发布时间:2023-10-12 17:42:37
绪论:一篇引人入胜的混沌现象,需要建立在充分的资料搜集和文献研究之上。搜杂志网为您汇编了三篇范文,供您参考和学习。

按理来说,周京生应该是一个很长情很恋旧的人,即便喜新,但也不应该忘旧。但周京生隐藏了那些旧日情结,或者,感情在周京生看来,本就唾手可得。
周京生,如同生长在这座城市的其他温带生物一样,软绵绵又倔强,没人能更改。
到底什么是惺惺相惜的温暖?每一次的温暖,其实都是一次降低自己的索求。
不是自己想要的,也不是你能给的。
3: 2
一个人太容易得到另一个人了,慢慢地发现得到的并不是什么好货色,弃了又可惜,于是就把这根鸡肋留着,整天纠结来,纠结去,摆着看看或者时常靠近它嗅嗅,想吃又不知道如何烹制它。
大部分人需要的爱情是什么样的?
大部分人都不懂得爱情,我们都想缔造一次成功的爱情,而成功的爱情的结局是什么?结婚,生子,组建家庭,继续为生存奔波,我们时刻都在寻找爱情给我们带来的那份安逸稳定的感觉,与此同时,我们时常惶惶不安。爱情来得如此激烈,我们把能用上的情绪都用上了。
以为将许多人囤积起来,这样即便爱情在最贫瘠的时候,也不会将自己饿死。用心去爱一个人和用手段去爱一个人是不一样的,爱情即便可以吃,一些人总是在撑死的边缘。
我们在爱情里总会遭遇许多的现象,爱情的混沌现象,便是其中一种。爱情的异端就像蝴蝶的翅膀,随意扇扇,两个人的世界便会发生翻天覆地的变化。
3:3
城市很小,相遇却很曲折,需要双方走出很长的路。既然苏小麦已然决定为这个叫周京生的男人金盆洗手,于是苏小麦搬去了山顶上的房间,做起了周京生的邻居兼女友。苏小麦认真地收拾完自己的房间,深蓝色绣着荷花边的窗帘,红色的沙发,紫色的床单和被套,这些颜色浓烈得很不和谐。但此时苏小麦觉得这样的张扬和热烈,也恰到好处。
黄昏的时候,起风了,周京生前往外地出差,还未回来,煲完粥,犒劳了自己的胃,心里又暗自地想,这是不是又一次的饥不择食。
难道爱情里有规律可循?爱情永远都没有规律可循,爱情本身就是一种突发状况。
苏小麦的突发状况是,单身已久,让单身见鬼去吧。周京生的突发状况是,有总比没有好。男人在爱情里总是带着一股壮士的激情的,甚至还有些暴徒的得意,宁可错上百千,也不要放过一个。女人们,则更懂得见好就收。
3:4
你喜欢对方是什么样的?安静,还是疯狂的?
安静的爱情静默地生长,在一个微风徐来的早晨,彼此醒来,相互道好,刷牙,洗脸,吃早餐,然后一起挤上一辆开往城市中心的公交车,到站的时候,微笑着挥挥手,过着这个世界上再也平凡不过的琐碎生活。
一段疯狂的爱情,总是在必要和不必要的时候,什么都做了,甚至幻想过无数次生离死别。我们被我们臆想出来的“浪漫”和“完美主义”害惨了。
3:5
夜里收到一条短信,VV发来的,“晚安,宝贝”。苏小麦诧异,笑笑,也许喝醉酒,乱发的。在苏小麦的印象里,这个叫VV的男人,爱画油画,爱拍照,从法国留学回来,自己开了一家电梯公司,又继承父亲的水果行业,沉默寡言,和三条狗生活在杭州。
有一次苏小麦开玩笑地问候,“你的狗能活多长时间?”
“能够活上十几年吧”
“那可真好,比七年之痒长多了。”
中图分类号:G442 文献标识码:B 文章编号:1671-489X(2012)06-0027-02
Research on Bifurcation and Chaos Phenomenon of Student’s Psychology during High School Teaching//Wang Wei, Song Yuling
Abstract Bifurcation and chaos phenomenon derive from butterfly effect and mainly lie in nonlinear system. It is a nonlinear phenomenon that is orderliness in a big range, on the contrary is out of order in local area. During modern high school teaching, student’s psychological varieties present bifurcation and chaos rules. It is an important prior condition to master this phenomenon, and then lead students to study specialty courses well correctly. So, it’s very need to analyze, research and discuss student’s psychological variety.
