社科在线
原创学术新媒体!

生命二维码,健康的保护神

(我对生物物理学家贝时璋前辈学术思想的深入思考)

徐建兴 中国科学院生物物理研究所,退休研究员

文/周丽

一:生命二维码

每个人来到这个世上都被打印了一个生命密码,它使你区别于任何其他人,而且伴您一生,时时刻刻呵护着您的健康状态。这是我发现了呼吸链电子漏旁路之后,重新学习贝时璋学术思想得出的合乎逻辑的推论。

探讨生命的奥秘是物理学家的共同嗜好,可是生物物理学家在理论思考的境界上却远远高于普通的死物物理学家,二十年代初期凝聚态物理学家发现了纳米物理学现象,提出了生命就是物质的一种纳米聚集态,按照物理学的相变理论认为生命物质的聚集是处于吸引力和排斥力相等的平衡状态,这正好对应了 生物现象的多变性和稳定性特征。

生物物理学家贝时璋对生命却有完全不同的思考,他用一句话:“个体发育反映系统发育”展现了生物物理学家对生命的认识远比死物物理学家高明。

以下3个图示和注解就是我对贝时璋这句这句名言的理解:

太阳能是生命起源和进化驱动力的来源,也是个体发育驱动力的源泉

二:生命二维码是怎样打印到您血液中的

氧气通过血液进行转运是结合在血红蛋白分子上进行的,血红蛋白是含有四个亚基的复杂蛋白,每个亚基都可以结合一个氧分子。一个数学问题就是如果四个氧分子与血红蛋白相遇,那么结果应该是四个氧分子分别结合在四个血红蛋白上呢?还是四个氧分子结合在一个血红蛋白的四个亚基上?事实上是四个氧分子结合到了一个血红蛋白的四个亚基上。为解释这一现象科学家J.莫诺提出了蛋白亚基构象变化学说,并获得了1965年诺贝尔奖,如下图所示:

血红蛋白构象变化原理的通俗理解就是说:当氧分子与血红蛋白的第一个亚基结合后会促使第二三四个亚基与氧结合的能力提高数十倍和上百倍,所以构象变化大大提高了血液转运氧气的效率。这也告诉了我们血液中氧的浓度不是均匀分布的,而是以峰值的状态出现的。血氧浓度的峰值应当是快速心跳波与慢速呼吸波的叠加,如下图所示:红色波显示快速心跳波(假定为60次/分钟),蓝色波表示慢速呼吸波(假定16次/分钟),绿色即是叠加波。

这个叠加波是随呼吸波起始点与心跳波汇合在低谷还是在峰值的位置不同而有所变化的,如下图视屏所示:

绿色叠加波会随着慢速呼吸波起始点与快速心跳波汇合的位置从低谷到峰值不同时刻而变化。所以,当婴儿出生被剪断脐带的那一刻,哇!的一声啼哭使肺泡张开,氧气通过肺泡进入血液与在母体中已经形成的心跳波汇合,这汇合的瞬间就建立起了一个氧气与血红蛋白结合的叠加波,这是婴儿脱离母体靠自己呼吸成为独立个体建立起来的个体与宇宙的联系方式。

如果用呼吸链电子漏原理分析这个叠加波,那么在叠加波的氧高峰值时会促进线粒体制造ATP,在叠加波的氧低谷时则会使呼吸链漏电产生活性氧自由基ROS。所以这个叠加波实际上是一个呼吸周期在线粒体内出现的ATP和ROS的交替节律波。下面是把视屏连续变化中我们关注的三个时刻的截图放在一起便于观察分析:

状况一 :呼吸起点汇合在心跳波的低谷 

状况二:呼吸起点汇合在心跳波的中点

状况三 :呼吸起点汇合在心跳波的顶端

由于每个呼吸波都会盖喊3.75个心跳波,所以绿色叠加波会随着呼吸波起始点与心跳波汇合的位置不同而出现变化,每个出生婴儿都会在心跳波从低谷到波顶变化的某个时刻被打印上二维码。从比较中不难看出当吸气时氧的摄入增大了与血红蛋白结合的机会而出现绿色叠加波的峰值,氧的峰值时刻会促进线粒体制造ATP。在呼气时氧气的减少会出现绿色叠加波的低谷,氧低谷时刻会导致呼吸链漏电产生氧自由基ROS。所以慢性呼吸波与快速心跳波的叠加会在线粒体中会产生ATP和ROS的交替节律波。

