一、分子生物学的中心法则

生物遗传信息作为DNA（脱氧核糖核酸）碱基排列的物质原料是以密码形式表现的。并把按华森 · 克里克氏的碱基对规则自行复制，以同样规则生成mRNA称为现代分子生物学的“中心法则”。以生物形态生成为基础的所有生命现象的基本组成是由记录在DNA点的多个信息中选出其中的一个决定的。根据DNA信息制成的蛋白质（高分子），形成细胞内的小器官，再以细胞、器官、个体的顺序产生复杂的形态。

所谓DNA内的碱基排列，就是分子密码以该层次构造为规律。反之，如果个体从环境接受了影响使DNA的分子密码产生了变化，作为原则是不能得到的。则不可逆性是指生物的遗传信息系统的特定性质，从中可以发现这种系统和电子计算机的程序内藏方式的系统概念很相似，由华生、克里克查明的DNA（脱氧核糖核酸）结构是1953年的事。奇怪的是竟同近代电子计算机实用化的时代相同，只是使用密码的载体物质不同。程学两个领域同时产生的思想，半叶这个时代的基本系统概念。则是不能说明这一切的。例如，在分子生物学和工程学两个领域同时产生的思想，是支配二十世纪后半叶这个时代的基本系统概念。当然只根据中心法则是不能说明这一切的。例如，关于进化的问题就是一个很好的例子。如根据中心法则，虽然DNA复制系统可以保证在时间上遗传信息是不变的，但不能说明整个进化问题。这就告诉我们对一个理论的反论是必要的，而且是有效的。根据自然科学史的现象，可以认为与牛顿的惯性法则相反。而且，实际上引用“摩擦”概念也是不少的，同样出现了进化现象，这不但否定了“中心法则”，而且可能发展更全面。

中心法则主张，如果遗传信息相同，生物的形态发现将受到若干环境条件等外因影响，但基本上是可能反复出现的。也就是说，如果可能把遗传信息编成适当的程序，各种各样的形态特征能以相当的精度再现的。另一方面，进化现象的存在证明，遗传信息的变更已自然地用多种方法实现。这些就是现代遗传工程学的基本立场，也就是可能人工地设计遗传程序进行合乎目的的工业生产。

中心法则主张，根据DNA的信息进行生物形态建成，在电子计算机系统方面与软件控制调节器的动作情况有很多类似的地方。例如：神经纤维在产生之时，并不直接同手、脚等效果器官连接，而随着个体的发育，轴索就会自动发展到效果器官。这就如同按记忆神经细胞内的程序控制轴索生长一样，但是这样大的机构只是现在的设想，具体怎样，编制什么样的程序，目前还不清楚。

关于形态建成，提出了各种各样的作业设想，在从遗传信息到形成个体的一系列组织化的活动中，判明其结构还只是停留在生物形成体状态，在细胞以上的标准方面，并使其组织化，还有另一番解释。这就是说，中心法则确实是最基本的设想。但就这些还是不完全的。可以明确贮入DNA的信息，除生态形成外，还要求有规则的物理运动。例如，细胞内的原生质，不断向特定方向运动，形成某种动的秩序。这就指出，形态生成生物的“秩序”和物质的结晶构造等的“静秩序”是根本不同的东西。我们把以原生质流动为主的生物动的秩序叫作“共动”，这在探索生体以上的形态生成方面是重要的关键。

二、维持秩序的生物系统——免疫

上面已经叙述，神经细胞的轴索是以效果器官为目的生长的。在这种情况下，可以认为神经细胞能进行某种识别和判断。识别的最基本的，是“自他识别”。也就归为自己“是什么”的定义上。所谓生命细胞“自己”的标准可以无性这一概念说明。无性是指一个受精卵分裂增殖的细胞集团，通常形成一个个体。而所有的细胞遗传信息是完全相同的。也就是说，形成信息分散存贮系统，具有存贮共同的统一性，其本质上是具有共动背景的。反之，打乱这个统一性，就生成像癌那样的恶性肿瘤。癌细胞具有和细胞不同的遗传信息，是因细胞内的秩序被打乱，而造成的迅速增殖。

