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1、北京大学学报(自然科学版),第34卷,第4期,1998年7月ActaScientiarumNaturaliumUniversitatisPekinensis,Vol.34,No.4(Jul,1998)遗传密码表与《易经》王文清周成刘枫李凌云李云(北京大学技术物理系,北京,100871)摘要首幅大型人类基因图谱的发表绘出了116万个基因染色体所在的位置,它说明人的一生的确定性和它们的遗传性程序,是由4个碱基中任取3个,构成64个密码子的基因所控制。《易经》(周易),它也有一个由64个符号组成的系统,每个符号也是由4个可能的“字
2、母”中的3个组成,它依赖于阴阳极性的基本规律,揭示人的生命和发展受控于一个包含64种可能的状态,每一种状态又有6种可能的变化,使之成为另一个状态的系统所确定的程序。本文介绍如何由二进制表示“卦”的顺序,并以太阴、少阴、少阳、太阳分别表示尿嘧啶(U)、胞嘧啶(C)、鸟嘌呤(G)、腺嘌呤(A)4个碱基的遗传密码表,发现竟似同一个密码系统。提出是否存在一种规律,它的特征(信息)一方面通过遗传密码表的64种三联体密码显示,另一方面又通过64种可能的状态及发展显示。关键词遗传密码表;遗传密码;《易经》中图分类号Q3111996年10月
3、,首幅大型人类基因图谱发表于《科学》杂志1,来自世界各地的科学家共同绘出一张包含人类五分之一基因地址的图谱,这是人类第一次获得真正的人类基因图谱,绘出了已经解析的116万个基因染色体所在的位置,这将给查找遗传病因,如早老性痴呆和结肠癌带来革命性的变化,并预计到下世纪初,将分析5万到10万人类基因。研究人员如果要在一个特殊位置寻找某一个基因,只要接通计算机网址,输入标志,就可得到列在该区可供选择的基因。互联网络的地址可使人们观看DNA,并获得疾病方面的信息。如果点中一幅与大脑功能有关的基因图,就可调出早老性痴呆的信息和描述。以
4、上说明记录所有生物体(包括人)一生的确定性和它们的遗传性的程序是由从4个可能的碱基中任取3个,构成的64个密码子的基因所控制,这是自有生命以来最伟大和最重要的发现,并对具有互相联系的整个世界产生极为深远的意义。《易经》是一本中国古代论述变化的书,它指出在阴阳相互作用中,有64种动态状态,《易经》所使用的程序化方法同计算机一样是建立在二进制数码的基础上,遗传密码的表示方法与此也有着惊人的相似之处。德国著名医学家马丁r舍恩贝格(MartinSchonberger)2曾将《易经》的思想置于现代科学的角度来研究生物遗传工程,为了比较
5、,本文参考量子生物学3,生物体内,生物大分子内部的各种基团之间通过电荷迁移而形成络合物时,可以分为电子的供体和电子受体。嘌呤和嘧啶是共轭分子,具有非局域的Π电子,Π电子对生物大分子的生化性质起着十分重要的作用。根据收稿日期:1996211219;修改稿收到日期:1997204228量子化学计算4,四个碱基的每一Π电子共振能之比值为A»G»C»U(T)=0.32»0.27»0.23»19(0.17),由Π电子能级的计算,可得出最高满分子轨道和最低空分子轨道的能量。这些能0.量可提供电子在两个分子中(一个作为电子的供体,一个作为
6、电子受体)转移信息。在碱基中尿嘧啶(U)是最不良的电子供体,腺嘌呤(A)是良好的Π电子供体。我们把两个嘌呤基与两个阳性符号对应,而把嘧啶基与两个阴性符号对应(表1)。表1碱基与易经符号Table1NucleobaseandSymbolinYiJing结构式卦象卦名OHN太阴尿嘧啶(U)ONHNH2N少阴胞嘧啶(C)ONHONHN少阳鸟嘌呤(G)H2NNNHNH2NN太阳腺嘌呤(A)NNH表2列出以易经符号表示的密码表;表3是按二进制排列的易经符号、密码子与氨基酸对照表;表4为按易经推出的遗传密码表。在表2中,每一行从左到右,
7、读出0,4,8,12序列;每一列从竖直方向,以4个单位为间隔,读出0,16,32,48序列。这一排列为DNA双螺旋结构的旋转方向提供一种数字解释。参照DNA的双螺旋图(图1),4个三联体密码分布在115螺旋上,0,4,8,12反映了螺旋的节点和腹点。3个完整的螺旋(360°)容纳8个密码子,即12个双螺旋可容纳32个正和32个负(互补)的密码子。在易经中也描述了顺时针和逆时针两种循环运动。易经中的八卦图也可以排成这种方式。两个系统在旋转方向上和碱基、互补碱基序列的上升和下降也是一致的。由易经推出的遗传密码表不仅整体上表现出一
8、种十分严整的顺序,从0→15与16→31氨基酸的排列(PheLeuValIleSerProAlaThrCysArgGlySerTyrHisAspAsn)具有严格周期性,从32→47和48→63本文还发现原密码表的缺陷,对于高等生物密码变异情况,全都可以给出解释。1980年以来,对人、牛线粒