线粒体分布在全身不同部位的每个细胞里,如此这个线粒体中ATP和ROS的交替节律波就成为了人体制造能量的时空节律特征,这就是生命的二维码。一吸一呼的节律中,这个生命二维码就对全身不同部位的线粒体功能状态进行了一次扫描(相当于一次体检),也是一次调整(相当于一次治疗)。

所以,每个人都应该建立起一种意识,生命二维码就是您自己体内最可靠的医生,平稳的呼吸节律就是动员您自身生命力促进自愈能力的最好方法。您的健康不是靠别人,而是靠您自己的心理状态。

三:线粒体如何实现对细胞代谢的调整

线粒体的出现是单细胞生物向多细胞生物进化的转折事件,因此细胞的代谢状况深深地被线粒体影响着。线粒体不仅合成ATP为细胞提供能量,而且漏电产生ROS,ROS对线粒体造成氧化损伤导致疾病和衰老。但是,ROS真的就是一个坏东西吗?其实不然,ROS还可以作为生物信号启动机体对损伤的修复功能,这正是发现呼吸链电子漏现象的重大意义所在。那么呼吸链电子漏如何启动修复损伤的功能?这就是我最想研究清楚的问题了。

首先,年轻地球的原始大气中并没有氧气,从生命起源和进化的角度看,还原性的大气更有利于原始有机物的积累,雷鸣电闪激发原始大气产生的有机物会在地球湿地上聚集积累,随时间的延展越来浓度越高。湿地水中各种各样的有机物在浓度时稀时浓的反复变化中逐渐出现了分子间的相互作用和演变,促进了原始生命细胞的诞生。后来在原始的生命中很可能出现了可以利用太阳光光解水分子产生氢和氧的藻类,而氧的出现却对原始生命造成了灭顶之灾,大量的原始生命被氧化分解了,留下来能发展至今的就是那种含有呼吸链的,能把氧毒性转译为产生能量ATP的现代生命。

下图是我们实验室论证的呼吸链电子漏旁路图解:

图注:蓝色椭圆表示参与线粒体氧化磷酸化制造ATP的酶,黄色表示描述氧化磷酸化机制的Mitchell理论,该理论1961年提出1978年获得诺贝尔奖。绿色箭头表示电子在呼吸链中传递的方向,O2被末端氧化酶抓住直至接受4个电子变成H2O才被释放出去。红色箭头表示本实验室论证的呼吸链电子漏旁路,显然电子漏旁路中产生了多种含有活泼氧原子的氧毒性物 O2-.、H2O2、ONOO-、和HOO. 等,它们可能引起氧化损伤导致疾病和衰老。但更重要的是它们作为生物信号启动人体抗氧化免疫机制和损伤修复机制,这是探讨健康长寿问题的新课题。

有两个漏电机制引起了我的兴趣:一个是漏电途径1和2显示细胞色素C是清除O2-.的重要成员,但细胞色素C也是呼吸链传递电子的重要载体,一身兼职二用,这使得细胞色素C处于两难境地. 如果电子漏持续地产生O2-.,细胞色素C将被迫离开线粒体进入细胞桨,进入细胞浆的细胞色素C是引起细胞凋亡的启动机制. 细胞凋亡是一种有序清除病态细胞的生理机制,很像垃圾分类处理避免污染环境的道理,凋亡清除病态细胞时不会影响周围细胞的生活,所以细胞凋亡对病态细胞的清除和新生细胞的产生具有重要意义。另一个引起我兴趣的是漏电途径4,它是一个促使NO跨膜转移的重要机制,如果线粒体产生NO,NO首先会结合到呼吸链末端导致电子传递受阻而引起漏电爆发产生大量的NO跨膜进入细胞组织,NO是修复组织损伤的重要分子,它有扩张和软化血管、打通末梢循环,使血液更有效的营养心脏和其他组织。强化血管及全身血液循环,促进心脏,大脑及微循环的运作。促进心血管系统的健康,以维持健康的血脉机能,改善高血压、动脉硬化、心脏病、老年痴呆症、脑中风后遗症、因脑供血不足引起的头痛头昏和睡眠不佳以及记忆力衰退。NO修复机制的发现者路易斯.伊格纳罗等获得了1998年诺贝尔奖。