Key words high school teaching; psychology of high student; bifurcation; chaos
Author’s address School of Mechanical and Electric Engineering, Northwest A and F University, Yangling, Shaanxi, China 712100
教师是一个神圣的职业,肩负着培养祖国栋梁之才的历史重任,因此教师在教学中的地位尤为重要且起到举足轻重的作用[1-2]。教师如何发挥自身的潜能,引导学生在学习过程中向积极的方向发展便成为教师教书育人的基本要求。为了贯彻落实总书记在庆祝清华大学建校100周年大会上的重要讲话精神和教育规划纲要,进一步深化本科教育教学改革,提高本科教育教学质量,大力提升人才培养水平,教育部、财政部决定在“十二五”期间继续实施“高等学校本科教学质量与教学改革工程”,该工程的实施是高校教师发挥教学引导作用的有利契机。
现代高校专业课教学中普遍存在学生厌学的现象,要找出该现象的根源,使教师在教学过程中起到正确的引导作用,就要分析现代学生的心理状态[3-4],尤其是90后学生对待学习的态度、人生观与价值观,进一步明确教师与学生在教学过程中你中有我、我中有你的相互依存关系,充分了解学生,掌握学生心理变化规律,做到知己知彼,才能在教学中立于不败之地,对“十二五”规划期间的高校教学改革起到积极的推动作用。
1 高校学生心理变化的分叉与混沌现象剖析
高校学生在4年或5年的学习过程中其学习心理并不是一成不变的,可以把这整个学习过程的心理变化看成一个非线性系统,它具有一定的非线,即分岔与混沌。对于刚刚从高中升入大学的学生而言,一切都是新的,实现了进入大学梦想的他们开始全新的大学生活,对大学的学习生活怀有一种神秘的感觉,因此学习兴趣十分浓厚,这是心理变化的第一个阶段,此时所学习的课程还未涉及专业课,停留在基础课阶段。随着学习内容的深入,课程的难度加大,一部分学生适应了新的学习生活和学习内容,显得游刃有余,而另一部分学生的心理状态就会发生某些变化,呈现初步的厌学状态,主要原因是由于学习态度不端正,社会不良风气和价值取向的影响。但此时在教师的耐心辅导下,课余时间的悉心关怀下,会再激起学生的学习兴趣,使学生的心理状态向正确的方向发展。这是高校学生心理变化的第二个阶段,初步厌学阶段。前两个阶段表现为具有明显的规律性,心理的演化过程出现分叉点,即对学习的态度从感兴趣演变为两类,一类是适应新的学习内容,另一类是初步厌学状态。这个分叉点的出现在大学的二年级。
另一个分叉点出现在大学的三年级,正是专业课学习的良好时机,此时学生心理变化的波动最大,具体体现为3个方面。1)适应新的学习内容的学生的心理变化可以分为两类:①可能由于家庭、爱情、社会不良因素等的影响反而产生厌学心理;②继续对专业课学习产生浓厚的兴趣,心理变化沿着正确的方向发展。2)处于初步厌学状态的学生的心理变化也可以分为两类:①心理变化出现转折,热爱专业课学习;②厌学心理更加恶化,产生放弃学业的想法。3)由以上两个方面的学生心理状态还可以演变为另外一种心理变化,即盲目的心理状态。该类学生表现为对待学习和其他任何事情均无兴趣,不知道自己每天应该做什么。
图1是某班级全体学生心理状态变化规律的统计曲线,可以充分说明以上所分析的心理特征。从图中可以清楚地看出高校学生的心理变化规律,即从学生整体上来看其心理变化是有规律可循的,通过每一个分叉点学生的心理就会出现分歧,但就个体而言,究竟属于哪一个类型却是随机的,可以转化的,因而是混沌的。这充分说明该系统的非线性,非线性控制理论对教学改革具有一定的借鉴作用。
2 学生心理变化规律对教学改革的启示
根据以上分析,在教学改革过程中应该高度重视学生心理的变化特点,结合学校自身特色制订具体的改革措施,详细的措施制订过程中应该充分借鉴非线性控制理论,将其与改革的具体内容相融合,从而进一步提高教学质量,推动教学改革向成功的方向发展。下面提出几点将非线性控制理论与教学改革相融合的建议。
1)分叉控制是非线性控制重要内容,有效控制分叉点可以控制非线性系统的运动规律,因此在教学改革过程中要高度重视学生心理变化的分叉点,即大学二年级和大学三年级,在分叉点处加强对学生的心理健康教育,使其向正确的方向发展,就可以充分掌握学生的心理状态,有效提高教学质量,分叉点处的心理教育所起到的作用要远远大于其他时期。
2)就学生个体的心理变化而言是混沌的,随时都有可能发生转化与演变,因此在教学中应该随时关注思想波动或学习成绩下降较大的学生,及时给予心理疏导,使其向健康的方向发展。
3)学生心理变化的分叉控制方法不可能100%改变学生的心理状态,对于该种控制方法不起作用的学生不能采取置之不理的态度,要抱着挽救学生的态度,在班级树立良好的学风、班风,用班级学生集体的力量去感化他,从而使其心理健康发展,教学质量得以提高。
3 结论
全文分析了高校教学中学生心理的变化规律,指出其实质是非线性的,将非线性控制方法与教学改革有效地融合在一起,并给出具体的建议与措施,对现代高校教学质量的提高起到积极的推动作用。改革需要强大的理论来支撑,本文正是出于此观点,建立了以分叉控制理论为依据的教学改革模式,为“十二五”规划期间的教学质量工程提供理论依据。
参考文献
[1]汤放奇,李茂军.构建优质专业基础课程群的研究与实践[J].中国电力教育,2010(24):111-113.
