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生物学解释的限度的论文 生物学解释的限度的论文 【正文】 .g.亨佩尔说：“科学说明，尤其是理论说明的目标并不是要达到这种直觉的高度主观的理解，而是要达到一种客观的见解，这种见解之获得要通过系统化的统一，通过把现象表明为是某种公共底层结构及过程的表现形式，而这些结构及过程则遵从着特定的可检验的基本原理。”〔1 〕这里的“底层”是个相对概念，对一些现象就可以称为“底层”的结构及过程，对另一些现象就可能算不上底层。所以，作为“系统化的统一”的科学解释，必定是一个不断地探求更深刻的“公共底层结构及过程”的活动。在生物学中，这种活动不能无限制地深入下去，至少目前不得不停留在某种深度的“底层”上。这就是生物学解释的限度。认识到这种限制，就可以比较容易地理解生物学解释的特点，进而为探索生物学理论的建构途径提供必要的基础。本文的讨论内容有三个方面：①生物学解释的限定因素；②在这些因素影响下，生物学解释所具有的特点；③限制生物学解释目标与生物学进步的关系。 　　　　1 康德在批判人的认识能力时，企图划定认识的界限，并由此走向了不可知论。指出生物学解释的限度不是要像康德那样去批判认识的能力，因而不能把两种不同的努力混为一谈。简单地说，生物学解释的限度就是现代科学语言在表述复杂的生命现象或过程时可能的形式。影响这种形式的限制因素来自生物学与它所表述内容之间的关系，而不是认识的界限。 现在，人类还不能在实验室重复生命起源过程或人工合成生命，所以不能直接提出和回答生命本质的问题。达尔文在《物种起源》的结论部分写道：“要说科学还没有对于生命的本质或起源这个更加高级的问题投射什么光明，这并不是有力的异议。谁能够解释什么是引力的本质呢？”达尔文是正确的，在没有解释生命本质之前，完全可以解释生物进化过程。不过，达尔文的“更加高级的问题”与引力本质这类问题之间有重要的区别。前者作为一个分界，把无机界的规律与生命活动的规律分隔成两个不能相互统一的领域；而后者更象已知和未知的分界，告诉人们关于引力的解释还可能基于更深的“底层结构”。在物理学中，强子内部结构是一个令人困惑的问题。但人们可以预期，只要观察到自由的夸克，就能不太困难地解决夸克如何组成强子的问题。关于生命起源的问题就不是这样。彻底弄清一个细胞的化学组成是完全可能的，而这些化学成分通过什么途径形成细胞的问题可能永远是个秘密。对任何生物学现象的解释都要以此为界限，即，不能单独用物理—化学规律来解释生命过程，不能发现支配一切独特生物学事件的普遍定律。 起源问题成了生物学解释的一个限度，并不意味着起源问题被排除于现实的生物学研究范围。实际上，关于生命起源研究早已经在进行，而且取得了重要的进展。起源问题成为科学解释的限度，主要是因为已有的科学理论不能描述其中的突现（emergence）过程。 既然不能描述从无生命到生命的过程，关于生命的解释就不能统一到物理—化学的“公共底层”上。突现不仅存在于生命起源的过程之中，也广泛地存在于整个自然界的演化过程之中。例如，氢原子和氧原子结合为水分子，突现出了水分子的一些特性。不过，这种突现性质的存在没有阻碍依据水分子结构来解释水分子的其他化学性质，如水分子的极性等。所以，科学解释的这种限度在生物学中表现得更明显。 生物学解释的限度也来自生物系统的极端复杂性和变异性。当然，正如迈尔（e.mayr）所说，“复杂性本身并不是生物系统与非生物系统之间的根本区别”〔2 〕。然而，生物系统的复杂程度远远高于非生物系统，以至不可能完全充分地描述一个生物系统。要解释一种生物学现象，就要指出这种现象背后的原因，而这种原因包括了生物系统内部的复杂机制和与环境作用的多重途径。这种解释不能完全排除不确定性，因而也不能进行准确的预见。 生物系统的复杂性突出地表现为因果关系的复杂性。一种原因可以对应着一种结果，也可以对应着多种结果；一种结果可以与一种原因相对应，也可以与多种原因相对应。不仅如此，多种原因以复杂的方式对应于多种结果的情况，在生物系统内部以及系统与环境的作用中是相当普遍的。这样，对于一种结果（或现象）的解释就只能采取指出现象产生的概率这种形式。 指出概率或可能性的大小，这种解释有时是不能令人满意的。辛普森疑难（simpsons paradox）很好地指出了这种困难。简单地说， 辛普森疑难是这样一个问题：假定一个群体中的a变量与b变量是正相关的，如果有另一个变量a ’在该群体的某一子群中与这两个变量相互作用，这两个量之间的正相关就可能转变为负相关或不相关；如果a与b是负相关的，就可能变成正相关或不相关；如果a与b是不相关的，则可能变成正相关或负相关。总之，正相关、负相关和不相关这三种情况，在上述前提下都是可能的。指出一种概率的解释，不能确定一个生物学事件属于哪种情况。例如，吸烟、晨练与心脏病发病率