当你还质疑王东岳哲学时，我们已解决了分子演进和分类问题（1）

副标题：《分子演进框架理论的研究》

序言：

缺失了哲学的底层思想操作系统，你想再科学获得非常大的成就几乎是不可能的，因为科学本身就运行在哲学的底层操作系统上。

但是既往西方哲学自黑格尔之后一路堕落，根本就不在本体论和认识论基础系统上运行，这就导致近现代的科学很难有近现代西方哲学的影响，进而也就导致了今天科学的诸多问题。

而从物演通论开始，必然会有一个新的思绪逐渐注入科学，使得既往科学难以解决或分清的问题逐渐在这个底层思想操作系统上澄清，也必然能解决既往科学中大量无法解决的问题。

本文就正是基于《物演通论》思绪在分子学、生物学的具体运用，解决了分子的演进和分层、分类问题，使得人类探寻到的近3000万中分子能在这个框架中划清位置，同时也以此文为基础，我们彻底得以说清生物大分子是如何一步一步演进至类病毒或病毒这类“原始生命存在”。

当然，你也可以理解为一种新的思绪。但是这种思绪是完全与既往探究分子分类、分层、演进完全不同的，最重要的是能直接阐述清楚“生命的起源”。

而关于本类致力于通过《物演通论》底层逻辑的思绪去解决基础学科中无法解决的问题，本应投稿到相关机构，但是苦于没有合适的对接渠道，只好在此发布即罢，至于未来是否以此方式作为解决此项问题的方式，读者当下权且当做一种新的思绪，倘若对你解决相关问题有所启迪，那可能也是这系列文章最好的结果了。

一、既往的分子学问题

在既往的分子学中，有关无机分子、生物小分子、有机分子、生物单分子、有机高分子、生物大分子的层级问题始终是混乱的，而人类已经发现了超过3000万种“广义”有机物，而它们的特性更是千变万化，纵观整个科学界也根本没有彻底将其彻底区分开。

但是其根本原因是什么？是因为既往科学的最大前提是归纳逻辑、随机组合或者说自然发生，那么基于这样一套底层思绪逻辑，怎么可能实现有关无机分子、有机小分子、有机大分子、生物单分子、有机高分子、生物大分子的演进层级划分，而且即便是有划分也都是基于归纳逻辑这个前提来做的，而绝不具备普遍性，并且会受到极大的局限。而且也正是因为既往科学的最大前提是归纳逻辑、随机组合或者说自然发生的一套底层思绪逻辑使得物理学、化学、生物学始终是割裂的，而且无论如何也无法打破这种割裂。

要知道，如果说不清有关无机分子、有机小分子、有机大分子、生物单分子、有机高分子、生物大分子的演进层级划分，就无法说清非生命物质是如何跃迁到生命物质的，物理学、化学、生物学也始终是割裂的，然后就要么说生命是神创、自然发生、随机变异，乃至无来由的涌现，要么就是当下一系列所谓基于随机变异或归纳逻辑下的自创生、自催化、自指动力等来解释生命的起源，但无论哪一种都无法彻底达成生命阶段的主动代谢增殖和非生命阶段的被动属性对立问题的消解，其结果就是要么适用于生命界不适用非生命界，要么适用于非生命阶段不适应于生物界。

所以，要解决生命的起源问题，就是必须先理清分子演进层级的划分，划分清楚了有关无机分子、有机小分子、有机大分子、生物单分子、有机高分子、生物大分子的演进层级，我们才能真正弄清非生命物质是如何走向生命物质的，而且也才能给庞大的分子物类制定一个元素周期表一样的框架，实现有分子组建的在物理学和生物学之间的桥梁，于是整个分子物类将不再混乱，而是像原子物类的元素周期表一样秩序排列。

但始终要知道，基于既往科学、西方哲学的底层逻辑思绪是无法解决这些问题，我们必须以一个新的底层逻辑思绪才有可能真正将这个问题说清楚，以下我们就先具体详述这个分子分层原理及其具体架构。

二、本篇论文目的

1、建构一个分子演进框架，使得一切人类已经发现的任何分子都能还原到“生物小分子/无机分子、生物单分子/有机分子、生物大分子/有机高分子的分子量从小到大的演进框架中，从而使得所有的分子都有一个纵向演进的发生来源，而不再是随机组合而来。