细胞识别自己的无性机构是细胞膜上的分子构造，叫作感受器。该构造能根据近年的放射性同位素的检测，即使是微量也能详细地定量化。同时，在药物发生作用方面也是一样的机构。只是由于种类不同，感受器不同（例如：干扰素的作用由于种类不同有特异性）。

所谓免疫现象也只不过是生体确认自己的无性外的物质后，进行排除的机构。这可以说是抗原抗体反应。与抗原的异物质相反，产生一对一的抗体由抗原引起化学的结合，形成生体无害的物质。经典见解认为，抗体的产生是以异物侵入为触发形成全新的规则。而现在认为，经常准备微量的抗体、是以破坏数量的平衡为触发的。这就要求根据种类调整特定的感受器的组合。以前述的DNA为基础进行准备。这种学说的提倡者之一巴尼特氏则提倡无性选择学说。抗体是由胸腺的淋巴球细胞产生的，但究竟产生那种抗体，是由遗传信息规定的。抗原 · 抗体的对应关系有很强的特异性，并和感受器具有同样的特性。这种机构是抗体产生的程序记录在DNA“磁带”上，在缺少这样的遗传信息时，不引起生物体防卫反应的机构（如：O型血能输入任何血型的人）。

按前章所述，中心法则是在无外界干扰的理想条件下接连复制同1的无性体，保证个体生长系统建立，但对外界干扰如全无防卫。外界来的异物质或癌那样的其他无性体侵入，则会给生物体的秩序带来重大障碍。也就是需要排除补强中心法则的免疫机械外因。因此，所谓免疫机构不能简单地产生出形态，这在保护制成的秩序意义上讲，有极其重大的意义。目前，所谓免疫学的监视机构——生物系统是能进行自他识别和异物排除，维持无性体的生存的。当这种系统发生异常时，如由遗传信息异常引起的免疫不全症，在自然的生活环境中个体是不可能生存的。

大家知道免疫学的监视机构的实体是淋巴球。并且，把抗原体侵入作为触发，淋巴球怎样增殖才能形成相应的定量模式，这就是网络理论。这同系统工程学的状态方程式是同一个公式。不管目的如何，均揭示了系统工程学和最新的医学生物学领域的关系。

三、进化和Selfish gene（利己基因）

本章先叙述反论，也就是从进化系统的侧面进行考察。自从达尔文创立进化论以来，反复提出“自然淘汰”的基本理论。这种理论就是如何运动，也就是生态系统应以什么为主体进行的问题。以前提出了“个体淘汰论”、“群体淘汰论”等各种各样的设想，但都不能说明自然淘汰造成的动物行为本能的一切。

但目前能站住脚的新理论是德金斯氏提倡的“遗传基因淘汰论”。其中心论点就是只有BNA的碱基对是自然淘汰的“主体”。个体只是这些遗传基因的携带物。另外，这种遗传基因具有较高的生命力，能战胜自然淘汰。从这种意义上说是利己的（利己的遗传基因）。如根据这种设想则能很容易地说明过去的各种设想都是失败的。例如，动物的利他行为正是自然淘汰的必然结果。

这样可在进化论的反论方面说明遗传基因完成了极其重要的作用。

如果详细了解一下遗传基因的构成就会发现所谓支配形态表现的部分，就是遗传方面的最重要的功能部分，而这只是全体中的极少的一部分，其余大部分究竟起什么作用还不清楚。所以，这只能片面说明个体只不过是携带物。有意思的则是形态表现部分为接受自然淘汰而长期稳定，用途不明的部分变化则比较多。这与达尔文的自然淘汰基础理论相比是一个极其重要的发现，并已引起了人们的注意。只是目前还不知道用途不明部分是否是对应不可预测的环境变化，而准备的待机形态系统。

以上说明了遗传基因在进化方面的意义是利己的概念，就是在遗传外信息方面也是一样的。遗传外信息是指大家所熟悉的人类文化、习惯、风俗等，是以遗传因子以外的形式继承下来的信息。在遗传外信息突然增加的今天，不只是遗传因子的进化，还需要从更高的基点出发探讨遗传因子和文化共同进步的问题。德金斯氏把和遗传因子类似的因子总称为遗传外信息与遗传因子相反的称为me me。实际上，操纵产业用机器人手腕活动的软件等大都固件化了，这是复制后进化的。对机械本身来说，这些信息可以说是它们本身的“遗传信息”。

