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[转载]王克迪：科学研究方法的还原论本质: fqng1008 2019-4-21 18:27; 一、何为还原论？近现代科学特别是物理学运用许多具体的研究方法，例如实验方法、模型方法、统计与概率方法、类比方法等等，科学巨匠牛顿在构建他的引力学说中甚至还使用过历史方法。特别值得一提的是，牛顿和莱布尼兹发明了微积分，迄今为止最重要的数学分析方法，一项了不起的成就。微积分不只适用于求面积、体积和速度，它还主要用于推导出力的公式和大小随时间与空间发生的变化。力是一种自然作用，在牛顿的理论体系中，物体及其相互作用是被 “放”到时间和空间框架中的。牛顿根据人类的日常体验与直觉认识假定，空间的部分之和等于整体，由此出发推导出求解曲线包围面积的微积分公式。当牛顿运用相同的方法推算物体间相互作用力时，实际上假定了，自然作用也与时间空间关系一样，是部分之和等于整体的。其实，这样的想法和做法，并不是牛顿的原创，伽利略在对斜面上物体受力情况进行分解时，已经做出了相同的假定：合力等于各分力之和。微积分的意义远远不仅限于数学运算和帮助牛顿推导出物体的运动轨迹与引力理论，更重要的意义在于，牛顿极为成功地把它与公理化演绎理论体系结合在一起，使之成为强有力的理论分析工具。公理化体系是古希腊欧几里德的发明的一种理论形态，他把概念、公理（事实）和定理用逻辑关系整合在一起，成为一种层层推进、步步关联的理论织体，这是人类发展出的最严谨最精密的思维成果，欧几里德的《几何原本》就是这样的洋洋大观的理论体系。牛顿用自己发明的微积分方法详尽描述了物体的运动，把由此获得的运动规律与他提出的运动的公理（三定律）与若干基本物理与力学概念结合在一起，构成了一个庞大的公理化理论体系，把当时已知自然知识几乎全部囊括其中。伴随着经典物理学的成功，公理演绎体系成为科学理论的 “标准模型”，与此同时，微积分作为标准的数学分析工具也成为一种几乎无坚不摧的科学方法。人们把微积分的基本思想升华为一种哲学世界观：每一种事物都是一些更为简单的或者更为基本的东西的集合体或者组合物；世界或系统的总体运动，是其中每一个局部或元素的运动的总和。这种观点称为还原论。采用这种由确知局部或部分之数学和物理特性，再通过求和来了解整体特性的方法，就成为还原论方法。熟悉微积分推导过程、极限理论就会知道，还原论非常合乎人的直观感觉、合乎人的日常生活经验。其基本含义就是整体可以分割为多个部分，所有部分之总和等于整体。这在平面几何上是直观地正确的，在立体几何上也是完全不难想像的。这是空间方面。在时间上似乎也没有太大问题。二、科学方法本质上就是还原论方法从牛顿以降，运用还原论方法研究自然，再把获得的知识纳入公理化演绎体系加以表达，成为科学研究的 “标准操作”。不过分地说，所谓科学方法，本质上就是还原论方法；所谓科学精神，所谓实事求是精神，本质上就是科学研究中那种追求细致入微、理论与实际相互印证的精神。整个近代科学中，所有科学分支都以牛顿的力学理论为基石，用还原论方法来研究各自的对象，用公理化理论（至少是追求用这样的理论）解释自然。化学原子―分子学说、生物细胞学说甚至进化学说、能量守恒原理等等，都深深打上还原论方法的烙印。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，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。无论是哈雷彗星的发现与确认，海王星的发现，大量新基本粒子的发现认证，大爆炸学说的检验，还是各类化学药物的发明与临床验证，直至认识生命本质、遗传工程，奔月工程、地下资源开发等等，所有这些都是以科学理论为指导，在科学实践中取得成功的，而这些科学理论无不是还原论方法的成功应用。与此同时，公理演绎体系的成功则在于，人类对于自然认识的每一个事实、每一个概念和理论推演，都被纳入一个前后关联的逻辑统一体中，使得人类的关于自然的认识和思考，成为知识体系。借助公理理论体系严密的逻辑关联，还原论的另一个优点是，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。我们在观察电磁理论的创立、量子力学和相对论理论的发生时，都会对这一点印象至深。这正是还原论的力量所在。在20世纪里，分子生物学、大爆炸宇宙学、超弦理论也都是沿着相似的路径发生的。近现代几百年科学研究实践的历史的经验证明，科学家们自觉使用的还原论方法不但已经建立起几乎全部的关于自然的知识，而且这种方法还正在继续显示出强大的生命力。它的生命力显现在它的不断创新、不断贡献给人们新知识的过程中。现在，这种生命力已经延续到了社会科学中，例如，经济学，它的一个重要目标就是吸收来自自然科学的分析工具，建立起一种公理化的理论体系。而心理学，则由于成功地引入实验方法和科学的分析手段，已经被广泛认可为合格的自然科学学科。三、还原论方法是否可以被轻易取代 20世纪中晚期，兴起了一些反对还原论方法的见解，认为这种方法已经过时，科学的前途在于使用一些尚未经过成功检验的所谓新的“科学”方法。例如，一种叫做系统论的学说，提倡一种新哲学观，系统哲学观，又叫整体观。还有一种学问，叫复杂性研究，也认为在复杂系统之中，部分之和大于整体，盖因整体之功能不能完全解析为各个部分的功能之和。二者异曲同工，对还原论观念和哲学提出批判，主张应该用整体观点看待事物，从宏观上把握事物。应该说，这些批判是部分合理的，还原论方法没有解决全部问题，科学家们不讳言这一点，反而把这当作继续努力的鞭策。世界是复杂的，是一种巨大的复杂巨系统。运用这种叫做系统观或复杂观的见解，我们的确注意到一些我们原先使用还原论没有发现的问题。例如，我们对单个原子已经比较了解，但是，当数百个原子组成一个纳米结构时，它表现出的某些理化特性却是始料未及的。还有一个著名的例子 ——耗散结构，讲的是在一个与外部环境交换物质与能量的系统中，会自发形成某种有序结构，它的发明人普利高津因此获得过诺贝尔奖。然而，这并不意味着，还原论方法可以轻易被新方法（如果有这样的所谓方法的话）所取代，这些新方法试图割断自己与还原论的联系，也是不成功的。实际上，经典物理学家们在处理多粒子系统问题时，早已认识到问题的复杂性。无论是研究过统计物理学的麦克斯韦、玻尔兹曼还是吉布斯，还是明确提出在微观领域因果性失效因而量子现象需要进行统计解释的玻尔，都不敢断下结论说传统的科学研究方法失效，爱因斯坦更是从不越雷池半步，对妄论科学研究方法的见解敬而远之，而冯 ·诺依曼最终还是仿照牛顿建立起量子力学的公理化理论体系。这些在不同时间、从不同侧面发动过物理学革命的大科学家都在运用还原论方法。