1991-2010
从1976年读到欧几里德几何学到1986年写成结构论,1987年进入系统医学等探索;然后,经历1991-2010年国内国外20年的研究与论述,终于又到了辞旧迎新的岁末。
做学问之难,难在是否查阅了足够充分的文献,往往因知识广度、深度和文献的严谨、完备不够发生错误。做学问的另一种难度,那就是提出新的观点,往往需要持之以恒的研究与论述,因为固定的观点支配人们习以为常的思维。
比如,在对待中国文化的看法上,时常发生这种以偏概全的现象,以致影响民族的自信。
古代中国科技、哲学等对西方近现代创建新的科技与工业文明模式的影响,亲身的实践,可以肯定说:中西文化的交汇,导致了近现代实验和系统科学的范式形成。艺术和管理领域,在其它文章我进行了论述,最简单的方法,直接阅读现代西方著名画家的自传,就有叙述东方文化对艺术思路和风格的影响。
探索学问或追求真理,最艰难的还有时间、精力和资金问题,自中学至今所阅读和研究的许多领域与专业课程或职业生涯没有直接关系。告别过去,面向未来!从学问家向企业家转型 - 经济研究与实践。
读书心路
A类:中、西方哲学 -> 伦理学 - 管理学,逻辑学 - 科学学;美学 - 传播学等。
B类:系统科学-计算机科学-微电子科学-纳米科学-生物科学的交叉科学 -> 生物机器人。
(1991年-2010年 - 岁末感言)
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上大学时,我手里的一本书是《现代可以说了 - 原子佳节又重阳弹科学家的故事》,系统生物学与合成生物学已经有10个多年头了,系统医学、系统遗传学、系统生物工程和系统生物科学[1]的研究中心国际上也都建立起来了;因此,我想现在可以说了,千言万语归结到一句话就是中学时代对遗传工程、仿生工程的同时惊讶与兴趣而期望找到一条融合的路径,而在世纪之交的国际通讯中我起到了化学反应的一个搅拌器作用,通过系统科学而将两个领域在细胞分子生物学层面融合,现代的系统生物学与合成生物学是细胞分子生物系统的研究与应用。有一说法是我们的科学与国际距离是20-30年,那么就是专利已经失效之后的时间,而新学科也已经是陈旧的了时间;因此,前沿开拓性领域的研发或引进海外前沿领域的科学家就应该成为建立创新型社会的重要决策。
1994年Adleman L.在Science上发表开拓DNA分子计算的论文 - 在中国1994年我发表系统生物工程和系统遗传学等概念的文章,论述了电脑科学与遗传学整合[2]、细胞仿生工程与生物分子电脑等,1999-2000年我与美国纽约大学的DNA纳米化学家进行大量通讯探讨生物分子计算机,也邀请到以色列发明可操作的DNA计算机的科学家去北京参加我筹办中的2001年国际系统生物科学会议[3],并提出细胞分子计算机、细胞内电子线路仿生设计和基因工程开发的观点 - 即,21世纪合成生物学的细胞计算机研究,现在国际上已经进入采用生物分子为元件设计纳米机器和进行细胞内分子系统设计“湿”的生物计算机的大力研发时代。1994年Adleman开创的是试管里的化学反应的运算 - DNA计算机,而在这基础上于1999-2001年国际上开启的是基因工程在细胞内设计生物分子的运算 - 细胞计算机,细胞信号传导、基因调控网路与代谢反应链的系统科学研究和基因工程人工设计的系统生物学与合成生物学时代的开始。
1)经历近代西方科学的精细化和分析研究的训练之后,然后再回到综合系统的方法,两者的结合或渗透在贝塔朗菲的系统论中已经阐述得非常清楚,而在21世纪的世纪之交由系统科学方法和分子生物技术、生物计算信息技术的整合已经完成而在国际上首先是我向国际科学界倡导和重新定义实验生物学和计算生物学、分析实验和系统数学结合的系统生物科学。
2)国际上80年代和90年代初在计算机科学领域和系统科学领域已经形成了细胞是计算机和基因的数据编程、遗传算法、人工神经网路、生物分子计算机和分子机器等,以及诺伊曼的细胞自动机理论;然而,以1994年Aldleman为里程碑和我“论系统生物工程范畴”中的细胞仿生工程与基因工程整合等概念为划界,其区别之前为数学、计算机理论之后为DNA分子的化学反应解决数学难题和人工设计的基因工程改造细胞内基因相互调控网络的实体生物作运算数学问题等。
