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uac是什么氨基酸(生命的密码—DNA 是人类“返老还童”的关键)
2023-07-30 10:28:01
Mars
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来源:李向东阳光海岸

uac是什么氨基酸?概 论

uac是什么

人类与其他生物有着显著不同的地方就是进化出能思考的大脑,对自身的好奇,对地球自然界的好奇,对地球以外的宇宙好奇,这种强烈的好奇心和探索的欲望,逐步引导人类走过了神话传说,建立了反应自然规律的数学、物理、化学、生物学、医药学等众多的学科,科学的认识自然规律,创造性地综合利用自然规律为人类服务,将21世纪的人类带入了空前的繁荣和文明。迎来了知识爆炸的时代,特别是在生物学研究领域进入到了基因水平,借助超级计算机运算功能和其它学科创造的现代化设备的研究平台,全球人类基因测序和其它生物基因测序的基础性工作逐步展开,大量井喷式的基因课题的研究及进一步的基因探索,人类从基因水平的高度来审视自己和相关联的生态圈,可以说是达到了从未有过的高度,部分解答了困扰我们多年自身的问题,取得了阶段性的成果。比如:生命从何而来?又从何而去?如何演变进化的?人类最关心的是自己的生命,从历史经验和现有的知识结构知道自己的生命有限,虽然经过全球众多科学家几十年最大努力的研究攻关,大幅度提高了医疗医药现代化水平,社会保障体系也日益完善,相较人类过去的寿命和质量有了很大的改善,但寿命也只有100岁左右,是目前人类生命的极限,后半段生命的质量也不理想,是衰老癌化和病痛(自身的:衰老、癌症。外来的:细菌病毒感染、环境因素)伴随着走到终点的,可人类还是渴望长寿,不停的自问,能活多久?能长生不老吗?至少后半段生命与前半段生命一样的质量和精彩啊,呵呵!这可增加了基因科学家的巨大工作量和艰难度,就我个人的看法还是比较乐观,在科学原则的指导下,引入科学探索和研究的思维战略的慨念,也就是提出战略性的正确问题,确立正确的探索和研究方向,当人这个生物物种面对自然和宇宙,就会本能的自然地与自然界和宇宙进行天然的信息的交换,而高度进化的人脑自然会产生很多的奇思妙想,思绪无限,有无数的疑问,从这个角度来理解发现自然规律也是很普通自然的事,一点也不神秘,既简单也复杂,问题是大脑与自然和宇宙的海量互动交流中,如何认知、提出和把握解决问题的战略性、方向性、关键的核心问题和信息,确立正确的全方位相关联的探索和研究方向,是目前科学探索和研究急需解决的大问题,考虑到人脑工作起来功能性的模糊性(有机体大脑的模糊性与计算机人工智能的精确性是大脑和人工智能的最大区别之一,即是劣势也是优势,是创造性思维产生的基础;人工智能运算速度远胜人脑的运算速度是区别之二;人脑强烈的好奇心和探究欲、富有激情和持续的关注是区别之三;人脑任意的幻想和任意的设想、重要的记忆存储和次要记忆的消除是区别之四;适时的变换主题和多角度思考,把看似完全不相干的问题联系起来是人脑和人工智能的另一个巨大的区别之五,也是人工智能最终战胜不了人脑的根本原因和关键。),容易走入思维的其它路径,陷入困惑和歧途,此类问题尤显突出,这还只是前沿知识的突破,目前人类已有的知识和新知识的信息量的累积是十分巨大的,两者叠加起来的容量已是人类单独个体大脑所不能承受的,靠个人天赋发现问题、再进行艰难长期的复杂计算的理论论证,最后还要就理论结论的正确性设计验证实验,通过具体的实验操作验证理论结论是否正确,才能完成的创造性的突破已经是越来越困难和不容易,获得成功的人也越来越少,个人创新的瓶颈和人类目前整体获得的巨大成功形成了鲜明的对比,人类在整体智力、知识、信息的提高而迈进了崭新的创新时代,向着宇宙进军,人类又一次来到发展的十字路口,需要大的改革,需要社会的重新分工,像芯片集成一样,集成人类的智慧、集成人类的创新、集成人类的动能、集成人类的功能、政策集成、体制集成、制度集成、系统集成等,所以才提出科学探索和研究思维的战略来解决这个问题,也就是把科学研究进行分工,分解成三个部分,一部分有发现问题天赋的科学家进行战略提问,就会有相对正确的研究方向,一部分善于应用已知公式定理、进行复杂的演算、推导、提炼新公式的理论论证考证的科学家再深入进行研究得出正确的结论,一部分善于具体的实验的科学家实验验证正确的结论。三者结合起来研究和掌握基因运行的原理机制,用创造性的思维开发利用基因,做好基因研究的伦理立法和相关的法律法规,我想人类的寿命不仅可以大大的延长,同时具有青壮年时期的生命质量是可以实现的,这是在不改变人类基因蓝图的前提下换个角度去设计运用,让基因具备返老还童的功能来完成,怎么可能?不要认为是玩笑,是基因科学的奥秘呢。

祈盼长寿、生命的形式、困境

1、祈盼长寿

人类在远古时就幻想着长生不老,东方最有名的传说是:秦始皇派徐福带领三千童男童女东渡日本去寻找长生不老的药,却是忽闻海上有仙山,山在虚无缥缈间;道家终日里炼丹也没炼出长生不老药,却意外启蒙了中国的养生学和化学,出现了封神演义、西游记、镜花缘、聊斋志异等名著,信奉玉皇大帝。西方的传说就是吸血鬼,只要能吸到血,人就会长生不死,智慧女神雅典娜、爱神维拉斯等等,信奉上帝。东西方的神话传说是人类当时认知水平有限的情况下幻想出来的神话人物,共同特征都是长生不老,幻想着自己也像神话人物一样与天地同岁,不过天地也是有寿命的,不是永远。

2、创新思维去探索生命的形式

什么是生命呢?广义来说,我认为是一种状态(状态的长短就是寿命的长短),为了满足这种状态必须有最基本的条件,如果其中的一些条件不存在了,这种状态变为另一种状态(一旦这种状态形成,就会有惯性尽量维持这种状态,直至改变),也就是说前者已死,后者已生,这就是生命的本质,大到我们现在所处的宇宙(目前的研究说,我们现在这个宇宙起源一次大爆炸,我有些疑虑。),小到我们的太阳系、地球、分子原子及组成各种物质的地球元素都是有寿命的,可以说整个宇宙都是活的,以人类现有的智力(已认识的自然规律和没认识的无穷尽的自然规律)无法想象的极其复杂的精确的运行和变化着,目前地球年龄已有45亿年了,正处于壮年,当然它们的寿命是以亿年计的,星际间的距离更是以光年来换算,以地球目前的拥挤和资源匮乏,必须找到延长人类寿命的科学的方法,不然怎么进行宇宙的探索?怎么进行星际航行?怎么移民到其它星球?而人类的光明前途就是无限的宇宙,地球和它比起来就是原子分子,那里有无限的能源和资源,就算人类探索到时间和空间新的性质,可以从四维空间及亚空间的虫洞、折叠、时空门或者还有更多的神奇特性,瞬间到达其它星球,也还是必须延长人的寿命,一是人类自身的强烈意愿,二是无穷无尽的星系星球的要求。