另一方面，不仅经典科学研究的多粒子体系，包括信息论、系统论在内，甚至复杂性研究本身，以及 20世纪的所有重要研究成果，也都是循着还原论路径获得的，它们的理论推导都要使用最基本的微积分工具。这提示我们，如果要否定还原论，又要保留微积分工具，至少在策略上和行为上似乎是存在内在矛盾的。而且，从这些科学成果引申出的种种所谓新的科学研究方法和哲学意义，迄今没有带来有真正价值的新知识新见解，更没有能够做出有效的科学预言，指引人们去切实认识了解自然的努力方向。再举一个读者都熟悉的例子。计算机运用十分普遍，它包含有硬件和软件两大部分。硬件中最有代表性的是中央处理器，软件中则是操作系统。人们常用集成度来说明中央处理器的复杂程度，现在的奔腾 4代处理器集成了约数千万个元件。从还原论角度看，处理器由大量单元逻辑电路组成，这些电路其实很简单，都是由十多个元器件组成的单稳或双稳电路，经典电子电路理论早已对这些电路进行过透彻精确的分析――顺便提及，电子线路的动态分析，也需要微积分工具；另一方面，操作系统看上去是一个整体，其实是由大量功能软件整合在一起的。所有这些软件都是运用某种程序语言逐行逐句地编写出来的，就像哲学家编写著作那样。一个操作系统包含有数千万行这样的指令。在机器里，软件被翻译成源代码，再转译成机器码，也就是尽人皆知的0和1，或者说有与无。当电脑运行时，这些0与1在处理器里转化成高与低（电平），运算处理之后输出运算结果，当然这些结果是将转化成人们能够懂得的自然语言或图形的。要紧之处在于，计算机的性能，决定于机器内的每一个单元电路每一个微小的元器件，决定于每一行程序指令，没有对这些细节的透彻认识与刻意安排，没有这些细节的通力配合，计算机的运算功能无从实现。试想，如果只是从总体上对计算机做一番笼而统之的观察，说一些它是个很复杂的巨系统，包含有多少个诸如此类的功能子系统，有很强大的运算能力之类的话语，总结出它有若干种 “性质”，我们对计算机的了解究竟能增加多少？又在多大程度上能够帮助计算机科学的进步？幸运的是，上述计算机的问题对于不是科学家的我们来说更多地只是个已知世界的问题，我们大可以仰赖计算机专家的工作，而只满足于不求甚解。可是，当我们面对迄今为止仍然隐藏在未知领域中的事物时该怎么办呢？该如何入手去了解它呢？同理，我们面对更加复杂得多又变动不居的社会时，如果不仔细考察社会中的个人、家庭、人群的种种情况并得出切实的认识，不了解村舍、工厂、商店的运行机理，不理解他们为了生存和发展所付出的挣扎和努力，我们的认识又在多大程度上能够确保其科学性呢？; 个人分类: 思考中医|482 次阅读|0 个评论

[转载]从整体论、还原论到新的整体论——论生物学方法论的革命: fqng1008 2019-1-1 16:35; 生物学方法论是人们从事生物学科研的系统方法的理论。迄今为止，生物学大致经历了三次重大的方法论的革命，它们分别是整体论、还原论和新的整体论。事实上，每一次科学范式的转换过程中，相对科学技术进步而言，人们往往更加重视其方法论的革命。这是因为方法论通常对一门学科如何进行具体实践乃至真正做到科学共同体的承认更具有关键意义。那么，生物学的方法论究竟如何推动生物学的范式转换？每一次的方法论革命解决了哪些问题？存在哪些不足？生物学的方法论最终要向何处去？本文尝试以生物学方法论革命为主题，对生物学整体论、还原论和新的整体论方法论的一系列相关问题进行哲学思考。一、整体论生物学第一个经典的整体论方法论革命兴起在十七世纪到十九世纪欧洲，也是使生物学成为一门科学的重要方法论。所谓的生物学整体论是在近代的科学水平基础上发展出的一种把生物从整体角度研究的方法论，并在生物学史上开创性地把神学的生物学和科学的生物学划分开来，这充分体现在瑞典人林奈的《自然系统》论著中。书中所提出的纲(class)、目(order)、属(genus)、种(species)的分类概念正是整体论生物学的首创。它标志着人类开始第一次自主地和系统地对动植物进行命名和分类。此时，上帝和诸神的作用已经开始被逐渐忽略。另一方面，整体论还特别为生物学发展出两条研究进路。一种是静态的，即把人和生物用简单、静止和机械的观点看成由各种零件构成的机器。此理论以牛顿的机械唯物主义为哲学依据，并以英国人哈维的血液循环学说为代表。另一种是动态的，即把生物看作是漫长进化链条中一环的整体论，以英国人达尔文《物种起源》为代表学说。此理论主要从物竞天择、适者生存的角度动态地研究生物的整体运动。此时，生物已不再是神创造的产物，而是自然进化的结果。在这里，创世说已经被彻底搁置在一边了。整体论生物学方法论的兴起本质上是近代科学的方法论在生物学领域的体现。事实上，近代的科学方法论正是以整体的认识论为前提，以科学实验为依据，从而建立起来的一整套的科学研究方法体系。近代的数学、物理学、化学、哲学、社会科学、历史等基础学科也均遵循整体方法论自觉和不自觉的指导。整体论的科学方法论总的特征大致可以归纳为三重架构。首先，事物是整体性的。这是把事物作为整体研究的出发点。即所谓整体大于部分之和。其次，事物是运动性的。这反映出整体论对事物存在方式的基本判断。最后，作为整体的运动是符合因果律的。譬如牛顿第一定律所阐述的，事物在未受外力作用时将始终保持静止或匀速直线运动，直到外力的破坏为止。这为数学、逻辑和实证方法的应用提供了条件。具体到法国人拉美特里的人是机器的观点，我们可以看到这样的描述。人是一个机械的整体；这个人显然是活动的；而且人的活动具有因果性。比如，人要举起杠铃，就必须消耗一定的能量。另一方面，就达尔文的进化论而言，任何生物个体也被认为是一个整体。生物是运动的，包括进化类型的运动。而根据环境因的不同，生物可以进化出形态和种类的果的不同。从这个层面来看，整体论的确代表近代科学充分地回答了关于生物的许多问题。整体论的确立反映了近代生物学方法论对神学方法论的革命。神学的生物学方法论最终会被取代是由三个根源造成的。首先，神学方法论自身的缺陷，这是本次方法论革命发生的内在根源。简单地讲，系统的、精确的和能够被实证的生物学才是更容易被人们接受的。因此，当具备先进思想的方法论出现时，旧的方法论必然要被取代。其次，受十三世纪末至十六世纪出现的欧洲文艺复兴、宗教改革和启蒙运动兴起的文化背景所影响。资产阶级的崛起，神权和王权的衰落，以及人性的自我觉醒都使得人们对原有的整个神学体系开始进行极大的反思。这也构成了神学的生物学方法论遭到抛弃的原因之一。最后，生物的神学方法论本质上是一种极其主观和强势的方法论。譬如，当在解释人类的外形为什么与其他动物不同时，神学方法论会告诉我们，这是因为神依照自己的样子创造了人。这使得人们想到一句古希腊人色诺芬尼的名言，如果牛也有上帝的话，它必然也是有角的。这种讽刺体现了主观的、臆断的方法论相对客观的、逻辑的方法论的孱弱，从而反映出近代科学水平的整体论在生物学领域扮演了推翻神学方法论的角色的理由。十分明显，整体论的意义正体现在相对神学方法论的先进性上。