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 谈谈“整体思维”、“分析思维”和“系统思维”(下) |
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金唢呐
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加入时间: 2007/06/19
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作者：金唢呐 在 驴鸣镇 发贴, 来自 http://www.hjclub.org
谈谈“整体思维”、“分析思维”和“系统思维”(下)
金唢呐
系统思维并不排斥分析思维，就拿衲网友所说的生物学研究领域来说吧，代表着系统思维的是“系统生物学（Systemic Biology）”，代表着分析思维、还原论的是“分子生物学（Molecular Biology）”，据我所知，而这两者之间从来没有“分庭抗礼”过。很多学者都是两边跨着，很难说是“分子生物学家”还是“系统生物学家”。就连被誉为“系统生物学之父”的胡德（对此还有争论，有人认为系统生物学由贝塔朗菲及众多科学家共同建立的，胡德只是其中之一。胡德2000年在西雅图投资500万美元创办了世界上第一个“系统生物学研究所”，准确说他是 “系统生物学研究所他爹”），他本人就是搞分子生物学的，加州理工学院胡德实验室的4大发明为现代分子生物学奠定了技术基础：DNA合成仪、DNA测序仪、蛋白质合成仪和蛋白质测序仪。以前的蛋白测序设备非常粗糙，需要用高浓度的样本，而胡德发明的“气相蛋白测序仪”敏感度比以前的埃德曼测序仪高100多倍，成为“读”蛋白的氨基酸分子序列的最强的机器，使读析蛋白质成为可能。
从“系统生物学”的出现，可以看出现在意义上的“系统思维”和古代“整体思维”的差别。系统生物学界2003年的共识为：系统生物学是组学（基因）技术、系统论和计算信息技术整合研究生物系统。由此可见，分子生物学是系统生物学的基础，系统生物学说白了就是研究对分子生物学研究结果如何进行处理。没有分子生物学系统论和计算信息技术能干什么用？再说，那些计算方法有没有系统论都一样。英国著名系统科学家切克兰德对贝塔朗菲的研究表明，他从20 世纪40 年代末直到1972 年逝世，其思想几乎再未有过什么重大发展。几十年前发生在贝塔朗菲身上的事情，也许正是当前系统科学研究的一个可类比的缩影。系统科学的停滞表现在许多方面，其中有关整体性思想不过是“空泛描述”的指责更是不绝于耳。甚至有人说，它只是个美丽的“术语”。如果线性数学处理不了，人们肯定会想到非线性，不用什么系统论科学家来提示。如同《圣经》所说“上帝说‘要有光’，就有了光。”这与狭义相对论和牛顿经典物理学的关系不同，因为狭义相对论有非常具体的内容，比如那个最著名的推论是质能公式，它说明了质量随能量的增加而增加。虽然贝塔朗菲也提出几个典型数学方程式，到底有多大意义还难说，和质能公式根本没可比性。
分析思维和还原论方法创造了近现代科学400多年发展的巨大成功。还原论的本质——把整体分解为多个部分，对研究对象不断进行分析，恢复其最原始的状态，化复杂为简单，已成为现代科学思维的基本特征。它在发展科学理论和实现复杂技术项目中被证明是极为有用的。直至今天仍然是现代科学的重要特点和基本原则。桑塔费（Santa Fe Institute）研究所首任所长考温（Goerge Cowan）指出“通往诺贝尔奖的堂皇道路通常是用还原论的方法开辟的”。由此可见还原论在人类科学史上的地位。还原论的方法已经深入人心，不管你知道不知道这个名词，只要是做科研就得这么干，近世科学技术所应用的几乎全部方法都是还原论方法。
还原论方法最大的成功之处在于，用这种方法建立起来的科学理论，与严密的逻辑关联，不仅具有精确严密的特质，还具有强大的预言能力，这种预言经得起实验的检验。它的另一个优点是，每当预言失败时，或者理论计算与实验结果发生重大偏差时，人们能够根据逻辑和理论推导上溯到起点，调整理论预设或假定，从而建立起新的理论，做出新的预言，实现理论创新，甚至完成科学革命——对客观自然的基本原理做出全新的假定，或者重新建构关于自然基本作用的规则。
关于小小衲所说的进化论，也离不开分析思维。分析思维的第一步就是把整体切割成许多各自独立、自成体系的部分，要先把生物分成植物、动物，再进一步分种科纲属目。被誉为“生物学之父”的林奈，对生物学的贡献就是分类，达尔文在他分类的基础上才能进一步进行进化论的研究。达尔文的研究就是经典的系统研究：有微观有宏观，有分析有综合，有推演有归纳，最后得出物种发生进化的过程。只不过那个时代受研究手段的限制，微观的水平最多只能到器官水平。再者，达尔文研究的是生物进化，相对于这个整体，具体每一种动物就是组分。
