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工人日报 2015年10月23日 星期一

生物是这样“全息”的……

《工人日报》(2015年10月23日 06版)

发现生物的奥秘,是自古以来人们都在做着的事情。由于显微镜的发明,17世纪英国科学家胡克首次看到了植物细胞。150年后,德国科学家施来登和施旺确立了伟大的细胞学说。1973年,我国山东大学张颖清教授又提出了“全息胚学说”,创立了“全息生物学”。

所谓“全息胚学说”,形象地说,就是世界上每一种生物都具有“分身术”的魔力。比如将一根磁棒折成几段,每个棒段的南北极特性依然不变,每个小段都记录着“母体”的“信息”,与它原来的整根棒“全息”。生物的“全息”,则是生物体每个相对独立的部分,在化学组成模式上是与整体相同的,是整体的成比例缩小。

比如,淡水水螅母体上有时会长出一个个芽,而这些芽脱离了母体就能独立生活;涡虫可以通过无性横分裂的方式繁殖,断裂后的每一段都能发育成一个完整的新个体;水蛭的大部分体节都有相同的内脏和相同的结构,每一节都是一个特化胚胎,所以,把水蛭切成段,就会长成两条新的水蛭……

这些是动物界的“全息现象”,植物界的“全息现象”更是数不胜数。

棕榈树叶子由薄扇似的叶片和长长的叶柄组成,仔细观察一下叶子的整个外形,当把它竖在地上与全株外形相比时,就会发现它们的外形完全一致,只是比例的大小不同而已;大仙人球上长着的小仙人球,都是能够独自发育生长的“全息胚”,把它们取下来移栽,就会长成新的个体;榕树的分枝,基部都长着气生根,这表明一个分枝就是一个“全息胚”,也就是一株长在大榕树上的小榕树;植物的根茎和块茎同样都是特化的“全息胚胎”,像生姜、土豆、红薯等,都可以利用其根茎或块茎来繁育植株……

那么,生物为什么会产生“全息现象”呢?跟一个鸡蛋的卵细胞——蛋黄受精后能孵化小鸡一样,生物的受精卵或起始细胞都是包含有生物体的全部信息能够发育成新的生物体。生物体上的一般细胞就是体细胞,也含有生物体的全部信息,有潜在发育成新整体的能力。植物体上的许多部分的细胞,都可以人工培养,使它们在培养基上发育成完整的新植株。不过,由于受到整体的控制,它们在发育过程中便会发生特定的变化,最后特化为生物的一个组成部分。比如在植物体上,会表现为一张叶片、一朵花儿、一根分枝,在动物体上则会成为一个器官、一个节肢等。

根据植物全息的这种规律,人们已经将之应用于农作物生产。例如,将马铃薯块茎上的芽眼切下作种子,分别以一些马铃薯品种的块茎为材料,将它们的芽眼切块成远基端芽眼和近基端芽眼两组,进行种植比较试验。结果表明,以远基端芽切块制种生产时,各个品种平均增产达19.2%。

全息生物学观点的提出虽然只有几十年时间,但已引起各国科学家的强烈关注,兴趣盎然地探索剩下的未解之谜。(知瑜)

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