結構論 - 泛進化論

結構論 - 泛進化論

系統的結構、穩態、發生動力學和分層次建構的組織化理論。自組織系統 - 尤其生物系統的結構、功能與發生演變和人工生物系統設計、建構的研究,構成系統生物學合成生物學的理論基礎。

概括介紹


結構論 - 生物系統泛進化理論

泛進化論(Pan-Evolution),又稱自組織系統的結構理論(Structure Theory of Self-Organization Systems),簡稱結構論(Structurity),生物系統與人工生物系統研究的系統生物學、系統遺傳學與合成生物學或系統醫學 - 系統生物科學與系統生物工程的理論基礎,探討生物系統的結構、穩態與發育、進化的發生動力學等。
現有生物學進化理論和神學創造論存在致命的局限:1)整個宇宙從奇點大爆炸開始就開始演變,從場到粒子、星球、星系、分子的形成,從原始人類社會到現代人類文明,從簡單技術發明到現代高科技,無凝是一個演變發展的進化過程,一個生態系統的形成也是從低級到高級、從少到多的物種發展過程,因而生物界也必然是一個從低級到高級、從相同到不同的許多生物物種的進化;2)神學創造論並沒有解釋任何科學家感興趣的生物物種形成的具體內容,對知識的增加沒有提供可發展的前景,對生物的研究和認識沒有可操作的方法論,不能對不同等級不同類型的多樣性生物之間的具體關係提供知識。3)現有進化理論只能解釋生物界是進化和演變而來,而且是自然和人工對遺傳變異的選擇;但是不能解釋遺傳變異的規模性與必然性,也不能解釋物種之間的超越性大型遺傳演變。
中國科學家曾邦哲(曾傑)(Zeng BJ)1986年著述、1994年修訂了《結構論 - 泛進化論》,發表於1991年-1997年,並闡述了系統生物科學與工程、系統醫藥學的概念:1)生物界的演變包括兩個方面,即生物體結構的進化和生物體形態的適應,以往進化論沒有闡明兩者的關係與區別;2)生物屆的遺傳變異也包括兩個基個方面,即A)生物物種基因組內等位基因的替代、等位基因突變形成等位基因庫,以及非等位基因間排列組合的變化、染色體的畸變,B)生物物種基因組內基因種類和數量的增加、不在以往的基因範圍內,新的基因群體的形成;3)生物物種基因組內基因的自組織化與程序化表達構成生物的進化與發育兩個方面,基因劃分為控制一個相對獨立性狀的基因群(genes group)、發育過程前後誘導表達的系列基因鏈(genes chain)和物種之間基因同源變異的基因家族(genes family);4)生命現象不是一個物質和能量的概念,還是一個自組織化的信息概念,生物遺傳進化是信息的增長,生物體形體發生也是信息的展示過程,生物的物質不斷更換、能量不斷地流動,生命活動是一個信息控制過程;5)生物體不是一個單靠分解方法可以理解的複雜系統,而且是從分子、細胞、器官、個體、群體、生態的多層次複雜系統,研究生命科學必然從傳統實驗方法論走向系統科學的分析與整合滲透的方法論;6)生物系統發生演變的邏輯學是系統邏輯或結構邏輯,計算機科學系統科學本身最初從生理學的體液穩態機理、神經反饋和動物與機器的通信行為的研究中誕生,分維幾何探討了生物體比如植物樹枝與整個植物的同形全息性等,因此系統科學、計算機科學、生物材料納米技術與生物科學、生物醫學等必然走向整合,並將帶來未來的智能機器人、工程生物體人工進化的系統生物工程與系統醫藥學。因此,提出了整個自然生物系統與人工生物系統的結構、功能與演變相互關係的泛進化理論,以及遺傳學從經典遺傳學、分子遺傳學發展到系統(結構-圖式)遺傳學(system genetics/pattern genetics, 參考1994-1996年《轉基因動物通訊》和2003 澳大利亞、2008年德國第19、20屆國際遺傳學大會,2008年韓國第22屆世界哲學大會等)的概念與方法。

附件:系統生物學 - 結構理論年表(1991-2010)

• 1991年10月中國曾邦哲(曾傑)發表論科學的結構與中國的未來,闡述中西文化融匯形成實驗與系統方法的二維度科學範式,系統科學、人工智慧基因工程整合的太陽能生物電子技術等。
• 1992年4月中國曾邦哲(曾傑)在中西醫學比較研究中發表系統醫學和系統藥物學概念與模型,10月發表基因與神經雙向調控的細胞分子系統生物學模型。
• 1993年7-10月中國曾邦哲(曾傑)發表系統科學的結構論 - 泛進化理論,系統結構、穩態和發生動力學等,1993-1995年國內舉辦的國際會議論述等。
• 1994年6月中國曾邦哲(曾傑)發表論系統生物工程範疇,論述了系統生命科學與系統生物工程。
• 1994年11月中國曾邦哲(曾傑)發表系統遺傳學概念和基因系統、蛋白系統、酶系統的相互關係與對應結構等和轉基因系統方法和輸卵管生物反應器等。
• 1995年11月中國曾邦哲(曾傑)發表闡述醫藥科學從實證到綜合發展和中西醫學向系統醫學發展。
• 1996年在北京第一屆國際轉基因動物學術研討會中國曾邦哲(曾傑)任秘書長,與胡德、Avigenics公司等通信,在大會及國際通信中論述系統生物工程輸卵管生物反應器等。
• 1997-1998年曾邦哲(曾傑)採用CHO細胞化學誘變篩選到高抗藥性的連續突變是非線性遺傳學,以及細胞發生非線性動力學等觀點。
• 1999年中國曾邦哲(曾傑)在德國建立國際首家系統生物科學網(刊登於Nature等及網際網路媒體等)籌辦協會和國際會議 - 並邀請了包括日本e-cell課題組Tomita和德國的諾貝爾獎獲得者等,闡述生物系統論和實驗方法、計算機方法整合的生物系統研究,提出從分子、細胞、器官到生態層次的生物系統與人工生物系統(轉基因與仿生學整合的遺傳機器、細胞的電子學或計算機等)研究與開發,提出分子生物技術生物計算技術整合的生物系統研究。
• 2000年日本e-cell課題組的Sony公司北野宏明等舉辦系統生物學國際會議,美國華盛頓大學生物技術系主任胡德等建立西雅圖系統生物學研究所。
• 2001年國際上同時發表論述系統生物學的文章,北野宏明和胡德論述的系統生物學核心觀點是系統的結構、穩態和動力學模型、生物技術和生物計算方法整合的生物系統研究,其中2001年Wolkenhauer O.系統生物學論文提到Principia Cybernetica Web(其時2000年http://pespmc1.vub.ac.be/annotations/EVOMEMLI.1.html鏈接曾邦哲的生物系統理論等)。
• 2002年挪威建立2003年國際首家整合遺傳學實驗室之前與在德國的曾邦哲探討遺傳學概念通訊。
• 2003年國際形成系統論和實驗生物技術、計算機技術方法整合研究生物系統的系統生物學概念共識。
• 2007-2008年北野宏明和胡德解釋是分子生物學生物信息學層次的重新提出系統生物學等。
• 2008年Nature發表系統生物學與合成生物學的結構理論觀點。
• 2003-2010年中國曾邦哲(曾傑)在國際遺傳學大會、國際生物技術大會、世界哲學大會、國際分子系統生物學大會和系統生物學國際會議,以及國際納米技術會議與展覽、國內外刊物與出版物等論述。