2、以纵向演化思绪，通过建立一个从物理学演化到生物学的分子演进架构的桥梁，以此来打破物理、化学、生物学的边界。

3、具体阐述分子演进原理，从而解决非生命物质是如何跃迁至生命物质，解决生命的来源问题。

三、分子演进框架理论的假设

分子是按“生物小分子/无机分子、生物单分子/有机分子、生物大分子/有机高分子”这三个层级进行逐级演化。

关键词：开放性结构的碳特质一族

四、证明

1、公理；以分子量大小作为衡量的基本标尺，分子演进的层级是从分子量小的分子演化至分子量大的分子进行排列的。

（注意：为什么以分子量作为衡量的基本标尺？这是因为在演化的思绪下，分子量大的分子一定是在分子量小的后面，是分子量小的演化或组合出来的，就好比说不可能先有生物大分子，再有生物单分子；不可能先有生物单分子，再有生物小分子；不可能先有人类，再有单细胞生物，即演化的进程一定是从小分子到大分子的演化，生物大分子或大结构分子一定是有其前体结构的组成单元构成，如果是随机组合没有区别大小分子的先后，那这个就与前述的既往科学问题没有任何区别了，至于这个小分子为什么要结合成生物大分子，这与哲学观是有很大联系的，后文简要说明）

2、定义：既往对分子层级的区分是有极大的问题，那么对生物小分子/无机分子、生物单分子/有机分子、生物大分子/有机高分子、原核细胞、真核细胞的范畴定义必然也是混淆的。

那么基于这个分子演进框架，我们将分子依据分子量大小将分子分为3个层级，其标准由“碳特质”的生物小分子、生物单分子、生物大分子作为分子演进架构的中轴，也是作为其他分子的基准参考，而非“碳特质”的无机分子、有机分子、有机高分子则对应“碳特质”的生物小分子、生物单分子、生物大分子，无机分子、有机分子、有机高分子的分子量范围在对应“碳特质”族类上下位之间，他不可能高于对应“碳特质”族类的分子，也不可能低于对应“碳特质”族类的下位分子。

生物小分子：指能结合成长链生物单分子的最基础小分子化合物，而能形成稳定长链的最基础独立单元基本就只有甲烷和苯环、环戊烷，能否作为大分子的独立基础单元是生物小分子与无机分子的最大区别；

而为什么是以甲烷为主？这是因为甲烷是最接近表达C原子的一种分子形式表达，其他大分子必须依靠的是一键的碳链，任何其他的二键、三键最终都是形成断点，所以整个大分子的基座是甲烷，而其他的含O、S、N的化合物都是在基础碳链架构好后再连接的，相当于就是给甲烷的长链，以及五碳、六碳闭环甲烷给出某种限制。

生物单分子：指能独立结合成长链或闭环的生物大分子的独立组成单元，比如20种氨基酸、4种或5种核苷酸、单糖类分子，脂类单分子次之，即任何的生物大分子都是有同类型或相似类型的生物单分子连接而成，包括有机高分子的基础架构也是此类生物大分子，只是其空间结构、闭合分子使其闭合而无法再结合其他的分子。

生物大分子：主要指蛋白质、核酸、糖类为主、脂类为次等组成生命体的生物大分子。

上述三类构成分子演进构架的中轴，任何分子都以此三类分子作为标尺。

无机分子：指的是无法作为独立单元形成长链的分子，诸如硫化氢、二氧化碳、氧气、氮气、氧化物、碳酸、碳酸盐、氰、氰化物、氧氰、氰酸盐、硫氰、金属碳化物等等。

有机分子：指的是依靠生物小分子的“基础架构”结合闭合型分子（结合包括无机分子、离子），但有机分子是无法结合成生物大分子的，其分子量位于生物单分子和生物小分子之间。即是说有机分子的基础是生物小分子，碳特质的生物小分子长链构成主要有机分子的主要架构，分子量近似乃至相等碳特质的生物单分子，其他的无机分子、离子作为有机分子边缘性结构。

有机高分子：指的是依靠生物单分子（包括氨基酸、核苷酸、单糖、脂类单分子的生物单分子）组成“基础架构”，然后结合闭合型分子（无机分子、离子）等形成的无法结合成生命类似的稳定分子物类。