【中国分类号】R587.1【文献标识码】A【文章编号】1044-5511(2011)11-0464-03
2型糖尿病(type 2 diabetes Mellitus,T2DM) 为临床常见疾病,其主要病理生理改变为靶组织(主要为肝脏、肌肉)的胰岛素抵抗伴胰岛素分泌不足。其中, 胰岛素信号转导障碍在发病机制中起着重要作用。最近笔者主持一个关于2型糖尿病神经病变(diabetic peripheral neuropathy,DPN)科研项目,发现奇特的现象:部分患者在治疗过程中随降糖药或胰岛素剂量增加血糖会出现时升时降, 甚至有不可预测的杂乱情况。结合临床检验,考虑跟胰岛素信号网络重构的作用相关。本文所用的中医药方主要为桃核承气汤合增液汤加减,包括桃仁12,生地18,黄芪20,麦冬12,玄参20,地龙12,大黄9,甘草6;如有水肿加茯苓、猪苓;如情绪不稳加郁金、白芍;如有痰结加夏枯草、鳖甲。下面一一说明。
一、典型病例
病例一 梁某某,女性,53岁。患糖尿病十三年,并发DPN,自述辗转多家医院,曾采用先后服用多种降糖药(包括消渴丸、二甲双胍、格列齐特、格列吡嗪、吡格列酮等)联合口服以及注射混合胰岛素、口服中药等治疗,效果欠佳,空腹血糖(FBG)一直维持在12mmol/L左右。自述曾调整上述药物剂量、甚至停用药物,检测空腹血糖仍位于12mmol/L。到本科就诊后,笔者予睡前皮下注射甘精胰岛素联合二甲双胍、吡格列酮口服,并按五天一次检测血糖后调整甘精胰岛素剂量,连用一个月,空腹血糖仍维持在11-12 mmol/L,糖化血红蛋白14%;笔者加用中药,同时调整甘精胰岛素等剂量,一个月后,患者空腹血糖才降至5.8 mmol/L,糖化血红蛋白从14%降到9%。
病例二李某,男,59岁。患糖尿病十年,并出现糖尿病视网膜病变和DPN。曾先后服用消渴丸、二甲双胍、格列齐特、格列吡嗪、罗格列酮、诺和龙等多种降糖药联合治疗,血糖控制不良,空腹血糖在16-18mmol/L以上,餐后2小时血糖(2hBG) 20mmol/L以上。考虑继发性药物失效,予睡前皮下注射甘精胰岛素联合阿卡波糖、吡格列酮口服,并五天一次调整甘精胰岛素剂量,经十五天后空腹血糖降到9.1 mmol/L,甘精胰岛素剂量加4U,五天后FBG升到13mmol/L,嘱病人控制饮食,加服中药,再五天后,血糖再升到17mmol/L,病人有所忧虑,安慰病人,仍调整中西药量。继续治疗半月,病人出现低血糖(3.8 mmol/L),减少甘精胰岛素用量2U,FBG又升至9 mmol/L,后一个月不断调高调低药量,FBG终于稳定在5.5-6.5 mmol/L。
类病例二的患者发现有5人。起始笔者以为患者饮食控制不良,后调查并非如此。这些患者的血糖并不是直线下降的,呈阶梯化;甚至某个时期用药血糖不降反升,或血糖值上升下降不规则;治疗要足够长时间才可获得较理想的效果。
二、混沌现象[1]
借用物理学的术语,这些患者的血糖值混乱可称为混沌现象。非线性系统在它演化过程中表现出多样性、复杂性和不可预测性――混沌现象。李天启认为混沌指决定性的混乱,决定性是指非线性系统内动力学作用过程所致,混乱是自组织结构发展到一定阶段所出现的宏观无序性。由于系统偏离平衡态而出现,越接近稳态则出现混乱。混沌现象广泛存在于宇宙、自然界、生物界和人类社会中。人的血糖值存在阶段性域,每个相当一个稳态,但不同人稳态有所差异,所以部分人出现血糖值混沌现象。从这点来说,人的血糖值调节是一个开放系统。可以用相空间概念和奇异吸引子来研究混沌,以找出混沌中有序。格拉斯把混沌用于医学研究,提出动力疾病的概念。研究疾病产生分叉和出现混沌的参数条件,对控制和治疗该类疾病很有意义。
