中药栽培颠覆性技术创新基础理论5

中药栽培颠覆性技术创新基础理论5

金立成

 

 

刘记者：我听了您的这一席说明，我一下子明白了那些生命相 关的常量元素和生命动力源对人体的极端重要性，难怪世界寿冠的巴 马人为什么能活到 100  岁以上，对此今天再次明白了其中的根本原 因。看起来人如能长年累月地持之以恒地喝类似巴马长寿村的那种 水，那么人类健康长寿的前景是大有可能的。现在我还

有一个问题，不知道其他器官的情形。

 

 

 

金总编：据我所知，目前比较完整的文献就你看过的那篇论文， 我还没有查出来其他器官的情形。这是非常遗憾的事情。但是我相信 看了我们的访谈录之后，世界各国的科学家们可能开始注意这个问  题，会有许多研究成果。但就目前肝细胞的研究成果而言，已经就非 常了不得了。这是为什么呢？你也听说过吧：人体里肝脏是人体中最 大的“化工厂” 。生产无数个生物功能的各种有机分子，所以你从本报

本网有关五行学说的讨论中可以看出肝脏的生命动力源分布非常非 常特别：就从 k，r 1  ，r 2  ，kr 1  ，r 2 /k，kr 1 /r 2  ，r 1 /r 2  ，r 1 · r

2  ，k 2 r 1 /r 2 来看不同于肾、心、脾、肺的情形，如：

 

这使我们看到对肝脏的研究多么重要！

刘记者：从您的说明中再次了解到上海核研究所研究肝细胞中 生命相关元素的分布所提供的人类身上最重要的化学器官的生命动 力源分布信息的真正的价值，他们也许没有想到如此高的学术价值， 我觉得这一成果可以看成“诺贝尔奖级”的科研成果，应加以宣扬！

 

 

金总编：  我很赞成你的说法，他们目前还是“无名英雄” ，我相 信有朝一 日人们会叫他们是真正的科技英雄了。有了他们的研究成 果，我们又可以运用第四统计力学的方法来研究肝脏细胞各微器官中 生命动力源的群子统计分布了，其结果列于下面几张表中。

 

 

(1) 细胞核

从分析结果看在细胞核中锌离子特别多，这是保证细胞增殖的 根本要求，所以把锌称作“生长元素”  (见表 6) 。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

由表可以看出，k 值差别不大，说明一种细胞中各部分的生命 动力源的阴性阳离子分布的总水平相差不大，但是细胞中不同功能区 中的具体分布还是有明显的差别。根据群子统计参数的物理意义，很 容易可以看出 r 1 /r 2 从小变大，说明胞液中高亲电强度的阴性阳离 子群的作用不如微粒体的情形，同时从 r 1 · r 2 来看微粒体中阴阳两 类离子都具有高度均匀分散分布的特点，可见这是一个名符其实的微 粒体！又从 k 2 r 1 /r 2 值看微粒体阴性水平远比胞液细胞核高，这 就是细胞核对那些高亲电强度的含水络合离子有相当的吸引作用，以 至像 Cu ++  ，Fe +++  的高亲电离子过量时容易“侵犯”DNA，导致 癌症等。

 

 

刘记者：我从以上的讨论中特别看到了细胞核、线粒体里确实 有生命动力源的分布，而且与五行器官的肝的 k 2 r 1 /r 2 =59.32 也 相近，再一次证实了细胞核里 DNA 周围到处都有生命动力源的离子 陪伴着，所以 DNA 基因段能否及时通过这些生命动力源来表达其基

因的功能是天经地义的事情。我今天学习了许多新知识，我也更加相 信金总编所提倡的，人们要喝类似巴马长寿水来达到健康长寿的理论 意义了。最后谢谢金总编，您作了非常有意义的讲解。从此我也很想 要开始认真地喝类似巴马的长寿水，我知道您快 80  岁的老者了，但 看上去您也就 60 来岁的人，想必您是否喝类似巴马长寿村的井水？ 能否介绍一下喝什么样品牌的水好？

 

 

金总编：你刚到 40  岁还年青，但想到喝类似巴马水，这样你 就很可以长寿了。我是喝自制的水，其性能非常接近巴马长寿水，至 于国内，现在你也听说了各种“高端功能水” ，我看到各种品牌宣传的 很厉害。不过我不怎么了解这些水的具体功能，我认为再叫高端，至 少要达到类似巴马的长寿水功能才有资格进入高端的品牌。据我所 知，像“帕米尔矿泉水” ，北京中门寺“迪恩爱矿泉水” ，又如浙江金碧 娥女士的净化水器流出的水都相当接近或者超过巴马长寿水的性能， 这些水的主要特点是它们不是药，但喝了一段时间之后各种病症自行 消失，即有“不治而愈”的功能，比如恶性前列腺、类风湿关节炎、通 风病，也有一些人的癌症也“不知不觉”地好起来了。根据这样的情况 请刘记者自己好好选个水，长年累月地喝下去，我想你会有很好的效 果。今天我们就谈到这里，非常谢谢你对我的访谈。

 

 

刘记者：金总编，您很辛苦了。我想既然生命动力源的各种离

子同 DNA 在一起，那么我也很想了解一下各地癌细胞群中那些生命

动力源分布是怎样变化的。能否在这方面金总编再作一次讲解？

 

 

 

金总编：我发现人们在这方面有意无意地作了不少研究，但没 有人注意到这些研究的真正价值，比如很多研究人员发现绝大多数癌 症的细胞组织中 Cu/Zn 大大增加，但在乳腺癌症细胞组织中 Cu/Zn 反而下降或变化不大，而 Fe/Zn 则有所增加，对这些我打算也再讨 论讨论，至于什么时候访谈，要看大家对这次访谈录的反映如何再说。

 

 

刘记者：不管怎样，我相信此次访谈录在今后相当长的时间里 会得到世界华人和国人中那些期望健康长寿的人们的关注。我想此次 访谈录必将成为他们迫切想了解的重要信息。

 

 

34、生命动力源与人类疾病 、健康长寿之间因果关系

 

 

 

 

 

 

35 、人体器官生命动力源元素

人的穴位上至少有 5+11 的生命动力源元素。具体分析如下：

( 一) 《内经》里阳精阴精究竟什么？《内经》说了当阴阳相迂 时，可以生产新生命，因此精为既能生产生命又能使唤生命活着的动 力源。但那时帝/师最多能说到纯阳精让人死，阴精不致死人，也许 帝/师心目中有可能有类似我们今天所知的5+11的生命动力相关的元 素阴阳源群，但他们一直是让你知其然，不知其所以然。钱老作为伟 大的科学家，对《内经》里的阴阳源精特别关注，因为阴阳是一切生 物存在的纲纪，所以他对 5+11 格外审视，尤其对 11 个元素中氧化电 位高的阳精(Sc 、Ti 、V 、Mn 、Mo 、Zn)和氧化电位低的阴精(Cr 、Fe 、 Co 、Ni 、Cu) ，他深知这些元素可用来人工合成两千多万种有机分子 的催化动力源，也知道，它们是一切生命体 (包括人、动植物、细菌、 病毒) 共有的生命化学演化所需要的催化动力源体系。

(二) 关于阴阳源精结构的特征及通天气的概念

从元素周期表里看出，一切生命体及有机体都由 C 、H 、O 、N 、 P 、S 元素聚合而成。但这些元素不可能自聚，都得靠上述阴阳源精 的催化动力作用。

具体有下列阳离子：

 

 

d 中子数

磁矩

Ti(H2O) +

1

1.73

V(H2O) +

2

2.83

Cr(H2O) ++

3

3.87

Mn(H2O) +

4

4.96

Fe(H2O) +

5

5.92

Co(H2O) +

3

3.87

Ni(H2O) +

2

2.83

Cu(H2O) +

1

1.73

Zn(H2O) +

~0

~0

 

 

由上可知阴阳源精的所有离子都得具有下列三种气：

1.  都要以阳离子形式，带有正电荷、故首先有不同大小的阳性 电场气。以 Zn 作为氧化电位的中值，比它大者为阳精，小者为阴精。 这些离子周围由六个水分子包围起来形成相当稳定的正八面体结构。

