——从DNA双螺旋结构发现到生命周期双S曲线规律发现
沈 律
（皖南医学，芜湖，241002）
摘 要：分子生物学作为现代生命科学的核心领域，自诞生以来取得了众多突破性进展，深刻地改变了我们对生命现象的认知。1953 年，沃森（James Watson）和克里克（Francis Crick）提出的 DNA 双螺旋结构模型，堪称分子生物学发展历程中的一座丰碑。这一发现不仅揭示了遗传物质的基本结构，更阐明了遗传信息的存储和传递机制，为整个现代遗传学和分子生物学奠定了坚实基础，开启了从分子层面探索生命奥秘的新纪元。它让人们得以从微观角度理解遗传信息如何代代相传，解释了诸如遗传特征的稳定性与变异性等生命现象背后的分子机制。而沈律提出的生命周期双 S 曲线规律，是对生物个体发育和种群演化过程的创新性总结。该规律从全新的视角揭示了生物在不同生命阶段的生长、发育、繁殖以及衰老等过程中的内在联系和动态变化模式，为理解生物的生命历程提供了独特的分析框架，极大地丰富了我们对生物进化和发育规律的认识。它将生物的整个生命过程看作一个连续且有序的动态变化过程，从宏观层面上对生命现象进行了系统性的归纳和阐释。本研究旨在深入剖析从沃森和克里克的 DNA 双螺旋结构到沈律生命周期双 S 曲线规律这一发展脉络，通过系统梳理两者的理论内涵、研究方法以及在分子生物学领域的应用，揭示它们之间的内在逻辑联系和相互影响，从而更全面、深入地理解分子生物学的发展历程和未来趋势，为相关领域的进一步研究提供理论支持和思路启发。
关键词：分子生物学；关键理论突破；DNA双螺旋结构；生命周期双S曲线规律
Key Theoretical Breakthroughs in Molecular Biology and Construction of Its Framework Structure：From the Discovery of the DNA Double Helix Structure to the Discovery of the Dual S-Curve Pattern in the Life Cycle
Shen Lu
(Wan Nan Medical College, Wuhu, 241002)
Abstract: Molecular biology, as the core field of modern life science, has achieved numerous breakthroughs since its inception, profoundly changing our understanding of life phenomena. In 1953, James Watson and Francis Crick proposed the DNA double helix structure model, which is regarded as a monument in the development history of molecular biology. This discovery not only revealed the basic structure of genetic material, but also clarified the storage and transmission mechanism of genetic information, laying a solid foundation for the entire modern genetics and molecular biology, and opening a new era of exploring the mysteries of life from the molecular level. It enabled people to understand how genetic information is passed down from generation to generation from a microscopic perspective, explaining the molecular mechanisms behind phenomena such as the stability and variability of genetic traits. Shen Lu's proposed life cycle double S-curve law is an innovative summary of the development process of individual organisms and population evolution. This law reveals the intrinsic connections and dynamic change patterns of growth, development, reproduction, and aging of organisms at different life stages from a new perspective, providing a unique analytical framework for understanding the life process of organisms, and greatly enriching our understanding of the laws of biological evolution and development. It views the entire life process of organisms as a continuous and orderly dynamic change process, systematically summarizing and explaining life phenomena from a macroscopic level. This study aims to deeply analyze the development process from the DNA double helix structure proposed by Watson and Crick to the life cycle double S-curve law proposed by Shen Lu. By systematically reviewing the theoretical connotations, research methods, and applications in molecular biology of both, it reveals the internal logical connections and mutual influences between them, thereby providing a more comprehensive and in-depth understanding of the development process and future trends of molecular biology, and offering theoretical support and inspiration for further research in related fields.
Keywords: Molecular biology; Key theoretical breakthroughs; DNA double helix structure; Life cycle double S-curve law; Nobel Prize in Physiology or Medicine
1 引 言
分子生物学作为现代生命科学的核心领域，自诞生以来取得了众多突破性进展，深刻地改变了我们对生命现象的认知。1953 年，沃森（James Watson）和克里克（Francis Crick）提出的 DNA 双螺旋结构模型，堪称分子生物学发展历程中的一座丰碑。这一发现不仅揭示了遗传物质的基本结构，更阐明了遗传信息的存储和传递机制，为整个现代遗传学和分子生物学奠定了坚实基础，开启了从分子层面探索生命奥秘的新纪元。它让人们得以从微观角度理解遗传信息如何代代相传，解释了诸如遗传特征的稳定性与变异性等生命现象背后的分子机制。而沈律提出的生命周期双 S 曲线规律，是对生物个体发育和种群演化过程的创新性总结。该规律从全新的视角揭示了生物在不同生命阶段的生长、发育、繁殖以及衰老等过程中的内在联系和动态变化模式，为理解生物的生命历程提供了独特的分析框架，极大地丰富了我们对生物进化和发育规律的认识。它将生物的整个生命过程看作一个连续且有序的动态变化过程，从宏观层面上对生命现象进行了系统性的归纳和阐释。本研究旨在深入剖析从沃森和克里克的 DNA 双螺旋结构到沈律生命周期双 S 曲线规律这一发展脉络，通过系统梳理两者的理论内涵、研究方法以及在分子生物学领域的应用，揭示它们之间的内在逻辑联系和相互影响，从而更全面、深入地理解分子生物学的发展历程和未来趋势，为相关领域的进一步研究提供理论支持和思路启发。DNA 双螺旋结构揭示了遗传信息的物质基础和传递方式，而生命周期双 S 曲线规律则从宏观角度阐述了生物个体和种群在时间维度上的发展变化规律。将两者结合研究，有助于我们从分子和整体两个层面，全面解析遗传信息如何在生物个体的发育过程中得以表达和调控，以及这种调控如何影响生物种群的演化，从而更深入地洞察生命的本质和遗传发育的奥秘。从分子层面来看，DNA 双螺旋结构中的碱基序列承载着遗传密码，这些密码通过转录和翻译过程指导蛋白质的合成，进而决定生物的各种性状。而在个体发育过程中，不同基因在特定时间和空间的选择性表达，受到复杂的调控机制影响。生命周期双 S 曲线规律所描述的生物个体在不同生长阶段的变化，与基因表达的动态调控密切相关。例如，在生物生长的快速增长期，可能涉及大量与细胞增殖、代谢相关基因的高表达；而在衰老阶段，一些衰老相关基因的表达可能会发生变化，影响细胞的功能和个体的生理状态。从种群演化角度，遗传信息的传递和变异在双 S 曲线所体现的种群动态变化中起着关键作用，适应环境的遗传变异会在种群中逐渐积累，推动种群的进化和发展。在疾病诊断方面，基于 DNA 双螺旋结构发展起来的基因检测技术，能够精准地检测出与疾病相关的基因变异，为疾病的早期诊断和精准治疗提供有力依据。许多遗传性疾病是由特定基因的突变引起的，通过对 DNA 序列的分析，可以准确地判断个体是否携带致病基因，实现疾病的早期筛查和诊断，从而为患者提供及时的干预和治疗措施。而生命周期双 S 曲线规律可以帮助我们理解疾病在不同生命阶段的发生发展特点，从而制定更具针对性的预防和治疗策略。例如，某些疾病在儿童期、成年期或老年期的发病机制和表现形式可能不同，依据双 S 曲线规律对不同生命阶段生理特征的把握，能够更好地预测疾病风险，采取相应的预防手段，如在特定生命阶段进行更有针对性的体检和健康管理。在药物研发领域，对 DNA 双螺旋结构的研究为药物靶点的发现和设计提供了关键信息。了解疾病相关基因及其编码蛋白质的结构和功能，有助于开发能够特异性作用于这些靶点的药物，提高药物的疗效和安全性。而生命周期双 S 曲线规律则有助于我们根据不同生命阶段的生理特点，优化药物的研发和应用。例如，在儿童和老年人等特殊生命阶段，身体的代谢能力、药物耐受性等与成年人存在差异，依据双 S 曲线规律对这些差异的认识，可以调整药物的剂量、剂型和给药方式，提高药物疗效，降低药物副作用。
从 DNA 双螺旋结构到生命周期双 S 曲线规律，这一发展历程反映了分子生物学从关注遗传物质结构到探索生命过程动态规律的转变。深入研究这一过程，不仅可以填补现有理论在生物个体发育和种群演化方面的不足，还能够促进分子生物学与其他相关学科如生态学、进化论等的交叉融合，推动分子生物学理论体系的不断完善和发展，为解决生命科学领域的各种复杂问题提供更强大的理论工具。DNA 双螺旋结构的发现主要聚焦于遗传物质的静态结构，而生命周期双 S 曲线规律则关注生命过程的动态变化，两者的结合可以使分子生物学理论更加全面和完善。在生物个体发育方面，以往的理论可能更多地侧重于基因的表达调控，而双 S 曲线规律为理解个体发育过程中的整体变化趋势提供了新的视角，有助于构建更加完整的个体发育理论模型。在种群演化方面，将遗传信息的传递和变异与种群动态变化相结合，能够更好地解释种群在不同环境条件下的适应性进化，丰富和拓展了进化论的内涵。这种跨学科的融合还能够为解决生态系统中的生物多样性保护、生物入侵等复杂问题提供新的思路和方法，促进生命科学领域的协同发展。
2 沃森和克里克 DNA 双螺旋结构解析
2.1 发现历程
19 世纪，瑞士生物化学家弗里德里希・米歇尔（Friedrich Miescher）从手术绷带的脓液中分离出一种含磷量很高的物质，他将其命名为核蛋白，这便是 DNA 的初步发现 。但在当时，人们对其功能和结构知之甚少。20 世纪上半叶，科学家们经过一系列实验，逐渐确定 DNA 是遗传物质。1928 年，格里菲思（Frederick Griffith）通过肺炎双球菌转化实验，发现了加热杀死的 S 型细菌中存在某种 “转化因子”，能使 R 型细菌转化为 S 型细菌；1944 年，艾弗里（Oswald Avery）等人进一步实验证明，这种转化因子就是 DNA ；1952 年，赫尔希（Alfred Hershey）和蔡斯（Martha Chase）的噬菌体侵染细菌实验，再次有力地证实了 DNA 是遗传物质 。在此基础上，许多科学家开始探索 DNA 的结构。美国生化学家查盖夫（Erwin Chargaff）利用层析和紫外吸收光谱法对不同生物 DNA 的碱基组成进行精确测定，总结出 Chargaff 规则：DNA 中腺嘌呤（A）和胸腺嘧啶（T）的摩尔数相等，鸟嘌呤（G）和胞嘧啶（C）的摩尔数相等 ；不同生物种属的 DNA 碱基组成不同；同一个体不同器官不同组织的碱基组成相同 。这一规则为 DNA 结构的研究提供了重要线索。英国物理化学家与晶体学家富兰克林（Rosalind Franklin）和威尔金斯（Maurice Wilkins）在 DNA 的晶体 X 射线衍射方面作出卓越贡献。1951 年，富兰克林得到高质量的 DNA 分子 X 线衍射图，清晰地显示出 DNA 是双链螺旋形分子 ，但她没有及时发表自己的数据。
1951 年，23 岁的沃森（James Watson）来到英国剑桥著名的卡文迪什实验室，遇到大他 12 岁的克里克（Francis Crick），两人决定合作揭示 DNA 分子结构。他们认为可以依据 X 射线衍射图上的数据，先构建分子模型的基本形态，再调整原子排列细节，使其与真实分子的衍射图接近。1953 年 2 月，他们从富兰克林的 X 射线衍射图像分析中，明确了 DNA 螺旋结构中糖磷酯骨架在外侧，碱基在分子内部 。同时，在量子化学家多诺休（Jerry Donohue）的建议下，他们将草图上碱基的烯醇式构型改为酮式异构体，从而发现 A-T 碱基对与 G-C 碱基对长度相等，且与 DNA 分子直径相当，确信 DNA 是双链结构。此后，他们花了一个星期设计 DNA 结构模型，测量各种参数并与 X 射线衍射图像对比修正。1953 年 4 月 25 日，他们在《Nature》杂志上发表论文，提出 DNA 的二级结构 — 双螺旋模型，至此，DNA 双螺旋结构正式被揭示。
2.2 结构特点
DNA 双螺旋结构具有独特而精巧的特点。从整体形态上看，它由两条反向平行的脱氧核苷酸长链构成双螺旋结构 ，就像一个螺旋上升的楼梯。这两条链围绕同一中心轴互相缠绕，呈右手螺旋 ，使得 DNA 分子具有高度的稳定性。DNA 的基本单位是脱氧核苷酸，每个脱氧核苷酸由一个脱氧核糖分子、一个磷酸基团和一个含氮碱基构成 。依据碱基的不同，脱氧核苷酸分为四种：腺嘌呤脱氧核糖核酸（A）、胸腺嘧啶脱氧核糖核酸（T）、胞嘧啶脱氧核糖核酸（C）、鸟嘌呤脱氧核糖核酸（G） 。在 DNA 双螺旋结构中，磷酸和脱氧核糖交替排列，在外侧构成了 DNA 分子的骨架 ，为整个结构提供了基本的支撑和稳定性；而碱基则排列在内侧，通过氢键形成碱基对 。碱基对之间遵循严格的碱基互补配对规律，即 A 与 T 配对，它们之间形成两个氢键；G 与 C 配对，它们之间形成三个氢键 。这种精确的配对方式保证了遗传信息在传递过程中的准确性和稳定性。例如，在 DNA 复制过程中，以一条链为模板，根据碱基互补配对原则，就能合成出与之互补的另一条链，从而实现遗传信息的忠实传递。此外，相邻碱基对之间的轴向距离为 0.34nm，每个螺旋的轴距为 3.4nm，每圈螺旋包含 10 个碱基对 ，这些精确的参数进一步体现了 DNA 双螺旋结构的规律性和稳定性。
