细胞的能量和电从哪里来？ 求证“人眼是无源光雷达工 ...

            细胞的能量和电从哪里来？
            求证“人眼是无源光雷达工作模式”(一)   
                     都世民
细胞会产生运动，这运动的力来自哪里？细胞内的神经元还会放电，为什么会放电？这电能来自哪里？脑电图中有电，是从大脑中引出的，这电怎么形成的？神经元放的电怎么能进入微电极被引出？如果大脑的功能能用电子设备的工作原理来解释，必须找到电子设备的电源车在哪里？本文将讨论这几个问题。
                           人眼不是相机
1.要证明人眼是无源光雷达工作模式，首先必须说明人眼不是相机。
眼科专家庞继景在解读人眼工作原理时，叙述眼睛的结构如下：人的眼睛就像一架传统的照相机，镜头包括角膜，晶状体和玻璃体，光圈就是瞳孔(包括虹膜和睫状体)，底片就是眼后部的视网膜。和相机后部的底片一样，视网膜(有时也叫眼底)，也是物体成像的地方。人的视网膜成像的原理和相机相似。如果照相机的镜头浑浊了，光线就没法进入相机。人的角膜/晶状体/甚至玻璃体混浊都会影响视力。【1】
这种解读有以下问题：
1.）早些年的相机与现在的相机的主要区别是：原先是利用透镜的光学成像原理，采集的信号是摸拟信号，随着数字技术的发展和推广应用，相机将摸拟信号改为数字信号，因此现在相机称作“数码相机”。相机要工作必须有充好电的电池。试问：第一位解读人眼是相机的专家，相机的电池在哪里？人眼内有电池吗？笔者从人眼的生物结构中找不到电池。
2.除盲人外，我们每个人都能感受到自己的眼睛有搜索、跟踪、定位、识别等功能。相机没有这些功能。相机只能看到二维图像，对运动物体的跟踪和识别，相机不能完成。对尺度不同的物体的观测和分辨，相机无法比拟。也不宜用相机和脑神经一起解读。相机是电子机械，脑神经与相机没有接口。
3.）人的视觉感官的参数与相机不好比拟：
人眼的方位扫描视角： ±   120度；  单眼的方位扫描视角 ： ±  145度。
人眼的上仰扫描角：         55度；
人眼的下俯扫描角：       75度。
4.）人眼的内部结构不能将视网膜作为功能解读的终结，应该考虑视网膜后面的结构，它们是有机的统一体。
5.）人眼的两种工作模式，明亮区与昏暗区是分别设置的，相机的多摸式要人分别操作，自身不能单独完成的。
                         细胞里有电
1. 物理生物学的研究结果表明：细胞可以运动。在“秒”的时间尺度上可看成固体。但在“分钟”和“小时”尺度上，它的形状会改变，位置也会移动。为什么会是这样？人的手触觉可以感受200Hz的机械振动。这一特性使我们的手在接触物体表面时，能感受到细微的变化。这又是为什么？【1】
2. Stam基于脑磁图获得的实验数据，在不同频段内，建立了被试者的大脑功能网络，分析表明低频(<8Hz)和高频(>30Hz)波段的脑功能网络结构，均具有“小世界”(Small-world)特性，而中间频段(8--- 30Hz)的脑网络结构接近于规则网络[2]。
3. Bassett 等利用小波分解脑磁图的时间序列时，建立的不同频率段(1.1-75Hz)内的大脑功能网络，其拓扑结构均呈现“小世界”属性[3]。
4. 广义相对论和量子力学是宇宙论的核心学说，被视为现代物理学的两大支柱。事实上，最近几十年专家的大部分努力都集中在将两种理论合二为一上。因为爱因斯坦的精妙理论在原子领域说不通，如果要在原子领域应用广义相对论，就必须把它量子化。如果我们换个角度，将细胞看成人，把人或高铁看成大尺度、大质量，来研究引力，大质量的加速运动如果产生引力波，在细胞层面应能检测到它的存在，无需量子化。这是假定广义相对论在描述大尺度的引力活动时是相当准确的。【4】
