分形在生命中的作用

分形在自然界中的存在之广，作用之大越来越引起人们的重视，而对生命现象的认识却是中的不配的主题。本文主要从信息论的角度论证分形在生命诞生、成长及进化中的重要性，并进一步从自然界的整体性上指出生命体中的分形结构是自然选择的必然结果。     

Pd_(77.5)Au_6Si_(16.5)合金无容器凝固组织中的分形结构

合金凝固组织形态及其演化一直是现代凝固组织的核心问题。近年来,分形几何的发展和应用为合金凝固组织的研究提供了一种新方法,并取得了一定进展。本文研究的Pd_(77.5)Au_6Si_(16.5)合金在无容器凝固环境下的凝固过程为一非平衡凝固过程,其凝固组织中初生相具有不规则的几何形貌,用分形分析的方法来定量地描述其形貌及演变过程尚未见报道。     

金属沿晶断裂表面的随机分形分析

分形是Mandelbrot通过对许多形状复杂的不规则物体进行仔细观察和综合分析而提出的,金属断裂是裂纹以Z字形扩展的过程,断裂表面可以近似看作具有自相似性(小部分放大后与整体完全相同),近年来,分形在金属断裂表面定量分析中得到了广泛应用,建立了断裂表面分形维数与冲击能、撕裂能、回火脆性、断裂韧性、拉伸性能之间的关系,分形在金属断裂的理论分析中也得到了应用,龙期威提出了金属沿晶断裂的分形模型,并计算得出其分形维数为1.262,但这是在金属处于完全平衡状态下,即晶界(或相界)夹角为120°时得     

人类的肤色之谜

达尔文在他著名的<物种进化论>中提出这么一个论点:一切物种都是在进化中求生存,人是由猴子进化而来的.达尔文的观点在今天看来也许不完全对.人是由猴子进化而来,那为什么猴子并没有都变成人或与人接近?为什么如今世界上的人种分成了3种截然不同的外观肤色呢? 从体质人类学来看,白人与黑人很相近,而黄种人与他们不同.从这个角度来考虑,黄种人与白人或黑人的分化从远古时代就开始了.     

心脏电活动过程的非线性分析

非线性科学是国内外科学研究中的热点, 其研究涉及确定性和随机性、有序和无序、简单性和复杂性等范畴和概念上的认识与深化, 对于整个自然科学, 包括生命科学的发展都有着重大的影响. 生命体是自然界中最复杂的非线性系统之一. 非线性系统的一种极为重要的运动形态就是混沌, 它研究的是自然界非线性过程内在随机性所具有的特殊规律性. 而与混沌密切相关的分形是指一类极其零碎而复杂、但有其自相似性或自仿射性的体系, 混沌中的混沌吸引子就存在着无穷嵌套的自相似几何结构. 近20多年来, 国内外研究人员对生命循环系统的核心部分——心脏电活动的非线性特性做了深入的研究. 除了用关联维数、李雅普诺夫指数和柯氏熵等对心电信号(HRV, ECG)进行分析, 以及用多重分形谱面积特性参数对ECG信号进行分析并取得重要的进展外, 最近在短时HRV和高频心电信号数据的非线性参数的探索上也得到了满意的结果, 在临床观察疗效和早期诊断等方面具有广泛而重要的应用价值. 本文评述了心电信号非线性特性分析的现状和进展, 指出了以某些适用于短数据的非线性敏感特征量及其估计算法, 用于生理系统的动态过程和临床有效性研究是今后值得关注的研究方向.     

金属表面的分维

近年,人们发现金属材料表面的几何结构与其物理性能有联系。许多金属材料表面具有分形的特征。对金属材料外貌分形的研究可了解其内部性质。又发现金属断裂表面的分形和断裂韧性有联系。因此分形已引起各方人士(尤其是材料工作者)的兴趣。段建中等在有中间相存在的Pd-Si合金膜中发现并计算了分维。结果表明,分维D_0(Hausdorff维)随Si组     

我们人类在宇宙中是否独一无二?