不仅因为整体论符合近代科学的方法论和认识论，同时也因为整体论也符合近代科学进步的社会文化的需求，更因为整体论的客观和开放性。然而考本究源，由于生物学的整体论是建立在近代科学理论基础之上的一种方法论，因而也就决定了其必然也只能是一种线性的、可积的和原始的方法论。例如，整体论认为正常的心跳应该是规律的。根据个体的体质差异，健康人的心跳每分钟应该在六十五次左右。而事实上，即便是同一个健康人，其心跳次数也不可能是规律的。不仅早晨、傍晚这样的生物钟因素会影响其心跳，冬天或夏天的温度因素以及饥饿和饱腹的新陈代谢状态等等因素也在影响着心跳的次数。这一反差体现了整体论中的机械唯物主义的特点。不仅如此，显然还打着博物学烙印的整体论，与其说是对生物本身进行研究，不如说是大量关于生物的博物学知识的梳理和近代科学方法的简单移植。另一方面，对数学和物理学的生硬套用以及近代科学技术水平的限制，使得当时的生物学也只能采取整体论的方法论。不得不说，生物是一种整体的观点固然正确，但缺乏更加精细的科技手段的生物学无法更多地解释生物的功能和机制，更不用说探讨生命的本质问题了。这预示整体论势必被更加先进的力量所取代。与此同时，我们发现整体论也并非经典科学范式中的方法论。首先，我们并不能在那个时代找到具有真正现代科学意义上的科学共同体。当时的一个从事生物学研究的群体可能同时是由博物学家、化学家、物理学家，甚至是政治家和有神论者所共同组成的。例如，我们熟知的遗传学创始人孟德尔本身即是一位牧师；而牛顿坚称宇宙的第一推动来自上帝。其次，整体论也并非是当时研究生物的学者们所共同遵循的方法论，比如细胞学说。因此，我们只能说这是一种巧合的呈主流的方法论。而真正意义的整体论观点的提出要推延至 20世纪30年代。由此我们可以判定，当时的生物学是萌芽阶段的科学，当时的整体论也是一种被动的后知后觉的方法论。最后，此时的整体论也并非绝对意义上的整体论。因为此时染色体学说已经诞生，这已经是明显的还原论的雏形。唯一不能让整体论被取代的原因是此时的还原论还远远不能称之为一种成熟的方法论，或者说尚不能系统地指导生物学的实践。那么，究竟是什么使得还原论终于摆脱整体论的束缚，进而成为一种现代主流的生物学方法论的呢？二、还原论还原论是生物学历史第二个重要的方法论，其萌芽于十九世纪整体论阶段的细胞学说和遗传学说，兴盛于分子生物学和基因组学，作用一直绵延至今。当人们认识到整体论的生物学方法论并不能帮助人们进入到生物学的核心问题的时候，尤其是认识到过去的神学生物学方法论本身其实也带有某种整体论的影子以后，一般的本能反应是采取一个与整体论截然相反的理论。这就是把整体分解为部分，乃至分解到不能再分为止的方法进路。我们称之为还原论的生物学方法论的革命。其根本宗旨是把生物的功能和机制还原为物理运动和化学反应并进行研究。还原论对生物学的作用主要体现在三个重要领域之中。 (1)生物物理学。其作为物理学与生物学的交叉学科，主要是通过应用物理学的原理和方法来研究生物的结构、功能及其关系、生命活动的物理、化学过程和物质在生命活动过程中体现的物理特性等，从而阐明生物在特定的空间、时间内的物质、能量和信息的变化规律。(2)生物化学。一种采用化学的原理和方法对生命物质进行研究的学科。其工作主要是为了探索生物的化学成分、构造及生命功能中的化学反应。生物化学不仅涉及生物总体组成的化学，也对生物组织以及细胞的化学构成做精确解析。譬如，通过对重要的生物大分子(如蛋白质、核酸等)进行生物化学研究，从而阐述此类大分子的多重功能和生物结构的关系。(3)分子生物学。这是一门从分子水平来研究生物的各种现象的分支生命科学。分子生物学试图经由对生物大分子(核酸、蛋白质)的结构、功能和生物合成等方面的研究来阐明其内在的机制。其主要研究内容包括：光合作用、发育的分子机制、神经功能原理、癌的发生机制等。以上现代生物学的成就中还原论的贡献居功至伟。因为如果我们不把生物还原到物理学、化学乃至分子水平，就无法发现其中所蕴含的诸多规律和现象，比如：遗传和变异。但是，与之前的整体论一样，采取这种方法论，与其说是生物学的科学共同体自发自觉所采取的策略，更不如说是整个科学界从物理学领域发端的还原论大潮的波及所致。其暗示生物学和生物学研究的客体 ——生物本身仍然缺乏某种最为本质的联系，而并非生物学界的主观价值或集体愿望所致。如果我们再进一步研究这些成果，就不难得出这样的结论：还原论的生物学方法论主要回答的是诸如怎么样的问题。譬如，生物内物质的物理运动是怎么样的？生物内的化学反应是怎么样的？生物发育的分子机制是怎么样的？如果对这类问题反思，我们会意识到还原论的生物学方法论其实并没有更深入地回答为什么的问题。比如，为什么生物会有这样的光合作用？为什么生物的神经功能要这样运作？生物为什么会产生癌症？这就导致一个很明显的反差，还原论生物学方法论对机制问题谈的很多，但是原理问题却谈得很少。退一步讲，当人们声称一个方法论比前一个方法论更加先进是因为它能回答和解决更多问题的时候，我们也要反思好的方法论是不是应该能够回答更复杂的原理层面的问题。因为机制问题是描述问题的表层特征，是可以通过大量的实验数据的搜集整理出来的。而原理才是解决科学研究的核心问题的关键，是功能机制背后的根本原因。这就好像神学方法论解释了上帝是如何造人的，比如，在一天的时间内，按照自己的形象造出来。但是，这种方法论并没有真正解释为什么神要用一天的时间造人的问题，也没有回答为什么神要按自己的形象来造人的问题。但我们发现神学方法论还是可以用神意不可测的理由挡住所有原理性的质疑。相对而言，整体论中的达尔文的进化论反而能够给出答案，这就是物竞天择和用进废退。至此，人们不禁会问，还原论是否仅仅体现了科技水平的进步，而在方法论的内核上却展示了某种倒退呢？不得不承认，还原论的生物学方法论在解决认识论原理层面问题的时候是无力的，而且不能帮助我们提出任何科学哲学意义上的关于生命的结论。给人留下深刻印象的论著就是奥地利人薛定谔的《生命是什么》一书。此书试图用物理和化学来解释一切生命现象。尽管这一基本思想极大地推动了20世纪分子生物学的发展，但是书中的很多观点，诸如基因属于一种非周期性的晶状体；突变是基因分子中的量子跃迁等等观点，本质就是我们今天看起来已经落后的还原论的一种体现。因为，如果生命用这种方法来还原，一直还原到分子、原子，甚至还原到量子，人们依然会问，这些微观粒子或者波动是生命本身吗？答案显然是否定的，或者至少是今天的科学界所难于普遍接受的。因此，这种研究方式注定是要犯一个公认的方向性错误。另一方面，我们发现这种缺陷所致的不利情况在还原论兴盛的物理学领域却并未受到丝毫影响。究其根本就是因为物理学本身的方法论非常重视原理层面的建设。有史以来，物理学从来就不回避诸如原子、分子是怎么来的，最终又会转化成什么的问题；宇宙的起源是什么，乃至会不会有多重宇宙这样的深入到物质本质的问题。