3)细胞是计算机,DNA是细胞的信息编码和ATGC运算,蛋白质分子芯片、生物分子计算和细胞自动机、细胞电子元件等概念出现在80-90年国际英文资料的论文里;但是,将DNA分子作为生物化学反应来解决数学问题的DNA计算机的确是Adleman L.开创,而细胞工程、基因工程与仿生工程合而为一的细胞内分子系统设计的细胞计算机则是在Adleman L.开创DNA计算机基础上的现代合成生物学进一步发展。
结论是:生物分子和生物细胞的“湿”计算机是世纪之交形成的新学科,而以1994年DNA计算为里程碑,之前词汇和理论全部已经出现在国际科学界,至于系统生物学与合成生物学的词汇(60-70年代)也是一样,以系统生物工程概念和1999年我用“genomic intelligence”表述可人工设计细胞程序为界限,世纪之交的变革就是 - 实验技术与计算机方法、分析方法与系统综合,从生态、器官系统层次深入到细胞、分子生物系统的研究与开发,这就是世纪之交科技革莫道不消魂命的真正核心或关键点。
[1],我造的词汇有系统医学、系统遗传学、系统生物工程和输卵管生物反应器等;
[2],计算遗传学与合成生物学是第20届国际遗传学大会的主题;
[3],1999年初筹备会议与公告而10月已正式在国际刊物刊登时,a)华盛顿大学胡德(Hood)年底新闻发布筹建而于2000年成立系统生物学研究所,b)E-cell组Sony公司北野宏明(Kitano)于2000年10月互联网发布同年11月第9届JST会议为系统生物学国际会议而提前召开,c)Kool在2000年美国化学年会重新提出合成生物学(系统生物学的基因工程)的概念,d)2001年系统生物学论文最早的是Wolkenhauer,其文中提及的一著名网站上2000年元月已有我的网站链接。“d+a+b+c”的整体就是世纪之交我在国际上倡导的系统论和实验、计算与工程方法整合的生物系统与人工生物系统研究概念。挪威科学家与我讨论了新的遗传学概念之后于2003年建立整合遗传学研究中心,而瑞士后来也建立了系统生物科学与工程(biosystem science & engineering)研究中心等。
(BJZ,2010年12月)
全球化社会
当今世界的全球化,教育、科技、产业、经济跨国际。
20世纪90年代的观点是 - 成就科学事业,应该去世界科学中心;成就企业财富,中国是全球经济发展热点。
至今为止,仍然如此 - 中国的产业升级是社会发展的基础,大量的科研经费如果用于购买国外的仪器、试剂等,以及国际刊物发表版面费;然后,再购买国外的刊物、数据库等资料,促进的是国外出版商、仪器商等。
如果,这些科研经费用于解决产业化的技术和国内数据库、出版业、仪器制造业等发展,情况就完全不同。
依据产业链的发展分类为:
第一类产品 - 科学研究的仪器、试剂和刊物、数据库等是首要发展的产业;
第二类产品 - 制造业中使用的设备、生产装备线等产品是非常关键的产业;
第三类产品 - 国防、军事等制造、医药、软件、安全等产品是重中的产业;
第四类产品 - 大众化医疗、农业、住房和交通、通讯等是生活必须的产业。
等等,总之,产业链的建立是构成教育、科技、产业、经济良性循环的创新型社会所必须形成的基本发展模式,只有尽快不依赖引进海外科技的社会,才能使国民经济实力从根本上崛起。
大学教育应该转型 - 为企业培养人才是首要任务,研究经费应该导向 - 促进高科技产业化及管理的进步。
因此,当前中国科技与经济发展的中心 - 应该放在高科技产业园的建设,让海归实现第三次强国使命。
第一次是孙中山到邓人比黄花瘦小玉枕纱厨平的政治成就;
第二次是郭沫若和钱学森等的教育成就;
第三次是成就中国未来的IBM、微软和Intel等跨国企业。
时势造英雄,当今社会是造就发明家型企业家的时代;而且,必须脱颖出来,才能成就全社会的梦想。
企业类型
地球是全人类的地球,国土是全国人们的国土。
地球所有资源和财富的管理者是政府,政府代表人们的利益。
国有资源也就是人们的资源,资源的开采和利用,开发出各类型的产品,产品流通市场不同人群间交换成为商品。
货币为政府印刷而代表可交换的财富总量,成为产品贸易或交换的中介,税收成为政府管理的经费或资金而称为国库。
人类文明的进步体现于信息量的增加 - 文化知识的增加、物质财富的增加和社会群体的增加,进步的特征是组织化度增长。
地球资源的限度,必然有一个地球容纳总人口的限度,这个限度必然限制社会群体的量的增加,而将更多体现于组织的质量发展。
地球资源的限度,必然有一个物质消耗总量的限度,这个限度必然限制同类产品的数量的增加,而将更多体现在产品的性能发展。
地球资源的限度,对科技发展水平是不是有限度呢?