5. 文【5】指出：经颅随机噪声刺激（ transcranial random noise stimulation，tRNS）是一项新的经颅电刺激技术，tRNS涉及在皮层上施加一个随机电振荡谱，目前，tRNS可应用于三个频率范围：整个频谱(0.1--640Hz)、低频段(O.1--lOOHz)、高频段(101-640Hz)，最近的研究表明，在运动皮层上，施加10min高频段的tRNS能够正向地调节大脑皮层的兴奋性【5】。tRNS的影响同样可以在随机共振的背景下来解释，它是一个可以引发系统随机活动的随机频率刺激【6】。
研究人员使用经颅随机噪声刺激（TRNS）的技术时，研究人员测试发现，脑部经过轻微电击的测试组成员，数学运算能力明显高于对照组成员。对测试组成员脑部施加轻微电击后，其大脑神经元间的血液流动明显增强。这电击如同给血流增加了能量，这能量怎样传递的？研究人员据此认为，这是导致这些测试者运算能力得到提高的主要原因。而令他们惊讶的是，这一能力提高的效果至少可以持续半年时间。
脑电频率为什么与引力波低端频率吻合？
脑电频率为什么与心脏膊动频率接近？
脑电波频率                             
频率变动范围在每秒1－30次之间，可划分为四个波段，即δ（1－3Hz）、θ（4－7Hz）、α（8－13Hz）、β（14－30Hz）。 
    δ波，频率为每秒1－3次，昏睡状态下 
    θ波，频率为每秒4－7次，挫折和抑郁时以及精神病患者
    α波，频率为每秒8－13次，人在清醒、安静并闭眼时
    β波，频率为每秒14－30次，当精神紧张和情绪激动或亢奋时出现此波，当人从睡梦中惊醒时，
脑电波是生命迹象，每个细胞都会发出微弱的电能，这些微弱电流是怎样构成电的回路？大脑无时无刻不在运转，即使你睡觉、什么也不想，那都也会有脑电波产生的，只不过频率会有所不同，脑电波不会受你的思维控制。大脑内涉及的频段为什么与引力波频段吻合！是引力波提供的能量吗？
http://blog.sina.com.cn/s/blog_a4253c120100yvlm.html
                       细胞运动的力来自哪里？
生物学不关心细胞的运动以及产生运动的力。物理学关于这类问题。
文【1】指出：
1.细胞不仅在运动，而且有感知功能。对周围环境的多种刺激会产生反馈，例如拉伸、压缩、液体流动，……。我们的感官对周围环境的感受是有机械力的作用。血压的调节是依赖于动脉、静脉的机械敏感性，大脑中的排污要依赖于动脉搏动。
2.生长在柔软表面的干细胞会诱导变成脂肪或神经组织。
3.干细胞生长在硬表面时，却发育成骨细胞。
4.在宏观层面看到的各器官生长和发育所要求的形状及其改变是很精确的。这是受机械力和应变的控制。这是物理学角度【1】。
5.从生物学角度，是用细胞的极性定位或蛋白的取向来解释。【8、9】日本研究人员在一项新研究中利用实验鼠的诱导多能干细胞（iPS细胞）再生出完整的皮肤系统。
iPS细胞是体细胞经过诱导因子处理后转化而成的干细胞，其功能与胚胎干细胞类似，具有发育成多种组织细胞的可能。
6.生物学家认为：细胞间的通讯是通过化学信号完成的。
7.物理学家认为：细胞间的通讯受到机械力的调控。专家们实际观测果蝇胚胎发育过程时，看到数以百计的细胞挤压在一起，形成一定结构形状。最终发育成身体各部分。
笔者对此观察表述有一个问题：胚胎的形变肯定是受机械力作用，这力是怎么产生的呢？生物学家至今对细胞怎样产生运动的原因仍然不清楚。物理学家又怎么看呢？
8.细胞怎样感知运动？怎样对机械力产生反馈？
直到近几十年，才有一个简单物理模型来解释。【1】
物理学认为细胞基本不受惯性力作用。系统中的惯性力和粘性力的比值是用雷诺数来描述。
                    Re=ρνL/μ
ρ流体密度kg/m 3   
μ动力粘度(Pa，S)
ν流场特征速度10μm/s
L流场特征长度，视杆细胞横向尺寸/视锥细胞横向尺寸=2/6(μm)；视杆细胞长度/视锥细胞长度=120/75(μm)。
Re=10^（-4）  表示细胞粘滞力是惯性力的10000倍。这是在细胞不动时。
一旦外力消失，细胞就不运动，是动能让周围液体流动。
9.细胞的韧性和刚性靠什么？
