从环芯到转动轮回概念的科学地位

（张学文注：此文是朋友寄给我的，它对我重视旋转问题的科学地位比较认同。现在贴此.2024 12 03）

而鸣

摘要：现在张学文和常炳功两位教授的文章，算是把“竹式科学”，与弦理论中的AdS/CFT对偶性、暗物质、暗能量和量子纠缠，以及宇宙全息、生物全息、时空阶梯理论等知识，又结合起来了。

关键词：生物全息、宇宙全息、暗物质、暗能量、量子纠缠、时空阶梯、弦理论、竹式科学、环芯、科学地位

【0、引言】

2024年11月21日新疆气象科学研究所张学文教授，给我们寄来他在科学网个人博客专栏才发表的博文：《提高“转动”“轮回”概念的科学地位？！》，供我们学习参考，非常及时。

因为我们又收到纽约州立大学常炳功教授，寄来研讨生物全息与他的时空阶梯理论联系的文章。他把生物全息、宇宙全息和物质--暗物质--暗能量的三位一体，结合起来延伸到弦理论中的AdS/CFT对偶性的数学实现形式，如将一个反德西特空间（AdS）中的重力理论，与其边界上的共形场论（CFT）联系，提供了一种新的视角：

AdS空间中的每个对象或事件，都在CFT中有对应的表示。例如，AdS中的单个粒子可能对应CFT中的一组粒子。量子力学中的一些现象（如双缝干涉实验）可以通过全息投影的概念得到解释，即量子态在不同位置的存在可以视为不同角度的投影。时间和空间也被视为不同深度秩序的投影，并不是固定不变的。量子纠缠可能与暗物质和暗能量有某种关联，可以推测，暗物质、暗能量和量子纠缠可能在宇宙的结构和运作中扮演着关键角色。

如由诺贝尔物理奖得主霍夫特在1993年提出，随后由物理学家萨斯金德等进一步发展的宇宙全息理论，宇宙被视为一个更高维度的全息影像，我们所感知的三维空间实际上是更高维度空间的投影。与现实世界的差异涉及额外维度，时空阶梯理论解释全息理论，宇宙的根源是暗物质，暗物质是能量场气场，暗物质极化产生收缩的物质和膨胀的暗能量。物质的收缩形成了四种基本力：引力、弱力、电磁力和强力。基于时空阶梯理论的宇宙全息观点，生物体的每个相对独立部分包含整体的信息，这种结构使得局部与整体建立了联系，即任何局部物质都具有整体意义的道时空，包含了宇宙的所有信息。

而在这之前的不久，我们学习我国古代传统科学“格物致知”和明代哲学家、军事家王阳明的“格竹故事”，刚研讨过“竹式科学”----竹子树多节、分节，又统一于同一根竹子树；竹子树挺立，又可弯曲和还原，有被用于称“竹式外交”、“竹式文化”、“竹式世界”等延伸意思理解的。现在张学文和常炳功两位教授的文章，算是把“竹式科学”，与弦理论中的AdS/CFT对偶性、暗物质、暗能量和量子纠缠，以及宇宙全息、生物全息、时空阶梯理论，又结合起来了。

【1、转动、轮回概念中啥是科学地位】

张学文教授，1935年生，天津市人。1953年考入北京大学物理系，1957年被分配到新疆气象台工作，到1998年退休，多次获得新疆维吾尔自治区人民政府科技奖，被国家气象局授予“高级工程师和优秀专家”的称号；作为国家首批有特殊贡献的专家而享受政府特殊津贴；他连续三届当选新疆维吾尔自治区人大常委会委员。他出版编著10余册，将多年来潜心研究的“分布函数、熵、复杂性、熵原理”创建为“组成论”的新科学知识体系，具有探索创立新学科的意义。

2024年11月21日张学文教授在科学网个人博客专栏，发表的博文最后中说：“我们过去对线性运动变化的研究是取得了多方面的成绩，可如果把更多地目光转到周期的旋转的运动方面来，说不定我们会发现更多的规律”。“联合国还在活动，主要体现在每年一次的联合国大会还在轮转着！我国的人大会议，正规的体育比赛的轮回召开都是广义的“转动”的体现！想一想不同形态的物质运动中，其实广义的转动现象（轮回运动）占有重要地位”。

张学文教授呼吁：“我们需要提高关于旋转、轮回现象的科学与哲学地位！探索转动、轮回现象中的一般规律！”