在一个呼吸周期中,生命二维码的扫描体检中若发现不在节律上的呼吸链将被启动细胞色素c 转移至细胞浆启动细胞凋亡和诱导NO爆发进入组织修复损伤。这就是一个呼吸周期就是一次扫描体检和一次损伤修复治疗疾病的生理机制。所谓“得病如山倒,病去如抽丝”就是这个道理了,损伤的修复是在一次一次呼吸周期节律中一点一点的修复而得到康复的。

四:养元气、扶正驱邪、治未病

如果一个呼吸周期就是一次体检和一次治疗,那么应用生命二维码在稳定的呼吸节律中静养,自然就是最好的养病康复状态了,这正是中医养元气、扶正驱邪、治未病原则的道理所在,翻开黄帝内经的开篇第一章就是讲这个道理。

中医和西医的不同是中医强调启动生命的自愈能力,西医强调准确的诊断病灶手术切除或药物纠正。两者都注意到精神因素在康复医学中的重要地位,西医引进了心理治疗和心理医生,中医则发展了气功学疗法和气功师。不同的是西医在资本市场的驱动下心理治疗和心理医生得到了发展,而中医气功学和气功师没有得到正常的发展。

五:气功学的生物能量学原理

经络是人体细胞有序性堆积的结构体现,数千年中医治疗的实践证明了一个真理:“经络疏通了人体就健康了”。气功学就是人体自我疏通经络的锻炼方法,道家内丹养生功就是最好的养生之道。

六: 道家内丹养生功的生物能量学原理

中医学的最高境界是养生之道,道家内丹养生功是中国传统养生科学的精华,核心思想是以人体为鼎炉,精气神结合为药物。修炼方法为“内炼生命本源精、气、神,返还精、气、神于人体之内”,从而确保修学者能常保自身生命本源精、气、神圆满。

精、气、神是中医对人体健康的描述,精是人体物质层面的结构状态,气是能量,神是精神层面的信息,信仰,和心态。人体健康表现在精、气、神的结合中。

每个人都从父母那里继承了两件瑰宝:一个是生命体,一个是生命力。生命体是由受精卵在子宫增殖分化发育而成,是一个构建复杂精细的“细胞有序性结构”的过程。生命力是推动生命结构有序构建的驱动力,也是维护有序结构不受伤害或把受伤害部位进行修复的驱动力。中西医的差别是:西医注重生命结构的分析,对基因情有独钟,而中医注重生命力作用的发挥,强调整体细胞有序对局部紊乱的调整作用。

西医紧跟分子生物学的发展,以细胞是最小的生命单元为出发点,非常细致深入地研究了细胞内蛋白质功能和基因调控与医学的关系。然而,对于健康来说,更重要的问题还是细胞与细胞如何有序性堆积起来构建出功能协调的整体,这正是中医经络学说研究的内容。

线粒体共生是生命从单细胞生物向多细胞生物进化的标志性事件,发生在地球30亿年前。线粒体共生之前地球上只有单细胞生物,显然,线粒体DNA与染色体DNA的相互作用与对话是细胞有序堆积的信息基础。多糖是连接细胞形成组织、器官和人体整体结构的重要生物大分子,而多糖的分子生物学知识还很匮乏,这使得西医的科学性远远没有建立在对人体生命现象全面了解的基础上。

从能量学的角度思考健康问题,我们绕过这些知识空白,建立了一个以呼吸链功能为核心的整体医学理论,并从中悟出了健康的自然法则。

图中显示了用热力学原理探讨人体健康的基本思想,即把人体看作是由巨大数量“生命引擎”驱动的生命整体,用“耗散结构”描述时时刻刻进行新陈代谢的人体,用“有序性”描述健康。热力学用“熵”这个概念描述事物的混乱性,熵减少(负熵)代表有序性增加。所以,描述健康的关键词是“结构有序”与“功能和谐”。

死物物理学家从物质起源和进化的角度探讨生命,生物物理学家从生命起源和进化的驱动力中思考生命。我国生物物理学奠基人贝时璋的一句名言“个体发育反映系统发育”就明确地肯定了胚胎个体发育的驱动力和生命起源和进化的自然驱动力是一致的。生命力就是一种源于太阳能的自然力,它驱动物质从简单到复杂,从无序到有序,从非生命到生命的进化。生命起源和进化的特征是“功能组合”,如下图所示:

