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中医中的疾病与季节关系:免疫系统的季节性

        根据剑桥大学的一项研究表明,我们的免疫系统,会随着季节的变化而不同,这可以帮助解释为什么某些疾病(如心脏病和类风湿性关节炎),在冬天会加重,而人们在夏季往往更健康。        这项研究结果,发表在最近的《自然通讯》杂志(Nature Communications),表明我们的基因中有将近四分之一基因(检测的22,822个基因中的5,136个)的活性,根据一年当中的时间变化而不同,一些基因在冬季更活跃,而另一些则在夏季更活跃。这一季节性也会影响我们的免疫细胞以及我们血液和脂肪组织的组成。        一段时间以来,科学家们已经知道,各种各样的疾病,包括心血管疾病、自身免疫性疾病(如1型糖尿病、多发性硬化症)、精神疾病,呈现出季节性的变化,像维生素D代谢那样。然而,这是首次有研究表明,这可能是由于我们免疫系统功能的季节性变化。        JDRF/威康信托基金会糖尿病和炎症实验室主任John Todd 教授说:“这真是一个令人惊讶和偶然的发现,因为它涉及到我们如何确定和描述1型糖尿病易感基因的影响。在某种程度上,很明显这有助于解释为什么那么多疾病——从心脏病到精神病,在冬季更糟糕。我们该如何对待疾病(如1型糖尿病),甚至我们如何规划我们的研究,这些结果的意义可能是深远的。”        由剑桥大学医学研究所医学遗传学系JDRF /威康信托基金会糖尿病和炎症实验室带领的一个国际团队,检测了来自16,000多人的样本,他们生活在北半球和南半球,包括英国、美国、冰岛国家、澳大利亚和冈比亚。这些样本包括血液样本和脂肪组织的一个混合物。         研究人员采用多种技术来研究样本,包括研究血液中发现的细胞类型,并测量了单个基因的表达水平——当一个基因在一个特定细胞或组织中活跃的时候被认为是“表达”,通常涉及蛋白质的生成。他们发现,数以千计的基因在血液和脂肪组织中的表达不同,这取决于样品是在一年的什么时间采集。同样地,他们在血液中发现的细胞类型中也切断确定了季节性差异。        季节性差异,存在于地理和种族多元化地点混合的种群中——但是季节性基因在南半球和北半球显示出相反的模式。然而,季节性活动的模式在冰岛受试者中并没有强烈反映。研究人员推测,这可能是由于夏季近24小时的日光和冬季近24小时的黑暗。         特别感兴趣的一个基因是ARNTL,它在夏天更为活跃,在冬天则不活跃。以前的研究已经表明,至少在小鼠中,这个基因可抑制炎症——机体对感染的反应;如果该基因在人类中有相同的功能,那么在北半球冬季期间炎症水平会更高。炎症反应是一系列疾病的一个危险因素,因此,那些处于最大风险的人,在冬季可能会达到“阈值”,在这个阈值上疾病很快就成为一个问题。靶定炎症机制的药物,可以提供一种方式,在冬季期间帮助更有效地治疗这些疾病。         一个特别令人惊讶的发现是,与个体疫苗接种反应有关的一组基因,在冬季更为活跃,这表明一些疫苗接种计划如果在冬季实施则会更有效,因为此时免疫系统已经“做好准备”响应。        他们认为,在欧洲和澳大利亚冬季期间,触发免疫反应所需的阈值可能较低,作为我们与传染性生物(往往在冬季更为常见)协同进化的一个直接后果。有趣的是,冈比亚人在血液免疫细胞数量表现出明显的季节变化,与雨季相关(六月到十月),在此期间的传染病,特别是蚊子传播的疾病(如疟疾),更为普遍。         Chris Wallace博士说:“我们知道,人类会适应不断变化的环境。我们的研究表明,人类的免疫系统在赤道地区(季节变化不明显)表现出的季节性差异,不同于高纬度和低纬度地区的人,他们在夏季和冬季之间有着更明显的差异。”         目前还不清楚什么机制维持我们所看到的免疫系统季节性变化,可能是由于环境因素,如日光和环境温度。