生物通-科研社区
scell - 2003/3/19 18:42:00
请问模式生物的分类，以及其在功能研究中的应用
氧氢 - 2005/3/16 21:25:00
各位专家学者:
你们好!请留意下面的文章 !!!!!!!!!!!!
关于生命本质的假设和探讨
——电子对运动是生命活动的基础
作者：杨青王福聚 卢霖 董先智
综述：分子生物学利用物理和化学的方法研究生物分子的结构和功能，已取得了现在的辉煌成绩，但还没有彻底地解释生命的本质问题。由于物理和化学都是建立在共同的科学基础上，热力学和量子力学等都已经被证明不能用于解释生命本质问题，同样，现有化学理论也无法解释生命的本质，因此，只有从实验得到的生物分子的结构和运动规律中归纳总结出新的物质运动的原理。在蛋白质、RNA和DNA中都存在氢键（此处特指氢和氧之间的相互作用），并且线性连续，称为氢键链，可以空间闭合，它是生物分子的一维晶体结构。假设在氢键链中可以存在电子对，并且在氢键链闭合时形成超导电流。提出了“超导电流在氢键链中”的假说。按此假设能够对生物分子的结构形成、运动现象等做出合理解释，提出验证实验。
关键词：氢键 氢键链 电子对 超导电流 电磁相互作用
1、 探索生命本质的历史
二十世纪初几位伟大的科学家玻尔、狄拉克、海森堡等创立了《量子力学》，揭示了电子的运动规律，获得了极大的成功，同时，他们对生命的现象非常着迷，试图用《量子力学》解释生物分子的运动及生命本质。生物是许多原子共价构成生物分子，许多生物分子存在于离子溶液中，构成一个复杂系统，量子力学是描述单个电子在势场中的运动状态，若用统计热力学和量子力学方法计算一个生物分子运动规律，计算的工作量巨大而不可完成，近似的结果与实验相符相差较大，最终，量子力学创始人波尔也承认《量子力学》在生物应用方面的失效，认为生物分子运动是一种独一无二的运动规律，其运动性质可能是不可分解和还原的。后来，达维多夫利用非线性量子力学的孤子理论来解释生物分子的运动规律，同样计算复杂，结论不好，不能帮助生物学家解决实际问题。科学的还原论在生命研究中遇到了巨大的挑战。围绕着生命的本质问题，许多科学家提出了各种各样的假说和解释方法，大多都是观察和哲学的思考，没什么实际应用，不能应用于解释生物分子的运动。但狄拉克在《生命是什么》一书中提出：生命是负熵。这一预言为生物还原论点亮了一盏明灯。
在二十世纪五十年代，生物遗传学在农业和医学中得到了广泛的认识和应用，同时，随着物理学发展，科学家发明出可以观测生物分子微观结构的设备（X射线衍射，核磁共振，原子力显微技术），自詹姆斯．沃尔森与弗兰西在1953年发表了DNA的双螺旋结构，就开始分子生物学的快速发展，分子生物学沿着遗传学的道路，结合物理的观测手段和化学的分析方法，揭示了生物分子的结构和功能的关系，建立了生物遗传学的中心法则，发明了各种生物技术，并成功开发出新的生物技术药物，分子生物学发展到本世纪初，完成了人类基因组工程，现在全世界的科学家又开始了人类蛋白质组工程。但是，生物分子运动的规律性这一问题一直没解决，在生物分子学中还存在着许多物理和化学原理无法解释的问题和困难，我们将这些问题进行归纳和整理，发现这些问题中蕴藏着生命的本质，需要我们大胆地假设，这一假设超越旧的理论框架，而更符合生命运动现象本身。
2、 在分子生物学基础上的重新思考
我们已经知道无论是物理和化学都无法解释生命现象和本质，那么，在分子生物学中所有用物理和化学的原理解释生物分子的运动规律，就是错的，最多也就是接近正确的答案，这些结论有可能还误导我们的思维，迷失正确的方向。我们将分子生物学中有别于非生命物质的生物分子结构、运动现象和系统特征单独地整理出来，作为分析、发现生命本质的线索，并且大胆地提出一个假设，这个假设能全面地解释这些线索。
线索1：生物分子总是在一定浓度水离子溶液中才有活性，如钠离子（Na+）、钾离子（K+ ）、氯离子（Cl-）、磷酸（PO-4）、炭酸（HCO-3）溶液，在植物与动物，细胞内与细胞外，都存在各种不同的离子和浓度，为什么生物分子需要在水离子溶液中才有活性，是离子作用于蛋白质残基，还是生物分子的某些特殊原子，同样是水离子溶液的硝酸银，氯化汞，反而使蛋白质分子失活，还有脲和盐酸胍也可以使蛋白质失活，失活的机制是什么？
线索2：蛋白质是由二十种L型氨基酸以串连的形式构成肽链，肽链在空间折叠再形成活性蛋白质，生物蛋白质选择L型氨基酸，而不是D型的，肽链二级结构α螺旋为右手螺旋，在三级结构中也是也遵守右手螺旋；闭合双链DNA的折叠扭成双股的绳索形，也是右手螺旋双链DNA与核小体相互缠绕也是右手螺旋，RNA在活性状态下也是右手螺旋。为什么都是L型氨基酸，都是右手螺旋？
线索3：蛋白质、RNA和DNA都是生物主要的功能分子，都是线性的分子结构形式。我们比较这些生物分子，去掉不同的分子结构形式，寻找到其共同的结构特征，这可能就是生物分子的共同本质。在RNA和DNA双链结构中，（A,T）在DNA配成对，（ A,U）在RNA配成对以及（G,C）在DNA和RNA配对，在所有配对中有两种形式的氢键，一种是氢原子与氧原子的相互作用，是同水中的氢键性质相同的，另一种是氢原子与氮原子之间的相互作用，氮原子是非饱和共价的二价原子，具有强烈的负电，氢原子与氮原子是电荷相互作用，在蛋白质中这种氢键很少，并且不连续。在（A,T或 A,U）之中，中间是第二种氢键，而第一种氢键总是存在于DNA和RNA螺旋的小沟内；在（G,C）的两边是第一种氢键，中间的是第二种氢键，此氢键可能阻隔两个第一种氢键的连通。经观察在RNA和DNA双链大沟中始终有第一种氢键存在，因此，大沟中的第一种氢键链是连续的。蛋白质是实现生物功能的主体分子，是由肽链构成的线性分子，与线性肽键相连的有二十种残基，以肽链中的氢原子和氧原子为主，相互之间形成第一种氢键，使肽链构象变为α螺旋，β折叠，转折等，印度的科学家G.N. Ramachandran利用肽链的构象角（φ，ψ），计算相邻氢键之间的关系，从实验和计算的结果表明（φ，ψ）被限制在一有限的范围，也就是以蛋白质的肽链氢键为主构成的氢键链，相邻的氢键在空间中没有障碍，相邻的距离约在３∽５Å左右，我们研究了大量的蛋白质空间结构，发现以α螺旋和β折叠的氢键链为蛋白质的主体氢键链，所有的肽链的转折区（Loop），都有残基上的氢键特性原子(氢键特性原子是指能结合成第一种氢键的氢原子和氧原子，其中与碳原子共价的氢原子不能与氧原子结合第一种氢键，因此共价碳上的氢原子不是氢键特性原子)参与氢键的构成，已形成连续的氢键链，因此，氢键链以线性的、连续的、均匀地分布在蛋白质中。从上面分析可见蛋白质、RNA和DNA虽然分子结构不同，但都有相同的连续的氢键链，是否这就是生命的本质所在之处？
