nèi),形成了留給下一代的“新”的遺傳物質(zhì)。
*即使知道了恐龍的DNA,也無法實(shí)現(xiàn)“恐龍復(fù)活”的神話,因?yàn)椋海?)DNA代表的遺傳信息太有限;(2)恐龍的“生物腦”的信息永遠(yuǎn)地逝去而無法獲得,即使是剛剛逝去的物種也無法復(fù)活。
6.6.細(xì)菌、病毒等微生物的感染的本質(zhì)為蛋白質(zhì)感染。
一切微生物皆有生物腦,其本質(zhì)為蛋白質(zhì),其進(jìn)攻其它細(xì)胞的“武器”為活性蛋白質(zhì),因此可以將感染的過程看作是微生物蛋白質(zhì)與其它細(xì)胞蛋白質(zhì)之間的一場(chǎng)“程序之戰(zhàn)”。
6.7.細(xì)胞癌變的本質(zhì)是什么?
在每一個(gè)生物體的正常細(xì)胞內(nèi)都不可避免地會(huì)存在一定的細(xì)菌、病毒等微生物。當(dāng)這些微生物的數(shù)量和代謝狀態(tài)能夠受到細(xì)胞的有效控制的時(shí)候,可以稱這樣的細(xì)胞為“正?!钡募?xì)胞;當(dāng)微生物對(duì)細(xì)胞的正常代謝開始產(chǎn)生出一定程度消極影響的時(shí)候,這時(shí)便可稱這樣的細(xì)胞為產(chǎn)生了一定程度炎癥的細(xì)胞(即一定程度微生物感染的細(xì)胞);當(dāng)炎癥持續(xù)發(fā)展,微生物不斷增殖,細(xì)胞的正常生理功能已經(jīng)受到嚴(yán)重影響并且有逐漸喪失生理功能趨勢(shì)的時(shí)候,便可稱這樣的細(xì)胞為癌變的細(xì)胞。
由此可見,細(xì)胞癌變的本質(zhì)是微生物的嚴(yán)重侵入,導(dǎo)致細(xì)胞功能的嚴(yán)重受損以至于最后的功能的喪失。
7 專題討論:
細(xì)胞在分化、增殖過程中,維系“生物腦程序”相對(duì)穩(wěn)定的探索。
7.1.新生個(gè)體的一切新生細(xì)胞“生物腦程序”相對(duì)穩(wěn)定的維系。
受精卵在胚胎構(gòu)筑期為總的“設(shè)計(jì)師”;然后調(diào)控形成卵裂球,為“一級(jí)分設(shè)計(jì)師”;卵裂球調(diào)控形成內(nèi)細(xì)胞群,為“二級(jí)分設(shè)計(jì)師”...依次形成許多級(jí)別的“分設(shè)計(jì)師”,直至最后形成完整的胚胎。自始至終,受精卵和各級(jí)“分設(shè)計(jì)師”都起著調(diào)控的作用,維系子細(xì)胞“生物腦程序”相對(duì)穩(wěn)定,減少變異。很重要一點(diǎn),受精卵的總設(shè)計(jì)師的調(diào)控作用始終都是存在的;其它“分設(shè)計(jì)師”的調(diào)控作用要么始終都存在,要么“中途”轉(zhuǎn)為下一級(jí)“分設(shè)計(jì)師””。
當(dāng)胚胎形成之后,受精卵的“使命”基本完成,自身移行為生殖干細(xì)胞進(jìn)行自我“平行性增生”;對(duì)機(jī)體細(xì)胞分裂增生的調(diào)控轉(zhuǎn)由中樞神經(jīng)系統(tǒng)來負(fù)責(zé),繼續(xù)維系子細(xì)胞增殖過程中“生物腦程序”的穩(wěn)定。
在胚胎構(gòu)筑過程中受精卵的位置的推測(cè):受精卵 → 卵裂球 → 內(nèi)細(xì)胞群 → 脊索 → …→ 生殖干細(xì)胞
7.2.成體干細(xì)胞維系子細(xì)胞“生物腦程序”相對(duì)穩(wěn)定的探討。
(1)成體干細(xì)胞生物腦受中樞神經(jīng)系統(tǒng)的嚴(yán)密調(diào)控。
