读懂生命之-从生物电看生态社会

一．天地造化万物世上最美丽的花朵是生命，宇宙间最神奇的存在是生命。谁在主宰着生命？谁在决定、控制着生命的过程？谁在决定着人的健康寿夭，生老病死？当你欲拥抱你的爱侣时，是谁发出和传递了这些指令？是那些细胞和器官吗？不，现代生理学已阐明，发出和传递这些信息的，是你的生物电系统——包括以生物电为物质基础的大脑意识、思维和以生物电为载体的神经脉冲。那么在人体内，什么才是生命本质特征的物质基础呢？现代生物物理学、生理学的研究已充分证明，作为生命本质特征的物质基础，就是人体生物电即人体生物等离子体的运流、循环系统。人的一切生理、心理活动，都是通过电过程控制和传递信息的。因此可以说，生物等离子体在人体或动物体内的有序流动，就构成了一切的生命奇观。一些学者经过长期研究后总结指出，生物体结构的形成，及在此基础上显示的种种功能，电的作用是决定性的。生物体也有一个复杂的电磁场，可以说，只要有生命运动，就伴随着生物电发生，已知细胞膜内外存在着70～80毫伏的电位差，这个电位差是细胞进行新陈代谢不可缺少的条件，细胞又是构成生命的基本单元。以大脑而言，100多亿个神经细胞，每个脑细胞都是一台小小的发电机。大脑的一个区域不仅要跟其他脑区相通，而且还要跟脑以外的结构相通。以流动的离子形式（主要是钠离子和钾离子）的电流通过神经元到肌肉、心脏和其他结构。大脑思维、血压升降、心脏搏动、肌肉收缩、胃肠蠕动等心理生理功能，都离不开生物电流。这就是这些生物电流的稳定水平对于生存是如此至关重要的原因之一。在人脑中有大约一万亿个神经元。它们中的每一个都具有接收从几十个到上万个神经元传来的信息的能力，建库建模，并且它们能够同时加工所有的信息。所以生命特征就是包括信息的摄入（感官感知）、处理（大脑思维）、存储（记忆）、输出（言语、肢体动作等等）的信息处理结构系统。地球几乎没有一种变化发生而不同时显示出电的现象，生物体当然也不例外。生物的器官、组织和细胞在生命活动过程中发生的电位和极性变化。生命活动过程中的一类物理、物理-化学变化，是正常生理活动的表现,也是生物活组织的一个基本特征。生物电就是一种电，它是通过生物体的生理/生化过程产生的。简单地说，生物通过它的生命活动所产生的电就叫生物电。举个例子来说，说话的过程中嘴在动，嘴里面的肌肉就在活动，肌肉活动本身就有许多离子的运动，离子的运动就产生电位的变化，这个电位变化就是生物电。生物电是生命功能的本质，也是人体生命活动的基础，人体的任何一种生命活动无不和生物电密切相关。人体和各器官的电现象的产生，是以细胞水平的生物电现象为基础的，并且在生理学的发展历史上，生物电现象的研究是同生物组织或细胞的另一重要特性--兴奋性--的研究相伴随进行。而医学对生物电的基础研究主要集中在细胞水平，在临床上也主要用于诊断，对分子水平、细胞水平、器官水平和整体水平的生物电，尤其是对整体生物电的系统研究和临床应用，对于生物电现象的深化研究，只能是在人类对于电-2-现象一般规律和本质有所认识以后，并随着电测量仪器的精密化而日趋深入。细胞的生物电现象即膜电位，是讲存在于细胞膜两侧的电位差。注意：是对细胞膜内外两侧电位的比较，而不是讲的“细胞膜上”的电位。因为，实验中发现：细胞膜表面任何两点间并不存在有电位差。若将微电极插入细胞内，用“细胞内测量法”进行测量，发现：细胞在未受到刺激的静息状态下，膜内电位低于膜外，呈内负外正的状态(又称极化)，此时存在于膜两侧的电位差即为“静息电位(RP)”。它主要与细胞膜对钾离子有一定的通透性，钾离子顺浓度差外流，而膜内带负电荷的大分子不能外流，从而打破了膜内外电中性状态，亦即RP主要是与钾离子外流而达平衡电位有关。当细胞受到阈或阈上刺激时，细胞膜对钠离子通透性增大，钠离子顺浓度差经通道内流，膜内电位升高(指实际情况，而非指绝对值大小)，当达阈电位时，引发钠离子内流大量增加，导致膜内电位迅速升高，且超过膜外电位近30mv(超射)，此为去极化过程；继而钾离子通透性增大，钾离子大量外流，膜内电位迅速下降直至原先RP的水平，是为复极化过程。