论“全效应法生态耦联整治”对科学发展的重大意义
全效应法创立者已故王虚怀临终前脱稿的《强国梦》遗著,将对中国科学发展观产生很重大的意义。其中生态整治的全效应法。介决目前地球面临的各种自然混乱和危机中人们极其需要寻求的方法和计策。我在深入学习研究王虚怀全效应法《全效应科技方法论》、《实用基础五大新定律》、《强国梦》一系例论著,和他用全效应法发明的一百项八大领域项目的思路中,觉得很具独特性、创新性、突破性、前沿性。现代科学发展的目标是追求对物质世界统一。〈强国梦》对生态整治的全效应法,是综合效应介决目前地球面临的各种自然混乱和危机,开创良性螺旋上升,由低级向高级发展的生态,生态整治极其需要寻求的方法和计策。
王虚怀在《强国梦》中说:当今世界对宇宙学和生态学的研究成为热门焦点。目前,地球的人类在能源开拓、发展和利用上却存在着许多怪事:宇宙中存在着无穷无尽的能源,可地球上的能源危机却此起彼伏。据诺贝尔物理学奖得主、著名华裔科学家李政道教授介绍,在宇宙中每个类星体的能量可以是太阳的1015倍。估计在宇宙中约有100万个类星体,其中有1000个在仔细研究。由于它的能量比太阳大得多,这个能量绝对不是核能量,到底这个很大能量的来源还没有搞清楚。类星体的发现是在1961年,那年发现了两个。最早发现的两星体之一是3G273,3G是英国剑桥目录的第三体,273是其中第273星。这个类星体不仅能量大,非常稀奇的是在1982年2月一天之内能量增加一倍,因此对类星体的能量可以用无穷无尽来比喻;另一方面,地球上的能源危机却严重威胁着人类的生存和发展。国际能源专家们告诫说,今天世界消耗石油、天然气、煤的速度要快一百万倍以上。自然界生物的能源转换有的大得惊人。而且前人类使用的能源本来效率就不高,再加上多级转换递增损失,到人类真正能用到的竟少得可怜。植物的光合作用所利用的太阳能,可以说是取之不尽、用之不竭的,遍布地球巨大的绿色植物原料需求水和大气的二氧化碳,不费吹之力每年至少获得3.2×1021焦耳的能量。生物在其它方面的能量转换效率也是惊人的,肌肉将化学能转换成机械能的效率高达80﹪;生物体利用食物氧化所释放的能量效率在70~90﹪之间。而利用燃烧煤或石油能量效率通常只有20~40﹪。再经过多级转换成电能和动力能损失更大,谁都在为白白浪费这些“黑色金子”和“黄色血液”而痛心万分。
能源出现的怪事引起人们对未来能源发展的深思。指出未来能源开发的根本出发点,不是看矿物燃料和核燃料能生产出多少能源,而是看生产这些能源,是不是清洁无污染的能源,否则生产越多,不仅对生态环境和子孙后代危害越大,而且是天理不容!地情不容!人类生存空间更不容!
