表观遗传学

参考系是参照物与坐标系的总称。质点的机械运动表现为质点的位置随时间变化。质点的位置是相对于一定的参考系说的，参考系是指选来作为研究物体运动依据的一个三维不变的参考体，在参考体上选取不共面的三条相交线作为标架，再加上与参考体固连的时钟。即参考系包括三维空间一维时间，习惯上我们把参考体简称为参考系。为了定量地描述物体的运动，我们在参考系上还要建立坐标系，直角坐标和极坐标是最常用的两种坐标形式。 参照物是描写运动物体的位置和位置的变化时作为参考依据的物体。观察者通常是“站”在参照物上来研究物体的运动的，或者说他随参照物一起运动的，所有这些一致的现象，其原因在参照物上的运动是参照内一切事物所共有的，或说观察者与参照物之间无相对运动，所以观察者往往把参照物看成是“静止”不动的。号称人类生命登月的“基因组计划”在测序工作结束后，约有一半基因的功能还不知所以，表观遗传学家这才知道要了解基因的功能，彻底的解决这一难题，只有比对个体基因与人类基因的差异就显得相当突出与重要。只有选取参照体进行相互参照分析,才可得出生命本质真正的解释。因此表观遗传学在做实验时一定要选好DNA惯性参照系内容，这样你就能快捷地到达你所要去的地方。

由于一切物体都在运动，在研究一个物体的运动时，首先要确定物体的运动是相对哪一个物体来说的，被选来作为参考标准的物体或物体系，叫做参考物或参考系。如果物体相对于参照系的位置在变化，则表明物体相对于该参照系在运动；如果物体相对于参照系的位置不变，则表明物体相对于该参照系是静止的。同一物体相对于不同的参照系，运动状态可以不同。在运动学中，参照系的选择可以是任意的。研究和描述物体运动，只有在选定参照系后才能进行。如何选择参照系，必须从具体情况来考虑。例如，一个星际火箭在刚发射时，主要研究它相对于地面的运动，所以把地球选作参照物。但是，当火箭进入绕太阳运行的轨道时，为研究方便，便将太阳选作参照系。为研究物体在地面上的运动，选地球作参照系最方便，例如，观察坐在飞机里的乘客，若以飞机为参照系来看，乘客是静止的；如以地面为参照系来看，乘客是在运动。因此，选择参照系是研究问题的关键之一。

从DNA一级序列预测蛋白质分子的三级结构并进一步预测其功能，是极富挑战性的工作。研究蛋白质折叠，尤其是折叠早期过程，即新生肽段的折叠过程是最终阐明中心法则的一个根本问题。蛋白质折叠研究认为；在生物体内，生物信息的流动可以分为两个部分：第一部分是存储于DNA序列中的遗传信息通过转录和翻译传入蛋白质的一级序列中，这是一维信息之间的传递，三联子密码介导了这一传递过程；第二部分是肽链经过疏水塌缩、空间盘曲、侧链聚集等折叠过程形成蛋白质的天然构象，同时获得生物活性，从而将生命信息表达出来；而蛋白质作为生命信息的表达载体，它折叠所形成的特定空间结构是其具有生物学功能的基础，也就是说，这个一维信息向三维信息的转化过程是阐明生命活力所必需的。寄希望这一“瓶颈”问题的彻底解决有待于对新生肽链折叠更多力的认识与对生命本质力的突破。蛋白质折叠依靠DNA一维信息之间的传递，三联子密码介导了这一传递过程，因此它始终都无法得知力是如何在折叠中工作的！这是为什么呢？

