动态数学模型是解决自然和社会问题的辅助工具。构建模型需先熟悉研究对象,再设计适合的数学模型,进而进行科学决策。然而,生命系统是极其复杂的巨系统,人类对其认知可能永远有限。本文提出一种粗略的生物基因组动态数学模型,旨在揭示基因系统的复杂性,并探讨转基因技术的潜在风险。
设某生物体有N个基因,基因集为(基因1,基因2,……,基因N)。每个基因具有多个属性,如与甜度、颜色或毒蛋白产生相关,但人类仅能了解其中少数。基因属性可表示为:基因i属性 = (属性1, 属性2, ……, 属性M_i),其中M_i未知。基因间存在强弱关联,关联矩阵为:与基因i关联 = (A_{i1}基因1, A_{i2}基因2, ……, A_{iN}基因N),其中A_{ij}为关联系数。
胚胎细胞在基因与养料作用下繁殖并排出废物。细胞状态可表示为:细胞状态 = F(某些基因, 输入养料, 输出废物, 时间t)。当输入养料为转基因食物等非天然物质时,正常细胞可能受到冲击,产生异常变化甚至突变。此外,基因空间位置的改变也可能导致生物体巨大变异,如胃下垂等。更换多个基因可能引发不可预测的灾难性后果。
因此,本文呼吁生物学家谨慎对待转基因商品化开发,强调在认知有限的情况下,应优先确保安全。