细胞内部结构很复杂，它有管状或绳状的骨架。长约10nm到几mm。这种骨架是由蛋白质组成。它既可以作为蛋白质内部输送管道，又可保持细胞本身形状结构。
细胞的韧性和刚性取决于骨架之间有复杂的丝状网络。
10.细胞的形状是怎样调控的呢？
肌动蛋后可以迅速通过聚焦和降解来改变细胞形状。而肌球蛋白提供网络支撑或牵拉肌动蛋白。两者综合作用导致细胞的移动和形状改变。这就给周围环境形成力。这样一种机理，物理学提出一种Kelvin-Voigt模型来说明这一属性。此模型是由一个弹簧和一个阻尼器并联而成。在秒的时间内，细胞基本上是稳定的，是固体状态。在分钟或小时的尺度上，可以变形或移动。这一模型是将细胞看成既有粘性又有弹性，分别用阻尼器和弹簧对应，并联在一起。
如果用模坐标表示t（时间），纵坐标表示细胞位移Xeq （位移）。
上述模型右端受拉力时，细胞在分钟或小时尺度上会变形，还有抵抗力产生。此时抵抗力可表示为：

                   F=kx+b×（ dx/dt）
其中k为弹簧系数，b为阻尼系数。
             X(t)=Xeq (1-e^[-（k/b）^t] )
细胞在秒尺度上是稳定的，X(t)=0,在分钟和小时尺度上,X(t)是单调上升的，时间再增加时就趋于平衡状态。
                      蛋白质的能量【1】
蛋白质所处的空间很小，有热噪声，在蛋白质运动时受布朗运动的影响。蛋白质热运动会与体内水分子发生碰撞。其动能为4.1PN.nm。或25meV（在室温条件下）。
在热噪声存在的情况下,蛋白质有两种构象，其概率分布为
           exp(-△G/k0T)
其中△G为两种构象的能量差，
如果△G=1k0T        此时概率的比值为1.3
如果△G=0.5k0T      此时概率的比值为1/1.6
细胞运动所需能量上限是由三磷酸腺苷(Adenosine triphosphate, ATP)决定的。在生物化学中，三磷酸腺苷(Adenosine triphosphate, ATP)是一种核苷酸，作为细胞内能量传递的“分子通货”，储存和传递化学能。ATP在核酸合成中也具有重要作用。ATP的立体结构可通过多种细胞途径产生，最典型的如在线粒体中通过氧化磷酸化由ATP合成酶合成。ATP合成的主要能源为葡萄糖和脂肪酸。
人体中ATP的总量只有大约0.1摩尔（mole），简称摩，旧称克分子、克原子，是国际单位制7个基本单位之一，表示物质的量，符号为mol。每1摩尔任何物质（微观物质，如分子，原子等）含有阿伏伽德罗常量（约6.02×1023）个微粒。人体细胞每天的能量需要水解200-300摩尔的ATP，这意味着每个ATP分子每天要被重复利用2000-3000次。ATP不能被储存，因为ATP的合成后必须在短时间内被消耗.。
活细胞中也有其他的高能三磷酸盐如鸟苷三磷酸。能量可以在这些三磷酸盐和ATP中由磷酸激酶催化反应之类的反应转移：当磷酸键被水解的时候能量就会被释放。这种能量可以被多种酶、肌动蛋白和运输蛋白用于细胞的活动。
ATP可能会被作为纳米技术和灌溉的能源。人工心脏起搏器可能仿效于这种技术而不再需要电池提供动力。
三磷酸腺苷是体内广泛存在的辅酶，是体内组织细胞所需能量的主要来源，蛋白质、脂肪、糖和核苷酸的合成都需ATP参与。ATP经腺苷酸环化酶催化形成环磷酸腺苷(cAMP)，是细胞内的生物活性物质，对细胞许多代谢过程有重要的调节作用。
三磷酸腺苷是体内广泛存在的辅酶，是体内组织细胞所需能量的主要来源，蛋白质、脂肪、糖和核苷酸的合成都需ATP参与。
在ATP与ADP的转化中，ATP的第2个高能磷酸键位于末端，能很快地水解断裂，释放能量。同样，在提供能量的条件下，也容易加上第3个磷酸使ADP又转化为ATP。对于动物和人类来说，ADP转化成ATP时所需要的能量，来自呼吸作用；对于绿色植物来说，ADP转化成ATP时所需要的能量，来自呼吸作用和光合作用。构成生物体的活细胞，内部时刻进行着ATP与ADP的相互转化，同时也就伴随有能量的释放和储存。因其是能量“携带”和“转运”者，生物学家形象地称ATP为“能量通货”。
