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从叶脉演化公式推导植物器官演化数学模型统一论
作者:王全年 李秀美    
作者单位:宁夏医学院中医学院,宁夏 银川 750004

《时珍国医国药》 2009年 第4期

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       【摘要】 
       从植物器官演化时空位分布原则及叶脉公式的推导,论证植物每一个相对独立的器官,在纵向及横向长轴上演化数学模型统一。植物的根、茎、叶、花、果等每一个器官,均以相同的数学模型而演化。揭示出生命演化数学模型统一的深层次规律。
       【关键词】  叶脉 公式 植物器官 学模型
       我们确立从数学模型研究生物演化统一规律,秉承着这样的假设:达尔文的生物同源演化观、张颖清教授的生物全息论,根本的问题应该是生物演化数学模型的统一问题。这种数学模型,最显然表达为生物器官演化所需要的时间、空间的有序分布。同源演化的生物器官单元,均需要有序排列的时间空间单位,简称“时空位”(space-time-unit)。时空位演化具有严格的原则,并在植物叶脉演化数学公式推导中完整表达出来。从叶脉演化公式,论证出植物器官演化数学模型的高度统一,即在纵向、横向上演化数学模型统一。
       1  生物时空位演化四原则
        同源演化的任何生命单元,所需要的“时空位”分布具有严格的原则[1]:
        1.1  中轴时空位原则同源演化的生命单元,所需要的时空位只能有一个“中时空位”处于众多时空位的中轴核心。
        1.2  偶对时空位原则总是构成对比意义上的时空位偶对,以中轴时空位为核心,向外对称分布。
        1.3  时空位奇数演化原则同源演化的生命单元所需要的时空位总是奇数。
        1.4  生命奇数类演化原则每一时空位内的生命演化单元,可以呈奇数,也可以呈偶数,但总是以与时空位演化相同的奇数类演化律,为本质表达。
        假设任何相对独立的生命物质在统一的时空位中演化需要S个时空位。如果用“0”代表1个 “中时空位”,对立存在的时空位“偶对”数是m对,分别用“A1 A2, B1 B2, C1 C2 ……”表示,S,m均是自然数。笔者在相关论著中,已经推导出时空位奇数演化公式:S=2m+1[1]此式既可表示时空位的演化,同样表示生命单元属类的演化。见图1。
        图1  生物演化时空位分布图
       2  叶脉演化公式
        叶脉即叶片维管束所在的脉纹。叶脉演化数学公式,反映着植物演化深层次的数学模型问题。据生命时空位奇数演化(见图2)。用统计学方法处理,我们假设叶脉演化有如下三原则[2]。
        图2  叶脉演化时空位分布图
        2.1  中轴演化原则任何一个叶片,都以叶的中脉为演化中心。
        2.2  相对应演化原则任何叶脉,潜在演化出的两侧子叶脉,均构成一一对应关系。
        2.3  等数演化原则任何叶脉,潜在演化出的两侧子叶脉数之和恒等。
        每一片叶子,都有一条中轴叶脉,叫1级叶脉、主叶脉、或中脉,与中时空位O对应。可用数字模型1来代表,或用20m0代表。
        主叶脉,又根据叶脉等数演化原则,在叶脉两侧演化出相对应的子代叶脉,叫2级叶脉。2级叶脉演化出呈相对应的m对,总数一定为偶数,用2 m表示(m是一个有限自然数)。并可与时空位偶对A1A2,B1B2,C1C2……对应。
        同理,在以2级叶脉的每一叶脉为中脉的演化源,演化出的3级叶脉,总的子代叶脉演化数目为22 m2。4级叶脉总数为23 m3,5级叶脉总数为24m4……,第n级叶脉演化的总数为2n-1mn-1。
        设一片叶子,演化出的所有总的叶脉数(1级到n级)用S表达。那么,包括中轴1级叶脉在内的所有潜在叶脉的演化数量是S,用分式表达:
        Sn=20m0+21m1+22m2+23m3+24m4+……+2n-1mn-1
        = (2m)n-12m-1
        当n等于1
        S1=(2m)n -12m-1=(2m)1-12m-1=1 ①
        当n等于2
        S2=(2m)n-12m-1=(2m)2-12m-1=2m+1②
        当n等于3
        S3=(2m)n-12m-1=(2m)3-12m-1=4m2 +2m+1③
        ……              
        由其式②,反映第1,第2级叶脉演化的数量之和,且非常多用。它可用于计算同源演化的一、二级器官的数量之和。因为n,m都是自然数,所以,一、二级叶脉演化之和一定是奇数。公式表示如下:N=2m+1
