DMA双螺旋结构是大自然长期进化的结果

本文探讨了沃森与克里克发现的DNA双螺旋结构的重要性,并通过手工制作模型的方式直观解释了DNA如何通过简单的物理特性实现自我复制,进而揭示生物遗传与进化的奥秘。
1953年,沃森与克里克发现了DNA双螺旋结构模型,一时间引起全球学术界的极大兴趣与关注。这是为什么呢?

             近年来,有人想用广义相对论证明DNA双螺旋结构的必然性,有点儿牵强。DNA是生物大分子具有什么物理结构,是大自然亿万年长期进化的结果,不需要数学证明。

            昨日,天气很好,我去学校校园散步,有感。回家之后,我立即动手用两根细铁丝做了一个DNA双螺旋结构的物理模型。让我感到惊喜的是,这两根细铁丝只有一种可能性:一条是右旋,另一条是左旋,才能相互“配对”组成DNA的双螺旋结构,否则,根本做不成“双螺旋”柱体的样子。注意:这两根旋转形状的细铁丝,不需要不断地相互扭动,就能形成一个双螺旋“柱体”,只需要相互横向不转动地并排放置在一起,就成了DNA“双螺旋”柱体。这有什么意义呢?

          我们设想,这两根细铁丝很长很长,分别在其上面涂抹4种不同的颜色,使得不同颜色的小片段(这就是所谓的“基因”片段)的排列顺序严格一致。这样一来,每条细铁丝上面所携带的遗传信息都是一样的,也就是说,两条细铁丝互为备份。

             根据以上这种做法,我们知道,两条看似相互缠绕纠结在一起的“双螺旋”柱体,很容易在瞬间之中就被“分开”了。两条分开的细铁丝承载着完全同样的遗传信息。

         进一步我们设想,把一条细铁丝放入一个装有“营养基“的大烧杯之中,这条细铁丝上的原子处于化学”饥渴“状态,拼命地从四周的“营养基”吸引相互耦合的原子,形成一条旋转方向相反的细铁丝,最终产生两条缠绕在一起的”双螺旋“新柱体。

           现在,我们把大烧杯换成生物细胞,DNA大分子如何分裂繁殖的过程就容易明白了。首先是DNA大分子的分裂繁殖,随之是细胞的分裂繁殖。这就是生物进化遗传的奥秘。沃森与克里克发现了这个奥秘。

            


        说明:”培养基“必须富含DNA大分子所需要的化学元素缺一不可。

【Koopman】遍历论、动态模态分解和库普曼算子谱特性的计算研究(Matlab代码实现)内容概要:本文围绕【Koopman】遍历论、动态模态分解和库普曼算子谱特性的计算研究展开,重点介绍基于Matlab的代码实现方法。文章系统阐述了遍历理论的基本概念、动态模态分解(DMD)的数学原理及其与库普曼算子谱特性之间的内在联系,展示了如何通过数值计算手段分析非线性动力系统的演化行为。文中提供了完整的Matlab代码示例,涵盖数据驱动的模态分解、谱分析及可视化过程,帮助读者理解并复现相关算法。同时,文档还列举了多个相关的科研方向和技术应用场景,体现出该方法在复杂系统建模与分析中的广泛适用性。; 适合人群:具备一定动力系统、线性代数与数值分析基础,熟悉Matlab编程,从事控制理论、流体力学、信号处理或数据驱动建模等领域研究的研究生、博士生及科研人员。; 使用场景及目标:①深入理解库普曼算子理论及其在非线性系统分析中的应用;②掌握动态模态分解(DMD)算法的实现与优化;③应用于流体动力学、气候建模、生物系统、电力系统等领域的时空模态提取与预测;④支撑高水平论文复现与科研项目开发。; 阅读建议:建议读者结合Matlab代码逐段调试运行,对照理论推导加深理解;推荐参考文中提及的相关研究方向拓展应用场景;鼓励在实际数据上验证算法性能,并尝试改进与扩展算法功能。
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