而地球生物圈的具体生命形式是,由小到大具有几个等级层次。最底层是分子,是无机化合物、有机化合物、有机化合物及生物大分子的混合体,然后是亚细胞结构、细胞、组织、器官、机体、种群、群体及生物圈,构成了地球上所有生物群。人就是在此基础上经过上亿年的进化演变到我们目前的模样,是高度复杂精确运行的有机体,人体本身就是一个小宇宙,也是复杂宇宙的一部分,有着数不清的奥秘等待着我们自己去揭开。

小时候,望着神秘的星空,似解非解,看到有人离世,好奇的问,人为什么会死?为什么会老和生病呢?是什么原因造成的?从哲学上来理解,有生就有死,挺自然的。既然自然界充满了奥秘,自己就应该是奥秘有多少,思路就该有多少。

前面提到的,生命就是一种状态,维持一种状态需要一定的条件,如果这些条件一直存在且不变化,那么这种状态就会维持下去(寿命会很长),就像研究物理学中的匀速运动,假设给一物体外力沿着光滑而没有阻力的路面匀速远动,如果这路面是无限的,该物体会保持匀速运动到永远,这是设想中的理想状态,也是理想中的寿命。

比如炼钢厂的高炉,进料后,炼出钢水,如果保养是理想的水平,那么高炉的寿命会很长的。

如果把人的身体比喻成一座化工厂,只要不停的提供能量,及时排出废物,保持这种状态不变,人的寿命不也会很长吗?——等等。

3、衰老癌症是医学和生物学的困境

世界各国从远古时就研究如何医治病人,挽救人的生命,到现代的医学不过是从深度和广度来医治和抢救病人,共同的特征都是从人生病了才开始医治,也是针对人生病的局部器官进行医疗,研究也只是局部的生病的器官的机理,然后才到全身器官的工作机制,所以当代才提出预防医学,但是同样对医治人的衰老、癌症等毫无办法。也看到世界各国研究生物从很原始概念通过不断的实验逐步建立起了生物学体系,目前更是从基因研究的深度和广度极大地推动和发展了现代生物学,可对解决人的衰老和癌症还是束手无策,究竟出路在那里呢?

生命的起源

引子:

(1)整个宇宙是活的(元素的原子分子无时无刻不在运动着,发生着物理、化学、数学、时间、空间的变化,地球生命也是宇宙每时每刻无穷无尽变化结果中的一种,但绝大多数的物理化学变化是与生命无关的,虽然生命变化与大多数物理化学变化无关,但产生生命的物理化学变化是注定的。),如果全宇宙物质都是死的,作为构成宇宙的一部分的地球也会是死的,地球也不可能有现在绚丽的生物圈。

(2)构成宇宙的元素大于构成地球的元素。

(3)在宇宙运动变化的过程中,地球(当然不排除其它很多的星球)这个微小的局部运动变化到恰好符合地球生命起源所需的所有条件。

(4)相对于宇宙,地球就是微型实验室,也许就是一支试管。当然相对于人类来说是巨大的天然实验室。

(5)因此无所谓地内地外生命的相互引进,因为是一体的,这是宏观来说。当地球外部条件具备生命起源时,地球偶尔虽有少量的外来有机分子,但我认为地球的生命的主体是地球独自的物理化学变化演变而来,理由如下:

A: 地球生物物质是由构成地球物质的元素构成,具体来说是由门捷列夫元素周期表上的元素构成,宇宙元素和地球元素是否完全一致?同一种元素在地球的特性和在宇宙的其它区域的特性是否完全一致?我认为这是人类研究宇宙首先要弄清楚的,是发射各类探测器到外太空的首要任务。

B: 地球具备生命起源的物理化学特性是由地球本身和太阳系的物理化学特性决定的。

C:地球适宜生命起源的特殊环境(温度、气候等)形成是由地球元素的物理化学特性决定的。

D: 地球生命进化几十亿年的过程是在地球环境条件下进行的,而不是在太阳系和宇宙的其它星球上进行的。

E:太阳系本身是很空旷的,人类的使者旅行者一号带着人类的问候和地球的相关信息在太阳系中飞行了40多年,距地球已213亿公里,飞出太阳系只要1光年,按目前的速度还需要17000多年才能飞离太阳系,可见太阳系内星球之间的距离非常的遥远,即使有少量的陨石和有机分子落入地球,也是太阳系内空间偶尔产生的,不具有决定性作用,地球的体积与太阳系其它星球的真实比例是很小的,再把空间扩展太阳系外一点点,地球的体积就是原子分子大小,是尘埃,如果和所处的银河系来比,就连尘埃都算不上,请问银河系的有机尘埃是如何飘落到尘埃都算不上的地球上?概率有多大?或者是高级文明是如何找到需要显微镜才能看到的地球?显然不可能,只能是太阳系内最多系外多一点的空间尘埃落入地球的可能性大点,何况至今旅行者一号也没收到和观察到太阳系内及宇宙空间任何生命信息的反馈。

F:地球内部距离不同,局部环境和气候就不同,虽是同种元素的生物,但所具有的特性就不一样,人种也不一样,比如:白种人、黄种人、黑种人、红种人等等,这只是相差上万公里而已,差别就如此之大,何况太阳系内相距上亿公里,宇宙间相距光年啊,那更是差异巨大,地球生命和外星生命的性质是完全不一样的,互不兼容,所以地球的生命只能是起源于地球。另外地球动物界特别是哺乳类动物的寿命几乎相差不大,人类目前的寿命也只有100多岁,如果外星生命能长距离的星际航行,就是解决了寿命的限制,如果人类是外星生命的延续,或者是外星生命的有机分子落入地球进化而来,起码人类基因会含有外星生命长寿的基因,可人类的极限寿命是100岁左右,与地球哺乳类动物的寿命相当,充分说明了人类是起源和进化于地球的,同时我也完全相信外星生命的存在,生命现象可能是宇宙的普遍规律,条件不一样,生命的形式和性质也不一样,多姿多彩,虽然在研究外星生命时,地球的生命可以做研究时的参考,但不能完全用地球生命存在的条件去推理外星生命,因为外星生命不是地球生命,是在各自的空间演变进化而来的。

G:人类到外太空,目前仅仅是地球外的空间,最远的距离也只有地球的卫星月亮这么远,在太阳系内,人类就首先面临自身机体的不适应,脑灰质和白质有着广泛的变化,其中有些是不可逆的,脑脊液循环也发生了很大的变化,所谓脑脊液(CPS)是一种环绕大脑和脊髓的透明液体,具有保护作用,研究人员研究了十名宇航员发现了上述变化,表明了人类身体进入太空后的状态认为是危险的,必须改变自身的身体机能去适应宇宙空间,也说明了人类从开始就是从地球进化的,把地球环境作为进化的基础,一进入宇宙,就表现出极端的不适应,开始自我保护机制,这说明人类不是起源于外星。

H: 人类的死亡就是机体的物理化学的活动转向其它的物理化学的活动,在这个过程中和地球的其它物质元素发生物理化学的反应而自然分解成其它物质元素,如果是外星生命,其构成的元素有部分和地球的元素不同,会和地球的物质元素产生奇特的现象,目前人类死亡分解的过程还没有遇到特殊的现象,所以反过来证明了人类是起源于地球的。

(6)既然几十亿年前地球演化诞生了第一个原始细胞,那说明了地球早就符合生命起源了,在几十亿年间也符合生命起源和生存,现在更符合生命的起源条件,那为什么现代人类的科学家只说第一个细胞起源,一说起源就是几十亿年前的原始汤,而不去探索和发现考证远古及现代新生命正在起源的事实呢?(也就是现代的原始汤)因为地球远古和现在就是地球最理想的生命起源的阶段和实验室。

