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 我为什么说“还原论不是万能的，没有还原论是万万不能的”(4) |
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金唢呐
[个人文集]
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加入时间: 2007/06/19
文章: 1504
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作者：金唢呐 在 驴鸣镇 发贴, 来自 http://www.hjclub.org
我为什么说“还原论不是万能的，没有还原论是万万不能的”(4)
金唢呐
与之相对的是整体论（Holism），强调研究高层次本身和整体的重要性，用系统、整体的观点来考察有机界。如同还原论一样，整体论的思想萌芽也早已有之。我国古代医学经典《黄帝内经》最大的特点便是从调理人的整体机能入手看待和医治疾病。古希腊哲学家亚里士多德关于“离开人的手就不算人的手”的论断，更是对整体思想的强调。实际上，整体论思想应该比还原论思想诞生得还要早，只不过后来随着西方近代科学的兴起，整体论在科学研究中起到的作用逐渐衰微。由于生物体是最为复杂的系统，还原论和整体论在生物学史上的对抗最为强烈，持续至今。而方舟子认为，“整体论虽然迟至二十世纪20年代才由史末资正式提出，但历史上各种反还原主义的思潮都可归入这一阵营，包括：泛灵论、目的论、神创论、活力主义、拉马克主义、米丘林—李森科主义等。这些思潮都已在生物学界失去了市场，只在生物学界之外还有信徒。”2O世纪3O～50年代，贝塔朗菲总结了生命科学的新成就，在批判机械论和活力论的基础上，系统地提出了有机体论即整体论。
后来中国人审时度势，由国内学者又提出了“融贯论”(Syncretism)：“既包括客观的过去和现在，也包括未来；既重视分析，也重视综合；在研究具体系统时，既注意部分也注意整体；从内外上下、横纵前后认识和解决问题。”“既吸收了整体论从整体看问题的长处，又涵括了还原论深入分析问题的优点。这是一种在注意克服各自局限性的前提下，敞开胸怀、取长补短、实现互补而形成部分和整体、分析和综合有机融合的新的方法论。”“坚持还原论与整体论相结合、微观分析与宏观综合相结舍、认识理解与实践行动相结合、科学推理与哲学思辨相结合和定性判断与定量描述相结合。”
其实“融贯论”这一套只要是老家伙都熟悉，完全是辩证法那一套，百分之百正确，但全都是尽人皆知的废话，说了等于没说。钱学森的系统论也是这一套（伪不伪不知道）：“我们所提倡的系统论，既不是整体论，也非还原论，而是整体论与还原论的辩证统一，是更高一层次的东西，即我们的系统论既要包括整体论，也要包括还原论。”
实事求是说，那些反对还原论、提倡整体论的学者们，虽然拿出来的尽是些空泛论述，在真正科研中也未见有什么实际用处，也没做出什么具体的建树，可实际上他们对科学的贡献功不可没。在他们不断的提醒、敲打之下，人们在用分析思维和还原方法进行科学研究的时候，不至于走极端，不至于走火入魔。这有点像西方的左派所发挥的作用。我感觉不管是西方还是东方，左派总起来说智力偏低，拿不出切实可行的治国办法来。可在一个正常的民主社会里，他们的存在有纠偏的价值，如果都是撒切尔、里根这类的强硬保守分子，都是唯市场论、唯竞争论，社会的发展就会走向极端，也是件很可怕的事情。
我觉得经过这么多年的激辩，至少那些还原论者需要考虑下面几个问题：
