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叶绿体与光合作用-艺术般的复杂反应系统

2009-03-06T18:41:00.000-08:00

叶绿体分裂需要核基因起作用。

叶绿体(chloroplast)：植物体中含有叶绿素等用来进行光合作用的细胞器。
主要含有叶绿素、胡萝卜素和叶黄素，其中叶绿素的含量最多，遮蔽了其他色素，所有呈现绿色。主要功能是进行光合作用。叶绿体chloroplast 存在于藻类和绿色植物中的色素体之一，光合作用的生化过程在其中进行。因为叶绿体除含黄色的胡萝卜素外，还含有大量的叶绿素，所以看上去是绿色的。褐藻和红藻的叶绿体除含叶绿素外还含有藻黄素和藻红蛋白，看上去是褐色或红色[有人分别称为褐色体（phacaplost）、红色体 rhodoplast]。许多植物的叶绿体是直径5微米左右，厚2—3微米的凸透镜形状，但低等植物中则含有板状、网眼状、螺旋形、星形、杯形等非常大的叶绿体。叶肉细胞中含的叶绿体数通常是数十到数百个。已知有的一个细胞含有数千个以上叶绿体的例子，以及仅有一个叶绿体的例子。用光学显微镜观察叶绿体，它的平面相多数为0.5微米大小的浓绿色粒状结构（基粒）。基粒的清晰程度和数量随植物和组织的种类及叶绿体的发育时期而不同，反映着内膜系统的分化程度。包着叶绿体的包膜由内外两层膜组成，对各种各样的离子以及种种物质具有选择透过性。在叶绿体内部有基质、富含脂质和质体醌的质体颗粒，以及结构精细的内膜系统（片层构造，内囊体）。在基质中水占叶绿体重量的60—80%，这里有各种各样的离子、低分子有机化合物、酶、蛋白质、核糖体、RNA、DNA等。在绿藻、褐藻，红藻、接合藻、硅藻等许多藻类的叶绿体中存在着淀粉核。构成内膜系统微细结构基础的是内囊体。在具有基粒的叶绿体中重叠起内囊体或复杂地折叠起来，分化成所谓的基粒堆（grana stack）和与之相联系的膜系统[基粒间片层（intergrana lamellae）]。各种光合色素和光合成电子传递成分、磷酸化偶联因子等存在于内囊体中，色素被光能激发、电子传递、直到ATP合成都在内囊体上及其表面附近进行。利用由此生成的NADPH和ATP在基质中进行二氧化碳固定。
几乎可以说一切生命活动所需的能量来源于太阳能（光能）。绿色植物是主要的能量转换者是因为它们均含有叶绿体（Chloroplast）这一完成能量转换的细胞器，它能利用光能同化二氧化碳和水，合成贮藏能量的有机物，同时产生氧。所以绿色植物的光合作用是地球上有机体生存、繁殖和发展的根本源泉。
古生物学家推断，叶绿体可能起源于古代蓝藻。某些古代真核生物靠吞噬其他生物维生，它们吞下的某些蓝藻没有被消化，反而依靠吞噬者的生活废物制造营养物质。在长期共生过程中，古代蓝藻形成叶绿体，植物也由此产生。
一、形态与结构
在高等植物中叶绿体象双凸或平凸透镜，长径5~10um，短径2~4um，厚2~3um。高等植物的叶肉细胞一般含50～200个叶绿体，可占细胞质的40%，叶绿体的数目因物种细胞类型，生态环境，生理状态而有所不同。
在藻类中叶绿体形状多样，有网状、带状、裂片状和星形等等，而且体积巨大，可达100um。
叶绿体由叶绿体外被（chloroplast envelope）、类囊体（thylakoid）和基质（stroma）3部分组成，叶绿体含有3种不同的膜：外膜、内膜、类囊体膜和3种彼此分开的腔：膜间隙、基质和类囊体腔
（一）外被
叶绿体外被由双层膜组成，膜间为10~20nm的膜间隙。外膜的渗透性大，如核苷、无机磷、蔗糖等许多细胞质中的营养分子可自由进入膜间隙。
内膜对通过物质的选择性很强，CO2、O2、Pi、H2O、磷酸甘油酸、丙糖磷酸，双羧酸和双羧酸氨基酸可以透过内膜，ADP、ATP已糖磷酸，葡萄糖及果糖等透过内膜较慢。蔗糖、C5糖双磷酸酯，C糖磷酸酯，NADP+及焦磷酸不能透过内膜，需要特殊的转运体（translator）才能通过内膜。
（二）类囊体
是单层膜围成的扁平小囊，沿叶绿体的长轴平行排列。膜上含有光合色素和电子传递链组分，又称光合膜。