 

(图含六个水分子的生命动力源离子的正八面体的络合结构)

2.  上述阴阳源精除了上述第一个精气标志，即正电气之外，更 重要的是还有第二种精气，即磁场气。这是因为它们的d 轨道电子都 具有很高的磁矩和磁性，故甚至克服阳离子之间电性排斥力，就可以 通过磁性间强作用，相聚成大大小小的磁畴，甚至成为经络里的堵核， 也可以使含铁阳离子的红血球聚集成瘀血！以至造成心血管病！

3.  上述阴阳源精的 d 电子群还有意想不到的通天作用。宇宙空 间里，尤其太阳发出无数个中微子及光子的能量，也可以使上述阴精 和阳精的磁畴变得很小，使唤它们变成具有很高通天气能的阴阳源 精，甚至在宇能的强力作用下，那些较大磁畴的阴阳源精，也被破碎 成很小的磁畴，从而大大地加强这些阴阳精的生化催化能力和免疫能

力！从上可知，《内经》里有三千多个气字，实际上指上述的种种气，

其中最强大的气指通天气，这是真正的生命动力之气。

是这个真气！

36 、通天气能甚至有低温冷核反应的功能

我国何沛平教授等人把大蒜等放在无离子水里，经太阳作用出芽 出叶。在这之前他们分析大蒜里所有生命相关的金属离子，知道这些 离子的含量，但经过上述培殖之后，这些蒜的生命相关元素的比例同 培殖之前差别很大，如 Na→ K,Mg→Ca 等。这说明原子核之间引起冷 核反应的过程。日本北海道大学教授发现即使通常的水，放了几个月 之后，其中的生命相关的元素含量之间比例及其绝对含量有很大的变 化，这些都意味着，宇宙中微子的作用引起核子的反应：

p + v一 + e一 — n

n + v+ + e+ —p

在中微子聚焦的时候甚至大原子核之间引起原子核反应

Mg12  + O8 —Ca20

Na11 + O8 —K19

我本人用砭石金字塔顶照射矿泉水，经几天之后，也发现上述现

象，这一切都说明生命动力元素的d 电子能吸纳宇宙中微子、光子等 能量，对生命的化学过程引起巨大的催化作用，因此人体里尤其经络 里边的生命动力阴阳精就靠 d 电子吸纳大量通天能量，使人能够活 着。在此最有意义的是苯酚络合于生命动力精的阳离子之后，一方面 阻止离子间磁性缔合；另一方面可以大量地吸纳宇能，使这些生命动 力源更有效地攻破病毒的复制催化中心。从这个意义上苯酚同经络里 的阴阳精结合，能够形成抗毒的群体，从一定意义上看其效果远远超 过中药汤剂的作用。

37 、人体生命动力元素按亲电强度分布的规律

人体内生命动力元素的含水络合离了群体是不断地整理整顿、合成、 复制、转录遗传基因载体 DNA 的最深层次的、微观环境动力。这些 含水离了无孔不入地分布在所有人体的各个角落里，但是不同器官的 组织内这些元素的分布有所不同，且有固有的累积分布曲线，构成某 器官组织应有的临界的平衡分布。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

现代中医学往往更加注重于中药有机部分，即药中的许多有机物质 如生物碱类、贰类(皂贰) 、黄酮类、葱酮类、有机酸类(脂肪族、芳香 族、菇类等) 、内醋类、糖类、蛋白质、氨基酸挥发性油等。由于医 学界和生命科学界对生命的催化激活动力相关的元素群的重要性认 识不足，认为治病是主要靠有机体部分。事实上生命动力元素含水络 合离子是以纳米尺寸形式 1-3nm 透过细胞核孔按照它们的亲电性大 小来直接深层次地影响 DNA, RNA 基因系统的初始合成和复制;而中药

有机体则透过细胞膜之后，首先在细胞质区域可以通过其亲电或亲核 性来影响四种碱基的氢键和色散动力比例，但对 DNA 的复制和 RNA 转录有一定的限度，这是因为较大尺寸的有机体能否进核孔是关键因 素，一般的来说尺寸太大的有机中药分子是很难通过核孔的，相比之 下真正具有纳米尺寸 1-3nm 的那些生命动力元素含水络合离子是可 以优先地进入核孔，并直接影响细胞核内介电状况。因此生命动力元 素和有机部分两者配合起来作用时，中药就有可能发挥最大的药效。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

当体内产生癌细胞或者某个器官组织发生了癌变，将会不可避免地引 起某些组织和器官内部生命动力元素整体分布平衡的破坏，因此这些 器官的正常的生物化学功能不能正常的执行，必须要获得足够的生命 动力元素才能使其逐渐的恢复正常的健康状态。对抗癌药物而言，那 些低亲电强度分布的药物，因为其所含有的元素的亲电强度数值偏 小，这样使得它们的亲和能力不足，难以发挥有效的抗癌作用。而对 于那些高亲电强度分布的药物而言，当生命动力元素的亲电强度毛过 大时，由于这些元素的亲和能力太强，非常容易抑制生物酶等的催化 活性或者造成强烈的静电作用，固化住 DNA 结构，妨碍解旋过程， 大幅度降低 DNA 的复制和转录功能，“以毒攻毒”方式破坏癌细胞。 但在通常情况下，对于正常细胞也具有毒性作用，因此，不会过分强 调此种方法，除非已到了晚期。对于那些属于较低亲电强度和较高亲 电强度的抗癌中药，由于它们含有亲电强度适中的元素分布，可以做 到整理整顿不正常的 DNA 和 RNA 的结构，使其转化为正常细胞，因 此它们的抗癌性能往往表现为佳。

 

 

 

 

 

 

 

至于前面表所示海藻和马钱子等尽管属于高亲电强度分布，但是 他们却具有很好的抗癌性能。分析它们的群子参数可以发现它们的 R1(海藻的 R1=14. 4 马钱子的 R1=18. 5)数值很大，而同时它们的 R}数 值(海藻的 Rz=0. 501 马钱子的 R1=0. 581)也远大于其他的抗癌中药， 这表明它们的元素分布呈现出双向分布的特征(见图 6 所示) ，即在这 些中药中低亲电强度和高亲电强度的中药均有一定程度的分布，这也 意味着这类的中药内的生命动力元素既有利于高亲电高氧化的协同 作用，因此它们往往呈现出很强的抗癌性能。

综上所述，利用群子参数 R1 来界定抗癌性能对于遴选优良的抗 癌中药将具有很大的指导意义。一旦我们获取了某些中药生命动力元 素的含量，经过第四统计力学一群子统计理论的计算，求得群子参数， 我们将基本确定该中药的抗癌性能的强弱，群子参数 R1 在 6-13 之间 的中药应具有很好的抗癌性能。

 

 

元素分布与药效之间的定量关系。首先在众多治疗癌症的药方中，寻 找高频用药的规律，进而得出各种抗癌药效与群子参数之间的定量关 系。通过对群子参数很的分析得出各处方的抗癌药理。结果表明，当 rl/r2< 1 ，且 k2r1/r2< 15 时，中药类型主要对机体起增强免疫作用， 且性温味甘，归肺经;当:/r2> 1，且 k2r1/r2>20 或者更大的时候，中药 类型有抑杀癌细胞的功能，且性寒味苦，归肝经;r,/r:约等于 1 ，且

k2r;/r2 大概在 20 左右的范围内时，这种中药的调理和抗癌目的主要 是通过改善血液理化特性来达到的。本文总结的高频度治疗癌症的中 药并标明了各项群子参数，而且测试了之前没有参数的十几味药，并