科技的进步体现在知识和技术的信息量的增加,体现在人类知识作为客体的自组织化现象。
大学是以培养人才为主要目标,人才是适应社会各种职业角色的人才,人才是大学作为一种企业的产品,市场就是职业需要。
制造型企业是以生产商品为目标,物质商品是社会的人所需求的各种物质产品,产品的品质是企业发展的基础。
研究机构 - 存在于政府机构,也存在于大学教育机构,更需要存在于生产型企业。
最早的科学教育开始于德国的哥廷根大学。
最早的大学实验室开始于英国剑桥的卡文迪许实验室。
最早的工业实验室开始于美国通用电气公司的爱迪生发明工厂。
现代社会,大学和大学研究成为人才生产和知识生产的企业,教授成为一种大学型企业的职员,校长成为董事会任免的CEO。
现代社会,企业和媒体或刊物成为承载技术的产品和传播知识的商品,专利技术和文章信息成为商品的价值和赢利的附加升值。
8X4=32年
人生追求的四个时期完成,开始进入第五个时期。
1)1978年科学春天的到来 - 追求科学与发明的理想、中学和大学时代;
2)1986年完成结构论著述 - 国内探讨系统生物学的概念、理论和方法;
3)1994年转基因生物技术 - 国际推动分子、细胞到机体的系统生物学;
4)2002年从事管理的年代 - 文化与管理、课题主持和生物技术产业化。
2010年,终于进入了生物经济学的全力实践与发展时期。
实验科学、系统科学的革莫道不消魂命已经完成,进入了技术革莫道不消魂命与产业化时期,
时事造英雄,我们这个时代 - 新的一轮产业革莫道不消魂命,需要发明家型企业家。
2000-2010
检索“系统生物学”在2000-2010年是全球迅速发展时期,1999年之前“系统生物学”寥寥无几;因而,产生一个误解以为是2000年才创立起来,现在过去了十年,终于可以确定这段历史过程了。
其一,的确在50-60年代只有零星的用到了“系统生物学”,NIH的Pub-Med也只检索到1993年德国马普研究所发表的神经疾病研究的论文;
其二,国际科学界已经发表的大量学术论文中,不少论述他们在60-80年代的研究工作就是典型的系统生物学,尽管没有用“系统生物学”词汇;
其三,2000年举办会议的北野宏明和建立研究所的胡德,确切地在1999年之前没有用“系统生物学”词汇和发表论述系统生物学的文章;
其四,1991-1999年曾邦哲的文章等资料确切地说明一直从事系统生物学的探索 - 其中涉及贝塔朗菲、Rosen R.和其他系统科学理论的论述,以及明确的系统医学、系统生物工程与系统遗传学的概念和词汇,并1995-2000年的国际通讯资料;
其五,2003年以来国际学术界对系统生物学的共识是 - 生物系统论和实验生物学、计算生物学的整合研究体系,也就是1999年曾邦哲在Nature、控制论刊物与媒体等刊登的观点。
因此,经历了过去的十年时间,现在已经可以确切地说:世纪之交的互联网信息技术革莫道不消魂命和生物科学发展到一个新的时期,使得系统生物学重新提出,并能够迅速发展成为生物科学的主流。
经济=节约
资源节约,限制消费,发展科技
--- 欧洲经济模式与福利化社会。
处处都满足了的人到处发布不满,
处处都没满足的人没处表示不满;
自己的东西不说就留给骗子空间,
说错自己的东西可能就成了骗子。
志向 - 静静地开发尖端技术与发展产业化经济。
知识生产 - 规模研究,
知识传授 - 大学教育。
产品制造 - 高新技术,
产品贸易 - 媒体传播。
(金融 - 产业:制造业、媒体业,教育业、卫生业)
实验与系统
"孟德尔 - 孤独的天才" - 催生的是整个实验生物科学.