许多类囊体象圆盘一样叠在一起，称为基粒，组成基粒的类囊体，叫做基粒类囊体，构成内膜系统的基粒片层（grana lamella）。基粒直径约0.25~0.8μm，由10~100个类囊体组成。每个叶绿体中约有40~60个基粒。
贯穿在两个或两个以上基粒之间的没有发生垛叠的类囊体称为基质类囊体，它们形成了内膜系统的基质片层（stroma lamella）。
由于相邻基粒经网管状或扁平状基质类囊体相联结，全部类囊体实质上是一个相互贯通的封闭系统。类囊体做为单独一个封闭膜囊的原始概念已失去原来的意义，它所表示的仅仅是叶绿体切面的平面形态。
类囊体膜的主要成分是蛋白质和脂类（60：40），脂类中的脂肪酸主要是不饱和脂肪酸（约87%），具有较高的流动性。光能向化学能的转化是在类囊体上进行的，因此类囊体膜亦称光合膜，类囊体膜的内在蛋白主要有细胞色素b6/f复合体、质体醌（PQ）、质体蓝素（PC）、铁氧化还原蛋白、黄素蛋白、光系统Ⅰ、光系统Ⅱ复合物等。
（三）基质
是内膜与类囊体之间的空间，主要成分包括：
碳同化相关的酶类：如RuBP羧化酶占基质可溶性蛋白总量的60%。
叶绿体DNA、蛋白质合成体系：如，ctDNA、各类RNA、核糖体等。
一些颗粒成分：如淀粉粒、质体小球和植物铁蛋白等。
二、光合作用机理
光合作用的是能量及物质的转化过程。首先光能转化成电能，经电子传递产生ATP和NADPH形式的不稳定化学能，最终转化成稳定的化学能储存在糖类化合物中。分为光反应（light reaction）和暗反应（dark reaction），前者需要光，涉及水的光解和光合磷酸化，后者不需要光，涉及CO2的固定。分为C3和C4两类。
（一）光合色素和电子传递链组分
1．光合色素
类囊体中含两类色素：叶绿素和橙黄色的类胡萝卜素，通常叶绿素和类胡萝卜素的比例约为3:1，chla与chlb也约为3:l，全部叶绿素和几乎所有的类胡萝卜素都包埋在类囊体膜中，与蛋白质以非共价键结合，一条肽链上可以结合若干色素分子，各色素分子间的距离和取向固定，有利于能量传递。
2．集光复合体（light harvesting complex）
由大约200个叶绿素分子和一些肽链构成。大部分色素分子起捕获光能的作用，并将光能以诱导共振方式传递到反应中心色素。因此这些色素被称为天线色素。叶绿体中全部叶绿素b和大部分叶绿素a都是天线色素。另外类胡萝卜素和叶黄素分子也起捕获光能的作用，叫做辅助色素。
3．光系统Ⅱ（PSⅡ）
吸收高峰为波长680nm处，又称P680。至少包括12条多肽链。位于基粒于基质非接触区域的类囊体膜上。包括一个集光复合体（light-hawesting comnplex Ⅱ，LHC Ⅱ）、一个反应中心和一个含锰原子的放氧的复合体（oxygen evolving complex）。D1和D2为两条核心肽链，结合中心色素P680、去镁叶绿素(pheophytin)及质体醌(plastoquinone)。
4．细胞色素b6/f复合体(cyt b6/f complex)
可能以二聚体形成存在，每个单体含有四个不同的亚基。细胞色素b6（b563）、细胞色素f、铁硫蛋白、以及亚基Ⅳ（被认为是质体醌的结合蛋白）。
5．光系统Ⅰ（PSI）
能被波长700nm的光激发，又称P700。包含多条肽链，位于基粒与基质接触区和基质类囊体膜中。由集光复合体Ⅰ和作用中心构成。结合100个左右叶绿素分子、除了几个特殊的叶绿素为中心色素外外，其它叶绿素都是天线色素。三种电子载体分别为A0（一个chla分子)、A1(为维生素K1)及3个不同的4Fe-4S。
（二）光反应与电子传递
P680接受能量后，由基态变为激发态（P680*），然后将电子传递给去镁叶绿素（原初电子受体），P680*带正电荷，从原初电子供体Z（反应中心D1蛋白上的一个酪氨酸侧链）得到电子而还原；Z+再从放氧复合体上获取电子；氧化态的放氧复合体从水中获取电子，使水光解。
2H 2O→O2 + 4H+ + 4e-
在另一个方向上去镁叶绿素将电子传给D2上结合的QA，QA又迅速将电子传给D1上的QB，还原型的质体醌从光系统Ⅱ复合体上游离下来，另一个氧化态的质体醌占据其位置形成新的QB。质体醌将电子传给细胞色素b6/f复合体，同时将质子由基质转移到类囊体腔。电子接着传递给位于类囊体腔一侧的含铜蛋白质体蓝素(plastocyanin， PC)中的Cu2+，再将电子传递到光系统Ⅱ。