线索4：生物分子的活性在没有外加能量的情况下都存在，这是生物分子与非生命分子的最直接和明显的区别。
现象1：受体是嵌在生物膜上，当配体与受体结合后，在细胞膜外产生了信号，这种信号是什么？其信号穿透膜的方式是什么？并且细胞膜内的生物效应形式非常多，又是怎样区分的？
现象2：生物的运动是由纤维蛋白的收缩来实现的，我们知道这个过程需要生物能源ATP的化学分解，这种能量的转换是怎样从化学能转化为纤维蛋白的收缩的运动能量？其能量的传递机制是什么？我们观察纤维蛋白的收缩是均匀的，并且可控的，这排除了机械形式的传动和高温的热量传导形式，那么是什么产生的这种纤维蛋白的收缩力？
现象3：生物酶能对生物的底物分子进行作用，改变底物分子的结构，若底物分子反应是耗能的反应时，生物酶能将ATP的分解能量转移到底物分子上，并且这两个反应不是在酶的一个活性位点，在各自不同的位点，这个能量的转化和传递是怎么样实现的？另外，可以肯定地说生物酶对底物的作用过程，不是降低底物的反应活化能，因为，生物酶的活性中心的残基是极性残基，若用化学的观点认为就是这几个残基的原子就能降低底物的反应活化能，那么为什么生物酶还需要除活性部位之外的其它部分，并且不可缺少，才具有活性？还有许多酶都是需要调控的，调控的部位不在活性中心，调控的机制是什么？
现象4：在两个同源蛋白经常以二聚体形式出现，并且是在空间称分布，这种对称性不是化学的短程相互作用就能实现的，是什么力使蛋白质二聚体在空间保持对称分布？假设在磁场的作用下，还能保持对称吗？这种二聚体在离子溶液中相互之间的位置会发生什么变化？
现象5：动物神经元的轴突信号传导已确认是电信号的传导，已确认表现为离子通道的离子运动，现有神经学理论认为电信号是依靠神经元中的Na+、K+离子的电容、电阻感应传导。这个解释表面看似有理，实际是分子生物学中最突出、最荒谬的错误。我们知道的长距离信号传输只有三个途径：单电子在金属导线的运动，光在光纤传输信号和无线电波在空中传播，并且信号的发射和接收都需要调频处理。外周围神经的轴突可以长达1米或更长，轴突的直径在10纳米左右，这尺度是目前最先进的半导体技术所达到的电子线路的宽度，现有的理论竟然认为在轴突中水溶液的状态下的Na+、K+离子可以传输电信号，并且是多路离子调频电信号！！，我们知道在这样的尺度内，离子的运动会有巨大的电阻和量子效应，但在神经信号的传导中没有发现高热和量子效应，我们必须重新探讨神经信号传输的本质。
我们曾经做过一个简单的实验来证明不是Na+、K+离子传输电信号。
实验设备：可精确调节直流电压电源一台(输出电压1至50伏)，直流电源一台(电流10毫安至100毫安，电压5伏)，青蛙一只。
实验操作：切开青蛙的大腿肌肉，找到青蛙的大腿神经干，用两根漆包线包扎在相距1厘米的神经的两端，在漆包线两端加1伏至20V左右的可调直流电压，形成了一道完全能阻止神经干中Na+、K+相互传导的电场，然后用微电流直接刺激青蛙的大腿神经。我们观察在未加电压在漆包线时，用电流直接刺激青蛙的大腿神经，青蛙小腿有收缩的反应，然后，调高漆包线电压，从1伏至20伏，并不断用电流直接刺激青蛙的大腿神经，青蛙小腿仍有收缩的反应，并且强度没有变化。
线索5：物理学家狄拉克预言：生命是负熵。生物是来源于非生命的物质元素，其系统特征同热运动系统相同，但按照生物的结构和形式组成生物个体以及整个生物系统，就变为了有序，有目的、主动的一种物质运动形态，从热力学的定律是无法理解生物的运动本质，生物分子的运动遵守热力学第一定律：能量守恒；但不遵守热力学第二定律：不可能从单一热源吸收热量，使之完全变为有用的功而不产生其它的影响（熵的增大）。在生物系统的运动过程中，吸收光或离子的热运动能量将无序的物质转变为有序的生物分子物质形态，是将物质世界的系统熵减小，由此看来，生物不仅是开尔文的第二种永动机，而且是减少物质系统熵的逆动机，生物是与宇宙膨胀相反的一种物质运动形态。生物系统、个体、组织、细胞、蛋白质、RNA、DNA、脂、糖等所有具有生物特征的分子，其运动规律和基础是什么？为什么生物能创造负熵？
线索6：物理学的发展始终在追求完美和统一，而这种完美和统一既是推动力，也是障碍。现代物理学在自己划定的领域想实现完美和统一，对已经存在物理学中的严重问题视而不见，不能解决，反而将物理原理和规律强加推广于化学和生物领域；生物学家和化学家明知物理原理不可能解释生命的运动，在无可用的其它原理和规律的情况下，又不自觉地利用物理原理和规律去解释生物的运动现象，由此造成许多的错误和缺陷，这些错误和缺陷的积累就如挡在寻找生命本质道路上的大山，难以撼动。在物理学家发现了不同温度下的金属、陶瓷、硼化镁等超导材料，并且建立了BCS理论、电子的强关联理论以及朗道-金兹堡方程等来解释超导的现象，但始终没有解决超导的微观本质问题：这些超导材料的何种元素或电子的何种性质决定了超导出现的真正原因，这一原因可以适用于所有的超导现象和材料。
我们可以列举更多的线索，为我们提供推理和分析，但以上列举的六个线索就可以帮助我们分析和计算出结论，找到生命的本质。