对照来看，在还原论的生物学方法论中，生命的本质，乃至细胞的本质这样的基本原理的问题，却在生物学或者生命科学领域中经常地有意无意地被忽略了。这最终导致还原论的生物学方法论最终成为了无本之木，成为了为还原而进行方法研究的方法论。三、新的整体论 20世纪30年代的美籍奥地利人贝塔朗菲创立的系统科学以及还原论所逐步显示出的诸多缺陷引发了第三次生物学方法论的革命即新的整体论的兴起。生物学的方法论研究至此再次回归到从整体的视角来看待生物的思路上来。所谓新的整体论就是今天系统生物学所采用的系统科学哲学的方法论。而系统生物学则是对生物系统组分的构成与关系、动态与发生进行研究，并以系统论和实验、计算方法整合为特征的最新一代的生物学。经过几十年的理论准备，系统生物学家已经初步奠定了关于建模、自组织和涌现等一系列基本生命问题的哲学基础。我们之所以把今天系统生物学阶段的方法论称之为新的整体论和整体论的回归，是因为新的整体论的确与之前的整体论有很多重合的地方，但同时又具有时代的先进性。新的整体论可以归结为以下三重架构。首先，事物是整体的而且是系统的和复杂的。其次，事物是运动性的而且是显示出自组织特性的。这反映出新的整体论对事物存在方式的崭新的基本判断。最后，整体的活动是具有因果性的但却是多线性的。那么，为什么新整体论可以成为超越还原论的新一代生物学方法论呢？进一步分析，我们发现新的整体论具有以下特点：第一，和以前的整体论和还原论不同，系统生物学的新的整体论的方法论一开始就为我们提供了关于生物的原理性的定义，而之前的整体论和还原论的方法论却始终没有对究竟什么是生命和生物做出正面的回答。新整体论认为：首先，生物是一个系统。而系统是具有特定结构和功能的整体。其次，生物是一个复杂系统，即具有相当数量规模个体组成部分并复杂运动的系统。最后，生物是一个复杂的自组织系统，即具有自行演化功能的复杂系统。无论这种方法论的探索是否能够最终在未来经受长久的考验，新整体论的主张毕竟在解决原理问题层面符合了一个合格先进方法论的基本条件。第二，新的整体论是整合了还原论的整体论，而不是单一的整体论。而之前的还原论则是一种完全背离了整体论的方法论。之所以系统生物学能够完全接纳还原论，是因为今天的系统生物学的科学共同体可以理解部分是整体的部分，而整体是部分的整体。既然生物是一种复杂的自组织系统，还原论的方法论在处理系统组成部分的关系和作用时当然可以发挥积极作用。第三，新的整体论是在系统科学的多种理论、最新的生物学科技以及多重的研究进路的综合背景下的融合产物。首先，新整体论不仅包含了系统论、信息论和控制论老一代的系统科学方法论，而且涵盖了耗散结构理论、突变论和协同论新一代系统科学的方法论。其次，新整体论不仅继承了博物生物学、实验生物学的成果，还吸收了基因组学、蛋白组学和计算机模拟等最新科学技术。最后，新整体论不仅具有下而上的代谢和系统生理学的研究进路，而且还包括上而下的电生理学、动力学建模等学科的研究进路。至此，我们看到生物学发展到系统生物学阶段已经进入到方法论、科技手段和研究进路的极大丰富时期。而生物学新的整体论正是在这样一个背景下诞生的。今天的系统生物学所运用的新的整体论主要应用于以下六个方面：(1)对所研究对象整体的DNA、RNA、蛋白质和一切代谢产物做精确分析和测量，以明确系统的结构和所有组成部分以及相互关系。(2)对上述内容进行动态性的系统和精确的研究。(3)对上述内容进行计算机和数学的整合与模拟。(4)对生物系统的发育、病理、健康、肿瘤等现象做系统动态分析。(5)建立不同的系统模型来模拟生物系统。(6)运用发现和假说结合的手段，对模型和模型预设结果进行对照研究，最终达到目的和结果的统一，或者说达成认识论和方法论的相互印证。简而言之，新的整体论的生物学方法论已经在对认识论的贡献、对原有方法论的继承以及自身科学哲学的丰富完善和最新科技的吸收，乃至进路的选择方面都具备了新一代方法论的充分准备。新整体论较先前的两种方法论所做的最大程度的突破是从科学哲学理论上最终实现了整体大于部分之和的思想螺旋演变。这标志着整体论、还原论到新的整体论从线性到非线性、从可积到非可积、从原始到复杂的演进。我们发现，这一特点同时也符合唯物辩证法的事物否定之否定的发展规律。但是，无论如何系统生物学毕竟仍处于发展中阶段，而一个学科由诞生、发展到真正成熟往往需要几十年甚至更长的时间。因此，我们必须要明确目前的系统生物学的新整体论的方法论仍存在哪些误区和问题，并放弃为之过早的乐观态度。事实上，系统生物学并非不存在发展的瓶颈，例如以下一些问题。系统生物学是功能和机制生物学而不是进化生物学吗？系统生物学往往是机械论的解释吗？我们究竟要如何才能很好地利用模型对分子机制进行解释呢？涌现的属性究竟是什么？以及我们始终决不能回避的生命究竟是什么的问题。这些问题不仅构成了系统生物学和新整体论生物学方法论研究的重要组成部分和探讨的主题，而且也对新的整体论的生物学方法论的有效性带来严重挑战。另一方面，科学哲学的批判本能告诉我们还要小心新整体论的生物学方法论可能会带来潜在的其他问题，如认识论和方法论之间的关系问题。我们知道认识论的功能主要是研究知识的范围、前提和基础，以及研究知识需要的一般客观性。而作为认识世界和改造世界根本方法的方法论，其服务对象必然是认识论。但是，又称为知识论的认识论本身并不是真理。既然阶段性的认识论并非真理，那么其研究道路就必然是无限反复而又螺旋上升的。这些讨论为我们继续研究生物学方法论提供了更高级的标准。首先，生物是一个复杂的自组织系统，是一个生物学阶段性的认识论。它并非生物学的终极认识。换句话说，我们现在把生物视为一种自组织的复杂系统离真理很可能还有很远的距离。因此，我们必须对目前的生物或生命的系统生物学认识论保持一定程度的警惕，否则，就可能对建模和实验产生延续性的问题。其次，新整体论的生物学方法论是为系统生物学的认识论服务的。它不仅会存在发展尚不成熟的问题，也同时必然会对认识论的积累和总结产生研究偏离的问题。即新整体论的方法论会对系统生物学的认识论带来错误的诱导。最后，我们还要警惕不能滑向英国人赫胥黎不可知论的观点，盲目认为除了感觉或现象之外，客观世界是无法被最终认识的，进而对生物学的研究发生信心的动摇。我们要坚持几百年来生物学的进展一定有其可取之处的判断，坚持科学进步过程中即便是负面案例也对一套理论的完善具有积极作用的判断。毫无疑问，从科学哲学的角度而言，科学究竟是什么的问题一天不能解决，我们就仍不能坦言科学已经完全把生命本质的问题解释清楚了，尽管系统生物学的新整体论的方法论在过去的几十年间为我们提供了大量科学哲学的结论。我们有理由相信生命的本质或许就蕴含在系统生物学的发展过程之中。必须明确的是生物学的最终目标始终都是要解决生命的本质问题。我们看到由方法论划分的三个生物学阶段分别解决了三个主要问题。