P700被光能激发后释放出来的高能电子沿着A0→ A1 →4Fe-4S的方向依次传递，由类囊体腔一侧传向类囊体基质一侧的铁氧还蛋白（ferredoxin，FD）。最后在铁氧还蛋白-NADP还原酶的作用下，将电子传给NADP+，形成NADPH。失去电子的P700从PC处获取电子而还原
以上电子呈Z形传递的过程称为非循环式光合磷酸化，当植物在缺乏NADP+时，电子在光系统内Ⅰ流动，只合成ATP，不产生NADPH，称为循环式光合磷酸化。
（三）光合磷酸化
一对电子从P680经P700传至NADP+，在类囊体腔中增加4个H+，2个来源于H2O光解，2个由PQ从基质转移而来，在基质外一个H+又被用于还原NADP+，所以类囊体腔内有较高的H+（pH≈5，基质pH≈8），形成质子动力势，H+经ATP合酶，渗入基质、推动ADP和Pi结合形成ATP。
ATP合酶，即CF1-F0偶联因子，结构类似于线粒体ATP合酶。CF1同样由5种亚基组成α3β3γδε的结构。CF0嵌在膜中，由4种亚基构成，是质子通过类囊体膜的通道。
（四）暗反应
C3途径(C3 pathway)：亦称卡尔文 (Calvin)循环。CO2受体为RuBP，最初产物为3-磷酸甘油酸(PGA)。
C4途径(C4 pathway) ：亦称哈奇-斯莱克(Hatch-Slack)途径，CO2受体为PEP，最初产物为草酰乙酸(OAA)。
景天科酸代谢途径（Crassulacean acid metabolism pathway，CAM途径）：夜间固定CO2产生有机酸，白天有机酸脱羧释放CO2，进行CO2固定。
三、叶绿体的半自主性
线粒体与叶绿体都是细胞内进行能量转换的场所，两者在结构上具有一定的相似性。①均由两层膜包被而成，且内外膜的性质、结构有显著的差异。②均为半自主性细胞器，具有自身的DNA和蛋白质合成体系。因此绿色植物的细胞内存在3个遗传系统。
叶绿体DNA由Ris和Plaut 1962最早发现于衣藻叶绿体。
ctDNA呈环状，长40~60μm，基因组的大小因植物而异，一般约200Kb-2500Kb。数目的多少植物的发育阶段有关，如菠菜幼苗叶肉细胞中，每个细胞含有20个叶绿体，每个叶绿体含DNA分子200个，但到接近成熟的叶肉细胞中有叶绿体150个，每个叶绿体含30个DNA分子。
和线粒体一样，叶绿体只能合成自身需要的部分蛋白质，其余的是在细胞质激离的核糖体上合成的，必需运送到叶绿体，才能发挥叶绿体应有的功能。已知由ctDNA编码的RNA和多肽有：叶绿体核糖体中4种rRNA（20S、16S、4.5S及5S），20种（烟草）或31种（地钱）tRNA，约90多种多肽。
由于叶绿体在形态、结构、化学组成、遗传体系等方面与蓝细菌相似，人们推测叶绿体可能也起源于内共生的方式，是寄生在细胞内的蓝藻演化而来的。
四、叶绿体的增殖
在个体发育中叶绿体由原质体发育而来，原质体存在于根和芽的分生组织中，由双层被膜包围，含有DNA，一些小泡和淀粉颗粒的结构，但不含片层结构，小泡是由质体双层膜的内膜内折形成的。
在有光条件原质体的小泡数目增加并相互融合形成片层，多个片层平行排列成行，在某些区域增殖，形成基粒，变成绿色原质体发育成叶绿体。
在黑暗性长时，原质体小泡融合速度减慢，并转变为排列成网格的小管的三维晶格结构，称为原片层，这种质体称为黄色体。黄色体在有光的情况下原片层弥散形成类囊体，进一步发育出基粒，变为叶绿体。
叶绿体能靠分裂而增殖，这各分裂是靠中部缢缩而实现的，在发育7天的幼叶的基部2-2.5cm处很容易看到幼龄叶绿体呈哑铃形状，从菠菜幼叶含叶绿体少，ctDNA多，老叶含叶绿体多，每个叶绿体含ctDNA少的现象也可以看出叶绿体是以分裂的方式增殖的。
成熟叶绿体正常情况下一般不再分裂或很少分裂。
高等植物的叶绿体主要存在于叶肉细胞内，含有叶绿素。电镜观察表明：叶绿体外有光滑的双层单位膜，内膜向内叠成内囊体，若干内囊体垛叠成基粒。基粒内的某些内囊体内向外伸展，连接不同基粒。连接基粒的类囊体部分，称为基质片层；构成基粒的类囊体部分，称为基粒片层。
在个体发育上，叶绿体来自前质体，由前质体发育成叶绿体。
并且，无光不能形成叶绿素。