2.3 在分子生物学领域的应用及影响
DNA 双螺旋结构的发现，为分子生物学的发展奠定了坚实基础，开启了分子生物学时代，其应用和影响广泛而深远。在遗传信息传递方面，双螺旋结构清晰地揭示了遗传物质的复制机制。由于两条链的碱基顺序彼此互补，只要确定其中一条链的碱基顺序，就能以之为模板合成出另一条链 。这一发现使得人们能够从分子层面理解遗传信息如何从亲代传递到子代，为解释生物的遗传现象提供了关键的理论依据，也为后续基因工程、遗传育种等领域的研究和应用奠定了基础 。例如，在基因工程中，通过对 DNA 分子的操作和重组，可以实现对生物遗传性状的定向改造，培育出具有优良性状的新品种。在基因表达调控研究方面，DNA 双螺旋结构为深入探究基因如何指导蛋白质合成以及基因表达的调控机制提供了重要线索。它让科学家们认识到基因中的碱基序列通过转录和翻译过程，将遗传信息传递给蛋白质，从而决定生物的各种性状 。同时，对 DNA 结构与功能关系的研究，也使人们逐渐了解到基因表达在不同生理状态和环境条件下的调控方式，为理解生命活动的复杂性和多样性提供了关键视角 。例如，在细胞分化过程中，不同基因的表达受到精确调控，使得细胞能够分化为具有特定功能的组织和器官。DNA 双螺旋结构的发现还催生了分子遗传学、分子免疫学、细胞生物学等众多新学科的诞生和发展 。这些学科以分子生物学为基础，从不同角度深入研究生命现象，极大地拓展了人类对生命科学的认知边界 。例如，分子遗传学主要研究基因的结构、功能、传递和变异规律，为遗传病的诊断和治疗提供了理论支持；分子免疫学则研究免疫系统在分子水平上的作用机制，推动了新型疫苗和免疫治疗方法的研发；细胞生物学结合分子生物学技术，深入研究细胞的结构和功能，为揭示细胞的生命活动规律提供了新的手段。
3 沈律生命周期双 S 曲线规律解析
3.1 发现背景与过程
沈律于 1983 年发现生命周期双 S 曲线规律，并在 1984 年报告给钱学森教授，后于 1991 年在《科学学研究》杂志发表相关成果 。这一发现基于基因理论，在对生物个体发育和种群演化过程进行长期深入研究的基础上得出。随着现代生命科学对基因研究的不断深入，科学家们逐渐认识到生物的遗传、进化和发育是一个统一的生命运动过程 。沈律在研究过程中，深入剖析了人体生物基因组及其生物遗传信息，将生物演化、分化与生物发育过程看作是一部 “生命之书” 或 “生命蓝图” 的不断写作、绘制、修改以及解读、实现和选择的过程 。他通过对人类基因组的形成过程进行研究，进一步论述了生物基因组的形成及其生物遗传信息传递的中心法则以及孟德尔遗传定律 。在对人类基因组遗传信息的矩阵分析中，提出任何一种生物其基因组在自然形成过程中都在不断地存储两类生命遗传信息，即纵向生命遗传信息和横向生命遗传信息，此两类信息的杂交重组遵循一定的分布规律，进而提出生物进化的遗传信息矩阵分布定律 。同时，通过对人体生殖与发育过程的系统观察及细胞增长的动力学分析，发现人体在生殖与发育过程中出现两种类型细胞增长，分别是胚胎干细胞的增长（增殖与分化）和组织干细胞的增长（增殖与分化） 。这两种干细胞在增长（增殖与分化）过程中均表现出饱和现象，经过大量的数据统计分析和理论推导，最终总结出人体生殖与发育过程遵循生命周期双 S 曲线规律。
3.2 规律内涵与特征
生命周期双 S 曲线规律从宏观角度对生物个体发育和种群演化过程进行了创新性总结 。该规律认为，生物在生长、发育、繁殖和衰老过程中呈现出独特的动态变化模式 。以人类个体发育为例，在胚胎干细胞增长（基因组复制）时期，主要进行的是非特异性纵向生命遗传信息（种系遗传信息）的表达 。这一时期，生物个体从受精卵开始，细胞快速分裂和分化，构建起基本的身体结构和器官系统，体现了生物种系遗传信息的传递和表达，就像在为整个生命过程奠定基础框架 。随着个体的成长，进入组织干细胞增长（基因组复制）时期，主要进行的是特异性的横向生命遗传信息（个体遗传信息）的表达 。此时，个体的各个组织和器官进一步发育完善，展现出个体独特的生理特征和功能，这些特征和功能受到个体遗传信息与环境因素相互作用的影响 。在种群演化方面，双 S 曲线规律同样适用 。种群在发展初期，类似于个体发育的胚胎干细胞增长阶段，种群数量快速增长，不断适应环境，拓展生存空间 。随着资源的限制和环境的变化，种群增长速度逐渐减缓，进入类似于组织干细胞增长阶段，此时种群更加注重内部结构的优化和对环境的精细适应，个体之间的差异和多样性在这一阶段得到充分体现 。当种群面临资源枯竭、环境恶化或其他不利因素时，就会进入衰老阶段，种群数量逐渐减少，直至走向灭绝 。这两个 S 型曲线相互衔接，共同构成了生物完整的生命历程，体现了生物在不同生命阶段的内在联系和动态变化模式。
3.3 在分子生物学及相关领域的应用潜力
在分子生物学领域，生命周期双 S 曲线规律为理解生物进化提供了新的视角 。它将生物进化过程与基因的复制和表达紧密联系起来，有助于深入研究遗传信息在生物进化中的作用机制 。通过分析不同生物在不同生命阶段的基因表达模式，结合双 S 曲线规律，可以更好地理解生物如何适应环境变化，推动自身进化 。在研究生物对环境变化的适应性进化时，可以观察在环境压力下，生物种群在不同 S 曲线阶段基因表达的变化，从而确定哪些基因在适应过程中起到关键作用 。在生态学领域，该规律可用于预测种群动态变化 。了解种群在不同阶段的增长和变化规律，有助于生态学家制定合理的生态保护策略 。对于濒危物种的保护，根据双 S 曲线规律判断种群所处阶段，采取针对性的保护措施，如增加栖息地、控制天敌等，以促进种群的恢复和增长 。在研究生物入侵问题时，也可以利用双 S 曲线规律预测入侵物种的种群扩张趋势，提前制定防控措施，减少其对本地生态系统的破坏 。在生物资源利用方面，生命周期双 S 曲线规律为合理开发和利用生物资源提供了理论支持 。在渔业、林业等领域，了解生物的生长发育规律，根据双 S 曲线确定最佳的捕捞或采伐时间，可以实现生物资源的可持续利用 。在渔业中，避免在鱼类种群增长的关键时期过度捕捞，确保种群能够持续繁衍和增长，从而保证渔业资源的长期稳定供应。
4 两者的关联与相互影响
4.1 理论上的继承与拓展
DNA 双螺旋结构的发现，为分子生物学搭建了坚实的理论基石，揭示了遗传信息的物质载体和基本传递方式。它从分子层面解释了遗传信息如何通过 DNA 的复制、转录和翻译，实现从亲代到子代的传递，以及如何指导蛋白质的合成，从而决定生物的性状 。而生命周期双 S 曲线规律则是在 DNA 双螺旋结构所奠定的遗传物质基础之上，从生物个体和种群的宏观层面，对生命现象进行了更深入的探索和总结。在生物个体发育方面，DNA 双螺旋结构中的遗传信息是个体发育的内在指令 。不同基因在个体发育的不同阶段按照特定的顺序表达，控制着细胞的分化、组织和器官的形成 。生命周期双 S 曲线规律将个体发育过程划分为胚胎干细胞增长和组织干细胞增长两个主要阶段 ，分别对应着非特异性纵向生命遗传信息（种系遗传信息）和特异性横向生命遗传信息（个体遗传信息）的表达 。这一划分更加清晰地阐述了遗传信息在个体发育过程中的动态表达模式，以及如何随着个体的生长发育，从种系遗传信息的基础表达逐渐过渡到个体遗传信息的特异性表达，进一步揭示了遗传信息在个体发育过程中的时空调控机制 。在胚胎干细胞增长阶段，DNA 双螺旋结构中的种系遗传信息指导着细胞的快速分裂和初步分化，构建起个体的基本结构框架；而在组织干细胞增长阶段，个体遗传信息在种系遗传信息的基础上，根据个体所处的环境和自身需求，进行更加精细的调控，使得个体的组织和器官进一步发育完善，展现出独特的生理特征 。在种群演化方面，DNA 双螺旋结构所揭示的遗传变异机制为种群的进化提供了原材料 。基因突变、基因重组等遗传变异现象导致种群中个体遗传信息的多样性，而自然选择则作用于这些遗传变异，使得适应环境的个体得以生存和繁衍，推动种群的进化 。生命周期双 S 曲线规律从种群动态变化的角度，描述了种群在不同发展阶段的特征和变化趋势 。在种群发展初期，类似于个体发育的胚胎干细胞增长阶段，种群数量快速增长，此时遗传变异主要以种系遗传信息的稳定传递和少量变异为主，以适应新的生存环境；随着种群的发展，进入类似于组织干细胞增长阶段，种群数量增长逐渐趋于稳定，个体之间的遗传差异和多样性得到更充分的体现，自然选择对遗传变异的筛选作用更加明显，推动种群不断优化和进化 。当种群面临环境压力或资源限制时，种群数量可能会减少，进入衰老阶段，这也与遗传信息的适应性调整密切相关。
4.2 研究方法的互补
DNA 双螺旋结构的研究主要依赖于 X 射线衍射等微观技术手段 。X 射线衍射技术通过分析 X 射线穿过 DNA 晶体后产生的衍射图案，获取 DNA 分子的结构信息 。富兰克林拍摄的 “照片 51 号”，正是利用 X 射线衍射技术，为沃森和克里克提出 DNA 双螺旋结构模型提供了关键线索 。此外，还结合了化学分析、模型构建等方法，如查盖夫通过化学分析总结出 DNA 碱基组成规律，沃森和克里克在此基础上通过构建分子模型，最终确定了 DNA 的双螺旋结构 。这些微观研究方法能够深入到分子层面，揭示遗传物质的精确结构和组成，为理解遗传信息的传递和表达机制提供了微观基础 。
而生命周期双 S 曲线规律的研究则主要运用宏观观察、数据统计分析等方法 。通过对生物个体发育过程的长期观察，记录不同阶段的生长、发育特征，以及对种群数量、分布、繁殖等数据进行大量的统计分析，从而总结出生物个体和种群在不同生命阶段的变化规律 。在研究人类个体发育时，通过跟踪记录胎儿发育、婴儿成长、青少年发育以及成年人衰老等各个阶段的生理指标和形态变化，运用统计学方法分析这些数据，发现人体生殖与发育过程遵循生命周期双 S 曲线规律 。在研究种群演化时，通过对不同种群在不同环境条件下的长期监测，统计种群数量的变化、出生率、死亡率等数据，进而分析种群的发展趋势和动态变化模式 。
这两种研究方法具有很强的互补性 。微观研究方法能够深入探究遗传物质的分子机制，为宏观现象提供分子层面的解释；而宏观研究方法则能够从整体上把握生物个体和种群的发展变化规律，为微观研究提供宏观背景和研究方向 。在研究生物进化时，微观研究方法可以揭示基因突变、基因重组等遗传变异的分子机制，而宏观研究方法则可以通过观察种群在不同环境下的适应性变化，分析这些遗传变异如何在种群层面上推动生物的进化 。通过将微观和宏观研究方法相结合，可以更全面、深入地理解生命现象，为分子生物学的发展提供更有力的支持。
4.3 对分子生物学发展方向的共同影响
DNA 双螺旋结构的发现，使分子生物学的研究重点聚焦于遗传物质的结构和功能 。在其后的一段时间里，科学家们围绕 DNA 的复制、转录、翻译等过程展开了深入研究，揭示了遗传信息传递和表达的基本机制，推动了基因工程、基因诊断、基因治疗等领域的发展 。人们开始能够通过对 DNA 分子的操作，实现对生物遗传性状的定向改造，为解决人类健康、农业生产等领域的问题提供了新的途径 。随着生命周期双 S 曲线规律的提出，分子生物学的研究方向得到了进一步拓展 。它促使分子生物学从单纯关注遗传物质结构，向探索生命过程动态规律的方向发展 。这使得分子生物学不仅要研究遗传信息如何在分子层面上传递和表达，还要研究这些遗传信息在生物个体发育和种群演化过程中的动态调控机制，以及生命过程中各个阶段的内在联系和变化规律 。在研究生物个体发育时，不再仅仅局限于基因表达的分子机制，而是从整体上考虑个体在不同发育阶段的生理变化、遗传信息的时空表达模式以及环境因素对个体发育的影响 。在研究种群演化时，也不再仅仅关注遗传变异的分子基础，而是从种群动态变化的角度，分析遗传信息在种群中的传递、变异和选择过程，以及这些过程如何受到环境因素的影响 。
两者的共同作用，促进了分子生物学与生态学、进化论、发育生物学等相关学科的交叉融合 。分子生物学为这些学科提供了分子层面的理论基础和研究方法，而这些学科则为分子生物学提供了宏观的研究视角和研究对象 。分子生物学与生态学的交叉，产生了分子生态学这一新兴学科，它从分子层面研究生物与环境之间的相互关系；分子生物学与进化论的结合，使得人们能够从遗传信息的角度深入理解生物进化的机制；分子生物学与发育生物学的融合，推动了对生物个体发育过程中基因表达调控机制的研究 。这种学科交叉融合，不仅丰富了分子生物学的研究内容和方法，也为解决生命科学领域的各种复杂问题提供了新的思路和方法，推动分子生物学不断向前发展。
5 结论与展望
5.1 研究总结
本研究系统地剖析了从沃森和克里克的 DNA 双螺旋结构到沈律生命周期双 S 曲线规律的发展脉络，揭示了它们在分子生物学领域的重要意义和内在联系。DNA 双螺旋结构作为分子生物学的基石，以其独特的反向平行双链结构和碱基互补配对原则，从分子层面阐明了遗传信息的存储、传递和复制机制，为后续分子遗传学、基因工程等众多领域的研究和发展提供了不可或缺的基础。它使得科学家们能够深入探究遗传信息如何在世代间传递，以及基因如何控制生物的各种性状，极大地推动了现代生命科学的进步。沈律的生命周期双 S 曲线规律则从宏观角度对生物个体发育和种群演化过程进行了创新性总结。该规律将生物的生命历程划分为胚胎干细胞增长和组织干细胞增长两个主要阶段，分别对应着非特异性纵向生命遗传信息和特异性横向生命遗传信息的表达，清晰地阐述了遗传信息在生物个体和种群层面的动态变化模式，以及生物在不同生命阶段的内在联系和发展规律。这一规律为理解生物进化、发育以及种群动态变化提供了全新的分析框架，填补了现有理论在宏观生命过程研究方面的空白。
两者在理论上呈现出继承与拓展的关系。DNA 双螺旋结构所揭示的遗传信息传递机制，为生命周期双 S 曲线规律中遗传信息在不同生命阶段的表达和调控提供了微观基础；而生命周期双 S 曲线规律则在 DNA 双螺旋结构的基础上，进一步探讨了遗传信息如何在宏观层面上影响生物个体和种群的发展变化，丰富和完善了分子生物学对生命现象的理解。在研究方法上，DNA 双螺旋结构主要依靠 X 射线衍射等微观技术手段，深入探究遗传物质的分子结构；而生命周期双 S 曲线规律则运用宏观观察、数据统计分析等方法，从整体上把握生物个体和种群的发展规律，两者相互补充，为全面理解生命现象提供了多维度的研究视角。它们共同影响着分子生物学的发展方向，促使分子生物学从单纯关注遗传物质结构，逐渐向探索生命过程动态规律的方向转变，推动了分子生物学与生态学、进化论、发育生物学等多学科的交叉融合，为解决生命科学领域的复杂问题提供了更强大的理论工具和研究思路。
5.2 未来研究方向展望
展望未来，在 DNA 双螺旋结构和生命周期双 S 曲线规律的基础上，分子生物学在多个领域有着广阔的研究前景。在生命遗传方面，随着基因编辑技术如 CRISPR/Cas9 的不断发展，有望进一步深入研究 DNA 双螺旋结构中基因的精确编辑和调控机制，实现对遗传疾病的精准治疗和预防。结合生命周期双 S 曲线规律，研究不同生命阶段基因表达的动态变化及其对遗传信息传递的影响，有助于揭示遗传信息在个体发育和种群演化过程中的时空调控机制，为遗传育种、生物多样性保护等提供更坚实的理论基础。在生命发育领域，深入探究 DNA 双螺旋结构中遗传信息与细胞分化、组织器官形成之间的关系，将有助于揭示生物个体发育的分子机制。借助生命周期双 S 曲线规律，研究不同发育阶段的关键调控节点和信号通路，为再生医学、发育异常疾病的治疗等提供新的靶点和治疗策略。通过对模式生物的研究，进一步验证和完善生命周期双 S 曲线规律在生物发育过程中的应用，推动发育生物学的发展。在生命进化方面，基于 DNA 双螺旋结构解析遗传变异的分子基础，结合生命周期双 S 曲线规律所描述的种群动态变化，研究遗传变异如何在不同生命阶段和种群发展过程中被选择和固定，有助于深入理解生物进化的机制。利用大数据和生物信息学技术，整合不同生物的基因组数据和种群动态数据，构建更加完善的生物进化模型，为预测生物进化趋势、应对生物多样性变化等提供科学依据。分子生物学在 DNA 双螺旋结构和生命周期双 S 曲线规律的引领下，将不断拓展研究边界，为解决生命科学领域的重大问题、推动人类社会的发展做出更大的贡献。