通过实验将群子参数确定。

37 、中药生命动力精源群子参数物理意义

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

38、生物 DNA/RNA 基因 Watson 表的内秘

一、沃森表 (Watson’s Table) 的由来与现状 引言

“DNA 之父”沃森(Watson)排斥女性科学家罗莎琳德 ·富 兰克林对 DNA 双螺旋结构的贡献，他同克里克 (Crick) 共同获得了 诺贝尔奖，世人在背后替罗莎琳德骂他们，也许是这个原因，克里克 就先走西天了，并以 227 万美元价拍卖了诺贝尔奖章；今年沃森又拍 卖获得 480 万美元。据说前一个由一位中国富者拍得，后一个由俄罗 斯的富翁拍得，以支持沃森的科研工作。总之这种诺贝尔奖无法得到 人们的赞赏。今天我们再来看沃森借许多人的研究成果而归纳的一张 有关 DNA 中四种碱基和二十种氨基酸之间匹配的关系表，有人把这张

表称之为“沃森表” (Watson's   Table,见表 1) 。

 

 

 

表 1   DNA 四种碱基与二十种氨基酸之间关系的实验总结表

 

 

 

从上述表中可以看出，一群氨基酸与三联体密码子中的 中心碱基结构有密切的关系。有人把这张表说成可与门捷列夫元素周 期表的发现相媲美[1]。但是许多人也在讽刺说这是“没有灵魂”的 一张表。因为Watson 只是善于利用他人的成果，而根本没有提出为 什么一切生物体的 DNA 最多有 64 个密码子，又为什么二十种氨基酸 正好分别匹配于 DNA 中的四种碱基 (A、G、C、T) 的根本原因。在这 种情况下，许多人都尝试从理论上来诠释上述匹配的规律[2-4]。然 而几十年过去了，遗憾的是一直都未能取得突破性的进展。在人类进 入 21 世纪之际，Watson 提出的匹配表格仍然是尚未得到诠释的生命 科学的重大谜团之一。现在中国人尽管没有得到到诺贝尔奖，但可用

中国远古《黄帝内经》阴阳学说和易经 (太极八卦及六十四卦) 的当 代科学内涵的理论，使这个谜团得以最终的揭明！

 

 

二、从《黄帝内经》阴阳学说看 DNA 四种碱基的阴阳性，

《黄帝内经》阴阳学说告诉我们一切自然界的阴阳有大的四种： 阳中之阳 (++)

阳中之阴 (+-)

阴中之阴 (--)

阴中之阳 (-+)

在具体分布里有“中中之中”的第五种，故称之为五行

学说。

一切生命体的基因由四种碱基串联成 DNA,RNA。

我们从四种碱基结构的电荷分布很容易发现下列事实：

 

 

这些四种碱基进一步同磷酸苷作用，形成磷酸核苷。但 是西方科学界忽视这些分子的形成以及进一步变为长长链的

DNA,RNA 时，所存在的一切生命体演变化过程中的生命动力源的阴精

和阳精的催化作用。

当代分子生物学及量子生物学都指出：在远古生命的原 始“化学汤”里，在开始先有过各种核苷酸和氨基酸通过三聚磷酸互 相连接的复合型二元单体分子，经双向聚合反应，生成 RNA 及相应的 蛋白体，后由RNA 转化为更加稳定、更长链的 DNA，从此生物蛋白质 的合成的途径变成为先由 DNA，复制出 t-RNA，用来运输各种氨基酸； 又从 DNA 复制出m-RNA，借助于 t-RNA 所提供的氨基酸，合成出基因 相关的蛋白质。所以从原始生命的“化学汤”看，不存在“先有鸡， 后生蛋，或先有蛋，后生鸡”的争议了。从这个意义上，我们很容易 理解到下列产生生命的基本模式，其中生命动力源自始至终起催化、

激活动力作用：

 

现在许多分子生物学中，常把 RNA，DNA 及蛋白体三者关 系，称之为“中心法则”，但是遗憾的是很少提到生命动力源的催化、 激活动力作用，其实这是最重要的生命动力因素，故在实际细胞核里 DNA 周围有很多很多种上述生命动力源含水络合离子，而且在不同的 细胞核里，甚至在不同的细胞微器里生命动力源的分布不同，决定着

基因的不同功能。

 

 

 

关于中国古代太极六十四卦图与基因 t-RNA 密码子

对氨基酸选择性的当代科学内涵

3.1   t-RNA 反密码子和氨基酸与64 卦对应关系

 

 

 

近年来随着宇航科技的发展，人们都很想发现地球外生 命的存在，有些学者认为在无限大的宇宙里应该还有生命之物，甚至 还有外星人类，但是有的学者认为在整个宇宙，地球上的人类，恐怕 还是唯一的。笔者相当程度上赞成后一种看法，这是因为生命的出现， 特别是人类的出现，其生命的化学演化过程具有非常特殊的规律：就 是要遵循中国古代太极八卦及其扩张的六十四卦的规律。笔者难以想 像外星的化学演化过程与环境是否能由这样的规律来支配？除非外  星的化学环境满足下列的情况：现在让我们来看看生命的最重要的核 心特质：DNA 和蛋白质是如何配合的，就可以想像到在外星里做到这 一点是多么难的事情！

下面进一步探讨如何从 DNA→RNA→蛋白体的过程：应该 首先指出在上述过程中，为了使 RNA 合成蛋白体，首先由各种不同结 构的 t-RNA，通过其三联体反密码子，先识别不同氨基酸，形成中间 过渡体结构，接着使不同氨基酸连到不同结构的 t－RNA 的 3¢末端－ CCA 上，然后再按着m-RNA 的要求，在核糖体内按着最佳基因序列链 接到蛋白分子链上，可见m-RNA 和 t-RNA 反密码之间有下列对应关系：

 

这样可得下列有关反密码子和氨基酸对应关系的 Watson’Table (见表 2) 。

表 2      由 t-RNA 氨基酸与反密码子中心碱基之间形成的

Watson’Table

 

 

 

 

 

由表 2 可以看出，共有 64 个密码子，而每一个密码子都 有中心密码子Y；当中心碱基 A'时只与六种氨基酸匹配；G'只与五种 氨基酸匹配；C¢则只与五种氨基酸匹配；而 U¢只与七种氨基酸匹配。 为什么会有这种匹配关系呢？这是连当代量子生物化学也无法回答  的问题。

 

 

按照中国易经的看法，这是一个对立统一体的最典型的

实例，且按一生二，二生三，形成三维立体空间的原理，最多可以形

成 64 个三联体密码子：

 

 

共有 64 种三联体密码子。

在这种情况下，由中国古代六十四卦图形可得随碱基阴 阳不同而不同的氨基酸的分布图 (见图 1) 。

 

* 在图中所有密码子均为反密码子 (即x¢y¢z¢)

图 1   中国 64 卦对 t-RNA 反密码子和氨基酸关系的全息图

由上可以看出，中国古代八卦图非常有规律地描述了二 十种氨基酸随 t-RNA 反密码子变化的全息关系，表现在下列几方面：

(1) 由图 1 可以看出，20 种氨基酸分成四大区，以靠近太

极的密码子第一碱基为准，其分成四大区：每大区有红→紫→黄→兰。

 

 

其中精氨酸 (R) 和丝氨酸 (S) 出现两次，共二十种氨 基酸。由此可知 t-RNA 反密码子 (X¢Y¢Z¢) 的第一碱基 X¢是接纳不 同阴阳性氨基酸的是重要门槛。

(2) 从图 1 中可以看到，非常奇特的现象，那就是每大区

里都由相同的密码子 (X¢Y¢Z¢) 中心碱基 Y¢之颜色均为相同：

 

至于为什么 t-RNA 反密码子中心碱基 (Y¢) 对氨基酸有 那么突出的选择性问题，其内在原因，至今在前人的文献中并不清楚。 因此本文的主要目的就是首次用内聚能密度的定量的方法来揭明其  中的科学内涵。

3.2   首次发现 t-RNA 反密码子中心碱基 Y 的内聚能密 度决定氨基酸的选择性

自从反密码子与氨基酸之间的 Watson 表出现以来人们

一直在思考，为什么会有这种选择性？提出了各种观点，主要表现在 两点：一是认为 t-RNA 环状结构的某些区段可能对不同氨基酸具有选 择性，即由“副密码子”起作用，但是实际上搞不清楚哪一区域；二 是认为有一种神秘的化学动力酶给 t-RNA 提供氨基酸的选择性。但是 究竟是什么呢？至今没有能提供实体。在这种苦难之际，本文作者首 次成功地发现了 t-RNA 的反密码子本身的四种中心碱基Y 和四类氨基