推理分析1：线索1蛋白质存在水离子溶液中才有活性，证明离子与蛋白质有相互作用，从硝酸银和氯化汞水离子溶液使蛋白质失活分析得出，与生物分子相互作用的主要是阳离子，因为，银离子、汞离子与钠离子、钾离子、镁离子相比，重量相差5-10倍，银离子和汞离子与蛋白质的相互作用不足以克服地球的引力，重力使银离子和汞离子脱离蛋白质，引起蛋白质失活。阳离子与蛋白质是库仑相互作用，离子溶液中有一部分依附蛋白质的阳离子没有把电子交给阴离子，电子是被束缚在蛋白质中，电子在蛋白质中被束缚的形式是什么？后面的推理分析来回答这个问题。建议实验：失重状态下，硝酸银和氯化汞水离子溶液中蛋白质活性观察，预计蛋白质重新又具有活性。脲或盐酸胍加入到活性蛋白质的水离子溶液中，脲和盐酸胍与水分子相互作用，形成三角氢键闭合水合分子，性质与活性蛋白质相似，脲和盐酸胍的水合分子也吸引了阳离子在它的周围，致使蛋白质周围的阳离子减少，蛋白质随着脲或盐酸胍浓度的增加逐渐失活。
推理分析2：线索2蛋白质选择L型氨基酸与右手螺旋问题内在性质是相连的，因为只要蛋白质选择α右手螺旋折叠，α右手螺旋的空间构象就决定只能选择L型氨基酸，否者就会破坏α右手螺旋的空间构象。蛋白质、DNA和RNA都是右手螺旋折叠的现象证明在蛋白质、DNA和RNA中存在一种均匀分布的力，可使蛋白质、DNA和RNA扭曲，并且是按右手螺旋的方式，这种力是长程的。有报道用原子或分子之间短程的相互作用力来解释右手螺旋折叠现象，结果在计算力的连续性和方向性问题上存在巨大的困难，无法解释。从文章的开始就确定不采用这种传统的物理方法来分析生命现象，同样遵守右手定则现象在电磁学中普遍存在，电流产生的磁场就是遵守右手定则的，称为电磁感应定律。蛋白质、DNA和RNA中是否就是磁场的这种扭曲的力，使蛋白质、DNA和RNA变成右手螺旋，如果说是磁场作用，磁场的产生需要电流，在蛋白质、DNA和RNA怎么会存在电流？电流的形式是什么？在那里存在？这些问题要在蛋白质、DNA和RNA的结构中寻找。
推理分析3：线索3蛋白质、DNA和RNA中都存在氢键链，氢键链线性地、连续地、均匀地分布生物分子中，是生物分子的一维的晶体结构，推理分析2提出的电流就只能存在于氢键链中，电子在其中运动形成稳恒的电流，产生稳恒磁场，磁场将蛋白质、DNA和RNA扭曲成右手螺旋。在氢键链中存在电流，这种电流的性质是什么？与我们熟悉的电流是相同的吗？不同之处在哪里？
推理分析4：线索4中前四种现象列举了蛋白质分子在无外加能源的情况下，可以实现生物分子的功能，假设在蛋白质中存在电子的运动，电子是结合成对的，其运动电流是超导电流，用超导电流解释这四种现象：1、当配体与受体结合后，整个结合体产生了一个闭合的氢键链回路，在闭合的回路中形成超导电流，导致膜内的受体结构变化，实现了信号从膜外到膜内的传递。2、ATP分解的能量经酶转化为超导电流，超导电流在两股氢键链螺旋中产生使螺旋肽链收缩的磁场，实现肌肉的收缩，并可以用电路的开关原理分析肌肉收缩的控制机制。3、生物酶是由两个闭合的氢键链共同对底物进行作用，也可以是一个闭合的氢键链与一个二价的金属原子（镁、铁、锌等），这两个闭合回路的超导电流在底物形成的氢键处发生超导电子对的对撞，破坏底物分子的共价电子对，改变底物分子结构，实现生物酶的功能。在酶的活性中心都是极性残基，参与构成引导氢键和定位底物分子的位置。生物酶的非活性中心部分是形成闭合的氢键链，感应储备电磁能，足以破坏底物分子共价电子对结合的阀值，同时，通过控制生物酶的闭合氢键链的断路与闭合，以及相互之间的位置，达到调控生物酶的目的。4、在蛋白质的二聚体中，各自有一个闭合的氢键链，形成两个闭合的超导电流，由于一维的电路，电流的方向可以有两个选择，向左或向右，因此，二聚体的电流方向是相反的，产生的电磁场是对称相反的，在磁场矢量向外的位置，二聚体相互吸引，形成对称分布的结构。在外加磁场的作用下，二聚体相互之间的位置发生搓位变化，证明在二聚体中有抗磁场的矢量分布，即有超导电流。5、在神经轴突的周围有髓鞘缠绕，是施万细胞，一个施万细胞可绕1cm长距离的外周神经轴突，在相邻的施万细胞间有长达数微米的间隔，称为郎飞结。在髓鞘中有一种分子是鞘磷脂，由磷酸将单个的鞘磷脂分子连接成线性的鞘磷脂链（如单链的DNA由磷酸连接），鞘磷脂胆碱部分的氢原子和氧原子相互形成氢键，形成氢键链，可长达1cm，这是已知的最长的氢键链，这些氢键链再由郎飞结中的β折叠蛋白质相连，使氢键链在整个神经轴突中连通，最终连接前、后树突的信号离子通道，将两个或多个信号离子通道串联起来。若一个信号离子通道有离子通过，在离子通道的蛋白质中感应生成超导电流，超导电流在与之相连的神经的氢键链回路快速传输到其他信号离子通道，信号离子通道的磁场发生变化，变化的磁场吸引离子通过信号离子通道，使神经回到京息状态，离子通过信号离子通道后产生下一级的生物效应。可见在轴突中的氢键链是成对的，在一根轴突有许多对氢键链，大的神经就如大对数的电话缆线。
推理分析5：生物要实现系统的负熵，整个生物体的每一种生物分子都具有相同性质的结构，并能实现每一部分和每一步骤的负熵，从而才能使整个系统集成为负熵的集合。因此，蛋白质、DNA、RNA、脂、糖、纤维等等，所有生物分子，都可以单独或相互之间构成氢键和氢键链，以提供电子对运动的势阱，电子对的运动是无电阻的，即超导电流，超导电流产生的磁场使生物分子变得紧致有序、实现了从无序到有序的转化，使生物分子变为负熵。同时，由生物分子构成的生物能主动地、有目的地利用宇宙膨胀的能量，将无机分子转化为生物分子，实现能量的储存和负熵的增大，是与宇宙膨胀相反的一种物质运动形态，是减少非生命物质系统熵的逆动机。生命的本质就是电子对在氢键链的势阱中运动，电子对的运动和相互之间的作用实现生命的现象。
推理分析6：生物真实存在是一种事实，物理理论是我们的一种主观认识，我们需要改变物理理论去解释生物的存在，不要为生物超导与物理理论不适感到烦恼，我们希望能共同探讨新的物理理论。生物超导电性的发现最先也是由新的物理理论推导预测的，过去物理学主要研究耗散性的单电子运动系统，如计算机，家电等等，与生物电子对运动系统相比，从本质上是完全不同的两种物质形态，但这些都是人类创造发明的，其系统的设计的特征是生物特征的一种映射，因此，生物电子对运动系统与单电子运动系统有许多相似性，为我们研究生物电子对运动系统提供可借鉴的思路。
3、 生物本质的假设