A:在地球这个实验室里寻找远古的和现在的原始汤,在区域内找齐组成生命的所有元素;找齐生命产生的所有物理条件,比如:地球自转、白昼、地球公转、四季、重力、气压、密度、温度、阳光、水源、潮汐、月光、大气、地貌、地质、地磁、电流、辐射(地球元素本身的辐射和空间外来辐射)、方向、空间、时间;所有的化学条件,比如:构成生命元素的化学性质、间接构成生命元素的化学性质、无害生命元素的化学性质、水源的成分和化学性质、大气成分的组成和化学性质、地质成分的组成和化学性质、阳光成分的组成和化学性质、温度引起的化学变化的性质、磁场引起的化学变化的性质、电流引起的化学变化的性质、辐射引起的化学变化的性质、方向、空间、时间;找到自然界构成生命体元素的物理化学活动的状态与生命体本身元素无机物理化学活动状态相一致的状态,这是第一步,是无机层面的;第二步找到既是无机层面又是有机层面的构成生命体元素物理化学活动状态与有机体本身元素既是无机层面又是有机层面物理化学活动状态一致的状态;以此类推,找到演化成有的机分子、有机分子构成的有机元件、有机组件、有机构件、有机半成品、有机成品,有机成品构成的活性元件、活性组件、活性构件、活性半成品、活性成品。

B:在地球这个天然实验室里寻找生命原始汤的同时人类应该在地球选择几个点,按照上面生命起源的所需的所有元素和物理化学条件建设巨大的人工实验室,一部分实验室建成与自然想通的半封闭实验室,一部分建成完全封闭的实验室,我想地球全人类这点钱还是拿得出来的,以解开生命起源的终极之谜,造福人类。

(7)我好奇的提个问题:宇宙也好地球也罢。它们运动变化制造出的生物圈和所需的条件(包含我们人类自己)需要多大的成本?需要多少钱?可它们不需要成本和钱,那为什么我们人类做点事都需要钱?人类这点钱能制造出生物圈吗?值得我们全体人类换个角度去严肃思考,重新认识自然界和宇宙及我们自身(当然是题外话)。

1、地球的化学元素构成了地球的所有物质

从化学元素周期表知道了构成地球所有的物质是元素,不管是无机物或者是有机物,有机物构成了微生物、植物、动物及人类,经科学研究和实验证实,组成人类的主要化学元素是:C碳、O氧、H氢、P磷、S硫和一些少量微量元素。

2、有机元素构成了生命

A、有机元素的化学和物理属性

为什么自然界会选中它们构成生命的要件呢?而不是其它这么多的元素?我认为是地球在具备生命起源的条件下,所有元素参与的化学和物理活动的自然选择的结果。就以C碳元素为例,碳元素原子核外电子有6个,底层电子2个,外层电子4个,共两层组成,原子核控制核外电子的强弱是与核外电子层数成反比,层数越多就越弱,反之则越强,C碳元素核外电子层2层,比1层弱,但比3层及3层以上的强,稳定性居强。另最外层电子有4个,与达到稳定结构8个电子还差4个,刚好一半,可以俘获其它元素的电子,也可以失去自身的电子给其它元素,可与多种元素同时发生化学反应,C碳元素在电子层数和最外层电子数共同作用下,显示出强稳定和适度活跃的化学特性,与元素周期表里的其它所有元素的化学性质和物理性质相比有4个重要的特征,(1)是反应中时空结构的相对稳定性,生命体需要相对的稳定,(2)与其它元素发生相对活跃的恰当比例的反应,是生命所必须的,(3)能形成自然界中最硬的金刚石和最软的石墨(是地球环境条件下形成生物柔软身体和坚韧骨络的最佳材料),(4)最重要的自然物理特性比元素周期表里的其它所有元素吸附其它有机元素形成生物大分子能力是最强的。

B、引入新慨念

说生命选择了它还不如说它是生命的根源,我认为从构成生命的所有元素角度来说,即是无机的也是有机的具有双重身份,就像光有两种特性是光子也是光波,所以我引入一个慨念,称这类构成生命体的所有元素为有机元素,生命是有机元素在一定的条件下的化学和物理属性的本质反应,也是生命在条件具备时必然起源的本质,如果没有这些有机元素地球也就没有生命,以前和现在的研究始终把有机元素的无机性和有机元素的有机性的研究对立起来,形成了认识生命起源的巨大鸿沟,探索了几千年,想破脑袋也没找着无生命的物质到有生命的细胞是怎么过渡的,界限在那儿?其实在有机元素的无机的化学和物理活动中就包含了有机性的妊育,有机性的活动同时也包含了有机元素无机的化学和物理活动,有机元素和生命是没有界限的,是同一物质属性的两个面一个整体。现在的标准答案是:活的生命体最小的单位是细胞,也就是说构成细胞以下的物质不具有活性,不具有活性的物质构成了活的细胞,怎么可能呢?那么地球上亿万种不具有活性的物质也都可以构成细胞,构成的细胞能是活的吗?就象组成人体的器官都是死的,那么人又怎么可能是活的呢?答案是否定的,用传统的观点来解释只能是个死结,无解。如果用有机元素的慨念来理解,一切都顺理成章,四十亿年前的原始的地球,环境恶劣,C碳有机元素和其它有机元素在自身的化学和物理属性驱动下,全裸的面对复杂的自然环境(也就是其它的元素构成的亿万种物质),最大限度的进行反应和交换,一部分和其它无机元素形成化合物和混合物,一部分朝着形成有机分子的某种低级简单的结构方向演变活动,同时启动了有机元素的另一个属性,就是有机元素的活性,当简单结构演变到时空的各方向的某个立体位置,有机元素在时空各方向排序到某个立体点位,恰好符合生命要求的各项比例,简单结构的活性就自然显现出来了,在这里我再引入一个慨念,就是生命度,也是活性度,细胞是活的生命的最小单位,按照有机体生命的标准它的活性度是100%,为了方便理解,那么简单结构的活性度设定是1%(当然还可以继续分小——到无穷小),其公式是:D(活性度)=K(时空点位) R(有机元素),这1%的活性度就是生命起源的开始,当简单结构具有生物活性那一刻起,生物活性就按照生物的属性朝有利于自身进化的方向指令有机元素的化学和物理活动(1%的指令度),以争取简单结构的更大的活性度,活性度越大指令性就越强,这就是指令度(引入慨念),当活性度积累进化到DNA时,就形成了完整的一套指令和规则(100%指令度)。在这里又引进一个复制度,当有机元素活性度进化到一定程度,简单结构为了延续活性以替换衰亡的简单结构就需复制(复制度1%),当复制度进化累积到DNA时,就形成了现存复制和遗传复制两个方面的复制(100%复制度)。形成了两个方面的演变进化,一方面有机元素按照化学和物理属性与自然环境发生反应演变进化,另一方面有机元素按照有机活性的属性相对有别自然环境还很弱的内部环境指挥着内外的演化和进化,相辅相成,相互促进,相互发展。