酸内聚能密度化学信息量之间有密切的关系，而氨基酸的共聚能力取 决于反密码子中心碱基和氨基酸内聚能密度化学信息量大小的排序 上。

3.2.1  量子化学从头计算之失败与内聚能密度化学

结构信息量的新奇性

上世纪 70 年代，Van Krevlen 等人提出了内聚能密度概 念及其计算方法[9，10]，作者首先用来判断不同分子间相容性以及 共聚反应中竞聚率和单体内聚能密度之间的定量关系[5-8]。作者从 中看到，内聚能密度的概念隐含着极大的生命力，要比量子化学从头 计算方法优越许多倍，这是因为这一方法避开了分子间作用力与距离 r5~6 成反比的难题[4]。

遵循Einstein 的名言“要从另一个角度来看问题”的教导，作者发 现眼前内聚能密度概念非常成功地解释了氨基酸和密码子中心四种 碱基之间的匹配关系。根据内聚能密度的定量数据，可按能量相近原 则将氨基酸分成四大类，并与碱基的内聚能密度进行了比较，发现它 们之间的匹配关系与Watson’s Table 具有令人满意的一致性。

众所周知，非共价键力包括生物体各分子间普遍存在的 色散、极性 (包括诱导极性) 、氢键三大作用力，它是了解大分子的 结构和相互作用的基础，而这些结构和相互作用是通过这三大作用的 内聚能密度化学信息量来决定的。根据 Van Krevlen 提出的计算内聚 能密度方式[9，10]，可以分别得到色散力、极性力和氢键力相关的

内聚能密度的计算公式 (式 1-3) ：

色散内聚能密度：

 

极性内聚能密度：

 

氢键内聚能密度：

 

 

其中Fd、Fp、Fh 分别为基团的色散、极性、氢键作用力 参数；V 为克分子体积，是由基团或原子贡献体积加和而得到。

根据上述计算公式，可分别计算遗传密码子中的各碱基 的内聚能密度以及四类氨基酸的内聚能密度，然后我们可以进一步从 分子结构的化学角度来全面地诠释碱基配对原则以及蛋白质合成过 程中氨基酸与三联体反密码子第二碱基之间存在高选择性的问题。

3.2.2 从内聚能密度考察碱基与氨基酸之间定量关 系，揭示人们所说的神秘的配对原则

根据上述计算公式，首先计算了五种碱基 (A、T、G、C

和 U) 的克分子体积及由各种作用力参数所贡献的内聚能密度以及各

项内聚能密度之总和( ) 和溶解参数  ，其结果列于表 3 中。

表 3     五种碱基内聚能密度 e (J/cm3 ·mol) 及克分

子体积 L (cm3/mol)

 

从表 3 可以看出所有碱基的内聚能密度都具有 ed > ep > eh 的特点。正如表 3 所指 A、G 分别都有单环和双环值，其中单环是 与编码面有关，而双环与非编码面的内聚能密度有关，后者与脱氧核 苷酸 (核苷酸) 单体在共聚反应前进入过渡态的抗聚合能力有关。考 虑到与相容性的定量关系，可看出从 eT 与 eU 的溶解度参数 δT=28.4、 δU=29.2 相差很小，且在m-RNA 中都以 U 的形式出现，故不用 T。现 同样用Van Krevlen 公式的方法，分别计算了所有氨基酸的内聚能密

度，并列出了T(U)和 A，G 和C 配对时，反密码子 X’Y’Z’的中心 碱基 (Y’) 的内聚能密度，见表 4~表 7。

 

 

表 4 与 m-RNA 密码子第二碱基 U 和 t-RNA 反密码子A′相

关的氨基酸的内聚能密度(J/cm3.mol)

 

表中 () 指溶解度参数 δ=值。

由表 4 可以看出反密码子中心碱基 A¢的总的内聚能密度  ( ) 与五种氨基酸总的内聚能密度 ( ) 都非常相近，故这五 种氨基酸与反密码子中心碱基 A¢相匹配，也就与正密码子 T(U)间接 有关。

表 5   与 m-RNA 密码子第二碱基鸟嘌呤 G 和 t-RNA 反

密码子 C′相关的氨基酸内聚能密度(J/cm3.mol)

 

 

 

 

注 *指已扣出分子内氢键内聚能密度值。

红外光谱表明，表中甘氨酸、丝氨酸、精氨酸在疏水条 件下，均能形成分子内氢键，故在计算内聚能密度时应扣出分子内氢

键作用能，例如：

 

总之从表 5 中又一次可以看到反密码子中心碱基 C¢的 与五种氨基酸的也相当接近，故这五种氨基酸与 C¢相匹配。

 

 

表 6     与 m-RNA 密码子第二碱基 A 与t-RNA 反密码

子 C′相关的氨基酸内聚能密度(J/cm3.mol)

 

表中 () 指溶解度参数 δ=值。

由表 6 可以看出七种氨基酸的与反密码子中心碱基 U¢的相近，故这七种氨基酸与中心碱基 U¢相匹配。

表 7   与 m-RNA 密码子第二碱基 C 和 t-RNA 反密码子 G′相关

的氨基酸内聚能密度(J/cm3.mol)

 

注：表中*指扣出疏水状态下的分子内氢键内聚能密度。

表中 () 指溶解度参数值。

从表 7 中可以看出与非常接近。

在普通有机化学理论中得知，在疏水介质条件下，表 7 中苏氨 酸和丝氨酸均能形成分子内氢键 (见下面示意图) ，内氢键作用使分 子之间的极性作用大为衰弱，以至使它们的内聚能密度化学信息量接 近于丙氨酸和脯氨酸的水平。其中苏氨酸和丝氨酸的分子内氢键形式

如下：

 

根据以上的讨论，我们可以总结出正密码子和反密码子的四种 中心碱基和四类氨基酸内聚能密度比较表 (见表8) 。

表 8     遗传密码子四个中心碱基与氨基酸内聚能密度的比较

(J/cm3.mol)

 

由表 8 可以看出，四类氨基酸各有特性，使它们与相应的反密 码子中心碱基匹配。

另外从表 8 中还可以发现各个碱基的内聚能密度之间有       ，即 1492≈1486，这是一个极其重要的规律。这一规律表 明在 DNA 的双螺旋结构或遗传信息的翻译过程中，DNA 与 RNA 的双 螺旋结构的每组碱基对 (A-T(U)或 G-C) 的总内聚能密度之和都相当 接近，这是保证 DNA、RNA 双螺旋结构稳定性的根本条件。由此充分 表明相邻碱基对(A-U ，C-G)之间存在严格的能量平衡，从而使碱基对 之间表现出具有高度的相容性，因此上述能量平衡是 DNA，以双螺旋 梯形结构形式存在的根本原因。由此可见，我们从内聚能密度相近的 现象成功地揭示了双螺旋结构中碱基配对的原则，简而言之 DNA 高 度遵循能量相近、相容性的择优原则。

 

 

四、t-RNA 的反密码子中心碱基和氨基酸之间形成接合体的“神秘”机 制

 

 

在分子生物学中提到t-RNA 的反密码子和氨基酸之间接合体的 问题，但是如何形成没有加以探讨。

通过上述分析和讨论，我们可以总结出在形成 t-RNA 反密码子 与氨基酸的接合体过程中存在以下几条“神秘”的基本规律：

1) 凡是具有色散型疏水性基团的氨基酸均与 m-RNA 中心碱基 尿嘧啶(U)相关，但是实际上它们首先与 t-RNA 反密码子中心碱基 A¢ 相关，这是因为这些氨基酸的内聚能密度和 A¢内聚能密度接近，符 合相容性原则。

2) 凡是能够在分子内形成强烈氢键的氨基酸均与m-RNA 中心碱基(G)相关，但实际上它们首先与 t-RNA 反密码子中心 C¢有关， 此时氨基酸的内聚能密度和 C¢的内聚能接近，符合相容性原则。