叶绿体是由双层膜围成的细胞器，两层膜之间的空隙平均约为20nm。叶绿体内部有基粒和基质。基粒悬浮在基质中，由许多叠置成摞的扁囊和管网构成。扁囊和管网称为类囊体。

类囊体膜与光合作用的关系：

类囊体膜中含有叶绿素，是绿色植物进行光合作用的基地。叶绿体中的类囊体结构，使膜片层的总面积大大超过了叶绿体的面积。类囊体膜上还含有与光合作用有关的酶以及蛋白质，其中主要可分为两类。一类为直径12nm的方形颗粒，系核酮糖-1,5-二磷酸羧化酶（RuBP羧化酶）。RuBP羧化酶大部分存在于基质中。另一类颗粒呈五角形或六角形，直径约为10nm，系偶联因子Ⅰ（CF1）颗粒。CF1因子具有ATP酶活性，在光合磷酸化中可催化ADP磷酸化为ATP；但CF1因子对能量传递抑制剂寡霉素不敏感，其酶活性不为寡霉素所抑制。以上两种颗粒均由蛋白质组成，均系类囊体膜的外在蛋白。

类囊体膜中还嵌插有和光合作用有关的叶绿素--蛋白质复合物颗粒。其中大量的直径小于14nm的小颗粒具有光系统Ⅰ的活性；大于14nm的颗粒数量较少，具有光系统Ⅱ的活性。光系统Ⅰ分布在基粒类囊体和基质类囊体上，光系统Ⅱ主要分布在基粒类囊体上。类囊体膜中光系统Ⅰ和光系统Ⅱ的分布在光合作用的电子传递和ATP、NADPH的产生方面起着重要作用。

叶绿体基质与光合作用的关系：

基质是一些没有一定结构的物质，其中含有大量的与固定有关的RuBP羧化酶以及其他参与卡尔文循环的酶。基质中含有环状DNA，每个叶绿体中可含有几十个拷贝。基质中还含有核糖体。

由此可见，光合作用的光反应是在类囊体组成的基粒上完成的，暗反应则是在基质中完成的。

具有核酸的细胞器有线粒体、叶绿体和核糖体；其中，具有DNA的细胞器有线粒体、叶绿体；具有RNA的细胞器有线粒体、叶绿体和核糖体；线粒体、叶绿体含有少量的DNA和RNA，核糖体只含有RNA.
线粒体、叶绿体能复制，且是在自身DNA（遗传物质）的作用下自我复制，因而也能独立遗传。中心体能复制，但不能自我复制，它的复制是在细胞核内的遗传物质的作用下完成的，因而不能独立遗传。此外，染色体也能进行复制和自我复制，但它不是细胞器。若说能自我复制的结构应包括线粒体、叶绿体和染色体。
线粒体,叶绿体都能自我复制（都能半自主遗传；都能发生碱基互补配对）；都能控制细胞质遗传（都表现为母系遗传，都不遵循遗传基本规律)

科幻-海星的独立-星际历史课开篇

2009-03-06T18:36:00.000-08:00

海星1号的独立
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故事发生在，火鸡所在的文明还之有两个居住星的时期。

天星1号是火鸡文明的母星，海星1号是第一个实施全球生存维持系统工程建设的行星。

当时的海星全球生存维持系统工程是在一个经济大发展时期建成的，系统建成不久经济就转入了经济低弥。
经济问题，引发社会问题。经济的持续低弥使许多社会工程师们的豆腐渣工程都暴露出来了。什么都没控制但以为自己控制着一切的控制器阶层采用了阻断系统进程间通信的方式来阻止系统工程师对系统的调整。这使系统内的能量分布不均匀愈演愈烈。以仇恨猜疑等黑色能量为动力的人聚在一起，而原本缺少黑色能量的人逐渐明白了所谓坏人的悲哀。不通过控制层的通信开始建立。眼看一场纷争就要爆发。系统工程师们只能发出群体相对分离的激素。在激素的作用下，系统经历了一个短暂的阵痛。控制层很快建立过滤机制。这种机制像一个选择透过性膜一样存在于什么都没控制但以为自己控制着一切的全局控制器、只能但实际控制局部资源的局部控制器和执行器之间。
分离作用的静效果是把处于激发态的活泼而又思变的组分留在了下方，稳定而又控制欲望极强的组分流到上方。这在后来的社会学书籍中称为89效应，因为分到上下两层的综合实力的比值为8:9。
很快，经济好转。活泼的自由基很快推动整个实体经济的快速交联，社会财富迅速增长。