C、大数据演化是形成有机体的根本保证

有机元素形成简单结构前也是上万万亿次天文级大数据的化学和物理活动,就这一部分的一些没朝简单结构方向活动就消失了,形成了其它化合物和其它的物理结构,一些朝简单结构方向迈进一点,也极不稳定,形成了大量的有机元素活性元件、活性组件、活性构件、活性半成品,形成了大量还不被我们认识的残缺的(是我们这样认为的)带有一定活性的万万亿大数据的有机群体,是生物界的基础。才会有比起人类庞大很多但比起它们小很多的细菌和病毒群体。这种化学物理和有机活性及指令性复制性活动本身也是一个巨大的筛子,自然筛选出相对稳定的简单结构和生物活性,这样的有机元素的数量也是万万亿天文级大数据,同时也别忘记那是四十亿年前,1秒会有多少有机元素在活动(可不分白天黑夜24小时不休息哟)?我想也是天文级数啊,能按照数学的天文级排列组合到相对稳定的简单结构是有三个方向来保证演化和进化的,一个方向是有机元素参加活动的数量是天文级的,一个是有机元素参加物理化学反应的次数是天文级的,一个方向是有机元素有漫长的时间如果以秒记(亿年算)也是天文级数,通过天文级数不断的筛选和天文级数的排列组合,天文级的时间,不断的进行自然优化设计,不具备生命条件的排列组合设计就生成化学和物理产品及有机组件,通过这样的自然选择才能进化达到生命所需的天文级数的一切条件。

D、有机元素到完整的细胞

由简单结构(1%活性度、指令度、复制度)到复杂结构(10%活性度、指令度、复制度),然后形成有机大分子(30%活性度、指令度、复制度),RNA的出现(50%活性度、指令度、复制度),再到DNA的构建(70%活性度、指令度)建立核酸蛋白质(90%活性度、指令度、复制度),最后形成膜系统从而完整的组成一个原始细胞(100%活性度、指令度、复制度),走完了生命起源的完整过程。

E、不得不提的是:死亡又是什么呢?

死亡就是有机元素在一定条件下的相互转化,有机体在失去生存条件后转向有机元素的其它方面的化学和物理活动,地球上的有机体能还原成有机元素的化学和物理活动,从反面证明了地球生命起源于地球,反之则不能还原成地球条件下的化学物理活动。

3、第一个细胞的功能

作为目前所有生命体共同祖先的第一个细胞,拥有多种多样的完整的功能,其中最重要的是细胞的DNA复制和遗传功能,因为是它才有了我们今天不同属性和种类的多姿多彩的生物圈,所以我们将重点讨论细胞DNA的复制遗传功能。

三、DNA是生命的密码、是中心法则

1、DNA是细胞的遗传物质

以前,大多数的科学家曾认为蛋白质(不是DNA)才是一代一代传递下去的遗传物质。构建一个生物的所有指令所需的总信息不可能储存在类似DNA的物质中,而是具有高度复杂结构的蛋白质,他们认为DAN对于这样的工作太简单了。

最终是怎样揭开DNA的真相的呢?是通过细菌和病毒,病毒在感染各种生物体方面有特殊的能力,进入细胞内部接管细胞事务,科学家们知道病毒能以某种方式改变细胞,但他们不知道病毒用什么方式去实现这种功能,病毒进入细胞后是操纵DNA还是蛋白质呢?可那时显微镜还有点缺乏,如何知道肉眼不可见的细菌病毒呢?这就要用到放射性标记作为它们的标签了。

1952年阿尔弗雷德•赫尔希(Alfred Hershey)和玛莎•菜斯(Martha Chase)培养了感染细菌的病毒——噬菌体,并用放射性元素做了处理。一批在放射性硫池中生长,另一批则在放射性磷池中生长,为什么用硫和磷呢?硫将整合到噬菌体产生的蛋白质中,而磷将整合到DNA中,现在有了两组病毒(一组具有放射性蛋白质而另一组具有放射性的DNA),又会怎么样呢?

接下来两位科学家拿来大量的细菌供病毒感染,病毒在尽可能多的感染细菌后,赫尔希和菜斯把两种不同的混合物(具磷具硫)放进搅拌机,将病毒和细菌分离开来。

他们将细菌冷凝到一个区域,去观察它是含有来自病毒的放射性DNA或是放射性蛋白质。他们将细菌样品放入离心机中离心,混合物最重的部分汇于底部并形成沉淀。赫尔希和菜斯检查了沉淀于底部的细菌,看是否有放射性的蛋白质或放射性DNA存在。

他们所发现的是,用放射性蛋白质处理的样品在细菌中没有显示任何放射性,说明所有放射性蛋白质仍然和病毒在一起。而在放射性DNA样品中,所有的放射性物质都浓缩到细菌中。这就意味着,病毒感染细菌时所注入的是DNA而不是蛋白质,。这个实验证明了DNA(而不是蛋白质)是具有存储信息(我们的遗传信息以及病毒用以感染细菌的信息)的分子,这一切都是因为DNA是遗传物质。这就是著名的赫尔希--菜斯实验。

2、DNA是遗传密码

在发现DNA真相一年后,当时许多人都围绕着整个谜团在工作,一个名叫詹姆斯•沃森(James Watson)研究员访问他在伦敦国王学院的好友莫里斯•威尔金(Maurice Wilkins)时,看见了由罗莎琳德•富兰克林(Rosalind Franklin)用X光晶体衍射获得的一张DNA照片,沃森就获得了需要解开DNA之谜的所有信息,与弗朗西斯•克里克(Francis Crick)弄清了细节,构建了DNA模型,发表了他们的研究成果。1962年詹姆斯•沃森、弗朗西斯•克里克、莫里斯•威尔金因他们有关DNA结构的发现共享了诺贝尔奖。

(1)DNA的双螺旋结构

直到20世纪50年代初期,Rosalind Franklin才获得了高质量的X射线衍射照片,从这些照片来看DNA的结构应该是螺旋形的,而且不止一条多核苷酸链,不是两条就是三条,与此同时,将DNA分子连接起来的共价键也清楚了。1952年一群在Alexander Todd实验工作的有机化学家证明:将DNA的核苷酸结合在一起的是3’-5’磷酸二酯键,1953年,克里克(Francis H.Crick)和沃森(James D.Watson)提出了正确的互补双螺旋理论。正确答案的获得主要依赖于发现了与Wilkins和Franklin的X射线衍射数据相符合并且从立体化学角度来讲最可能的构象。

在双螺旋中,两条反向的DNA链由碱基对之间的氢键(一种非共价的化学弱键)结合在一起。这种碱基配对是高度特异的:腺嘌呤只与胸腺嘧啶配对,而鸟嘌呤只与胞嘧啶配对。在双螺旋DNA分子中,A残基的数目一定与T残基的数目相等,同样地,G的数目一定与C的数目相等。结果是,双螺旋的两条链的碱基序列有互补关系,其中任何一条DNA链的序列都严格地决定了其对应链的序列。两条互补的,相互缠绕的链本身就意味着一条链能够为另一条链的合成提供一个特定的表面也就是模板。为严格证明一条DNA是指导其互补的DNA链合成模板,Kornberg在实验中证明了催化DNA前体元件的连接需要一种特定的聚合酶,进一步的实验鉴定了一种单链的多肽——DNA聚合酶I(DNA Pol I),它能够催化新的DNA链合成。DNA聚合酶I将核苷酸前体用3’-5’磷酸二酯键连接起来。这种反应需要DNA存在,其作用是将4种核苷酸按顺序排列成最终的多聚核苷酸产物。DNA聚合酶I依赖DNA模板来决定所合成的DNA顺序。实验证明:用含不同数量的A : T和G : C碱基对的DNA分子模板,进行酶促合成。在所有实验中,酶促合成产物都与模板DNA的碱基比率相同。在无细胞体系的合成中,没有形成蛋白质或其他任何形式的分子,完全排除了其他非DNA的组分作为遗传特性的中间载体的可能性。所以,毫无疑问,DNA就是合成自身的直接模板。

