1 kb
kb在生物學界多稱為“千堿”或“千堿基”,是表達核酸分子大小的常用習俗性單位符號。在法定量宣傳中, 人們對這壹已存在20年以上的符號提出了質疑。
最先發難的是李壽星先生。他說:“kb系數量單位,而非物理量單位,不能用於物理量的表達。以前說某核酸分子量5 kb,現宜改為某核酸分子含有5×103 b”〔1〕。
據我們的理解,李先生的意思有二:壹是說kb的量符號不是相對分子質量符Mr;二是說“kb”中的“k”是詞頭。因為詞頭“與其所緊接的單位符號”應是“SI基本單位和SI導出單位”,所以李先生認為宜將“5 kb”改為“5×103 b”。本刊曾依此意見向有關作者提出建議性修改。誰知遭到強烈反對。由此逼迫我們從審者、作者、專家、文獻等多方的調查、咨詢。最後獲得以下基本認識:
(1) “kb”並不是“kilobase”(千堿基)的縮寫,而是“kilobase pair”(千堿基對)的縮寫;由此看來,“b”不是“base”(堿基)而是“base pair”(堿基對)。就是依李先生意見去“k”,則“5 kb”只能改為“5×103 bp”。但由kb性質決定,“kb”之中的“k”並不是詞頭,因為kb是不能分開的壹個縮寫詞,因而寫成“×103 b”或“×103 bp”完全沒有必要。中國科學院上海生化所吳祥甫先生來函(1997-07-01)說:“103 b=kb的表示不行”,如果要改,也該“用……×103 N個來標記。”吳先生實質上提出了壹個計數單位表達的問題,這涉及下面的問題。
(2) 如果將“kb”或“bp”看成是純粹的計數單位(如“個”,“棵”,“對”等),則吳先生意見的實質,是應依法定計量〔3〕,將5 kb的核酸分子大小(size)用“N(kb)=5”或“N(bp)=5×103”來表達。嚴格地說,這壹形式才是“合法”的形式。但正如吳先生所說,“但這又不是被大家都接受的方法”。因此還應尋找更為恰當的表達方式和理由。
(3) 核酸的堿基對(base pair)***有三種,它們的相對分子量分別為: “Mr(A=T)=261, Mr(G=C)=262, Mr(A=U)=247。由於三種堿基對的相對分子質量比較接近,故“核酸分子大小通過堿基對數目進行計算”便成為分子生物學中測定核酸分子量的“壹種方便的量度”〔4〕。我們依據有關生化產品目錄〔9〕對已知核酸的相對分子質量Mr和N(bp)數進行的計算表明:DNA的相對分子質量與其bp數之間有壹個相對恒定的數值關系,即
Mr(DNA)/103 ∶ N(DNA,bp)≈1∶1.5,
因而
這樣看來,在關於“bp”和“kb”量問題上,遵守科學界約定俗成的表達方式即“Mr(DNA)=5 kb”是比較合適的選擇。
(4) 我們發現,文獻〔9〕中也有使用類似李先生“×103 b”〔1〕的單位形式。主要用於單鏈核酸(如RNA)的大小的表達,在這種情況下,Mr/103∶N(b)≈1∶3。這是可以理解的,因為在相同Mr條件下,同壹堿基數的單鏈核酸長度應是雙鏈長度的2倍。值得註意的是在文獻〔9〕中,單鏈的DNA的長度仍以“bp”為單位,這是否意味著,在某些情況下“bp”不僅是有“堿基對”的意義,而且還有“堿基對位置”的意義。因此當用kb或bp計量的核酸相對分子量大小時,應考慮該核酸是雙鏈還是單鏈。
2 kD
“kD”又常寫為“kDa”,意義為“千道爾頓”。“D”(“道爾頓”)是英國化學家John Daleon(1766～1844年)1803年創立倍比定律時的確定的相對原子量的舊單位符號〔7〕,雖然屬非SI單位即非法定計量單位,但至今仍在被國內外文獻中大量使用。我國期刊界已有不少人著文要求取締“D”及其衍生單位符號如kD、MD等。但取締後的表達形式卻不盡相同。有人認為應該用法定的原子質量單位符號“u”取而代之〔1,5,6〕,如將“5 kD”寫為“5 ku”。又有人同時認為,可以用相對分子質量(Mr)或相對原子質量(Ar)的單位“1”取代,如將“5 kD”寫“5×103”〔1〕。
我們認為,“D”本身意義就為相對原子量”〔7〕,因而用“u”取代“D”雖然在生物學領域中數值方面顯不出差異,但“u”與“D”的原始概念並不相同。因此,我刊認為在處理“kD”之類的單位時,至少應建議作者區別不同單位符號與不同量符號之間的匹配:如5 kD改為5 ku,則其量符應使用m(如m=5 ku);如用改為5×103,則應用“Mr”或“Ar”表達。
此外,鑒於目前科學界尚有大量使用“D”或“kD”的文獻存在,在某些類型的論文寫作中,作者往往會堅持在某些數據中使用“D”或“kD”。例如在綜述類論文中,被引用文獻數據中“D”常常不可避免。在這種情況下,我們認為應尊重作者的選擇,雖然期刊中會出現“非法的”D,但不應視為“違法”。
3 ku
由以上“kD”引發我們對“ku”問題進壹步思考。
在法定計量中,有兩個不同意義的u。壹個“u”是可與SI單位並用的我國法定計量單位;其與SI單位的關系為1 u≈1.660 540×10-27 kg,其量名稱為質量;單位名稱為“原子質量單位”〔2〕。因而其量符號應為m。例如某物質X的質量為5 ku,可寫為m(X)=5 ku。另壹個u是SI量“原子質量常量”(“mu”)的單位符。原子質量單位常量(量符號為mu)的定義為:“壹個12C中性原子處於基態的靜止質量的1/12”;u的名稱也為“原子質量單位”,但
1 u=(1.6605402±0.0000010)×10-27 kg〔8〕。
據法定計量GB3102.8-93〔3〕,當需要用u表達質量m時,則應有m=Mrmu〔3〕。這樣看來,如果用來代替kD的ku若是原子質量常量的單位,則應先知道被計量的物質X的相對分子質量Mr(X),因為m(X)=Mr(X)*mu。但若已知Mr,還要mu幹什麽?
再比較“mu”的定義和“Ar”或“Mr”定義。
mu的定義: mu=m(12C)/12〔8〕;
而Ar(或Mr)的定義為:“元素的(或分子的)平均原子質量與核素12C原子質量的1／12之比〔3〕”。
兩者在本質上是不同的。
鑒於以上認識,根據法定計量表達規則〔10〕,我們認為不宜將u或ku作為Ar或Mr的單位符號使用。但這壹理解對否,還盼同行或有關專家指正。