我们身体内部的生物钟——被称为昼夜节律,部分是由日光的改变而协调,这也解释了为什么不符合日常循环工作的人,如工厂轮班工人或长途航班上的工作人员,可能健康状况较差。        Todd教授补充说:“考虑到我们的免疫系统似乎在更冷、日照更短的季节让我们置于过度炎症有关疾病的更大风险,并鉴于我们已经了解的来自维生素D的益处,我们就可以理解,在冬天人们为什么想去晒‘太阳’来改善他们的健康状况。”        威康信托基金会感染和免疫生物学主任Mike Turner教授说:“这是一项很好的研究,提供了实证支持一个普遍观点:我们在夏季往往更健康。从这个意义上来说,季节变化是一个有趣的发现:我们许多基因的活动,以及我们血液和脂肪组织的构成,根据季节变化而有所不同。虽然我们还不清楚这一变化背后的作用机制,但一个可能的结果是,某些疾病的治疗方法,如果根据季节定制,可能更有效。”        JDRF英国首席执行官Karen Addington说:“我们早就知道,在冬季有更多人被诊断为1型糖尿病。这项研究揭示了其中的原因。它确定了一种我们以前不知道的生物机制,使身体更容易季节性地作出1型糖尿病中所看到的自身免疫攻击。”       “我们都喜欢冬天的太阳,飞往南方过冬并不是任何人都可以采取的1型糖尿病的预防措施。但这一新的见解打开了新的研究途径,可以帮助我们解开诊断背后的遗传和环境因素的复杂网络。”          三符风云涌注:中国传统文化的中医里,自古就一直将季节与疾病相对应,在以前因为数据样本不够大的,所以这种统计特征虽然有,但并不是很明显,在中医的五行理论中,显然如上文中,所言心脏病是属火的,而冬季是属水的,火在水季是受克的,所以这也是心脏病加重的原因。同样如精神病,它本身是属于螣蛇的症状,是巳火症,所以在冬季同样是会出现加重。这个发现最大的意义是在于,初步确定了这些与免疫系统有关,那么这说明中医中很多治疗的方案都是针对于免疫系统调节的—这指出来了现代所谓中西医结合的一个问题,很多所谓的结合,是把中药西化,从药物杀菌搞病毒去尝试理解,这显然是一个不全面的认识,这也是为什么现代久久中医研究不能进步的原因。

从基因到遗传算法及六爻

      现代的科学正史从来不曾提及,当年基因这个概念在科学界的地位,就如同江湖神棍的把戏,只会从孟德尔的豆子一直说到发现了DNA,然后就开始谈一些更复杂的东西,至于它背后的东西,连一笔都不带就过去了。        实际上,基因的概念刚提出来时,科学界的主流权威们并没有慎重去对待它,而是各种讥讽与嘲笑,认为这是一个新神棍式的理论,因为在当时的时代看来,这完全就是件不可能存在的事情,直到后来DNA的发现才狠狠的抽了一记耳光。        DNA是一种分子,但是这种分子有令人惊奇的特性,小小的DNA就类似一个分子级别的蓝图,这个蓝图上会指导生物的发展与变化,并且DNA仅仅是由两条核苷酸链构成的双螺旋结构。这一发现大大扩展了人的视野,在生物层次上,一个人与一个苹果的区别,从根本上来说,实际上只是DNA排序的不同。        更重要的是遗传密码共计64种组合,而在中国公元前几世纪(有可能更遥远)的文化中,也就是易学文化中认为64卦可以模拟世间的一切。在孔子在《系辞下传》中说:“古者包羲氏之王天下也,仰则观象于天,俯则观法于地,观鸟兽之文与地之宜,近取诸身,远取诸物,于是始作八卦,以通神明之德,以类万物之情。”并盛赞称:“范围天地之化而不过,曲成万物而不遗”。         基因的发现说明了一个问题,即使是像生物这样复杂的事物,也可以由极微小的某一个事物,不断的自我复制,并且在自我的复制中进行自我控制,从而发展成为一个复杂的个体,只要给予一个适当的条件,用一根头发丝也可以复制出一个人出来。这种自我复制的能力并不需要借助神明的掌握,能够自然而然的发生。         DNA在复制的过程中并不是完美的,正因为这种不完美,所以才会有变异,而变异就是导致物种多样性的根源。