3) 凡是在氨基酸侧基 R 中能够形成电荷中心(+，－)的 氨基酸均与m-RNA 中心碱基 A¢有关，但实际上它们先与反密码子中 心碱基 U¢有关，此时它们之间可形成很强的氢键，符合相容性原则。

4) 凡是在氨基酸侧基 R 中存在能够同氨基酸的-COOH 或 -NH2 作用形成内氢键或存在有－CH3 等超共轭基团时，这些氨基酸均 与正密码子中心碱基(C)有关，但实际上也是首先与它的反密码子中 心碱基 G¢之间有关，此时两者的内聚能密度很接近，符合相容性原 则。

总之遗传密码子中心碱基和与之匹配的氨基酸的内聚能 密度范围和侧基结构特征强有力地说明转运氨基酸的 t-RNA 反密码 子中心碱基是通过相容性原理，即内聚能密度相近的原则来直接识别 和选择氨基酸的，而由生命动力源含水络合离子群为核心的生物酶自 始至终起催化、激活动力作用。应当强调的是以上作者所发现的有关 氨基酸和碱基之间能量的定量关系， 目前尚未见于其他论文的报道 中。由于当代分子生物学还不知道上述规律，故有一些分子生物学的 教科书将上述的匹配规律性，盲目地归结为生物酶的选择功能，到处 用生物酶概念来做笼统的解释，这是典型的学术“经济主义”的表 现。作者所发现的上述规律，充分揭示了 t-RNA 和氨基酸之间的匹配 关系，给 Waston 表提供内在“灵魂”，给予当代科学的内涵！

通过前面的讨论，可以说在整个生物蛋白合成中，生物 分子之间的相容性原理始终起着决定性作用。总结起来，相容性原理 的作用主要体现在 t-RNA 反密码子的两项重要功能上，一是首先能够 通过它自身的反密码子中心碱基和某种氨基酸之间相容，形成 t-RNA 反密码子与氨基酸之间的过渡态相容体；二是借助于 ATP 向另一个相 同 t-RNA 的 3¢末端－CCA 提供氨基酸，形成大量的 t-RNA 与氨基酸的 酰胺型接合体，后进一步通过核糖体向蛋白高分子链的活性中心提供 氨基酸单体，使在核糖体内最终合成出一定结构的蛋白体。那么在这 个过程中，t-RNA 反密码子与氨基酸之间结合体是究竟通过什么方式 来形成的呢？看来大有可能通过双向接合体的方式提供 t-RNA—氨基 酸接合体，以此在m-RNA 中，为持续合成蛋白体做下一步的准备 (见 图 2) 。

 

 

图 2   在生物酶作用下 t-RNA 反密码子与氨基酸之间的

双向结合方式

 

 

 

五、揭秘合成蛋白的起始密码子和终止密码子必然存在

的根源

 

 

从大量的实验事实中总结的64 个密码子和氨基酸对应  关系[11-13]中可以看出，沿着 m-RNA 合成蛋白高分子链的起始密码 子总是从－AUG－开始，而相应的氨基酸为甲基硫氨酸Met，为什么 这样呢？对此至今没有理论解释。纵观表 2-5 的数据，我们可以发现， 在所有的氨基酸中，甲硫氨酸具有最小的内聚能密度               (561.3J/cm3 ·mol) ，因此它与 t-RNA 接合体的内聚能密度也最小， 故这些 t-RNA 含氨基酸分子克服同种分子间凝聚作用，能够较顺利地 脱离自身的凝聚体进入核糖体中，并向蛋白链活性端上提供 Met 氨基 酸分子，然后 t-RNA 脱离核糖体。所以在核糖体中合成蛋白时，

t-RNA/Met 一但遇到－AUG－密码子，它就首先充当为起始聚合点。 同样道理，由于氨基酸Val 的内聚能密度也较小，所以在人类线粒体 中氨基酸Val 也常充当蛋白聚合的起始点。相反地，Tyr 具有最大的 内聚能密度 (902.1 J/cm3 ·mol) ，而且比反密码子 T(U)的内聚能 密度 850J/cm3 ·mol 还大一些，故 Tyr－t-RNA 在进入核糖体时，由 于其内聚能密度很大，所以 Tyr/t-RNA 很难离开自身的凝聚态进入核 糖体中，几乎停止提供氨基酸，加之在合成 DNA 及 RNA 时－UAA、－ UAG 密码子本身的分量也很少，所以蛋白链的增长自然就要接近终止， 在这种情况下 Tyr 及其密码子常常表现为“终止”状态。

在上世纪 90 年代还发现了一个奇特的现象，即发现在细 胞质和线粒体的翻译系统中密码子用法不同，例如对应于色氨酸密码 子而言，在细胞质中常常表现为终止态，而在线粒体中则不会[14]。

这一现象的发现被看作是 20 世纪末分子生物学发展的重大事件之  一，但是出现这种现象的原因至今未能诠释，现在让我们从内聚能密 度审视其根本原因！

我们已经知道，色氨酸可以类似精氨酸一样，于疏水条 件下其－COOH 与>NH 之间可相互作用，形成内氢键型 8 节环，使色氨 酸的氢键内聚能减少到 68.4 J/cm3.mol，此时色氨酸的总内聚能密 度大幅度下降，只有 659.6 J/cm3.mol。在这种情况下，色氨酸就会 与反密码子－A¢C¢U¢－之间从能量上极不相应，所以色氨酸常表现为 终止态。这一点可由色氨酸通常在疏水的细胞质中表现为终止态来验 证。但在线粒体中，由于 m-RNA 和蛋白合成几乎在同一地点和同一时 间内进行，而线粒体环境所提供的是一个亲水性的介质条件，使色氨 酸的内氢键消失，其内聚能密度值增加到 766.3 J/cm3.mol，其在能 量上可与－A¢C¢U¢－匹配，以致使在线粒体中－UGA－正密码子表现 为非终止态。线粒体的亲水环境往往也会使甲硫氨酸中CH3－S－的 极性起作用，以致使－AUC－ 、－AUU－ 、－AUG－和－AUA－均为蛋氨 酸的密码子。而相反地，在线粒体的亲水性介质条件下，由于精氨酸 的内氢键作用的消失，导致其内聚能密度大幅度增加到 901.5

J/cm3.mol，因而无法与反密码子－U¢C¢U¢－和－U¢C¢C¢－匹配，所 以在正密码子－AGA－和－AGG－上就表现为终止态。由此可见，密码 子在细胞核和线粒体的翻译系统中用法的不同，主要是由于微观反应 环境的亲疏水性程度不同引起氨基酸的内聚能大小发生变化而导致 的。

 

 

六、在地球上一切生命体 64 个密码子与氨基酸

相互关系的 64 卦循环模型

 

 

 

归纳以上的讨论，作者将地球上所有生命体遗传密码子 与相应氨基酸之间匹配规律用下列循环图来示意 (见图 3) 。

t-RNA 的反密码子中心碱基与相应的氨基酸之间连

带关系

 

 

 

注：①在线粒体中基因密码子 m-RNA 的 AGA (U'C'U') ， AGG (U'C'C') 相当于精氨酸的密码子变成为终止密码子，而在m-RNA 的 UGA (A'C'U') 却由通常的终止密码子变成色氨酸密码子。

②在大肠干菌、哺乳动物、线粒体中 UAA (A'U'U') ， UAG (A'U'C') 均为终止密码子！

由图3 可以看出将循环图可以分成四大区：

第一部分：以 A＇为中心时，是带有非极性疏水基团氨

基酸的一大类区；

第二部分：以 G＇为中心时，是分子内具有超共扼或内 氢键化的氨基酸的一大类区；

第三部分：以 C＇为中心时，是具有强烈外氢键化及高 极性的氨基酸类的一大区；

第四部分：以 U＇为中心时，是具有带电荷的极性基团 的氨基酸类的一大区。

由图3 可以看出，在正常情况下，内聚能密度最低的甲 硫氨酸作为起始区 (3) ，按照逆时针方向，不同结构的氨基酸大体 上，随着内聚能密度的增加一个又一个地对应着密码子，一直到内聚 能密度最大的酪氨酸才进入终止区 (43) 。至于在线粒体的亲水性介 质环境下，起始和终止态密码子与上述正常情形之间的差别问题，已 在前面作了详细的考察，不再讨论。

