人体结构与功能的四元数矢量数学模型构想

张成岗

(北京中医药大学 生命科学学院, 北京, 102488)

很难知道为什么地球上会有生命以及为什么会有人类出现，即便是达尔文在通过进化论试图回答生命起源与进化过程中也遇到了不少困难[1]。一旦将生命科学的问题映射到人性、人类以及社会层面，就会遇到各种各样的复杂问题，如伦理、道德、科学、宗教、信仰以及慢病、犯罪和战争等[2]。只有弄清楚“人是什么”“为什么会有人类”等复杂而又基本的问题之后，才有可能科学预测人类的未来发展趋势[3], 这就需要社会科学及自然科学(尤其是生命科学领域)科技工作者的共同努力。作者试图将生命科学、生物学、医学与数学等相关知识通过学科交叉的方式进行综合考虑，为应用数学中的相关模型定量表征“什么是人”提供新的思路。

1 使用“四元数”矢量模型表征“人”

1.1 关于“四元数”即的初步介绍

回顾数学发展史可知，代数学的真正革命是四元数的发明，为线性代数理论的发展铺平了道路，引起了数学领域的一系列变革，尤其是直接导出了向量分析。哈密尔顿对四元数给予厚望，认为四元数能够与微积分相媲美，成为物理学、力学等学科的重要工具。四元数对代数学发展的影响犹如日心说在天文学发展的影响，成为代数学的真正变革[4-5]。

1.2 使用“四元数”表征“人”的原因及合理性分析

数学和生物学均属理学门类下面的一级学科。虽然在生物学和生命科学领域大量使用数学知识，但尚未见到使用四元数来表征“人”的相关研究。……