蛋白质、DNA、RNA、脂、糖等生物分子存在于一定的生理溶液中，溶液中的阳离子的电子可以在生物分子中的氢键处结合成电子对，在闭合的线性的氢键链回路中电子对形成闭合的线性超导电流，这种闭合电流运动范围在纳米的数量级，与半导体的微米数量级的单电子运动相比，电子对是在纳米的数量级生物分子中运动，因此称为生物纳电子，符号：e-e-，生物纳电子在氢键链运动没有量子效应，没有电阻，是立体的线性电路形式。生物纳电子在生物分子中的运动实现生命的繁殖、生长、发育等过程，即实现生物能量的转换、物质的代谢和信息的传递等。
生物纳电子运动规律:
第一：氢原子核与氧原子核的半空间的结合，形成闭合空间，形成“生命力”，或称为氢键。这种力的结合由氢和氧原子核空间结构决定的，是阻止宇宙膨胀的结合力。
第二：氢键空间的自动凝聚，由于氢键空间是闭合空间，这种空间性质相同，相邻的氢键会自动凝聚在一起，称为玻色空间凝聚。
第三：在有离子的溶液中，电子促使这种凝聚空间形成闭合的回路，电子在氢键处结合成电子对，形成多电子对s态玻色子凝聚，在闭合的氢键链回路中运动，这种运动构成电子对超导电流，在闭合的回路中形成稳恒的磁场，磁场的强度的大小和矢量方向遵守电磁感应定律。
第四：电子对超导电流只在一个闭合的回路存在，超导电流大小在闭合回路中各处是相等的，没有电压。电磁能Ｅ＝1/2LI2,其中L是闭合路的感应系数，I是超导电流。
第五：在一定的温度和离子溶液中，回路在自由的状态下，超导电流产生的磁场，使回路的结构产生最大化的能量分布，即回路的磁感应系数最大化，致使生物分子结构紧密，磁场的密度分布最强，磁场能量最大，具有闭合氢键链回路的生物分子具有负熵特性。溶液中的热运动离子与蛋白质的超导电流相互感应，因此，超导电流大小与离子浓度和温度相关。
第六：两个相对小的闭合回路，在相互靠近，若可以相连成为一个更大的闭合回路，就会发生自动融合，因为，这样的融合后，致使磁感应系数最大和回路电流最大，闭合回路的磁场能量最大。
第七：生命系统具有能自动地复制自己的结构信息，生物将外在的能量和物质按照生物结构信息展开为各种生物分子结构电路，实现生物的诞生、发育、生长、繁殖和死亡的全过程，这就是生命特征，生物的结构信息也是生物长期进化的结果。
生命的诞生、生物的进化等生物现象都可以从生物纳电子运动得到解释和计算。
4、 生物纳电子应用技术和生命意义
所有生物分子、水和生物中的离子都与形成氢键链路和超导电子对有关，因此，研究生物分子主要研究生物分子构成的氢键链结构和氢键特性原子的分布，分析氢键链的拓扑结构，计算其磁场矢量方向、强度、磁感系数等，并可以从结构中找到断路部分，可能就是活性中心或者是控制位点。生物纳电子在电路中运动，形成超导电流，超导电流产生的磁场使生物分子和离子运动，超导电流能量储存、运输，超导电信号长距离传输，能量的光电转化，声电信号转化，电信号的存储和运算，电路的开关控制等等，生物的所有功能都可以用生物纳电子运动来解释，并可以获得科学的正确的结果。生物学的研究就开始走上传统的科学研究的模式，相信这种模式产生的技术和成果会给医疗、农业、能源等等行业带来飞速的发展，成为21世纪的经济主体。
我们知道了生命的本质，就可以去探索生命的起源，生物的进化，以及预测生命的未来。地球上所有的物质都是耗散的，不会去感知周围的物质变化，唯有生命这种逆向运动的物质系统，才能感受宇宙的膨胀和能量的扩散，因此，生命跨越时间而存在，生命是时间的标记，生命赋予时间的意义。所有的生物都是为了阻滞宇宙膨胀和能量扩散而存在，生命的全部和根本意义就是存在表现。
参考著作：
1、Dovydov A.S.,Biology and Quantum mechanics ,Oxford pergaman,1982
2、 P．Michael Conn Anthony R.Means ,Principles of Molecular Regulation, 2003
3、 Schrödinger E,What is Life? Cambridge Univerity Press,1961
4、 桂起权，傅静，任晓明 生物科学的哲学 四川教育出版社，2003年11月
5、 王大成 ，蛋白质工程 ，化学工业出版社 ，2002
6、 林克椿，王大成，汪云九，陈润生，万影 生物物理学，第一版，华中师范大学出版社1999 1-31
7、 韩汝珊，高温超导物理，第二版，北京大学出版社，1999
8、 曹烈兆，阎守胜，陈兆甲，低温物理学，第一版，中国科学技术大学出版社，1999
9、 J.Fisher & J.R.P.Arnold , CHEMISTRY FOR BIOLOGISTS BIOS Scientific Publishers Limited,1999 41-92
10、 陈宜张 ，邢宝仁等 分子神经生物学 第一版 人民军医出版社，1995，70-99，
11、 张裕恒，超导物理，第二版，中国科学技术大学出版社，1997，
12、 程时，生物膜与医学，第二版，北京医科大学出版社，2000，
13、 唐孝威，细胞运动原理，第一版，浙江大学出版社，2001，
14、 高文和，医学细胞生物学，第一版，天津大学出版社，2000，
15、 韩贻仁，分子细胞生物学，第二版，科学出版社，2001，
16、 孙晗笑，陆大祥，刘飞鹏，转基因技术理论与应用，第一版，河南医科大学出2000，
17、 丘冠英，彭银祥，生物物理学，第一版，武汉大学出版社，2000，
18、 吕宝章，卢建 安明榜，受体学，第一版，安徽科学技术出版社，2000
19、 马大龙，生物技术药物，第一版，科学出版社，2001，
20、 夏宝森，陈乃宏，刘克辛，分子医药学前沿，第一版，天津科学技术出版社，2001
21、 林学颜，张玲，现代细胞与分子免疫学，第一版，科学出版社，1999，
22、 田心棣，膜的光生物物理与光化学，第一版，科学出版社，1998，
23、 赵南明，周海梦，生物物理学，高等教育出版，2000年7月第一版
你们好!请留意下面的文章 !!!!!!!!!!!!