人类赖以生存和发展的地球环境,在长期多种有害因素积累效应下,目前从地壳中已经喷发的二氧化碳约为大气中的十万倍。因为海洋中的二氧化碳约为大气的六十倍,起缓冲和调节作用,还保持着比较脆弱和不稳定的平衡,但绝对不能再恶化下去。危害最大的是每年燃烧煤、石油和天然气产生的二氧化碳污染空气。生态环境整治已是全人类迫在眉睫最重要的头等大事,乃是国家盛亡、子孙后代能否生存和发展的头等大事,乃是强国梦的头等大事。例如,太阳是一团巨大的白炽气体,从太阳光谱研究推算太阳表面温度约6000℃,而结合理论推算太阳中心温度高达15×106℃,在这样高温下,所有的太阳物质都气化了。太阳只把数量庞大的能量中二十亿分之一送往地球。到达地球的太阳光,其中有30﹪被反射,47﹪因与空气分子相碰撞而损失,仅剩23﹪能到达地面。然而仅此数量的太阳能是目前人类全部能量消耗的几万倍。其他物理效应蕴藏能源潜力也很大很大。可当今世界上的怪事是对多态能源不去从原始创新上找突破点,而是在燃烧化学表面能的单态“很窄的范围内打深井”的办法,据21世纪初的统计,全球消耗的12万亿瓦能源中约有85﹪来自矿物燃料,不仅造成全球变暖加剧,,而且对生态环境形成累进性的全方位恶性污染。
王虚怀《强国梦》写道:“近一百多年来,生态环境恶化是人类没有把生态文化列为头等大事而自食其果。以至造成一错再错,越来越严重,以致造成全球全方位的严重污染。21世纪人类要创造出顺应自然可持续发展的生态文化,假如能按照生态文化规律选择三大领域和五个突破口,是取得生态可持续发展的飞跃关键。分别是:
第一领域:物理应该全效应地发展振动激发物理,而不是几百年来由传统物理向单一分析为主的物理方向发展。由于物理学基本问题有实在性的构成根源,物质组成弦态是的最基本的单元,所有的基本粒子如电子、光子、中微子和夸克等都是弦的不同振动激发态,故振动激发物理是从综合效应研究物理的最基本方法,它只要通过很小的能量和常规条件,就可实现物理的各种质能转换的目的。1960年研制成功的激光,就是振动激发在光学上应用的例子,但振动激发并没有在物理各种效应中普遍推广。若所有的物理效应都采用振动激发效应,物理将产生继传统物理、量子物理之后实现第三次飞跃,而且对生态环境的影响将减少到最低限度。王虚怀早在1985年中国高能物理所刚搞大型正负对撞机的试验时就提出过“这是用世界上最大的机器,研究世界上最微小的物质,是最不合理的。若采用振动激发来对撞电子,只要一个平方米真空容器,几十米大的房间就足够了,而且性能指标比前者高得多。”!王虚怀尖锐地提出:“这是极大浪费的笨办法!”他比喻:“这是在用切肉的钢刀切豆腐!”而用全效应共振点质能转化突变定理.可以使粒子物质同时共存,且各相互独立,中性粒子之间的相互作用就退居次要地位,并且电离气体的运动受电磁场的影响非常明显,因此它是导电率很高的导电流体。因其量子能量大,易与其它物质起物理、化学、生理反应,发生质能聚变巨大的效应,形成新的质能态只要一个平方米真空容器,几十米大的房间就足够了,而且性能指标比前者高得多,在很小范围内就可使层子的结合振碎开花,并可得出结果”。“全效应物理振激法”用一个平方米挑战世界庞大的强子对撞机,如果国家重视投入少量资金,作一下试验,如果同样能测出各种需要的数据,将使整个西方科学的越分越细的认识客观世界为主型的微观分析法,向整体改造客观世界为主型转移;王虚怀发明的用全效应法研制的《振激核聚变能发电机》,独特方法是采用低温低压全方位振激聚变的方法。与热核聚变方法根本不同点是采用动力共振效应。是由于粒子沿磁场方向以一定的速度运动,它感受到的波场频率为多普勒频移,这个频率接近于回旋的整数倍时,动力共振效应是氘和氚各50%的混合燃料,中波与粒子之间发生有效的聚变。具体方法是:将重水电解在巨磁电阻效应、超声空化效应、电磁场脉冲爆振等多重振激效应综合作用下,只需800度左右的温度、几十个大气压力的作用下和特殊工艺人工控制聚变,发电机的全部体积仅十几个立方米,聚变Q(输出与输入功率之比)为3,峰值功率为l300千瓦,输出能量维持在1000万瓦以上。从他搞的能源全效应法项目来看,王虚怀提出来的创新科技,是在实用领域中更领先更简单的操作。将可超越世界上用对撞机方法的粒子分析为主的趋势取代,废除这些劳命伤财的无重大意义的大型试验。