(http://www.gmw.cn/01ds/2001-06/13/27-8E11997D0D970FC648256A6A00051D5A.htm)
"贝塔朗菲:隐匿中的奇才" - 催生的是整个系统生物科学.
依据生物科学界所阅读的文献总结*:
1)1952年贝塔郎菲已经发表抗体系统论,一直到1968年的论著中都明确论述系统方法研究生物学;
2)中科院曾邦哲在1995**-2000年于国际上倡导(包括1999年Nature和国际控制论等刊物和媒体)明确基于20世纪国际上的系统生物学(生态生理等)而从分子细胞到器官生态等层次和应用现代生物技术和计算机科学的重新定义和发展;
3)2001年以来国际上正式论文明确指出1968年出版的美国召开系统论与生物学会议论文集中就有"systems biology"词汇;
4)美国NIH的PubMed可以检索到1993年的论文论述systems biology用于神经疾病研究;
5)2001-2007年几乎所有世纪之交发表系统生物学论文的核心或主要科学家明确论述了贝塔朗菲等和在分子和组学生物学重新提出;
6)英国著名科学家Noble D. 发表论文指出60-70年代发表了心脏的系统生物学模型;
7)2008年国际分子系统生物学大会官方资料称贝塔朗菲是最早的系统生物学家;
其它科学家声称早年70-80年一直从事的系统生物学研究在90年代被重新提出而带来了新的前景.
70-80年代涉及系统生物学的著名科学家 - 包括,诺贝尔获奖者艾根研究生物信息进化的分子系统相互作用的超循环理论等,诺贝尔获奖者C. Nuslein-Volhard、S. Brenner,著名基因科学家G. Church等采取规模化系统方法研究分子生物学,以及80-90年代研究生物化学代谢系统鲁棒性(robustness)理论的科学家等.
Hood的工作 - 是继G. Church等采取规模化(高通量大尺度)系统方法研究分子生物学之后,继续论述组学生物技术用于系统生物学研究;Kitano的工作 - 是继80-90年代研究生物化学代谢系统鲁棒性(robustness)理论的科学家之后,继续论述系统生物学的鲁棒性理论等.
孟德尔的时代 - 那是一个实验物理学成熟年代,工业革莫道不消魂命的结束和电气化革莫道不消魂命的开始。约1880年进入了实验生物学时代,W.Bateson提出“遗传学”并冠上“实验”的词汇。
贝塔朗菲的时代 – 这是一个理论物理学成熟的年代,也是心理物理学和完形心理学和物理场理论的时代,形成了理论生物学和系统生物学的概念(词汇见于1968年美国召开的国际会议论文集) - 开创了系统生物学的时代,包括,系统生态学(60年代)和系统生理学(70年代)和1989年美国召开的生物化学或分子层次的国际会议(即,最早的计算系统生物学和分子系统生物学家集会)。
- 总之,必须重新认识1952-1968年贝塔朗菲对系统生物学发展的贡献.
- 科学是没有权威和顶峰,也没有国界和语言限制,只有事实证据和逻辑合理加时间次序等,学术是人类社会中一个象牙塔 - 有时也是指其纯真理追求的特征而言.
*,谨以此文纪念生物学中最伟大的实验与系统方法的科学思想家和先驱!