张学文教授在博文的理由是：“我们学习科学，而几何学、物理学都是其代表。在几何学中有直线概念三角形概念、圆的概念，在物理学中运动、速度、加速度概念突出。此外还有什么向心力、离心力等等。这一切与唯物论归纳的万物皆动是一致的”。

张学文教授是我国著名的老一辈气象学家，那么转动、轮回概念中是啥科学地位？2022年8月3日他在科学网个人博客专栏，发表的博文《我在气象中的旋与环概念的归纳》中，他集锦地学中的“环”概念，集锦气候环是个基本概念，如“环境”、大城市的1环、2环、高架路……环球等等，初步提及气象（地理）等中用到的环概念有：。

1.大气环流：可以理解为全球空气在自己领域中的各种运动。

2.水分循环：特指水分蒸发进入大气层，再以雨雪的形式脱离大气层进入下垫面的过程。

3.气旋、反气旋（热低压，冷高压，台风）：地球大气中在地球表面上做圆周运动的空气集体。

4.春夏秋冬的年循环。

5.24节气的年循环。

6.一天12个时辰的日循环，等等。

他说：“看来，气象学需要‘环’这个字。而地理学中关于‘环’概念，确实值得表扬其特殊的、重要的，也许应当称为伟大的贡献”。

而“环”实际是“环芯”概念；初议量子信息材料等科学中“环芯”概念的重要，我们集锦到三则发明应用，可供参考。

【2、环芯共振器传感器】

2007年7月6日教育部科技发展中心网文章报导，美国加州理工学院应用物理学家克里·瓦哈拉教授称，，他的实验室发明了一种新探测技术，是来源于之前的一项发明“超高Q微型环芯共振器”。

它是面包圈形状的比人类头发还细的玻璃装置，这种探测器依靠这一特性，可将探测灵敏度提高到单分子水平。这种找到的这种用显微光学装置探测单个生物分子的方法，已经用于一种免疫系统的信号蛋白cytokines证实了此方法的有效性，因此它可以被用于多种医学领域，例如，癌症和其它疾病的早期诊断，以及基础生物学研究等。

这一设计的最初目的，是直接探测分子落到共振器后的光学反应，但是随着工作的进行，发现可以非常容易的探测到单个分子；除了拥有很高的灵敏度之外，还可以在装置的表面镀上，能和特定生物分子发生反应的物质。因此可以利用它们设计实验来监测环境的变化情况，例如，pH或温度能影响细胞的行为。这类实验，需要针对数百万细胞群体进行，这就好像要从合唱中挑出单个声音一样困难。

但该团队成功探测到一系列不同的分子，包括一个免疫反应信号蛋白IL-2：镀上了一层特殊的识别IL-2的抗体，这使得探测器表面可以结合IL-2，而且可以提供探测单个IL-2分子水平的灵敏度，甚至是在血浆中。该设备能够在无需标注的情况下实时地获得单分子观测结果，究其原因，它可以按程序探测几乎任何一种生物分子，是向所有新实验敞开大门的通用探测器。

【3、环芯微管示踪蛋白之谜】

2007年12月4日科学网文章报导，欧洲分子生物学实验室和荷兰原子与分子物理学研究所的最新研究，发展了一种新的方法，使得人们能够同时在试管中研究多种微管正极示踪蛋白。

这一方法和荧光标记的应用，是在显微镜下观测发现，其中一种+TIPs识别出微管生长端的特定结构，并绑定在上面，这样就为另外两种+TIPs提供了装载平台。而另外两种+TIPs中的一种因为内在发动机的作用，能够沿着微管移动，这就有助于整个蛋白分子系统选择性地追踪微管生长端。新方法优势在于，能被应用于其它各种与微管发生作用的蛋白。这是一种强大的方法，能够提升对于大量不同的微管末端示踪蛋白的理解，也有助于研究其中的机制和功能。

德国和荷兰科学家在此阐明，一个在细胞形态形成过程中，发挥重要作用的分子机制，有助于深入理解细胞骨架和蛋白之间的关系。因为有机体的每种细胞都有其特定的尺寸和形态，这与它们发挥特定的功能有关。细胞骨架主要由蛋白纤丝构成，其中特别重要的是微管，这是一种动力纤丝，不停地生长和收缩。微管的空间结构依赖于多种调节蛋白，其中有些只与微管的生长端发生作用，这些蛋白称为微管正极示踪蛋白。而一旦细胞不能保持固有形态，其功能就会受到损害，从而会给有机体带来一系列问题。