整体论阶段解决了生物宏观进化的问题；还原论阶段解决了生物微观的物质基础问题；新的整体论阶段解决了生物的组成部分的构成、运动和发展的问题。尽管我们暂时仍然不能找到什么是生命本质的这类元问题的答案，但是生物学毕竟不断在向这个目标靠近。事实上，在每一个生物学范式中，在其所属的生物学方法论中往往都能找到下一个范式和下一个方法论的影子，比如整体论为新的整体论提供了框架，而还原论则为新的整体论提供了微观的科学实验技术手段；而且三次革命的推进体现出不断递进的过程揭示了只有对认识论的原理层面产生效果的方法论才是更为先进的方法论，也才可能对生命的本质问题的探索产生深远影响。同时，我们还注意到系统生物学所采用的新整体论也正在发挥着与多个学科群的联系和互动功能。新的整体论不但对生物学，对整个科学体系，乃至社会科学体系都将可能具有不可限量的积极意义。参考文献李建会.生物学方法论 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Pigliucci ， Massimo.Between holism and reductionism ： a philosophical primer on emergence .Biological Journal of the Linnean Society ， 2014 ， 112(2) ： 261-267. Charles Darwin.The Origin of Species .New edition.Hertfordshire ： Wordsworth Editions Ltd ， 1998. Fardet ， A. ， Rock ， E.The search for a new paradigm to study micronutrient and phytochemical bioavailability ： From reductionism to holism .Medical Hypotheses ， 2014 ， 82(2) ： 181-186. Erwin Schrodinger.What is Life? ： With Mind and Matter and Autobiographical Sketches .Cambridge University Press ， 2012. 布杰德·F.C..系统生物学哲学基础 .孙之荣，译.北京：科学出版社，2008：157-158. 林标扬.系统生物学 .杭州：浙江大学出版社，2012：3.; 个人分类: 思考中医|5243 次阅读|0 个评论

[转载]王克迪：科学研究方法的还原论本质: fqng1008 2018-12-31 20:21; 一、何为还原论？近现代科学特别是物理学运用许多具体的研究方法，例如实验方法、模型方法、统计与概率方法、类比方法等等，科学巨匠牛顿在构建他的引力学说中甚至还使用过历史方法。特别值得一提的是，牛顿和莱布尼兹发明了微积分，迄今为止最重要的数学分析方法，一项了不起的成就。微积分不只适用于求面积、体积和速度，它还主要用于推导出力的公式和大小随时间与空间发生的变化。力是一种自然作用，在牛顿的理论体系中，物体及其相互作用是被 “放”到时间和空间框架中的。牛顿根据人类的日常体验与直觉认识假定，空间的部分之和等于整体，由此出发推导出求解曲线包围面积的微积分公式。当牛顿运用相同的方法推算物体间相互作用力时，实际上假定了，自然作用也与时间空间关系一样，是部分之和等于整体的。其实，这样的想法和做法，并不是牛顿的原创，伽利略在对斜面上物体受力情况进行分解时，已经做出了相同的假定：合力等于各分力之和。微积分的意义远远不仅限于数学运算和帮助牛顿推导出物体的运动轨迹与引力理论，更重要的意义在于，牛顿极为成功地把它与公理化演绎理论体系结合在一起，使之成为强有力的理论分析工具。公理化体系是古希腊欧几里德的发明的一种理论形态，他把概念、公理（事实）和定理用逻辑关系整合在一起，成为一种层层推进、步步关联的理论织体，这是人类发展出的最严谨最精密的思维成果，欧几里德的《几何原本》就是这样的洋洋大观的理论体系。牛顿用自己发明的微积分方法详尽描述了物体的运动，把由此获得的运动规律与他提出的运动的公理（三定律）与若干基本物理与力学概念结合在一起，构成了一个庞大的公理化理论体系，把当时已知自然知识几乎全部囊括其中。伴随着经典物理学的成功，公理演绎体系成为科学理论的 “标准模型”，与此同时，微积分作为标准的数学分析工具也成为一种几乎无坚不摧的科学方法。人们把微积分的基本思想升华为一种哲学世界观：每一种事物都是一些更为简单的或者更为基本的东西的集合体或者组合物；世界或系统的总体运动，是其中每一个局部或元素的运动的总和。这种观点称为还原论。采用这种由确知局部或部分之数学和物理特性，再通过求和来了解整体特性的方法，就成为还原论方法。熟悉微积分推导过程、极限理论就会知道，还原论非常合乎人的直观感觉、合乎人的日常生活经验。其基本含义就是整体可以分割为多个部分，所有部分之总和等于整体。这在平面几何上是直观地正确的，在立体几何上也是完全不难想像的。这是空间方面，在时间上似乎也没有太大问题。二、科学方法本质上就是还原论方法从牛顿以降，运用还原论方法研究自然，再把获得的知识纳入公理化演绎体系加以表达，成为科学研究的 “标准操作”。不过分地说，所谓科学方法，本质上就是还原论方法；所谓科学精神，所谓实事求是精神，本质上就是科学研究中那种追求细致入微、理论与实际相互印证的精神。整个近代科学中，所有科学分支都以牛顿的力学理论为基石，用还原论方法来研究各自的对象，用公理化理论（至少是追求用这样的理论）解释自然。化学原子―分子学说、生物细胞学说甚至进化学说，能量守恒原理等等，都深深打上还原论方法的烙印。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，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。无论是哈雷彗星的发现与确认，海王星的发现，大量新基本粒子的发现认证，大爆炸学说的检验，还是各类化学药物的发明与临床验证，直至认识生命本质、遗传工程，奔月工程、地下资源开发等等，所有这些都是以科学理论为指导，在科学实践中取得成功的，而这些科学理论无不是还原论方法的成功应用。与此同时，公理演绎体系的成功则在于，人类对于自然认识的每一个事实、每一个概念和理论推演，都被纳入一个前后关联的逻辑统一体中，使得人类的关于自然的认识和思考，成为知识体系。借助公理理论体系严密的逻辑关联，还原论的另一个优点是，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。我们在观察电磁理论的创立、量子力学和相对论理论的发生时，都会对这一点印象至深。