参考文献
[1] J.D.Watson, F.H.C.Crick.Molecular structure of Nucleic acid ：A structure for Deoxyribose Nucleic AcidApril 25, 1953(2),Nature(3),171, 737-738
[2]沈律.论生物进化与生物发育的基本规律—对人类基因组的形成及其复制与表达过程的系统研究.叶鑫生等主编.干细胞与发育生物学（论文集）.北京:军事医学科学出版社.2000.217-219
The paper on the double helix structure of DNA was published
沃森和克里克在英国《自然》杂志上发表的论文
Molecular structure of Nucleic acid
A structure for Deoxyribose Nucleic Acid
We wish to suggest a structure for the salt of deoxyribose nucleic acid (D.N.A). This structure has novel features which are of considerable biological interest.
A structure for nucleic acid has already been proposed by Pauling and Corey[1]. They kindly made their manuscript available to us in advance of publication. They model consists of three inter-twined chains, with the phosphates near the fibre axis, and the bases on the outside. In our opinion, this structure is unsatisfactory for two reasons: 1)We believe that the material which gives the X-ray diagrams is the salt, not the free acid. Without the acidic hydrogen atoms it is not clear what forces would hold the structure together, especially as the negatively charged phosphates near the axis will repel each other. 2) Some of the van der Waals distances appear to be too small.
Another three-chain structure has also been suggested by Fraser(in the press). In his model the phosphates are on the outside and the bases on the inside, linked together by hydrogen bonds. This structure as described is rather ill-defined, and for this reason we shall not comment on it.
We wish to put forward a radically different structure for the salt of deoxyribose nucleic acid. This structure has two helical chains each coiled round the same axis(see diagram), We have made the usual chemical assumptions , namely, that each chain consists of phosphate diester groups joining β-D-deoxyribofuranose residues with 3’,5’ linkages. The two chains (but not their bases) are related by a dyad perpendicular to the fibre axis. Both chains follow right handed helices, but owing to the dyad the sequences of the atoms in the two chains run in opposite directions. Each chain loosely resembles Furberg’s[2] model No.1; that’s , the bases are on the inside of the helix and the phosphates on the outside. The configuration of the sugar and the atoms near it is close to Furberg’s “standard configuration”, the sugar being roughly perpendicular to the attached base. There is a residue on each chain every 34A, in the z-direction. We have assumed in the same chain, so that the structure repeats after 10 residues on each chain, that is, after 34A. The distance of a phosphorus atom from the fibre axis is 10A. As the phosphates are on the outside ,cations have easy access to them.
The structure is an open one, and its water content is rather high. At lower water contents we would expect the bases to tilt so that the structure could become more compact.
The novel feature of the structure is the manner in which the two chains are held together by the purine and pyrimidine bases. The planes of the bases are perpendicular to the fibre axis. There are join together in pairs, a single base from one chain being hydrogen-bonded to a single base from the other chain, so that the two lie side by side with identical z-co-ordinates. One of the pair must be a purine and the other a pyrimidine for bonding to occur. The hydrogen bonds are made as follows: purine position I to pyrimidine position I ; purine position 6 to pyrimidine position 6.
If it is assumed that the bases only occur in the structure in the most plausible tautomeric forms(that is , with the keto rather than the enol configurations)it is found that only specific pairs of bases can bond together. These pairs are: adenine(purine) with thymine (pyrimidine), and guanine(purine) with cytosine(pyrimidine).
In other words, if an adenine forms one member of a pair, on either chain, then on these assumptions the other member must be thymine; similarly for guanine and cytosine. The sequence of the bases on a single chain does not appear to be restricted in any way. However, if only specific pairs of bases can be formed, it follows that if the sequence of bases one chain is given, then the sequence on the other chain is automatically determined.
It’s has been found experimentally that the ratio of the amounts of adenine to thymine, and the ratio of guanine to cytosine , are always very close to unity for deoxyribose nucleic acid.
It’s probably impossible to build this structure with a ribose sugar in place of the deoxyribose , as the extra oxygen atom would make too close a van der Waals contact.
The previously published X-ray data[5,6] on deoxyribose nucleic acid are insufficient for a rigorous test of our structure. So far as we can tell, it is roughly compatible with the experimental data, but it must be regarded as unproved until it has been checked against more exact results. Some of these are given in the following communications. We were not aware of the detail of the details of the results presented there when we devised our structure, which rests mainly though not entirely on published experimental data and stereo-chemical arguments.
It has not escaped our notice that the specific pairing we have postulated immediately suggests a possible copying mechanism for genetic material.
Full details of the structure , including the conditions assumed in building it, together with a set of co-ordinates for the atoms, will be published elsewhere.
We are much indebted to Dr.Jerry Donohue for constant advice and criticism, especially on inter atomic distances. We have also been stimulated by a knowledge of the general nature of the unpublished experimental results and ideas of Dr. M.H.F.Wilkins, Dr. R.E.Franklin and their co-workers at King’s College, London. One of us(J.D.W)has been aided by a fellowship from the National Foundation for Infantile Paralysis.
J.D.Watson, F.H.C.Crick
April 25, 1953(2),Nature(3),171, 737-738
DNA 双螺旋结构
图2-16 1953年华森和克里克在《Nature》杂志发表DNA结构论文
说明：该论文的发表标志着分子生物学的诞生。预示着人们可以从分子水平上揭示生命的本质及其进化发育规律，并根据这些规律解决一系列生命科学的理论与实践问题，因此，也意味着生物学进入现代生物学阶段。
弗朗西斯·哈利·康普顿·克里克（Francis Harry Compton Crick，1916年6月8日—2004年7月28日），英国生物学家，物理学家，神经科学家。最重要的成就是1953年在剑桥大学卡文迪许实验室与詹姆斯·沃森共同发现了脱氧核糖核酸（DNA）的双螺旋结构。二人也因此与莫里斯·威尔金斯共同获得了1962年的诺贝尔生理学或医学奖。
詹姆斯·杜威·沃森（James Dewey Watson，1928年4月6日—），男，出生于美国伊利诺伊州芝加哥，世界著名生物学家、遗传学家，20世纪分子生物学的带头人之一，1953年和克里克发现DNA双螺旋结构（包括中心法则），1962年，沃森与克里克，偕同威尔金斯共享诺贝尔生理学或医学奖，被誉为“DNA之父”。
莫里斯·休·弗雷德里克·威尔金斯(Maurice Hugh Frederick Wilkins)1916年生于新西兰。6岁随父母回到英国受教育。毕业于剑桥大学，毕业后到伯明翰大学任兰德尔教授的助手。后经选拔参加了美国的“曼哈顿计划”。从美国回英国后，在伦敦国王学院从事DNA的X射线的分析研究。1962年获诺贝尔生理学医学奖。
Publication of life cycle double S-curve rule
有全文英文翻译
There is an English translation of the full text.
