汇集公众科学智慧 交流科学思想见解点燃科学智慧火花 构建互动交流平台
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前言：笔者在人工群落的研究基础上，通过进一步对细胞信息载体、受体、信号通道等微观领域研究，逐步总结出生命是一群落运行系统的生命定义，进而提出《生命群落学》这一学科框架，并将此在“第十二届世界生态学大会（2017年 北京）”新闻发布会上公布。本文将《生命群落学》这一学科及其相关研究进展初步总结如下：一、学科定位笔者将生命群落学定义为“生命群落学是研究生命存活状态的科学”，它与生态学的区别在于两者的研究对象各不相同，生态学的研究对象是生物，研究范围局限于生物这一物种层次与环境之间的相互关系。而生命群落学的研究对象是生命，是从生命的角度，探讨从微观到宏观的多层次、多种类、多维度的生命群落系统运行规律。这一视角的转换，为理解生命现象本质提供了新的可能性。 二、理论依据生命群落学的核心理论，首先基于笔者提出的生命定义： “生命是有机载体及其共生环境在信息作用下产生活力的群落运行系统。” 上述定义把生命定义为“群落运行系统”，强调了生命的系统性和统一性，信息驱动性和群落协同性。可从基因、细胞、物种以及与“人”这一特殊物种相关的家庭、家族、民族、宗教、党团、企业、军队、学校、国家、地球生物圈，直至整个宇宙的多层次、多种类生命群落系统的存活状态进行探索研究，超越了传统生命科学将生命孤立于物种层次的片面认知
腺相关病毒（AAV )是一种微小病毒，属于单链 DNA 病毒。基因较小约为 4.7kb，是目前发现的最小的动物病毒之一。它包含两个主要的开放阅读框，分别编码病毒的衣壳蛋白和复制相关蛋白。AAV是一种缺陷型病毒，不能独立自我复制，需要在辅助病毒（如腺病毒或疱疹病毒等）存在时才能进行复制和组装。 AAV进入宿主细胞后，其 DNA 通常以游离态形式存在，极少量可能整合入宿主细胞基因组的特定区域，形成潜伏感染。一旦有辅助病毒出现，AAV就会利用辅助病毒提供的蛋白在细胞内复制，并组装成新的病毒颗粒。AAV在感染人体后通常不会引发明显的疾病症状，所以AAV对于人体有较高安全性。而且它引发的免疫反应较弱，减少了人体免疫系统对载体和携带的外源基因的排斥。正是由于这些特性，AAV 成为了基因疗法合适的载体。它能够安全、有效地将治疗基因递送到目标细胞，实现外源基因的精准递送和表达，从而治疗遗传性疾病、罕见病或特定获得性疾病。AAV基因疗法具有安全性高，无致病性，免疫原性低，能长期表达的特点。为了开展AAV基因疗法，首先的工作是载体的构建，将天然的AAV进行改造，替换或者插入有治疗作用的外源基因。为了使载体能精准地靶向特定细胞，还会对AAV的衣壳蛋白进行修饰，调整它与细胞表面受体的结合能力。把目标基因及其调控元件，如启动子、增强子等插入载体中，形成重组 AAV（rAAV）质粒。通过共转染体外培
肚子饿了需要进食物补充能量，口干了需要补充水分，疲倦打瞌睡需要睡觉，那么睡觉是不是也在补充什么？一个正常成年人，在连续几天睡眠不足以后思维能力严重下降，疲倦乏力，严重者甚至会发生猝死的想象。临床上许多疾病都伴随有不同程度的睡眠障碍，我们可以这样理解为，许多疾病是在睡眠障碍或者睡眠不足的基础上逐渐发生的，代表性疾病如抑郁症。神经系统为神经电生理系统，每天需要消耗大量神经递质。根据睡眠特殊生理需求和神经电生理现象，设想推测认为：神经系统每天消耗的大量神经递质，不是一边消耗一边生产合成，而是需要足够时间的深度睡眠，在大脑不同区域中合成并储存，为下一次觉醒状态做积极的电生理能量储备。