很多酶都要与ATP结合，才能克服势垒形成的运动。化学合成中，ATP中的能量约为20k0T，细胞内的分子机器运行时，所要的能量为lk0T至20k0T。这分子机器就是肌球蛋白，它可以将ATP储存的能量转化为力，使细胞定向运动。
细胞内有许多这类分子传感器，可用来检测拉伸、挤压、震动、液体流动，热和光等。黏着斑就是一种分子传感器。它将细胞与外界环境关联在一起，使细胞感受到拉伸。
上述观点就是生物学家对细胞组成的理解，要用分子组装的概念来说明细胞的组成。用百计的蛋白质和大分子来组装细胞。这是生物学家自下而上的研究模式。这种模式能否组装成胚胎令业外人士生疑！
为什么这样说呢？将细胞内肌球蛋白看成分子机器，将黏着斑看成一种分子传感器。
                    细胞的电源在哪里？
生物学家将生化物质看成电子器件并赋予功能，
例如：
1）细胞内肌球蛋白看成分子机器；【1】
2）将黏着斑看成一种分子传感器；【1】
3）将细胞看成能定位、测速和导航的GPS；【12】
4）将细胞内黑视素看成“光天线”；【13】
5）人眼是照相机；
6）将视网膜看成相机底片，研制成的电子视网膜为什么要“自带”电池？因眼睛内没有电    池才配电池吗？还是因为研制者没有找到电池？【10】
7）如今生物医学家研制的各种人造器官，如心脏起搏器，都要“自带”电池。为什么不利用人体能量？是不能把生化能量转变为电能吗？
不难看出生物学家不能自圆其说，明明没有找到人体内电源，却又将细胞看成电子器件，甚至看成有系统级别的GPS导航呢？这不是科学家的假设和推论，这是生物学家广泛认可的说法，难道不值得深思吗？！
人脑要消耗人体总能量的1/3，是消耗热能还是电能？既然人脑真的看成是神经网络系统，这网络系统是电子学概念还是虚拟概念？如果是电子学概念，没有电源是说不通的。如果人体能用电子学概念解释诸多功能，那么人体内肯定有电源，这个电源与心脏及血液循环系统有关。
2010年，法国的研究人员利用EFC第一次直接从一一个动物体的血液中提取电能。他们把约3厘米大小的电池植入到一只活老鼠的腹部内，设备成功地运行了11天，电池不断地产生大约2微瓦的电，而且那只老鼠也没有产生多少不适。【14、15】
笔者思考：心脏停止跳动，人的一切功能停止。电子系统无论总机或其它分机，只要电源有问题，都会停止工作。所以心脏可能是“总电源”。

                         参考资料
【1】张萌，李国辉，编译，生物细胞的能量学和力学，《物理》，Vol.44，no.2，2016.
Alexander.R.Dunn,Andrew Price.Physics Today,2015(2):27。
【2】Stam C J. Functional connectivity patterns of human magnetoencephalographic recordings:a“small-world” network? Neurosci Lett, 2004, 355: 25-28.
【3】 Bassett D S, Meyer-Lindenberg丸Achard S. Adaptive reconfiguration of fractal small-world humanbrain functional networks. Proc NatIAcad Sci  USA, 2006.  103:  19518-19523.
【4】 西媒称广义相对论细节存疑: 地球和太阳距离在加大，来源：参考消息网，2016-03-20 。
【5】邓斌，于海涛，王江著，神经系统共振分析，一北京：科学出版社，2015。
【6】 Terneyp Chaieb L- Moliadze V et生． Increasing human brain excita已y by transcranial high-frecluencyrandom noise stimulation.Journal of Neuroscience,2008, 28: 14147-14155.