进化与生物发生的基本规律
——对人类生物基因组的形成及其复制与表达过程的系统研究
沈 律
（皖南医学院，芜湖，241001）
摘 要:本文首先通过对生物基因组形成的基本过程进行分析，发现任何一种生物在其基因组形成过程中都在不断地存储两类生命遗传信息，一类是纵向生命遗传信息（一般共同信息）；另一类是横向生命遗传信息（特殊差异信息）。此两类信息决定了生物的进化位置和发生状态，并使得各种生物分布于一定的生物进化或生物发生层次之中。从低级到高级，从简单到复杂，每种生物其基因组内这两类生命遗传信息的分布特征是不一样的，这种差异性决定了生物的进化度或分化度。据此，我们对生物基因组内纵向生命遗传信息与横向生命遗传信息进行初步矩阵分析，并因此发现生物进化的遗传信息矩阵分布定律。其次，通过对人体生殖与发育过程的系统观察及细胞增长的动力学分析，我们又发现人体在生殖与发育过程中出现两种类型细胞增长：一种是胚细胎的增长；另一种是体细胞的增长，这两种细胞在增长过程中均表现出饱和现象，因此，我们认为人体生殖与发育过程遵循生命周期双S曲线规律。同时我们又根据海克尔重演律进一步推断整个生物系统的进化也应遵循生命周期双S曲线规律。最后，从分子生物学角度，通过对人体生物基因组内生命遗传信息的复制与表达过程进行系统研究，发现人体在胚细胞增长时期主要进行的是非特异性（非规范性）纵向生命遗传信息（一般共同信息）的复制与表达；而在体细胞增长时期则主要进行的是特异性（规范性）的横向生命遗传信息（特殊差异信息）的复制与表达。这两种类型生命遗传信息的复制与表达构成了人体生命周期的全过程。所以，我们认为生物进化的遗传信息矩阵分布定律与生物发生的生命周期双S曲线规律的发现及其相关性研究，对我们今后更好地揭示生命的本质及其发展规律具有一定的现实意义。
关键词：人类基因组；纵向生命遗传信息；横向生命遗传信息；矩阵分布定律；胚细胞增长；体细胞增长；双S曲线规律，
On the Basic Laws of Biological Evolution and Biological Development: Systematic research on the formation of the human biological genome and its replication and expression processes
SHEN Lu
(Wan Nan Medical College, Wuhu, 241001)
Abstract: This paper first analyzes the basic process of the formation of biological genomes, and discovers that in the process of genome formation of any organism, two types of life genetic information are constantly stored: one is longitudinal life genetic information (common information); the other is lateral life genetic information (special differential information). These two types of information determine the evolutionary position and occurrence state of the organism, and enable various organisms to be distributed within certain levels of biological evolution or biological occurrence. From the lower level to the higher level, from simplicity to complexity, the distribution characteristics of these two types of life genetic information within the genome of each organism are different. This difference determines the degree of evolution or differentiation of the organism. Based on this, we conduct a preliminary matrix analysis of the longitudinal life genetic information and lateral life genetic information within the biological genome, and thereby discover the genetic information matrix distribution law of biological evolution. Secondly, through systematic observation of the human reproductive and developmental process and dynamic analysis of cell growth, we also find that during the reproductive and developmental process of the human body, there are two types of cell growth: one is the growth of embryonic and fetal cells; the other is the growth of somatic cells. Both of these cells exhibit saturation phenomena during the growth process. Therefore, we believe that the reproductive and developmental process of the human body follows the double S-curve law of the life cycle. At the same time, based on Haeckel's recurrence law, we further infer that the evolution of the entire biological system should also follow the double S-curve law of the life cycle. Finally, from the perspective of molecular biology, through systematic research on the replication and expression process of life genetic information within the human biological genome, it is found that during the period of embryonic cell growth, the main process is the replication and expression of non-specific (non-standard) longitudinal life genetic information (common information); while during the period of somatic cell growth, the main process is the replication and expression of specific (standard) lateral life genetic information (special differential information). The replication and expression of these two types of life genetic information constitute the entire process of the human life cycle. Therefore, we believe that the discovery of the genetic information matrix distribution law of biological evolution and the double S-curve law of the life cycle of biological occurrence, as well as the research on their correlation, have certain practical significance for us to better reveal the essence of life and its development laws in the future.
Key words: Genome,；Longitudinal life genetic information,；ateral life genetic information； Matrix distribution law； Embryonic cell growth；Somatic cell growth,；Double S-curve Law
引 言
生物是进化发展的，生物的进化过程与生物的发生过程具有一定的相关统一性，根据海克尔重演定律，我们知道生物发生过程就是生物进化过程短暂而迅速的重演。因此，我们可以从人体生物发生的基本规律推断整个生物系统进化发展的基本规律。现在，随着人们对人体生物基因组的深入研究，发现人体生物基因组就是一部写了几十亿年的“生命之书”或绘了几十亿年的“生命蓝图”。而生物进化与生物发生过程就是这部“生命之书”或“生命蓝图”的不断写作、不断绘制、不断存储与不断修改过程，同时也是这个“生命之书”或”生命蓝图“的不断解读或不断实现过程。现代生物学发现，一个受精卵之所以能够按照严格的顺序发育成生物个体，其根据就是受精卵中有一个完整的基因组图谱即细胞核中的全部遗传基因（全部生命遗传信息），发育的程序都已编码于基因组中。发育程序可和一个建筑物的蓝图相比拟。发育的过程是通过遗传基因信息的有秩序表达而使蓝图逐步实现的过程。那种认为精子或卵子中有一个完整的小生物，把发育过程看成是简单的长大或展现，而否定了进化发展的先成论显然是错误的。但是细胞中确实存在着一种先成的因素，即发育蓝图，这点也是确定无疑的。然而，人体系统的发育则又是严格按照这个蓝图来实现的，是一个渐成的过程，这点同样也是无可争议的。这就是现代生物学理论对传统“先成论”和“渐成论”的一种新解释，并且这种解释则将上述两种理论进行了有效的统一，当然不是传统意义上的统一。根据上述理论，我们认为，人体的生物发生过程即人体的生殖与发育过程可以看成是人体生物遗传基因组的复制与表达过程。在这个过程中，首先，是建立一个新的人体生物基因组图谱（受精卵），绘制好一个人一生的生命周期蓝图。然后，在此基础上进行人体生物基因组的复制和表达，最后，完成人体生长发育全过程。
人类基因组图谱在自然情况下是如何绘制的？其中又包含那些生命遗传信息？我们认为，人体的生命遗传信息全部存储于基因组DNA结构序列之中，人类生物基因组图谱在作者看来是这样形成的。从纵向看，人类生物基因组是从生物界一步步进化而来，是生物进化的产物；但从横向看，人类生物基因组则是亲代遗传基因即亲代配子染色体杂交的产物。这一纵一横绘成了我们今天人类基因组图谱。所以，我们认为，人体生命遗传信息主要来源于两个方面的遗传：一方面，人类生命遗传信息来自于生物界的长期进化，是从整个生物界继承而来；另一方面，人类生命遗传信息又来自于亲代染色体的杂交，是从亲代父系和母系身上继承而来。因此，我们人体基因组图谱中应该包含两方面的生命遗传信息，即一方面是纵向的生物进化信息即纵向生命遗传信息（一般共同信息）；另一方面是横向的父母遗传信息即横向生命遗传信息（特殊差异信息）。不管是纵向生命遗传信息，还是横向的生命遗传信息，在遗传基因的结构序列上和存储数量上均发生了一定质与量的变异。这点是非常至关重要的，正是因为变异现象的出现使得人类生物体可以不断地去适应更为复杂的外界环境，同时也使人类与动物界之间，人类个体与个体之间产生生物性状的差异。正是这种差异导致丰富多彩的生命世界的形成。所以，生物进化最本质的方面是生物基因组的进化，生物从低级到高级，从简单到复杂，主要区别在于生物基因组结构与功能的差异。因此，可以说生物基因组的进化是生物进化的根本所在，生物的进化与生物基因组的进化直接相关。