第二领域:化学应该全方位地发展键构转化化学,而不是几百年来通过高温、高压、高能催化剂等强制性使化合物合成或分解。这是因为,近几百年化学大量工作局限于对物质的分解、化合、结晶、测定与分析,常常需要在极端条件(超高温或低温、高压、超真空、强电或强磁场、高能、多级催化等),才能基本到达预期效果,且有许多反应将无法进行。只有人为工作进行化学反映的本质——化学键变化的突破,才能找出物质组成、结构、性能关系的全面规律。给化学键“动手术”是使待制的键构图无限趋近于欲制物的键构图,以实现化学工作者多年来的梦想——“以万物造万物”的得心应手的“地图”。这不仅实现了化学继道尔顿原子论的建立、门得列耶夫总结出元素周期律之后的第三次飞跃,而且是化学反应遵循生态可持续发展的最佳选择。实现化学键的转化规律图表,不仅成熟地将石墨转化为金刚石系统产业化,而且使“以万物造万物”的分子设计成为材料科技工作者得心应手的“地图”。根据这套化学规律图表,就可随心所欲地控制和操纵原子,人们可利用廉价普通材料创造出更多的贵重稀有材料。例如,将铜变成金;将砂子加上某些特点元素变成计算机用的芯片;可人工合成动植物生长激素和较复杂的蛋白质;利用粉尘、水和空气可制造出土豆来;可设计最理想的玻璃半导体…总之只要提出欲制物质的分子组份、造型及合成途径,就可设计出理想分子来,其中包括自然界从未出现过的分子。
第三领域:生物应该全方位地发展识别调控规律,而不是几百年来通过被动地研究外表形态、分类、定名和描述到组织结构遗传进化和基因测序,这样,没有从根本上去改造生命的本质。生物如果仅仅研究基因数量和测序,这仅仅是研究生物万里长征走完了第一步,研究生物的根本目的在于发挥生物适应生态发展部分,改造其不适应生态发展部分,使其更更顺应螺旋上升的可持续发展。达到这一目的的最基本方法是先“全方位识别”,再“系统调控”。生物识别具有一定的空间构型、高度专一性和条件极其苛刻的选择性。就好像只有钥匙的齿形与锁眼的长、宽形状相匹配,才能把锁打开一样。受体只有全方位识别才能与之结合。把许多不同种的海绵细胞分开,然后随机翻拌,使各种细胞混合在一起,要不了很多时间,同种海绵细胞就很自然地群集在一起,这是生物综合识别所决定的。而目前对生物的研究不去研究识别机理,是造成生物转化效率低的根本原因。生物大系统调控就是在全方位识别的前提下,找出不同系统、不同层次之间某些特殊的相互作用,通过耦联、整合,调控到生态发展更高一级层次,形成不断螺旋上升的系统生物学。过去我们对生物的研究多是孤立在某一层次,比如:在基因表达层、蛋白质折叠层次、酶催化层次、细胞里的定位层次等,而不是将层次之间耦联、整合在一起,以发挥生物的最大功能。
按全效应法生态调控规律选择五个突破口分别是:
第一个突破口:离子流动力能将替代化石能和核能,成为人类广泛使用的主要能源。宇宙和地球演变亿万年来,主要是离子流动力能在起作用,动植物生长和人类活动主要也是靠离子流动力能,故离子流动力能成为人类主要能源是当之无愧的。可近几百年来,人类却反其道而行之,置生态平衡之度外,偏偏热衷于燃烧表面化石能和核能释放的裂变能,这种造成不可逆转的环境污染对人类的教训还会少吗?离子流动力能对环境和人类无污染,自然界取之不尽,价廉物美,只要掌握振动激发等方法,可以说是人类未来理想的新能源。更奇怪的是,人类(包括能源权威科学家在内)至今仍未认识到,详细地把做法告诉他,这些专家甚至还不相信呢?令人痛心致极。