此三类是以对应的“碳特质”一族作为基础架构，然后结合下位的闭合分子、无机分子或离子达成的闭合型分子结构。

通过上述定义，我们已经看到，生物小分子是生物单分子的组成单元，生物单分子是生物大分子的组成单元，那么必然就有生物小分子演至生物单分子，生物单分子演化至生物大分子，生物大分子的分子量（主要指核酸和蛋白质）一定是大于任何生物单分子的分子量，而生物单分子一定大于任何生物小分子的分子量，这是必然，也是符合公理的。

于是生物小分子对应无机分子，生物单分子对应有机分子，生物大分子对应有机高分子，对所有分子的宏观的划分也达成，分子演化的进程也就必然是从生物小分子（甲烷、苯环和环戊烷）、生物单分子（氨基酸、核苷酸）、最终走向生物大分子（以核酸、蛋白质为主）。

而且在这样的排列下，人与多细胞的动物、植物由单细胞个体单元组成，而单细胞生物则是由生物大分子构成，生物大分子是由生物单分子构成，生物单分子是由生物小分子构成，这种依据前体组成单元而提出的层级划分必然是不可推翻的，除非你是神创论、突显论而绝非演化论，因为认定世界万物和人类是同时发生，如果是，你必然会遇到各种基于你思想前提无法解决的诸多问题，在此不再多谈。

3、分子演化原理：本文分子演进框架理论的演化原理，是基于《物演通论》推导出的“任何存在皆会发生弱化代偿”而衍生来的。

所谓“弱化原理”即是说任何存在，无论是非生命的物质，还是生命存在都会弱化，而一旦弱化就必定只有三个方向，我们以原子物类为例，元素周期表的中的原子弱化之后要么是C元素可以不断跃迁至上位存在，比如碳原子这类居于介稳定、最残化的原子就会形成各类有机大分子、生物单分子等；要么是长时间稳定存在，比如氦、氖等极其稳定，以及弱化的原子会寄存到较强稳定性的无机化合物、单体结构或者单质的方式稳定存在；最后要么就是诸如放射性元素，是极其不稳定的，自然也就是无跃迁之说。

由此，我们可以认识到，碳元素是整个元素周期表中最为残化的元素之一，但却是元素周期表中组合的分子中结合的元素最多，结合的大分子也最稳定的元素，我们把碳元素这一独特的性质称为“碳特质”

注意，这并不是说碳特质只是从原子开始，而是从基本粒子就开始了，只是为了方便理解，我们以元素周期表的碳元素作为标定起点。

而在本个分子演进层级中，我们将这类处于介稳定、最残化、能作为上位大分子量基础架构的一族称为“碳特质”的物类，而为什么说是一族，是因为除了原子物类之外的其他分子物类中都不止一种，生物小分子中诸如甲烷、苯环、环戊烷，生物单分子中有诸如上百种氨基酸、5种核苷酸、不同类别的单糖等，种类是非常多的，而本文将这一作为任何分子的基础架构并且始终具有开放性结构的一族称为“碳特质”一族，即上述的生物小分子、生物单分子、生物大分子。

而所谓“碳特质”性质，我们可以将其理解为“开放性结构”的分子结构特性，碳特质一族都是会发生跃迁的一族，它是作为不同分子层级的基础框架，即生物小分子、生物单分子、生物大分子，而任何的上位分子始终是以其中一族作为基础架构来构成上层分子，而且是具有“几近”无限叠加同类的化学性质。

当然，最重要的是要知道，生物小分子（甲烷、环戊烷、苯环）、生物单分子（核苷酸、氨基酸、单糖）、生物大分子（蛋白质、核酸、糖类）始终是以开放性结构为指标，能作为开放性结构依靠自身的被动感应属性不断的结合下位分子组成自身，这是有生命最基本特质的核酸大分子或原始类病毒非常重要的一种分子特性。