呕，下课时间到了，同学们先下课吧，现在布置一道作业，了解海星1号全球生存维持系统工程的设计哲理。

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今天我们接着了解那段历史，我们先来了解海星1号全球生存维持系统工程。你们的作业请提交到我们班级的星际历史论坛上，不要因为你做的板凳不够好就藏起来呕。
海星一号是海王星系温度条件和重力条件最适合火鸡们居住的行星，是火鸡们进行星系间移民的第一个行星。
计划建立海星1号全球生存维持系统的时候，该星球上已经有十分复杂的生态系统，物种十分丰富与复杂，生物以植物为主，没有高等陆地动物，但虫类系统复杂。气候潮湿，温度偏高。大气成分以N2,O2,C02,NH3为主，相比于天星一号，CO2浓度偏高，O2偏低，NH3则在天星一号上没有。NH3的存在源于该行星独特的地质活动以及生物圈的气态氮代谢循环系统。火鸡在上面有几个科考站，但规模都不大。防不胜防的微生物和虫类给火鸡在其上的活动造成很大的困扰。
当时火鸡的生物工程技术已经比较发达，能源方面主要是来自核聚变。过程工程，材料，信息与控制技术已经可以适合建立行星系内的大型空间站系统。但空间移动速度还较慢。当时的速度，从天星1号到海星1号需要5年的时间。
当时全面改造海星一号的呼声响彻整个网络。但负责海星一号经济体建设的社会工程师普罗米修士则力排众议，反对过度的破坏海星1号的原有生态系统，他当时是这么说的：
“我们自以为很强大，但那是一种无知，面对一个发展了几百万年的生态系统，与该行星，乃至与该行星在宇宙中的位置已经完成了磨合了的宝贵的，完整的，复杂的，远远超越我们建立的任何一个虚拟世界的复杂性的系统，只因为渴望当上帝的欲望，就将他毁灭，那是对后人的犯罪。面对这么一个宝库，你为了自己这一代人所谓的功绩就滥用你也控制不住的力量。”
“海星是未来海星人的海星，该如何变化，那是定居在海星上的“海星人”的事，我们这代人需要的是了解规律，了解海星，同时培养“海星人”，并为他们建立一套对海星原有生态系统干扰与破坏最小的“海星1号全球生存维持系统”。我们将有一批人，将火鸡文明传播到天星星系以外，但他们将开创属于自己的一片新的天地，不要力图把他们变成生活在海星上的天星人，那是危险而又错误的。”
“希望被我们抛弃了几百年的种族主义不要再星际间从新建立。”

好今天的课就到这，我一句话总结一下，就是顺应客观规律，无论是什么样的工程，也无论你有多大的力量，都得顺应客观规律。想干嘛就干嘛是没错，但必须遵守客观规律。当然这个故事告诉我们远远不止这些，但我强调这点是为下节课作准备。各位文科的智体请下线，请理科的智体上线，我要代系统工程课的詹博士15分钟的课，这课我不讲只是把刚才给文科班的录像复制给大家。

因此新一代的海星人选择了用生物工程把自己变成怪物（适应海星生物圈，或同时适合两个生物圈的新物种），或变成海星蜗牛（躲在高技术装备里生活的原生天星人）。智体的概念也开始形成，火鸡文明扩展成多智体大融合的文明。这也为后来接受机械智体（机器人）族群的社会地位确立了基础。