1神经递质与神经生物电1.1神经递质神经递质由神经元合成并储存在突触小泡中。当神经信号传递到突触时，这些小泡会将递质释放到突触间隙，与接收细胞上的特异性受体结合，触发细胞反应(如兴奋或抑制)。神经递质是神经元之间或神经元与效应器细胞如肌肉细胞、腺体细胞等之间传递信息的化学物质。在神经元的信息传递过程中，当一个神经元受到来自环境或其他神经元的信号刺激时，储存在突触前囊泡内的递质可向突触间隙释放，作用于突触后膜相应受体，将递质信号传递给下一个神经元。根据神经递质的化学组成特点，主要有胆碱类(乙酰胆碱)、单胺类(去甲肾上腺素、多巴胺和5-羟色胺)、氨基酸类(兴奋性递质如谷氨酸和天冬氨酸；抑制性递质如γ氨基丁酸、甘氨酸
我在本栏目发表的“揭秘生物学蕴藏的重要物理学原理”一文中通过动物行走的启迪，论证了物质波是普遍存在的，能否显现物质波决定于物质运动速度和物质自转线速度之比，现在将揭秘生物学蕴藏的重要物理学原理具体化、一般化。自然界的任何物体都是自转的，同时又是运动的，即在自转中移动，在移动中自转。物体自转必然存在角动量，根据角动量守恒的条件，当系统不受外力作用或所受诸外力的合力矩始终等于零时，系统的总角动量将保持恒定物体的角动量是守恒的。物体的动量等于物体的质量乘以物体运动的速度，速度变化动量必然变化，所以一般来说，一个物体的动量是不守恒的。对于任何一个物体，角动量和动量的比值，即常量和变量的比值一定是一个变量，并且这个变量的单位是长度的单位，国际单位制长度的单位是米。由于角动量是恒定的，所以角动量和动量的比值的大小决定于动量的大小。角动量和动量的比值得到的长度是转动物体半径的倍数，当物体的角动量等于物体的动量，角动量和动量的比值是物体转动的半径，此时物体的运动轨迹是确定的；显然当物体的角动量小于物体的动量，物体的运动轨迹也是确定的；当物体的角动量大于物体的动量，物体运动的轨迹必然是不确定的，换句话说，物体运动的通道空间半径，大于物体的转动半径，物体的运动位置不能准确确定。这一现象给我们启迪：微观粒子的不确定性，就是微观粒子的角动量大于动量的结果，微观粒子存在波粒二象性也是微观粒子角动量大于动量的
人类不自主的眨眼动作,医学普遍认为：使泪水均匀的分布在眼表面,其它原理尚不明确。作者认为：眨眼的基本原理与心脏不自主的跳动基本原理相同；与小腿肌肉群自主的收缩和放松产生的肌肉泵基本原理相同。作者认为：眨眼主要的基本功能有三种：1.眨眼一合一开,实质是眼部肌肉群的放松和收缩,与心脏心肌放松和收缩基本原理相同；与小腿肌肉群放松和收缩原理相同。共同促进眼部、心脏和小腿各系统的血液循环速度加快,维持和增强眼部、心脏和小腿各部肌肉群的收缩力,防止眼部肌肉群疲劳和萎缩产生的近视和老花眼。2.眨眼一合一开,通过眼部肌肉群放松和收缩压迫,挤压和促进眼泪系统释放泪液,湿润和营养角膜和结膜,防止干眼症。3.眨眼一合一开,通过眼部肌肉群释放的脉冲肌电,刺激眼睛房水循环等系统的植物神经系统兴奋和抑制,有效调控眼睛房水循环等系统眼液的分泌和排泄量的多和少,维持正常房水压力,防止青光眼,与胆液分泌和排泄原理基本相同。正常人眨眼次数每分钟15次左右,即4秒钟左右眨眼1次。眨眼次数过少或过多,与心脏跳动次数过少和过多产生的不良后果基本相同。作者认为：当今人类用眼习惯,已颠覆和改变人类漫长用眼进化史,青少年学生长期近距离疲劳观看用眼过度,眨眼次数甚至大幅下降到每分钟1次左右,睫状肌等眼部肌肉群,长期处于收缩用力紧绷疲劳状态,动脉血液流动受阻和供给不足,出现劳损酸痛症状,进而引发僵硬、变性和病变症状,结果发生眼部肌肉