而关于碳特质一族的划定，我们也可以逆推。

我们知道，组成原核生物、真核生物的一般是有4种生物大分子：“蛋白质、核酸、糖类、脂类”，而横跨生命与非生命主要以核酸为主的类病毒和病毒，以及少部分的蛋白质病毒（朊病毒），所以生物大分子的最顶端莫就是核酸为主的类病毒和病毒，以及少部分的蛋白质病毒，至于与核酸类、蛋白质类几近相同甚至远超的糖类以及脂类，因为最终不指向RNA、DNA的原核生物和真核生物，也可以说因为没有多糖和脂肪的类病毒或病毒，于是也就不在主要的碳特质一族，但是糖类、脂类和蛋白质、核酸一样，都属于生物大分子量级，特别是糖类，是可以组成远大于蛋白质、核酸类的糖类的，但因为不是α型开放性结构，所以不在主要的碳特质一族。

而作为蛋白质、核酸组成单元的就是单体的氨基酸和核苷酸，蛋白质、核酸都是基于多个单体的氨基酸和核苷酸按照不同的折叠形式、长链结构和空间架构组成的，α型开放性结构的核苷酸和氨基酸（主要是以核苷酸为主）是生物单分子的中轴，当然单糖分子也是包括在内，只是单糖分子更为次之。

至于生物单分子组成单元的就是生物小分子，生物小分子是以基本的甲烷和苯环、环戊烷为主，甲烷和苯环、环戊烷因为是α型开放性结构，所以会不断的弱化然后结合不同的其他无机分子、同类分子，最终形成组合成核苷酸、氨基酸、单糖分子，而任何生物单分子和超过生物单分子的有机高分子也都必然以甲烷和苯环、环戊烷作为基础，然后叠加不同的无机分子和离子，而因为有机高分子是闭合型的分子结构，最终也就只有具有开放性结构的生物单分子（氨基酸、核苷酸、单糖分子，包括部分脂类分子）最终才能达成超大分子量的生物大分子。

通过上述分子演化原理，我们就可以达成一个从甲烷、苯环、环戊烷的生物小分子为基础到生物单分子的核苷酸、氨基酸为次，最后到以核酸为主的类病毒和病毒，以及少部分的蛋白质病毒（朊病毒）为止的连续演进过程，即最终达成主要以“核酸”为中轴的“碳特质”一族的一系演化序列。

总之，碳特质的一族就是任何分子层级中作为基础架构单元的（生物小分子中的甲烷、苯环、环戊烷等；生物单分子中的20种氨基酸、5种核苷酸、单糖等；生物大分子中的核酸、蛋白质、多糖等），上层大分子量级的分子都必须以碳特质一族的生物小分子、生物单分子作为基础，至于像无机分子、闭合型的有机分子、有机高分子等只能作为基础架构之外的边缘型分子，唯有借助于碳特质的一族作为基础架构才能结合成上位的大分子。

而如果不是建立在“碳特质”一族的分子一定不是大分子量的稳定分子，其尽管可能更稳定，但是一定分子量相对较小。

4、证明过程；一般而言，生物大分子仅有4类：蛋白质、核酸、多糖、脂质，也有教科书上也有说3类，即蛋白质、核酸、多糖，而蛋白质、核酸、多糖这些多聚体全是有多个相同或相似的单体（诸如组成生命体的20主要氨基酸、不能再被简单水解成更小的组成多聚糖的单糖分子、以及5种核苷酸）组成，在陈阅增版的《普通生物学》中写道：“多聚体就是一列火车是由多节车厢连挂一起而成”，这里的单体就是生物单分子，诸如氨基酸、核苷酸、单糖等。

但是要知道，在整个生物大分子的分子量区间却是从生物单分子到类病毒跨越了大约5-15个数量级，这还不谈从生物小分子，那么在这种庞大的数量级下我们该以什么样的方式来建立分子演进架构？

首先，我们必须先把整个分子物类的演进标尺放到生物单分子这一基准点上，因为无论是多大的DNA、RNA、蛋白质、糖类、脂类其本质都是以最小的组成单元即核苷酸、氨基酸、单糖、脂类单分子作为基本单元构成的，而生物单分子的分子量一般是小于500的，由此我们就确定了分子演进层级中最直接的标的：“生物单分子”。

接下来我们先看生物单分子如何组成的生物大分子。

生物单分子的核苷酸到类病毒的分子量跨越了大约5-15个数量级，其根本原因在于生物单分子的核苷酸具有α型开放性结构，因为其独特的结构性质使得这种生物单分子“近乎”可以无限的结合同类的生物单分子，由此形成极大分子量的核酸大分子或类病毒。