1、应该如何还原？在进行拆分的过程中，很多信息就会丢失，比如我前边提到的氢原子、氧原子与水分子的关系。但在生命研究的过程中，这种丢失掉的信息较水分子要复杂得多，使得局部研究的结果很难预测、解释整体生命现象。整体并不等于部分之和，而是各部分及其相互作用之和。人类思维活动能测到的就是脑细胞内的各种物理化学反应，但分析这些物理化学反应对理解人类的思维活动并没有多少意义。那种以为生物学最终可绝对、完全地被还原为物理、化学的追求只是一种乌托邦式的一厢情愿，跟“人类一定会实现共产主义差不多”。生命是蛋白质和核酸的存在方式不假，它的确都是物理化学反应也不假，但是认识了生命的物理化学反应过程并不等于认识了生命性质和意义。
2、应该还原到什么程度？从理论上说，物质是可以无限分割的。我前边表示过我的担心，会不会科学家继续搞什么“原子生物学”、“原子核生物学”、“夸克生物学”，依我看，即使是现在的分子生物学，在很多研究领域都是没有必要的。还原的过程必然只能进行到一定的层次，这不仅仅因为我们的智慧和手段不够，还有更重要的原因是没有意义。比如进行社会学研究，你可以分解还原到国家、族群、地区、村落、家庭、个人。但是在往下分解成脑袋、躯干、四肢就毫无意义。从自然科学来说，自然界本身就是不可以彻底还原的。
3、整体认识仍然是必要的。尽管局部认识可以使整体认识变得更为深刻、更为具体，但它毕竟不能代替整体认识。整体论认识方法是方法论还原论的必要补充。现象与本质之间的存在着对立统一关系，这种由里及表、由本质到现象的还原论认识方法也应与由表及里、由现象到本质的整体论认识方法相结合。举个例子说，给你个计算器让你来“认识”，不管你如何拆解分析，一开始的照着说明书把各个键钮按来按去都是必要的，否则你不管怎么拆解分析，也不能真正“认识”这个计算器。我前边列举的骨头的例子也是一样，不管怎么测定钙、磷、胶原蛋白，骨头的色泽、质地、重量也是非常有用的信息。
4、整体的有些性质，不是通过研究组分就能被认识的。当各组分被有机地组合在一起时，整体会表现出新的性质，这就是突现（emergence）。举个可能是不恰当的例子，一群胆小怕事的怂蛋，在某种条件下聚集在一起时，可能个英勇无比的战斗团体。还有所谓“人来疯”也是一样，只有在人多的环境中，他才会“疯”，个人独处表现不出这种特性。系统论（也就是老册眼里的“伪系统论”）实际上强调的就是这一概念。系统论的创始人贝塔朗菲把亚里士多德看成是系统思想的始祖，并指出：“亚里士多德的论点‘整体大于它的各个部分的总和’是基本的系统问题的一种表述，至今仍然正确。”“整体大于部分之和”和突现性质，是生命诞生及其进化的主要动因，自组织系统自发地将组分及其互作组织成具有突现性质的适应性结构，即生命通过改变自身以适应变化着的外部环境。这种特性使得地球上形成如此繁多的生物物种，使得人类这样高级的生命形态能够从原始的单细胞进化而成。
就我自己的体会而言，由分子生物学推演生命基本活动规律极为困难，“纯”还原论和演绎法的分析方式确实遭遇到了挑战。衲网友在以前的帖子里也提出过这样的质疑：
“我觉得，‘分析使人进步’，这个话应该加上一定的限制。比如，这一两年，我越发感觉，分子生物学取得的巨大成绩使很多人产生了错觉，使人感觉似乎生物医学就是应该照这条路发展了。但实际上，分子生物学，包括基因疗法这些东西，真正成功的例子很少，真正用于临床的东西很少。医学真正的发展实际上是医疗机械的发展，仪器的发展，而不是科学意义上的发展。这些年的诺贝尔奖，真正用在临床的，比如幽门杆菌，试管婴儿等等，其实都是传统意义上的生理学，根本没有达到基因的层次。所以，我觉得，分析到了一定的阶段，牛角尖就会钻到头。所以，现在才有系统生物学的兴起。”