生物大分子在湿地环境中的功能组合促成了细胞的起源,细胞与细胞的功能组合进化出组织、器官、和五脏六腑功能和谐的生命体。所以生命力不仅是自然界生命进化的驱动力,也是个体胚胎发育的驱动力,更是维护细胞有序性不受损伤和把受伤的有序性修复的驱动力,生命力存在于每个人的身体里。

生命力来源于呼吸链转化的太阳能,光合作用把太阳能固化在食物中,呼吸链通过氧化作用把固化在食物中的太阳能转化为ATP,ATP就是生命力做功的资本。呼吸链可以被看作是“分子心脏”或“生命引擎”。呼吸链漏电产生的ROS具有双重功能,它会对人体造成氧化损伤导致疾病和衰老,它也可以作为生物信号激活抗氧化能力和启动损伤修复机制。在回答如何决定ROS功能取向的问题时我们从物质进化和生命起源的角度遵循爱因斯坦宇宙能量学原理,悟出了人体是在个体性“人”和群体性“社会人”之间反复转换的角色,调节ROS的开关机制就是昼夜转换中人的心理生理状态的转变。睡眠时人是个体性人,醒来时人是群体性“社会人。个体性人是细胞与细胞的能量纠缠体,维持这一纠缠体的“场”是细胞彼此之间错综复杂而又高度精准有序的能量和信息的关联,体现在中医发现的经络系统中。“社会人”是不同意识形态的人群与人群的纠缠体,维持这个纠缠体的“场”是“情场和名利场”。人在情场和名利场的纠缠中不免会产生各种各样的矛盾和情绪困惑,因此情绪和心理状态是调节ROS功能取向的开关。本文提出了生命二维码的概念,讲述了生命二维码如何呵护人体健康状态的科学原理,揭示了气功学的调息,意守丹田,等概念的科学内涵。

用热力学状态函数可逆性原理作为康复医学的理论基础,加强基础理论研究,让中医学走出困境成为呵护人类健康的生力军是每个国人,特别是中国医生的重要职责。

七:中医理论是的基石

中医理论是建立在两个理论原则之上,一个原则是“人体是一个整体”,第二个原则是“人体与环境是一个统一体”。

“人体是一个整体”体现在承载细胞有序性构建的经络系统中,人体的所有细胞都是从一个受精卵细胞分裂增殖分化而来,像一个家祖谱系,彼此之间都有亲疏关系,都有信息沟通。把细胞与细胞链接起来并能彼此识别的分子是长在细胞膜表面像森林一样的蛋白多糖,其蛋白部分像树干一样插入细胞膜,多糖像丰茂的树叶一样彼此交流信息相互识别。这就是细胞有序性构建的物质基础,肿瘤细胞的转移就是相互识别的物质基础被破坏了,认不得自己的邻居应该是誰了。

“人体与环境是一个统一体”体现在阴阳五行相生相克的体系中,五行是人体与环境交换物质的界面,这是因为在胚胎发育期原肠腔上面的口缩合成了眼、耳、鼻、舌、面孔五种感官,下面的口缩合成了肝门、尿道、阴道、中段发育出心、肝、脾、肺、肾、五脏六腑,他们都是与环境交流物质和信息的界面。内胚层神经细胞发育成植物性神经系统,汇集成任脉,外胚层神经细胞发育成感觉神经和运动神经通过脊柱伸展到全身,脊柱两侧有一对对穴位,谓之督脉。督脉为阳,任脉为阴。任督二脉的信息畅通是人体健康的基本保障。下图是一个示意图,形象地显示中医治病的热力学思维方法,和西医的统计学思维方法有很大的不同。

从认识论的高度看中医和西医属于两个不同的思想体系,然而我们的医学教育一直被西方医学的思想体系控制着,忽略了我们祖先建立起来的医学思想体系,完整的医学教育应当是两种思想体系的并存,他们在科学上是具有同等地位的。中医西医各有所长,长期共存互相借鉴,让患者得到最大的实惠最为重要,不要让中医伪科学论蒙蔽了头脑。

赞(13) 打赏
分享到: 更多 (0)

觉得文章有用就打赏一下文章作者

非常感谢你的打赏,我们将继续给力更多优质内容,让我们一起创建更加美好的网络世界!

支付宝扫一扫打赏

微信扫一扫打赏