主题：巨大的拼图和密林里的登山者---我对生命科学的看法 -- 夸皮
家园 巨大的拼图和密林里的登山者---我对生命科学的看法 看了铁老大的贴，也来说说我从入这行到今天所得到的一些感受。
当年大学报生物化学专业也属于稀里糊涂。因为小时候对小动物的兴趣，加上高中化学学的好，也就填上了这个第一志愿。入学后的同学们大都分两种，一种是象我这样的，一种是冲着这个专业热门去的。然而真正了解这个专业的似乎没有人。几年的大学下来，我们的课程始终在化学和生物之间游走。我们记忆众多的代谢途径：名称，箭头，名称，箭头……却并没有教怎样抓鱼摸虾，生态学专业刺激的野外实习我们也没有。这也许和专业有关吧，总之，它既不是生物，也不是化学。到现在我的专业转成了分子生物和细胞生物方向，面对的都是一个一个的细胞，每天也是和瓶瓶罐罐打交到，实在是没有一点生物的感觉，倒更象是化学或工程类的专业。不过这却是实实在在的生命科学前沿。
至于生命科学本身，无论是分子生物学，细胞生物学，生物化学等等，都好比象是一副巨大的拼图，现在已知的就只是上面零零散散的几块而已。至于这行里的人，科学家也罢，学生也罢，打工者也罢，都好比是密林里的登山者。我们不知道山有多高，看见的也就是周围的一些景色。不同的专业方向象是走了不同的道路，彼此相隔的距离并不比局外人要来得近。生命科学还从来没有走到一个开阔的山头，让人们能够停下来从容的眺望将来，做出一些让人激动的世纪预言。就象从相对论预言星光弯曲一样。所有的发现都是通过试验来获得，这其实和人类早期的认知方式并没有本质的区别。我们相信的是电泳是曲线是条带，好比早先人类相信自己的眼睛，鼻子，触摸一样。中世纪的人们因为看到地面是广阔无边的，所以相信地球是平的。谁能保证今天我们不会犯同样的错误。显微镜的倍数再提高，电子的也罢，相差的也罢，扫瞄的也罢，都是些技术上的改进，做出判断的还是人类的眼睛。不错，我们是看到了一些过去看不到的东西，但实际上我们并没有比一个原始人看见大苹果和小苹果而做出大小的判断要来得高明。
这就是生物学的悲哀。铁手的文章词句之间都透出一种无奈。正因为缺乏一个普遍意义上的理论，我们没有办法知道我们下一步会得到什么。在王院士没有发现细胞凋亡机制以前，谁也无法想象出细胞会有这样一种结束自己生命的方式。可悲的事，这一发现居然是在纯粹偶然的情况下做出的。这也是为什么我们看起来更象作坊工的原因，你永远不会知道你的这件瓷器是否好，一切都要等到烧出来才了解。因为生命的复杂性而产生的迷茫会存在于每个人心里，也包括内行人。很多人，比如我并不会奢望解开生命的奥秘，只要能在这条路上前进一小步，弄清楚一个蛋白，一个信号通路就已经是非常了不起的成就了。
但也许希望正是在这里。我始终相信生命的本身是会有一个普遍的规律的。换句话说，总会有一个一览众山小的时候。没有发现并不等于不会存在。现在对于每一个生命现像的研究都是一种积累，等待着某一天一个理论的诞生。积累得越多，我们离那一天就越近。总有一天我们会成功的描述生命的本质。为什么会从无机的世界诞生出生命的现象？生命更象是一种对环境更好的适应性。因为一种潜在的对环境，资源独占的要求，一种私利的个体最大化的推动导致了无机大分子团的生命化。而且把这样一个自私的烙印打在了已知的所有生命体中。生存，享有资源，繁殖产生更多的个体，占有更多的资源……。那么是什么产生着这样一种自私排他的推动力呢？或者说这种推动力本身是什么呢？
另一方面，仿生学的发展还远没有达到其应有的高度。通过模仿鲨鱼皮来设计泳装只不过是非常粗浅的一种应用罢了。无论是我们的重工业，轻工业，还是现在的信息产业，与生命体相比，都是一种极低效率的重复罢了。生命体内通过几个分子就能完成的事情我们却需要复杂的设备和条件。所以对生命问题的深入了解所产生的影响将是全方位的。虽然我还看不到希望的所在，但我依然相信那一天的到来。
本帖一共被 2 帖 引用 (帖内工具实现)家园 写得好，现在的生物研究确如盲人摸象。 和物理学相比,生物学可能还处在前牛顿或伽利略时代。那时人们看到星球的运行,羽毛在空中飞,而铅球直坠落地,和我们现在做生物一样一头雾水，然而谁能想到这些纷繁现象的背后竟是简单的三大定律呢？我们现在穷其一生研究一个通道或一个蛋白，可能和当年人们不厌其烦地记录星球的位置是一样的吧。
现在开始提倡系统生物学，是认识到了还原论方法的局限。但系统生物学向哪里走，谁也不知道。如果是简简单单地引进一些数学，只能停留在唯象的描述上，不过是更定量而以。而且因为生物系统的复杂性，容易使人陷入形式的泥潭。有些系统生物学的研究，已经让人觉得只见数学不见生物了。
