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 旧话新语（一）：蜗牛的壳 |
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小小衲
[个人文集]
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加入时间: 2007/08/18
文章: 6016
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作者：小小衲 在 驴鸣镇 发贴, 来自 http://www.hjclub.org
金老说：还原论不是万能的，但没有还原论是万万不能的。这话我非常同意。只不过我强调的前半句，而金老强调的是后半句。其实我重复了几十遍：现而今，如果有人还否定还原论，脑子肯定是被驴踢过。所以，我以及注册与金老所争论的关键，并不是“要不要还原论”，而是“从何入手，从哪个方向入手”。
很多支持还原论的人在辩论的时候都强调，不是一味的还原，还原之后还要综合。其实真正的还原论（西方的科学家们自觉或不自觉地在使用的还原论），本身就包含了综合。西方科学本身就是在分解/拆开/研究了之后，再融合，再综合，这一个过程中发展的。
但是，我要强调的是，因为所感兴趣的问题不同，所研究的系统不同，在很多时候，把东西拆散了进行研究以后，不可能把关于各个部分的知识再综合起来得到关于整个系统的知识。所以，在很多情况下，从一开始就要从整体入手，忽略细节，在对整体有一定理解以后，再往下深入到细节。
金老认为所谓“自上而下实际上说的是形象思维、直觉判断在科学中的作用。“
这是大大误解了。一般的复杂系统都有由上而下的很多层面。我这里说的“自上而下”，指的是从哪个层面开始进行研究。而这个研究，按老唐和阿越（这两人真是好朋友）的说法，也是实证的，也是还原／分析／逻辑的。
这里强调两点：第一，这里的讨论没有玄学的空间（虽然我不否认玄学，但是这里不讨论它。）。第二，虽然直觉判断在科学研究中是很重要的，但是这些和我要谈的问题一点点关系都没有。我对“直觉判断／形象思维“ 没有任何想法，没有任何心得，没有任何见解，也不发表任何言论。
从整体自上而下地入手，有两种情况：
第一种情况：由于技术（或资源，比如研究经费）的限制，或实用的目的。
技术的限制就是说黑箱理论。既然打不开箱子，也就只好从整体入手，而忽略箱子里的细节。 批判整体论的人们，尤其是批判中国古代思维（尤其是中医）的人们，在这个问题上已经说得很多了。仅就这一点来说，我并不反对这些人的批驳。中医中的很多理论，确实是在技术很落后的情况下，根据直觉/猜测发展而来的。
实用的目的，也比较好理解。开车的，不需要知道汽车的各个部件是如何运转的。
注册曾举过几个相反的，“自下而上“的例子：1.发现细菌是致病的原因，就认为杀灭细菌就可以治愈疾病。2.发现激素有抑制炎症的作用，就广泛使用激素来应对各种复杂的炎症反应。3.发现某种基因片段植入后可以抑制癌细胞，就对基因疗法治愈癌症充满幻想。他举这几个例子是想说明，在医学中，很多情况下，应该使用自上而下的，从整体入手的思维。实际上这也是出于实用的目的。
老唐和南无在隔壁与注册辩论，其实他们俩的论点归纳起来就是一句话：中医是糊涂医治糊涂病。病，确实能够治好，但是并不明白是如何治的，病的机理，药的机理，根本都没搞清楚。 他们说的，我也不完全反对，但是也不完全同意。不过与老唐辩论的任务就交给注册，他毕竟是学医的。我在这里就不多嘴了。
总之，出于上面这两个原因而从整体出发“由上而下”的研究，不是我在这里要谈的。因为（１）随着技术的发展，很多黑箱理论会被抛弃，很多黑箱会被打开；（２）我不搞实用科学，比如医学，或某些工程学，比如吹肥皂盒子。（少正卯网友太幽默了，我一想起来就想笑）。