第二个突破口:给化学键“动手术”将替代材料的加工和合成方法,成为“以万物造万物”的分子设计材料的最佳方法,如前面所述,将待制物的化学键构图无限趋近于欲制物的化学键构图,这是材料分子设计的最佳方法。可近几年来,人类却用极其笨重的方法,用高温、高压、高真空等,甚至采用极限条件来加工材料,既浪费能源、人力和财物力、又极大地污染环境,这种得不偿失的举措究竟还要持续多少年?说也奇怪,有许多人(包括材料权威科学家在内)还认为给化学键“动手术”高不可攀,不禁要问你攀了没有,深入其中才能领会到这种方法简便易行。
第三个突破口:磁矢量信息将替代电“二进制”数字信息,成为人类广泛使用的信息源。信息产生于物质和能量在时空中分布的不均匀度,常用数学的数量关系和空间构型表达自然界事物的发展变化规律。由于自然界的事物是复杂的、多维的、动态变化的。目前信息源多用电“二进制”数字来表达不仅结构复杂,耗费大量的能源和材料的堆积效应,而且信息安全性无法彻底解决。如前面所述,若用磁矢量信息来表达,大大简化空间结构的数字堆积,比特数将按乘方级数降低,节约大量能源和材料,确保所有的信息量安全。假如国内外均能认识到这一信息变革的重要性,将给未来社会带来无可估量的生态效益、社会效益和经济效益。
第四个突破口:以同源酶的整合和调节剂将替代世界上所有化学合成生物制剂药物添加剂,成为人类广泛使用的药物高效利用的源泉。药效高低是所有药物的核心问题。目前在全世界使用的化学合成药物和生物制剂药物,皆由自然界提取,分别通过血液系统、消化系统、体液系统和呼吸系统进入人体,人体吸收利用率只有20~40%左右,大部分被人体分解和排泄掉了。为什么呢?主要原因是这些物质与人体同源呢?必须从人体分泌物中提取出同源酶,这些药物若添加同源酶与之整合,会使这些药物对人体的吸收利用率提高85~99%。高药效不仅给制药业产生带根本性的变革,而且给人体延缓衰老带来突破性的进展,还给整个社会带来的综合效益是无穷无尽的。
第五突破口:生态大系统的“连环圈耦联整合”调控将替代目前世界上对环境污染的局部整治和单一效应调控,成为子孙后代永远可持续发展地生存在良性生态大系统中。生态大系统的平衡主要指四三二的整合平衡:四圈(土质圈、大气圈、水域圈、生物圈)的动态平衡;三应(物理效应、化学反应、生物感应)变化要稳定适应生态良性循环;二流(能量流、物质流)输入与输出平衡;一核心就是生态系统各部分的结构必须发挥出其最大的功能。因此,生态大系统在一定时间内、一定的空间状态,通过人工综合地定向控制与调节,可动态平衡地处于最佳生态系统之中。正如前面所述,世界上最宝贵的是为人类提供可持续发展的良性生态环境和条件。假如没有生态大系统的动态平衡,即使前面三大系统和四个突破口都取得巨大成果,都建立在极端污染的环境的基础上,又有什么用呢?
王虚怀是中国第一位写《激光的原理和应用》的书编著者,曾在1978年全国科技大会上引起抢购热,他是被邓小平等国家领导人点调他到北京。他在1985年在中南海向国务院发展中心的全国一流专家宣讲他的著的“综合效应论——实用基础科学五大新定律”中的主要内容和大纲,由于他提出的是独特的改造物质的自然科学综合效应方法论,以五大基础科学数学、物理、化学、生物学、生态学的新定律具体应用的方法论,对指导未来科学很有颠覆和突破性的创新,他的理论和新观点,精辟论点获得国务院专家们的一致赞评,认为:“20世纪爱因斯坦提出‘相对论’是对时空观的‘认识论’,是一个大飞跃,使世界的科学推进了一大步,而王虚怀的综合效应论是改造物质世界的具体方法论,可与爱因斯坦的‘相对论’并驾齐驱、有过之而无不及,有可能将是21世纪改造物质世界最盛行的方法论”。他把现有的基础科学综合成较完整的实用理论体系。它使基础科学与自然规律之间形成有机联系和对应关系。