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这节课继续介绍海星一号独立的故事。

前面讲到，89效应导致活泼的自由基被富集到实体经济，推动了天星社会财富的增长。
但是这种发展存在着不协调。社会问题的两个最基本的问题，一个是资源，另一个是约束。于是发展的阻力开始增加。火鸡社会的自组织功能开始启动，自组织的一个局限就是头疼医头脚痛医脚。在系统的控制系统的作用下，高等教育子系统开始扩大吞吐量。系统中的最为特殊的一个组成，人力资源的结构很快发生了改变。但高等教育子系统的运作模式还没适应系统的变化，其产品无法发挥其应用的作用。增长较快的那一块人力资源的精细结构也不合理。而这一部分人力资源的自由基含量较高，全部输送到实体经济区，必然导致选择透过性膜两边因为浓度差过高而导致渗透压过大。而这时社会工程师的自身素质也大幅度下降。系统的调节仍然采取无序自组织的方式进行。整个系统在简单自组织作用下开始朝如何消化这部分资源的方向转变，同时资源的结构也在发生着微妙的变化。而这时的社会工程师子系统刚刚从一场地震中走出来。刚刚解决完自己的麻烦的社会工程师子系统马上意识到了事情的严重性，系统已经严重二元化，那个选择性透过膜已经变成了一道玻璃幕墙。他们的信息激素与各种系统调节激素大量分泌，社会文化子系统呈现繁荣局面，但玻璃幕墙并未消失。意思到，海星1的意义，社会工程师子系统经过简单的信息素交换，开始了一个一致的行动。启动系统裂殖程序。于是通过各种途径，社会物资开始向海1迁移，二元化的充满危机的系统分成两个相对单一的系统。由于另个星球的价值体系的巨大差异，相对于当时的交通条件距离之遥远，很快海一很快宣布了独立。

这时从星际网络中随便找来一篇文章，与当时的历史会有许多出入。我是你们的星际历史老师。而“海星独立”是星际历史学术界公认的星际历史的开篇。在这开篇一课我先告诉大家我对历史的一个基本看法：
历史之有一个，但对历史的认知有无数多个。怎么说呢？就是说客观存在的历史是客观而唯一的。但不同的人心中对历史会有不同的认知。客观的历史我们永远也无法触摸到了，我们将通过各种载体建立我们各自的对同一个历史的不同的认知。但不管怎样，火鸡们需要的是一个“真实”的历史，也就是离那个客观的历史最为接近的映像。还历史以真实，是火鸡的共同价值取向。研究历史有一套系统而又复杂的技术方法与标准。历史教育不是为了告诉你们历史是怎样的，而是要教会你们如何自己去触摸感悟历史。

下面是星际网络里找到的关于那段历史的一些背景知识。你们复制回去自己研究。同时欢迎到星际历史论坛讨论。特别欢迎社会工程学专业的同学发表高见。

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资料1：
社会工程师：社会工程师是一类很特殊的族群，他们携带一些特殊的基因，使他们能通过一种其他族群无法阻止也无法理解的方式进行通信。同时他们对社会系统激素有特别的识别与理解力，能发现和制造这类物质。他们往往不直接控制资源和约束。但能引起整个系统的一致性的某种进动，但要求系统本身具有这种变化的内因和外部条件。
社会工程学：社会学与系统科学结合工程思想发展起来的一门学科。一开始试图通过现代方法产生社会工程师，但后来把这个学科的人员称为社会工程学家，以和社会工程师进行区分。社会工程学家是政治家和经济学家等等的统称。但不包括政客这一族群。
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资料2：
历史学常用通用工具软件:
SM 公司的社会工程学套装，包括一个知识库，一个专家系统，一个基于社会系统模糊统计与模拟的函数库，一个连接该公司数据库的接口。

智口地理包，研究不同的智体类型、专业构成、年龄、地理分布对系统特定指标的影响。免费版只能分析一个行星规模的系统。

魔石公司的资料模式识别与自动化分析组件，能识别各种形式的资料，并按定义好的策略筛选和评估，以卫氏可信度评分排列输出。试用版一次只允许处理1TTB的资料。
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资料3:

智慧太阳系之虚拟经济之虚拟公司

2009-03-06T18:34:00.000-08:00

1。虚拟公司出现后面对的尴尬局面：
虚拟公司这已经不是什么新的提法了，现实中他也许已经存在了，只是他不像实体公司那样光彩照人而以。
我不太懂法律，不知道现在的公司法是否还是要求注册公司还需要有固定的营业场所。
记得改革初期，个人公司挂靠集体企业，后来观念改变了，不再需要挂靠了，允许个人公司存在了，于是许多公司纷纷脱钩，但有些陷入资产纠纷的泥潭死掉了。
假定现在的公司法还是要求注册公司需要有固定的营业场所，那导致的结果必定是新的一种挂靠，虚拟公司挂靠实体公司。
当然公司法的制定者会担心皮包公司的存在，但这不能成为阻碍虚拟公司存在的理由。这也许是因为资金的流动太快，光靠公司的注册资金来防止皮包公司的存在是做不到的，因此要求有固定资产来保证公司承担其承诺业务的能力。
其实固定资产并不只是由原子构成的，无形资产，像知识产权，公司股东的专业能力、社会影响了等等都是可以看成是公司承接其业务的保证。
关键是业务与能力对称。而不是有没有“固定的营业场所”