总之，我们认为，对生物基因组纵向生命遗传信息（一般共同信息）和横向生命遗传信息（特殊差异信息）的认识及其基本概念的引入是非常重要的。它将有助于我们更全面地，更准确地对各种生物进化或生物发生过程进行定位分析。不同的生物因为其基因组结构序列不同，其所包含的纵向生命遗传信息和横向生命遗传信息的质与量也是不一样的。因此，其生物进化或生物发生的层次和位置也就不一样。低等生物与高等生物相比较，之所以表现出生物进化和生物发生的差异性以及表现出生物个体结构和功能的差异性，其原因就在于此。生物进化与生物发生过程既是生物基因组内纵向生命遗传信息与横向生命遗传信息的存储与重组过程，又是这两方面生命遗传信息的复制与表达过程。生物从低级到高级，从简单到复杂，由于其生物基因组所包含的上述两类信息的质与量的不一样而分布于不同的进化与发育层次之中并表现出不同的分布状态。这就是我们对生物基因组内纵向生命遗传信息和横向生命遗传信息的存储与重组、复制与表达过程所具有的生物进化或生物发生学意义的理解。
1生物进化的遗传信息矩阵分布定律
生物进化与生物发生过程既是其生物基因组的形成与发展过程，也是其生物基因组复制与表达过程。任何一种生物由于其基因组中所包含的纵向生命遗传信息和横向生命遗传信息质与量的不同，而表现出不同的生物进化位置和生物发生状态，并分布于一定的生物进化或生物发生层次之中。从低级到高级，从简单到复杂。通过研究我们发现每种生物的基因组其生命遗传信息的矩阵分布特征是不一样的。这种差异性决定了生物的进化程度与发育程度。
1.1 生物基因组遗传信息矩阵分析
1.1.1生物基因组遗传信息矩阵分布特征图
通过对生物基因组所包含的纵向生命遗传信息和横向生命遗传信息的质与量的分析我们发现生物进化的遗传信息矩阵分布定律，现将该定律的具体内容叙述如下。
首先我们设定：
A表示生物基因组内纵向生命遗传信息（A1，A2，A3，···Am···AM），从低级到高级形成一组序列；
B表示生物基因组内横向生命遗传信息（B1，B2，B3，···Bn···BN），从简单到复杂形成另一组序列；
两类生命遗传信息的交叉形成以下矩阵，各种生物由于其基因组中纵向生命遗传信息（一般共同信息）和横向生命遗传信息（特殊差异信息）质与量的不一样而出现不同的矩阵分布。（如图1所示）
图1：生物基因组遗传信息矩阵分布图
根椐以上矩阵分布图，我们认为，每种生物由于其基因组内所含的纵向生命遗传信息和横向生命遗传信息的不同，而导致其矩阵分布图的不一样。由低级到高级，由简单到复杂形成一定的矩阵分布序列。其数学表达式如下：
S=（Xij）MxN（整体）
s=（Xij）mxn（部分）
S表示生物基因组总体遗传信息矩阵分布；
s表示生物基因组部分遗传信息矩阵分布；
Xij为对应点上生物基因组中遗传信息数的统计数字；
M表示总体纵向生命遗传信息序列数，（M为正整数，M大于m）；
N表示总体横向生命遗传信息序列数，（N为正整数，N大于n）
m表示部分纵向生命遗传信息序列数；（m为正整数，m小于M）
n表示部分横向生命遗传信息序列数。（n为正整数，n小于N）
我们认为各种生物由于其生物基因组中所包含的纵向生命遗传信息（一般共同信息）和横向生命遗传信息（特殊差异信息）质与量的不同而表现出不同的矩阵分布状态，这种分布状态表现出从低级到高级，从简单到复杂矩阵分布趋势，我们把这种趋势分布规律称为“生物进化的遗传信息矩阵分布定律”。我们认为“生物进化的遗传信息矩阵分布定律”是一个非常重要的生物学发现，因为它将有助于我们更好地确定各种生物进化层次和生物发生状态。这对我们今后更准确地进行生物进化度和生物分化度的定量分析具有重要实用价值。
1.1.2 生物基因组遗传信息矩阵分布特征分析
（1） 通过矩阵分析，我们可以看出矩阵系统中含有两类遗传信息：一类是纵向遗传信息，另一类是横向遗传信息；这两类遗传信息之和为M+N。假设两类遗传信息进行一次杂交形成一个遗传基因组，则可从矩阵中求出这个基因组中理论上的交叉基因数为MxN。
（2） 实际基因组矩阵中可以统计出的所有杂交基因数之和为：
（3） 每个行、列所代表的生物基因组内已杂交的遗传基因数可由下式表达：
（4） 两类遗传基因Ai与Bj间交叉出的遗传基因数即为矩阵中对应点元素的数字：Xij。
1.2 生物进化度与生物分化度的定量分析
1.2.1生物进化度与生物分化度
从生物进化的角度上看，任何一种生物，由于其基因组遗传基因矩阵分布不一样，从低级到高级，从简单到复杂，其在生物进化的过程中所表现出的进化度也就不一样。而从生物发生的角度上看，任何一种生物由于其基因组进化层次的不同，其基因组复制与表达的层次也就不一样，从低级到高级，从简单到复杂，这样在生物发生过程中也表现出不同的发育阶段，出现不同的分化度。在任何一个基因组中，纵向遗传基因Ai和横向遗传基因Bj杂交所形成的生物基因组的进化度或分化度如果以fij表征。那么fij即为该基因组已进化的或已分化的基因组数（部分）与整个系统基因组总数（整体）之比：
1.2.2 生物进化度与生物分化度矩阵
由于fij是矩阵F的一个元素。因此，生物进化度与生物分化度矩阵F为：
生物进化度或分化度矩阵（F）实际上为我们提供了一个现实的生物进化或生物发生图景，如果将这一矩阵进行模糊数学分析和计算机绘图处理，从理论上讲即可得到一幅生物进化或生物发生状况分布图。这样一来，我们通过对生物进化度或生物分化度的定量分析，就完全可以确定某种生物的进化程度或分化程度以及它们所处的生物进化层次和生物发生状态。
2 生物发生的生命周期双S曲线规律
人体作为一个生命体系，具有生命现象，人体是生物界进化发展的最高形式。人体的生物发生过程或人体生殖与发育过程就是整个生物系统进化发展过程短暂而迅速的重演。人体作为一个生物个体，从其受精卵形成时起，就开始了它的生命历程。我们把人体从受精卵形成开始，到胚胎孕育，再到生长发育，最后衰老消亡所完成的生命历程称为人体的生命周期。人体的生命周期过程主要包括两个阶段：第一是人体的生殖分化阶段；第二是人体的生长发育阶段。其生殖分化阶段表现的特点是在旧生命体系内由受精，孕育一步步地形成新的生命幼体---胎儿，即完成由“受精卵---胚胎发育---胎儿形成”；其生长发育阶段表现的特点是新的生命体系---新生儿，不断地由幼稚到成熟的发育和生长，直到最后衰老消亡。即完成由“新生儿---生长发育---衰老消亡”。这两个过程的结合正好构成人体由产生到发展再到消亡的全部历程。这个过程表现为人体作为一个生命体系发展的一次完整的“生命周期”。
2.1人体生殖与发育的基本过程
人体的整个生命周期过程就是人体的生殖与发育过程。我们把这个过程分为两个阶段，八个时期。即：一、生殖分化阶段，其中包括：A、受精卵形成时期，B、受精卵卵裂时期，C、三胚层形成时期，D、胎儿形成时期；二、生长发育阶段，其中包括：E、新生儿诞生时期，F、体细胞增殖时期，G、性成熟时期，H、人体衰老死亡时期。现分述如下：
2.1.1生殖分化阶段
A、 受精卵形成时期：
此期是胚细胞（基因组）增长的延滞期。人体两个性细胞，即配子（精子、卵子）融合为一，成为合子或称受精卵。而配子（精子与卵子）是由母细胞经减数分裂而产生的。在减数分裂过程中，配子母细胞分裂两次，但DNA只复制一次，由于少了一次DNA复制，因而两次分裂产生的4个细胞（配子）各只含有半数的染色体。例如人的体细胞含有23对染色体，减数分裂后生成的精子和卵子各只含23对染色体中的一半，变成单倍性细胞，即配子。单倍体细胞精子和卵子的结合形成合子或称受精卵，从而完成受精卵的形成过程。
B、 受精卵卵裂时期
此期是胚细胞（基因组）指数增长期。受精卵从输卵管向宫腔移动的过程中，经历了一系列快速的有丝分裂过程，此称为卵裂。这一发育期开始于第一次有丝分裂，终止于胚泡的形成。受精卵的分裂基本上是一种典型的有丝分裂，其染色体的形态与结构和体细胞的相似，卵裂时期受精卵从2卵球到4卵球，再到8卵球，再到16卵球，再到32卵球······，再到桑椹期，最后到早期胚泡的形成。由此我们不难发现此期胚胎细胞（基因组）数量呈指数增长，出现加速增长的趋势。受精卵卵裂过程的出现，一方面表明其人体生物基因组的复制和表达过程呈现加速增长势头，另一方面也表明其人体DNA含量呈快速增长势头，即呈几何级数增长势头。
C、 三胚层形成时期
此期是胚细胞（基因组）减速增长期。这个时期是胚胎细胞进行结构与功能的分化时期。胚胎细胞结构与功能分化时期也可称为胚胎细胞发育时期。其主要表现为细胞分化与形态发生。此期胚胎细胞（基因组）的增殖开始转化为减速增长，即负指数增长或称对数增长，并且在结构与功能上出现多样化的分化过程。同时有秩序地进行形态发生，首先形成三胚层。即经过这一阶段的发育，形成了内、中、外三个胚层。外胚层形成了神经组织和表皮，中胚层形成了肌肉和结缔组织，脉管系统和其他内脏器官，内胚层形成了消化管即上皮及其衍生化结构。三胚层的形成和分化决定了胚胎的中轴结构，形成了各个器官的原基，并为人体器官发生和组织分化打下了基础。人体胚胎发育过程中三胚层的形成时期就相当于动物进化的原肠时期。尽管各种动物进化的原肠时期的变化与人体胚胎时期三胚层形成的变化差别很大，但它们的基本过程和发生机制是相似的。此期胚细胞数量的减速增长一方面表明其生物基因组复制与表达过程开始趋缓，另一方面也表明其DNA含量的增长出现拐点呈负指数增长或对数增长。
D、 胎儿形成时期：
此期是胚细胞（基因组）增长的饱和时期。胎儿形成时期是人体完成胚胎发育过程的最后一个时期，是人体生殖分化的最后时期。我们知道，人体胎儿的形成需经过一个时间的发育，即三胚层结构与功能的分化。人体胎儿的形成过程将重演其进化的全部过程。胎儿的形成标志着人体规范的确立。不同的生命个体在完成胚胎发育形成“胎儿”的历程中，所达到的程度是不一样的，例如：鱼的胚胎发育只能出现鱼的幼体，蝾螈的胚胎发育只能出现蝾螈的幼体，鸡的胚胎发育只能出现鸡的幼体，猪的胚胎发育只能出现猪的幼体，同样，人的胚胎发育也只能出现人的幼体（胎儿）。生物是进化发展的，不同的生命个体之所以在其胚胎发育过程中最终形成相应的幼体，主要原因是其受精卵内遗传基因（纵向生命遗传信息和横向生命遗传信息）所决定。这些基因中就包含着形成相应幼体的生命规范信息。生物体的生殖与发育过程就是这种规范信息的复制与表达过程。因此，不同进化层次，不同进化阶段的生物，其胚胎发育所表达的性状也是不一样的。但高层次生物在表达的过程中，往往重演低层次生物的一些性状，由此表明其在建立规范的历程中，出现重演现象。此期胚胎细胞（基因组）的增长趋向于零增长状态。最后出现增长的饱和现象。胚细胞的增长出现饱和现象，一方面表明其生物基因组的复制和表达处于相对饱和状态。另一方面也表明其DNA含量的增长处于相对饱和状态。
2.1.2 生长发育阶段
E、 新生儿诞生时期
此期称为人体各系统体细胞（基因组）增长的延滞期。胎儿形成之后，通过分娩产生新生儿。新生儿的诞生标志着人体作为一个规范的生命个体的正式形成并来到人间。这个时期，胚细胞发育过程可以看成已转化为体细胞发育。胚细胞的功能与结构的分化已经结束并形成新的生命规范体系。但此时是幼稚的，是不成熟的。各个组织系统的体细胞还将要进行一次新的增殖。新生儿的诞生是一个非常重要的时期，这个时期可以看成是新与旧的交替时期，新生儿的诞生标志着一个新个体生命时代的开始。
F、 体细胞增殖时期
此期是人体各系统体细胞（基因组）指数增长期。此期也可称为人体生长的青春发育时期。新生儿诞生之后变成婴儿，婴儿初生时，牙齿、生殖器官等没有长成，身体各种比例也和成人有差异，这个时期人体各系统内的体细胞开始进行快速增殖并导致人体从幼体向成体发展。因此，此期也可称为幼体生长期。幼体生长时期也是各系统体细胞（基因组）增长的加速时期，出现各系统体细胞（基因组）指数增长过程。这个时期的特点是不再形成新的器官，幼体器官只是长壮，功能不断加强并快速向成体发展。我们知道，人体生长是胚胎发育的继续，新生儿时期的体细胞具有很强的分生潜力，因此，幼体生长初期，各类体细胞都能进行快速增殖。这就是所谓的胚后期发育。胚后期发育是指从母体生出幼体，它们与成体相比，无论在形态构造上，生理功能上以及生活习性上都存在一定的差别，新生儿诞生后还要继续进行生长发育，人体出生后的生长发育过程从总体上讲同样按加速方式发展，也就是人体总体的生长过程呈加速增长势头。但人体各系统、各器官的生长则以不同的速率，按不同的起止时间进行增长，这就导致人体生长过程出现异律现象。而异律现象的出现则表明各系统体细胞生物基因组的复制与表达具有不同的增长速率。此期各系统体细胞（基因组）从总体上看呈指数增长，由此充分表明其生物基因组的复制与表达处于加速增长状态，同时也表明其DNA的总体含量的增长同样处于加速增长状态。