**,1995年一是组织国际转基因动物学术研讨会,二是联合国第2界人类基因组大会在北京召开.
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隐匿的奇才
贝塔朗菲:隐匿中的奇才
(http://www.youlu.net/963127)*
他创立了一般系统论,创建了理论生物学,提出了”机体生物学”(采用系统论、整体观、数学模型和计算机方法等研究生物开放系统的概念 - 即,系统生物学),他的行为学和生物学等系统理论催生了系统生态学、系统生理学等学科建立与发展。
生物科学从达尔文的自然选择进化论、孟德尔的遗传学规律到DNA双螺旋结构发现、贝塔朗菲提出一般系统论等,正好形成了实验生物学、系统生物学的学科体系。
1991年中国《自然信息》第5期曾杰(曾邦哲)的专论论述实验科学与系统科学整合的二维度科学体系的概念 - 并进1992-1994年推进到系统医学、系统遗传学和系统生物工程,并于1994-1999年将实验分子、组学生物技术与理论生物、计算生物信息技术等结合起来重新定义系统生物科学与工程(系统生物学作为理论形态早在1968年已经建立) - 并不是想建立什么宏大的新学科,而是想推进现有科学或学科到一个新的层次,并尽可能避免用新词汇,并于1995-2000年与国际上不同领域的科学家交叉通讯 - 尤其探讨当时计算机科学领域采用大量生物学术语却缺乏生物学实际的实验的研究基础,相反生物学家往往缺乏数学和计算机和系统理论等基础又过于分解细致 - 结果是双方都没法揭示真实的生命现象、本质和规律,所以倡导综合和交叉的研究体系或合作模式。
达尔文自然选择进化论,1854-1866年孟德尔发现遗传学规律,奠基了实验生物学 - 1900年德国Correns、荷兰de Vries和奥地利von Tschermak重新发现孟德尔的遗传学 - 摩尔根在染色体、细胞和实验胚胎学等层次对孟德尔遗传学的发展 - 1950-60年代发现DNA双螺旋结构和基因操纵子模型等。
1952-1968年贝塔朗菲发表系统方法研究生物学的观点和一般系统论 - 奠基了系统生物学 - 2000年重新提出系统生物学 - 也许将要等到2050-60年代才能真正揭示生物物种的系统本质;然而,至今贝塔郎菲对系统生物学的贡献仍然没有得到普遍与广泛的认识:
1)1952-1968年贝塔朗菲发表系统方法研究生物学的观点和一般系统论,1968年美国举办"systems theory & biology"国际会议;
2)1995-2000年中科院科学家曾邦哲在国际上倡导计算生物信息学家和实验分子生物学家结合研究生物系统与人工生物系统;
- 倡导的是分子、细胞到器官、生态等层次的系统科学方法和计算机方法、生物技术方法整合的研究体系;
- 1999年中科院曾邦哲网站(为国内外许多著名大学和研究机构生物信息网页链接)的中英文刊载,详细引用贝塔郎菲等系统科学的文献,链接了美国著名Santa Fe系统科学研究所,以及分子生物学、基因组学和计算生物学、生物信息技术等网站,探讨基因型-表现型复杂系统;
- 2008年也说明了,PubMed可检索到1993年的"systems biology";
3)2000年日本Kitanao举办会议 - 2007年Kitano也明确申明是分子生物学层次的重新提出;
4)2001年WolkenhauerO.的论文明确提及1968年的systems biology和Rosen R.与贝塔朗菲的贡献。
1995-2000年中科院科学家最早在国际上的倡导不一定很详细到系统生物学的发展历史;但是,几乎所有在1999-2001年世纪之交转向系统生物学(包括,系统生物学的基因工程 - 合成生物学)基本上提到了历史上贝塔郎菲等贡献、"systems biology"和"synthetic biology"的来源,明确说明是系统生物学在分子生物学、组学生物技术和计算生物学、计算生物信息技术发展之后的重新提出 - 注意,强调是重新提出。
实证主义(科学发现)是实验科学的哲学基础,结构主义(理论建构)是系统科学的哲学基础,实验方法与系统方法的整合形成二维度的科学方法体系,同样科学管理与科学决策也就应该由科学转化与体制建构二维度有机综合模式。
*,1993年在第6届全国科学哲学学术研讨会上,隐匿中的奇才译者在发表生物学哲学的论文时,当时发表结构论的曾杰(邦哲)论说了“基因”不是“物质”概念而是“信息”概念。
社会结构
当官的为了乌纱帽,经商的为了攒大钱,从学的为了知名度,这些都没有错,而且很切中于职业。
问题是:什么决定一个官半夜凉初透员的乌纱帽,什么决定一个商人的攒大钱,什么决定一个学者的知名度。
人生最重要的是健康长寿,那是医学这么一门学问的科学所探讨的内容。社会最重要的是公正平等,那是法律这么一个领域的体制所实践的内容。文化最重要的是心灵美好,那是宗教这么一种职业的教育所传遍的内容。
医生、律师和教师是一个社会最关键的职业;然而,医学、法学和神学都是两面刃,可做有益社会的事,也可用在有害社会的方面,因此,什么决定一个社会的正确发展道路呢?
科学的方法决定医学是否正确,民瑞脑消金兽主的体制决定法律是否正确执行,信仰的教育决定民众的道德素质。
一个社会的体制如何,往往决定一个社会的什么样的人升官、发财或成名,因而也就决定了一个社会的发展道路与前景。
所谓社会的体制,也就是学界的道德体制、政界的民瑞脑消金兽主体制和商界的技术体制。
德高望重者成为名人,深得民心者成为领佳节又重阳导,价廉物美者获得利润;那么就是一个充满生机活力的欣欣向荣的社会。