【4、环量子三旋无线振动发电机】

2007年7月6日教育部科技发展中心网文章报导， 来自英国南安普顿大学的工程师，发明了一种发电能力是类似设备10倍的发电机。这是利用所处环境中的振动，和运动来产生电能的动能发电机。

它比任何相同体积的类似设备的发电效率都要高，而且发电机体积小于1立方厘米，其主要用途是为无线感应器提供电力。这些无线感应器，负责监控工厂的环境。除此之外，这种小型发电机还可用于无线的自供电力轮胎感应器，进一步发展后，成为自供电力心脏起搏器的技术基础，此技术可以取代传统的电池。

因为对于植入性装置而言，周期性的更换电池是不现实的。由于可以为无线感应器节点提供电力，因此振动能量装置得到了广泛关注。它的最大好处在于，去除了电池和连线后，它们可望被用于之前无法应用的区域；特别是对于那些完全植入内部的感应器。

【5、结束语】

从以上简介的环芯共振器传感器等三则发明应用，也可以窥见张学文教授说探索“环--环芯现象中”转动、轮回一般规律的重要。

而且张学文教授还在之前的2024年11月10日，在科学网个人博客专栏发表有：《物质的主要运动形式是旋转的？》的博文。

其中他说：“今年有意无意之间感到，世界（宇宙）上好像转动的物质，多于直线运动的物质。地球每天都在旋转就是例子！进一步考虑体现运动的大小的标志是能量，而能量是物质的质量与其速度的平方的二分之一。那么一天旋转一圈的地球的转动的能量如何计算？为什么太阳系中转动所对应的能量，远大于它移动持有的能量？！

“今年我还注意到我们用数（1,2,3,4,5...）表示某对象的大小，可在一些场合，我们用角度的数值，去表示某对象在一个环中的位置。看来我们在表达圈，环方面也是另有一套办法的。物质的基元是一个点还是一个环？物质的主要运动特征是移动还是转动？我们是否应当进一步充实关于转动的物理知识？！”

今年（2024年），是俄乌冲突的第3个年头；巴以冲突的第2个年头；南苏丹内部武装冲突的第n个年头。生物全息谈“部分”与“整体”相似；如果把“部分”看成“多极化”，“整体”看成“全球化”，“多极化”和“全球化”的冲突，甚至引起“核战争”或“第三次世界大战”的危险，是其根源。

如果把“部分”看成“线段”、“点体”、“球面”、“转座子”，由于拓扑几何学上有“球面”与“环面”不同伦的区别；而“球面”上“转座子”，与“球面”是同伦的。但“环面”上“转座子”，与“环面”是不同伦的。所以，如果“多极化”和“全球化”的冲突，引申看作数学上“球面”与“环面”不同伦的冲突，那么“多极化”和“全球化”的冲突的“统一”，是否也如像数学上“球面”与“环面”不同伦的冲突的“统一”探讨吗？是的。

数学、拓扑、几何学上有认为：“线段”延长为“直线”，而“直线”两端无限延长，会变到两端连接成“环线”的说法。但这即使成立，在社会、现实中也难验证。其实“多极化”和“全球化”的冲突的“统一”，或“球面”与“环面”不同伦的冲突的“统一”，可以联系“格物致知”的“竹式科学”----竹子树多节，但统一同一根竹子树。即“多节--多极”并不可怕，也许还有好处----通过“多节--多极”长时空阶梯的实践比较竞争，或多轮实践的比较竞争，对立双方自然的大多数会有下一届的结果，如或是革命，或是改革，或是离开，或是死亡，不了了之。

参考文献

[1]张学文，提高“转动”“轮回”概念的科学地位？！科学网，2004年11月21日；   

[2]王德奎，三旋理论初探，四川科学技术出版社，2002年5月；

[3]孔少峰、王德奎，求衡论----庞加莱猜想应用，四川科学技术出版社，2007年9 月；

[4]王德奎，解读《时间简史》，天津古籍出版社，2003年9月；

[5]苏倩波，环境能物联网与抗核武器系统----人类社会历史对抗序列中的基因剪接模式，Academ Arena，September 25, 2023。金琅学术出版社，2023年6月；

[6]叶眺新，中国气功思维学，延边大学出版社，1990年5月；