【7】脑部微电击可提高大脑运算能力， 科技日报， 2013-05-28，
http://www.cutech.edu.cn/cn/gwkj/2013/05/1369676603151540.htm

【8】 “每个细胞都知道方向”，《环球科学》，2016年第4期，撰文保罗。N．阿德勒( Paul N．Adle，)  杰里米，内桑斯(Jeremy Nathans)，翻译 荣丽。
【9】北大发现磁感应蛋白 或揭开“第六感”之谜，2015-11-18 08:16:50 来源：腾讯科技。参考消息网，2015-11-18 。
【9】用诱导多能干细胞能再生完整皮肤，来源：中国科技网-科技日报， 2016年04月05日　。
【10】视网膜，百度词条。
【11】“种”个大脑给你用,生物学家建立“类器官”库了解人体发育，来自科学网。
【12】“大脑GPS:还有很多待解谜团”------专访2014年诺贝尔生理学或医学奖得主爱德华”《环球科学》2016年2月号，总第122期。
【13】徐徐，人体有望变电池， 来源：中国科学报 发布时间：2015/7/22 9:20:33。
【14】光基因学新工具有望治疗感光受体退化性眼病患者，来源：科技日报，2015-05-12 10:00
【15】单细胞为什么会放电？来源：科学网，本文引用地址：http://blog.sciencenet.cn/blog-1339385-933562.html  此文来自科学网都世民博客。












            细胞的能量和电从哪里来？
            求证“人眼是无源光雷达工作模式”(一)   
                     都世民
细胞会产生运动，这运动的力来自哪里？细胞内的神经元还会放电，为什么会放电？这电能来自哪里？脑电图中有电，是从大脑中引出的，这电怎么形成的？神经元放的电怎么能进入微电极被引出？如果大脑的功能能用电子设备的工作原理来解释，必须找到电子设备的电源车在哪里？本文将讨论这几个问题。
                           人眼不是相机
1.要证明人眼是无源光雷达工作模式，首先必须说明人眼不是相机。
眼科专家庞继景在解读人眼工作原理时，叙述眼睛的结构如下：人的眼睛就像一架传统的照相机，镜头包括角膜，晶状体和玻璃体，光圈就是瞳孔(包括虹膜和睫状体)，底片就是眼后部的视网膜。和相机后部的底片一样，视网膜(有时也叫眼底)，也是物体成像的地方。人的视网膜成像的原理和相机相似。如果照相机的镜头浑浊了，光线就没法进入相机。人的角膜/晶状体/甚至玻璃体混浊都会影响视力。【1】
这种解读有以下问题：
1.）早些年的相机与现在的相机的主要区别是：原先是利用透镜的光学成像原理，采集的信号是摸拟信号，随着数字技术的发展和推广应用，相机将摸拟信号改为数字信号，因此现在相机称作“数码相机”。相机要工作必须有充好电的电池。试问：第一位解读人眼是相机的专家，相机的电池在哪里？人眼内有电池吗？笔者从人眼的生物结构中找不到电池。
2.除盲人外，我们每个人都能感受到自己的眼睛有搜索、跟踪、定位、识别等功能。相机没有这些功能。相机只能看到二维图像，对运动物体的跟踪和识别，相机不能完成。对尺度不同的物体的观测和分辨，相机无法比拟。也不宜用相机和脑神经一起解读。相机是电子机械，脑神经与相机没有接口。
3.）人的视觉感官的参数与相机不好比拟：
人眼的方位扫描视角： ±   120度；  单眼的方位扫描视角 ： ±  145度。
人眼的上仰扫描角：         55度；
人眼的下俯扫描角：       75度。
4.）人眼的内部结构不能将视网膜作为功能解读的终结，应该考虑视网膜后面的结构，它们是有机的统一体。
5.）人眼的两种工作模式，明亮区与昏暗区是分别设置的，相机的多摸式要人分别操作，自身不能单独完成的。
                         细胞里有电
1. 物理生物学的研究结果表明：细胞可以运动。在“秒”的时间尺度上可看成固体。但在“分钟”和“小时”尺度上，它的形状会改变，位置也会移动。为什么会是这样？人的手触觉可以感受200Hz的机械振动。这一特性使我们的手在接触物体表面时，能感受到细微的变化。这又是为什么？【1】
2. Stam基于脑磁图获得的实验数据，在不同频段内，建立了被试者的大脑功能网络，分析表明低频(<8Hz)和高频(>30Hz)波段的脑功能网络结构，均具有“小世界”(Small-world)特性，而中间频段(8--- 30Hz)的脑网络结构接近于规则网络[2]。
3. Bassett 等利用小波分解脑磁图的时间序列时，建立的不同频率段(1.1-75Hz)内的大脑功能网络，其拓扑结构均呈现“小世界”属性[3]。
