人类的行为、癌症以及其他一些复杂的生物学奥秘，能够用客观的数学方程式来解释吗？

巴尔的摩的约翰 · 霍普金斯大学的一组化学家认为，尽管在历史上，把各部分结果综合起来计算整个人体的尝试，有过多次失败，但对上面这个问题也许还是可以作肯定回答的。约翰 · 霍普金斯大学和医学院的化学学者，正在运用一般是专门用于研究基本物质的物理学——量子力学的方法来揭示生物化学制品的秘密。

至今在他们的成果中间，有这样一种技术，它可以使得药品制造商摆脱很费钱的并且经常还是没有成果的试验，直接用理论来设计专用药物。

这种叫做量子化学分析的方法，可根据基本理论作出所要制造药物的分子蓝图，实验室的化学家，根据这种蓝图就能够合成实物。这种蓝图是一幅通过数学推导得来的立体图，它描述了原子之间的连接状况，就像桥梁设计图展示了各根梁是怎样连接的那样，每个连接处都有自己的连接方式。正如工程师能够从蓝图上的数据预计出桥梁能承受多少荷重那样，化学家现在也能确切地预言分子的性质了。

约翰 · 霍普金斯大学的研究小组，已经运用这种技术来预言一种实际上存在的，或者是假设的化合物是否会致癌。这个小组的技术还可以应用量子力学来对陌生的，或者甚至是不存在的分子性质作计算机预测。这就给研究人员提供了一种强有力的新工具，使他们能够在致癌物质被认识之前，就把它们从周围环境中筛分出来。

以J. J. Kaufman博士为首的这个小组的工作，不仅具有实际意义，而且还有哲学意义，这在科学上是罕见的。因为它不是从传统的化学，而是直接从科学的最基本原理引出的，所以被叫作“从头开始”的技术。

人们知道量子化学分析的基本理论已经几十年了，但因为其中的数学式子太难解了，所以运用这个理论作精确的预计，一般是比较困难或是不可能的，但是新型计算机的巨大运算能力，使那种像约翰 · 霍普金斯大学所做的工作成为可能了。由于这种方法为按要求设计具有重要新性质的化学品提供了捷径，就引起了医生和药品制造商、工业化学家和国家及私人保健机构，以及防卫部门和另一些研究小组的注意。在国外，还引起了一大批苏联科学家的兴趣。

通过对两个麻醉剂分子的能量和几何形状作量子力学比较，使Kaufman博士和她的同事W. S. Koski博士能够把某种药物对人的感觉的影响清楚明白地显示出来。

在他们用计算机分析研究过的分子中，有吗啡的分子和丙烯脱甲吗啡的分子。吗啡是一种有效的麻醉止痛剂；丙烯脱甲吗啡是一种不仅本身能止痛，而且还会抑制吗啡的止痛作用的麻醉剂。

吗啡和丙烯脱甲吗啡具有非常相似的化学结构，但所存在的差异，已经足以使它们以略有不同的方式与人体发生作用。通过应用量子方程，作出能表示在分子周围产生的复杂电场的三维等高线图，就清楚地描述了这种情况。

人体中与麻醉剂发生反应的天然分子，也带有由原子键产生的具有特征形状的电场。当麻醉剂进入人体时，部分麻醉剂分子产生的电场，与某些人体中的天然分子的电场相配合，就像“钥匙”插到“锁”中那样。

在这种情况下，研究人员就能够确切地了解这两个相似的分子略有差异的电场，是怎样在人体中相互作用，引起不同的痛觉的，也就是说他们能够知道各把“钥匙”是怎样开各把不同的“锁”了。

所有其他分子的相互作用，也应当服从这种对应关系。因此、所有分子的相互作用也应当是可以预言的。量子理论使人们能够不必实际地造出“锁”和“钥匙”，并通过试验，就预言出哪把“钥匙”能开哪把“锁”。

同样，分子生物学家现在能够探索一种叫作神经传递质的天然物质的奥秘。

化学神经传递质不仅对于一切动物神经系统的工作负有责任，而且还是人类进行思维的媒介。Kaufman博士认为，对这些物质及与之有关的物质作量子力学分析，将会对许多种动物和人的行为提供新的认识。

除了应用于生物学之外，约翰 · 霍普金斯大学的小组发明的这种量子技术，还能够用于研究发展药品、化工产品、新型塑料和许多其他东西；这种技术可以使电子键多功能化，从而使得合乎要求的性质尽可能增加到最大限度，不需要的性质尽可能地减少到最低限度。

然而，根据同事们的看法，Kaufman博士和Koski博士的工作已经产生了要使各科学分支统一起来的影响。这一点也是同样重要的。

原则上讲，科学是一座知识的金字塔，它的基础就是支配着构成宇宙的能量与物质的一整套数学关系。从这个基础顺序往上引申出另一些科学分支：物理学、化学、生物学、医学，在最上面的是心理学、人类学、社会学和政治学这样的人文科学领域。

大多数科学家都持有这样的信念，即宇宙中的几乎所有的东西，都可以根据“从头开始”的原理来作出理论上的解释，并且所有自然现象，从电子自旋到蝴蝶翅膀的颤动，最终都是受着这条基本物理定律支配的。

但是，尽管这条原理在理论上使科学的各分支统一起来了，然而物理学家探索科学的数学基础与生物学家要使人类摆脱疾病的努力之间，还是存在着巨大的鸿沟。

通过约翰 · 霍普金斯大学小组的这项工作，使得基础物理学和许多其他科学分支结合起来了，这条鸿沟似乎也就有效地被缩小了些。

Kaufman博士和她的同事们，是从量子力学这套思想体系引出这项工作的。在本世纪初，当科学界开始探索原子的本质时，量子力学也就开始发展了。

[The New York Times 1979年9月18日]