这正是还原论的力量所在。在 20世纪里，分子生物学、大爆炸宇宙学、超弦理论也都是沿着相似的路径发生的。近现代几百年科学研究实践的历史的经验证明，科学家们自觉使用的还原论方法不但已经建立起几乎全部的关于自然的知识，而且这种方法还正在继续显示出强大的生命力。它的生命力显现在它的不断创新、不断贡献给人们新知识的过程中。现在，这种生命力已经延续到了社会科学中，例如，经济学，它的一个重要目标就是吸收来自自然科学的分析工具，建立起一种公理化的理论体系。而心理学，则由于成功地引入实验方法和科学的分析手段，已经被广泛认可为合格的自然科学学科。三、还原论方法是否可以被轻易取代 20世纪中晚期，兴起了一些反对还原论方法的见解，认为这种方法已经过时，科学的前途在于使用一些尚未经过成功检验的所谓新的“科学”方法。例如，一种叫做系统论的学说，提倡一种新哲学观，系统哲学观，又叫整体观。还有一种学问，叫复杂性研究，也认为在复杂系统之中，部分之和大于整体，盖因整体之功能不能完全解析为各个部分的功能之和。二者异曲同工，对还原论观念和哲学提出批判，主张应该用整体观点看待事物，从宏观上把握事物。应该说，这些批判是部分合理的，还原论方法没有解决全部问题，科学家们不讳言这一点，反而把这当作继续努力的鞭策。世界是复杂的，是一种巨大的复杂巨系统。运用这种叫做系统观或复杂观的见解，我们的确注意到一些我们原先使用还原论没有发现的问题。例如，我们对单个原子已经比较了解，但是，当数百个原子组成一个纳米结构时，它表现出的某些理化特性却是始料未及的。还有一个著名的例子，耗散结构，讲的是在一个与外部环境交换物质与能量的系统中，会自发形成某种有序结构，它的发明人普利高津因此获得过诺贝尔奖。然而，这并不意味着，还原论方法可以轻易被新方法（如果有这样的所谓方法的话）所取代，这些新方法试图割断自己与还原论的联系，也是不成功的。实际上，经典物理学家们在处理多粒子系统问题时，早已认识到问题的复杂性。无论是研究过统计物理学的麦克斯韦、玻尔兹曼还是吉布斯，还是明确提出在微观领域因果性失效因而量子现象需要进行统计解释的玻尔，都不敢断下结论说传统的科学研究方法失效，爱因斯坦更是从不越雷池半步，对妄论科学研究方法的见解敬而远之，而冯 ·诺依曼最终还是仿照牛顿建立起量子力学的公理化理论体系。这些在不同时间、从不同侧面发动过物理学革命的大科学家都在运用还原论方法。另一方面，不仅经典科学研究的多粒子体系，包括信息论、系统论在内，甚至复杂性研究本身，以及 20世纪的所有重要研究成果，也都是循着还原论路径获得的，它们的理论推导都要使用最基本的微积分工具。这提示我们，如果要否定还原论，又要保留微积分工具，至少在策略上和行为上似乎是存在内在矛盾的。而且，从这些科学成果引申出的种种所谓新的科学研究方法和哲学意义，迄今没有带来有真正价值的新知识新见解，更没有能够做出有效的科学预言，指引人们去切实认识了解自然的努力方向。再举一个读者都熟悉的例子。计算机运用十分普遍，它包含有硬件和软件两大部分。硬件中最有代表性的是中央处理器，软件中则是操作系统。人们常用集成度来说明中央处理器的复杂程度，现在的奔腾 4代处理器集成了约数千万个元件。从还原论角度看，处理器由大量单元逻辑电路组成，这些电路其实很简单，都是由十多个元器件组成的单稳或双稳电路，经典电子电路理论早已对这些电路进行过透彻精确的分析――顺便提及，电子线路的动态分析，也需要微积分工具；另一方面，操作系统看上去是一个整体，其实是由大量功能软件整合在一起的。所有这些软件都是运用某种程序语言逐行逐句地编写出来的，就像哲学家编写著作那样。一个操作系统包含有数千万行这样的指令。在机器里，软件被翻译成源代码，再转译成机器码，也就是尽人皆知的0和1，或者说有与无。当电脑运行时，这些0与1在处理器里转化成高与低（电平），运算处理之后输出运算结果，当然这些结果是将转化成人们能够懂得的自然语言或图形的。要紧之处在于，计算机的性能，决定于机器内的每一个单元电路每一个微小的元器件，决定于每一行程序指令，没有对这些细节的透彻认识与刻意安排，没有这些细节的通力配合，计算机的运算功能无从实现。试想，如果只是从总体上对计算机做一番笼而统之的观察，说一些它是个很复杂的巨系统，包含有多少个诸如此类的功能子系统，有很强大的运算能力之类的话语，总结出它有若干种 “性质”，我们对计算机的了解究竟能增加多少？又在多大程度上能够帮助计算机科学的进步？幸运的是，上述计算机的问题对于不是科学家的我们来说更多地只是个已知世界的问题，我们大可以仰赖计算机专家的工作，而只满足于不求甚解。可是，当我们面对迄今为止仍然隐藏在未知领域中的事物时该怎么办呢？该如何入手去了解它呢？同理，我们面对更加复杂得多又变动不居的社会时，如果不仔细考察社会中的个人、家庭、人群的种种情况并得出切实的认识，不了解村舍、工厂、商店的运行机理，不理解他们为了生存和发展所付出的挣扎和努力，我们的认识又在多大程度上能够确保其科学性呢？; 个人分类: 思考中医|551 次阅读|0 个评论

基于还原论的分解之后，如何归纳和提炼？: chenhuansheng 2018-9-18 00:22; 我此前在蔡运龙等主编的《地理学方法论》中看到过源于地理学研究方法的相关论述。印象比较深刻的是归纳法与演绎法。对于还原论，印象不深。但是记得有分析，所谓分析就是分而析之，仍旧没有多大印象了。可见当时读书的收获应该不大。科学网博主王震洪的这篇博文，让我对于还原论或曰“分析”，有了比较直观的认识。所谓还原论，就从物质的组成或者问标题/矛盾的组成各方，逐一细分。大概有点像过去所谓的分解麻雀。把问题涉及到各个方面逐一加以分析分解，才可能找到问题的真正症结所在；不如此，外在的大问题不过是表象，不知道背后黑盒子例地具体内容，要解决问题根本无从下手。所以，作者认为还原论是现代科学方法论的重要支撑和出发点。我现在作农牧交错带土地利用变化的分析，目前已经做了的工作，主要就是还原、分解。但是问题来了，一个问题或者现象，被分解的过细，你可能会偏题，偏离原来的设想和问题的初衷。比如你们来要研究这片森林，因为要了解细节而深入森林之后，你对森林里面的虫子、鸟等问题发生了兴趣，而忘记自己原来的目的，不知道为什么要来了。或者会出现“不知庐山真面目，只缘身在此山中”的情况。我现已经发现了很多细节，很多具体的土地变化的具体过程和原因，都能够设想其发生的机理。但是，我如何总结、归纳，如何从宏观上描述这些变化的共同特征呢？博文提出要进一步采取“整体论”的思想，进行归纳总结。可是整体，并非细节的机械组合。我要得出的总体规律，不应该是细节的重复和堆砌。那么如何进行归纳和总结呢？王的博文里面，只是提到了基于整体论思路如何看问题。但是怎么从还原论过渡到整体论呢？没有说清楚。刚才顺便查了一些讨论地理学方法或者方法论的文章。除了笼而统之地谈论方法论、不接地气外，就谈论具体的指标和分解方法，过于具体了。看来这是一个问题。此外，王的博文中，提到中国当前的教育，空谈知识，不教发现知识的具体方法和思维过程。这确实是一个大问题。王的博文链接：http://blog.sciencenet.cn/home.php?mod=spaceuid=39702do=blogid=1135203; 个人分类: 农牧交错带|3 次阅读|0 个评论