王虚怀先生在《实用基础科学五大新定律的探讨》著论独特精辟论点,是当今科学发展观的重要战略研究的热门科技。在后来他发明的八大领域一百项全效应技术理论中,所用的全效应法技术中,有关他要创新的全效应物理的基础理论,都是依照这篇论著的定律定理中的核心精神思路方法来作发明创造的如《物理振激质能律》篇章。
物理是要从第一性原理出发,对核物理、粒子物理、量子力学、量子场论到激光的产生过程,以及非线性光学过程,光与带电粒子间的高阶电磁相互作用过程和因素,来解释任何宏观过程的全效应理论。宇宙空间中充满了各种形态的物质,是各种各样微观的波和粒子,能量中还有暗物质波,无限叠加、能质交换,形成辩证统一的宏观世界。全效应法的振激质能将使广阔的物质世界质能转换效率大大提高。通过科学实验,人们才能达到了解自然、预测自然、改造自然的高度。共同克服全球经济危机,生态危机,同心同德、众志成诚,集思广益,找出针对和指导的方法。
1) 王虚怀对常用数学的数量关系和空间构型表达自然界事物的发展变化规律。创新“数形统计律”。信息产生于物质和能量在时空中分布的不均匀度,由于自然界的事物是复杂的、多维的、动态变化的。生态大系统的结构多变量交互联系、动态混沌的非线性复合系统,很难用现有的数学、物理、化学的理论和方法来表示。过分强调定量分析是不结合实际的,应以统计量规律分析为主,对宇宙中天体结构和功能分形,再结合定性分析和尽可能采用的定量分析,可能地把生态的合理结构表示出来。王虚怀指出,可把它们作为大小不同的“圆圈”组成的系统,物质世界都经历着从无组织的混乱状态的演变,实现着从“无序”到“有序”、结构的不断调整。宇宙的总熵是保持恒定的,无论是宇宙还是生命,这些错综复杂的大小形态,都可看作是一个个“圆圈”要有串口,关键是识别它们相同和不同的结构和功能。但混沌仅表现了时间结构的复杂性,而要表现空间结构的复杂性则要应用分形理论。数形统计是研究不规则的复杂图形和运动轨道,用到复杂世界的生态学中,而采用混沌、分形、孤子(一种特殊的相干结构)就要用“谐振分析”及其方法,可将任何复杂的周期振动分解成一系列频率不同、振幅也不同的简谐振动。在量子力学中所指的耦合是指角动量的矢量合成问题,综合解决。具有分数维数的几何体,得出这些“圆圈”内的非线性耦联程序。粒子物理和天体物理特别是宇宙学之间交叉学科。王虚怀的研究方法是微观还原论和整体方法论结合。全效应法的振激质能的大幅度提高质能转换方法。将使广阔的物质世界质能转换效率大大提高。
2)怎样调控和整治?在一定的时空态和综合因素相对稳定的条件下,生态系统各部分的结构与功能在适应与不适应、协调与不协调过程中总是不断向动态平衡趋近。在农业上推广一个好品种,由于受阳光、土质、气象等综合因素的影响,没有按合理结构发挥其品种特性,不按生态规律办事。没有按合理结构发挥其功能,就好像用一把大斧头修理电视机一样。生态系统不会自然而然地向最优方向发展,其综合的影响因素主要包括:物理的污染(热,光,电磁,噪声与次声,辐射等)、化学的污染(化学元素,化合物,色,味等)、生物的污染(细菌,毒质,生物线感应不当等)、自然界所触及的环境及其装置和场所等,给人工调控动态平衡带来异常的复杂性。而是要通过人为的综合调控,有时还有反复的多次复合调控,才能逐步使生态系统趋近于最佳态。废水废渣废气的三废是工业生产中给人类带来生态环境恶化的大敌,用嗜毒菌净化废水技术是从物质整体形态上采用全效应法,它从菌种培育,制作过程,废水净化工艺等均综合应用了物理效应、化学反应、生物感应的最佳激发态,因而能使嗜毒菌的培养物降毒成本低,效率高。