关于生命本质的假设和探讨
——电子对运动是生命活动的基础
作者：杨青王福聚 卢霖 董先智
综述：分子生物学利用物理和化学的方法研究生物分子的结构和功能，已取得了现在的辉煌成绩，但还没有彻底地解释生命的本质问题。由于物理和化学都是建立在共同的科学基础上，热力学和量子力学等都已经被证明不能用于解释生命本质问题，同样，现有化学理论也无法解释生命的本质，因此，只有从实验得到的生物分子的结构和运动规律中归纳总结出新的物质运动的原理。在蛋白质、RNA和DNA中都存在氢键（此处特指氢和氧之间的相互作用），并且线性连续，称为氢键链，可以空间闭合，它是生物分子的一维晶体结构。假设在氢键链中可以存在电子对，并且在氢键链闭合时形成超导电流。提出了“超导电流在氢键链中”的假说。按此假设能够对生物分子的结构形成、运动现象等做出合理解释，提出验证实验。
关键词：氢键 氢键链 电子对 超导电流 电磁相互作用
1、 探索生命本质的历史
二十世纪初几位伟大的科学家玻尔、狄拉克、海森堡等创立了《量子力学》，揭示了电子的运动规律，获得了极大的成功，同时，他们对生命的现象非常着迷，试图用《量子力学》解释生物分子的运动及生命本质。生物是许多原子共价构成生物分子，许多生物分子存在于离子溶液中，构成一个复杂系统，量子力学是描述单个电子在势场中的运动状态，若用统计热力学和量子力学方法计算一个生物分子运动规律，计算的工作量巨大而不可完成，近似的结果与实验相符相差较大，最终，量子力学创始人波尔也承认《量子力学》在生物应用方面的失效，认为生物分子运动是一种独一无二的运动规律，其运动性质可能是不可分解和还原的。后来，达维多夫利用非线性量子力学的孤子理论来解释生物分子的运动规律，同样计算复杂，结论不好，不能帮助生物学家解决实际问题。科学的还原论在生命研究中遇到了巨大的挑战。围绕着生命的本质问题，许多科学家提出了各种各样的假说和解释方法，大多都是观察和哲学的思考，没什么实际应用，不能应用于解释生物分子的运动。但狄拉克在《生命是什么》一书中提出：生命是负熵。这一预言为生物还原论点亮了一盏明灯。
在二十世纪五十年代，生物遗传学在农业和医学中得到了广泛的认识和应用，同时，随着物理学发展，科学家发明出可以观测生物分子微观结构的设备（X射线衍射，核磁共振，原子力显微技术），自詹姆斯．沃尔森与弗兰西在1953年发表了DNA的双螺旋结构，就开始分子生物学的快速发展，分子生物学沿着遗传学的道路，结合物理的观测手段和化学的分析方法，揭示了生物分子的结构和功能的关系，建立了生物遗传学的中心法则，发明了各种生物技术，并成功开发出新的生物技术药物，分子生物学发展到本世纪初，完成了人类基因组工程，现在全世界的科学家又开始了人类蛋白质组工程。但是，生物分子运动的规律性这一问题一直没解决，在生物分子学中还存在着许多物理和化学原理无法解释的问题和困难，我们将这些问题进行归纳和整理，发现这些问题中蕴藏着生命的本质，需要我们大胆地假设，这一假设超越旧的理论框架，而更符合生命运动现象本身。
2、 在分子生物学基础上的重新思考
我们已经知道无论是物理和化学都无法解释生命现象和本质，那么，在分子生物学中所有用物理和化学的原理解释生物分子的运动规律，就是错的，最多也就是接近正确的答案，这些结论有可能还误导我们的思维，迷失正确的方向。我们将分子生物学中有别于非生命物质的生物分子结构、运动现象和系统特征单独地整理出来，作为分析、发现生命本质的线索，并且大胆地提出一个假设，这个假设能全面地解释这些线索。
线索1：生物分子总是在一定浓度水离子溶液中才有活性，如钠离子（Na+）、钾离子（K+ ）、氯离子（Cl-）、磷酸（PO-4）、炭酸（HCO-3）溶液，在植物与动物，细胞内与细胞外，都存在各种不同的离子和浓度，为什么生物分子需要在水离子溶液中才有活性，是离子作用于蛋白质残基，还是生物分子的某些特殊原子，同样是水离子溶液的硝酸银，氯化汞，反而使蛋白质分子失活，还有脲和盐酸胍也可以使蛋白质失活，失活的机制是什么？
线索2：蛋白质是由二十种L型氨基酸以串连的形式构成肽链，肽链在空间折叠再形成活性蛋白质，生物蛋白质选择L型氨基酸，而不是D型的，肽链二级结构α螺旋为右手螺旋，在三级结构中也是也遵守右手螺旋；闭合双链DNA的折叠扭成双股的绳索形，也是右手螺旋双链DNA与核小体相互缠绕也是右手螺旋，RNA在活性状态下也是右手螺旋。为什么都是L型氨基酸，都是右手螺旋？
线索3：蛋白质、RNA和DNA都是生物主要的功能分子，都是线性的分子结构形式。我们比较这些生物分子，去掉不同的分子结构形式，寻找到其共同的结构特征，这可能就是生物分子的共同本质。在RNA和DNA双链结构中，（A,T）在DNA配成对，（ A,U）在RNA配成对以及（G,C）在DNA和RNA配对，在所有配对中有两种形式的氢键，一种是氢原子与氧原子的相互作用，是同水中的氢键性质相同的，另一种是氢原子与氮原子之间的相互作用，氮原子是非饱和共价的二价原子，具有强烈的负电，氢原子与氮原子是电荷相互作用，在蛋白质中这种氢键很少，并且不连续。在（A,T或 A,U）之中，中间是第二种氢键，而第一种氢键总是存在于DNA和RNA螺旋的小沟内；在（G,C）的两边是第一种氢键，中间的是第二种氢键，此氢键可能阻隔两个第一种氢键的连通。经观察在RNA和DNA双链大沟中始终有第一种氢键存在，因此，大沟中的第一种氢键链是连续的。