G、 性成熟时期
此期是人体各系统体细胞（基因组）减速增长期，也可以称为体细胞结构与功能特化时期。这个时期，各系统内体细胞的增长开始趋向减速增长即负指数增长或称对数增长。人体经过幼体长大为成体之后，经过发育过程，生殖系统达到功能成熟，这时人体的整个机体也完全趋于成熟，因此，称这种发育过程为性成熟过程。人体性成熟的最主要内容是生殖系统完成发育，开始有了生殖机能。人体性成熟发育过程主要由内分泌系统和与生殖有关的部分出现了功能性变化。人体除了有雌、雄性别之外，同时个体还出现次生征或称付性征。此期人体各系统体细胞的增殖出现负指数增长，而这一切正表明其各系统内体细胞生物基因组的复制与表达处于相对缓慢增长状态，同时也表明其DNA含量的增长处于负指数增长状态。
H、 衰老死亡时期
此期是人体各系统体细胞（基因组）增长的饱和期。人体达到性成熟之后，在结构与功能上呈现种种衰退性改变，这种变化随年龄而增加。最终导致人体的死亡。成熟机体的结构随着年龄的增加而出现老化，称为衰老。人体到了一定年龄就会停止生长，生长停止之后，经过一定时间就开始衰老。在这个时期，人体各系统体细胞（基因组）的增长从总体上讲趋向于零，即体细胞（基因组）增长趋向饱和状态，出现增长的饱和现象。衰老时期，身体构造和生理机能都在发生一系列的变化，如人到了中老年时期，毛发变白，皮肤变皱，牙龄脱落等等征状。不过人体的每一个细胞有新生，也有衰老；有生长也有死亡，但寿命长短是不一样的，随着体细胞的种类和环境条件的不同而出现差异。人体内体细胞的衰老和死亡，虽然与整个机体的寿命密切相关，但二者并不完全一致。衰老的结果就是死亡，当机体的器官变得效率很低时，整个身体变得不能抵抗外界环境的变化，感染不易控制，体内的化学变化过程也失去了自我调控能力，最后，某一器官不再能执行其它器官赖以生存的功能，结果导致人体的死亡。此期各系统体细胞（基因组）的增长处于相对饱和状态，一方面表明其各系统细胞生物基因组的复制和表达处于相对饱和状态，另一方面也表明其DNA的总体含量增长处于相对饱和状态。
2,2 人体生命周期过程中细胞增长的动力学分析
根据以上观察，我们不难看出，人体的生命周期过程就是人体的生殖分化与生长发育过程。通过对人体胚细胞和体细胞增长过程的细胞动力学进行分析，我们发现：
首先，人体从其受精卵（基因组）开始，一步步地进行分裂，即：一分为二，二分为四，四分为八，八分为十六，十六分为三十二，三十二分为六十四，……，最后到桑葚期；这个过程我们将其称为人体胚细胞（基因组）的“加速增长期”或称人体胚细胞的“指数增长时期”。之后到了三胚层时期，接着就是各种胚细胞进行结构与功能分化，有的胚细胞开始分化形成大脑神经细胞、有的胚细胞分化形成四肢骨骼细胞、有的胚细胞分化形成内脏细胞、有的胚细胞分化形成各种血管组织细胞……等等。随着胚细胞分化过程的进行，这时的胚细胞（基因组）数量的增长开始趋向缓慢，出现“负指数增长”即“对数增长”，最后形成“胎儿”。出现人体胚细胞（基因组）增长的“饱和现象”，并因此构成人体胚细胞（基因组）增长的逻辑增长趋势。由此我们可以清楚地看到人体完成了第一个“逻辑增长过程”。出现第一个“S型增长曲线”。人体在进行生殖与发育过程时，第一阶段进行的是胚细胞（基因组）的增殖，从细胞裂变时起，进行指数增长时总是会出现拐点的。假如不出现拐点，那么，胚细胞（基因组）就会不断地指数增长下去，其生物基因组的复制过程就会趋向无穷大，最终会出现什么结果呢？它必然会出现巨大的胚细胞体（基因组复合体）。并且你可以想象它长多大就可以有多大。然而，这是一种荒唐的结果。实际上是不可能出现的。从正常的人体生殖与发育过程上看并没有出现上述情况，而是胚细胞随机性地进行了结构与功能的分化与调整。通过生物发生过程最终形成了人体“胎儿”。因此，出现拐点是必然的，是一种逻辑的选择。正是因为这种选择导致人体生长的第一个S曲线增长过程的出现。
然后，随着“新生儿”的诞生，新的人体规范的确立，人体又向一个新的阶段开始迈进。这时人体内各个系统在新规范的控制和调节之下，各个系统组织内的体细胞（基因组）又分别开始进行增殖生长，起初其增长速度是缓慢的，但到了青少年“青春发育时期”，人体各大系统组织内的体细胞（基因组）增长速度又开始明显加快，出现加速增长势头，呈“指数增长”。这也是一个人个体发育过程中出现的“典盛时期”。这个典盛时期的出现意味着人体作为一个规范的生命系统进入了一个加速增长时期。这个时期人体的神经系统、内分泌系统、骨骼系统、运动系统、呼吸系统、等等均进入了一个最佳状态。随着这个时期的结束，人体又开始进入到一个发育成熟状态，出现性成熟。各系统内的体细胞（基因组）的增长开始进入“负指数增长”时期，即出现对数增长期。各系统内的体细胞出现特化现象。随后，随着人体向中老年发展，各系统内的体细胞（基因组）增长又开始趋向于“零增长”，进入饱和状态，各系统内的体细胞出现老化和退化现象。最后人体开始走向衰老消亡。由此我们不难看到，人体从“新生儿”诞生时起一直到衰老消亡，这个阶段又完成了一次“逻辑增长过程”，出现第二个“S型增长曲线”。第二阶段进行的是人体各系统组织内体细胞的增殖，体细胞的增殖起初也是一个指数增长的过程。然而，体细胞的增殖也不可能长期指数增长下去，如果只增殖不分化、不特化，体细胞的增长也将趋向无穷大，最后这个人体就会长成为一个巨大的生物体，并且是没有进行有效分化、有效发育的生物体，同时也是一个青春常在，发育不全的生物体。你也可以想象他能长多大就可以长多大，这种结果也是不存在的，同样是荒唐的。因为人体从幼体新生儿时起就开始生长发育并向成体转化，进行了人体结构与功能的分化，最终导致性成熟，同样也出现了体细胞（基因组）增长的拐点，出现负指数增长并符合逻辑地向中老年方向发展，最后衰老消亡。从而导致人体生长第二个S曲线增长过程的出现。
我们把第一次完成的S型曲线增长过程称为非常规增长过程，而将第二次完成的S型曲线增长称为常规增长过程，前者没有规范，后者有规范；前者没有特异性，后者有特异性；前者胚细胞分化是随机性的，后者体细胞分化则是确定性的。这两个增长时期的结合构成人体全部生命周期过程，而人体整个生命周期过程则表现为一个连续的“双S型增长曲线”（如图2所示）由此完成人体从“受精卵子”开始到“胎儿”形成再从“新生儿”诞生到最后“衰老消亡”整个生命周期的全部过程。
图2：人体生命周期过程中细胞增长的双S曲线规律
说明：人体的生命周期过程包括两个阶段：
第一阶段：人体胚胎细胞增长阶段（生殖分化阶段、非特异性增长阶段、非常规增长阶段、潜伏阶段、胚胎阶段、受精孕育阶段）；表现为第一个S型曲线：
第二阶段：人体组织细胞增长阶段（生长发育阶段、特异性增长阶段、常规增长阶段、显现阶段、生长阶段、成长发育阶段）；表现为第二个S型曲线。
所以，人体生命周期过程遵循连续的双S曲线增长规律。
我们分别对其两次S曲线增长过程（胚细胞增长与体细胞增长过程）进行积分，然后再对两次积分求和，最后得人体生命周期过程中全部细胞增长的总量。其数学表达式（动力学模型）如下：
说吸：Ft人体增长指标；Fta胚细胞增长指标；Ftb体细胞增长指标；t人体细胞增殖总时间；ta=t０----t1胚细胞增长时间；tb=t1----t2体细胞增长时间；K1胚细胞增长系数；K2体细胞增长系数；M胚细胞增长的饱和极限；N体细胞增长的饱和极限；n1胚细胞增长曲线的拐点；n2体细胞增长曲线的拐点；
3 人类基因组遗传信息的复制与表达对人体生殖与发育过程的深刻影响
通过对人体生殖与发育过程中细胞（基因组）增长的系统分析与研究，我们发现人体生殖与发育过程遵循生命周期双S曲线规律。然而，人体的生殖与发育过程遵循生命周期双S曲线规律的分子生物学依据是什么？人体生殖与发育过程中其基因组遗传信息的复制与表达和人体生殖与发育过程的关系是什么？为什么人体的生殖与发育过程一方面表现出非特异性和非规范性，另一方面又表现出特异性和规范性？对此我们将从以下几方面来加以阐述：
第一，我们认为，人体的生命周期过程就是人体生物基因组遗传信息的复制与表达过程，并且这个过程遵循双S曲线规律。在我们看来，人体生物基因组遗传信息的复制与表达，主要是分二个阶段来完成：
首先，形成幼体胎儿。受精卵（基因组）进行裂变增殖（指数增长），也就是胚细胞进行基因组的大量快速复制，与此同时进行一些非特异性遗传信息的表达，即纵向生命遗传信息（一般共同信息）的表达，完成生物发生过程（重演生物进化历程）。因为纵向遗传信息是大家共有的，所以不具有特异性，人人基本相同。这种非特异性的遗传信息的复制与表达，使得人体胚细胞在增殖与发育的过程中出现结构与功能的分化，经过生物发生过程，即从受精卵到三胚层，最后导致胎儿的大脑、四肢和内脏等器官的出现，形成幼体胎儿，完成第一次胚细胞的增殖与发育或人体生物基因组的复制与表达过程。此次胚细胞的增殖过程是没有特定方向的，是一种随机性的增殖与分化过程，胚细胞在进行细胞的分化过程中，具有全能性，即任何一个胚细胞都可以分化成人体胎儿的大脑、四肢和内脏器官。因此也可以说是一种非确定性的发育分化过程。此阶段人体生物基因组的复制与表达过程遵循第一个S型曲线。
其次，形成成熟个体。新生儿诞生后，人体各系统内的体细胞进行裂变增殖（指数增长），也就是各系统体细胞进行生物基因组的大量快速复制，与此同时则进行特异性遗传基因信息的表达，即一些横向生命遗传信息（特殊差异信息）的表达。完成人体特异性的生长发育过程（重现亲代的一些遗传特征）。横向遗传信息不是大家共有的，是具有一定的种族、家族、个体等差异性和专有性，因此具有一定的特异性。这种特异的遗传信息的复制与表达使人体各系统的体细胞在增殖与发育的过程中进行了结构与功能的分化或特化，最后导致人体成体的形成，使人体从幼体转化为成体，随后衰老消亡。完成第二次人体基因组的复制与表达过程。此阶段，体细胞的增殖与分化过程是有特定方向的，是一种确定性的、非随机性的增殖与发育过程。因为人体体细胞的增殖与发育过程是沿着特定的方向进行的，不同系统组织的体细胞的分化是按照各自细胞的发育方向进行的。表现出发育过程的专业性。此阶段人体遗传基因组的复制与表达过程遵循第二个S曲线。
人体生物基因组的复制与表达在这两个阶段均出现了加速增长期和增长的饱和期，但这两个阶段细胞的增殖与发育所表现出的特征是不一样的。从上述分析中我们可以看出，第一个时期是胚细胞非规范性增殖与发育（非特异性增殖与发育）；第二个时期则表现为体细胞规范性增殖与发育（特异性增殖与发育）。这两种细胞的增殖与发育过程构成了人体整个生命周期过程，并遵循双S曲线规律。由此我们不难看出，人体生物基因组的复制和表达是周期节律性的，并且是按照一定的程序进行的。即人体从受精卵开始，通过受精卵的裂变过程，使其胚细胞生物基因组进行了大规模复制，导致人体生物基因组数量的大规模增长，也就是胚细胞的大量增殖。这种胚细胞大量增殖的意义是十分重要的，其为以后胚细胞的随机分化做好了充分准备。从海克尔重演律上讲，人体的生物发生过程（生殖与发育过程）就是生物系统进化过程短暂而迅速的重演，人体在生长发育过程中，其生物遗传基因组的复制与表达并不是一个漫长的演化过程，而是在其胚胎时期，就将整个生物系统的进化过程进行了一次重演。生物进化最本质的方面是生物基因组的进化。生物从低级到高级，从简单到复杂，从低层次到高层次，主要区别在于其生物基因组结构序列的变化。因为，人体的生命遗传信息全部贮存于人体生物基因组上。我们知道，人类生物基因组图谱的形成，从纵向上看是从生物界一步一步地进化而来的，但从横向上看，则又是亲代父系与母系染色体杂交后形成受精卵而获得。也就是一方面，人体生物遗传基因既然是从生物界进化中获得，就必然包含有生物进化过程的生命遗传信息，因此，在其胚胎发育过程中就要逐步进行复制与表达。同时，从另一方面看，人体的遗传基因又来自于亲代的染色体杂交，因此也同样包含有亲代的生命遗传信息，这些生命遗传信息也要复制与表达，这点在人类个体胚后发育时期得到很好的体现。
