前 言
随着现代生命科学的发展，人们已经清楚地认识到生命是运动、变化和发展的。生命的进化与分化、遗传与变异、生殖与发育等等过程具有一定的相关统一性。现在，随着人们对人体生物基因组及其生物遗传信息的深入研究，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”。而生物进化与分化、遗传与变异和生殖与发育过程就是这部“生命之书”或“生命蓝图”的不断写作、不断绘制、不断复制、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、不断实现与不断选择过程。现代生命科学发现，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有秩序在时空秩序中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。由于我们人类生长发育过程可以看成是整个生物系统进化的一个短暂而迅速的重演，因此我们认为揭示了人类的生长发育过程的基本规律，也就可以揭示整个生命系统的演化过程的规律。正像书名副标题所显示的那样，我们的专著就是一部“从DNA双螺旋结构到生命周期双S曲线规律”论述分子生物学的学术专著。这两方面构成分子生物学理论框架结构的基础。我们认为，从演化生物学上看，生物（人类）基因组从形成（起源）时起，就开始存储两类信息，一类是纵向遗传基因信息（种系遗传信息），一类是横向遗传基因信息（个体遗传信息），这两类信息其中一类是无特异性；另一类是有特异性。这两类信息的存储过程就相当于写作“生命之书”的过程。
这部“生命之书”写好之后如何阅读和解释，则要靠发育生物学来处理了，发育生物学就是用于阅读和解释“生命之书”意思的一门学科。我们的“生命周期双S曲线理论”就是发育生物学的重要核心理论之一。发育生物学有个很著名的海克尔重演定律。意即“个体发育过程是种系发育过程的短暂而迅速的重演”。也就说个体发育过程，包含种系发育过程。这反映出种系遗传信息与个体遗传基因信息是不可分离的，存在的形式用数学语言表达就是矩阵分布。用生物学语言表达就是杂交状态。个体发育就是种系基因与个体基因的矩阵交叉表达。即从低级到高级，从简单到复杂形成一个矩阵分布系列。而用当代分子生物学理解就是生物遗传基因矩阵分布定律。这个基因组两组遗传信息表达之后所形成的生命发育过程应遵循“生命周期双S曲线规律”。这就是从分子生物学水平上对“生命之书”的理解。我们认为“DNA双螺旋结构（基因组）理论”与“生命周期双S曲线理论”具有一种必然的内在联系，这个联系的中介就是生物基因组“遗传基因矩阵分布定律”。本书的中心逻辑思想是：“从DNA双螺旋结构发现，导致生物基因组理论产生；再从生物基因组遗传基因矩阵分布定律的发现，导致生命周期双S曲线理论的产生”。它们都是一脉相承，相互联系的高度统一自然过程。生物演化与分化就是一个写作与分类“生命之书”的过程；而生物遗传与变异就是一个复制和修改“生命之书”的过程；而生物生殖与发育就是一个解读“生命之书”的过程。三者都是围绕着“生命之书——生物基因组”展开的自然“写作与分类——复制和修改——阅读和解读”活动过程，整个生物演化的历史就是一个“生命之书”的“写作与分类——复制和修改——阅读和解读——再写作与分类——再复制和修改——再阅读和解读……”过程。自然界就是这样一部“生命之书”接着一部“生命之书”的写作、分类、复制、修改、阅读和解读，每写好一部“生命之书”就意味着一个生物物种的形成，从而形成了丰富多彩的生物世界。这就是一个新的更加广义的“生物遗传信息传递中心法则”。它反映了生物系统是一个高度统一的生命信息传递网络系统。据此，我们认为加强对人类基因组（生命之书）的形成及其复制与表达过程的系统研究，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。总之，在整部书中，除了介绍常规现代生物学知识之外，我们还从现代生物学角度，利用生物数学（生物计量学）、生物物理学和生物化学的方法对生命科学理论四大方面的重要内容全面进行了系统分析思考和研究。本书的创新之处就是：首先，对人体或生物体的新陈代谢一般均衡现象进行分析，发现生物新陈代谢一般均衡定律，并以此了解生物新陈代谢同化与异化过程的相互关系，提出新陈代谢指数概念。新陈代谢一般均衡定律贯穿于生物演化与分化、生物遗传与变异、生物生殖与发育等等生命活动全过程，它就相当于写作生命之书的一支笔。其次，通过对生物演化与分化过程进行研究，发现生物演化的自然选择规律、并提出演化均衡指数，这就相当于写作生命之书；再对人类基因组遗传信息的矩阵分析指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，一类是纵向生命遗传信息；另一类是横向生命遗传信息。此两类信息的杂交重组遵循一定的分布规律。据此，提出生物进化的遗传信息矩阵分布定律。第三、通过对生物遗传与变异现象的分析研究，在生物经典遗传学定律的基础上又发现了“生物（种系与个体）遗传的自由分离与组合定律”或称生物（系统与个体）遗传基因杂交概率分布定律；最后，通过对人体生殖与发育过程的系统观察及细胞（基因组）增长的动力学分析，又发现人体在生殖与发育过程中出现两种类型细胞增长：一种是胚细胞（胚胎干细胎）的增长（增殖与分化）；另一种是体细胞（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，因此，我们认为人体生长（生殖与发育）过程遵循生命周期双S曲线规律。通过对人类基因组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；而在组织干细胞增长（基因组复制）时期则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。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。这是我们针对生物生长与发育现象，突破了马尔萨斯的“指数生长曲线”（这条曲线只适合于解释细菌、真菌等微生物的生长繁殖过程）和威尔霍斯特的“S曲线生长”（这条曲线只适合于解释线虫和蛔虫等软体动物和植物的生长繁殖过程），发现了“生命周期双S曲线生长规律”（这条曲线适合于解释包括人类在内的一切具有二次发育的动物的生长繁殖过程），提出一套完整的“生命周期双S曲线增长理论”。因此，整个“生命周期双S曲线增长理论”大厦是建立在生物基因组的两套生物遗传基因信息之上：“一套是纵向生物遗传信息（一般共同信息、种系遗传信息、非编码基因信息），另一套是横向生物遗传信息（特殊差异信息、个体遗传信息、编码基因信息），这两套基因不是独立存在于生物基因组中，而是相互联系，相互交叉存在于生物基因组中，随着基因组非编码区基因与编码区基因结构与功能的不断变化和调整生物也就演化出各种各样的生物种类”。从马尔萨斯指数曲线增长规律到威尔霍斯特S曲线增长规律再到双S曲线规律增长规律，它们也是一脉相承的，是对生长规律的不同阶段认识的提升。而生命周期双S曲线规律则是对马尔萨斯指数曲线增长规律与威尔霍斯特S曲线增长规律的突破与发展。因为这是从规律上对前人所做工作的突破和创新。所以它们在生命科学的意义和科学价值上与前人的工作是同等重要的。这套理论不仅适用于解释生物界生物生长发育过程，而且还适用于解释科技、经济和社会等等事物的发展过程。
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