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遗传算法与易算算法
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| 国际易经网 http://www.iqing.net 2006-5-7 15:08:46 李树菁 [] |
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国际易经网iqing.net 二、遗传密码与象数
近些年来，国内外对于科学易感兴趣的学者，无不重视生物遗传密码的研究成果，并展开《周易》象数与遗传密码细部结构对比的探讨。这方面，尤以已故著名科学易学家潘雨廷教授的研究具有代表性。潘先生博古通今，既深钻过象数理论，又熟悉分子生物学和遗传密码的生物化学含义，他在“科学易”一文中以DNA（脱氧核糖核酸）和RNA（核糖核酸）为例，来考察其分子结构的变化情况，及其化学键的“象数”。［4］讨论结果如下表所示（暂略）：
36361 为了使读者深入理解象数与生物遗传学及遗传密码的对应关系，有必要将有关科学名词加以扼要的解释：
16063 1、遗传密码： DNA（脱氧核糖核酸）中核苷酸顺序和蛋白质中的氨基酸顺序之间的关系称为遗传密码。遗传密码是由碱基的三联体（相当于《易经》八卦的三爻），可在DNA分子上顺序读出，且互不重迭）。DNA是一切生命形式的普遍遗传物质。DNA有四种不同的碱基：两种嘌呤，即腺嘌呤和鸟嘌呤，以及两种嘧啶，即胸腺嘧啶和胞嘧啶。DNA的结构呈双螺旋结构形式。
11675 由三联体密码重迭，可形成与六十四卦相对应的符号系统。这并非出自偶然，而是自然物的发生和演化合乎易数的自组织作用造成的。潘雨廷教授在《周易纵横录》论文中已作了详细的象数论述，可以参看。
12320 2、核苷酸：上述四种碱基之一与脱氧核糖结合，叫作核苷。核苷的磷酸酯衍生物称之为核苷酸。DNA分子是由核苷酸构成的，许多单元接在一起就形成了多核苷酸长链。
32563 3、核糖核酸（RNA）：RNA和DNA一样，都是长链分子，亦是由重复的核苷酸单元组成。RNA的构成单元有两点与DNA不同。首先，RNA的糖组分不是脱氧核糖，而是核糖。其次，四种碱基中虽然有三种，即腺嘌呤、鸟嘌呤和胞嘧啶，在RNA和DNA中都一样。但第四种，即胸腺嘧啶，在RNA中为尿嘧啶所代替，它少了一个甲基。在三种RNA类型的一种类型中，还偶尔出现别的碱基。
27457 4、信使核糖核酸（mRNA）：〖HTSS〗mRNA在把密码翻译成专一性蛋白质时起模板作用，并且能把遗传密码的信息从细胞核的DNA运送到细胞质，以便促进合成蛋白质的作用。携带着所需要的信息，以决定一个蛋白质分子的整个多肽链的mRNA的长度，称为作用子。某些mRNA分子携带着不仅合成一个蛋白质分子的信息，这样的mRNA称为多作用子。在合成过程中，当密码由DNA转录到mRNA上时，后者即离开细胞核，通过核膜进到细胞质中。在细胞质中它移动到蛋白质合成的场所，即转移到核糖核蛋白体处。核糖核蛋白体由DNA和蛋白质组成。
5、转移核糖核酸（tRNA）：〖HTSS〗其作用是把细胞质中的氨基酸转移到核糖核蛋白体上蛋白质合成的场所。因此，tRNA是在特定氨基酸与对它编码的mRNA三联体之间起媒介物或转接分子的作用。每个氨基酸都有其互不相同的、专一的tRNA分子。每种tRNA含有大约80个核苷酸。
14883 6、反密码子：tRNA分子上与mRNA连接的一定部位是一个由三个碱基组成的顺序，与mRNA上的密码子互补，称为反密码子。
7、简并密码：试验表明，虽然任何特定氨基酸密码子的开始两个字母总是不变，然而第三个字母有时却不同。例如，编码丝氨酸的不仅是AGU，也有AGC。因此，Crick 1966年提出“摇摆”假设，这种摇摆在于第三对碱基之间的配合与前两对碱基的精确要求相比多少有些松弛。凡是同一个氨基酸有不同的密码者，这种密码称为简并密码。
三、遗传算法概要
在遗传算法中，可以将模型的一个参数表示为一个二进制数码，全部参数用许多串联在一起的二进制数码组成的字符串(类似一个染色体)代表。从一组初始模型，即一些具有不同染色体的个体组成的种群开始。［5］
遗传算法的基本思想正是基于模仿生物界的遗传过程。它把问题的参数用基因代表，把问题的解用染色体代表(在计算机里为字符串)，从而得到一个由具有不同染色体的个体组成的群体。这个群体在问题特定的环境里生存竞争，适者有最好的机会生存和产生后代。后代随机化地继承了父代的最好特征，并也在生存环境的控制支配下继续这一过程。群体的染色体都将逐渐适应环境，不断进化，最后收敛到一族最适应环境的类似个体，即得到问题最优的解。值得注意的一点是，现在的遗传算法是受生物进化论学说的启发提出的，这种学说对我们用计算机解决复杂问题很有用，而它本身是否完全正确并不重要(目前生物界对此学说尚有争议)。
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