 

 

七、主要结论

 

 

 

1) 首次按着中国传统易经学说的观点，将 G (＋＋，)， C ( ― ―，) A (＋ －，) U (－＋ ，) 来加以表示，并按中国 太极 64 卦排列的顺序，可得以第一碱基为阴阳起始态的64 卦排列的 顺序，得到了有 64 个反密码子和相应氨基酸分布的图形，其中有四 大区，每一大区又分成四个小区，从中发现反密码子中心碱基对氨基 酸具有相当高度的选择性。这样又得到了以中心碱基作为四大区的循

环图，这为研究 t-RNA 在蛋白合成中的作用机理，提供了非常重要的 信息。从中惊奇地看到中国古代太极 64 卦图和 Watson 表之间高度的 一致性。

2) 首次用内聚能密度的定量数据，全面考察了二十种氨 基酸和反密码子的四种碱基的氢键、极性、色散内聚能密度之间的关 系，并根据能量相近原则将氨基酸分成四大类，并与反密码子碱基的 内聚能密度进行了比较，揭开了它们之间的匹配原则。匹配结果和遗 传密码与氨基酸的匹配表具有令人满意的一致性。

3)本文首次定量地指出了氨基酸本身是如何通过相容原 则使每一个氨基酸分子以 L 型方式被反密码子中心碱基所识别，从而 形成 t-RNA 酰胺型接合体，并其在 m-RNA 蛋白合成中，再按着m-RNA 的要求，在核糖体内为合成最佳基因序列的蛋白分子链，提供一系列 氨基酸。

4) 作者提出了形成氨基酸/t-RNA 接合体是通过两个氨 基酸/t-RNA 反密码子，互相倒过来的方式经 ATP 的作用缩合而形成 的。

5) 本文首次指出了精氨酸、甘氨酸、丝氨酸、苏氨酸及 色氨酸的分子内氢键对四种碱基的选择性影响，成功地解释了在正常 细胞质和线粒体的 m-RNA 翻译系统中，为何密码子用法不同的根本原 因。

6) 通过密码子的内聚能密度大小及其变化规律，指出了 为什么有些密码子成为起始密码子或终止密码子的根本原因。

 

 

参考文献

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生命相关元素含水络合物(团聚体离子)的亲电、亲核强度标度理论采 用元素的氧化电位势能及溶度积和络合强度来考察元素的生命相关 性，界定有益元素群和有毒元素群还不够定量化，并且无法了解其含 水络合离子是如何影响生物化学反应微观环境以至于影响到 DNA 、 RNA 及蛋白质合成的内在机制的，为了进一步定量化，提出了生命相 关的金属离子的亲电、亲核强度标度的概念。

电荷强度标度值 从“水是生命之源” 、“生命来自于海洋”的原理出发， 定量地考察水对元素的生命相关化的实质问题。众所周知任何化学过 程都与反应物的电性相互作用有关，所以生命的化学过程也不例外。 现设有一个带有＋Z(Z 为离子价)的金属离子，由于生命相关元素在水 介质中起作用，故充分考虑到离子周围若干水分子络合或者团聚在一 起的情形，可用其含水络合离子的半径()大小来表示被水分子所团聚 的状态。此时该团聚离子为中心的 处，电荷强度()可以用下式表示:

 

 

( 1 ) 实验表明 远远大于纯离子的半径()；  的大小反映含水保护层 的厚度。但是还应该看到这一元素不管处于离子状态或是原子状态， 总是处于各种原子群体中间，这样它就有对外吸引电子或对外放出电 子的性能，即有电负性(x)。因此一个含水络合的正离子或含水团聚型 正离子对外亲电性大小(ξ)是由电荷强度与电负性两方面协同起来作 用的，即:

 

 

( 2 ) 同理对含水负离子而言:  ，所以从(1)和(2)式简写为 。不难看 到ξ的大小反映了一个离子在被若干水分子所包围的情况下即有“保 护层”的条件下，所具有的亲电性和亲核性强度。比如＋ξ    越小，该 正离子对外界负电中心的作用越弱；反之，＋ξ特别大时，该正离子 对外界负电中心就具有高度的亲和作用，致使受体被这一离子所“中 毒” 。介于这两者之间的含水离子，则有相当的两重性，即在一定条 件下既能“近亲”又能“脱离” ，这样就能对生命的化学过程起催化、激

活动力作用，大幅度降低其中的微观生物化学反应的活化能，所以将 这种离子的元素称为生命动力元素。  由于上述ξ值公式中没有具体含 量或浓度的表达式，所以具备通常化学与物理学中某种标度值的基本 条件，故称ξ为生命相关元素含水离子的“电荷强度标度值” ，＋ξ为亲 电性强度标度值；－ξ为亲核性强度标度值。利用 (表 2-9)和 x(表 2-10) 值，这样就可以计命相关元素含水离子的电荷强度标度值(表 2-11)。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

由表 2-9 可以看出纯离子半径()比含水络合离子半径()小得多，特别是 的含水络合离子的半径变得很大。从这里可以看出，这些含水离子是 具有真正纳米尺寸的粒子，应该有“量子效应” ，有可能通过细胞膜和 细胞核膜孔的离子通道，本能地表现出特殊的生物功能。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

考虑到每一元素的电负性与其离子价数有关系，故为了达到共同的可 比性，所取 X 值均为原子所固有的电负性数据。从表 2-10 中可以看 出凡是有毒元素: Ag 、Pb 、Tl 、Cd 、Hg 等，它们的 X 值较大，但是单 纯的 X 值不能用来决定某一元素是否具有毒性，最终还要看ξ大小(表 2-11)。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

根据前述的讨论结合表 2-11 中的亲电强度值，凡是表中有 的元素离 子均不能成为有益于生命的相关元素或基团，属于有毒元素或有毒基 团。

 

 

(二)  生命相关元素电荷强度分类的意义 根据元素的亲电、亲核强度， 大体将生命相关元素(表 2-11)分成八大类型: (1)第一类( I )元素群(C、 H 、 O 、N 、S 、P)为生命结构型元素，在体内主要以共价键结构的形

式存在，否则人体结构全部溶解于水。第一类元素群的离子价Z~ 0 ， 亲电强度值ξ→ 0 。  (2)第二类(Ⅱ)元素群的ξ值不大，故有较自由的性 质，均与神经传递功能相关，如与 泵、泵相关；第三类(Ⅲ)元素群 为 、  、  等，均直接参与 DNA 、RNA 的生物合成过程的生物酶作用， 并与 ATP 的生物能传递相关。  (3)由表 2-11 可以看出，以第一类生命 结构型元素群为起点，元素离子含水络合体的ξ值越大，其对电子或 负电荷的亲和能力就越强，即亲电性越强，其中第五(V)类元素群( 、、、 和)亲电性最强(＋ξ〉6. 8) 。这些元素对于生命化学过程来说是最危险 的元素。其根本原因是它们的ξ值太大了，故很容易与生物酶中半胱 氨酸残基－SH 结合，失去或抑制生物酶等的催化活性或者与四种核 苷酸磷酸根负离子起强烈的静电作用，“固化”住 DNA 结构，妨碍解 旋过作用，大幅度降低 DNA 的复制和转录功能，以致引起诸如高血 压、脑血栓、癌症等难治之症。一般来说在金属激活酶中，正常金属 离子的ξ值不大，和蛋白质分子之间结合不是很牢，这有助于离子起 催化、激活作用，但是当上述有毒元素的含水络合离子的亲电性特别 强(ξ值太大)时，不可避免地引起这些有毒元素离子与有益于生命的金 属离子之间的置换作用，从而改变生物酶活性中心结构，影响 DNA、 RNA 螺旋结构的解旋、复制、转录作用，以致破坏细胞正常繁殖。不 过这不等于说有益于生命的元素就无限制的起好作用。对于那些没有 毒性的生命相关元素而言，当其电价数(士 Z)变得过大时，由于络合 离子的半径()跟不上变大，故ξ值也变得很大，导致由生命催化动力作 用过渡到有毒作用，如无毒有益，而 极为有毒等，这就是为什么人