三、胰岛素信号网络
1、现代医学关于糖尿病描述[2]。糖尿病是由遗传和环境因素共同作用引起的一组以糖代谢紊乱为主要表现的临床综合征。胰岛素分泌、胰岛素作或两者同时存在缺陷引起碳水化合物、脂肪、蛋白质、水或电解质等代谢紊乱,临床以慢性(长期)高血糖为主要共同特征。2型糖尿病从胰岛素抵抗为主伴胰岛素分泌相对不足到胰岛素分泌不足为主伴胰岛素抵抗所致,存在明显的异质性。大多数2型糖尿病为多个基因及环境因素共同作于不同的糖代谢环节。(1)胰岛素抵抗跟胰岛素底物IRS1/IRS2、葡萄糖转运蛋白、解偶联蛋白等相关;(2)胰岛素分泌不足跟胰岛B细胞功能缺陷、环境等相关。
2、胰岛素信号对细胞的多向性效应[3]
3、2型糖尿病胰岛素信号转导途径[4](1) PI3K信号转导途径 胰岛素的代谢功能主要通过这条途径。PI3K是一种脂质激酶,在介导胰岛素的代谢效应中起关键性作用。PI3K由一个分子量为85kDa的调节亚基(P85)和一个110kDa的催化亚基(P110)组成,前者与IRS结合,后者催化细胞膜上磷脂酰肌醇(PI)的磷酸化。静息状态时P85对P110起抑制作用,在胰岛素刺激下,IRS与P85相结合,其抑制作用解除,P110即活化。PI3K激活后,促使PIP、PIP2或磷脂酰肌醇三磷酸(PIP3)的生成,这些产物被认为是胰岛素和其它生长因子的第二信使,与含有PH区段的下游分子结合,将信号下传。PIP3尤为重要,是介导胰岛素PI3K依赖的生物学效应的主要介质。PIP3可直接与PI3K的下游信号分子结合,通过多种机制介导此处的信号转导,如调节它们的催化活性;通过构象的改变,使磷酸化位点暴露,促使靶分子向细胞膜集聚形成特异性信号复合体。PI3K下游的信号分子为3-磷酸肌醇依赖的蛋白激酶(PDK)(有PDK1及PDK2两种)以及蛋白激酶B(PKB)。PKB可被PDK1及PDK2磷酸化而激活,为PI3K通路中的关键分子,可产生多种生物学效应,如糖原合成、蛋白合成、葡萄糖转运、抗脂解、抑制细胞凋亡等,并介导β细胞的生存通路,与β细胞生长、增殖、分化、凋亡等密切相关。现知非经典的蛋白激酶C(aPKCs) 也可被PDK激活并参与葡萄糖转运及蛋白合成。(2) Ras MAPK信号转导途径 Ras是分子量为21kDa的锚定在细胞膜上的三磷酸鸟苷(GTP)结合蛋白, 在细胞生长信号的传递中起着关键性的作用。当Ras与GTP结合时为有活性状态,参与信号转导,若与二磷酸鸟苷(GDP)结合时则处于无活性状态,信号传递中止。在胰岛素信号转导过程中,Ras可沿两条通路被激活:①活化的IR激活IRS蛋白,后者将信号传至适配蛋白生长因子受体结合蛋白2(Grb2),后者再与信号蛋白GDP 、GTP交换因子(简称SOS)相互作用,SOS进而激活Ras。②IR不经过IRS蛋白,直接使信号蛋白Shc的酪氨酸磷化,Shc再与Grb2相结合,经SOS激活Ras。Grb2含有一个SH2区段,与上游的IRS或Shc上的磷酸化酪氨酸结合,此外还有2个SH3区段,与下游SOS上两个富含脯氨酸的部位相互作用,继而SOS转移至细胞膜处,与Ras相互作用,在其催化下,无活性的GDP Ras即转变为具活性的GTP Ras。
本文为全文原貌 未安装PDF浏览器用户请先下载安装 原版全文