这有点像后来的细胞生物学和分子生物学之间的关系。细胞生物学是从细胞这个整体上研究细胞的结构和功能，而分子生物学主要研究的是生物大分子核酸和蛋白，研究他们的结构、功能、调控以及如何改造等。从方法论来看，细胞生物学研究有点“系统思维”的味道，先是细胞物质组成和结构形式，然后再研究细胞各个部件之间的关联，譬如细胞骨架与物质运输、信号转导、细胞形态、细胞分裂之间的关系；而分子生物学则是典型的“分析思维”——即认为复杂过程是简单过程构成的，然后一一分解研究。由于分子的种类和数量太过庞大，彼此之间的相互影响有太多的方式，而且分子的变化距离整体变化中间环节太多，整体的表现有太复杂，这四个“太”，导致了研究的困难。
除了“四太”以外，还有一个“不当分解”的问题。因为组分与组分之间有关联和相互作用，一旦整体被不当分解成组分，其间的相互作用和联系就丧失了。另外，还有个还原的具体程度问题。就拿生物学来说，我个人的感觉是器官生物学（没这个名词，我造的，意思是把机体分解到器官水平进行研究）、细胞生物学我完全能接受，但分子生物学就有些勉强了，多少有些不解。正如分子生物学家贝塔朗菲所说：当我对生命中各个分子都了解清楚时，我对生物的整体图像反而模糊了。这有点像在爱因斯坦相对论刚出现的时候。有段英国诗人波谱称赞牛顿的诗句，原文是：Nature and Natures laws lay hid in night. God said, Let Newton be! and all was light。按英文直译过来就是：“自然界和自然界的规律隐藏在黑暗中，上帝说，‘让牛顿去吧！”于是，一切变得光明（传神一点，可以译成“天不生牛顿，万古如长夜”）。爱因斯坦相对论出来后，有人改成了下面这样，来说明当时物理界黑白颠倒的状况：
“自然界和自然界的规律隐藏在黑暗中，
上帝说，‘让牛顿去吧！’
于是，一切变得光明。
但不久，
魔鬼说，‘让爱因斯坦去吧！’
于是一切又重新回到黑暗中。”
如果将来有了“原子生物学”、“原子核生物学”、“质子生物学”、“夸克生物学”，真会使这生命研究彻底打入黑暗的闷葫芦里面去。
生命科学的研究对象极为复杂的，和没有生命的物体不同的是，生命的整体和组分都具有复杂的行为表现。在生命科学这一研究领域，在整体水平看到的现象并不是若干局部现象的简单相加，而是无数个组分动态的非线性相互作用的结果。比如说，生物细胞和组成DNA的核苷酸，都是由原子、分子组成的，活细胞里的碳原子、氢原子、氧原子和硫原子与无机物的原子完全一样，这些原子不停地在生物体中进进出出，相互碰撞，怎么就能使细胞表现出来的“生命力”、“活力”呢？这种特性能可以在经验上加以确认，但找不到什么公理、通式，所以你不能从逻辑上推导出来。
生命科学最尖端的研究是关于脑的研究。毫无疑问，人的思维活动是脑细胞变化的结果。脑是含有1011细胞的无比复杂的高级结构体系，人们试图从分子到行为水平的各个层次对脑功能的研究来阐明感觉、学习、记忆、思维过程。但无论采用什么方法处理在微观层面上观察到的电变化、化学和形态学变化，甚至DNA分子与基因层面的变化，也无法解释为什么人会有不同的思想。怎么也想象不出来，这些物理化学反应经过一定的组合就能产生一部《资本论》来。相比较而言，骨骼的研究就简单得多，研究钙磷和胶原蛋白的组成，基本就可以确定骨骼的硬度。
不管有多少困难，多么不可思议，若想揭示生命本质的话就必须从这些最基本的组成的结构和功能，舍此无他。就像强还原论者的温伯格强调的那样：“我认为任何一点都不能为反对基本粒子物理学的还原论倾向提供使人信服的例证。尽管突生的现象确实突生了，但最终还是从基本粒子物理学中突生出来的。而且, 你若想弄懂世界为什么会是这个样子，那你就必须弄懂为什么基本粒子会是它们现在的这个样子。”借助古代的整体思维、直观思辨，无助于解决现代科学的任何问题。
这如同现在有人试图用过去处于封闭状态时我党的某些做法，来解决开放中国所面临的社会问题。现在给小青年发点红段子、唱几首红歌就能抵御消费主义的诱惑，鬼才相信。其实还不如到泸沽湖畔去三顾茅庐。人类社会发展至今，尽管科技资询发达，物质条件深厚，却有六项社会问题令人束手无策，而长期被主流社会视作野蛮、落后、愚昧的摩梭人母系社会，却通过坚持“走婚”等，妥善地解决了这些问题：
1、老人不受尊重、被遗弃以及现代人面对衰老和孤独的焦虑；
2、两性在社会地位与感情空间上的尊卑和权力不均；
3、现代人在性魅力上的沉重压力以至在亲密关系里的占有、嫉妒和矛盾；
4、性骚扰、非礼、强奸等性犯罪以至偷、抢、拐、骗，打家劫舍、杀人放火等犯罪行为；
5、现代社会人际疏离、自我执著以至心灵空虚；
6、婆媳、亲子、兄弟姐妹间的家庭烦恼与矛盾。
如果真有人到摩梭人老母那里去寻找解决现代社会问题的钥匙，那脑袋无疑是被驴踢过。同理，古人的整体思维对解决今天的科学难题也不会有什么帮助。到现在，丝毫看不到有什么方法论可以取代还原论的。还原论不是万能的，但没有还原论却是万万不能的。
作者：金唢呐 在 驴鸣镇 发贴, 来自 http://www.hjclub.org
上一次由金唢呐于2010-12-28 周二, 下午3:46修改，总共修改了1次 |
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