类为了维持正常的生命过程而不能摄取ξ值太大的有毒元素离子的根 本原因。

 

 

 

 

 

 

 

 

(4)  第四类(Ⅳ)元素的ξ值总的来说比第 V 类的小，但从这些元素的ξ    值大小顺序与周期表的顺序来看，如同前文中氧化电位势能一样有了 很大的变化，其中最突出的是的ξ值很小，而的ξ值要比的ξ值大，这样 Zn/Cu 之间亲电性差别就突出来了。至于和第三类元素 在生命体细 胞浆(pH≈7.4)中容易形成溶度积非常小的氢氧化物 ，和，所以 ，和 不能作为正常的含水离子来活动，它们通过沉积的过程危害生命，如 引起痴呆症等，故排除在生命相关元素中。,，的溶度积 太小，故 和 , 也不能成为有益于生命的元素离子。同样 也与 作用，生成不溶性 ， 又对乙酰丙酮的酰基和酮基等络合能力过大，对生命过程不利，因此 从这个意义上 及时地过渡为 极为重要。从近年来文献报道来看具有 轨道的微量元素 Sr 对人体的生化过程起有利作用，现在从大量的中 药中发现 Sr 元素，考虑到第三类元素 的ξ值较大，故将 与 、、、、、、、、 放在一起作为生命催化、激活动力微量元素，即生命动力元素。而这 些元素群也正是人类人工合成 2 000 万一 3 000 万种各种有机化合物 和有机高分子是最常用的催化剂成分。所以把这些元素群称为生命动 力元素或生物能活力素不无道理。  ⑸表 2-11 中超氧自由基()与羟基 自由基()并不形成含水离子络合体，故直接用基团半径来计算ξ值，其

负值很大，说明对外起强烈的氧化作用。这就是为什么第八类(Ⅷ)元 素离子有极大危害性的根本原因。它们也是人类衰老的根本原因之  一，因为它们的亲核性标度值(负值)ξ太大了(ξ〉|-20|) ，跟细胞内各  种正电荷中心作用，既可以氧化掉细胞膜，又可以破坏染色体中的  DNA 及细胞质中的 RNA 等正常结构，从而阻止细胞的正常分裂或引  起无规则分裂，造成衰老或导致癌症等疾病。  (6)从表 2 - 11 中可以 看出稀土元素、、、等含水离子的ξ值大体在 3 .6 左右，远远比有毒 元素、、、、小，还比小一些，因此这些稀土元素就进不到有毒元素 行列里。  (7)第六类(Ⅵ)元素为负电性较强的负离子群体。大家知道， 所有阳离子群都要用阴离子来加以平衡，所以人体内还有不少、、、， 可以进入人体骨骼、牙齿结构中；  可以进入甲状腺；使人镇静；与 作用，生成胃酸，加强消化作用。至于第七类(Ⅶ)元素、等，在人体 中 N 、S 不足时，可以还原成 N 、S 。  最后，鉴于以上的考虑，可以 确定生命相关元素在元素周期表中的位置(图 2-1)。

 

 

 

 

 

 

 

采用元素的氧化电位势能及溶度积和络合强度来考察元素的生命相 关性，还不够量化，进而提出了生命相关元素含水络合物的亲电、亲 核强度标度概念，用电荷强度标度值ξ按元素的功能把元素群分为八 类:生命结构型元素群；神经传递相关元素群；能量传递及其酶中心 元素群；生化过程中催化、激活动力作用的元素群；有毒元素群；起 离子平衡作用的元素群；氧化离子元素群以及有毒自由基(高氧化)元 素群。每一类元素电荷强度标度值ξ是一定的，所以通过ξ可以选择生 命相关的有用元素( 、、、、、、、、、) ，为其在中医药方面的应 用分析奠定了理论基础。人体内生命动力元素的含水络合离于群体是 不断地整理整顿、合成、复制、转录遗传基因载体 DNA 的最深层次 的微观环境动力。  这些含水离子分布在人体的各个角落里，但是不 同器官的组织内这些元素的分布有所不同，且有固有的累积分布曲 线，构成某器官组织应有的临界的平衡分布。过去生命科学和医学界 往往只注意到个别元素的生理作用，而没虑各种元素的整体分布对人 体某器官健康影响的问题。作者采用第四统计力学群子理论对大量的 实验数据进行分析，对人体内生命动力元素按原子序数分布的规律进 行了系统的研究，从而得到了若干在前人文献中尚未报道的结果，在 此基础上进一步从生命动力含水络合离子的氧化电位，亲电性及离子 的周围含水保护层厚度角度来确定了各种生命动力元素含水离子的 亲电强度，为研究这些元素的生物化学作用确立了崭新的理论方法。

化学元素生理功能的必要条件通过基本物理量，即元素的氧化电位 (V)，含水络合离子的亲电性强度(ξ)，各种离于在水中的溶度积 () 及 离子对其他离子基团的络合能力 () ，提出了界定生命动力元素群和 有毒元素群的定量方法，总结出各种金属元素要成为有益于生命的相 关元素至少要满足下列八个先决条件。(一)有益于生命的元素离子至 少在有氢氧根的人体细胞世界中不得沉淀 (二)有益于生命的元素离 子至少在含大量氯离子的人体细胞世界中不得沉淀 (三)有益于生命 的元素离子至少不得与碱基过分络合 (四)有益于生命的元素离子至 少不能与各种有机酸过分络合 (五)有益于生命的元素离子至少不得 与酰酮基团过分络合 (六)有益于生命的元素离子至少不能与酰胺基 团过分络合 (七)有益于生命的元素离子不能与氨基酸单体过分络合 (八)有益于生命的元素离子至少不能与巯基作用

 

 

元素的氧化电势和元素阴阳性之间的关系 大量的实验事实表明，各 种生物体，包括中药在内都有各自不同的元素分布，不同元素的氧化 电势见表 2-13(以主族元素为例)。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

第一主族和第二主族的元素的氧化电势很高，故非常容易成为阳离 子；第三主族的元素也有成为阳离子的趋势；第四主族元素中 C 、Si 通常既不失去电子也不获电子，故容易形成共价键，而 Sn 、Pb 较易 形成阳离子，但离子的阳性不如前几个主族元素；第五主族元素与第 四主族类似，N 、P 容易形成共价键，而 As 、Sb 、Bi 不易形成直接的 元素离子。第六主族与第七主族元素的离子化程度有很大差别，第六 主族元素通过得电子的方式，呈正电位；第七主族则同样通过得电子 的方式，但呈负电位，即第七主族元素非常容易成为阴离子。介于第 一主族和第七主族元素之间较重的金属元素则容易成为阳离子；第三 主族至第五主族的较轻元素容易形成共价键。所以，元素氧化电势越 高，离子所呈阳性越强；氧化电势越低，甚至呈负值时，离子阴性越 强的结论。主族元素是这样，副族元素、过渡元素、稀土元素也是这 样。

 

 

生命相关元素阳离子的亲电强度和氧化电势之间的关系 为了考察中 药中生命相关元素的分布对中药有机成分及阴阳性的影响，有必要先

考察阳离子的亲电性强度和氧化电势之间关系。现从元素周期表出发 把生命相关的元素集中起来，按族、按周期加以归纳可得如下结果(图 2-2)。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

图 2-2 中的元素分为四大群体:第一主族类、第二主族类、镧系稀土元 素类及过渡元素类。其中第一主族的氧化电势最高，亲电强度最低； 在过渡元素中 、的氧化电势最低，亲电强度相当高。其他群类元素 介于这两者之间，绝大部分元素表现出催化、激活动力的特性。从氧 化电势(V)和电荷强度(ξ)的比较中可以看出这两者间有下列线性关系， 即氧化势(V)越是小或是越负其亲电性电荷强度(ξ)越高(图 2-3 )。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