活性Ras激活Raf 1激酶,后者使丝裂原激活的蛋白激酶(MAPK)的激酶(MAPKK,也称MEK)上两个丝氨酸磷酸化而被激活。MEK再通过磷酸化效应激活MAPK,又称“细胞外信号调节的激酶”(ERK),后者再激活90kDa的核糖体S6激酶(p90rsk)。MAPK和p90rsk参与转录因子的磷酸化激活过程。另一方面,胰岛素信号系统也可通过抑制某些转录因子转位到细胞核内而抑制有关基因,可参与抑制细胞凋亡。
四、计算网络与胰岛素信号网络类比
计算机网络[5]是计算机与通信的相互了结合,从网络拓扑结构分类为:(1)集中式网络,(2)分散式网络,(3)分布式网络。显然信中器或复用器式的集中式网络跟胰岛素信号网络相似性更大。
而两者显然有不同的地方:(1) 材质不同,计算机网络以电子器械为基础,而胰岛素信号网络以生物物质为基础。(2) 通信方式不同,计算机网络以协议作为通信基础,采用握手方式通信,而胰岛素信号网络以信号转导、生物化学反应作为通信基础,且以反ZZ方式通过神经调节干预。
尽管如此,并不妨碍以计算机网络作为胰岛素信号网络的模拟,而图论[6]是研究网络图形强有力工具,如前面所示的胰岛素信号转导图,这些作用点途径正好用图形来描述,信号作用途径正好是图的连通性。矩阵是研究图的一种有力工具,特别是利用计算机来处理有关图的算法时。有向图的集合中元素的关系R表示集合中元素的邻接关系,只要将集合中元素进行编号,这样的邻接关系同样可用矩阵表示,对于图G中任意两个结点之间的可达性,可用可达矩阵表示。这样一来,胰岛素信号网络可以在计算机中以矩阵方式存储,通过计算机处理可以研究本网络中动态状况。对研究治疗糖尿病意义很大。
五、基因出现及演化假说和胰岛B细胞数字化微环境
前文所述,由于人类HLA基因的缺陷,导致胰岛素信号网络节点(各环节)出现障碍,最终出现糖尿病。基因学说太时尚了,现在各领域都有关联。请问基因从何而来?是上帝的杰作?或单凭 “进化”两字解释?
本人是无神论者,下面就此发表个人的一些看法。
为了更好地论述,简单介绍一些预备知识,参考文献见[7][8]。
自动机理论:自动机理论将离散数学系统的构造,作用和关系作为研究对象的数学理论。自动机可分为有限自动机、后进先出自动机、线性有界自动机、图灵机等几种。它们对语言的识别能力各不相同。自动机可以表示为5-元组Q ,∑,δ,q0,F,这里的:Q 是状态的非空有穷集合。∑ 是符号的有限集合,我们称为这个自动机接受的语言的字母表。 输入字符串都是∑上的字符串;δ 是状态转移函数,就是δ,Q,×Q 。 (对于非确定自动机,空串是允许的输入)。q0 是开始状态,就是说自动机在还未处理输入的时候的状态(明显的 q0∈ Q)。F是终止状态集合,也叫做接受状态的 Q 中的状态的集合(就是 FQ)。与自动机对应的状态转换图是等价的。
拓扑学:是近展起来的一个研究连续性现象的数学分支。拓扑学主要研究拓扑空间在拓扑变换下的不变性质和不变量。拓扑就是研究有形的物体在连续变换下,怎样还能保持性质不变。在拓扑学里不讨论两个图形全等的概念,但是讨论拓扑等价的概念。比如,尽管圆和方形、三角形的形状、大小不同,在拓扑变换下,它们都是等价图形。 直线上的点和线的结合关系、顺序关系,在拓扑变换下不变,这是拓扑性质。在拓扑学中曲线和曲面的闭合性质也是拓扑性质。
群论:群论是研究对称性问题的数学基础。群的定义 设G是一个非空集合,*是它的一个代数运算,如果满足以下条件:Ⅰ.结合律成立,即对G中任意元素a,b,c都有 (a*b)*c=a*(b*c);Ⅱ.G中有元素e,叫做G的左单位元,它对G中每个元素a都有 e*a=a;Ⅲ.对G中每个元素a在G中都有元素a^(-1),叫做a的左逆元,使 a^(-1)*a=e;则称G对代数运算*做成一个群。置换群是很重要的一类群。置换群包括S3群,二维旋转群,三维旋转群以及和反应四维时空相对应的洛仑兹群。在研究群时,使用表象而非群元是较方便的,因为群元一般来说都是抽象的事物。表象可以看成矩阵,而矩阵具有和群元相同的性质。不可约表象和单位表象是表象理论中的重要概念。