4. 广义相对论和量子力学是宇宙论的核心学说，被视为现代物理学的两大支柱。事实上，最近几十年专家的大部分努力都集中在将两种理论合二为一上。因为爱因斯坦的精妙理论在原子领域说不通，如果要在原子领域应用广义相对论，就必须把它量子化。如果我们换个角度，将细胞看成人，把人或高铁看成大尺度、大质量，来研究引力，大质量的加速运动如果产生引力波，在细胞层面应能检测到它的存在，无需量子化。这是假定广义相对论在描述大尺度的引力活动时是相当准确的。【4】
5. 文【5】指出：经颅随机噪声刺激（ transcranial random noise stimulation，tRNS）是一项新的经颅电刺激技术，tRNS涉及在皮层上施加一个随机电振荡谱，目前，tRNS可应用于三个频率范围：整个频谱(0.1--640Hz)、低频段(O.1--lOOHz)、高频段(101-640Hz)，最近的研究表明，在运动皮层上，施加10min高频段的tRNS能够正向地调节大脑皮层的兴奋性【5】。tRNS的影响同样可以在随机共振的背景下来解释，它是一个可以引发系统随机活动的随机频率刺激【6】。
研究人员使用经颅随机噪声刺激（TRNS）的技术时，研究人员测试发现，脑部经过轻微电击的测试组成员，数学运算能力明显高于对照组成员。对测试组成员脑部施加轻微电击后，其大脑神经元间的血液流动明显增强。这电击如同给血流增加了能量，这能量怎样传递的？研究人员据此认为，这是导致这些测试者运算能力得到提高的主要原因。而令他们惊讶的是，这一能力提高的效果至少可以持续半年时间。
脑电频率为什么与引力波低端频率吻合？
脑电频率为什么与心脏膊动频率接近？
脑电波频率                             
频率变动范围在每秒1－30次之间，可划分为四个波段，即δ（1－3Hz）、θ（4－7Hz）、α（8－13Hz）、β（14－30Hz）。 
    δ波，频率为每秒1－3次，昏睡状态下 
    θ波，频率为每秒4－7次，挫折和抑郁时以及精神病患者
    α波，频率为每秒8－13次，人在清醒、安静并闭眼时
    β波，频率为每秒14－30次，当精神紧张和情绪激动或亢奋时出现此波，当人从睡梦中惊醒时，
脑电波是生命迹象，每个细胞都会发出微弱的电能，这些微弱电流是怎样构成电的回路？大脑无时无刻不在运转，即使你睡觉、什么也不想，那都也会有脑电波产生的，只不过频率会有所不同，脑电波不会受你的思维控制。大脑内涉及的频段为什么与引力波频段吻合！是引力波提供的能量吗？
http://blog.sina.com.cn/s/blog_a4253c120100yvlm.html
                       细胞运动的力来自哪里？
生物学不关心细胞的运动以及产生运动的力。物理学关于这类问题。
文【1】指出：
1.细胞不仅在运动，而且有感知功能。对周围环境的多种刺激会产生反馈，例如拉伸、压缩、液体流动，……。我们的感官对周围环境的感受是有机械力的作用。血压的调节是依赖于动脉、静脉的机械敏感性，大脑中的排污要依赖于动脉搏动。
2.生长在柔软表面的干细胞会诱导变成脂肪或神经组织。
3.干细胞生长在硬表面时，却发育成骨细胞。
4.在宏观层面看到的各器官生长和发育所要求的形状及其改变是很精确的。这是受机械力和应变的控制。这是物理学角度【1】。
5.从生物学角度，是用细胞的极性定位或蛋白的取向来解释。【8、9】日本研究人员在一项新研究中利用实验鼠的诱导多能干细胞（iPS细胞）再生出完整的皮肤系统。
iPS细胞是体细胞经过诱导因子处理后转化而成的干细胞，其功能与胚胎干细胞类似，具有发育成多种组织细胞的可能。
6.生物学家认为：细胞间的通讯是通过化学信号完成的。
7.物理学家认为：细胞间的通讯受到机械力的调控。专家们实际观测果蝇胚胎发育过程时，看到数以百计的细胞挤压在一起，形成一定结构形状。最终发育成身体各部分。
笔者对此观察表述有一个问题：胚胎的形变肯定是受机械力作用，这力是怎么产生的呢？生物学家至今对细胞怎样产生运动的原因仍然不清楚。物理学家又怎么看呢？
8.细胞怎样感知运动？怎样对机械力产生反馈？
直到近几十年，才有一个简单物理模型来解释。【1】
物理学认为细胞基本不受惯性力作用。系统中的惯性力和粘性力的比值是用雷诺数来描述。
                    Re=ρνL/μ
ρ流体密度kg/m 3   
μ动力粘度(Pa，S)
ν流场特征速度10μm/s
L流场特征长度，视杆细胞横向尺寸/视锥细胞横向尺寸=2/6(μm)；视杆细胞长度/视锥细胞长度=120/75(μm)。
Re=10^（-4）  表示细胞粘滞力是惯性力的10000倍。这是在细胞不动时。
一旦外力消失，细胞就不运动，是动能让周围液体流动。
9.细胞的韧性和刚性靠什么？
