在生物体内，遗传信息是储存在四种核苷酸颗粒所构成的复杂空间结构——DNA分子中的；物质代谢信息是储存在二十多种氨基酸所构成的酶分

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订阅博客: 阅读全文 文章(12) · 相册(6) · 标签(0) · 收藏(1) · 好友(2) · 信息储存的三种基本方式之二 静态储存和动态存储


在讨论信息的储存方式之前，有必要对信息的概念进行简单的介绍。在实际应用中，不少人将信号、信息、消息这三个本来不同的概念混为一谈。信息、信号与消息作为科学的概念在含义上是有严格区别的，可以这样认为：消息包含信息，是信息的外壳，信号是消息或信息的载体和发送手段，信息则是物质的存在形式并总是以物质的属性和（或）运动状态存在。
世界上物质的存在方式多种多样，但归结起来可分为两大类：颗粒物质与场。基本粒子、原子、分子及各种有形状大小的物质，都与周围环境有较明确的分界面，属颗粒物质范畴。场包括电磁场、声场、引力场等，其特点是与周围环境间无明确的分界面，只有场强的变化。实际上场是空间某种几何属性的扭曲变形，如电荷周围存在电场，实际上是空间电力线在电荷影响下的弯曲。现代物理学认为，颗粒物质与场总是相伴的，颗粒物质的任何变化都会对周围的场产生影响，在场中形成相应的波，并在场中连续传播下去，直至被场中的颗粒物质吸收为止。场的任何扰动（波）又都能反过来作用于存在于场中的颗粒物质，使其运动状态产生相应变化。由此可见场的扰动与颗粒物质的运动是密切相关的，场中存在关于颗粒物质运动的信息，颗粒物质的运动也反映场的扰动。
现实世界的固有性质决定信息仅能从过去传向未来，这使与信息传递有关的全部过程都与信息储存有关，但通常情况下，只有信号的产生与接收之间有较长的时间延滞时，才具有实际的贮存意义。很显然，信息储存装置必须能够保持信号形式在相当长的时期内不产生显著的变化，这意味着储存装置必须具备相当大的稳定性和可靠性来抵抗来自装置内外的各种干扰。由于物质有两类基本存在方式，实际上也存在着两类不同的可供选择的储存装置。以颗粒物质粒子的不同组合方式所形成的有形空间结构来储存信息叫静态储存。这方面的例子很多，如书本以染料颗粒不同组合所构成的空间结构——文字和图画来储存信息；唱片通过其表面的凹凸起伏来储存信息。以负载信息的波在场中环流储存信息叫动态储存。某些早期数字计算器中曾使用过一种叫“延滞线”的元件可作为动态储存的例子。延滞线是充满水银的长管子，信息以超声波脉冲的形式从管子一端输入水银，这些超声波穿过管子后在另一端被微音器收集，经过电子电路的放大，再通过扬声器重新转变为超声波，注入管子的输入端，这个过程持续进行下去，信息便以声波和电脉冲方式被储存在了声场与电磁场中。
一般地讲，即使是拙劣的静态储存，也比动态储存更抗干扰，能够在较长期的时间间隔内保持信号形式不发生显著变化，但更改储存内容就意味着对储存装置空间结构的改建，而改建空间结构比较困难且需要很长时间，因此静态储存只适合长期储存信息的场合，确切说只对长期贮存更为有效。在短期储存的场合，以波为信息载体的动态储存装置，由于波易与周围物质粒子的运动状态发生相互作用，更改储存内容只需控制物质粒子的运动状态就可容易迅速地进行，必然显得更为优越、灵活。例如在神经系统中存在着大量的神经联络环路，短期记忆的信息储存就是以神经冲动（一种调频波）在神经联络环路中环流的动态储存类型。由于神经冲动的脉冲调制形式易于控制、调节，短期记忆容易形成，也容易遗忘。长期记忆比较复杂，涉及到神经网络组织结构的改造，甚至与新化学物质的形成有关，属静态储存类型。由于神经网络组织结构的改建要困难、缓慢得多，长期记忆不易确立也不易忘记。