第二，我们认为，在人体生命周期过程中，人体细胞的增殖与分化和人体生物基因组的复制与表达直接相关。现代生物学发现，人体生物基因组序列在其整个生命周期中或整个细胞增殖与分化过程中，它的结构序列是不变的。也就是人类个体发育从受精卵到胚细胞再到体细胞其基因组序列是恒定的。而不同时期其分化发育出来的生物性状则又不一样，这一切主要取决于人体生物基因组二次大规模复制与表达。我们发现，人体细胞二次大规模增殖与分化过程和人体生物基因组二次大规模复制与表达过程直接相关。通过对人体生殖与发育过程的系统分析，我们发现人类个体在其发育过程中出现了两次大规模生物基因组的快速复制与表达，前者在受精卵（胚细胞）裂变时期，后者在各系统体细胞裂变时期。这两个时期其细胞数量均出现了指数增长势头，这两次快速细胞增殖的意义何在呢？我们认为，第一次裂变增殖导致细胞快速增长，同时分化发育成胎儿，这个时期其胚细胞数量的快速增长意味着人体生物基因组的复制出现了几何增长（指数增长）势头，也就是人体生物基因组的数目呈快速增加。随后，这些大量快速复制的人体生物基因组又迅速地将某些片段进行表达，使胚细胞随机分化成了胎儿的大脑、四肢、内脏等器官，在这一过程中，表达的由于是纵向的生命遗传信息（一般共同信息），没有明显的个体差异；而第二次细胞裂变增殖也同样导致各系统体细胞的快速增长，其生物基因组数目第二次出现了几何增长（指数增长）势头，与此同时各系统生物基因组中的某些基因片段也进行了功能表达，而在这一过程中，主要表达的是横向的生命遗传信息（特殊差异信息），因此出现了很大的个体差异。两次人体生物基因组的复制与表达正好构成了人类个体生殖与发育的全过程。由此我们发现人体在其细胞的增长的过程中，尽管其生物基因组结构序列不变，但其生物基因组数量则增加了；细胞的分化是其生物基因组中的某些基因片段的功能表达，但不同时期所表达的基因遗传信息又不一样。人体生物基因组的复制与表达是相继进行的。复制导致细胞数量的增长，而表达则导致细胞结构与功能的分化。人类的个体发育过程一方面可以看成是细胞的增殖和分化过程的结合，另一方面也可以看成是其生物基因组复制与表达过程的结合。在人体的整个生命周期过程中，其细胞数量的增长与细胞结构的分化并存，其生物基因组的复制与其生物基因片段中生命遗传信息的表达并存。同时其细胞数量的增长与其生物基因组的复制相关一致，其细胞的功能分化与其生物基因组遗传信息的表达相关一致，没有人体生物基因组的复制就没有人体细胞数量的增长，没有人体生物基因组遗传信息的表达就没有人体细胞的结构与功能分化。这两者是密不可分的。人体生物发生的生命周期双S曲线过程正是这两个方面的真实反映。
第三，我们认为，人体生殖与发育过程既表现为一定的非特异性、非规范性，又表现为一定的特异性、规范性。我们发现，人体细胞在从胚细胞增殖发育向体细胞增殖发育转化的过程中，其特异性和规范性也在不断加强，并且表现出质的变化。例如，人与人之间在其胚胎时期，他们的免疫排斥反应是不明显的，但一旦到了体细胞增长时期，情况也就不一样了，其表现出强烈的免疫排斥反应。其原因何在呢？现代医学免疫学发现这主要是因为人体体细胞膜上出现了一种组织相关性抗原，它是一种蛋白质，而这种蛋白质的合成就是靠一种特殊遗传基因调控的。这种组织相关性抗原导致人体特异性的产生。但同卵兄弟或姐妹则不出现上述排斥反应，其原因何在呢？这主要是因为同卵兄弟或姐妹的受精卵基因组是完全一样的，并且在得制与表达的方式上，时间节律上也是一样的，同时又是以相同的方式进行胚细胞和体细胞增殖发育。异卵兄弟或异族兄弟则具有上述排斥反应。这表明，在同一个家族，不同时期受精的受精卵其生物基因组的结构序列是不一样的，因此其遗传基因的复制与表达方式也就不一样。不同家族的人群其受精卵的生物基因组结构序列更是不一样，因此其遗传基因功能表达更具有特异性和规范性。通常情况他们在排斥反应的强度上表现为：同卵兄弟小于异卵兄弟，异卵兄弟小于异族兄弟。这一切产生的根源就在于人体生物基因组在形成的过程中，由于生物遗传基因的自由分离与自由组合而导致人体不同生物基因组结构序列的形成。所以我们不难看出，不同的排列与组合产生不同的生物基因组图谱，不同的生物基因组图谱导致不同的生物性状的产生即不同的规范或不同的特异性产生。因此，生物基因组图谱的差异性及其功能表达的差异性是产生特异性排斥反应的关键。同种胚细胞之所以表现为非特异性，主要原因是他们的生物基因的非特异性表达，所谓非特异性表达是指胚细胞遗传信息的表达过程只是启动了一些共同的生物基因片段或一般基因片段，未启动不同的基因片段或特殊基因片段，合成的蛋白质没有特异性。因此，胚细胞发育分化过程表现为非特异性和非规范性。这点从遗传基因信息的表达上看，主要是由于在第一个S型曲线增长期，人体遗传基因主要表达的是纵向的生命遗传信息（一般共同信息），而纵向生命信息是每个人都共有的。因此不具有特异性。但到了体细胞时期，体细胞基因表达的主要是一些横向的生命遗传信息（特殊差异信息），这些遗传信息不是人人都一样的，具有种族、家族和个体的差异性和特殊性，因此，体细胞的发育与分化过程表现出特异性和规范性。也就是说，到了体细胞增长时期，随着特殊基因片段的不断启动、不断表达，并且将该表达的特殊基因都表达了，合成的蛋白质自然具有很强的特异性。这样，个体免疫排斥反应也就更加强烈了，个体特异性、差异性也就更加明显了。还有，在人体的生命周期过程中，胚细胞进行结构与功能的分化完全是一种随机的过程，是一种随机的发育分化过程，没有规范的约束。那些细胞分化发育成神经细胞，那些细胞分化发育成内脏细胞，这些都是随机的，不确定性的。但到了体细胞结构与功能的分化发育时期，情况就不一样了，体细胞的发育分化过程是严格按照其既定的细胞类型进行的。神经细胞只能向神经细胞进行发育分化，肝细胞只能向肝细胞进行发育分化。不是随机性的，而是一种确定性的发育分化过程，是有规范约束的。这一点对我们理解人体生殖与发育过程的非规范性和规范性也是非常重要的。
总而言之，我们认为，人体生命周期过程从本质上讲是人体生物基因组遗传基因的复制与表达过程。在这一过程中，人体生物遗传基因组的复制与表达是有周期节律性的。在我们看来，人体生物遗传基因组的复制与表达具有两个指数增长期和两个增长饱和期。它们分别发生在人体受精孕育阶段和人体生长发育阶段。而这两个阶段的出现与人体胚细胞增殖分化和体细胞的增殖分化是直接相关的。同时也与人体生物遗传基因组的复制和非特异性（非规范性）、特异性（规范性）的功能表达直接相关。前者复制与表达的是纵向生命遗传信息（一般共同信息），后者复制与表达的是横向生命遗传信息（特殊差异信息）。两者的结合构成了人体生殖与发育（生物发生）的全过程。并且这个过程从总体上讲严格遵循生命周期双S曲线规律。
结 论
综上所述，我们首先通过对生物基因组遗传信息矩阵分布特征的研究，发现不同的生物随着其基因组纵向生命遗传信息（一般共同信息）和横向生命遗传信息（特殊差异信息）质与量的不同，而表现出不同的矩阵分布状态。并且从低级到高级，从简单到复杂遵循一定的分布规律。各种生物随着其生物进化和生物发生层次的不同而处于不同的时空发育过程中，并表现出一定的矩阵分布状态。这种矩阵分布状态是每个生物所特有的。据此，我们将其确定为生物进化的遗传信息矩阵分布定律。根据这个定律，我们可以了解任何一种生物的进化程度和分化程度。其次，通过对人体生物发生过程的研究，我们发现，在人体生殖与发育过程中，人体进行了两种细胞增长过程。前者是胚细胞增长过程，后者是各系统体细胞的增长过程。前者表现为非规范性和非特异性增长，后者则表现为规范性和特异性增长。这两个过程结合表现为双饱和曲线（双S曲线）。因此我们认为人体的生物发生（生殖与发育）过程遵循生命周期双S曲线规律。这就是我们通过对人体生殖与发育过程的系统观察及其细胞增长的动力学分析所得出的结论。同时我们认为，根据海克尔重演律，人体的生殖与发育过程是整个生物系统进化发展过程的一个短暂而迅速的重影。因此不仅人类个体的生物发生过程遵循生命周期双S曲线规律，而且整个人类乃至整个生物系统的进化与发展过程也应遵循生命周期双S曲线规律。最后，通过对这两个规律进行相关性研究，我们发现，人体生殖与发育过程之所以遵循生命周期双S曲线规律，其根本原因是在人体生物基因组中包含两类生命遗传信息，一是纵向生命遗传信息（一般共同信息），另一是横向生命遗传信息（特殊差异信息）；这两类生命信息的先后复制与表达导致人体生殖与发育过程遵循生命周期双S曲线规律。因此，我们认为，加强对生物进化的遗传信息矩阵分布定律和生物发生的生命周期双S曲线规律及其相关性研究，即加强对人类生物基因组的形成及其生命遗传信息（纵向生命遗传信息和横向生命遗传信息）的复制与表达过程的系统研究，将有助于我们从根本上最终揭示生物进化与生物发生的基本规律。
2000年，作者站在中国人民解放军军事医学科学院学术报告厅大门前留影，在这个学术报告厅内，报告了我的学术论文《论生物进化与生物发生的基本规律——对人类基因组的形成及其复制与表达过程的系统研究》。下面是我学术论文的部分内容图片。
In 2000, the author took a photo in front of the entrance of the Academic Lecture Hall of the Military Medical Academy of the People's Liberation Army of China. In this lecture hall, I presented my academic paper titled "On the Basic Laws of Biological Evolution and Biological Development - A Systematic Study of the Formation, Replication and Expression Process of the Human Genome". Below are some pictures of the content of my academic paper.
简要说明
我认为二十世纪的生物科学进入分子生物学时代有两大最重要发现：一个是沃森和克里克发现的“DNA双螺旋结构”（分子水平的生命本质认识，它是延续孟德尔、摩尔根等人的研究传统）的发现；另一个就是我发现的“生命周期双S曲线规律（生物进化与生物发生的基本规律——对人类基因组的形成及其复制与表达的综合研究）” （分子水平的生命规律认识，它是延续达尔文、海克尔等人的研究传统）的发现。前者是对生物遗传本质的揭示，后者是对生物进化与发育基本规律的揭示。因为它们是构成现代生物学（分子生物学）理论大厦框架结构的基础。前者为构建现代生物科学（分子生物学）理论大厦提供基石；后者为构建现代生物科学（分子生物学）理论大厦提供钢筋和混凝土。所以说它们共同构建了现代生物学（分子生物学）理论大厦的框架结构。成为现代生物科学（分子生物学）走向成热的重要标志。因此，都应该荣获诺贝尔生理学或医学奖（前一个发现已在1962年获得诺贝尔生理学或医学奖；后者还未获，但未来可期）。
21世纪交替之年的2000年，沈律的《论生物进化与生物发生的基本规律——对人类基因组的形成及其复制与表达的综合研究（生命周期双S曲线规律）》发表（分子水平的生物演化规律认识）【（沈律.2000.论生物进化与生物发育的基本规律—对人类基因组的形成及其复制与表达过程的系统研究.叶鑫生等主编.干细胞与发育生物学（论文集）.北京:军事医学科学出版社.217-229）（其实“生命周期双S曲线规律”早在1983年就已发现，1984年报告钱学森教授，1991年在《科学学研究》杂志发表，应该是二十世纪的研究成果】，生物学研究才真正有了分子水平的“生物演化规律”的发现。而这一规律发现是基于基因分子理论，强调基因组的复制与表达。由于它是达尔文《生物进化论》和海克尔《生物发生学》传承下来的研究传统，不是现代生物学界研究的热点，所以不被人们所普遍关注与重视。因此，我的“生命周期双S曲线规律”发现与当年孟德尔发现“遗传规律”一样，可能还将被冷落很多年。但我认为只有“生物进化与生物发生的基本规律”（生命周期双S曲线规律）的发现才使《分子生物学》成为一门真正成熟的科学。因为“生物进化与生物发生的基本规律”（生命周期双S曲线规律）的发现填补了《分子生物学》进入分子水平阶段，生物演化规律研究的理论空白。因此它的发现是《分子生物学》另一个重要里程碑，它与DNA双螺旋发现（遗传本质的揭示）一样共同构成分子生物学理论大厦的基础。可想而知其重要性和学术价值以及科学意义有多大。
诺贝尔生理学和医学奖自颁发以来，已经走过了100多个春秋，在人类社会发展史中产生了巨大的影响。尤其是对人类生理学与医学事业的发展产生了广泛深远意义的影响。并对世界科学技术、经济和社会做出巨大贡献。诺贝尔生理学或医学奖是根据诺贝尔1895年的遗嘱而设立的五个诺贝尔奖之一，该奖旨在表彰在生理学或医学领域做出重要发现或发明的人。我认为我的《生命周期双S曲线规律》等等生物学发现完全有资格荣获诺贝尔生理学或医学奖。