2。虚拟公司存在的理由：
信息技术的发展，必然导致又一次社会化大分工的调整，用马克思的思想就是生产力的发展必然迫使生产关系发生改变。信息技术（通信，软件，计算机，现代电子，自动控制）正在逐步解决：
1)。比特的自动加工问题，也就是说把一些信息的处理自动化，可以把人脑从非关键（非创新性）的信息处理环节解放出来。比如像信息的单纯记忆，简单检索，简单对比，等等。这是软件和数字电路解决的问题。2)。比特的传输问题，也就改变了信息的传播速度,这是通信技术解决的问题。3)。人类思维和客观信息的比特化，这是A/D,D/A电路，软件编程技术，标记语言文档，传感器技术解决的问题。4)。用比特控制原子的问题。这是自动控制，工控，现代机械的数字化控制，现代化学生物工程（过程工程）的信息化要解决的问题。
也就是说新的社会分工形成了处理比特和处理原子两块，而处理比特的人完全可以通过现代通信来构建虚拟公司，完成自己的理想与工作。Working @ Home不是什么问题了。
3。现在已经有一定条件支持虚拟公司的领域和人：
1)。经济金融领域。现代金融用信息技术构建了一个脱离实体经济（工厂，商店，货物，设备等的实际使用与调配）的控制机制，这就是货币，债券，股票，期货等等。实体经济中的物资流动，产品的存量，人力资源的流动变换成股票的涨跌，物价的变化，公司的所有权或经营权，期货市场中的信息等等，实现了比特化。而这些比特，在家里办公的人通过现代通信，进行货币买卖，股票交易，期货交易，来改变比特，这些比特改变化，通过现在的金融机制间接控制商品的流通，生产，而人力资源通过所有权或经营权这个抽象的东西与具体的人的连接的改变也实现了，固定资产与人力资源的调配。因此你可以成为在家里的金融家－成为控制我们这个文明资源调配的复杂控制系统的一个模块。
2)。设计师包括各种各样的设计师，机械设计、产品外观设计，电子电路设计，集成电路设计，服装设计，社会问题解决方案设计等等。这些设计现在一般都有计算机辅助设计软件支持，你通过联网的CAD软件在家里和别人一起进行设计，设计稿的比特形式（你思想的比特化）能很快在同行和相关行业间传递和变换表达方式，最后传递给改变原子的人，他们用CAM计算机辅助制造利用他来改变原子。现在电子行业，芯片业设计＋销售和生产的分离已经十分普遍了，台湾就是例子。做设计的只管设计、订单、销售，工厂则按要求生产和交付物流。当你看到一家工厂生产世界上几乎是所有品牌的同类产品的时候不要吃惊。这样金融这个控制器只要让不会设计的公司倒闭，而不需要当心原子构成的工厂会停产或产能过剩。反正这个社会要这么多的东西，生产谁的都一样。
3)。文化和文学艺术的作者这些东西本来值钱的就是思想与信息，比特化经营是必然。
4)。软件和网站的开发管理者这些人要操作的本来就是比特
5)。网络贸易商人他们是产品设计师与目标消费群体的桥梁，他们开网店，选择要推销的设计师们的理念，同时通过控制货币的流向来影响产品的生产与按什么方式生产。高级的网上贸易，产品是不需要经过网店店主的，工厂会按你的指令通过物流来发货。
6)。哲学家与政治家人类社会这部机器的顶级控制电路(顶级仅仅指的是抽象意义上的，因为我们这个社会，每个人都是哲学家与政治家，因此物理拓扑是网状结构而不是层次结构的)的最小单元是被称之为哲学家与政治家的人。他们通过从特定的总线（大众传媒），寄存器（只为特定人开放的信息系统），存储器（档案库，图书馆）输入信息，然后在通过总线、寄存器、储存器输出。而与这些东西相连的其他他模块在经济利益等的驱动下会根据这些输出改变行为。因此哲学家与政治家可以在家里工作，只有当需要表演（新闻发布）和近距离观测世界（考察）的时候再出来。
虚拟公司就是一种把不同的可以虚拟办公的人集中（不是物理空间上的集中）在特定的事情上的方法，负责利益分配，工作流协调等问题。

SiC半导体-多酶啦单元的控制电路基体材料

2009-03-06T18:31:00.000-08:00

本博客有意成为一个开放的博客

2008-10-19T17:51:00.000-07:00

本博客有意成为一个开放的博客，只有你有意一起谱写“多酶啦”的故事，你可以申请一个blogger的帐户，和我联系，我将把你加入本博客投稿人的列表中。
也许不只是软件业可以开源，地球上已经有了开源的很多硬件项目，也许这个“多酶啦”的故事能成为一个开源的故事会。