        即一级叶脉是1条,二能叶脉是2m条。当叶脉演化到二级时,恰巧只有2m+1条最清楚。它永远是个奇数项演化。与生命时空位奇数演化公式相同。如最常见的一个荷花品种,它的叶脉之和是21条。代入公式N=2m+1
        21=2m+1,则m解值是10(对)
        说明21条叶脉,有1条是一级叶脉,20条二级叶脉。
       3  植物器官演化数学模型统一
        植物经历了漫长的过程演化出五大器官:根、茎、叶、花、果(内含种子)。对应着5个数学模型时空位分布。植物每一器官,都潜在着完全相同的5个数学模型时空位表达。生命每一器官及器官演化群落,在纵向、横向上演化时空位数学模型高度统一,公式均为S=2m+1。
        3.1  纵向演化的数学模型统一变化产生着差别,对应着不同的时空位。植物在演化纵向上,依次演化出五大有差别的时空位,对应五大类器官的产生:根、茎、叶、花、果。这五大时空位数学模型,却在一朵花的纵向演化上又重演出来:花托、花萼、花冠、雄蕊、雌蕊。此处的数学模型“五”,只是S=2m+1中一个奇数解值。此时m为2,则S=2×2+1=5。如图3。
        其实,植物演化的每一个相对独立的器官单元,在纵向上都潜在着同样呈奇数类演化公式S=2m+1。如叶脉演化,花脉演化。
        图3  花朵演化时空位分布图
        3.2  横向演化的数学模型统一所谓横向演化,表现在器官演化在横向上的分布。如叶与花在面性脉上的横向演化。根与茎在面性年轮上的横向演化。
        3.2.1  叶片、花瓣在面性脉上的横向演化数学模型统一叶片、花片,在植物演化史上是两类器官。“在植物学家的眼里,花是植物茎的变态,它只是一节缩短的枝条,在枝条上生长着变态的叶子”[3]。说明叶与花均同源枝条演化,花由叶演化而来。说明两者有高度的相似度。
        花片、花瓣演化横向上的同模性表现在两个方面:两者均呈面性演化;叶脉与花脉在横向上演化数学模型高度统一。叶脉与花脉都以中脉为中轴向外对称演化(见图4)。包括中脉在内的两级脉数公式都符合:S=2m+1。
        图4  花脉、叶脉相同的时空位演化
        3.2.2  根、茎在面性年轮上的横向演化数学模型统一植物根、茎在横向上演化高度统一。如年轮,是根、茎共同的演化时空位分布证据。在地球冷带、温带地区,树木一年生长有共同规律。“在春、夏雨水充足季节,木质细胞生长快、细胞体积大,木质演化表现出明亮的轮纹;反之,在秋冬季节雨水少,细胞生长慢、细胞小,木质演化表现出灰暗的轮纹”[4]。
        这样,一年生年轮就表现出有规律的明、暗对应的年轮规律。每年如此,所以根、茎年轮表现出从内向外雷同的明暗区交互时间律。如图5。图左半部分为甜菜根、图右半部分为杨树茎,横截面均为以中轴为中心相同的年轮演化图。其实,一个果实也符合相同的横向演化,如桃子,呈层状从内向外依次演化出与五大时空位演化对应的器官单元:核仁层、核仁皮层、硬壳层、桃肉层、桃皮层。
        3.3  纵向、横向演化的数学模型统一就是说,植物每一器官在纵向与横向上演化模型统一。图3反映了花演化纵序与植物纵向的“根、茎、叶、花、果”五大时空位演化序次相同。说明花纵序是对植物纵序的重演。证明植物在纵向上演化模型高度统一。图4~5反映了叶和花,根与茎在横向上演化模型统一。纵向与横向均符合植物演化时空位公式S=2 m+1。
        图5  根、茎相同的年轮时空位演化
        其实,每一相对独立的植物演化单元,均符合这一发现。如同源叶或花(见图6),它的叶脉演化与叶片数量的演化高度统一。花脉演化与花瓣数量演化高度统一。公式均表达为式S=2 m+1。公式表明,同源演化的一、二级器官,潜在演化数量永远是奇数。
        图6  花瓣、叶片相同时空位演化
       4  结论
        植物在器官层次上的演化,符合统一的解释:任何相对独立的器官演化单元,其纵向、横向上的演化,和植物在演化历史上曾经历过的演化,在时空位上数学模型高度统一。如根、茎、叶、花、果五大植物演化器官,其纵向、横向上演化时空位数学模型高度统一,公式表达为S=2 m+1。从而反映着植物演化在数学模型上的统一性。
       【参考文献】
         [1] 王全年.脏腑是怎样炼成的—脏腑演化律[M].北京:中国中医药出版社,2007:214.
       
       [2] 王全年,刘毓健,李秀美.中医圈里的生命思考[M].北京:中医古籍出版社,2005:122.
       
       [3] 王全年,管春荣,李秀美,等.走近中医[M].北京:中医古籍出版社,2004:266.
       
       [4] 刘洪宾,黄 磊.树木年轮中的秘密[J].百科知识,2007,5:13.

经典中医古籍

中药学教材(附图片)

穴位数据库(附图片)