生物技术虽然日新月异，但生物研究的方法尚在婴儿期。在生物学领域我们看不到那种能把个人风格融入其研究的大师，而这恰恰是物理学迷人的地方。我们看到狄拉克，海森堡和薛定谔的量子力学殊途同归，而形式上又是如此地迥异，也难怪物理学家们要觉得只有他们才能领略到自然更深刻的美啊。
家园 等着吧 等解决了H+H2的问题
家园 写的好。生命科学实在是让人着迷，也让人困惑 听学物理的说起来更悲观，宏观的微观的似乎都已经很清楚了。但是作为生命科学来说，实在是太复杂，很多时候就象你的标题所说，余地还是很大。
让人最感兴趣的是，还不单单是解决一个拼图的问题，更在于零零碎碎的东西拼好后的作为整体才有的功能。
呵呵，有时候我经常想，每个蚂蚁大概都知道自己在做什么事情，但是未必知道这个蚂蚁的群体的目的是什么。
家园 呵呵，这就是做分子的典型思路 总是想着局部的一点或一个通路，忘了最终还是要回到整体功能上来。
另外，还有一个典型，就是总是考虑单因子的变化。
想起“工程数学第一定律”，无穷级数收敛，且收敛至第一项。 呵呵。
开个玩笑，不生气吧？
家园 这其实是还原论的典型思路 也是现代科学研究的典型思路，即研究一个系统时先将其分解成相对简单和独立的组成部分分别研究清楚，然后再研究各个部分如何形成一个整体。虽然存在一些学者可能见树不见林，但是真正的科学家是不会忘记研究的真正目的还在于整体，因为整体研究困难太大变数太多才先研究组分的，研究组分只是手段而已。
家园 这是物理哲学的一部分，并不完全适用于生物 哈佛Ernst Mayr的几本生物哲学值得一读。
The Growth of Biological Thought，湖南科技出过中译本。
Toward a New Philosophy of Biology
This is Biology: the Science of the Living World
另外，K.伯尔纳的《实验医学研究导论》仍很有现实的指导意义，是关于方法论的著作。虽然出版于19世纪。
莫诺的《偶然性与必然性》也适合生物系学生读，不过这个的中译本不太好。
家园 先还原再综合 这已经被证明是一种非常成功的研究手段,我认为也完全适合生物学研究.The Growth of Biological Thought的中译本网上有的,是本好书,可惜我还没有时间完整地读下来.不过Mayr对科学的最重要成就就是为综合进化论所作的贡献.这本身就是一个还原论研究的很好例子,要是没有群体遗传学(Fisher,Haldane,Wright),动物学(Mayr),古生物学(Simpson),遗传学(Morgan,Dobzhansky)在各自领域的深入研究,综合又从何而来呢?
- 复 先还原再综合
家园 你怎么看待organicism / holism的观点？ 我本人不完全赞同还原-综合的方法，是因为以前
涉及到的一个问题，感觉和知觉的区别。
家园 我的看法是这样的 哲学名词不是很懂,就说说我对整体和部分关系的看法吧.我认为构成有机整体的各个部分既相对独立又有有机的联系.相对独立的特性有助我们把问题简化,使得各个部分的复杂性在我们可研究的范围之内.但是整体不是部分的简单累加,当上升到整体的层次,又会有区别于部分规律的新的规律出现.如果只研究整体,我们固然可以研究整体表现出的规律,但是知其然而不知其所以然.想使得这个黑匣子透明起来,就必须研究其组成部分的规律,因为整体的规律还是建立在各部分的规律之上的.呵呵,我已经把肚子里的货色都倒出来了.
尔雅兄对此又是怎么看的?
- 复 我的看法是这样的
家园 我赞同这点 “整体不是部分的简单累加,当上升到整体的层次,又会有区别于部分规律的新的规律出现。”这句话本身就是整体论的观点。:)
机体论organicism/整体论holism 通常认为整体大于部分的总和，各个部分被有机地组合成一个整体时，会出现了新的性质或规律，而这些性质或规律不能单纯用其各组成成分的性质及其相互作用来解释。
- 复 我赞同这点
家园 确实奇妙 通常认为整体大于部分的总和，各个部分被有机地组合成一个整体时，会出现了新的性质或规律，而这些性质或规律不能单纯用其各组成成分的性质及其相互作用来解释。这好像不仅仅是个生物现象。在微分方程求解的过程中，由于方程中的非线性项，往往使得求解非常困难，甚至不可能。利用计算机进行差分求数值解，会遇到误差的非线性增长这一困难。事实上，由蝴蝶效应而引发出的新学科－－混沌学，就是给一个非常小的扰动，最后的结果可能大相径庭。