在处理遗传因子上，还有一个重要问题，就是个体死亡的问题。黑伏利克氏认为，对动物来说由于个体死亡预先已在遗传基因内编好程序，当然个体只能存在有限的时间。死是使遗传基因在时间轴上构成沉淀的机构，与此相反，只有把个体的有限的大小作为空间上的沉淀才行。沉淀、就是上面所述，为使遗传因子池流动化，是提高生存率的最有效办法。这样，为综合时间上、空间上分割的遗传因子池，个体间的相互通信是极重要的中心课题。对人类来说，如同母子相互作用一样，早期开始就确定了个体间的信息结合，才使世代间的通信成为可能。在成人间的共同作业方面，当然不可缺少相互间信息交换。

四、系统工程学的自律分散

生物信息系统的特点是下一层次的存在规定上一层次构造。DNA→蛋白质→细胞内小型器官→细胞→器官→个体→集团表示了生物学的相对层次构造。这种系统，例如个体存在以其自身完结的自律性，但从上一层次存在看，只不过是简单的构成要素。

目前引人注目的日本经营系统，正是这样的系统。也就是，组成人员的自发意思提高了系统效率，向下层让更大的权限就是自律式的系统。这个系统基本说明日本人固有的集体主义，这和生物信息系统的遗传因子池很相似。并且，正如一般常说的那样，构成人员的均质性是日本式系统的特点。遗传的信息是同一的，具有同一软件的构成要素。例如，这即使是自发的动作，也比较容易保持整体的统一。这就是自律分散式系统的基本概念。因此，对比上述分子生物学上的见解和自律分散式系统有以下几点。

首先，中心法则本身是构成自律系统的基本规律。但只这点是不能保证系统抗御外界干扰，保持稳定的，因而所需要的是维持任务。例如免疫学的监视机构，只不过是信息自律式系统的几个规律。在利己一章所叙述的是关于发展已完成的自律系统的规定。

从生物的遗传因子全体考虑，那就是在空间、时间上以个体作为基本要素，构成分散系延长进化过程，即生物系统，使相当复杂的系统具有较大自由度的分散式系统构造，是今后系统设计方面需要充分考虑的。过去从事系统工程学的人对最边缘部分理论的统一性有些神经质，可是，最近逐步明确了这种一元管理的软件是最重要的。过去确实也是这样，当把系统变成分散硬件，成本就提高，所以大都认为不经济。自从普及LSI技术以来，硬件成本大幅度下降。另外还有软件问题，例如，近几年的研究情况表明，规模越大生产效率越低，软件成本又很高。所以，有人主张不用制作软件，并且也不需要软件。同时又批判分散化，加强统一的OS（操作系统），但不能把OS作为原则，因为这是自律分散式系统的基本概念。需要进行某种统一OS的看法认为思想本来就是统一的，则自律分散方面需要的是生物信息系统显示几个基本的规律。

工程学的系统主要是从硬件的制约下以完全集中形态实现的。在另一方面的极限是可能以完成度极高的系统确定生物系统的。从分散共同的遗传信息的生体细胞整体这个极有自律的形态出发，也可把生物信息系统叫作“超分散”形态。

当然从各种技术的制约下，马上把这个系统构造原封不动地引进，作为系统工程学还是困难的。这只不过是想明确一下技术方向，而强调这种超分散的概念。

目前发表的实用例还很少，即使规模不那么大，积极地分散设计这种系统的实例还是产生了，而且继续发展着。在仪表行业已有采用，并认为这种分散系统是经济的。

另外、分散的数量也随着事务自动处理，及以几百台微处理机为主的事务管理系统的构成正在稳步发展。这些情况都表明是在向超分散方向前进。

本稿的完成得到了广漱通孝君的很大帮助，在此深表感谢。

[《电气学会杂志》，（日）1982年第1期]