一种极其粗略的生物基因组动态数学模型的构建
渠梭罗
(2010-02-08,首发于《国科社区网》))
动态数学模型是解决某些自然问题和社会问题的辅助性的模型。一般要解决一个实际问题,首先要熟悉被研究的对象,而后构建有利于解决这个问题的动态数学模型,而数学模型并不是唯一的。再根据设定目标和数学模型,进行科学决策和过程设计,得到一个科学的解决问题的方案和具体实现过程。
由于生命系统是极其复杂的巨系统,即使再过一万年,人类对之的认识不过是个皮毛而已,例如只能达到万分之一。尤其是对生命极其延续生命的精华部分即基因系统,科学家们也应该望而生畏,人为通过仅是手工对基因系统作些修改,只能作些内部的研究而探索,若用于商业开发,必须百分之百绝对禁止。因为对生物基因系统,即使当今顶尖的生物学家可能也只是万分之一的了解而已,即使再过一万年,可能也只是万分之二的了解而已,永无尽头!
可以说生物基因系统的复杂性是大飞机系统的一万倍。
设一架大飞机可乘客人500人,哪么对照全世界有70多亿人还有更多的正常动植物,所以对研制转基因商品的安全性可靠性要求应该是大飞机的一亿倍。
也就是研制转基因商品应该百分之百安全、百分之百可靠,没有一丝一毫差错的模糊余地。在当代技术条件下,是绝对不可能的!即使在过一万年,也是绝对不可能的。
因为差错一毫,失之千里,正常人类和其他正常动植物要受到灭顶之灾!
因此,全人类要以比查禁鸦片一万倍的力度查禁转基因商品的开发销售。
下面给出的生物基因组的动态数学模型是极其粗略的,但是也可看出生命系统巨大复杂性。设某生物体具有有限的N个基因,即:
某生物基因集=(基因1,基因2,……基因N)
每个基因有一定的功能与特性,即属性,人类当今只能知道其中的某几个属性,比如这个基因同食物的甜度密切相关(而同一食物的甜度可能同其它某些基因也相关,说不清楚);那个基因同食物的颜色密切相关(而同一食物的颜色可能同其它某些基因也相关,说不清楚);另外一个基因可以产生毒蛋白,可以毒害昆虫,甚至毒害人类(而同一食物的这个毒蛋白毒性可能同其它某些基因也相关,说不清楚);基因的空间属性,其四周的基因有那些。对同一个基因来说,具体有几个属性也说不清楚,也永远说不清楚。哪么有:
基因1属性=(基因1属性1, 基因1属性2,………, 第说不清楚的个基因1属性)
基因2属性=(基因2属性1, 基因2属性2,………, 第说不清楚的个基因2属性)
……
基因N属性=(基因N属性1, 基因N属性2,………, 第说不清楚的个基因N属性)
各基因之间并不是相对独立的,有强相关,有弱相关,只能知道其中的一部分,永远说不清楚。各基因之间的关联模型(关联矩阵)为:
同基因1关联=(A11基因1, A12基因2………, A1N基因N)
同基因2关联=(A12基因1, A22基因2………, A2N基因N)
……
同基因N关联=(AN1基因1, AN2基因2………, ANN基因N)
上面的Aij为关联系数。
胚胎细胞在各基因与输入养料的作用下不断繁殖,又释放出(输出)废物,生物体不断长大,如此等等。对生物体的某个细胞来说,它的诞生、变化到消亡也极其复杂,同某些基因、输入养料和废物的排除等密切相关,也可以通俗的说,生物细胞的动态变化着的状态是某些基因、养料输入、废物排出和时间的函数,即:
某细胞状态=F(某些基因,某些输入养料,某些输出废物,时间t)
可见在因素某些基因不变的情况下,生物的细胞随着输入养料、输出废物和时间t的变化而变化,当输入养料为人类以前不认识的怪养料(如转基因怪食物,而人类对正常食物的选择和适应经历了几十万年时间)时,正常细胞必定受到巨大冲击,可能产生非正常的变化,即异常变化,有时甚至会突变;由于是怪养料,人体器官的吸收和新陈代谢非常困难,新陈代谢的废物不能正常排出体外,部分废物停留在体内,引起虚胖和各种各样的以前很少出现甚至根本没有的奇怪的毛病。
从这个极其粗略的生物基因组和细胞生长的数学模型中,即使不改变某正常生物的基因组成,只是改变了一个基因的空间位置,都可能会引起这个正常生物的巨大变异。例如人的“胃下垂毛病”也会使得人很难受。因此一个基因的空间位置变化,使得原来的正常细胞遭到巨大的激励,其以后生命历程中的状态变化同原来的完全不同,产生变异。哪么更换一个基因、两个基因甚至更多个的基因,对原来正常生物体的冲击更加巨大,根本不好预测,可能经过不断地遗传演变,几十年后,甚至几百年后会出现无法逆变的可怕的灾难。
所以,但愿生物学家不要再去搞转基因商品化开发的事情了。
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