人到老年，耳聋眼花通常被认为是正常之事。老伴近几年听力越来越差，去配制了西门子助听器，效果也不理想。我听同事说，年轻时突然发现耳鸣和耳聋，经人介绍去做了高压氧治好了。我老家与中心医院是邻居，很方便。因此2025年5月份回山东老家时就与她去做了一个疗程15天的高压氧。也许是她的耳聋时间长了，并没有明显见效。不过，也有个意外收获。做了大约十天的时间，就偶然发现她小腿上的静脉曲张的颜色变浅了。我告诉医生，医生说他们科室及相关医疗领域，未见关于高压氧治疗静脉曲张的相关报道及研究。几个月之后，发现她的腿部静脉曲张不但颜色褪去了，静脉曲张的痕迹也大致消失了。高压氧的治疗机理我是清楚的，也是我在课堂上讲课的一部分内容。人体内氧气吸收和二氧化碳排出的运输主要由血液中的红细胞完成。红细胞的主要成分是血红蛋白。每个血红蛋白由四个血红素（又叫亚铁原卟啉）及一个位于中间的珠蛋白组成。血红素可看作由一个五齿配体与一个亚铁中心离子形成的螯合物。它的主要配体是由四个吡咯类亚基组成的环状结构，每个吡咯的一个氮原子与亚铁离子形成一个配位键。次要配体是珠蛋白的一个多肽链，它也与亚铁离子形成一个配位键。亚铁离子的配位数是六，剩余的第六个配位位置通常结合一个氧分子，或二氧化碳分子，或一氧化碳分子。在体条件下，血红素与氧分子及一氧化碳分子的结合能力差不多。但与一氧化碳分子的结合能力就强多了。这是因为一氧化碳的配位能力比氧分
近年多有被诊为精神分裂者求助，我没发现当事人有妄想幻觉，也能顺利矫正情绪。案例：梧州20岁女生精神治疗多年无果，见人聚集好像听到在非议自己而恐慌，异性擦肩而过就觉得被非礼而愤怒，因此不敢单独出门，就学就业困难。经放松情绪及针对性实验矫正后，这些感觉消失，很快敢单独乘车远行。我判断女生为社交恐惧，并不觉得我能矫治精分，只认为是原诊断错了。有山东家长来电讲儿子因妄想被诊断为精分，在与孩子交流中，孩子不断表示被老师在身边和衣物上安装监控设备，限制他行动。谈了几个问题后，我话锋一转，问：“你现在和我通话，担心老师也在监听吗？”他就沉默了，片刻后把手机交给家长。结合之前揭穿他行为消极自相矛盾等情况，我断定他不是惧怕被监听，而是反应不过来，再说下去就露馅了。精分机理露出一角，我开始看到矫正精分的曙光。我家宝宝三岁语言开始奇妙：“汽车起床了，汽车睡觉了。滑梯着火了，我是消防员，要去救滑梯。”想去游乐园玩编个救滑梯童话，贪玩行为被神圣美化。还不许反驳“滑梯就是有危险”，坚持要去玩，如果不方便去只能另安排活动哄她。她爱吃葡萄干，怕人跟她抢，就说葡萄干是狗屎。想吃的时候说“我要吃狗屎”，要人拿给她。偶尔也会捏几颗给别人吃，说“给你吃狗屎”。美化，丑化，用童话教育孩子的策略，培养孩子的羞耻感和上进心，孩子也会运用。对！童话，就是童话，不是幻觉妄想。童话发生在青少年和成年人身上绝对可能，不然就
最近，我在多篇文章中论述到，角动量和运动的关系。想起2013年4月科学智慧火花栏目发表的“动物走路时怎样让身体保持平衡”一文论证的动物走路时角动量的奥秘。文中论述到，为什么鸡走路的时候头一伸一缩，而鸭或鹅走路的时候却不是这样的呢？我们先来仔细观察动物走路时的足迹，我们会发现，大多动物走路时，总是要倾向于尽量将两足或者四足走成一条直线，这样，根据运动力学，行走的过程中总要产生两种惯量，一种是向前方向的基本运动惯性，这种惯性会随着力的传递和两脚步伐的规律而形成前后摆动。另一种是因为用力时用力方向的内倾斜，而一定要形成的扭量性、转动性角动量，并且。这种角动量同时符合迈右脚时的右手标旋转规则，迈左脚时的左手标旋转规则，这种扭转角动量的结果是形成运动时的左右摆动，其摆动的幅度与走路过程中所产生的角动量大小有关，大则摆幅大，小则摆幅小，其公式符合：即L=r×p=r×m×v。足以说明，动物走路时存在角动量，动物走路时一定也存在动量，动物走路是角动量和动量的和谐统一。说明动物走路时同时具备两个动量：角动量和动量，两个动量“和谐”才能稳定的运动。动物行走时如此，非生物长期稳定也是角动量和动量“和谐配合”的结果。现在我们将角动量和动量比较，两者相比：L/P=r×m×v/m×v1，其中，v1是运动速度。由于动物走路时，转动质量或许不是动物质量的全部，所以对于动物m的大小可能是不同的。对于非生物，转动的质