细胞内部结构很复杂，它有管状或绳状的骨架。长约10nm到几mm。这种骨架是由蛋白质组成。它既可以作为蛋白质内部输送管道，又可保持细胞本身形状结构。
细胞的韧性和刚性取决于骨架之间有复杂的丝状网络。
10.细胞的形状是怎样调控的呢？
肌动蛋后可以迅速通过聚焦和降解来改变细胞形状。而肌球蛋白提供网络支撑或牵拉肌动蛋白。两者综合作用导致细胞的移动和形状改变。这就给周围环境形成力。这样一种机理，物理学提出一种Kelvin-Voigt模型来说明这一属性。此模型是由一个弹簧和一个阻尼器并联而成。在秒的时间内，细胞基本上是稳定的，是固体状态。在分钟或小时的尺度上，可以变形或移动。这一模型是将细胞看成既有粘性又有弹性，分别用阻尼器和弹簧对应，并联在一起。
如果用模坐标表示t（时间），纵坐标表示细胞位移Xeq （位移）。
上述模型右端受拉力时，细胞在分钟或小时尺度上会变形，还有抵抗力产生。此时抵抗力可表示为：

                   F=kx+b×（ dx/dt）
其中k为弹簧系数，b为阻尼系数。
             X(t)=Xeq (1-e^[-（k/b）^t] )
细胞在秒尺度上是稳定的，X(t)=0,在分钟和小时尺度上,X(t)是单调上升的，时间再增加时就趋于平衡状态。
                      蛋白质的能量【1】
蛋白质所处的空间很小，有热噪声，在蛋白质运动时受布朗运动的影响。蛋白质热运动会与体内水分子发生碰撞。其动能为4.1PN.nm。或25meV（在室温条件下）。
在热噪声存在的情况下,蛋白质有两种构象，其概率分布为
           exp(-△G/k0T)
其中△G为两种构象的能量差，
如果△G=1k0T        此时概率的比值为1.3
如果△G=0.5k0T      此时概率的比值为1/1.6
细胞运动所需能量上限是由三磷酸腺苷(Adenosine triphosphate, ATP)决定的。在生物化学中，三磷酸腺苷(Adenosine triphosphate, ATP)是一种核苷酸，作为细胞内能量传递的“分子通货”，储存和传递化学能。ATP在核酸合成中也具有重要作用。ATP的立体结构可通过多种细胞途径产生，最典型的如在线粒体中通过氧化磷酸化由ATP合成酶合成。ATP合成的主要能源为葡萄糖和脂肪酸。
人体中ATP的总量只有大约0.1摩尔（mole），简称摩，旧称克分子、克原子，是国际单位制7个基本单位之一，表示物质的量，符号为mol。每1摩尔任何物质（微观物质，如分子，原子等）含有阿伏伽德罗常量（约6.02×1023）个微粒。人体细胞每天的能量需要水解200-300摩尔的ATP，这意味着每个ATP分子每天要被重复利用2000-3000次。ATP不能被储存，因为ATP的合成后必须在短时间内被消耗.。
活细胞中也有其他的高能三磷酸盐如鸟苷三磷酸。能量可以在这些三磷酸盐和ATP中由磷酸激酶催化反应之类的反应转移：当磷酸键被水解的时候能量就会被释放。这种能量可以被多种酶、肌动蛋白和运输蛋白用于细胞的活动。
ATP可能会被作为纳米技术和灌溉的能源。人工心脏起搏器可能仿效于这种技术而不再需要电池提供动力。
三磷酸腺苷是体内广泛存在的辅酶，是体内组织细胞所需能量的主要来源，蛋白质、脂肪、糖和核苷酸的合成都需ATP参与。ATP经腺苷酸环化酶催化形成环磷酸腺苷(cAMP)，是细胞内的生物活性物质，对细胞许多代谢过程有重要的调节作用。
三磷酸腺苷是体内广泛存在的辅酶，是体内组织细胞所需能量的主要来源，蛋白质、脂肪、糖和核苷酸的合成都需ATP参与。
在ATP与ADP的转化中，ATP的第2个高能磷酸键位于末端，能很快地水解断裂，释放能量。同样，在提供能量的条件下，也容易加上第3个磷酸使ADP又转化为ATP。对于动物和人类来说，ADP转化成ATP时所需要的能量，来自呼吸作用；对于绿色植物来说，ADP转化成ATP时所需要的能量，来自呼吸作用和光合作用。构成生物体的活细胞，内部时刻进行着ATP与ADP的相互转化，同时也就伴随有能量的释放和储存。因其是能量“携带”和“转运”者，生物学家形象地称ATP为“能量通货”。
很多酶都要与ATP结合，才能克服势垒形成的运动。化学合成中，ATP中的能量约为20k0T，细胞内的分子机器运行时，所要的能量为lk0T至20k0T。这分子机器就是肌球蛋白，它可以将ATP储存的能量转化为力，使细胞定向运动。
细胞内有许多这类分子传感器，可用来检测拉伸、挤压、震动、液体流动，热和光等。黏着斑就是一种分子传感器。它将细胞与外界环境关联在一起，使细胞感受到拉伸。
上述观点就是生物学家对细胞组成的理解，要用分子组装的概念来说明细胞的组成。用百计的蛋白质和大分子来组装细胞。这是生物学家自下而上的研究模式。这种模式能否组装成胚胎令业外人士生疑！
为什么这样说呢？将细胞内肌球蛋白看成分子机器，将黏着斑看成一种分子传感器。