在嗜素毒菌培养后,同样进行多种效应激励,化学上加配解毒酶,以加速有毒物分解,处理后的废水再进行消毒进一步净化。当前放射性废水处理是世界性难题。假如有人提出将放射性废水变废为宝,更是许多人不敢想象的事,用全效应法就可以将放射性废水提取出未来能源的重要原料——氘和氚,以实现不可思议的废物变成世界上最宝贵资源的诺言。用全效应法研制的磁控缓释超氧剂是从物质整体形态上采用综合效应的方法。它独特的技术创新在于通过定向磁吸在特定人体部位,缓释氧不断供给血红细胞,以达到人体内长效富氧的目的。具体做法是:首先,在超氧剂的组成配方上,以释氧剂(氧还原剂、氧化酶等)为主体,配以外加剂(包括辅酶、催化剂、缓释剂、永磁粉等)通过混合、融合、整合等特殊工艺制成中间产品。其次,通过声、光、电、磁等多种物理振激效应、化学键合反应、生物与人体同源感应,以增强该剂在人体内较长时间稳定释氧,并很快与血液中和。再次,通过制备规范制成丸剂,达到对人体增氧双向调节(过多会引起氧中毒和转化有害自由基,过少氧又不能满足人生理需要)作用。每天一粒,确保气足血旺生理健康态,与国内外靠吸入气和喝入水有无可比拟的优点。
3)《强国梦》中第八章是重点对生态整治的全效应法。是一种东方思维综合效应,介决目前地球面临的各种自然混乱和危机中人们极其需要寻求的方法和计策。不整合是混乱和离散的,
把宇宙中天体和地球生态的各异形态小到夸克、基因和纳米,大到四圈(大气圈、水域圈、土质圈、生物圈)串合成圆圈,是一个从“简单”到“复杂”互变互动的组合系统。现代科学的目标是大整合和耦联。大系统的调控具有极其复杂多级结构的非线性系统,它有着自适应、自学习、自组织、自繁殖等十分精巧而完善的自控过程。系统调控就是在全方位识别的前提下,找出不同系统、不同层次之间某些特殊的相互作用,对生态系统管理通过谐振分析后,通过耦联、整合,调控到生态发展更高一级层次,形成不断螺旋上升的系统生物学。用量子力学、弦学、混沌动力学、离子流,宏观整合到一个全效应法系统中来。用“谐振分析”及其方法综合地解决了这一大问题。这是因为,所有的基本粒子都是弦的不同振动激发态,而谐振分析就是一个复杂的振动分解为许多个频率不同、振幅也不同的简谐振动。通过谐振分析,可以将任何复杂的周期振动分解成一系列频率不同、振幅也不同的简谐振动。综合方法将这些圆圈圈按同频率、同振有序整合。
以共振激发的理论统一万物机理的法则、规律。采取综合平衡方法,取众所之长,可把宇宙学研究的自然科学、天体力学结构、社科人文学从微观世界到宏观世界全效应统一起来。是直接拯救地球、改造地球,所有的基本粒子都是不同的振动激发态,运用综合调控方法可将这些一个个串联的圆圈按同频率、同振、有序整合”。“全效应法”对改造大自然生态环境创造的“连环圈耦联整合的模式”,是重点调整宇宙生态系统。〈实用基础五大定新定律探讨〉生态平衡律目录:
(一)、能质生态的综合平衡:
1、生态学的研究对象;2、从个体生态到能质生态学
(二)、生态平衡基本定理:
1、生态大系统平衡定理;2、环境极限定理;3、生态连锁反应定理;4、生态不可逆定理; 5、大气最佳循环定理; 5、水质最佳循环定理;7、土质最佳循环定理; 8、生物最佳循环定理;9、元素能质平衡定理;10、生态综合调控定理。 三、生态平衡律模型及应用 l、生态平衡律模型
(一)随机方程(二)耗散结构方程(三)频率公式2、生态平衡的应用(有具体方程和公式此略)
全效应法先驱者王虚怀研究方法是微观还原论和整体方法论结合。生态大系统的“连环圈耦联整合”将替代目前世界上对环境污染的局部整治和单一效应调控,成为子孙后代永远可持续发展地生存在良性生态大系统的调控关键。对这些形态各异、大小不同的圆圈圈怎样进行整合呢?这一大问题。因为全效应法是给人类创造了“造福千秋万代”系统工程的指路明灯。