科学研究中两种主要的思维模式: 热度 4 王震洪 2018-9-17 00:15; 科学研究中两种主要的思维模式一个是还原论，另一个是整体论。关于还原论。中国古代自然科学没有长足发展，近现代自然科学落后，一个重要原因是还原论没有成为认识世界的主要思维模式。还原论或还原主义（英语： Reductionism ），是一种思维模式，也是一种哲学思想，认为复杂的系统、事物、现象可以将其化解为各部分之组合来加以理解和描述。还原论的思想可追溯久远，但 “ 还原论 ” 却来自 1951 年美国逻辑哲学学家蒯因在《经验论的两个教条》一文。此后，还原论这一概念的内涵与外延都得到扩张。还原论方法是经典科学方法的内核，将高层的、复杂的对象分解为较低层的、简单的对象来处理；世界的本质在于简单性。现代自然科学的发展是科学工作者们自觉不自觉地利用了还原论的思维模式推动的。如，化学的发展认识到世界上的物质如岩石、土壤、生物是由有机、无机分子构成，分子又由化学元素构成，化学元素是由原子构成，原子由原子核和围绕原子核的电子构成。原子核由质子和中子构成。中子和质子都由夸克组成；电子是一种基本粒子。夸克被认为是由超弦构成。另外还有上帝粒子、中微子、轻子等。从中子和质子向下分的物质的性质研究主要是物理学研究的范畴。还原论的推动，在化学领域具有里程碑意义的研究成果是门捷列夫元素周期表（图 1 ）。图1 但是宏观的物理研究的发展也遵循还原论。如刚体（滑坡、工程体、运载工具等）运动的规律的分析。刚体运动是一个物质运动现象，这个现象由不同的过程控制或描述，包括重力、摩擦力、速度、反作用力、动能、动量、时间等亚过程或现象，这些亚过程又可细分决定它们的过程或现象。还原论的推动，牛顿力学和爱因斯坦相对论成了物理学中的里程碑。生物学领域的发展也受还原论推动。如人体由不同的功能器官如眼睛、鼻子、手、脚、心、肺等构成，这些器官又由功能细胞构成，骨细胞、肌细胞等，细胞由细胞膜、细胞质、细胞核构成，膜、质、核又由蛋白质、脂肪、核酸、糖类等构成，这些有机物又由元素构成，元素又由原子构成 ……. 。最后，生物的基本构成和土壤、岩石是类似的，归于大同（只不过生物属性发生在一定水平的组织层次上）。哲学社会科学的发展也受还原论的影响。古代人们对社会的理解都是懵懵懂懂的，社会就是社会，就是很多不同的人生活在一起有不同联系的东西。美国社会学家摩尔根对原始的印第安人社会、美国社会的研究，于 1877 年发表《古代社会》一书，提出家庭进化理论，全面阐述了人类社会从低级阶段发展到高级阶段的进化学说。马克思对社会发展从原始社会到社会主义社会的雏形也做了一定描述；之后恩格斯系统提出了人类社会由原始社会、奴隶社会、封建社会、资本主义社会、社会主义社会五个阶段不断递进发展的理论，包括这些社会的形态、结构和主要矛盾，把不同社会内部的细节和运行暴露或还原在众人面前。 1845 年，马克思在批评旧唯物主义哲学家费尔巴哈时，在《关于费尔巴哈的提纲》中提出了历史唯物主义的一系列重要思想，第一次明确提出“实践”这个哲学概念；恩格斯认为“实践”是《关于费尔巴哈的提纲》的中心主题。而“实践”就是还原论的具体行动。当你看到一个现象或一个事物，你不了解时，需主动去实践，如接触、调查、分析，把这个物质或现象进行“解剖”，最后总结出规律。而费尔巴哈的旧唯物主义“对对象、现实、感性只是从客体或者直观的形式去理解，而不是把它当作感性的人的活动，当作实践去理解，不是从主体去理解”（恩格斯）。毛泽东同志是社会实践的大师，他对当时的社会整体和形势有独到的见解，这些见解是通过实践，即调查研究和分析得来的，这个过程就是还原过程，最后写成《湖南农民运动考察报告》、《矛盾论》、《实践论》、《论持久战》等社会实践的伟大产物，在分析问题时，字里行间闪耀着还原论的光辉。尽管还原论来源于西方，但中国春秋战国时期，也有还原论思想的萌芽。易学（周易）把世界的物质归为金、木、水、火、土五类，用五类物质解释世界的本源，预测世界的变化（图 2 ），这是很直观的理论体系；先秦时期出现的二十四节气也是还原论的著名产物，把一年这个整体的季节时令变化用分解的二十四节气来定义（图 3 ）。古代中国发现金、银、铜和铁,并提炼和制造出器俱都比西方早500年以上。这些可以说是那个时代科学发展的里程碑。图2 图3 然而，还原论的思维方式在秦朝之后就被中断了。主要是诸子百家对社会的影响让位于儒学，那种追根究底的还原论思潮没有得到应有发展。儒家主要倡导礼，义，仁，智，信、恕、忠 7 个信条，采用整体论、明理和思辨的思维方式对待事物，达到人生至善。明理主要是学习（常常是背诵）使人达到知书达理，思辨讲究纯理论的思考和逻辑推导，悟出事物间辨证关系。儒学对人的塑造和国家治理具有重大意义。但是缺乏实践的重视，对客观事物规律的还原精神。这决定了西方近现代自然科学和大师牛顿、门捷列夫、爱因斯坦等没有诞生于中国。而这些大师可以说是还原论的忠实实践者。目前中国教育体系的一个重要缺陷，就是受传统的影响，在教学中知识的东西传授太多，而获得这些知识的思维方式、实践方法和历史过程，讲授得太少，学生无法得到应有的训练，养成具有对待事物无穷的还原精神或科学精神。具体表现在下列几方面： 1 ）教材编写从小学到大学，主要讲授和学习科学知识、知识间的关系，而这些知识在历史中的创新过程、实践过程没有讲述，为了应付考试，常常为学生增加知识的参考资料，难于调动学生长期的学习兴趣； 2 ）从小学到中学、大学，没有培养学生科学思维方式的教材、读物，而科学思维和精神直到博士研究生阶段才开始培养，如自然辩证法课程，甚至有的学校根本不培养，研究生阶段对养成科学思维和精神已经有点晚； 3 ）在大学，一些比较庞杂的通识课程较多，占用时间，而与专业有关的思维方法课程、调动学生积极性的本专业发展史课程，如本专业科学家提出理论、建立公式、重要发现的创新史没有设立。关于整体论。整体论也称 “ 克分子论 ” ，是 E.C. 托尔曼划分的一种行为理论。指研究整体行为的理论。把行为作为一个整体而不是把行为分解为各种构成元素进行研究。如研究 “ 走 ” 这一行为时，不是分别研究腿部各块肌肉的运动，而是把这些肌肉运动看成是相互协调一致的完整行为来研究。与之相对立的理论是还原论。整体论对科学贡献，主要体现在还原论思想为指导探索得到的零散资料，用系统的、整体的思想来看待，通过总结和归纳，掌握整体的特性和规律。