另：
我们也许能用开源开放的运作方式设计一种可工程化的火星城，这又是另一个故事：开源火星城计划。

“多酶啦”单元将会如何制造

2008-10-19T17:41:00.000-07:00

我们完成了一个产业级别的层次上的设计，现在我们需要自顶向下，进行更近一步的设计，这里也许将用的自底向上的方法。

关于“多酶啦”单元将会如何制造我有如下设想：

1.单元中的各种容器及管道将用前驱体法陶瓷制造，先驱体易于成形，转化后的陶瓷无论在强度，抗腐蚀，耐热上都非常理想。

2.片层结构将是一种可以采用的结构。整个核心腔体将被分割成一片一片的薄片。一片一片的薄片分别制造，然后堆叠起来形成整个核心腔体。薄片间空隙如何密封的问题应该不难解决。现在基于硅和二氧化硅的微反应器就是采取片层堆叠而成的。

3.待续

科幻:火鸡们的粮食，和环境问题的解决

2008-10-16T20:21:00.000-07:00

火鸡们的粮食，和环境问题的解决
分类：第二产业替代第一产业

每个文明发展都要面对基础性战略物资的相对短期的阶段。

火鸡们也经历过粮食问题，但那已经是遥远的过去了。

现在回忆那段历史：

当时问题的解决是新过程工程革命（包括化工和生物过程工程发展史上的一次革命）的一个

必然成果。

新过程工程革命有两个标志：

1。“多酶啦”单元的使用和设计生产的产业化；

2。物质循环在整个文明中的建立。

当时出现新过程工程革命的条件是：

1.能源问题已经解决，成熟的核聚变发动机使能源的获取在相当长的时期内不是问题。

2.电子技术，自动化，信息自动处理（软件和计算）都已经发展到相当的程度。

3.集成制造和模块化等工程实施与管理运作方式的成熟。

“多酶啦”单元是一个输入输出定义明确的反应器和控制器集成的一个基本单元。

一个“多酶啦”单元有几个输入

输入输出分为：

物质输入，电能输入与输出，控制信号输入，产品物质输出，反馈信息输出

一个“多酶啦”单元一旦制造合格启动后，只要按要求输入需要的物质和电能，并进行

很少量的外部控制，就能输出目标物质。“多酶啦”单元里面可能是一些基本的简单反应，

分离过程；也可能是一个复杂的反应系统，但产参与反应的物质都构成循环，在单元内部变

来变去而以。有些甚至是一个微生物生态系统。

能够用来设计成“多酶啦”单元的过程体系称为“多酶啦”循环，或“多酶啦”过程。

最早的“多酶啦”过程大多源于对生物系统的逆向工程（仿生学）。许多“多酶啦”循环由

许多生物活性酶构成，这些酶最初是由生物中提取的，但后来全部依靠所谓的“酶增多酶啦

”单元制造。“酶增多酶啦”就是输入水、二氧化碳等基础物质产出活性酶的多酶啦单元。

有了“酶增多酶啦”单元，多酶啦单元的制造商就能以少量天然提取的酶来制造“酶增多酶

啦”单元,然后用这些单元产出的酶制造新的“酶增多酶啦”，使酶的生产能力成指数增长，

最后脱离生物界，不需要生物中提取的酶就能有完整的酶生产体系。酶生产体系建立后就能

够输出酶产品供其他类型的多酶啦单元的制造。这也是“多酶啦”这一名称的由来

对于单个的“多酶啦”单元是不需要拆开来维护了，一旦损害就整个单元替换掉。抛弃

的单元就送到溶蚀厂去溶解掉，然后溶液输入溶蚀厂的分离用“多酶啦”堆叠（“多酶啦”

单元组装起来的设备）产出符合工业标准的基础物质，供其他堆叠作为原料来生产新产品。

溶蚀厂还有处理其他类型废弃物的能力。这样就实现了物质在整个文明内的循环，整个文明

对矿物开采的需要降低了最低，需要利用生物圈来进行处理的废弃物几乎为零。

另外法律上规定：对“多酶啦”单元的设计实行知识产权保护，许多“多酶啦”单元被

设计成拆开自损坏结构的，这样可以鼓励“多酶啦”单元的开发。同时“多酶啦”单元的设

计实现了计算机辅助，你只要用“多酶啦”单元描述语言写出文档，就能进行设计交联和提

交制造商用机器人生产线生产相应的单元。

许多基本的“多酶啦”单元被定为工业标准，在计算机的帮助下可以快速的用这些“多

酶啦”单元设计“多酶啦”堆叠。

这就是新过程工程革命

开播

2008-09-29T06:22:00.000-07:00

今天，机器农场计划的博客开始设立了。