下面运用这些工具,作初步阐述。
从结构最简单的病毒到人类,所有生物均有基本的功能。比如噬菌体[9],体积微小,无细胞结构,主要由核酸和蛋白质组成。溶菌过程通过吸附、穿入、生物合成、成熟与释放。
比如胰岛B细胞葡萄糖刺激胰岛素分泌和扩增途径[10]
胰岛B细胞其它功能图以及胰岛素信号转导图等可以抽象地认为它们是相似的。这样我们进行抽象得到状态转移图,等价于自动机。
1、地球出现最原始生物之前,类生物(介于有机和生物之间)可以抽象地认为是有机化合物在特殊条件出现的自动机(有限的),它拥有有一定空间力场[11],并在力场作用下形成自动机(状态转换图)。此自动机完成识别外界信息,调整自己,可以在某些条件下优化自己,正如计算机中自动机一样可以复制自己并扩增功能和节点数量。我们从药物设计可得到启发:
自动机在力场(包括电生化等)作用下形成功能“井”,装配“原件”,扩增功能和节点数量。
2、前文所说拓扑学的研究连续性变换的理论,类生物自动机经历无数次恶性条件的变化,其中一些变化同拓扑变换,比如,尽管圆和方形、三角形的形状、大小不同,在拓扑变换下,它们都是等价图形。直线上的点和线的结合关系、顺序关系,大空间压缩为点集,在拓扑变换下性质不变。换句话说自动机并没有损坏。例如:
设f0和f1是从拓扑空间X到拓扑空间Y的两个连续映射
f0,f1:X->Y,
如果存在一个从直积拓扑空间XBI到Y的连续映射F: XI->Y,
使对任意x∈X,有
F(x,0)=fo(x), F(x,1)=f1(x),
其中I={t0≤t≤1 ).则说映射f0与f1同伦,记作F称为从fo到fl的一个伦移,当f1是一个常值映射时,即fl(x)是Y的一个点,我们说fo零伦.
同样,对于拓扑空间X中从x。到x1的两条道路a和β,是从1映入X的两个连续映射
a, β:I->X,
a(0)= β(0)=x0,
a(l)=β(1)=x1,
如果存在一个从II到X的连续映射F,
,F:II->X,
使对任意tl,t2∈[0,1],有
F(tl,0)=a (t1),F(tl,1)=β(t1),
F(0,t2)=xo, F(1,t2)=x1,
则称道路a与β同伦,记为 .映射F称为从a到β的伦移.
从图6.3可以看出道路同伦的直观意义.II是t1t2平面上正方形,0≤t1≤1,0≤t2≤1,其元素是正方形内或上的一个点(t1t2).当道路a和β同伦时,道路a可1-连续地变为β.
设(X, @)是豪斯道夫空间,.如果存在一个映射的集合Ф = {(U,φu)},其中(U, φu)表示从X的开集U到欧氏空间Rn的一个开集的映射,φu:U φu (U)(Rn中开集),满足下面四个条件:
本文为全文原貌 未安装PDF浏览器用户请先下载安装 原版全文
(1) φu是同胚映射;
(2)∪U=X;
(3)相容性.设(U, φu), (V, φV)∈Ф,并且U∩V≠?,则φVo φu-1是Cc类的;
(4)最大性.如果X的开集U′有到Rn的一个开集的同胚映射φu′,且(U′,φu′)与Ф中任何(U,φu)相容,则必有(U′,φu′, )∈Ф。
则称(X,Ф)是一个n维C∞微分流形,或称为光滑流形,Ф称为X上的微分结构.