生物体内的静态储存

生物体要在相当长的时期内稳定生存，就必须具有长期贮存一定量的信息于有限的空间区域内的能力。由于场与周围环境没有明确的分界，又由于动态储存只适合短期保存信息的场合，场是不能作为生物体的最基本原材料的。颗粒物质与周围环境之间有较明确的分界面，静态储存又能长期保持信号的形式不变，因此生物要生存，就必须以颗粒物质为基本原材料构筑自身，这一点是如此的重要，以至于让人们误以为生物体有什么样的结构才能有什么样的功能。对于任何生物来讲，这些最基本的原材料是原子、小分子物质和生物大分子。
将生物体的细胞甚至整体用深低温保存，只要保证降温过程不形成较大冰晶破坏细胞的微观结构，在长期保存之后，升温至室温仍有生命活动。深低温使生物体内颗粒物质的各种运动状态被消除，这抹去了可能存在于生物体内的动态存储。处于深低温速冷保藏中的生物体，实际上是生活状态某一时刻的全部静态储存，这样的生物体在均匀升温后仍具有生命活力，说明了静态储存对生物是多么重要。不难断定，从宏观的解剖学技术到微观的电子显微镜技术的广泛应用，人们已从不同的层次掌握了许多关于生物体结构方面的知识，这些知识当然全部都被包含在了深低温保存中的生物体内，因此凡是我们现在已经掌握和将来能进一步掌握的关于生物体任何有形结构的知识，都是关于生物体内以颗粒物质介导的信息储存——静态储存的学问。
在生物体内，遗传信息是储存在四种核苷酸颗粒所构成的复杂空间结构——DNA分子中的；物质代谢信息是储存在二十多种氨基酸所构成的酶分子的空间结构中的；免疫信息是储存在抗体的分子形状中的；……生物体内信息静态储存的具体形式很多，这里不一一枚举了。


生物体内的动态储存
现代生物学几乎没有对动态储存进行多少研究，即使人们知道神经冲动在神经纤维环路中的环流具有信息储存意义，也没有对这种与用空间结构储存信息明显不同的信息储存方式给予应有的关注，这点小小的疏忽使医学差不多遗漏了一半的学问。
生物体是以颗粒物质为基本原材料构成的，细胞也不例外。细胞这种颗粒物质的存在，必然弯曲周围空间的某些性质在细胞周围产生出相应的场。细胞的新陈代谢过程实质上是颗粒物质粒子的重新组合过程，不管是糖、脂肪的分解释放能量，还是蛋白质大分子的分解与合成、酶对底物的催化、DNA大分子的复制，都是原子或原子团的重新组合过程，并伴随着物质能级的跃迁、离子的产生消失和粒子热运动状态的变化，这些变化都要向外界辐射出各种各样的波，这些波携带着细胞新陈代谢的信息，并使相邻的细胞彼此处于相互受迫振动之中，进而介导细胞间的信息交换。只要这种由波动介导的信息交换形成环路，就具有了信息的动态储存意义。
事实上人体内存在着典型的动态信息贮存。上世纪70年代德国物理学家F-A.popp收集了大量关于人体各部位皮肤的电导数据，他认为这些数据反映了个体内的量子事件，于是引入量子物理学处理不稳定数据的方法对这些数据进行处理，得到了一个具有相当稳定性的人体电导率空间分布模型。90年代初，浙江大学生命科学学院张长琳教授知道Popp的工作后，用同样的方法处理了他在国内测得的皮肤各部位电导数据，得到了同样的结果，该结果有一个非常令人吃惊的结论：人体内存在一个连续分布的电磁驻波叠加而形成的三维干涉图，该图的主体部分正是我国中医古籍中记载的经络「2」「3」，由于经络为一种首尾相接如环无端的机构，它实际上正是人体内典型的信息动态贮存装置。


