我国表观遗传学研究至少领先世界50年，己远远把西欧等发达国家抛在了后面！

王汉成  武汉  2010年

谈起我国在表观遗传学领域的研究现状，大多评论为“与发达国家相比起步稍晚，但差距不大”。尽管表观遗传学研究已有一段时间，但真正受到广泛重视并取得进展还是近十年的事，特别是在2000年以后，表观遗传学研究已成为当今生命科学研究的前沿和热点。我国于2005年开始启动在表观遗传学方面的研究工作，启动了一个研究“肿瘤和神经系统疾病的表观遗传机制”的“973”项目，重点在于探讨肿瘤和神经系统疾病发病过程中的表观遗传学机制。目前我国在表观遗传学的研究至少涵盖了DNA的甲基化修饰与功能研究、组蛋白的表观修饰与功能、癌症和神经疾病的表观遗传调控、染色质重塑、结构与功能等重要领域。在短短的几年中，我国的部分研究组在表观遗传学领域取得了许多可喜的进展。我们所面对的是一个令人激动并有望推动生命科学一系列重大突破的新前沿学科，另一方面又残酷的需要面对表观研究资金短缺现状(不久前，美国启动了表观基因组学研究计划，一批表观遗传学项目和研究人员将获得数百万到上千万美元的经费，而我国2005年刚开始启动重点在于探讨肿瘤和神经系统疾病发病过程中的表观遗传学机制。但项目支持面相对狭窄、支持力度也比较小，许多表观遗传学的重大问题的研究并未包含在内。表观遗传学项目和研究需要先进的仪器、昂贵的经费，我国表观基金现状与国外研究好比老鹰追兔子一个天上，一个地下)。如何克服困难抓住机遇从一些关键学科入手，最终促成我国表观遗传学的飞跃发展，并最终领先于世界，是值得我们深思的问题。《科学时报》

在未来的5~10年中，表观遗传学的研究将主要围绕这样一些主题展开：在表观遗传的机制与功能方面，表观遗传信息的建立和维持、表观遗传修饰、与表观遗传调控相关的非编码RNA的研究仍将持续相当一段时间；将细胞信号网络与表观遗传修饰、染色质重塑乃至基因表达等不同层面调控网络整合，深入认识从信号到表观遗传调控乃至个体生长、发育和对环境适应的分子机理，都是需要解决的重要问题。表观遗传学在重大医学问题的研究上，将着力弄清表观遗传在干细胞分化与组织再生过程中的作用机制；表观遗传密码与寿命的关系；表观遗传与重大疾病的发生发展；表观遗传机制在DNA损伤与修复过程中的功能等等上。然而在这些表观遗传现象被逐步揭示后，我们就会发现一些表观因素化学原理无法解释；它们长期以来困惑困扰着研究遗传与进化的学者们，而这些因素所起的作用，又往往因环境、个体的差异而各不相同。一些因素影响着基因的表达。这些因素究竟是什么？在什么样的情况下起作用？所起的作用有多大？例如；表观遗传学与环境发生什么相互作用？DNA、蛋白质相互作用会影响甲基化和乙酰化为什么？DNA甲基化酶，组蛋白酶又是些什么，DNA甲基化、组蛋白修饰又怎样影响到基因表达等等？这些都是表观遗传学所要研究的问题。而面对 那么多为什么？表遗传学它一愁未展。国内外研究也都史无前例。在这种急剧困难时期，为了解释新的实验事实，各种假设和理论大量涌现出来，各个学派也展开激烈的论争，这是一个令人困惑的、是非难辨的时期。在这种情况下，哲学作为一种定向工具，往往能使科学家能看准方向“直挂云帆济沧海”。

