在生物学研究论文中,常会碰到一些看似简单,实则使人头痛的计量单位符号问题。
本文就标题中这三个带“k”的符号说说我们对它们的认识经过,也许对编辑界同行有参考意义。
1 kb kb在生物学界多称为“千碱”或“千碱基”,是表达核酸分子大小的常用习俗性单位符号。
在法定量宣传中, 人们对这一已存在20年以上的符号提出了质疑。
最先发难的是李寿星先生。
他说:“kb系数量单位,而非物理量单位,不能用于物理量的表达。
以前说某核酸分子量5 kb,现宜改为某核酸分子含有5×103 b”〔1〕。
据我们的理解,李先生的意思有二:一是说kb的量符号不是相对分子质量符Mr;二是说“kb”中的“k”是词头。
因为词头“与其所紧接的单位符号”应是“SI基本单位和SI导出单位”,所以李先生认为宜将“5 kb”改为“5×103 b”。
本刊曾依此意见向有关作者提出建议性修改。
谁知遭到强烈反对。
由此逼迫我们从审者、作者、专家、文献等多方的调查、咨询。
最后获得以下基本认识: (1) “kb”并不是“kilobase”(千碱基)的缩写,而是“kilobase pair”(千碱基对)的缩写;由此看来,“b”不是“base”(碱基)而是“base pair”(碱基对)。
就是依李先生意见去“k”,则“5 kb”只能改为“5×103 bp”。
但由kb性质决定,“kb”之中的“k”并不是词头,因为kb是不能分开的一个缩写词,因而写成“×103 b”或“×103 bp”完全没有必要。
中国科学院上海生化所吴祥甫先生来函(1997-07-01)说:“103 b=kb的表示不行”,如果要改,也该“用……×103 N个来标记。
”吴先生实质上提出了一个计数单位表达的问题,这涉及下面的问题。
(2) 如果将“kb”或“bp”看成是纯粹的计数单位(如“个”,“棵”,“对”等),则吴先生意见的实质,是应依法定计量〔3〕,将5 kb的核酸分子大小(size)用“N(kb)=5”或“N(bp)=5×103”来表达。
严格地说,这一形式才是“合法”的形式。
但正如吴先生所说,“但这又不是被大家都接受的方法”。
因此还应寻找更为恰当的表达方式和理由。
(3) 核酸的碱基对(base pair)共有三种,它们的相对分子量分别为: “Mr(A=T)=261, Mr(G=C)=262, Mr(A=U)=247。
由于三种碱基对的相对分子质量比较接近,故“核酸分子大小通过碱基对数目进行计算”便成为分子生物学中测定核酸分子量的“一种方便的量度”〔4〕。
我们依据有关生化产品目录〔9〕对已知核酸的相对分子质量Mr和N(bp)数进行的计算表明NA的相对分子质量与其bp数之间有一个相对恒定的数值关系,即Mr(DNA)/103 ∶ N(DNA,bp)≈1∶1.5, 因而这样看来,在关于“bp”和“kb”量问题上,遵守科学界约定俗成的表达方式即“Mr(DNA)=5 kb”是比较合适的选择。
(4) 我们发现,文献〔9〕中也有使用类似李先生“×103 b”〔1〕的单位形式。
主要用于单链核酸(如RNA)的大小的表达,在这种情况下,Mr/103∶N(b)≈1∶3。
这是可以理解的,因为在相同Mr条件下,同一碱基数的单链核酸长度应是双链长度的2倍。
值得注意的是在文献〔9〕中,单链的DNA的长度仍以“bp”为单位,这是否意味着,在某些情况下“bp”不仅是有“碱基对”的意义,而且还有“碱基对位置”的意义。
因此当用kb或bp计量的核酸相对分子量大小时,应考虑该核酸是双链还是单链。
2 kD “kD”又常写为“kDa”,意义为“千道尔顿”。
“D”(“道尔顿”)是英国化学家John Daleon(1766～1844年)1803年创立倍比定律时的确定的相对原子量的旧单位符号〔7〕,虽然属非SI单位即非法定计量单位,但至今仍在被国内外文献中大量使用。
我国期刊界已有不少人著文要求取缔“D”及其衍生单位符号如kD、MD等。
但取缔后的表达形式却不尽相同。
有人认为应该用法定的原子质量单位符号“u”取而代之〔1,5,6〕,如将“5 kD”写为“5 ku”。
又有人同时认为,可以用相对分子质量(Mr)或相对原子质量(Ar)的单位“1”取代,如将“5 kD”写“5×103”〔1〕。
我们认为,“D”本身意义就为相对原子量”〔7〕,因而用“u”取代“D”虽然在生物学领域中数值方面显不出差异,但“u”与“D”的原始概念并不相同。
因此,我刊认为在处理“kD”之类的单位时,至少应建议作者区别不同单位符号与不同量符号之间的匹配:如5 kD改为5 ku,则其量符应使用m(如m=5 ku);如用改为5×103,则应用“Mr”或“Ar”表达。
此外,鉴于目前科学界尚有大量使用“D”或“kD”的文献存在,在某些类型的论文写作中,作者往往会坚持在某些数据中使用“D”或“kD”。
例如在综述类论文中,被引用文献数据中“D”常常不可避免。
在这种情况下,我们认为应尊重作者的选择,虽然期刊中会出现“非法的”D,但不应视为“违法”。
3 ku 由以上“kD”引发我们对“ku”问题进一步思考。
在法定计量中,有两个不同意义的u。
一个“u”是可与SI单位并用的我国法定计量单位;其与SI单位的关系为1 u≈1.660 540×10-27 kg,其量名称为质量;单位名称为“原子质量单位”〔2〕。
因而其量符号应为m。
例如某物质X的质量为5 ku,可写为m(X)=5 ku。
另一个u是SI量“原子质量常量”(“mu”)的单位符。
原子质量单位常量(量符号为mu)的定义为:“一个12C中性原子处于基态的静止质量的1/12”;u的名称也为“原子质量单位”,但 1 u=(1.6605402±0.0000010)×10-27 kg〔8〕。
据法定计量GB3102.8-93〔3〕,当需要用u表达质量m时,则应有m=Mrmu〔3〕。
这样看来,如果用来代替kD的ku若是原子质量常量的单位,则应先知道被计量的物质X的相对分子质量Mr(X),因为m(X)=Mr(X)*mu。
但若已知Mr,还要mu干什么? 再比较“mu”的定义和“Ar”或“Mr”定义。
mu的定义: mu=m(12C)/12〔8〕;而Ar(或Mr)的定义为:“元素的(或分子的)平均原子质量与核素12C原子质量的1／12之比〔3〕”。
两者在本质上是不同的。
鉴于以上认识,根据法定计量表达规则〔10〕,我们认为不宜将u或ku作为Ar或Mr的单位符号使用。
但这一理解对否,还盼同行或有关专家指正。