蛋白质是实现生物功能的主体分子，是由肽链构成的线性分子，与线性肽键相连的有二十种残基，以肽链中的氢原子和氧原子为主，相互之间形成第一种氢键，使肽链构象变为α螺旋，β折叠，转折等，印度的科学家G.N. Ramachandran利用肽链的构象角（φ，ψ），计算相邻氢键之间的关系，从实验和计算的结果表明（φ，ψ）被限制在一有限的范围，也就是以蛋白质的肽链氢键为主构成的氢键链，相邻的氢键在空间中没有障碍，相邻的距离约在３∽５Å左右，我们研究了大量的蛋白质空间结构，发现以α螺旋和β折叠的氢键链为蛋白质的主体氢键链，所有的肽链的转折区（Loop），都有残基上的氢键特性原子(氢键特性原子是指能结合成第一种氢键的氢原子和氧原子，其中与碳原子共价的氢原子不能与氧原子结合第一种氢键，因此共价碳上的氢原子不是氢键特性原子)参与氢键的构成，已形成连续的氢键链，因此，氢键链以线性的、连续的、均匀地分布在蛋白质中。从上面分析可见蛋白质、RNA和DNA虽然分子结构不同，但都有相同的连续的氢键链，是否这就是生命的本质所在之处？
线索4：生物分子的活性在没有外加能量的情况下都存在，这是生物分子与非生命分子的最直接和明显的区别。
现象1：受体是嵌在生物膜上，当配体与受体结合后，在细胞膜外产生了信号，这种信号是什么？其信号穿透膜的方式是什么？并且细胞膜内的生物效应形式非常多，又是怎样区分的？
现象2：生物的运动是由纤维蛋白的收缩来实现的，我们知道这个过程需要生物能源ATP的化学分解，这种能量的转换是怎样从化学能转化为纤维蛋白的收缩的运动能量？其能量的传递机制是什么？我们观察纤维蛋白的收缩是均匀的，并且可控的，这排除了机械形式的传动和高温的热量传导形式，那么是什么产生的这种纤维蛋白的收缩力？
现象3：生物酶能对生物的底物分子进行作用，改变底物分子的结构，若底物分子反应是耗能的反应时，生物酶能将ATP的分解能量转移到底物分子上，并且这两个反应不是在酶的一个活性位点，在各自不同的位点，这个能量的转化和传递是怎么样实现的？另外，可以肯定地说生物酶对底物的作用过程，不是降低底物的反应活化能，因为，生物酶的活性中心的残基是极性残基，若用化学的观点认为就是这几个残基的原子就能降低底物的反应活化能，那么为什么生物酶还需要除活性部位之外的其它部分，并且不可缺少，才具有活性？还有许多酶都是需要调控的，调控的部位不在活性中心，调控的机制是什么？
现象4：在两个同源蛋白经常以二聚体形式出现，并且是在空间称分布，这种对称性不是化学的短程相互作用就能实现的，是什么力使蛋白质二聚体在空间保持对称分布？假设在磁场的作用下，还能保持对称吗？这种二聚体在离子溶液中相互之间的位置会发生什么变化？
现象5：动物神经元的轴突信号传导已确认是电信号的传导，已确认表现为离子通道的离子运动，现有神经学理论认为电信号是依靠神经元中的Na+、K+离子的电容、电阻感应传导。这个解释表面看似有理，实际是分子生物学中最突出、最荒谬的错误。我们知道的长距离信号传输只有三个途径：单电子在金属导线的运动，光在光纤传输信号和无线电波在空中传播，并且信号的发射和接收都需要调频处理。外周围神经的轴突可以长达1米或更长，轴突的直径在10纳米左右，这尺度是目前最先进的半导体技术所达到的电子线路的宽度，现有的理论竟然认为在轴突中水溶液的状态下的Na+、K+离子可以传输电信号，并且是多路离子调频电信号！！，我们知道在这样的尺度内，离子的运动会有巨大的电阻和量子效应，但在神经信号的传导中没有发现高热和量子效应，我们必须重新探讨神经信号传输的本质。
我们曾经做过一个简单的实验来证明不是Na+、K+离子传输电信号。
实验设备：可精确调节直流电压电源一台(输出电压1至50伏)，直流电源一台(电流10毫安至100毫安，电压5伏)，青蛙一只。
实验操作：切开青蛙的大腿肌肉，找到青蛙的大腿神经干，用两根漆包线包扎在相距1厘米的神经的两端，在漆包线两端加1伏至20V左右的可调直流电压，形成了一道完全能阻止神经干中Na+、K+相互传导的电场，然后用微电流直接刺激青蛙的大腿神经。我们观察在未加电压在漆包线时，用电流直接刺激青蛙的大腿神经，青蛙小腿有收缩的反应，然后，调高漆包线电压，从1伏至20伏，并不断用电流直接刺激青蛙的大腿神经，青蛙小腿仍有收缩的反应，并且强度没有变化。
线索5：物理学家狄拉克预言：生命是负熵。生物是来源于非生命的物质元素，其系统特征同热运动系统相同，但按照生物的结构和形式组成生物个体以及整个生物系统，就变为了有序，有目的、主动的一种物质运动形态，从热力学的定律是无法理解生物的运动本质，生物分子的运动遵守热力学第一定律：能量守恒；但不遵守热力学第二定律：不可能从单一热源吸收热量，使之完全变为有用的功而不产生其它的影响（熵的增大）。在生物系统的运动过程中，吸收光或离子的热运动能量将无序的物质转变为有序的生物分子物质形态，是将物质世界的系统熵减小，由此看来，生物不仅是开尔文的第二种永动机，而且是减少物质系统熵的逆动机，生物是与宇宙膨胀相反的一种物质运动形态。生物系统、个体、组织、细胞、蛋白质、RNA、DNA、脂、糖等所有具有生物特征的分子，其运动规律和基础是什么？为什么生物能创造负熵？