由此可见,把类生物自动机(状态转换图)由较大空间压缩成一“点”,其自动机性质不变,条件允许又恢复成“原样”。这些多次形变,可以形成信息冗余,从这个意义上说,基因就是自动机的拓扑变换的产物。生物系统由静态和动态两部分构成。静态部分由基因组中所有基因组成,这些基因是生物系统的基本构造元件。随着大规模基因组测序、基因预测以及注释的完成,生物学研究更加关注动态部分即基因调控网络。基因调控网络结构的改变是细胞分化和肿瘤生成等生物现象的深层原因。基因调控网络中最重要的部分是转录水平的调控,其研究方法可以分为自下而上和自上而下两种主要策略。自下而上策略利用生物学实验或者计算生物学找到相互作用的一对或者多对基因或蛋白质,构建子网络,逐步延伸出整个调控网络。生物的遗传物多数为核酸,从群论或拓扑学理论可知,由核酸和蛋白质可形成多维形式变化。“基因就是(类生物)自动机的拓扑变换的产物”。我们对照基因的功能,可以认为基因就是这样形成的。
如果多个自动机融合,则可用拓扑学的直积之类计算。符合耗散结构理论的自组织行为,这样从类生物发展成生物,由自然选择发展成今天的自然界。不论何变动,“自动机”原理不变,变换一直向前发展,基因不断向前发展了。
前文本人说过群论是研究对称性的工具。设集合G={g,f,…},如果满足
(1) G是一个群;
(2) G是一个拓扑空间;
(3) G上的群运算是连续的。
则称G是一拓扑群,我们把上述的变换用群来论述,可以更清晰。
胰岛B细胞分泌和胰岛素信号转导数字化微观环境
我们把胰岛胰岛B细胞分泌和胰岛素信号转导可用若干自动机表示,用群和拓扑变换描述演化行为。更进一步把此类现象数字化,则可得到数字化微观环境(微系统)。胰岛素信号系统各环节进行量化数字化,侧可构成矩阵,并按信号路径构成网络,这样就抽象成胰岛素信号分泌和转导作用的数字化环境,因此可以把糖尿病的发病归于数字化环境的变异。研究此模型可更加深入理解生物进化,功能形成,基因的起源发展。
六、胰岛素信号网络重构
由于胰岛素信号网络的各个环节出现问题,信号转导障碍致胰岛素抵抗引起2型糖尿病。其中包括胰岛素受体和底物形态结构和数量不正常,或由于分泌少和血流动力原因运输致胰岛素量不足,旁路代谢活跃,则胰岛素信号网络不畅通。病人日久,可致信号网络问题加重,会出现受体和底物严重不足。此处的网络信号网络重构有有两个意思:
1、是使受体和底物形态结构和数量恢复正常,减少旁路代谢,回归正常信号通路;
2、开拓新的信号通路或使未知的信号通路得到强化发展,重新调整路径及信号流量,对重要的部位信号量得到保证。
信号网络重构的决定因素
对照本文所举病例,可以认为部分病人的血糖值混沌现象是由于胰岛素信号网络重构所引起的。由于病程较长,且病人的信号转导途径中所需各种酶、因子、底物以及PH值等各因素欠缺,信号网络进行重构需较长时间才能稳定,在此时血糖的调控不良,故出现血糖值混沌现象。
由上所述,可见胰岛素信号系统经不同机制在多个层面受到调控,并可与其他激素(生长因子、细胞因子)的信号系统交叉联系,相互调制,从而保证胰岛素效应按生理需要有序进行。胰岛素信号转导的不同环节出现异常均会干扰胰岛素的生理功能, 从而导致胰岛素抵抗。糖尿病表现为以高血糖、糖尿和负氮平衡为特征的代谢紊乱,是一种受遗传和环境影响的多因素内分泌疾病,其主要病理生理改变为靶组织(主要为肝脏、肌肉)的胰岛素抵抗伴胰岛素分泌不足。胰岛素分泌和作用环节构成人体微观环境。这样糖尿病患者病程长久或药物治疗会致胰岛素信号网络重构,可用矩阵运算或网格计算来推演模拟,继续深入这方面的研究将为揭示胰岛素抵抗的病因及2型糖尿病等与胰岛素抵抗相关疾病的诊断与治疗开辟新途径――信号网络重构的决定因素。
七、中医药对信号网络重构的影响
1、中医药对糖尿病经典论述[12]:中医学对消渴病(糖尿病)认识最早,消渴病名首见于《素问•奇病论》。消渴病以多饮、多食、多尿、乏力、消瘦,或尿有甜味为主要临床症状,《内经》有消瘅、肺消、膈消、消中等名称的记载。消渴的病机主要在于阴津亏损、燥热偏胜,而以阴虚为本,燥热为标。强调病久入络,血脉瘀阻。较多的医疗单位临床观察及实验研究认为,瘀血是穿糖尿病发病始终的病机。当今在糖尿病的治疗中,活血化瘀法得到了广泛的运用。