我要说的是第二种情况：在基础科学研究当中，完全没有实用的目的，也完全没有技术（或资源，比如研究经费）的限制，完全是出自“理解机制”这个目的，而不得不“从整体出发，自上而下”进行研究。
以前举过几个例子，但是现在看来，都不是很恰当，或者不是很容易理解。 刚才想了两个好例子，应该能够说明问题。
第一个例子：蜗牛的壳。
生态学家们发现，来自不同环境的同一种蜗牛的壳有不同的厚度和硬度。生活在某一种环境下的蜗牛，普遍／平均比生活在另一种环境的蜗牛的壳更厚，也更硬。即使它们的食物相同，壳的厚度还是不同。这种情况，在很多种子的壳，甲壳虫的壳中也有体现。
分子／细胞生物学（典型的自下而上的科学）是如何研究这个问题的呢？从分子，细胞出发，研究内分泌的机制，研究蛋白质的合成，研究各种化学成分，研究物理－化学反应过程。现在是基因时代，所以还要研究不同壳厚的蜗牛中的不同的基因表达。
这个方法有没有成绩？当然有。分子／细胞生物家找到了很多分子／细胞／基因／信号通路等等这个层面的原因，来解释为什么壳的厚度会有不同。
但是，正如著名的生态进化学家Ｄ．Ｓ．Ｗｉｌｓｏｎ（这个威尔逊在纽约大学石溪分校，不是我以前提到过的哈佛大学的威尔逊，那个是Ｅ．Ｏ．Ｗｉｌｓｏｎ）所说：这些因素只是ｐｅｒｍｉｔ蜗牛可以有厚度不同的壳，但这些因素不是ｃａｕｓｅ 蜗牛壳厚度不同的原因。（Ｐｅｒｍｉｔ和ｃａｕｓｅ这两个词是他用的，不是我用的）。 即使把这些东西都搞清楚了，也只能解释为什么蜗牛“可以”有不同的壳，但解释不了为什么这些基因必须要这样表达，这些蛋白必须要这样折叠，这些通路的形式必须是这样的，这些化学反应必须有这样的速率。也就是说，即使把这些东西都搞清楚了，也只能回答ｈｏｗ的问题，却回答不了ｗｈｙ的问题。
要真正回答“为什么／ｗｈｙ“，就必须运用整体的眼光，用整体的办法（这也是威尔逊的原词）把蜗牛／种子／甲壳虫／放到它们所生存的环境中，放到它们和其他物种的相互作用，这样一种更高的，宏观的层面去考察。
在这样一个层面，人们发现，厚壳的蜗牛都是来自捕食者众多，或者捕食者有尖利的爪喙这种环境。所以，自然选择就起作用了。壳薄的蜗牛抵挡不住捕食者的坚牙利齿，善良温柔的中国人民抵挡不住帝国主义的坚船利炮，能够生存下来的都是厚壳的蜗牛。一代一代下来，这坚牙利齿就把厚壳的蜗牛“选择”出来了。种子和甲壳虫的道理也是一样。
我说起来很简单，但是要真正考察蜗牛生存的整体环境，要考察蜗牛与其他物种的相互作用，也必须付出艰苦的劳动，细致的观察，也离不开还原／分析／逻辑，并不是某个网友昨天所说，耍小聪明就可以的。
我讲这个事儿，讲的就是一个道理，科学研究离不开还原／分析／逻辑／艰苦的劳动，同时，由于所感兴趣的问题不同，研究的方向，出发点，入手点也不同。
我以前说过，分子／细胞／基因／信号通路等等这个层面的东西，就像是孟姜女她老公，是修长城的，是具体执行命令的，具体执行计划的。而制定计划，发出命令的是秦始皇，是蒙天放，是更高层面的因素，有时候是生物个体，有时候是其生存的小环境，有时候是大的生物圈。
如果想知道，命令是如何执行的，计划是如何实现的，那么就需要考察分子／细胞／基因／信号通路等等这个层面的东西。
如果想知道，为什么命令会这样发出，为什么要制定这样的计划，就需要从整体，从上往下入手。
下一个例子讲衰老，这是一个我做了快两年的题目。这个课题不像蜗牛的壳那么简单容易，更不容易耍小聪明。在这个课题上，由英国的Ｋｉｒｋｗｏｏｄ为首的科学家进行的，由上而下的整体观的研究，取得了极大的成功。在很多国际会议上，完全可以与那些搞基因的，搞分子细胞的人分庭抗礼。
作者：小小衲 在 驴鸣镇 发贴, 来自 http://www.hjclub.org
上一次由小小衲于2010-12-28 周二, 上午7:02修改，总共修改了2次 |
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