20xx凤凰世纪大讲堂(全集)4从打结谈起-经营管理(编辑修改稿)

20xx凤凰世纪大讲堂(全集)4从打结谈起-经营管理(编辑修改稿)内容摘要：

二个就是双螺旋在螺旋，它在转，就是双螺旋结构，双螺旋结构基本上是由什么东西决定的呢。 是由碱基顺序，以及就是说整个 DNA 在空间的位置，因为有时候互相之间有点引力，但大致是每过一个梯子转 35 度，大致是如此。 第三个就是，现在很多尤其在小生物里，很多 DNA，就是这个梯子是封闭的，可以是封闭的，它可以是像无限长的鱼线，但也可以是封闭的，如果是封闭的情况呢，那这个时候这个中心线，这个整个梯子，你把它像个纽结一样，所以碱基顺序叫第一种结构；双螺旋叫第二种结构 ；中心线叫第三种结构。 1971 年的时候，生物学家，把同一种 DNA，叫底物，同一种底物是不打结的，把它放到一个交泳，就是一个电，一种流质里面，让它带电，带电以后呢，然后给这个电泳池加一个电场，所有的东西就开始往前跑，就是不同位置上的频谱表示不同的速度，最后他们观察到一个现象，这个频谱是离散的，换句话说，就是它跑的速度是离散的，而且有的离散它比较小，就像我这个比较小的，有的呢比较大，那么他们当时就想知道这种现象反应了什么东西，怎么能从这种现象说明酶的作用机理。 那现在还是拿我手中这根带子做一个样板，你看 我手中是一根带子，它是有宽度的，它有两条边，我现在把这个边，看我这个带子，我现在转这个带子，我把它转、转、转，转了以后我把它封闭起来，封闭起来以后你会发现这是这样一个东西，这个时候，它这个缠绕现象其实可以打结，这是我手上的弄得比较简单，没有打结，就是弄一个封闭的，它这个缠绕的现象它有两种缠绕，一个就是当这个带子本身往下走的时候，它自然的，它会转，你发现没有，这个带子本身在转；第二，这两股带子，它也在缠绕，像油条一样、或者像辫子一样，那么，如果我把这第一种东西，比如我给它取一个名字，第一种这种转的现象叫“拧 ”，第二种现象因为它是两股，我把它叫做 “缠 ”，那么我发现，我可以打开这个缠，我把这个缠可以打开，这样子我这个缠就被完全打开了，那么当我缠被完全打开的时候呢，拧就加大了，这个拧就很明显，对吧。 我让这个缠加大，拧就变得平坦，这个是数学家发现的一件事情。 在说这个之前，我必须要说一个概念，就是叫环绕数。 环绕数你看，这个最上边的小图上面有两个圆圈，像这种情况就是环绕数是 1，我们叫做环绕数是 1，你给一个定向以后，下面这个呢，这根线绕另外一根线绕了两圈，但是走向相反，箭头反掉了，是负 2，像最里面一根，它虽然 也是这两个圈永远抖不开的，但这个时候呢，就从环绕数来说呢，它一个是向上的、一个是向下的，所以是零，这是一个数学概念，叫环绕数，所以这个时候他们就发现了一个守恒律，就是我刚才说的，这个守恒律是什么东西呢。 就是说这个拧数我们没有定义，但是我们刚才看到这个现象了，就是拧的个数和缠的数目加在一块刚好等于环绕数，等于什么环绕数呢。 就是说我这个带子原来放在这儿，这是一根带子，它有两个边，两个边就是两个圆圈，它两个圆圈之间有个环绕数，所以它等于这个东西。 所以环绕数它是一个整数，但是这个拧数和缠数呢，都是连续的，就是它不一 定要取整数，所以环绕数是这样一个量，刚才这个公式是数学家发现的公式， 1969 年发现的，后来他们就拿这个公式去解释刚才那个现象。 就是说我这个东西作用以后，作用以后它进行了重组，重组以后的话，你可以想象，它有的东西在这个里面，有的它蜷缩得很厉害，蜷缩得很厉害的时候，它这个在电场的作用下它受到的阻力很小，它跑得比较快，有的东西呢，它比较松散，比较松散它受到的阻力就比较大，所以它跑得就比较慢。 就是这个对 DNA 而言，它这个转的速度是完全由碱基顺序所决定的，他们后来把这个生成物打捞上来，发现一下，发现碱基顺序并没有改变 ，碱基顺序跟以前一样，所以换句话说，拧速应该是跟以前一样，那唯一的引起这种有的紧、有的松的原因，他们就觉得是因为缠数改变了，因为刚才一个等式是拧数加缠数等于环绕数，那是因为环绕数改变了，环绕数改变了刚好就是说这个 DNA 的一股突然断开了，断开了以后就是这根，断开以后又重接一下，这个断开、重接刚好不改变碱基顺序。 