2、药方方解与相关研究:本文所用方药中的桃核承气汤主要功效活血化瘀,增液汤顾名思义为增液养阴,黄芪、地龙益气通络,正合消渴病病机。广州中医药大学熊蔓琪教授推崇加味桃核承气汤治疗糖尿病[13],收到很好的疗效。动物实验证明:加味桃核承气汤有改善糖尿病鼠胰腺微循环的作用,微循环作为循环系统的基础结构直接与组织间的物质交换,负担机体的营养、代谢、物质交换等。活体胰腺微循环观察可见糖尿病鼠微血管失去正常丝球构型,毛细血管数减少,管腔变窄,并有出血等障碍。服该方后病鼠上述情况得到改善。另外还可提高糖尿病鼠靶细胞对胰岛素的敏感性和反应性,可以使受体和受体后胰岛素抵抗减轻。
中医药对信号网络重构的影响的研究很多,其中王芬等对糖耐康对自发性2型糖尿病KKAy小鼠胰岛素信号转导的影响论述有一定代表性[14]。该研究为观察糖耐康对自发性2型糖尿病KKAy小鼠胰岛素抵抗及胰岛素信号转导途径中磷脂酰肌醇-3激酶(PI3-K)、葡萄糖转运子4(GluT4)mRNA表达的影响。方法:将SPF级KKAy小鼠40只按血糖值随机分为模型组、糖耐康高剂量组、糖耐康低剂量组、吡咯列酮组,并选C57bl/6J小鼠为正常对照组,连续灌喂给药60 d。60 d后测定空腹血糖(FPG)、空腹胰岛素(Fins)并计算胰岛素敏感指数(ISI)、总胆固醇(TC)、甘油三酯(TG)、高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)、低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C),游离脂肪酸(FFA)及肿瘤坏死因子-α(TNF-α),并对胰岛进行病理学检查。用实时定量RT-PCR法测定小鼠骨骼肌和脂肪组织中PI3-K及GluT4的mRNA的表达。结果:糖耐康高剂量组的FPG、TNF-α水平较模型组显著降低(P
同理,在本文所提及的血糖值混沌现象患者均经中西药结合治疗,其中单用西药效果不明显,经笔者予中药煎服一段时间后,可能改善胰岛素信号网络重构所需的物质和条件,从而引起信号网络重构,回归到正常的能量代谢通路,达到血糖血脂等治疗标准。
中医药的作用,可能使受体、底物数量得到改善,强化未知胰岛素信号通路引起信号网络重构,这有待于进一步的研究。
参考文献
[1]邓明成,王柏龄,蔡建乐,郑采星 等. 编著,新编大学物理学[M].第二版. 北京:科学出版社,2002:404―415
[2]王吉耀,廖二元,胡品津. 编著,内科学[M].第一版. 北京:人民卫生出版社,2006:969―976
[3]T.芬克尔,J.S古特金著,孙超,刘景生译. 信号转导与人类疾病[M].第一版. 北京:化学工业出版社,2006:106
[4]李慧颖,崔广智,张岩 等. 2型糖尿病胰岛素信号转导途径[J].长春中医药大学学报, 2008,24(3):325―326.
[5]谢希仁主编,计算机网络[M].第一版. 大连:大连理工大学出版社,1996:1―11
[6]张友生主编.计算机数学与经济管理基础知识[M].第一版. 北京:电子工业出版社,2005:214―237
[7]李进金,李克典,林寿 编.基础拓扑学导引[M].第一版. 北京:科技出版社,2009
[8]韩其智,孙洪洲 编. 群论[M].第一版. 北京:北京大学出版社,1987
[9]刘晶星主编.医学微生物学与免疫学[M].第一版.北京:人民卫生出版社,2005:17―18.
[10]潘长玉,陈家伟,陈名道等.译.Joslin 糖尿病学[M].第14版.北京:人民卫生出版社,2007:90.
[11]陈正隆,徐为人,汤立达编.分子模拟的理论与实践[M].第一版.北京:化学工业出版社,2007:6―12
[12]周仲英主编,中医内科学[M].第二版. 北京:中国中医药出版社,2008:407―414
[13]南征,高彦彬,钱秋梅. 糖尿病中西医结合治疗[M].第一版. 北京:人民卫生出版社,2004:495―497