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生物界的无线通信系统
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要了解有机体内的无线电通信系统,最重要的还不是一个技术问题,而是换脑筋的问题。现在,每一个中小学生都知道用收音机、电视机、手机等“无线通信”。但是,当今的许多医生、生物学家、生理学家等,却死抱着古老的“邮政通信”和“有线通信”不放,并且还千方百计企图用“邮政通信”和“有线通信”等过时的概念,徒劳无益地解释电台、电视台、手机中转台、收音机、电视机、手机等的工作原理。
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为了帮助大家换换脑筋,我们可以回头再来看看生物学家熟悉的,有机体内的“邮政通信”,即那十分经典的化学物质通信的“锁和钥匙模型”(见图9-1)。众所周知,钥匙和锁的关系是机械关系,主要是个力学问题。钥匙上的花纹,是通过机械力来推动锁心内的小棍子和小弹簧,如果能把所有的小棍子都推到同一平面上,那么锁就可以打开。在这一识别机制中,一点电磁作用也没有,是纯力学的,是机械的。然而,如果图9-1中的那个“信使”(messenger)以及那个“收件人”(receptor)都是生物大分子,那么,我们就完全不能用机械作用力,来说明它们之间的识别机制了。
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图9-3生物分子“钥匙”和生物分子“锁”之间选择性的电磁相互作用
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图9-3是图9-1的局部放大图,以便让我们仔细看看那个“信使”(messenger)表面以及那个“收件人”(receptor)表面之间的关系。显然,它们之间的识别,完全不是依靠机械作用力,而是靠电磁作用力。
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换句话说,这个机械的“钥匙和锁模型”(见图9-1),已无意中误导了许多人的思维,也误导了许多生物学家和医学家的研究方向,从而阻碍了科学家们对有机体内无线通信系统的正确认识和研究。
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其实,对生物体之间的无线通信的研究开始得相当早。最早在这方面的研究可以追溯到生物学家,莫斯科大学教授古威奇(Alexander Gawrilowitsch Gurwitsch,1874—1954)。他在1922年就做了有名的“洋葱头通信实验”(图9-4)。
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图9-4两个洋葱头之间进行无线电通信的实验(彩图见附录)
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在这个实验中,每个洋葱头只保留一条根,并把这条根放入一根细细的玻璃管中。1号洋葱头是“发信人”,而2号洋葱头是“收信人”。2号洋葱头根外部套着的玻璃管外面还有一个金属套管,以避免外来电磁波的干扰。在玻璃套管和金属套管上都挖有一个小孔,这小孔正对着1号洋葱头的根尖。
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像洋葱等植物的根部,只有根尖的细胞才进行有丝分裂,而根的后面部分都已停止了有丝分裂。然而,古威奇发现,在这一实验中,2号洋葱头根部中段对着小孔的那一部分细胞又重新恢复了有丝分裂。这说明,2号洋葱头根部中段小孔处收到了从1号洋葱头根尖发出来的某种信息。
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古威奇还发现,这种未知的信息可以被普通玻璃屏蔽,但却不会被石英玻璃屏蔽。这说明,这种未知的信息可能是在紫外波段。
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当然,这个实验只证明生物体无线电通信存在的第一步。而要了解这种通信所用的电磁波频段以及信号的编码方式,还需要大量进一步的实验和研究。
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可惜,由于两次世界大战,这一非常有意义的研究工作没有深入进行下去。而“二战”以后,又很可惜,整个生物学发展的方向又转到了分子生物学上去了。也就是说,在“二战”以后的五六十年中,生物学的注意力全部放在生物体的“邮政通信”上去,而把生物体的“无线电通信”忘得一干二净。
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到了20世纪末,分子生物学已经发展到了它的顶峰。虽然还有许多平行的、琐碎的、普通的工作要做。但是,要出现像当年克里克、沃森发现DNA双螺旋结构那样意义重大的工作是不会有了。
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另一方面,越来越多富于才气的医生也感到了“分子医学”(molecular medicine)的局限性。于是他们就把越来越多的精力花在“能量医学”(energetic medicine)上,发明和引进了许多新的物理治疗方法,如软激光针灸彩色光针灸、超弱微波针灸、电脉冲针灸等。也就是说,不是采用化学药物,而是把不同波长的电磁波引入人体,从而来调整机体的平衡。
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当然,也有许多生物学家感到了无法用分子来解释生物学中所有的现象。也就是说,他们看到了生物学中单用粒子来解释的局限性。于是,有些生物学家就提出了“形态建成场”(morphogenetic field)和“生物场”(biofield)等关于“场”的概念。
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记得在20世纪的60年代,大批化学家进入了生物学的领域,大大丰富和发展了生物学,从化学的角度和从粒子的角度大大深化了对生命过程的认识。现在,又有大批物理学家开始进入生物学,这必然会从场和波的角度大大丰富和深化对生命过程的认识。
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当然,物理学家并不喜欢轻易引入新的场,像“形态建成场”和“生物场”等等。从物理学理论的角度,我们总应该努力把基本概念减少到最少,从而使整个知识体系更系统化。从物理学的角度来看,所谓“形态建成场”和“生物场”等只是一些已知的相互作用,例如化学相互作用、热相互作用和电磁相互作用等的混合作用。所以,如果我们想认真地研究生物的场,就应该从基本的作用关系,一个一个地进行研究。
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根据物理学的现有知识,我们可以把生物体内的相互作用分成四大类:机械相互作用、热相互作用、化学相互作用和电磁相互作用。
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在这四大类相互作用中,电磁相互作用会在生物体的能量方面扮演最重要的角度。可惜,在过去的五六十年中,生物学家把注意力全放在化学相互作用方面,完全忽视了电磁相互作用的研究。
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当然,对有机体中化学相互作用的研究还是非常重要的,并且是深入有机内部的第一步。在过去的五六十年中,这一步还是走得相当成功的。但是,我们不要忘记这只是第一步,更不要忘记我们还要继续走下去。现在,我们应该考虑下一步怎样走的问题了。
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为了更清楚地看出我们的下一步应该怎样走,让我们一起把人的身体人为地分拆成“化学身体”和“电磁场身体”这两大部分。
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