衲网友说的有些道理，下面我想以分子生物学为例，就近一二十年来“医学的发展是不是科学意义上的发展”说一点自己的看法。
分子生物学确实是生命科学研究领域最火的学科，“21世纪是分子生物学的世纪”的说法我认为并不过分。其实在千禧年之前，科学的发展就已经进入到分子生物学的时代了。马克思有句名言：“以往一切哲学都在解释世界，而问题在于改造世界”，由于马克思主义在中国的普及，哲学就成了“人们认识世界、改造世界的重要工具”。而且马克思哲学与其它哲学的根本区别在于，马克思哲学是“改造世界”的哲学，因而是“革命的哲学”；而其它哲学是“解释世界”的哲学，因而属于“保守的哲学”。依我看，生命科学的目的也不过如此：一是为了“解释”，也就是认识生命，揭示生命的本质和奥秘。若再细分实际上还可以分为“它们是什么”（也就是查明生物体的结构），和“它们做什么”（也就是查明生物体的功能）。二是“改造”，也就是直接造福（诊断、预防和治疗疾病）或造祸于人类。
从诺贝尔自然科学奖评奖情况来看，我感觉主要看重“解释”兼顾“改造”（有点“效率优先兼顾公平”的意思）。也就是更看重研究的理论价值，对将来科学发展的影响。有些诺奖成果，像弗莱明发现青霉素，既有理论意义，即开辟了一个新的思路：用真菌或细菌产生的代谢物来杀灭病原微生物，开创了一个新的时代；也有直接的应用价值，他所发明的青霉素直接用于临床，能治疗十几种感染性疾病，至今临床也还在使用。而像链霉素、试管婴儿之类的诺奖成果，看重的则是其应用价值。
从2000年—2010年这11年内诺贝尔生理学或医学奖以及诺贝尔化学奖获奖项目来看（附1），生理学或医学奖跟分子生物学有关的研究占了绝对优势，除了核磁共振、幽门螺杆菌和试管婴儿三项外，全部与分子生物学有关。化学奖只要是在生物化学领域的，除了2008年“绿色荧光蛋白”外（严格说跟分子生物学也有关，但属于“先整体后分析”），也全部跟分子生物学有关。有些应用项目，如试管婴儿，在实际临床应用中也离不开分子生物学技术。像现在开展的植入前遗传诊断（PGD），就是用分子生物学的手段，对配子或移入到子宫腔之前的胚胎进行遗传学分析，去除有遗传缺陷的配子或胚胎。
以上事实证明，分子生物学在“解释世界”方面已经发挥了重大作用，相比较而言，在“它们是什么”和“它们做什么”两个方面，前者的研究远比后者更为成功。过去的几十年，正是由于分子生物学的诸多发现，让人类在更深层次上认识了生物体的结构、行为和功能。可以说没有分子生物学，我们对生命的认识到不了今天这个层次。套用一句政治口号就是“没有分子生物学，我们至今还在黑暗中瞎猜”。分子生物学，主要研究基因的结构、复制、转录、翻译、表达调控和表达产物的生理功能，以及细胞信号的转导等，如果没有分子生物学，我们对于遗传能有多深的认识？大概还是“种瓜得瓜，种豆得豆”、“龙生龙、凤生凤，老鼠生儿会打洞”。举例说，如果确定某后生是不是某两人爱情的结晶，在没有分子生物学技术之前，唯一可采取的办法就是整体观察，也就是看看某后生和某两人长得像不像。某些遗传性疾病，我们永远也不知道它们为什么会发生。从本质上讲，一切疾病都是由于自身基因的改变或外来基因的侵人造成的。自身基因的病变可导致各种遗传病、肿瘤和自身免疫病等，大量病原体携带外来基因侵入人体可引发各种感染性疾病。
【未完待续】
2000-2010年的诺贝尔生理学或医学奖概览
2000年，阿尔维德•卡尔森（Arvid Carlsson，瑞典），保罗•格林加德（Paul Greengard，美国），Eric R. Kandel（美国），关于神经系统信号传导方面的研究。