在这个宇宙中，我们是孤独的吗？看来不是这么回事。请看看这些数字吧：在我们这个银河系中有着数千亿颗恒星，在肉眼可见的宇宙中有着许多个银河系，在太阳的近邻我们已经发现了150个行星。这一状况应该足以形成无数个温暖的被浮藻复盖着的小池塘，生命应该可以在那里汇聚并开始它数十亿年的进化过程——进化成为像我们今天这样能掌握和应用技术的人。     

熟练的“绿色猎人”

正植物利用光合作用获得生长发育必需的养分。不过,有些植物竟然发展出了"吃肉"的习惯。那么,没有爪牙又不会运动的植物是怎样食肉的呢?有些植物就像人一样,在长期的进化过程中根据自身的特点逐步形成了属于自身的觅食方法。下面,就来一起认识食肉植物吧。     

马氏体相变的分形模型

近年来,马氏体相变(martensitic transformation,简称MT)的分形描述受到人们关注。Hornbogen用Sierpinski地毯描述一些合金的MT,但Sierpinski地毯在形态上与实际的微观结构相差较大。龙起易等提出一MT分形模型,可根据马氏体和奥氏(austenic)体晶粒尺寸的变化,算出其分维,但其形态仍未被实验证实。Wunderlich根据ZrO_2中MT经常看到的形态变化,提出一MT模型,但它不是分形。本文对Fe-29％Ni-0.16％C合金冷却过程中MT进行跟踪观察,在马氏体组态形貌变化的基础上,提出一MT分形模型。     

血细胞生成素的分子进化与造血细胞发育的相关性研究

发育与进化是生物界两个基本的生命活动。早在19世纪70年代,Haeckel发现了著名的生物发生律,即在形态上个体发育重现种系发生。一个多世纪以后,人们对进化与发育的分子机制有了较深入的认识,但从分子水平上认识发育与进化的相互关系仍知之甚少。 在组织、器官中,造血系统的发育调控机制在分子水平上了解较为详细。本文试图通过分析6种血细胞生成素(hematopoietin)的分子进化,并与各自调控的细胞发育阶段作平行比较,探讨发育与进化在分子水平上的相互关系。     

PCR扩增黄鳝和刺鳅SRY盒基因

性别是从酵母到人类几乎所有真核生物所共有的性状,性别决定机制的探索一直是生物学研究的热点之一,其研究工作涉及遗传、发育和进化等领域,它不仅具有重要的理论意义,而且对实现动物性别的人为控制,对认识人类性分化异常等多种与性别有关的疾病,准确地进行产前性别诊断和预防性连锁疾病等都有重大的现实意义,同时,对性别这一在进化上保守性状进行深入研究,将会为生物的进化分析提供新的线索。近年来,在人和哺乳动物性别决定机制的研究方面,已取得突破性进展。位于Y染色体上的SRY基因被认为是性别决定的关键基因。在胚胎发育过程中,它决定着睾丸的形成,由此决定着个体向男(雄)性方向发育。最近的研究表明,在其他染色体上以及在进化程度明显不同的物种中,也广泛存在SRY的同源基因。这些拟SRY基因现已被命名为SRY盒(SRY-box)或者SOX基因。鱼类约占脊椎动物种数的一半,作为较低等的脊椎动物,是从水生到陆生进化上的一个重要环     

学习说话,人类自有一套

<正>直立行走和语言能力,使人类祖先摆脱蒙昧,皈依文明。前者的关键是平衡,学起来并不难,但想要掌握语言貌似就有点复杂了。它看似无师自通,却隐含着极强的规律性,其奥妙就在我们大脑的左侧……在人的世界中,形成体系并流传使用的语言有7000多种,它们究竟是何时产生的?它们是同一个起源(一源说),还是独立起源(多源说)呢?这些有关语言的科学谜题至今尚未破解,并被认为是"世界最难的学术问题"。     

人类的未来

现代人是否仍在进化 一般讲的人类进化，是指原始的早期人类怎样进化到现代人的过程，而不涉及现在的人的进化。那么，现在的人是否还在进化呢？这是一个很有趣的问题。 人是从古猿进化来的，人类体质形态在进化过程中发生了很大的变化。但发展成现代人后，形态结构已经基本上定型，变化就很小，如身高有微小的增加，牙齿的数目在减少。现代人上下颌一般各有１６颗牙齿，总共３２颗，但有人上颌或下颌的第三臼齿（智齿），甚至上下颌的全部第三臼齿终生不萌出，所以总共只有３０颗甚至２８颗牙齿。我现在已经８４岁，就只有２８颗牙齿。我们…     