(2)、DNA的复制

Meselson和Stahl的实验证明了DNA复制是半保留过程,在复制过程中双螺旋中的一条链保持不变(也就是保留),两条亲本链分别分配到两个子代分子中(半保留中的“半”)。实验排除了其它两种模型:保留和分散复制模型。

DNA的合成依赖于两种类型的底物:4种脱氧核苷三磷酸(dATP、dTTP、dCTP、dGTP);模板DNA的结构——引物-模板接头。模板DNA决定了掺入核苷酸的序列。引物作为脱氧核苷酸添加的底物,每个脱氧核苷酸都持续地添加到3’端的羟基上。

DNA的合成被称为DNA聚合酶的酶所催化,此酶利用单一活性位点来添加4种dNTP前体。对DNA聚合酶的结构研究发现,其类似于一只在催化点抓住DNA和即将添加的核苷酸的手。此结构对极精确的DNA合成反应具有重要意义。DNA聚合酶具有延伸性,每次结合一个底物,都可添加很多核苷酸。校正性核酸外切酶通过类似于“删除键”那样的作用除去不正确添加的核苷酸,进一步增强DNA合成的精确性。

在细胞中,DNA模板的两条链在称为复制叉的结构上同时被复制。因为DNA的两条链是反向平行的,所以只有一条DNA模板链能以连续方式进行复制(称为前导链)。另一条DNA链(称为后道链)必须先合成一系列短的、称为冈崎片段的DNA片段。每条DNA链都用一条由引物酶所合成的RNA引物来起始。为完成复制,这些引物必须被除去。当RNA引物被DNA取代以后,所有单独引物合成的后随链DNA片段由连接酶连接在一起,形成一个连续的DNA链。

除DNA聚合酶以外,还有一系列的蛋白质帮助协调和促进DNA复制反应。这些额外的因子促进双链DNA模板(DNA解旋酶)、稳定单链DNA模板(SSB),以及除去在复制叉前形成的超螺旋(拓扑异构酶)。这些夹子蛋白与DNA拓扑连接,当其与DNA聚合酶结合的时候能沿着刚结合成出来的DNA滑行,有效防止了结合的DNA聚合酶从引物-模板接头上脱落。

复制叉上的蛋白质之间的相互作用在DNA合成中起重要作用。当整套复制蛋白都在复制叉上的时候,复制反应的效率最高,这套蛋白质所形成的复合体称为复制体。

DNA合成的起始受复制器的特殊序列指导,复制起始的位点称为复制起始位置,复制器与起始子的蛋白质特异性地结合,起始子刺激并募集复制起始所需的其他蛋白质(如DNA解旋酶),在部分情况下使DNA解旋。随后,蛋白质-蛋白质或非特异性蛋白质-DNA相互作用驱动DNA复制起始。一个细胞周期中,每个复制器仅指导一轮复制起始,这保证了DNA只被精确地复制一次。然后结束复制,启动特殊酶的活性,通过延长端粒的3’端。端粒酶消除了复制叉机器进行常规合成时所造成的染色体末端渐进性丢失的问题。

采用原始的链作为模板使得碱基更有可能正确地配对,当整套DNA存在如此多的碱基时,即便具有99.999999%的精确性,最终还是会存在一些错配和误差,这就需要蛋白质扫描DNA寻找复制的错误,进行修复。问题是要找寻30亿个字符(如果是双链还得加倍)间的错,同样也会出错,另外DNA在一遍又一遍的复制中,复制的质量也会减弱,同时每次DNA被复制,结尾的一点点被消耗掉,为了防止这一点,DNA链在染色体端粒上有保护性的盖子,但是,在年复一年的复制后,这些保护被慢慢地蚕食了。然后我们就开始衰老癌化病变直到死亡,这就是我们人类生老病死的根本原因。

虽然DNA一定携带着决定氨基酸顺序的信息,但很明显双螺旋本身不可能是蛋白质合成的模板。实验表明在没有DNA存在的场所扔可以进行蛋白质的合成,所以排除了DNA起直接作用的可能。在所有的真核生物细胞中蛋白质的合成发生在细胞质中,而核膜将染色体DNA与细胞质分开。因此至少对真核细胞而言,还应该有第二种承载信息的分子存在,由它负责从DNA上获得特定遗传信息,然后转移到细胞质中作为蛋白质合成的模板。从一开始,人们的注意力就集中在功能尚不清楚的第二种核酸分子—RNA上。Torbjom Caspersson和jean Brachet发现RNA主要存在于细胞质中,当一条DNA链不用于互补DNA链合成的模板时,就会作为互补RNA链模板。

(3)、DNA是遗传密码(指令手册)

双螺旋的发现终止了DNA是否是主要遗传物质的争论。再用实验证明DNA复制涉及解链之前,分子遗传学家就将研究的重点转向了解DNA中的遗传信息是如何决定蛋白质的氨基酸顺序的。因为所有的DNA链都能够形成双螺旋,其遗传特性的核心肯定是隐含在由4种核苷酸单元形成的线性顺序中。所以,作为携带遗传信息的实体,当时人们就认识到DNA分子应该是由4个字母(A、G、C和T)构成的很长的单词。即使只有4个字母,可能的DNA排列的数目(4N其中N是序列中字母的个数)对于最小的DNA分子来说也非常的庞大,实际上可能存在的遗传信息是无限的。现在我们知道一个典型的细菌基因由大约1000个碱基对组成,这样大小的一段DNA可能产生的基因数目是(41000)这个数目比所有生物中已知的基因数目都大几个数量级。

DNA完成它极为重要的工作是因为得到了RNA和蛋白质的帮助,RNA只是核糖核酸,这次的糖是核糖而不是脱氧核糖,两者的不同点在于一个氧原子——核糖比脱氧核糖多一个氧原子,它们在基本结构上非常相似。RNA通常是由DNA序列转录形成的一条单链态碱基长链。一些RNA在细胞中直接起作用,其他一些RNA则用来生成蛋白质。蛋白质是扭曲和折叠成一个极度多异形状的三维氨基酸链,在细胞中做所有重要的事情。

在细胞里存在几种不类型的RNA,先说信使RNA,缩写为mRNA。信使RNA是单链的,这意味着它不像DNA那样有梯子结构,只是一根面条,mRNA携带信息并将它们传递到其它地方,这才是RNA的重要性所在。DNA不能离开细胞核,所以它送mRNA去执行它的命令,但mRNA更倾向于执行的重要任务是帮助蛋白质的生成。

DNA是构建一个人、一只青蛙或一头恐龙的指令手册,而这些指令都是专门为生成蛋白质的,生成很多不同的蛋白质。这些蛋白质都是在mRNA的帮助下产生的,而mRNA是从DNA那里获得命令。

蛋白质有不同的形状和大小,但它们都是由氨基酸主成的。氨基酸有20种,如赖氨酸、络氨酸、天冬氨酸等。氨基酸是构建蛋白质的基本材料,人体需要9种氨基酸(称为“必须氨基酸”),因为人体本身不能制造它们,必须从饮食中摄取这些氨基酸。这9种氨基酸是:组氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、赖氨酸、甲硫氨酸、苯丙氨酸、苏氨酸、色氨酸、缬氨酸。一个很小的蛋白质可以在长度小于100个氨基酸,而最大的蛋白质则有上千个氨基酸,这里的蛋白质是一条链,实际上蛋白质在其生成时被折叠成三维形状。