而通过以核酸为遗传物质的类病毒、病毒、原核微生物、真核微生物、乃至多细胞动物中RNA或DNA的特性，以及DNA的双螺旋结构，我们就可以更为具象的认识到核苷酸这种生物单分子的“碳特质”开放性结构。也就正是基于核苷酸这种生物单分子的α型开放性结构，然后不断的结合同类核苷酸分子才有了核酸大分子，乃至类病毒、病毒、原核生物和真核生物。

当然，并不是只有核苷酸的生物单分子有结合成生命的能力，因为还存在一种蛋白质病毒，即朊病毒，朊病毒又称朊粒、蛋白质侵染因子、毒朊或感染性蛋白质，是一类能侵染动物并在宿主细胞内无免疫性疏水蛋白质。朊是蛋白质的旧称，朊病毒意思就是蛋白质病毒，朊病毒（prion virus）严格来说不是病毒，因为是一类不含核酸而仅由蛋白质构成的具感染性的因子，但是又因为其具有感染性，所以有将其称为病毒。朊病毒是动物和人类传染性海绵状脑病的病原，早在15世纪发现的绵羊的痒病就是由朊病毒所致，1986年在英国发生的牛海绵状脑病（ bovine spongelike encephalitis，BSE），俗称“疯牛病”，其病原也是朊病毒。

但是，我们肯定没有听过蛋白质病毒有形成诸如DNA双链或单链结构的生命，所以将这种只能演进至有感染性的“病毒”组成结构的生物单分子，即“氨基酸”称为α型半开放性的“碳特质”物类，以与可以延伸至病毒、原核生物、真核生物组成单元α型开放性结构的核酸大分子或核苷酸作出区别。当然，除了核酸和蛋白质这种独特的开放性结构还有糖类的开放性结构，即糖类或单糖分子的θ型开放性结构。

所谓α型开放性结构，指的就是组成的核酸、蛋白质他是有特异性的起始位点和终止位点的，其本身也是可以作为合成模板的，最终是能产生有生命特征的“类病毒、病毒”的，而糖类尽管是可以组成类似核酸和蛋白质百万分子量级别的大分子，甚至远远超过核酸和蛋白质的分子量，比如大树等，但因为不是核酸和蛋白质的α型开放性结构，也就不可能最终产生有生命特征的对象，也无法作为遗传物质，其组成的生物大分子也很难作为生物大分子的基本标准。

以下我们可以通过一系列具体的图示来表达这一开放性结构的特征。

下图是RNA单链结构和DNA双螺旋结构，我们可以从图中看到无论是RNA单链结构和DNA双螺旋结构都是具有“几近”无限连接基本核苷酸单元的能力的，这种独特的生物学特性或者说α型开放性结构只有核酸的RNA和DNA才具有。

（RNA单链结构和DNA双螺旋结构）

下面再看蛋白质折叠序列，以此来说明α型的半开放性结构。

稳定的蛋白质分子是由氨基酸通过四级折叠序列逐渐连接而成的，但α型的半开放性结构的蛋白质最终只能走到阮病毒一类大分子蛋白质一类。

从下图也可以看出，从氨基酸单体到生物大分子的蛋白质，是一层层的分型叠加态，但是这种结构因为基础单元的限制最终走向闭合，因为可以从氨基酸通过四级折叠序列逐渐连接的图示中我们可以看出基于氨基酸独特的生物学特性，是无法构成类似RNA单链或DNA双螺旋的独特结构的，但是这种类似分形的α型半开放性结构最终仍旧是可以走向具有生命特征的朊病毒的，不过这也是蛋白质分子类型种最大分子量的一类了。

（引自孙素平·蛋白质分子分类研究论文）

下图是主要的多糖类型，通过下列的多糖分子的局部结构，我们可以看到θ型开放性结构的单糖分子就是纯粹简单生物单分子的叠加，没有特异性的起始位点和终止位点的，其本身也不可以作为合成模板，而完全是其组成的生物单分子的没有任何分子本身的限制而几近无限的叠加。

由上述可以知道，无论是α型开放性结构的核酸、α型半开放性结构的蛋白质、还是θ型开放性结构的糖类其分子量因为其独特的开放性结构使其分子量横跨数个数量级不等，那么基于这样的独特开放性结构自然是属于生物大分子一族，但是其中任何一类都无法作为生物大分子的分子量基准。