2001年，美英科学家勒兰德•哈特韦尔，蒂莫希•亨特，保罗•诺斯发现细胞周期中的关键调节因子。
2002年，美英科学家悉尼•布伦纳，罗伯特•霍维茨，约翰•苏尔斯顿，发现器官发育和细胞程序性细胞死亡（细胞程序化凋亡）的遗传调控机理 。
2003年，美英科学家保罗•劳特伯（Paul Lauterbur，美国），曼斯菲尔德（Peter Mansfield，英国），关于核磁共振成像的研究。
2004年，美国科学家理查德•阿克塞尔和琳达•巴克，关于嗅觉的研究，发现让人类分辨出1万多种气味的受体。
2005年，巴里•马歇尔(Barry J. Marshall，澳大利亚)，罗宾•沃伦(J. Robin Warren，澳大利亚)，发现了幽门螺旋杆菌以及该细菌对消化性溃疡病的致病机理。
2006年，美国科学家安德鲁•法尔和克雷格•梅洛，发现了RNA(核糖核酸)干扰机制。
2007年，美国科学家马里奥•卡佩奇和奥利弗•史密西斯、英国科学家马丁•埃文斯因为“在涉及胚胎干细胞和哺乳动物DNA重组方面的一系列突破性发现”而获得这一殊荣的。这些发现导致了一种通常被人们称为“基因打靶”的强大技术。这一国际小组通过使用胚胎干细胞在老鼠身上实现了基因变化。
2008年，德国科学家哈拉尔德•楚尔•豪森因发现人乳突淋瘤病毒引发子宫颈癌获此殊荣，两名法国科学家弗朗索瓦丝•巴尔－西诺西和吕克•蒙塔尼因发现人类免疫缺陷病毒获此殊荣。
2009年，美国科学家伊丽莎白•布莱克本、约翰•霍普金斯医学院的卡罗尔•格雷德、杰克•绍斯塔克因发现端粒和端粒酶保护染色体的机理而获此殊荣。
2010年，英国生理学家罗伯特爱德华兹因为在试管婴儿方面的研究而获此殊荣。
2000-2009年的诺贝尔化学奖概览
2000年，诺贝尔化学奖授予美国科学家艾伦黑格、艾伦•马克迪尔米德和日本科学家白川英树，以表彰他们有关导电聚合物的发现。
2001年，诺贝尔化学奖授予美国科学家威廉•诺尔斯、日本科学家野依良治和美国科学家巴里•夏普雷斯，以表彰他们在不对称合成方面所取得的成绩。
2002年，美国科学家约翰•芬恩、日本科学家田中耕一和瑞士科学家库尔特•维特里希，以表彰他们在生物大分子研究领域的贡献。
2003年，美国科学家彼得•阿格雷和罗德里克•麦金农，分别表彰他们发现细胞膜水通道，以及对离子通道结构和机理研究作出的开创性贡献。
2004年，以色列科学家阿龙•切哈诺沃、阿夫拉姆•赫什科和美国科学家欧文•罗斯，以表彰他们发现了泛素调节的蛋白质降解。其实他们的成果就是发现了一种蛋白质“死亡”的重要机理。
2005年，三位获奖者分别是法国石油研究所的伊夫•肖万、美国加州理工学院的罗伯特•格拉布和麻省理工学院的理查德•施罗克。他们获奖的原因是在有机化学的烯烃复分解反应研究方面作出了贡献。
2006年，美国科学家罗杰•科恩伯格因在“真核转录的分子基础”研究领域所作出的贡献而独自获得2006年诺贝尔化学奖。
2007年，诺贝尔化学奖授予德国科学家格哈德•埃特尔，以表彰他在“固体表面化学过程”研究中作出的贡献。
2008年，美国科学家下村修、Martin Chalfie和钱永健因发现并发展了绿色荧光蛋白（GFP）而获得该奖项。
2009年，美国生物学家文卡特拉曼•拉马克里希南、美国科学家托马斯•施泰茨和以色列女生物学家阿达•约纳特因在核糖体结构和功能研究中的贡献共同获该奖。
2010年，美国科学家理查德•海克、伊智根岸和日本科学家铃木彰因在有机合成领域中钯催化交叉偶联反应方面的卓越研究获奖。
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