然而,非常混乱的蛋白质形状有其重要目的,蛋白质以锁-钥结构相互作用,蛋白质具有扭曲、折叠、弯曲、环、螺旋等结构,蛋白质如此的复杂以至于有些科学家用他们整个职业生涯的时间去探索特定蛋白质的三维形状。

DNA可以为生成那些重要的蛋白质提供指令,但实际产生每一个蛋白质都要涉及许多的参与者。首先DAN需要制作一个自身的临时拷贝,它可以离开细胞核,当DNA解链时,就会有一条自身拷贝的单链作为mRNA的模板。

RNA很像DNA,但两者有一些关键的差别,如前所述,RNA骨架的糖是核糖而不是脱氧核糖。RNA是一条单链而不是像DNA一样双链。它还有一个尿嘧啶(U)的不同碱基,以替代胸腺嘧啶。尿嘧啶是类似腺嘌呤、胸腺嘧啶、胞嘧啶、鸟嘌呤的碱基,它仅存在于RNA中,DNA中没有。它在RNA中替代胸腺嘧啶的位置,与腺嘌呤配对。

如果DNA有一个C,一个碱基为G的RNA核苷酸就会与它配对,而尿嘧啶与DNA序列中的A配对。当与DNA序列相互补的mRNA已经生成,它便摆脱了束缚。DNA“拉链”恢复原状,现在有了正常的DNA和新的mRNA——它含有DNA序列的镜像。

应当提及的是,生成mRNA的一部分过程涉及除去称为“内含子”填充序列。基因有点奇特的是,它们含有不得不从mRNA中删去未用部分。一旦完成上述过程,mRNA和DNA将分离,mRNA离开细胞核去完成自己的使命。mRNA完成任务还需核糖体,核糖体是非常小的细胞器,它与mRNA相连接来构建蛋白质,它根据遗传密码解读mRNA序列,这个过程就叫翻译。

遗传密码就是一套涉及mRNA如何被翻译成蛋白质的规则,一套指令。当核糖体沿着mRNA链工作时,它以3个碱基为一组(密码子),来阅读mRNA,如 ACC、ACG、AUG。每一个密码子代表一个氨基酸(构建蛋白质的基本单位),除了有几个称为“起始密码子”和“终止密码子”的密码子之外。起始密码子给核糖体的信号是“从这里开始”;而当一个核糖体获得了一个终止密码子(如 UAA、UAG、UGA),它就会停止阅读,蛋白质合成。

遗传密码:细胞将RNA的三碱基片段翻译成蛋白质的关键所在。

起始密码子:RNA序列上的一个三碱基密码子,它告诉核糖体开始构建蛋白质。

终止密码子:RNA序列上的一个三碱基密码子,它告诉核糖体停止构建蛋白质。

这就是遗传密码子的真面目(遗传指令蓝图):

遗 传 密 码

mRNA中的元素 氨基酸

GCU,GCC,CGA,GCG 丙氨酸

CGU,CGC,CGA,CGG,AGA,AGC 精氨酸

AAU,AAC 天冬酰胺

GAU,GAC 天冬氨酸

UGU,UGC 半胱氨酸

CAA,CAG 谷氨酰胺

GAA,GAG 谷氨酸

GGU,GGC,GGA,GGG 甘氨酸

CAU,CAC 组氨酸

AUU,AUC,AUA 异亮氨酸

UUA,UUG,CUU,CUC,CUA,CUG 亮氨酸

AAA,AAG 赖氨酸

AUG 甲硫氨酸

UUU,UUC 苯丙氨酸

CCU,CCC,CCA,CCG 脯氨酸

UCU,UCC,UCA,UCG,AGU,AGC 丝氨酸

ACU,ACC,ACA,ACG 苏氨酸

UGG 色氨酸

UAU,UAC 酪氨酸

GUU,GUC,GUA,GUG 缬氨酸

AUG 起始密码

UAA,UGA,UAG,OMG 终止密码子

3、DNA中心法则

沃森和克里克提出,DNA中的遗传信息包含在碱基序列中,其方式类似于在纸条上的字母,这是正确的,DNA不直接编码蛋白质,而是通过转录和翻译过程间接编码蛋白质。“DNA→RNA→蛋白质”这个信息传递的间接过程,称为分子遗传学的中心法则(entral cdogma)。“法则”这个词的意思是“成套的信条”,它始于中心法则个慨念首次作为一种理论提出。其后,该“法则”已为实验证实,如图:

↙DNA↘

↙ ↓ ↘

↙ 转录 ↘

↙ ↓ ↘

rRNA mRNA tRNA

(核糖体RNA) (信使RNA) (转移RNA)

↓ ↓ ↓

→ → →→ →→→核糖体←←←←←←←

翻译

蛋白质

中心法则的主要慨念是,DNA不直接编码蛋白质,而是通过中间分子核糖核酸(ribonucleicacid,RNA)起作用。RNA的结构与DNA相似,但不完全相同。两者所含的糖存在差异【RNA含核糖(ribose)而不是脱氧核糖】;RNA通常是单链(而不是双链);RNA含尿嘧啶(uracil U)碱基,而不是存在于DNA中的胸腺嘧啶(T)。参与蛋白质合成的RNA有3类:

信使RNA(messenger RNA,mRNA)分子,携带来自DNA的遗传信息,作为多肽链合成模板。在大多数mRNA分子中,实际编码氨基酸的核苷酸所占比例较高,约50%以上。

4种核糖体RNA(ribosmal RNA,rRNA),是称为核糖体(ribosome)的这种细胞内颗粒的主要成分,多肽的合成发生在核糖体上。

一套约45种转移RNA(transfer RNA,tRNA)分子,每个tRNA携带一个特定的氨基酸,同时具有一个三碱基的识别区,该区域与mRNA中的一组三个相邻的碱基进行碱基配对。

中心法则是分子遗传学的基本原理,因为它概括了DNA中的遗传信息如何被表达成多肽链中的氨基酸顺序:DNA中的核苷酸顺序决定信使RNA分子中的核苷酸顺序;信使RNA中的核苷酸顺序再决定多肽链中的氨基酸顺序,可见DNA在生命中起着核心关键的作用。

DNA与四维空间

立体物理空间给了生命起源的空间,如果没有,生命也不可能起源,同样也给了生命起源的物理时间。合起来就是爱因斯坦在相对论里提出的我们所面对的四维空间的世界。根据生命起源的前述:有机元素的自身化学特性在四维空间里演化出的生命,DNA自然具有时空性质。

A、DNA在立体空间的各方向演化形成方向性结构,方向性有点变化都会影响到DNA的结构,进而影响到DNA的功能,也就影响到基因的调控。

B、DNA在时间轴的调控下演化出自身的基因生物钟,不仅DNA本身精确运行,同时指令整个生物体精确协调细胞和器官间的生理活动,生物体细胞才会有精确分裂的周期和次数,整个生物体才会精确的运转。

(2)DNA的活性

根据前面有机元素的生命起源DNA是具有活性的,DNA发出的各种指令也是活的指令,遗传密码蓝图也是活的密码蓝图,是动态和变化的,虽然有很高的稳定性,但也容易遭到攻击(内部:各种基团和自由基。外部:细菌病毒感染、环境变化:化学污染、宇宙射线等),在天文数字当下和一年又一年活的复制中,其本身也会衰减、出错。所以衰老癌化和各种疾病就来了。