                    细胞的电源在哪里？
生物学家将生化物质看成电子器件并赋予功能，
例如：
1）细胞内肌球蛋白看成分子机器；【1】
2）将黏着斑看成一种分子传感器；【1】
3）将细胞看成能定位、测速和导航的GPS；【12】
4）将细胞内黑视素看成“光天线”；【13】
5）人眼是照相机；
6）将视网膜看成相机底片，研制成的电子视网膜为什么要“自带”电池？因眼睛内没有电    池才配电池吗？还是因为研制者没有找到电池？【10】
7）如今生物医学家研制的各种人造器官，如心脏起搏器，都要“自带”电池。为什么不利用人体能量？是不能把生化能量转变为电能吗？
不难看出生物学家不能自圆其说，明明没有找到人体内电源，却又将细胞看成电子器件，甚至看成有系统级别的GPS导航呢？这不是科学家的假设和推论，这是生物学家广泛认可的说法，难道不值得深思吗？！
人脑要消耗人体总能量的1/3，是消耗热能还是电能？既然人脑真的看成是神经网络系统，这网络系统是电子学概念还是虚拟概念？如果是电子学概念，没有电源是说不通的。如果人体能用电子学概念解释诸多功能，那么人体内肯定有电源，这个电源与心脏及血液循环系统有关。
2010年，法国的研究人员利用EFC第一次直接从一一个动物体的血液中提取电能。他们把约3厘米大小的电池植入到一只活老鼠的腹部内，设备成功地运行了11天，电池不断地产生大约2微瓦的电，而且那只老鼠也没有产生多少不适。【14、15】
笔者思考：心脏停止跳动，人的一切功能停止。电子系统无论总机或其它分机，只要电源有问题，都会停止工作。所以心脏可能是“总电源”。

                         参考资料
【1】张萌，李国辉，编译，生物细胞的能量学和力学，《物理》，Vol.44，no.2，2016.
Alexander.R.Dunn,Andrew Price.Physics Today,2015(2):27。
【2】Stam C J. Functional connectivity patterns of human magnetoencephalographic recordings:a“small-world” network? Neurosci Lett, 2004, 355: 25-28.
【3】 Bassett D S, Meyer-Lindenberg丸Achard S. Adaptive reconfiguration of fractal small-world humanbrain functional networks. Proc NatIAcad Sci  USA, 2006.  103:  19518-19523.
【4】 西媒称广义相对论细节存疑: 地球和太阳距离在加大，来源：参考消息网，2016-03-20 。
【5】邓斌，于海涛，王江著，神经系统共振分析，一北京：科学出版社，2015。
【6】 Terneyp Chaieb L- Moliadze V et生． Increasing human brain excita已y by transcranial high-frecluencyrandom noise stimulation.Journal of Neuroscience,2008, 28: 14147-14155.
【7】脑部微电击可提高大脑运算能力， 科技日报， 2013-05-28，
http://www.cutech.edu.cn/cn/gwkj/2013/05/1369676603151540.htm

【8】 “每个细胞都知道方向”，《环球科学》，2016年第4期，撰文保罗。N．阿德勒( Paul N．Adle，)  杰里米，内桑斯(Jeremy Nathans)，翻译 荣丽。
【9】北大发现磁感应蛋白 或揭开“第六感”之谜，2015-11-18 08:16:50 来源：腾讯科技。参考消息网，2015-11-18 。
【9】用诱导多能干细胞能再生完整皮肤，来源：中国科技网-科技日报， 2016年04月05日　。
【10】视网膜，百度词条。
【11】“种”个大脑给你用,生物学家建立“类器官”库了解人体发育，来自科学网。
【12】“大脑GPS:还有很多待解谜团”------专访2014年诺贝尔生理学或医学奖得主爱德华”《环球科学》2016年2月号，总第122期。
【13】徐徐，人体有望变电池， 来源：中国科学报 发布时间：2015/7/22 9:20:33。
【14】光基因学新工具有望治疗感光受体退化性眼病患者，来源：科技日报，2015-05-12 10:00
【15】单细胞为什么会放电？来源：科学网，本文引用地址：http://blog.sciencenet.cn/blog-1339385-933562.html  此文来自科学网都世民博客。