《表1 五流说与生物学科领域的关系》

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《多维度基因组信息:起源、内涵与技术瓶颈》

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要认识这些全息的、可以用时间与空间（时空）坐标和机械化学（机化）动态公式来表述的三维结构，显然需要新的思考逻辑和初级科学概念来推演出具有收敛性质的思维框架，而不仅仅是实验数据.细胞内的自组装过程就是其生化组分在细胞周期中的活动，而这些活动就复杂生命而言大都不同步，只是忠诚或非忠诚式地自我复制着；细胞间的自组织也是如此，各自分化后形成组织和器官，展示变化着的复杂时空关系，具有自主性、稳健性和可塑性.因此，解析这些复杂的关系和相关要素首先需要一系列极简的界定和准确的概念阐述，将各个维度的基本内涵加以分割和区别，从而实现关联和贯通.在线性维度，基因组信息是构成染色体的DNA分子及其线性序列，其次生信息包括基因组多态性和所有可变化结构单元序列（如端粒）.二维基因组信息主要是以DNA序列为坐标的附加信息，除基因座（gene locus）外，还包括共价修饰核苷酸位点及变化，例如甲基化组（methylome）和CpG岛组（CpG-islandome）研究.三维基因组信息最为复杂，包括DNA自身复制（如复制起点及变化）、所有转录本的表达调控、与DNA相互作用的所有蛋白质（机器）、染色质与细胞核结构的动态关系等信息.实现三维基因组形态要素界定最基本的技术应该是:在单细胞水平实现单分子分辨率的基因产物定性（功能表征）、定位（机化表征）、定时（时空表征）和定量（物质表征）.三维基因组研究对科学家的挑战是启动一系列大型科学项目，择选阶段性目标、准备相应技术、组织攻关团队.问题的复杂性导致每一个环节和各个局部的不充分研究都无法产生有生命力的实验数据.三维基因组信息的汇聚与研究将系统性解决细胞的自组装规律、过程和原理.四维基因组信息就是将自组织过程加上时间轴考量，包括细胞周期和细胞分化等细胞本身的时效性变化.在实际生命体的生命周期上，染色体或基因组还将与细胞内外各种物质（直接交流）和信号（间接交流）形成交流互动，与其他层面的信息形成第五个维度，即细胞水平的自组织过程，从而形成组织、器官、生理要素等，总体来讲就是细胞间的互动，其包括整体发育——从一个受精卵到成熟个体.一维到五维的基因组信息研究构成通生学（holovivology）研究内容[1].生物医学研究应归属于第六个维度的基因组信息——整个生命周期的整体化（integration）和阶段性（包括生命周期、生殖周期、生理周期等，比如更年期(menopause）)等现象，包括生理与病理状态的比较、生老病死的过程.当然还有第七、八、九三个维度，分别是种群、生态群和生物圈.这九个维度分解了“全息”（holo-；来自希腊语holos，全、整体之意）的生命信息并表征了“全活”（vivo-；来自拉丁语，意为活）的生命运动，最后汇聚成通生学的“五流（five tracks）”思维框架，分别为信息流、操作流、平衡流、分室流、可塑流（表1）.“五流”思维框架（frameworks）的真谛在于初步将生命体系的复杂性作为多元线性方程体系来思考，通过界定其各流层面特有的分子机制（molecular mechanisms）和细胞过程（cellular processes），以及这些机制和过程之间的内在关系，系统界定生命现象的收敛性主体或归宿（相对于“组学”定义下的对象无限可分性），并透过现象揭示其真实的本质和分子机理.