对各种信息储存方式的干预对实现持续有效都是至关重要的，只要改变了机体的信息储存，就能实现持续有效。机体的任何有形结构都具有静态储存意义，因此对结构的任何改造都具有较长期稳定的效果，不管这种效果是治疗作用还是副作用，这与临床外科的经验完全吻合。中医的针灸实践又告诉我们，对动态储存的干预，也能够取得较长期稳定的效果。相应地，西医的大多数内科药物治疗，由于不能在机体内诱导出储存治疗作用的反馈循环，即不能向机体内存入治疗信息，其疗效在停止治后很快就消失了，只有那些能改变某些组织结构的少数药物，如氨基导眠能所引起的肾上腺坏死，才能实现较长期稳定的治疗效果。可见未来药物的开发，向如何干预机体的信息储存方面发展，不失为新的研究方向，在这个新方向上，人们应对机体内有形结构以外的信息储存方式给予足够的关注。
参考文献
「1」 李潮源，持续有效是一种以创新健康为核心的中西医结合新理念「J」，中国新医药，2003，5（2）：62-64
「2」张长琳，电磁驻波叠加作为经络系统的背景「J」，针刺研究，4（2）：62
「3」张长琳，驻波·经络·相干态和中医的整体论思想「J」，云南中医学院学报，1996；1（9）：27～30

从中医对经络具有决生死、处百病的经验记载可以想象得出，动态储存对于人体个体生存的稳定、健康是多么重要。毕竟静态储存只适合长期储存信息的场合，仅有静态储存一种方式储存信息显然灵活性是极其有限的，这种限制肯定不利于生存，仅从这一点看，动态储存的灵活性就不可或缺，中医对经络重要性的记载就不应怀疑。遗憾的是，现代医学在这方面的研究几乎为零，从现代医学中我只能找到短期记忆这一个动态储存的例子。
生命中的数据库
如果我们将生命体与电脑系统作一个简单的类比，可以明显的看出两种截然不同的系统对信息储存的要求是如此的相似——二者都要求即要有长期稳定的信息储存方式，又要有短期灵活的信息储存方式，电脑系统的长期信息储存是把信息储存在硬盘的文件夹里、光盘里等，生命体的长期信息储存方式是把信息储存在DNA、蛋白质等的空间结构里，所有的长期信息储存都是静态储存；电脑系统的短期灵活信息储存方式是把信息储存在临时文件夹里、内存里或延滞线里，生命体的短期灵活信息储存方式是把信息储存在神经纤维环路里，总之，在要求短期灵活的场合，信息的储存方式以动态存储为主，尽管电脑仅仅把短期信息储存放在临时文件夹和内存里也能工作，但只要临时文件和内存这种静态储存放满了数据，没有了可用的空间，电脑就不能再继续工作了，可见静态储存在短期场合中是不能尽如人意的。电脑系统信息储存无论是长期还是短期，都包含两大类信息：数据库和管理数据库的应用软件，在每次电脑启动时，或需要某个特殊的应用软件时，都要把所需的应用软件从静态储存中读出并暂放在内存里，在这个读存过程中，电脑暂时不能做任何工作，这就造成了电脑工作的暂时停顿。对生命而言，暂时的停顿是非常危险的，无论是新陈代谢的哪个方面停顿了，对健康都将造成巨大的损失，如果停顿的时间稍长一些，就有可能危及生命，因此，在生命体中，无论是静态储存还是动态储存，它们都只是关于数据库的信息储存，关于应用软件的信息储存则由吸引子储存方式来保存。对于吸引子储存以后再另列专文专门进行介绍。
上一篇: 信息储存的三种基本方式之三 吸引子储存
下一篇: 信息储存的三种基本方式之一 引言
lichaoyuan 发表于: 2009-09-06 16:24 | 全文(查看: 88) | 评论(0) | 收藏 | 举报
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