线索6：物理学的发展始终在追求完美和统一，而这种完美和统一既是推动力，也是障碍。现代物理学在自己划定的领域想实现完美和统一，对已经存在物理学中的严重问题视而不见，不能解决，反而将物理原理和规律强加推广于化学和生物领域；生物学家和化学家明知物理原理不可能解释生命的运动，在无可用的其它原理和规律的情况下，又不自觉地利用物理原理和规律去解释生物的运动现象，由此造成许多的错误和缺陷，这些错误和缺陷的积累就如挡在寻找生命本质道路上的大山，难以撼动。在物理学家发现了不同温度下的金属、陶瓷、硼化镁等超导材料，并且建立了BCS理论、电子的强关联理论以及朗道-金兹堡方程等来解释超导的现象，但始终没有解决超导的微观本质问题：这些超导材料的何种元素或电子的何种性质决定了超导出现的真正原因，这一原因可以适用于所有的超导现象和材料。
我们可以列举更多的线索，为我们提供推理和分析，但以上列举的六个线索就可以帮助我们分析和计算出结论，找到生命的本质。
推理分析1：线索1蛋白质存在水离子溶液中才有活性，证明离子与蛋白质有相互作用，从硝酸银和氯化汞水离子溶液使蛋白质失活分析得出，与生物分子相互作用的主要是阳离子，因为，银离子、汞离子与钠离子、钾离子、镁离子相比，重量相差5-10倍，银离子和汞离子与蛋白质的相互作用不足以克服地球的引力，重力使银离子和汞离子脱离蛋白质，引起蛋白质失活。阳离子与蛋白质是库仑相互作用，离子溶液中有一部分依附蛋白质的阳离子没有把电子交给阴离子，电子是被束缚在蛋白质中，电子在蛋白质中被束缚的形式是什么？后面的推理分析来回答这个问题。建议实验：失重状态下，硝酸银和氯化汞水离子溶液中蛋白质活性观察，预计蛋白质重新又具有活性。脲或盐酸胍加入到活性蛋白质的水离子溶液中，脲和盐酸胍与水分子相互作用，形成三角氢键闭合水合分子，性质与活性蛋白质相似，脲和盐酸胍的水合分子也吸引了阳离子在它的周围，致使蛋白质周围的阳离子减少，蛋白质随着脲或盐酸胍浓度的增加逐渐失活。
推理分析2：线索2蛋白质选择L型氨基酸与右手螺旋问题内在性质是相连的，因为只要蛋白质选择α右手螺旋折叠，α右手螺旋的空间构象就决定只能选择L型氨基酸，否者就会破坏α右手螺旋的空间构象。蛋白质、DNA和RNA都是右手螺旋折叠的现象证明在蛋白质、DNA和RNA中存在一种均匀分布的力，可使蛋白质、DNA和RNA扭曲，并且是按右手螺旋的方式，这种力是长程的。有报道用原子或分子之间短程的相互作用力来解释右手螺旋折叠现象，结果在计算力的连续性和方向性问题上存在巨大的困难，无法解释。从文章的开始就确定不采用这种传统的物理方法来分析生命现象，同样遵守右手定则现象在电磁学中普遍存在，电流产生的磁场就是遵守右手定则的，称为电磁感应定律。蛋白质、DNA和RNA中是否就是磁场的这种扭曲的力，使蛋白质、DNA和RNA变成右手螺旋，如果说是磁场作用，磁场的产生需要电流，在蛋白质、DNA和RNA怎么会存在电流？电流的形式是什么？在那里存在？这些问题要在蛋白质、DNA和RNA的结构中寻找。
推理分析3：线索3蛋白质、DNA和RNA中都存在氢键链，氢键链线性地、连续地、均匀地分布生物分子中，是生物分子的一维的晶体结构，推理分析2提出的电流就只能存在于氢键链中，电子在其中运动形成稳恒的电流，产生稳恒磁场，磁场将蛋白质、DNA和RNA扭曲成右手螺旋。在氢键链中存在电流，这种电流的性质是什么？与我们熟悉的电流是相同的吗？不同之处在哪里？
推理分析4：线索4中前四种现象列举了蛋白质分子在无外加能源的情况下，可以实现生物分子的功能，假设在蛋白质中存在电子的运动，电子是结合成对的，其运动电流是超导电流，用超导电流解释这四种现象：1、当配体与受体结合后，整个结合体产生了一个闭合的氢键链回路，在闭合的回路中形成超导电流，导致膜内的受体结构变化，实现了信号从膜外到膜内的传递。2、ATP分解的能量经酶转化为超导电流，超导电流在两股氢键链螺旋中产生使螺旋肽链收缩的磁场，实现肌肉的收缩，并可以用电路的开关原理分析肌肉收缩的控制机制。3、生物酶是由两个闭合的氢键链共同对底物进行作用，也可以是一个闭合的氢键链与一个二价的金属原子（镁、铁、锌等），这两个闭合回路的超导电流在底物形成的氢键处发生超导电子对的对撞，破坏底物分子的共价电子对，改变底物分子结构，实现生物酶的功能。在酶的活性中心都是极性残基，参与构成引导氢键和定位底物分子的位置。生物酶的非活性中心部分是形成闭合的氢键链，感应储备电磁能，足以破坏底物分子共价电子对结合的阀值，同时，通过控制生物酶的闭合氢键链的断路与闭合，以及相互之间的位置，达到调控生物酶的目的。4、在蛋白质的二聚体中，各自有一个闭合的氢键链，形成两个闭合的超导电流，由于一维的电路，电流的方向可以有两个选择，向左或向右，因此，二聚体的电流方向是相反的，产生的电磁场是对称相反的，在磁场矢量向外的位置，二聚体相互吸引，形成对称分布的结构。在外加磁场的作用下，二聚体相互之间的位置发生搓位变化，证明在二聚体中有抗磁场的矢量分布，即有超导电流。5、在神经轴突的周围有髓鞘缠绕，是施万细胞，一个施万细胞可绕1cm长距离的外周神经轴突，在相邻的施万细胞间有长达数微米的间隔，称为郎飞结。在髓鞘中有一种分子是鞘磷脂，由磷酸将单个的鞘磷脂分子连接成线性的鞘磷脂链（如单链的DNA由磷酸连接），鞘磷脂胆碱部分的氢原子和氧原子相互形成氢键，形成氢键链，可长达1cm，这是已知的最长的氢键链，这些氢键链再由郎飞结中的β折叠蛋白质相连，使氢键链在整个神经轴突中连通，最终连接前、后树突的信号离子通道，将两个或多个信号离子通道串联起来。若一个信号离子通道有离子通过，在离子通道的蛋白质中感应生成超导电流，超导电流在与之相连的神经的氢键链回路快速传输到其他信号离子通道，信号离子通道的磁场发生变化，变化的磁场吸引离子通过信号离子通道，使神经回到京息状态，离子通过信号离子通道后产生下一级的生物效应。可见在轴突中的氢键链是成对的，在一根轴突有许多对氢键链，大的神经就如大对数的电话缆线。
