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系统生物工程与产业化
Industrialization of System Biological Engineering

   
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Structurity: Pan-Evolution Theory of Biosystems

B. J. Zeng, P.R. China

Philosophy came into the ontology, cosmology and organism theories from positive to synthetic thoughts. The modern science developed in the interflow of culture between west and east: 1).the combination of practical technology and philosophic thoughts formed experimental methodology, 2). system theory is derived from the holistic views cross talking with atomism. System thoughts were originated from bioscience, and applies in the science of computation and biosystems. Structurity is discussed in the fields of cosmos, life, culture system and creation, hologram theories of structure ontology, construct mutation, simi-structure organism, entity emergence and symbol implication. Structurity is the structure logic system which is founded on entity, develop, exist axioms, tolerance, adaptation, fluctuate, interweave, transform theorems and integrate, adaptation, construct laws. Among the relation of structure, function and development, the structurity is put forward the models of cycle, spiral, triangle structure stability patterns of self-organization, in which systems are: 1).structure complement each other and stratification, 2).functional couple and interflow bounds growth, 3).coordinative transformation and holographic symmetry. (The WCP 2008, July 30-Aug.5, 2008 Korea)

结构论 - 生物系统泛进化理论

杰 )邦哲

    变化是宇宙的本原,创造是生命的本质,幻想是人类的本性;还人脑是宇宙、生命进化的缩影,是文明创造与人类解放的主体。

绪论: 生物体的实证与综合思维

医不可以无易,不知易不足以言太医。”---[明]张介宾。

    从坎农、贝尔纳体液稳态机理到艾什比器官系统模型、贝塔朗菲开放系统模型,形成了实证与综合的二维科学方法。申农信息论研究动物和机器的通讯行为,符号的传播与释义过程的不确定性揭示了信息的本质是组织化的程度,即有序性或不确实性的消除,信息是与正商的相对概念。维纳控制论揭示了机器、动物的合目的性实质是反馈调节的合目的性、顺序性、选择性而趋向确定,调控是对系统结构的调整、有目的的功能作用,贝塔朗菲系统论揭示了相互关系结构整体及其开放增长的自组织化。同态、同型、同构的全息是异质系统的统一性。普利高津耗散结构是对非线性系统的能量耗散而有序结构形式的稳态间涨落热力学研究,揭示了时间不可逆性。哈肯协同学从激光有序化的过程提出群体浑乱的运动行为协同而有序的研究。艾根从生命分子的机能与信息交互作用循环耦合发展出代谢超循环进化理论。托姆突变论的实质是结构关结点变易时引起了稳态间转换的涨落及形态分析。分维的数学方程迭代全息正是中国套箱的计算机演示。结构主义揭示了结构的整体、动态、转换性,易经学说是建立组元间关联的唯象模型,太极图是元气本原、阴阳变易、卦序组织和道、器观念的综合。量子论的波粒二象性,相对论的时空、物质、能量相互关系揭示的都是实在的复杂系统。宇宙、生命、文化的统一性体现在结构、功能与演变的相互关系,从微系统到总系统的整个宇宙的结构与人类对其秩序或组织的认识对应。

道生一、一生二、二生三、三生万物” ---老子《道德经》 

宇宙总星系是永恒的物质总体,星球内聚而形成流体、固体交替圈层和物态、元素、分子分化以及生命系统、文化系统的层级结构。底物A。加Ai转换为Aj和产物Ai+1,而Aj还原为A。,A。与Aj循环构成媒体,称反应环。元素MN层次到L元素构成复杂系统的函数关系为S。细胞分裂、分化构成个体发育和系统进化,个体发育的体细胞分化限制分裂增长而由性细胞分裂、结合(繁殖)和分化(变异)构成种系的发生,可称细胞轮运转。胚细胞(C。全息元)分裂为性细胞(Cj)和体 细胞(Ci)经代谢调控、通讯(cGmp, cAmp) 调控,体细 胞分裂、分化构成个体发育(Ci+1)。人体大小(原子数目)介于原子和恒星之中间,人脑处于优势时空而形成对宇宙的意识。从大原子(太阳系、心血管)到小原子(原子、细胞)的壳层结构和星球、宇宙脉动涨缩,能量守恒的发 现, 完善了实验科学的体系,从生物进化的创立、小系统(粒子、基因)到大系统(宇宙、大脑)的结构层级研究,系统科学体系得以创立。

生命起源于地球内部与外部空间物质、能量交换形成的自然地理介面,这是一个对流层与沉积层、水体层构成的三相地理系统。流体与固体的界面可称为地理界面,是一个起伏变化的界面,物质、能量、信息交换的地形差异是生物起源、物种进化、文明诞生的分隔、选择、交汇的自然条件,太阳、地球、月亮三体运动的能量构成生物自组织化增长的原动力。

一、系统的结构本原

1.1、物质的实在结构

公理1:存在公理,宇宙是实在总体,最高的自同一,是绝对孤立的永恒。公理2:存在公理,相对独立的存在就是彼此相差异,全同只能是自同一。公理3:演在公理,实在的自同一,相差异不是彼此绝对的孤立,还是互反对立。宇宙差异总和的守恒、内在差异的转化。整体相对稳定是局部绝对变化的整合,绝对变化是相对差异的转换。泛稳定原则,差异的存在是相对差异的自我同一,即存在的稳态。差异、同一非绝对,自同一与他相异导致系统的元素间相差异而自我演变,系统间相差而相对变化,宇宙总体是唯一绝对自我,任何存在都是相对差异的存在,宇宙是自我差异的演变。泛互作原则,差异与同一对立而同一,对立与差异同一而差异,即称为互作变化。系统是内在差异(组元间)的同一(组合),外在同一(整体)的差异(系统)间。系统内在差异是系统的结构,即组元间相互关系。系统是相对的稳定和相对独立。泛结构原则:不绝对相差异,又不绝对相同的存在,处于一定的相互间断和关联称为系统的结构。差异的存在是广义时空,时空的差异是广义变化,变化的稳定是广义对称。宇宙就是结构的永恒构造。

1.2、心灵的符号结构

心灵是实在显现的符号蕴含,感觉、知觉构成记忆、思维的符号表象;对符号的释义形成对蕴含的理解;情感、情绪是对信息的感应运动。物质与心灵是实在与符号两种系统结构,即质结构与形结构由大脑为中介而转换。感觉是对外界环境因素刺激的反应,只有时空差异、变化构成刺激因素。感官中水、气、固的本底分子、本底辐射、本底振动构成感觉的阀下刺激和过频刺激适应的参照系统。泛相对原则:对时空、运动、结构的知觉是信息载体(光子、声子、分子 等信息子)相对感受器的本底因素时空、结构、运动的差异和变化。神经电磁效应的时空整合性、后效性现象和神经元网络的联合、分叉树状结构,形成知觉的完形、思维的构造、情感的协调的组合、分化活动。泛组织原则,信息的逐级分化、整合的构造过程是层级间的抽象与具体、同层次内集中与扩散。连续微小渐变的刺激累积时,每次变化都不引起对感受器的有效刺激,当最后达到足够大的差距仍不被感官发觉。泛惯性原则,有赖于经验的整个刺激模式的基本要素不变关系是心灵稳定性的原因。知觉、情绪、思维是时空关系的信息符号编码、信息互作变化、信息结构组织,心灵活动的对象不是质料,还是结构,世界是系统的结构本原。

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