原来蛋白质折叠研究犯了一个DNA相对性原理的错误。那就是在一个系统内部所作任何力学的实验都不能够决定一惯性系统是在静止状态还是在作等速直线运动。蛋白质折叠实验过程都是在DNA惯性系中做的。DNA惯性包括DNA的复制、RNA的复制和转录、翻译以及其调控等，碱基匹配规律以及遗传信息如何传递问题。根据DNA相对性原理；蛋白质折叠研究实验是处于同一系统内部所作任何力学的实验，因此它不能够破解新生肽链折叠力的认识与对中心法则的突破。伽利略在《对话》中写道：当你在密闭的运动着的船舱里观察力学过程时，“只要运动是匀速的，决不忽左忽右摆动，你将发现，所有上述现象丝毫没有变化，你也无法从其中任何一个现象来确定，船是在运动还是停着不动。即使船运动得相当快，在跳跃时，你将和以前一样，在船底板上跳过相同的距离，如果点香冒烟，则将看到烟象一朵云一样向上升起，不向任何一边移动。所有这些一致的现象，其原因在于船的运动是船上一切事物所共有的，也就是DNA惯性船上的运动包括了蛋白质折叠信息所共有的。蛋白质折叠研究在DNA惯性系内选择了DNA序列参照物，因而出现了一个低级的选择参照系失误问题，DNA惯性系与蛋白质折叠研究开了一个国际玩笑。

从上所述我们得知，如果设DNA为惯性参照系，则任何对于DNA作等速直线运动的参照系都是惯性参照系；例如细菌、原核生物、真核生物、原癌基因(DNA、蛋白质)、分子遗传学等、而对于DNA作加速运动的参照系则是非惯性参照系。例如；噬菌体、真核生物、表观遗传疾病、癌基因(DNA甲基化、蛋白质乙酰化)、病毒、表观遗传学等。蛋白质折叠研究属惯性参照系，在选择参照系时应选择DNA作加速运动的参照系非惯性参照系。例如；蛋白质折叠研究在DNA惯性参照系内部比对DNA序列，依赖Anfinsen的“自组装热力学假说”想得到更多蛋白质折叠体外实验的证明，显然是比对参照物失误的经典范例。现在DNA是标准惯性参考系的出现就不同了，蛋白质折叠研究选取了非惯性参照系蛋白质甲基化、乙酰化作为蛋白质折叠研究的参照系，这样进行相互参照分析,就可得出蛋白质折叠力的真正解释。在表观遗传学中蛋白质总的分子质量等于糖蛋白糖链、蛋白质乙酰化惯性质量加上蛋白质引力质量，而原核生物蛋白质质量只等于蛋白质引力质量(氨基酸序列链质量)。比对之下我们很快就能发现糖蛋白糖链、蛋白质乙酰化惯性质量就是DNA内涵能量(惯性)的测度一爱因斯坦。DNA惯性力贯穿于DNA甲基化、蛋白质糖链抗原惯性质量中，表现出蛋白质折叠力的丰富姿态及优美形式。看来生命研究选对参照系才真是研究问题成功的关键。

分子生物学之父、病毒遗传学奠基人德尔布吕克就是从实验材料角度出发,敏锐地挑出噬菌体作为研究材料,(选对参照系是研究成功的关键)。终于通往了分子生物学的关键入口。噬 菌体至少有两个优点:其一,易于繁殖,在极短的 时间和极小的空间内可以得到数以亿计的个体;其 二,噬菌体只含有两种生物大分子,蛋白质和核酸, 最便于明白无误地搞清在生命复制,世代繁衍的生命本质过程。另外溶原性细菌在某些条件如紫外线、X线、致癌剂、突变剂等作用下，可中断溶原状态而进入溶菌性周期，这称为前噬菌体诱导与切离(细菌自发裂解)的过程，可以与物质世界、物理学惯性力学具有完全相同的相似性；物质的聚变是力与加速度促合成过程。正是紧紧抓住简单性这一特征,德尔布吕克才能从 纷繁无比的生命世界中获得胜利。生命物质DNA参照系具有最简单形式,这一观点就意味着:无论多么高度复杂和特殊的生命本质,其起源问题,都只是一个极大的简单性 。认识生命运动需要参照系吗？通过以上两例正确选择参照系的成功示范，我们深切体会到牛顿力学惯性参照系对于生命科学研究是何等的重要！