一、DNA质能公式领先世界新潮流，标志着表观遗传学的飞速发展     ±vm ±vm      

如果说爱因斯坦的质能公式E=mc2是20世纪的符号.那么DNA质能公式Eh＝(ml.m2)c2的出现则标志着21世纪生命科学的飞速发展。DNA质能公式的出现突破了表观遗传学研究困局。清楚揭示了癌生物学、表观遗传学中细胞大尺度物质形成的质能关系：原癌基因至癌基因质能关系的分子形态学变化，DNA甲基化、组蛋白乙酰化分子核正异常质能关系形态变化，这些研究结果均提示了表观质量会随着物体的运动速度增加等概念，充分展现了牛顿万有引力、质量概念与爱因斯坦的质能公式同样的完美、重要性，这才是质能关系的最全面发展。研究表观遗传学与环境相互作用时出现了牛顿引力与物体本身有关的三个方面的问题：DNA质能公式力图探讨基因引力场与环境相互作用时，发现基因物体本身固有的能量，外力加速度惯性质量以及引力与物体相互作用关系如何统一起来的问题时，出乎意料的发现牛顿在处理宏观物体质能关系，成功统一了上述三方面问题之间的内在联系、在万有引力概念上又成功领先了一步。值得借鉴与发展。

第一、DNA质能公式发现原癌基因就是细胞物质内在固有的惯性，它与物体基因结构本身有关，是细胞内与细胞增殖相关的基因，是维持机体正常生命活动所必须的，在进化上高等保守性。这种基因是正常的细胞基因，其表达产物与细胞的正常生长、增殖和分化过程有关。一旦被某种因素激活，就会转变成有转化细胞活力的癌基因，因为它能转变为癌基因，因此叫做细胞原癌基因。DNA线性结构运动、细菌也都属细胞内在固有的惯性，它与物体本身固有的结构、DNA甲基化程度、能量正相关。在基因引力场结构中DNA碱基上的专一性氢健电子运动与DNA分子表面负电荷性质，DNA惯性有很大关系。牛顿物体结构与DNA线性结构都是氢健介子在低速运动下的情况，因此是细胞物质内在固有的惯性，它与物体、基因结构本身有关。与外力加速度惯性质量内涵氢健介子激发结合能量无关。

第二、基因引力场具有感受引力作用的属性，基因感受外作用力与加速度成正比。在放射生物学中无论多小的辐射剂量都有与该剂量成正比例的基因放射损伤。同一基因，由于其本身固有的内在惯性运动与辐射加速惯性运动中所表现的物体本身性质是截然不相同的，因此就存在放射敏感性大小不同的同一基因。这当然不是放射敏感性唯一因素。薛定谔认为：生物体基因的突变是一个非连续性的转变，当生物体受外界环境的变化，如温度的改变、X射线的诱发，其突变的概率大大增加。这种现象同量子力学中粒子的能级跃迁是很相似的。粒子处在分立的各个能量状态，当粒子受激发后可以向其他能量态跃迁。因此基因作为大分子物质，其突变可能是粒子能量跃迁的宏观表现。基因经典引力场感受了外力作用后所产生的引力叫量子引力，与外作用力与加速度成正比。由此缔造了表观遗传学一DNA量子力学的诞生。第三、DNA、蛋白质的引力与物体本身有什么关系？DNA、蛋白质序列结构引力质量是基因内在固有的惯性，所产生的引力的大小与DNA与蛋白质引力质量成正比。与物体本身的速度或物体自身能量无关。与任何外界事物无关，并且永远是相同和不变的。这就是DNA、蛋白质绝对时空运动是牛顿绝对时空在生物学中的发展。牛顿力学把基因物体本身的固有的惯性运动、加速运动及引力中所表现的属性统一起来，从此牛顿力学一举包揽了生物以及宏观物体质能关系的全面发展。  

现代生物物理一DNA相对论、DNA量子力学、指引表观遗传学走辩证思维道路

爱因斯坦建立了微观物体高速运动时的质能关系公式，E=mc2。发展了能量概念，任何惯性质量都应归因于能量。核能的释放，质量亏损，质量随着物体的运动速度增加等质能关系概念指引表观遗传学走辩证思维道路取待得了十分可喜的收获；