关于人和猿的界限问题——同吴汝康先生商榷

在讨论巨猿是猿的系统还是人的系统的具体分类过程中,涉及到人和猿的界限问题,这实质上是关于人类起源的问题。吴汝康先生在所发表的一些文章中,关于这个问题所持的基本观点是值得商榷的。这些观点比较集中地反映在“再论人的进化系统”(以下未注明出处的,均引自此文)这篇文章中。吴汝康先生首先提出:“人类区别于动物的特征是劳动、直立行走、制造工具、语     

知识:起源、定义及特性

知识是人类的精神活动整合生成的产物。精神活动是人类认识客观世界的行为,其结果是创造出知识。人的认识和人创造的知识都是进化的产物,是与人类文化的起源紧紧联系在一起的。     

辅酶B_(12)模型化合物的研究——Ⅶ.C_2H_5Co(SB)和RCo(salen)L系列化合物的CNDO/2计算

目前合成系列结构上呈规律性变化的辅酶B_(12)模型化合物和研究其结构与Co—C键性质间的关系,是认识影响辅酶B_(12)中Co-C键稳定性的因素及辅酶的催化作用机制的有效途径.而有关模型化合物的微观反应机制的研究还很少,Lipscomb等人用PRDDO方法计算了简单模型体系CH_3—Co(NH_3)_5;朱龙根等人用非参数自洽场方法计算了模型化合物的各种构型变化对Co—C键强度的影响,Mealli等人用定量分子轨道方法和微扰理论讨论了Co—C键的离解过程,但真正根据模型化合物的晶体结构数据进行量化计算还很少见.     

学习记忆及其脑内突触机制

在长期的进化历程中,学习记忆是动物适应环境产生新行为的必要过程;进化到人类以后,学习记忆更是人们对客观世界认识过程的重要组成部分,也是人们参加社会实践必不可少的生理条件。但是其神经机制如何?在这方面,提出的问题比解决的问题要多得多。     

电磁波在介质分形表面的散射特性

1带限分形函数经典的几何学都是以规则而光滑的几何形状为其研究对象,而对于一些极不规则和极不光滑但又具有“自相似性”特征的对象,即分形结构,近期发展起来的分形(fractal)几何学为该类对象的研究提供了有力的帮助.所谓“自相似性”就是局部的形态与整体的形态相似,或者说,在每一个放大的级别上,这些曲线形状都是相似的.大量事实证明,分形现象在自然界中广泛存在着、本文定义并利用一带限分形函数来模拟介质粗糙表面,从而通过控制该函数的某些参量而达到模拟不同介质粗糙度表面的目的,并对各种情况下的散射系数进行观察和分析.下面给出带限分形函数(以下简称分形函数)的表达式     

数学中的一些转化概念

“转化过程是一个伟大的基本过程,对自然的全部认识都综合于对这个过程的认识中。”(恩格斯:《反杜林论》)所以从转化的观点来分析数学中的问题及一些学科分枝中的数学关系,就会使我们对许多规律的认识更深刻、更具有概括性。在这种思想引导下我们具体做了一些工作,涉及数学的一些分枝,以及理性力学和泛系分析中的一些数学问题。     

分形理论在大分子科学及相关领域中的一些应用

分形(fractal)理论是一门年轻的正处于迅速发展中的新学科,被誉为当今非线性科学中的一颗灿烂明珠,与混沌学(Chaos)、孤波学(Soliton)同享盛誉。其影响范围和应用领域也在日益扩大。1991年,英国培格曼出版社创办了《混沌、孤子和分形》,1993年初新加坡世界科学出版社推出了《分形学》,这两个专业性的分形杂志的诞生无疑说明分形理论的发展是方兴未艾。与此同时,分形理论的应用也被大大拓展。它给生命科学和化学理论带来了新气象。国内外学者对分形在大分子科学及相关领域中的应用表现出浓厚兴趣,并有了许多实际行动。近年来,我们在这方面也做了一些工作,重点在于蛋白质的结构、酶催化动力学及仿酶模型物的设计上。