这种在刺激作用下，在RP基础上发生的膜两侧电位的迅速、可逆的倒转，称为“动作电位(AP)”。AP包括去极化和复极化两个阶段，对应于图像上的上升支与下降支。AP有两个特点：可扩布性和“全或无”现象，这也是开关系统或非线性调节的电控制和编码原由。在无边无际的宇宙，地球原来是一个美丽的蔚蓝色的圆球。地球的大气层为生命提供良好的热力学和生物学环境，还有那稳定的磁力场和重力场平台。它深深地蕴藏着生命起源的故事，孕育过最早的生机，曾经是物理运动与化学演化的最初舞台。从那时起，原始大气中死物就开始漫长的、随机的演化。以无机小分子生成有机小分子，有机小分子形成生物大分子，由生物大分子组成多分子体系，由多分子体系演变为原始生命。这里从遗传和环境两方面，看物质不断地组织化、秩序化、复杂化的过程。概括生命过程的物质性的存在，总结生命运动的规律性的表现。认识生命过程的生育形成的构成本质，是莫之命而常自然的发展进化。结构与功能的完善,是长期自然界发展进化的必然结果。万物之始，始于阴阳。阴阳者，天地之道也，万物之纲纪，变化之父母，生杀之本始，神明之府也。零成一，一生二，二生四，因而重之，遂生万物。可见生生不息，无限自由。无形无象。小至一粟，大至无边，不可量也。一尘不见也，然万象生其中，万物承其性，至灵至精。小温其下，散而通化，万化初动。故无极者，先天之象，虚静为其性，浑然为其妙。寂兮寥兮，独立而不改，宇宙之始祖。盖阴阳者，古今有实，不可不信。生命科学与阴阳之道二者相互融合，必须认识生命或者叫回归于生命的本原。现今人们容易被误导，且不太尊重自己的生命，殊不知创生之不易，机会仅一回，故而有必要重视和观注。由于最初的生命具有颗粒尺寸小、表面积大、表面能高等特点，才具备其特有的表面效应、隧道效应等。这些是群体所不具备的个别或典型的物理、化学特性，由于处在单个原子、分子射程物质的阶段，生物在-3-细胞和生物膜内就存在纳米级的结构。比如微米粒子的细粉，也大约有半数不溶于水；但如粒子为纳米尺度（即超微粒子），则可溶于水。因其极薄表层的物理、化学、力学性能和材料内部的性能常有很大差异。而正是这极薄的表面材料在磨擦磨损、物理、化学、机械行为中起着主导作用。因其中包含表层的弹性交形，塑性变形、姗变、变形速率等多种信息，通过这些信息表达其多项力学性能。进而实现细胞内部，细胞内外之间以及整个生物体的物质、能量和信息的交换。自然界各种生物、生物体内的蛋白质、DNA、细胞等都是极为复杂的结构。它们的生成、组装都是自动进行的，具有高密度、定取向的特点。生物膜内的导电性可能归功于贯穿于生物膜的纳米线网络。可以通过改变其周围的环境来改变，通过简单地改变温度或调制基因表达都会影响导电性能。单个原子的规则排列和随机排列，其性能都有极大的区别。在漫长的岁月里，从而不断突现固态电子学对生物系统进化的贡献。日出向上，阳之化气，日落移下，阴之成形，升降互换，虚无无形，变化有之，灵气在中，一上一下，一来一逝，昼夜之道，微型发电机，切割地磁线，微型电动机，左右推挽，日以继夜，日积月累，变而通之，刺激强度，持续时间，日久天长，日新月异，鼓而舞之，日益完善，日月运行，一寒一暑，无限积累，无穷记忆，详乎无穷，刺激反应，应激自得，运乎诸生。其静竖长，其动横生，壁刚膜柔，明暗相济，相关相干，光电转换，能级变换，色正则灵，营养万物，互根互用，理化互换，相辅相成，其环无端，原始反终，一直向前。精诚所至，万物正果。天地设位，逐级递减，分解合成，成性存能，物质作为能量的载体，使能量沿食物链流动；能量作为物质的动力，使生物群落在无机环境中循环往返。从万物与天地的相参相关观察其普遍与一般，又从万物与天地的相参相关研究其特殊与个别；从所有生物有统一的运动变化规律来研究生命的过程，又有各自特别的具体进化经历来研究生命的属性；从所有生物有同一个相同的原子库，从所有生物有统一的遗传密码，及稀有元素埋在酶系中持有特殊重要作用，来研究生命的起源；从生命与天地、社会的关系中找结果，从经络、气血中找关联，到基因，到分子，到微观里头找成因。