(3)DNA的调控和指令性

A、DNA发出各种指令:有空间指令、时间指令、化学指令、物理指令、遗传指令、进化指令、对细胞和器官生化活动下达特殊指令、回馈反应指令、修复指令、监督指令等等。

B、DNA有指令就会有调控,是由基因和基因组完成调控性,调控本身就是管理生物体的特性。

(4)DNA是生物体细胞的司令部

在这里我发现了一个有趣的事实,生物体(除植物体外,当然还没来得及研究,也许植物是以其它的形式存在。)都有两个司令部,一个是统管动物个体行为及跟外界联系的大脑司令部,一个是统管所有生命体细胞的DNA司令部。它们各司其职、又相互独立、相互联系,动物个体大脑不知其自身DNA管理器官细胞的生理活动,同时DAN也不知其自身大脑的思维活动,但又相互联系,问题是通过什么来相互联系的呢?两个司令部的命题又是一个重大的研究方向,在这里不多说,重点是DNA这个司令部。

A、DNA是生物体的司令部,它掌管着生物体的一切,由基因总的调控着生物体的各种生理活动。

B、DNA管理着庞大的生物体帝国,有着和人类社会类似的管理层级和各类管理部门。DNA就是总统,rRNA、mRNA、tRNA就是副总统,由DNA负责总规则的制定,三位副职执行总规则的同时根据分工和具体情况制定细则,这就具有了在DNA指令下的不同功能,直到各地方基层末端管理层,DNA和三位副职统一分工管理着50万亿——70万亿细胞的特大社会,比全球人口大万亿倍,还有一支庞大的免疫大军,你说DAN辛不辛苦、忙不忙?不能说地方出了点问题,就说与DNA无关,甚至怀疑DNA,动摇了DNA的中心地位,我就不同意这种观点,由于目前的技术手段有限,也就是电子显微镜放大的局限性,一方面目前的电子显微镜显微已达到极限,分子级别,再也提不高了,所以要弄清楚DNA分子级别以下的基因调控功能是很困难的,目前只知道为数很少的基因功能,就仅知道的这点基因功能也很不全面,也很难得到证实,何况基因数量巨大,是以亿来计算的。另一方面显微镜显示的标本是静态的,不是动态的,是因电子显微镜是真空的,所以标本是死的,是静态的,要准确的观察必须是静态和动态相结合的全面观察,才能全面了解基因的调控功能,基于以上两方面的情况,我们目前对基因的调控功能认知几乎为零,在完全不清楚DNA基因调控的功能的情况下,就盲目草率的下结论,拿什么软病毒来举例说明DNA不是中心,不受DNA基因的总的调控,这是极为错误和不负责任的,我的观点是,这是地方负责的事务和功能,即关系到地方官员具体管理细则,当然也关系到DNA管理的总则,DNA是负总责,其地位是不可动摇的。目前全球基因功能的研究遇到了瓶颈,如果按照医学试错法进行研究,也可以搞清楚一些基因调控的功能,但要等到何年何月才能破解全部基因的调控功能呢?我建议解决技术瓶颈,我发现一个有趣现象,电子显微镜不能看到自己本身,也就是电子,只能看到比自己(电子)大的物质(分子),如果比电子还小的话,就可以看见电子啦,如果设想用量子做显微镜,因为量子是能量,是可分到比电子还小的能量单位,据此还可以无限分小,也就是无限放大的功能,也许量子显微镜能看到空间和时间,另一方面也给电子显微镜和量子显微镜加装特殊调控装置(智能)供标本活着,观察动态的DNA基因是如何调控的,才能真正解决目前研究DNA基因调控的难题,才能揭开无数的谜团,才能真正的造福人类。

(5)人类多细胞DNA具有所有生命体DAN的属性

地球上的所有生物在遗传装置上有许多共同特性,包括遗传信息编码于DNA碱基顺序中及转录到RNA中在核糖体上利用转移RNA翻译到蛋白质中,所有生物也都具有某些共同的生物化学特性,包括许多酶和其他蛋白质在氨基酸顺序、三维结构和功能上的相似。

(6)基因是DNA的片段、是功能性单位

到目前为止,人类对基因的认识,也还没有完全的统一,我个人认为基因是DNA链T、A、C、G互补碱基30亿个排列组合中单个和几个有功能调控意义的片段。具有单个基因调控、多个基因调控、组合基因调控、整体基因协调调控,空间调控、方向调控,时间调控、精确调控、计算调控、物理调控、化学调控、信息调控、遗传调控、修复调控,差异调控、变异调控、温度调控、适应调控、定位调控、自我编辑调控、管理调控、分层调控、大区调控、微端调控、专业调控、辅助调控、指令调控,监督调控、复制调控、制造调控、进化调控、自动化调控、状态调控、姿态调控、运动调控、情绪调控,性格调控、平衡调控、内外交换调控、交叉调控、组合调控,周期调控、衰老调控、死亡调控、智力调控、防御调控、安全调控、综合调控。可见DNA即是信息库、图库、指令库、也是最高权利指挥中心。也是我们人类必需要弄清楚的核心。很遗憾,以目前我们人类现有的能力还暂时无法完全识别,知道很少一部分,还有很长的路要走。只有解读和识别出全部人类的基因,才能知道DNA的全部功能。

人类有多少个基因呢?这是我们很自然想知道的一件事。酵母菌有6000个基因,果蝇有14000个,那么有多少个基因用于编码人类这种复杂的、富有好奇心和智慧来研究其自身基因组的生物体呢?当研究者完成人类基因组序列初稿的时候,最普遍的一种预测是人类有约100000个基因。但是这个数字是怎么来的?为什么修正后预测人类基因只有25000个基因。

Walter Gilbert是一名物理学家,由于发明了DNA测序技术而获得诺贝尔奖,他是第一个对人类基因数目得出粗略估计的人,约十万个。尽管所有预测最后都认为人类基因组包含了24000—25000个基因,但是对于究竟要多少基因来构成一个人,还需要很多年时间才能得到最终确切的答案。例如,一些编码小RNA的基因(如microRNA)的识别就显得相当困难,只有随着计算机的应用和其它生物体基因组序列中得到越来越多的数据,才能在一段特定DNA序列中预测基因的位置的能力才能不断提高。但是,了解每个基因的功能及其和其它基因的交互关系比知道基因确切数目显得更为重要,是生物学家所关心的核心问题。