(2)成體干細(xì)胞往往以“縫隙連接”形成一個(gè)相對(duì)的整體,因而成體干細(xì)胞生物腦得以連接在一起從而形成一個(gè)“生物腦的集群”,共同維護(hù)所調(diào)控形成的子細(xì)胞“生物腦程序”的相對(duì)穩(wěn)定,如同多臺(tái)電腦連接之后具有更強(qiáng)大的功能。
*由于創(chuàng)傷等因素大量損失干細(xì)胞時(shí),干細(xì)胞會(huì)進(jìn)行“平行性”自我增生,而這對(duì)于新生干細(xì)胞“生物腦程序”的穩(wěn)定是一個(gè)不利的因素。“老”干細(xì)胞具有相對(duì)穩(wěn)定的“生物腦程序”,是胚胎期各級(jí)“設(shè)計(jì)師”共同調(diào)控的結(jié)果。
(3)對(duì)細(xì)胞進(jìn)行體外培養(yǎng),對(duì)細(xì)胞“生物腦程序”的相對(duì)穩(wěn)定而言是一個(gè)非常不利的因素;假若以細(xì)胞體外培養(yǎng)進(jìn)行“人體器官克隆”的話,則更是一個(gè)危險(xiǎn)的因素,一則如此克隆出來的人體器官生命力很弱,二則克隆出來的人體器官中很可能會(huì)有一部分細(xì)胞生物腦中會(huì)有一些危險(xiǎn)的可能會(huì)危及到其它細(xì)胞安全的程序。
(4)轉(zhuǎn)基因的操作以及多種方式的細(xì)胞融合的操作,對(duì)于細(xì)胞“生物腦程序”的穩(wěn)定而言都是一個(gè)非常不利的因素。
(5)在進(jìn)化上,無性生殖進(jìn)化為有性生殖的根本原因是:維系子細(xì)胞生物腦程序的穩(wěn)定。無性生殖是單個(gè)母細(xì)胞調(diào)控形成一個(gè)子細(xì)胞,母細(xì)胞的遺傳基因在傳給子細(xì)胞時(shí),發(fā)生基因突變的概率大一點(diǎn);而有性生殖是兩個(gè)母細(xì)胞共同調(diào)控形成一個(gè)子細(xì)胞,較不易發(fā)生基因突變。因而,級(jí)別高一點(diǎn)的生命體都是有性生殖。與此相類似,人類的近親結(jié)婚有可能產(chǎn)生基因缺陷的后代,是由于近親結(jié)婚干擾了兩個(gè)母細(xì)胞共同調(diào)控形成新的子細(xì)胞的效力。
8 展望:
盲目的生物實(shí)驗(yàn)室的泛濫操作,加速了物種的融合,加速了微生物的變異,將會(huì)為危險(xiǎn)物種的出現(xiàn)埋下深深的隱患。
英國(guó),曾誕生了世界上第一只克隆羊多利;英國(guó),曾是世界上細(xì)胞體外培養(yǎng)、轉(zhuǎn)基因操作、多種方式細(xì)胞融合等生物學(xué)實(shí)驗(yàn)最早、最“發(fā)達(dá)”的國(guó)家;但同樣還是在英國(guó),在世界上第一次產(chǎn)生了讓世人恐懼的怪病——瘋牛病。
美國(guó),生物學(xué)實(shí)驗(yàn)“發(fā)達(dá)”程度緊隨英國(guó)之后,但很快也在美國(guó)本土產(chǎn)生了瘋牛病。
日本,與美國(guó)生物學(xué)實(shí)驗(yàn)“合作密切”,后來也在日本產(chǎn)生了瘋牛病。
韓國(guó),與美國(guó)生物學(xué)實(shí)驗(yàn)的合作也是較“密切”的,結(jié)果在韓國(guó)也產(chǎn)生了瘋牛病。
有一種假設(shè),假如瘋牛病能在人與人之間相互傳播,那么對(duì)于世界人類而言將會(huì)產(chǎn)生災(zāi)難性后果,因?yàn)榀偱2∈请昧8腥荆菬o法治愈的。假如世界生物學(xué)實(shí)驗(yàn)的泛濫操作得不到有效控制的話,很可能會(huì)在不遠(yuǎn)的將來產(chǎn)生比瘋牛病更可怕的怪病。
(作者單位:北京市豐臺(tái)區(qū)幸福榮耀超市)