人体生命距离单细胞既是那么亲近，又是多么疏远。气中理，理中气，天地运气生阴阳。气生形，形生气，千秋万代成万物。这就是现代的解读和编译。一个生命体系，以实现能源吸收，存储，加工，转换，迁移，消耗，周而复施实现循环，能量守恒，变动不居，变换不止，方式各异，每时每刻太阳，月亮，地球都在默默地奉献着，以太阳能为基本最原始的能源供应。有合适的温度，合适的大小，有合适的磁场保护星球不受宇审射线伤害，有多种元素，有充足的储备能源，有合适的光照(有稳定的新生的恒星)，星球的元素含量应该是能源(碳)，能源释放稳定元素(氮)，氧化剂(氧)，巨大磁场需要的(铁:也是工业的骨架)，生物的骨架(钙)等等，地球是一个符合这些条件的星球。天地相合，以降甘露，天地交感，感而遂通，天地之化，化育曰生，从阴阳则生，逆之则死，从之则治，-4-逆之则乱，反顺为逆，是谓内格，雷鸣电闪，风雨交加，理化环境与全部生物相互作用的结果，结构化功能长期维持的相对稳定的状态，无为无不为的多层次、多方面的自我调节，天地所助，神而明之，生命自然。法则天地，四时阴阳，万物之根本，春夏养阳，秋冬养阴，以从其根，万物沉浮于生长之门。自然界的物质运动不会停止在一个水平上，从低级到高级的物质形式的转化是必然的。在通向生命的分子桥梁上，碳是大闹天宫中最主要的角色。它在化学进化中起着中坚和骨干作用，它的重要性是由它的特殊结构所决定的，主要显示在碳与碳与其它原子能连结成长链的能力上。连结起来的链可以有任意长短，也可以有任意长短的分支，还可以以首尾相接形成各种各样的环，环链又能联环。因连结方式层出不穷，可以形成无限多的复杂的集合体，化学进化在很大程度上就是碳化物的进化。在化合物中，有无机物也有有机物，有老面孔也有新花样，有简单的也有复杂的。在化学进化中起着统率作用的是能源。太阳的热能和光照重要表现是多种多样的，它不仅可以直接打开分子键去形成自由基，离子等活化分子，进而形成新分子。而且它还可以通过产生氰化氢高能化合物，进而再去合成有机物。尽管有机物的生成的速度缓慢而艰难，红彤彤的太阳自强不息，宽厚柔顺的大地守持正固，风雷击，电光闪，自然界有的是时间，日积月累，能量不灭，亿万斯年，愈大则愈小，愈细则愈繁，有机物越来越丰富了。距今35亿年前地球上最初出现的生物是细菌，早期的物理条件是一种无氧、高温的状态，非常特别的与现时不能苟同。其后出现了以二氧化碳和硫化氢为原料进行光合成作用的生物，接着又出现了以二氧化碳和水为原料进行现在的光合作用的蓝藻。到这时地球上出现氧气，覆盖在地球表面。这是20亿年前的情况。随着氧气浓度上升，上空又形成臭氧层，它使有害的紫外线不能到达地面上，这样才能使生物能从海水上到陆地上活动。继续那生命的进化。原始生命的诞生是地球开天辟地以来的大事件，是地球上非生命物质向生命物质转化的里程碑。蛋白质和核酸虽然都是重要的生物大分子，但不能是活的。只有蛋白体才称得上生命。蛋白体是一个由蛋白质和核酸组成的多分子体系，它具有形成“相”的能力，蛋白质在外，核酸居中，用自己的表面与原始海洋的水分开。但它又以开放系统的形式和环境发生相互作用。蛋白体具有两大特征，其一是它与无机界中的总倾向熵值增加相反，具有减少熵值的特性。蛋白体中的分子和无机界中分子的无规则的热运动不同，它具有规则化和秩序性。蛋白体的减熵和秩序性是靠源源不断地从外界补充物质、能量、信息来维持的，或者说是靠蛋白体从环境中吃进负熵来维持的。其实这种过程用生物学的语言来表达就是蛋白体的新陈代谢，即蛋白体与环境进行物质与能量的交换。如果这种交换一旦停止，蛋白体的多分子体系从有序变为无序，熵值就会增大，蛋白体也就解体。所以说新陈代谢是蛋白体第一个重要的特征，蛋白体的的第二个特征就是在新陈代谢的基础上自我保存、自我再生或自我繁殖的能力，尽管从蛋白质和核酸到蛋白体似乎只需迈出-5-一步，但这一步