当我们看物体时，看到的是眼中的物体图像，而并不是外界的真实物体，例如：我们看一根斜着插入水中的筷子，真实的筷子是直的，我们眼中的筷子图像是弯折的。我们只看到了眼中弯折的筷子图像，而并没有看到真实的直筷子，因为眼睛只有形成图像的功能，并不能对其中的图像产生感觉，所以眼中的筷子图像需要传入脑中转化成虚拟的筷子图形才能被脑看到，因此这里认为是我们的脑看到了脑中的虚拟物体，而并不是眼睛看到了外界的真实物体，大脑才是我们真正的眼睛，我们并不能看到真实世界，只能看到由真实世界在脑中形成的虚拟世界，研究我们的眼睛实际就是在研究我们的大脑，接下来研究一下真实世界和我们脑中看到的虚拟世界，真实世界是由原子、分子等还有电磁波和各种力构成的，原子、分子构成了真实物体，因为原子里基本上是空间，所以原子可以被压缩，例如中子星和黑洞，在黑洞上我们的地球可以坍缩成1立方厘米多的体积，这也让我们看到地球是空的。原子核之间的距离是由引力和斥力决定的，也就是说物体的体积是由力构成的，假设一个物体上的原子核之间的斥力突然消失，那么这个物体也会突然消失。因为原子核之间的斥力很大，所以在我们生活中见到的实心物体和液体是不能被压缩的。光线被物体表面反射进入我们眼中形成物体图像，眼中的物体图像传入脑中形成虚拟物体，这样我们的脑就看到了这个虚拟物体，但是我们看到的虚拟物体和真实物体是不同的，真实物体主要是由力构成的，我们脑中的虚
中医药性赋有句“鼠骨生牙”，现行查阅历史文献都是些疗效不可靠的配制及使用方法，或疗程很长。个人以为能够被纳入药性赋，应该是具有实际疗效的，应该是其使用方法失传了。先根据现代科学分析其真实可行性。以前看过一起电视节目，其中把梅花鹿的角头骨生长基膜移植到马鹿头骨上，马鹿头上能长出梅花鹿的角来，甚至有的鹿移植三个基膜，头上长出三个角。另外还有试验把鹿的头骨含有干细胞的基膜移植到老鼠的头骨上，结果老鼠长出了类似鹿角的凸起。那么：如果我们把老鼠的生牙部分的牙床牙齿拔掉后使用锐器把牙槽中的含有生牙干细胞的牙槽腔表面刮下来，凑够数量后植入人的刚脱落的压槽中，那么是否就会重新长出牙齿来呢？老鼠的牙齿是能持续生长的，所以其牙槽中一定长期存在生牙干细胞。且老鼠的基因和人类相似度很高，成功可能性非常大。如果我们改用啮齿类比如兔子的生牙干细胞来进行生牙术培植是否更好？而且虽然成功率略低，但是适当使用抗排异药应该能解决问题，待牙生长完全后停药，其干细胞因排异反应而消亡从而牙齿停止生长。老鼠干细胞移植有可能需要牙齿生长完全后人工灭活干细胞。这样其操作可行性及所需成本会比人工培养自体牙齿干细胞注射都具有更大优势。也许进行人工培养人体生牙干细胞进行诱导变异成类似海拉细胞那样能够无限繁殖并冷藏，才能大大节约成本和具有普及型。此技术需要专门喂养专用鼠或兔子等，并进行接种防疫等，避免人畜共患疾病发生。此技术如果使用在已
数学、物理、化学与天文
生命科学与生物技术
地球科学与资源环境
工程技术科学与高技术
中国科学技术大学
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