诺贝尔生理学与医学奖，是根据已故的瑞典化学家阿尔弗雷德·诺贝尔的遗嘱而设立的，目的在于表彰前一年在生理学与医学界做出卓越发现者。诺贝尔生理学与医学奖，奖章图案是拿着一本打开书的医学之神，正在从岩石中收集泉水，为生病的少女解渴。奖章上刻有一句拉丁文，大致翻译为：“新的发现使生命更美好”。该奖项于1901年首次颁发，由瑞典首都斯德哥尔摩的医科大学卡罗林斯卡医学院负责评选，颁奖仪式于每年12月10日（诺贝尔逝世的周年纪念日）举行。诺贝尔奖是根据诺贝尔遗嘱所设基金提供的奖项(1969年起由5个奖项增加到6个)，每年由4个机构 (瑞典3个，挪威1个）评选。1901年12月10日即诺贝尔逝世5周年时首次颁发。诺贝尔在其遗瞩：“该奖应授予在物理学、化学、生理学与医学、文学与和平领域内在前一年对人类做出最大贡献的人”。由此看来，我的“生命周期双S曲线规律”的发现完全符合其授奖要求。
先说说我的科研成果有资格荣获诺贝尔生理学或医学奖的最大理由——从“DNA双螺旋结构”的发现到“生命周期双S曲线规律”的发现。为什么我要这样说？那是因为我是继J.沃森和F.克里克发现“DNA双螺旋结构”之后发现了“生命周期双S曲线规律”。而这两者的先后发现，在我看来就是《现代生物学》（分子生物学）从形成走向成熟的最大标志。因为它们解决了《现代生物学》（分子生物学）两大重要方面问题：一个是本质问题，另一个是规律问题。我们知道一门学科要称是一门成熟学科就必须回答这门学科研究对象的本质和规律问题。因此，它们在《现代生物学》（分子生物学）理论中占有非常重要的地位。“DNA双螺旋结构”构成了“人类基因组”，而“人类基因组”的形成及其复制与表达的过程就是遵循“生命周期双S曲线规律”。所以，这两者之间的密切联系是不言而喻，并且它们在现代生命科学的重要性可想而知。前两者沃森和克里克的“DNA双螺旋结构”和桑格的“基因组学”都已经获得诺奖，有的还两次获得诺贝尔奖，因此，“生命周期双S曲线规律”也应该获奖。现将“生命周期双S曲线规律” 的发现及其增长理论的形成过程简单表述如下:
《论生物进化与生物发生的基本规律——对人类基因组的形成及其复制与表达过程的系统研究》。首先提出人类（生物）基因组的生物基因二向性理论，即人类（生物）基因组是由纵向生物遗传基因，即X1,X2,X3，⋯⋯Xm，⋯⋯XM（一般共同信息、主要来源于生物长期进化，并存储于非编码基因片段中，主要在胚胎孕育时期进行表达）和横向生物遗传基因，即Y1,Y2,Y3，⋯⋯Yn，⋯⋯YN（特殊差异信息、主要来源于亲代短期杂交，并存储于编码基因片段中，主要在生长发育时期进行表达）两组生物遗传基因所构成，这两组生物遗传基因的杂交，用生物数学语言表示就是矩阵分布，是生物遗传基因矩阵分布定律发现的生物学基础。从而导致“生物遗传基因矩阵分布定律”被发现，通过这个定律从理论上讲可以确定生物进化度和分化度，它也是生物基因组形成的生物学基础，它与海克尔“生物发生律”（生物重演律）形成对应关系。生物基因组中这两组生物遗传基因信息在生物发育过程中的先后进行表达，这是“生命周期双S曲线”产生的生物学基础。用生物数学语言表示就是前者胚胎细胞（胚胎干细胞）增长和分化过程，形成第一条S曲线（其基因表达产生的蛋白质无很强的特异性，抗原性弱）；后者组织细胞（组织干细胞）增长和分化过程，形成第二要S曲线（其基因表达产生的蛋白质有很强的特异性，抗原性强）。两者的结合从而构成生命周期双S曲线，表明人类（包括哺乳动物）生长发育过程遵循“生命周期双S曲线规律”。但低等生物由于进化层次低，没有形成完整的纵向生物遗传基因或横向生物遗传基因，其基因组遗传基因的复制与表达过程没有出现典型的二次发育过程，因此它们的生长发育过程就不遵循双S曲线规律（例如像细菌和真菌呈指数增长、线虫等生物呈S曲线增长等等）。
《论生物进化与生物发生的基本规律——对人类基因组的形成及其复制与表达过程的系统研究》由上述内容可以看出这篇论文中重点讲了两个定律（规律）：一是“生物遗传基因矩阵分布定律”；二是“生命周期双S曲线规律”。这两个定律（规律）相互之间存在密切的联系。不过我在此要说明的是，在发现“生物遗传基因矩阵分布定律”之前我就于1983年发现了“生命周期双S曲线规律”。当时发现生命周期双S曲线规律完全是靠对人体生长发育的全过程（胚胎孕育时期和生长发育时期）进行观察分析得出结论。
从细胞（细胞核）扩增上进行考察，就发现了“人体生长发育的双S曲线规律”。过去人们只是从人体生长发育过程观察人体生命周期过程。我认为这样很难得出人体生命周期双S曲线规律结论。而从细胞(细胞核)或者现在说的基因组层次进行分析就会得出人体生命周期双S曲线规律的结论。因此，从不同层次和不同角度看这个问题，得出的结论是不一样的，所以过去人们在解释人体（包括哺乳动物）生命周期用S曲线规律解释生命周期也就不奇怪了，但现在就必须进行修正。因为人体（包括哺乳动物）有二次发育分化的过程。一次是在胚胎孕育时期，另一次是在出生后的生长发育时期。这两个时期的细胞增长类型是不一样的，一个是胚细胞（胚胎干细胞）的增长和分化过程，另一个是体细胞（组织干细胞）的增长和分化过程。下面我们就来分析它们是如何生长发育（增长）的。
根据细胞生物学和基因的分子生物学，我们把人体（包括哺乳动物）细胞的增殖过程，可分为两个阶段，一是胚细胞增殖分化阶段，二是体细胞增殖分化阶段。细胞无论生长到那个阶段。细胞核核酸含量是不变的，也就是细胞里的DNA含量是不变的，这可以理解为其基因组是不变的。依据以上观察，我们不难看出，人体（哺乳动物）的生命周期过程就是人体（哺乳动物）的生殖分化与生长发育过程。通过对人体（哺乳动物）胚胎干细胞和组织干细胞增长过程的细胞动力学进行分析，我们发现：
首先，人体（哺乳动物）从其受精卵（基因组）开始，一步一步地进行分裂，即：一分为二，二分为四，四分为八，八分为十六，十六分为三十二，三十二分为六十四，……，最后到桑葚期；这个过程我们将其称为人体（哺乳动物）胚胎干细胞（基因组）的“加速增长期”或称人体（哺乳动物）胚胎干细胞的“指数增长时期”。之后到了二胚层、三胚层时期，接着就是各种胚胎干细胞进行结构与功能分化，有的胚胎干细胞开始分化形成胎儿的大脑神经细胞、有的胚胎干细胞分化形成胎儿的四肢骨骼细胞、有的胚胎干细胞分化形成胎儿内脏细胞、有的胚胎干细胞分化形成胎儿各种血管组织细胞……等等。随着胚胎干细胞分化过程的进行，这时的胚胎干细胞（基因组）数量的增长开始趋向缓慢，出现“负指数增长”即“对数增长”，最后形成“胎儿”。出现人体胚胎干细胞（基因组）增长的“饱和现象”，并因此构成人体胚胎干细胞（基因组）增长的逻辑增长趋势。由此我们可以清楚地看到人体完成了第一个“逻辑增长过程”。出现第一个“S型增长曲线”。人体（哺乳动物）在进行生殖与发育过程时，第一阶段进行的是胚胎干细胞（基因组）的增殖，从细胞裂变时起，进行指数增长时总是会出现拐点的。假如不出现拐点，那么，胚胎干细胞（基因组）就会不断地指数增长下去，其生物基因组的复制过程就会趋向无穷大，最终会出现什么结果呢？它必然会出现巨大的胚胎干细胞体（基因组复合体）。并且你可以想象它长多大就可以有多大。然而，这是一种荒唐的结果。实际上是不可能出现的。从正常的人体（哺乳动物）生殖与发育过程上看并没有出现上述情况，而是胚胎干细胞随机性地进行了结构与功能的分化与调整。通过生物发生过程最终形成了人体（哺乳动物）“胎儿”。因此，出现拐点是必然的，是一种逻辑的选择。正是因为这种选择导致人体（哺乳动物）生长的第一个S曲线增长过程的出现。例如人类，这个过程一般是10月左右时间。
然后，随着“新生儿”的诞生，新的人体（哺乳动物）生物规范的确立，人体（哺乳动物）又向一个新的阶段开始迈进。这时人体（哺乳动物）内各个系统在新规范的控制和调节之下，各个系统组织内的组织干细胞（基因组）又分别开始进行增殖生长，起初其增长速度是缓慢的，但到了青少年“青春发育时期”，人体（哺乳动物）各大系统组织内的组织干细胞（基因组）增长速度又开始明显加快，出现加速增长势头，呈“指数增长”。这也是一个人个体发育过程中出现的“典盛时期”。这个时期的出现意味着人体作为一个规范的生命系统进入了一个加速增长时期。这个时期人体的神经系统、内分泌系统、骨骼系统、运动系统、呼吸系统、免疫系统等等均进入了一个最佳状态。随着这个时期的结束，人体又开始进入到一个发育成熟状态，出现性成熟。各系统内的组织干细胞（基因组）的增长开始进入“负指数增长”时期，即出现对数增长期，形成拐点。各系统内的组织干细胞出现特化现象。随后，随着人体向中老年发展，各系统内的组织干细胞（基因组）增长又开始趋向于“零增长”，进入饱和状态，各系统内的组织干细胞出现老化和退化现象。最后人体开始走向衰老消亡。由此我们不难看到，人体（哺乳动物）从“新生儿”诞生时起一直到衰老消亡，这个阶段又完成了一次“逻辑增长过程”，出现第二个“S型增长曲线”。第二阶段进行的是人体（哺乳动物）各系统组织内组织干细胞的增殖，组织干细胞的增殖起初也是一个指数增长的过程。然而，组织干细胞的增殖也不可能长期指数增长下去，如果只增殖不分化、不特化，体细胞的增长也将趋向无穷大，最后这个人体（哺乳动物）就会长成为一个巨大的生物体（难以想象的巨人），并且是没有进行有效分化、有效发育的生物体，同时也是一个青春常在，发育不全的生物体。你也可以想象他能长多大就可以长多大，这种结果也是不存在的，同样是荒唐的。因为人体（哺乳动物）从幼体新生儿时起就开始生长发育并向成体转化，进行了人体（哺乳动物）结构与功能的分化，最终导致性成熟，同样也出现了组织干细胞（基因组）增长的拐点，出现负指数增长并符合逻辑地向中老年方向发展，最后衰老消亡。从而导致人体（哺乳动物）生长第二个S曲线增长过程的出现。例如人类，这个过程一般是100年左右时间。但由于人们的生活环境、生活方式、生存状态、医疗技术水平等等方面的差异，还有包括个体的心情、社会、心理、疾病、情绪等因素导致人的寿命会有一定程度的不同。
我们把第一次完成的S型曲线增长过程称为非常规增长过程，而将第二次完成的S型曲线增长称为常规增长过程，前者没有规范，后者有规范；前者没有特异性，后者有特异性；前者胚胎干细胞分化是随机性的，后者组织干细胞分化则是确定性的。这两个增长时期的结合构成人体（哺乳动物）全部生命周期过程，而人体（哺乳动物）整个生命周期过程则表现为一个连续的“双S型增长曲线”，由此完成人体（哺乳动物）从“受精卵子”开始到“胎儿”形成再从“新生儿”诞生到最后“衰老消亡”整个生命周期的全部过程。这个过程遵循“生命周期双S曲线规律”。
基因组组成成份包括纵向生命遗传信息和横向生命遗传信息表示如下：
X表示基因组内纵向生命遗传信息（X1,X2,X3⋯⋯Xm，⋯⋯XM)，从低级到高级形成一组序列，现在知道这些基因信息主要存储于非编码基因中；
Y表示基因组内横向生命遗传信息(Y1,Y2,Y3⋯⋯Yn，⋯⋯YN)，从简单到复杂形成另一组序列，现在知道这些基因信息主要存储于编码基因中；
这就是我提出的生物遗传基因二向性理论的核心内容，正是基于对基因组形成过程的独特认识、思考和研究，才导致我发现了“生物遗传基因矩阵分布定律”、“生命周期双S曲线规律”。并由此提出“生物周期双S曲线增长理论”。我认为这些定律（规律）发现和提出都是在“基因组学说”基础上产生的，它们的产生将对基因组学说理论的丰富和发展起到一定的促进作用。将对现代生命科学的发展发挥一定的影响。这种影响不仅仅局限于生物科学界，还扩展到社会科学界，并创建“生命科学大系统理论”，而这个“生命科学大系统理论”的建立将对整个科学技术体系的变革产生广泛深远意义的影响。
我认为该篇论文与发表在1953年国际著名《自然》（Nature）杂志上的《DNA双螺旋构》(J.D.Watson, F.H.C.Crick.Molecular structure of Nucleic acid ：A structure for Deoxyribose Nucleic AcidApril 25, 1953(2),Nature(3),171, 737-738)堪称“姊妹篇”，其重要性是不言而喻。为什么说它们是姊妹篇？从“DNA双螺旋结构”组成“人类基因组”，再从“人类基因组”复制与表达过程遵循人类“生命周期双S曲线规律”，这其中的联系是“生物遗传基因矩阵分布定律”，它们是必然的统一过程，是符合自然的逻辑选择过程。所以这两篇论文堪称“姊妹篇”一点也不为过。《DNA 双螺旋结构》1953年发表在英国《Nature》期刊的一篇短小文章并开启了《分子生物学》时代，说明该论文的发表标志着《分子生物学》的诞生。而《论生物进化与生物发生的基本规律——对人类基因组的形成及其复制与表达过程的系统研究（生命周期双S曲线规律）》发表，则预示着人们可以从分子水平上揭示生命的本质及其演化与发育规律开始，并使《分子生物学》理论走向成熟。根据这些规律可以解决一系列生命科学的理论与实践问题，因此，也意味着生物学进入以分子层次破解生物学难题的现代生物学阶段。
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