由此可以看出阳离子的氧化电势和亲电强度的趋势是一致的，其原因 是亲电性强度(ξ)的表达式具有势能的性质。但是各有不同的功用:从 氧化电势可以看出同属阳离子的阴阳性，从亲电强度可以看出不同阳 离子对微环境负电荷中心的亲和能力。与此同时还发现某种元素对生 命过程的阴阳性，并不是指该元素离子所带电荷的正负性，而是由元 素的氧化电势及电荷强度来决定的，特别需要指出的是铁元素，人体 血红蛋白的铁元素参与了整个呼吸运动过程，在这一过程中不断出现 转化为 再转化为 。铁元素氧化电势由＋0.409 伏降到＋0.036 伏提高 到＋0.409 伏。因此铁元素作为人体血液的最关键的成分，与锌共同 被用来界定中药的阴阳性。从这个意义上虽然 Fe 、Co 、Ni 、Cu 为阳 离子，但均属于生命相关的阴性阳离子。

元素的阴阳性与中药阴阳性之间的关系 元素周期表的第四长周期过 渡元素群，这里含 d 轨道的过渡元素具有元素具有独特的性质即当按 原子序数(或原子量)排序时有如下规律(图 2-4)。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

从图2－4 中发现氧化电势不完全随原子序数的变化而改变，例如从 到 时氧化电势会突然增加；从负电势的 到 也如此。这种反常现象 对生命的化学过程起特别重要的作用，如在人体内当阳性很高的 减 少，而阴性的增加时，人体常常处于病态。  近年来，我国医药化学 界分析了很多中药，并证实中药里含有很多种第四周期的元素。作者 及其研究集体从大量中药元素的分析数据中发现，中药的阴阳性，很 大程度上与第四周期元素的氧化电位势能分布顺序有密切关系。一般 情况下阳性中药中就是氧化电势高的元素占优势，而在阴性药中则是 氧化电势低的元素占优势。鉴于此将过渡元素的顺序按氧化电势大小 排序时可得下列结果(图 2-5)。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

从图 2 - 5 中可以看出，的原子质量大于，但其氧化电势远比高得多， 正因为这一缘故含，多的中药属于阳性，而含多的中药则属阴性。阳 性药药味甘辛淡，阴性药则咸涩酸苦，由此可见中药阴阳性和药味与 元素氧化电势存在对应关系。从现代医学的角度看氧化电势高的元素 群及其对应有机成分有助于增强并调节免疫功能；氧化电势低的元素 群及其对应的有机成分有可能破坏细胞的正常功能。  ·

 

 

阳离子的亲电强度和氧化电势与中药有机成分之间关系 传统中医学 根据人的体验和经验确定中药的药味，把中药分成为阴性药和阳性 药，而现代中药化学指出凡是阳性药与中药中具有甘味、辛味的有机 成分有关，即与大量的醇类、糖类等有机成分有关；而阴性药则与具 有苦、酸、咸、涩味的有机成分有关，即与大量的有机酸、有机碱(生 物碱)的存在有关。介于两者之间，就有半氧化状态的醛酮、醌类有 机物。至于为什么有这种现象，以前未有任何科学的解释，现在发现

从阳离子的亲电性强度和氧化电势，就能够了解其内在机制，ξ值越 小而 V 值越大的一侧中药中所含的糖醇苷等成分越多，ξ值大而 V 值 小的一侧中药中则含有大量的不易氧化的酸类、生物碱类有机成分； 介于两者之间的过渡区间出现含大量的醛酮类有机成分的中药。上述 结果可归纳为下图(图 2-6)。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

为了说明中药有机成分和元素的氧化电势及元素离子的亲电强度之 间关系，现以抗癌中药为例。具有不同亲电强度分布元素的抗癌中药 其主要成分如下(表 2-14~表 2-17)。

 

 

综合表 2-14~表 2-17 ，从中发现下列规律。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(1)  以低亲电强度生命动力元素作为主要分布的中药，它们的主要有 机成分为糖类、苷类、醇和酚类，少数的含有蒽醌类，其 ξ< 5.6。

 

 

(2)  以较低亲电强度生命动力元素作为主要分布的中药，它们的主要 有机成分为苷类、醇和酚类，少数有蒽醌类和少量的生物碱类，它们 的ξ为 5.5~5.7。

(3)  以较高亲电强度生命动力元素作为主要分布的中药，其主要成分 多集中在醛酮类也有生物酸类，它们的ξ为 5.6~5.8。

 

 

 

(4)  以高亲电强度生命动力元素作为主要分布的中药，它们的主要成 分为各类生物碱，其ξ为 5.7~6.0。

 

 

 

可以看出，低亲电强度分布的抗癌中药内部主要的有机成分是糖类、 苷类、醇类等容易被氧化的物质，而高亲电强度分布的抗癌中药里有 机成分则主要是醛酮、羧酸和生物碱等难被氧化的饱和结构。这些对 应关系说明在中药生长过程中，如果其中元素群子均为低亲电强度， 高氧化电势，那么因为这种元素容易向外提供电子，使微环境保持高 度的还原态，所以中药中的有机成分不易被氧化，有利于使中药以糖、 苷、醇类的有机成分的形式存在。相反当生命相关的金属元素群为高 亲电强度和低氧化电势时，这种生命相关元素因容易从外吸取电子， 使微环境处于氧化态，所以在中药中有利于形成被氧化的醛酮，甚至 成为醌类、生物碱、生物酸等。因此中药中有机成分的分布首先同中 药中的生命相关元素的分布有密切的关系。

 

 

从这个意义上，中药的有机成分与生命动力元素群之间就有密切关 系，也就是从中药的生命动力元素群的分布能够大体预测中药的有机 成分及其药味。之所以说大体预测是因为不管哪种中药都有各种各样 的生命动力元素群，所以中药的有机成分就具有很宽的谱带，只是某

一类占优势而已，但是不管哪种中药其有机分子不可能没有对应的生 命相关的阳离子。这也就是强调中药的元素分布和有机成分同等重要 的原因所在。

39 、中药的阴阳性、有机成分与元泰的亲电强度、氧化电势之间的关 系

 

从这个意义上虽然 Fe, Co, Ni, Cu 为阳离子，但均属于生命相关的阴性 阳离子，所以当中药元素中以 Fe,Co, Ni, Cu 为主导成分时该药必然性 属阴，且药性变得凉寒，而药味则变为苦酸涩咸，形成大量的苦性生 物碱，反之以 Ti2+ ，v2+, ，Cr2+ ，  Mr2+ ，  Mo2+ ，Zn2+等阳性离子为主导 成分时中药则性属阳，且药性变得温热，而药味则变得甘辛平淡，形 成苷、多元醇等。铁元

素的这种特殊作用应追究到它特殊的原子核结构。其中有 26 个质子 和 30 个中子。即共有 14x4=56 ,在所有原子核中其敛聚力最大，是高 度稳定的原子核，而在血液及动植物中药中铁原子核作为其阴阳界定 是自然界奇妙的，合理的选择。

四、阳离子的亲电强度和氧化电势与中药有机成份之间关系

根据经验，中药的药味，把中药分成为属阴药和属阳药，属酮、

醌类有机物。对此现象，以前未有科学的解释。作者从阳离子的亲电

性强度和氧化电势，探讨了解其内在机制，作者发现值和 v 值越大 的一侧中药所含的糖醇、苷等成分越多;值大而 v 值小的强度之间的

关系，可以一些抗癌中药的有机成分和其群子参数之间的关系为例，

见下列不同亲电

强度分布的主要成分(见表 3 一表 7)。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

成份和生命动力元素成份结合一起。这样有可能使含有生命动力元素 的有机体，能够克服细胞膜的疏水性，渗透到细胞内，以便让生命动 力元素含水离子通过细胞核孔，影响到 DNA 磷酸根周围的阳离子亲 电强度，对 DNA 双螺旋结构起 ·着进一步整理整顿的作用，并作用 到 4 个碱基的负电中心，使 DNA 复制和 RNA 的转录趋于正常，让患 者的病症有所改善。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

参考文献：金日光第四统计力学与金日光黄帝内经科学等