但是呢，对于改变了环绕数的，环绕数改变 1，换句话说呢，它就把这个整个拧数和缠数的和呢，做了一个离散的跳跃，所以因此使得它这个速度产生变化。 还有一种频谱间隔特别大的是什么原因呢。 他们分析就是因为 它同时断开，同时断开又同时接上，这个时候环绕数的改变是 2，所以这个之间的频谱就非常大了，当时也是一个很轰动的事情，第一次成功的用数学来解释了 DNA 的这种机理。 我结束这个演讲之前说几句话，就是说我们并不是在说哲学还是说什么原理，就是说一个事实，就是从实践里发现问题，发现问题然后经过理论的探讨，最后呢，再回到实践中去，这个就是分子生物学家首先观察的这种现象，然后数学家用理论把它解释出来，这个对不对呢。 再拿到实践中去，这个非常有意思的一个事情，这既验证了数学的这种有用，也验证了本身原来分子生物学家的假设 是正确的。 我们再到更宏观的看来，纽结论本身，它是由物理学的这种需要而产生的，而来因为它不对，至少不能解释物理现象，物理学家就把它忘掉了，它就纯粹的变成一个理论的东西，数学家很愉快，尽管没有任何应用，数学家很愉快的在不停的孜孜不倦的做，耗费自己的时光。 然后在做了很多很多年以后，最后终于在生物学和化学中有了应用，从宏观上讲，这个也是一个实践、理论、再实践的过程，不过这个过程不应该这么简单化，就是好象总是起源于实践，到理论再到实践，实际上，我觉得，真理探索它是一个无限的循环的过程，所以叫实践理论，实践理论，我愿意 画这么一个图，人们比较喜欢看到实践的东西，不喜欢看到理论的东西，大多数时候（是这样）。 理论的东西象纽结一样的循环往复，出来一段，又是一个纽结，出来以后又是一个纽结。 所以我最后打算结束这段话的时候，用我当年插队时候念过的毛泽东的一个话，实践理论，再实践再理论，往复循环，以至无限，我的报告完了。 主持人：谢谢王教授，下面我们看一下来自凤凰网站网友的提问。 首先有一位网友叫做 “火狐狸 ”，他说 “我觉得在数理化中，数学最没干头，可您还干得挺起劲儿，我认为要干数理化，就得得诺贝尔奖，但诺贝尔有物理奖，有化学奖 ，唯独没有数学奖，所以您干得再好，也比不上杨振宁和李远哲，所以，您干嘛不写点先锋戏剧，或搞点国际政治，弄个文学奖或和平奖享受享受。 ” 王诗宬：我想，首先我从前在做这个事情的时候，就知道，数学上没有诺贝尔奖，但是我还是做了，做了这么多年，所以可见的 …… 当然，我先说一句，即使它有，我大概也不会得到，但是我做的时候就不在乎它有，做了这么多年了我也没在乎，我何必还要在乎它有没有诺贝尔奖呢。 我感到很愉快，做了这件事情。 主持人：另外，我们还想知道，为什么诺贝尔这老头，不设一个诺贝尔数学奖。 有人 说是这位老先生跟他的女婿不和，而他的女婿是数学家。 王诗宬：我怀疑故事不是这样的，我能听到的故事不是这样的，首先这是一个故事，有个瑞典数学家非常有名，叫勒维他，前面讲的完全是故事，以前就是说他喜欢的一个女子，后来跟了这个数学家勒维他，他当时的个人的魅力不如勒维他。 主持人：比他女婿还要厉害。 王诗宬：不是这样的，这都是传说而已，并不是女婿，而且是非常随便的，很多人都被讨论过无数次了，大家一再说，这个只是社会上的想象，诺贝尔不见得这么小气。 主 持人：那您想他是什么原因呢。 王诗宬：我想他当时他比较看重一个东西，能够直接对社会有 …… 他认为的，至少他认为直接比较有社会效应，比如说他不光没有（数学奖），很多奖都没有，很多方面，比如说对天文也没有，对数学也没有，对考古也没有。 主持人：他可能把天文算到物理里面了吧。 王诗宬：有可能，对，有可能。 但是我认为他当时就是像物理化学这种，还有医学这种一开始就有了，他认为这种东西，能够对人类的生活产生最直接的效应，因为他本人也是一个应用化学家，制造炸药的。 主持人：下一位网友叫 “我等你过了那条街 ”，他说 “在您 的讲话中，似乎把凯尔文勋爵说得位置很高，但我所知道的凯尔文好像没干过什么好事，他在 1895年曾宣布，人们很快就会明白 X 光不过是个童话， 1901 年他又胡说，断言无线电这玩意儿不可能成功，我真不知道这家伙的眼力怎么这么差，还能当上英国科学领袖，这让我觉得权威不过尔尔，当然您和他们还是不一样的，您至少年轻的时候比他们长得漂亮。 ”他大概是想让您说说凯尔文勋爵，他怎么眼力这么。