这在哲学上意味着,现实中犯错不一定是坏处,人有时会做出的不理性选择,也不一定就是坏事,有时可能会创造出一条的新的路出来。          有些人这种变异可能难以理解,认为它有可能是对生物来说,是往的方向进行变异,也有可能是往坏的方向进行变异,那么一好一坏的演变,会产生什么样的后果?     万物始终是在运动与变化的,往好的方向变异与往坏的方向变异,但是要明白,这一切还要受制于自然的优胜劣汰,经过不断的筛选之后,大多数情况下,往往留下的就是更优良的基因,这也是进化之所以能够产生的原因。也就是说,生物在繁衍过程中,始终会不断的产生变异的,而这个变异通常是一个很微小的变异,但因为复制量非常庞大,所以一点点小小的变异,反映在最终的个体上就是巨大的变化。     这种变异,有时会带来意外的惊喜,在一些场景下,往坏的变异并不重要,但只要有好的变异,往往就会带来更多的好处,解决现实中的棘手问题。        在现实中,有一类问题称为是难解的,它的难解是因为计算量太大,比如某个计算花尽带个宇宙的时间,都计算不出结果出来的话,在这个宇宙中就有可能是无解的。       那么这类有可能无解的问题,有可能解得出来吗?答案是有。        为什么,因为还有运气问题。一个良好的运气,能大大提高得到解决方案的效率,而一个糟糕的运气,就只能靠努力了,而这种努力有可能是没有结果的。科学计算,其实也是要借助运气的。有一种解决问题的办法,就是模拟生物的自然遗传,从而把求解的结果放到可能放到运气上去,这样就有可能大大缩短解决的问题时间。       先假设一个问题,现在有一个星球,有某一处地方有珍贵的资源,现在已知如果某个位置上不存在这个资源,那么在相同的经度、纬度及45度角的经纬度上,都不会存在这个资源,那么我们应该怎么样去寻找这个珍贵资源?        如果预计地毯式搜索的话,我们假设要花费100年的时间,但是如果目前只有50年了,并不允许我们使用地毯式搜索了,我们应该如何去找出它在哪里?        最愚笨的方法就是地毯式搜索,搜到多少是多少,这是最没有效率的一种,而且如果一开始的定下的搜索路线如果让该资源只有可能在最后50年找到的话,那么一开始的搜索就是一个悲剧。        更好一点的办法是采用随机搜索,在这个星球上寻点随机寻点挖掘,因为有运气的缘故,这种搜索有可能遇到运气好时有可能就会更快的找到,但是遇到运气不好时,最差的情况也不过是与地毯式搜索相当,这就是寄托于运气的一种搜索方法。        那么,随机搜索的办法是否还能改进,能够更进一步的保留运气更好的搜索路线,抛弃运气更差的搜索路线?当然是可以的。        方法就是模拟生物的遗传算法,先随机选择多条挖掘路线,然后在挖掘过程中,把那些一直没有出现问题的路线分解出来,筛选出一些组成的因素条件,然后再用这些条件去生成更多的挖掘路线,并且在生成的挖掘路线过程中,随机产生一定程度的偏离与变化,这样不算挖掘并调整下去,就会产生不断优化的效果,可以大大缩短搜索到目标的概率。        遗传算法现在用于解决现实问题的计算的案例很多了,感兴趣的可以自己查找一些资料来看。        生物的进化过程,实际上是一个不断优化的过程,遗传算法的特性决定了生物会往着更适应环境的方向发展,这说明了自然界的发展是有着某种目标的,而外界产生的环境,对生物的影响,无非也只是试图在调整生物往某个方向发展。         在纯计算的角度来看,万物的运动,生物的生长衰亡,一代代的遗传改进,其实都是天地间这个庞大的运算中的一个部分,一切事物的运动其实都是向着某个目标在迈进,那么这个目标是什么?如此庞大的资源无时无刻的消耗,能量每秒都在不断的交换、转化形成的这个世界,它最终是想计算出什么?          顺便要提及一下,传统的占算中,利用六十四卦占卜过去未来,其实这个算法的过程,与遗传算法也有很多共通之处,不过六爻卦实际上还涉及到其它很多模型,这里暂不细说,先只说说遗传算法在六爻中的体现。 … 阅读全文 从基因到遗传算法及六爻