最终，在对生物大分子的分子量设定衡量基准时，我们只有以脂类（脂肪和类脂的总称）作为基础标尺，因为组成生命的生物大分子中只有脂类是无法像核酸、蛋白质、糖类一样因为是开放性结构而可以“几近”无限的联合其前位的生物单分子的，但组成脂类的单体分子不像组成蛋白质、核酸和多聚糖的单体分子那样简单，其结构和组成是十分复杂的生物单分子。

但也正是因为其复杂性决定了脂类分子量的有限，即脂类与百万级分子量的蛋白质、核酸或多聚糖相比，一些脂类的分子量较小，通常认定脂类的分子量的下限是1500，由于多数脂类的分子量小于这个数值，而且不形成大分子化合物，甚至有些教科书中不把脂类列入生物大分子之内。

由此，生物大分子的边界就能以复杂的脂类的分子量相对区间作为基本标准，凡是大于或远大于脂类的独立分子就都能划在生物大分子范畴，而近似或者小于脂类分子量但是大于“生物单分子”的独立闭合型的分子，我们就将其划为有机高分子范畴，因为脂类是作为几乎与开放性结构的核酸、蛋白质、糖类的同类大分子，那么其余的有机高分子一定是很难甚至几无可能超过脂类的分子量，尽管脂类是生物大分子中最小的。

而所谓有机高分子是由“碳特质”的多个独立生物单分子（主要是生物单分子的核苷酸为主，其他的单糖、氨基酸、脂类单分子为辅）作为基础架构而构成，即生物单分子独立长链构成有机高分子主要架构，其他的作为边缘结构，无法构成组成生命生物大分子，其分子量位于生物单分子和生物大分子之间（与脂类不相上下），即一般而言有机高分子的分子量是不超过脂类的分子量的，因为尽管说脂类的分子量相对其他生物大分子而言是最小的，但也是生物大分子系列的一族。（注意：有机高分子和脂类其实都是闭合型的分子结构，所以本质区别仅在于脂类是组成生命的主要组成单元，而有机高分子不是）。

有上述就可以知道有机高分子大于“生物单分子”的分子量，因为有机高分子同样是以核苷酸、氨基酸、单糖的生物单分子作为基础架构，而如果缺失了以核苷酸、氨基酸为主，单体、脂类为辅的生物单分子作为基础架构，这样的有机大分子也就根本不可能出现。

至此，我们划定了生物大分子、有机高分子、生物单分子的界限，接下来我们再看生物小分子。

所谓生物小分子，同属核苷酸、氨基酸、单糖一类的碳特质一族，即可以几近无限的结合同类或者说下位的组成分子，而满足这一条件的基本单元就是甲烷和苯环、环戊烷，这是组成生物单分子、有机分子的最基础单元，而任何的多碳分子也不可能离开这两种基本组成单元。

那么标定了生物小分子的分子量标准，有机分子的分子量范围也就是确立了，有机分子的基本结构包含C、H，分子量小于生物单分子近似量的都属于有机分子范畴，即有机分子的分子量位于生物小分子与生物单分子之间，有机分子的分子量高于或近似生物小分子的分子量自不用多说，而为什么有机分子的分子量不可能高于或者说远远高于核苷酸、氨基酸、单糖的分子量，这是因为我们已经设定超过生物大分子近似量的分子为有机高分子，那么有机分子要超过或远远超过生物单分子的分子量就必须以生物单分子作为基础架构，否则就必然会因为基础单元的稳定性不足而奔溃。

至于无机分子，在此就不再赘述，与生物小分子的分子量几乎近似。

由此，有关“生物小分子/无机分子、生物单分子/有机分子、生物大分子/有机高分子的分子演进框架理论证明完毕。

（本文是生命起源问题的前提探讨，下一篇我们具体谈及生命是如何从非生命存在一步一步走向生命存在）

注：如果你也在致力于探究生命的起源，分子至人类阶段的演进历程，以及试图弄清意识、精神、心理学起源和发展等相关的相关问题，可以联系我们，因为我们正在从一个崭新的视角去重新解释这些既往哲学、科学根本解决不了或者认识不到的问题。

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