推理分析5：生物要实现系统的负熵，整个生物体的每一种生物分子都具有相同性质的结构，并能实现每一部分和每一步骤的负熵，从而才能使整个系统集成为负熵的集合。因此，蛋白质、DNA、RNA、脂、糖、纤维等等，所有生物分子，都可以单独或相互之间构成氢键和氢键链，以提供电子对运动的势阱，电子对的运动是无电阻的，即超导电流，超导电流产生的磁场使生物分子变得紧致有序、实现了从无序到有序的转化，使生物分子变为负熵。同时，由生物分子构成的生物能主动地、有目的地利用宇宙膨胀的能量，将无机分子转化为生物分子，实现能量的储存和负熵的增大，是与宇宙膨胀相反的一种物质运动形态，是减少非生命物质系统熵的逆动机。生命的本质就是电子对在氢键链的势阱中运动，电子对的运动和相互之间的作用实现生命的现象。
推理分析6：生物真实存在是一种事实，物理理论是我们的一种主观认识，我们需要改变物理理论去解释生物的存在，不要为生物超导与物理理论不适感到烦恼，我们希望能共同探讨新的物理理论。生物超导电性的发现最先也是由新的物理理论推导预测的，过去物理学主要研究耗散性的单电子运动系统，如计算机，家电等等，与生物电子对运动系统相比，从本质上是完全不同的两种物质形态，但这些都是人类创造发明的，其系统的设计的特征是生物特征的一种映射，因此，生物电子对运动系统与单电子运动系统有许多相似性，为我们研究生物电子对运动系统提供可借鉴的思路。
3、 生物本质的假设
蛋白质、DNA、RNA、脂、糖等生物分子存在于一定的生理溶液中，溶液中的阳离子的电子可以在生物分子中的氢键处结合成电子对，在闭合的线性的氢键链回路中电子对形成闭合的线性超导电流，这种闭合电流运动范围在纳米的数量级，与半导体的微米数量级的单电子运动相比，电子对是在纳米的数量级生物分子中运动，因此称为生物纳电子，符号：e-e-，生物纳电子在氢键链运动没有量子效应，没有电阻，是立体的线性电路形式。生物纳电子在生物分子中的运动实现生命的繁殖、生长、发育等过程，即实现生物能量的转换、物质的代谢和信息的传递等。
生物纳电子运动规律:
第一：氢原子核与氧原子核的半空间的结合，形成闭合空间，形成“生命力”，或称为氢键。这种力的结合由氢和氧原子核空间结构决定的，是阻止宇宙膨胀的结合力。
第二：氢键空间的自动凝聚，由于氢键空间是闭合空间，这种空间性质相同，相邻的氢键会自动凝聚在一起，称为玻色空间凝聚。
第三：在有离子的溶液中，电子促使这种凝聚空间形成闭合的回路，电子在氢键处结合成电子对，形成多电子对s态玻色子凝聚，在闭合的氢键链回路中运动，这种运动构成电子对超导电流，在闭合的回路中形成稳恒的磁场，磁场的强度的大小和矢量方向遵守电磁感应定律。
第四：电子对超导电流只在一个闭合的回路存在，超导电流大小在闭合回路中各处是相等的，没有电压。电磁能Ｅ＝1/2LI2,其中L是闭合路的感应系数，I是超导电流。
第五：在一定的温度和离子溶液中，回路在自由的状态下，超导电流产生的磁场，使回路的结构产生最大化的能量分布，即回路的磁感应系数最大化，致使生物分子结构紧密，磁场的密度分布最强，磁场能量最大，具有闭合氢键链回路的生物分子具有负熵特性。溶液中的热运动离子与蛋白质的超导电流相互感应，因此，超导电流大小与离子浓度和温度相关。
第六：两个相对小的闭合回路，在相互靠近，若可以相连成为一个更大的闭合回路，就会发生自动融合，因为，这样的融合后，致使磁感应系数最大和回路电流最大，闭合回路的磁场能量最大。
第七：生命系统具有能自动地复制自己的结构信息，生物将外在的能量和物质按照生物结构信息展开为各种生物分子结构电路，实现生物的诞生、发育、生长、繁殖和死亡的全过程，这就是生命特征，生物的结构信息也是生物长期进化的结果。
生命的诞生、生物的进化等生物现象都可以从生物纳电子运动得到解释和计算。
4、 生物纳电子应用技术和生命意义
所有生物分子、水和生物中的离子都与形成氢键链路和超导电子对有关，因此，研究生物分子主要研究生物分子构成的氢键链结构和氢键特性原子的分布，分析氢键链的拓扑结构，计算其磁场矢量方向、强度、磁感系数等，并可以从结构中找到断路部分，可能就是活性中心或者是控制位点。生物纳电子在电路中运动，形成超导电流，超导电流产生的磁场使生物分子和离子运动，超导电流能量储存、运输，超导电信号长距离传输，能量的光电转化，声电信号转化，电信号的存储和运算，电路的开关控制等等，生物的所有功能都可以用生物纳电子运动来解释，并可以获得科学的正确的结果。生物学的研究就开始走上传统的科学研究的模式，相信这种模式产生的技术和成果会给医疗、农业、能源等等行业带来飞速的发展，成为21世纪的经济主体。
我们知道了生命的本质，就可以去探索生命的起源，生物的进化，以及预测生命的未来。地球上所有的物质都是耗散的，不会去感知周围的物质变化，唯有生命这种逆向运动的物质系统，才能感受宇宙的膨胀和能量的扩散，因此，生命跨越时间而存在，生命是时间的标记，生命赋予时间的意义。所有的生物都是为了阻滞宇宙膨胀和能量扩散而存在，生命的全部和根本意义就是存在表现。
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