四、根据上述原理综合分析

1、分析生物学路径及问题

人类研究生物所走过的路,简要地说,开始通过简单的实验搞清了生物活着的最基本的单位是细胞。-------实验技术设备的提高认识了细胞内部大致结构,知道细胞是由:细胞核、细胞质、细胞膜组成,也认识了单细胞和多细胞,人类就是多细胞生物。-------实验技术和设备的进一步提高,从分子水平研究细胞,知道了生物大分子构成了双螺旋的DNA脱氧核糖核酸和核糖核酸RNA、线粒体(线粒体里的DNA)、蛋白质。全球基因科学家经过几十年的攻关研究,知道了DNA是人体最为关键核心部件,是制造人体的指令手册和密码,是人体的设计蓝图,RNA是将DNA自我复制的一份设计蓝图拿到生产车间生产的工程师,由核糖这个识图员经过三个碱基组解码识图,再根据起始密码子开始制造20种氨基酸组成的蛋白质,识别到终止密码子停止制造,至此细胞通过有丝分裂产生新细胞的过程就完了,线粒体DNA(来自母体,为细胞提供能量)自我复制,线粒体RNA工程师带着线粒体DNA蓝图,由线粒体核糖通过三碱基识别解码,根据起始密码子开始制造线粒体蛋白质,识别到终止密码子停止,新细胞里的新线粒体制造完成。细胞的不停的分裂产生新细胞替代老死细胞,直到人类从0岁-------到100岁左右死亡为止,应该说这是人类屹今为止在生物学上取得的最辉煌最伟大的胜利,开创了基因研究的伟大时代,也知道了是因为DNA密码蓝图在几十年的复制中会产生衰变,同时构成人体细胞有约70万亿,复制天文数字的细胞,当然会出点差错,而DNA密码蓝图也是活的动态的蓝图,它可不像放在保险柜里的静止的图纸哟,综合这三方面的原因,就知道人的衰老是因为DNA密码蓝图在复制过程中的一点点变异造成的后果,有很少一部分人,仅仅是单纯的衰老现象,寿终正寝,大部分人就没有这么幸运了,在变异的情况下,引起了多种复合反应,产生了癌症和其它的所有的严重的疾病,严格说来细菌病毒的感染、外界环境各种变化(辐射、有毒环境、食物等等),也都是改变了人类DNA密码蓝图产生的后果,到目前为止科学家对人的衰老和癌症还是束手无策,也是人类目前只能活到100岁左右的根本原因,要想延长人的寿命是何其困难啊。

2、分析医学的路径及问题

又看医学走过的路,起初只是根据病人的叙述,根据局部的病症进行治疗,并没有深入研究器官的构成和形成疾病的机理,更别说细胞层面的病理研究,也和生物学是两条平行线,几乎没有交叉,后来两大学科才在漫长的历史中逐步相互融合,相互借鉴,相互促进,到今天现代的医学,不仅研究的设备现代化,而且成立了很多规模庞大的实验室,有很多的医生也是顶尖的基因生物学家,极大的缓解和治疗了人类的各种病症,但想要治疗人的衰老和癌症还是徒劳的。

3、细胞修复功能及问题

瑞典科学家托马斯.林达尔、美国科学家保罗.莫德里克、拥有美国和土尔其国籍的科学家阿齐兹.桑贾尔共同获得了2015年渃贝尔化学奖,他们从分子水平研究了细胞DNA,发现了DNA自我修复的工具箱,在分子水平各个学科都走到了物质构成的源头,形成了科学研究的合力,取得了巨大的成功,这也只是说明了DNA具有自我修复的机制,如果没有这种修复的机制,生命是活不下去的,问题是细胞在修复机制的情况下仍在衰老癌变,说明了DNA的自我修复不能完全的精准修复,也说明了修复的复杂性和难度,前面说了DNA的蓝图是活的动态蓝图,蓝图本身结构的稳定性和易遭攻击性,修复遗留的一点点问题,形成综合影响,日积月累,反过来又影响细胞DNA的自我修复能力,一点点减弱DNA的自我修复能力,随着岁月的推移细胞的衰老和癌变是必然的,同样也没能解决细胞老化的问题。

4、线粒体、激素、能干细胞的问题

一些科学家把抗衰老的希望寄托在细胞的能量供应者线粒体(母系)上,我想这条路也是走不通的,这是因为线粒体(母系)有线粒体DNA,存在和细胞核里的DNA一样的老化的问题,两个DNA共同构成了细胞老化癌变的问题。

一些科学家又从研究激素角度来抗衰老,他们忘了激素也是蛋白质,而蛋白质也是RNA根据DNA密码蓝图来制造的,蓝图都老化了,激素还不老化?所以想通过研究激素来抗老化也是行不通的。

若贝尔奖得主山中伸弥团队在2006年就展示了如何将成熟细胞变回不成熟细胞的干细胞或多能干细胞,通过植入四个被称为干细胞转录因子,改变细胞正常的发育的预期结果,这些转录因子将“打开”开关一样打开成熟细胞中通常关闭的基因,它们被称为诱导细胞,这里会产生两个问题:细胞中的DNA密码蓝图在重新编辑过程中会改变生命的蓝图,我们知道在蓝图中加一个或者减一个,这会导致碱基的全部错位,RNA的核糖在读取错位的碱基时,会得到错误的制造蛋白质的密码子,制造出一连串完全不同性质的蛋白质,差之毫厘失之千里的严重后果,也可以想象他还会是个人吗?另一个问题是,每个人的细胞密码蓝图是不同的,是不会相容的,会相互排斥的,想要通用的解决办法和通用的药来解决所有人的问题是行不通的。

5、关注RNA、端粒体是走错了方向

现在全球基因科学家放弃对细胞DNA的关注,把关注的重点转移到RNA、端粒,认为RNA、端粒或是人类抗衰老的关键,我认为这种转移又犯了方向性大错,这是因为RNA制造蛋白质的蓝图是从DNA复制而来的,RNA、端粒本身也是根据DNA密码蓝图制造的,细胞的DNA和包含线粒体的DNA才是问题的总根源,一切的问题都出在它的身上,虽然RNA、端粒很重要,但DNA才是第一位的,RNA、端粒是从属性的处于第二位,DNA都解决不了的问题,RNA、端粒就更加无能为力了,所以把关注的焦点聚焦在RNA、端粒是犯了巨大方向性的错误,也是在浪费时间。同样把眼光放在什么自由基、什么药、什么调理、什么美容、什么预防等等,离解决根本问题衰老癌变相去甚远。当然这些研究对局部改善人体的状况是有益的,问题是现在很多生物企业和部分医院打着高科技的幌子,昧着良心赚黑钱,扰乱了人们的思维,真的是可恨。

六、DNA才是解决问题的关键

1、寻找解决问题的科学途径

那么怎么才能从细胞的DNA来解决问题呢?前面说了这么多,好像条条路都堵死了,可见DNA的复杂性,如果问题很轻易的解决了,那么宇宙就不复杂了。我们得紧紧抓住DNA这个关键不放,换一个思路去看呢。

注:论文打印、排版、制作、传递等众多的环节中,容易泄密,从保护属于知识产权的角度考虑,暂时删除几段内容(1、寻找解决问题的科学途径,2、发现细胞年轻化的关键秘密,3、完全符合个体自己的一切生物特性和个性特征,不会有排异反应,4、具体实施的技术方案,5、符合国际国内伦理立法。)。

八、结束语

其实在写这篇论文时我对生物学懂得很少,只有初高中学的那一点点,只是我从小就对周边的事物和宇宙有着十分强烈的好奇心和探究欲,心里一直有疑问,生命是怎么起源的?其它的星球是否也有生命的存在?人为什么会老?人为什么只能活百多岁?有没有什么科学的方法延长人的健康寿命?这些问题伴随着我走过几十年,直到最近的一天,躺在床上边看报纸边在想这些问题,突然闭塞的心灵有一道闪电划过,眼睛一亮,有关健康延长人寿命的问题串起来想通啦,似乎看到了问题的解决方案,翻身下来激动的写,但我不具备专业知识,更无实验室,可想而知其困难的程度,马上在全城的书店收集相关的生物书籍,又在网上订购了大批生物专业书籍,一头扎进去,我想爱因斯坦是站在牛顿的巨人的肩膀上才有相对论的出现,虽然我渺小,但我也可以借助爱因斯坦的研究方式,吸取众多优秀基因专家研究成果,这些成果是经过基因实验室实验论证的结论,在此经过验证的基础上获得了诺贝尔生物学奖的科学结论,无需重复试验,节约大量的时间。由于仓促写作,再加上不专业,会有很多寥误,希望本着科学的精神批评指正为感。

本文关键词: uac是什么
本文标签: 生命  

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