1、表观遗传学是物理一生物学系统表现惯性、惯性质量的科学，它的发现建全了几千年来人们对物质质量最全面的认识。突破了爱因斯坦物质的惯性质量是其能量内涵量度的认识。在表观生物学中引入了DNA惯性质量这样一个物理量来表示DNA物体惯性的大小，建立了DNA序列引力质量与DNA甲基化惯性质量才是DNA总的分子质量，糖蛋白、组蛋白甲基化惯性质量与蛋白质引力质量才是蛋白质总的分子质量的深刻认识。在分子生物学基因中清楚地区分了序列引力质量和修饰惯性质量这两个不同的概念。在基因物质质量和能量概念上统一了分子遗传学(序列结构引力质量)与表观遗传学(DNA甲基化修饰惯性质量)。完成了分子生物学的全线统一。

2，DNA病毒“自由中子放射性衰变”的发现，揭示了细胞DNA复制衰变过程就是DNA惯性。DNA与自然界任何物体一样，在不受外力作用时，总保持静止状态或匀速复制衰变运动，直到其他物体对它施加作用力迫使它改变这种状态为止，这就是惯性。【牛顿第一定律】物体衰变不受外界条件(如温度、压力、酸碱度等化学药物)的影响。提示研究表观化学药物针对表观疾病，癌、病毒病治疗无效。

3，DNA惯性、惯性质量是其能量内涵的量度，DNA、蛋白质质量、数量与结合能密切相关。DNA、蛋白质惯性质量的增加。它们的相互作用使DNA氢键贮存了外来能量形成为激发电子的一系列活动。DNA俘获的能量越大，核外惯性质量数越大，内涵的能量越高，促进了表观遗传学的形成。结合能是有限的，分子结合能释放、裂变，这就是分子核裂变一癌变。原癌基因生长俘获能量的过程也就是DNA大分子惯性加速度过程。癌细胞惯性无恨性与其内涵能量是密不可分的。发展了爱因斯坦能量概念，任何惯性质量都应归因于能量。另外DNA病毒是“自由中子”将打开分子核的大门，到那时我们就会发现，我们表观遗传学研究的组蛋白修饰与DNA甲基化之间的关系原来是在阐述分子核质能关系。表观遗传学只不过是量子力学在生物中的发展吧了。

牛顿提出万有引力学、质量概念统治了物理两百年多年；爱因斯坦发表相对论批判牛顿绝对时空观到现在经历了100多年，从DNA结构模型到表观遗传学再到DNA相对论时空观，分子生物学仅仅用了60年时间，一代代科学家正逐步摆脱着人类对于时间与空间性质的种种描述，摆脱着似是而非的先验绝对性时空观。恩格斯认为，"走自然科学的发现道路是一个比较长期，比较缓慢的过程，在这个过程中有大批多余的阻碍需要克服"，而走后一条自觉学习辩证哲学的道路，则可以从这一过程"大大地缩短" 。这大概是哲学的力量吧。中国表观遗传学正在走辩证思维道路(DNA相对论发现短了50年)，至少领先世界50年己远远把西欧等发达国家抛在了后面！

★恩格斯在谈到自然科学家复归到辩证思维的问题时曾指出，科学家到达辩证思维，可以走自发和自觉的不同道路。他们"可以仅仅由于自然科学的发现本身所具有的力量而自然地实现"，也可以"从历史地存在的形态中仔细研究辩证哲学"。恩格斯认为，走前一条道路"是一个比较长期，比较缓慢的过程，在这个过程中有大批多余的阻碍需要克服"，而走后一条自觉学习辩证哲学的道路，则可以从这一过程"大大地缩短" 。如果理论自然科学家愿意从历史地存在的形态中仔细研究辩证哲学，那末这一过程就可以大大地缩短。"然而，历史的发展往往不像人们设想的那样顺利和简单，"历史有它自己的步伐，不管它的进程归根到底是多么辩证的，辩证法往往还是要等待历史很久。"