但是科学的发展更重要的是还原论，只有不断的对客观事物现象的还原，才可能有素材进行归纳。科学大师钱学森提出系统工程理论，对“两弹一星”科学工程的系统管理，就是一种成功的整体论实践。在日常工作中，去开展一些调查工作，结束之后，需要写个总结，这个总结就是整体论思维的体现,去调查就是还原论的体现。从群众中来,到群众中去的的工作作风,理论到实践,实践到理论的学风，就是还原论走向整体论的具体方式。整体论是中国人最擅长的三个主要思维方式之一（其他两个是辨证思维和直觉思维）。中国主要思想家老子、孔子、王阳明等，对待事物和社会，其思维方式主要是整体论、辨证思维和直觉思维。如《道德经》对客观世界和社会的认识，是从整体的观点来阐释的。孔子教书育人，是通过上述 7 个信条的整体培养来实现的。王阳明的心学通过思考、观察、交流，参透整体的人和事，并没有通过实验心理学，认识心理的不同变化。中医的发展也是遵从整体论的思维模式。中医理论体系形成影响较大的理论有：气一元论、阴阳学说、五行学说、经络学（图 4 ）。这些学说都是长期对人体的整体观察、治疗、总结的基础上建立的。如号脉、面色、身体表现、饮食等了解人体，并给药。没有还原论思想支持下建立的解剖医学，认识身体的结构；通过实验医学的检测结果，认识病因。中医常常被人诟病不是科学，主要是古代没有还原论指导下的微观实证研究，主要是治病过程中的经验总结。图4; 个人分类: 作品|1405 次阅读|11 个评论

医学分科越来越细，源于“还原论”的思路: 热度 5 rongqiaohe 2018-9-2 13:27; 当代医学基本上沿着“还原论”的思想方法在不断发展。“还原论”者认为，生命现象及其动态过程，可以还原成为物理化学的分子运动过程。因此，随着人类社会的发展，科学技术向着两个方向深入，一方面走向更加宏观的宇宙空间，另一方面深入到更加微观的微观世界。生物医学的发展，走向了细胞、基因、蛋白分子，甚至化学小分子的层次。因此，在医学的不断发展中，必然造成分科越来越细。这也是遵循还原论思想的基本结果。医学分科越来越细，当然影响到了临床医学及其应用领域，也影响到了病人看病（见参考文献 1-4 ）。最近，我去某医院看病，先挂了一个普通外科号。医生：“号挂错了，应该去看看内分泌科（内分泌科又分了好多科）。”我挂号之后，去了内分泌科。医生：“你挂的号不合适，应该去皮肤科。”我挂号又去了皮肤科（我性格还可以，按医生的指示办事即可） …… 其实，我这几趟还不算什么。我的一位朋友，去某医院看病，他只知道应该看内科。到了医院去挂号，挂号室拿出内科的可以挂号的科室。我的朋友顿时傻了眼，现在三甲医院的内科，分科太多，病人看病，很难一次选择正确的科室！他问：“我应该挂哪个科啊？” 挂号室向他展示内科下面分的各个科室：“你看看吧。” 他：“这么多科室，我怎么知道啊！” 挂号室：“你事先应该了解清楚再挂号。” 他：“我事先怎么理解情况？” 挂号室：“这样吧，你先说说你身体哪里不好，我再根据你的情况，给你推荐一个科室试一试，如果不对，再换号。” …… 其实，挂号难以一次性准确的事情，并不能责怪医院。这是现代医学遵循“还原论”理论体系的结果。这就造成医学，必将分工更细。在这里开一个玩笑，未来的西医会不会以某一个基因分科，比如胰岛素科、生长激素科、雌激素科、甲状旁腺激素科、前列腺素科、抗体科、 T 细胞因子科 …… 人类共有两万多个基因，到一家医院看病，病人将看到医院有成百上千个科室。挂号将成为一个难题。有人说：“没有关系，病人到医院，首先交钱测定基因组、转录组、蛋白质组学，然后再看挂那个科室的号。” 我们知道，当你测定出转录组和蛋白质组学结果的时候，才发现，上调基因几百个，下调基因几百个。如果在这几百个分子中，选择挂那个科室的号，就会成为一个更大的难题。当今生物医学的“还原论”思路，还能走多远？参考文献樊代明院士：医院分科太细，看病需要整合 http://www.sohu.com/a/118107636_128505 大医院科室分太细病患分不清应该挂哪科 http://sh.qq.com/a/20160219/012183.htm 大医院科室分太细病患分不清应该挂哪科 http://sh.eastday.com/m/20160219/u1a9224142.html 这些病容易挂错号 http://health.people.com.cn/n1/2016/0831/c21471-28679591.html; 个人分类: 评论|6651 次阅读|10 个评论

纳博科夫：富贵贫穷无碍一生痴迷蝴蝶: 热度 8 kexueren07 2016-8-24 12:03; 一部《洛丽塔》让俄裔美籍作家弗拉基米尔•纳博科夫在全球享有盛名，可很少有人知道，纳博科夫一生并不以创作小说为最热衷之事，痴迷于捕捉蝴蝶的他，在鳞翅目上取得成就的渴望大于文学。在近日由上海交大出版社主办的“纳博科夫的蝴蝶：博物学文化丛书出版研讨会”上，来自文学、博物学、博物馆学和出版领域的研究者与从业人员集聚一堂，分享讨论纳博科夫的博物学爱好留给后世的精神财富，以及博物学在今天中国的发展现状与困境。纳博科夫的双 L 人生纳博科夫于 1899 年 4 月 23 日生于俄国圣彼得堡声名煊赫的贵族世家，他父亲是俄国立宪民主党的创始人之一，被推举进入俄国立法机关，同时还是一位蝴蝶收藏家。纳博科夫对蝴蝶的兴趣也许是受到父亲的影响。他的母亲喜欢蘑菇，常常手把手地领着童年的纳博科夫在深林中捕蝶、采蘑菇，并教他如何将捕捉到的蝴蝶展翅制成标本。标本收藏需要大量精力和金钱，在当时也是一项时髦的贵族爱好。但纳博科夫的贵族生活并没有持续多久， 1917 年二月革命后，他们举家逃往克里米亚，开始在欧洲的流亡，由克里米亚到英国剑桥，由剑桥又到德国。之后，因纳粹德国的压迫，他又流亡到美国。这一过程中，纳博科夫家财尽失，在美国一所学校兼职教授俄罗斯文学。但即使是在这段困难的时光里，他依然利用一切可能的时间去观察蝴蝶。 1941 年到 1948 年，纳博科夫全身心投入到蝴蝶研究中，每天在显微镜下工作达 14 个小时。那几年他在蝴蝶研究上获得了许多成就：发表多篇学术论文、利用生殖器解剖的方法为南美眼蝴蝶进行了系统分类、发现并命名了许多眼灰蝶，其于 1945 年根据博物学层面的研究提出的一个大胆假设——南美洲的那些眼灰蝶是从亚洲穿过白令海峡过去的，在半个多世纪后得到了还原科学的证明。 2011 年 1 月 25 日的《纽约时报》报道标题称：“纳博科夫关于蝴蝶演化的理论得证。” 《洛丽塔》中关于美国郊野风光和汽车旅馆的描写，正是来自纳博科夫捕捉蝴蝶沿途的见闻。他在小说后记中写道：“我和我太太每年夏天都会外出捕捉蝴蝶……在俄勒冈州的阿什兰市，夜间或阴天能看到蝴蝶在飞舞，而我正是看到这种蝴蝶才获得了《洛丽塔》的创作灵感。” 《博物文化丛书》主编、北京大学教授刘华杰将这称为“纳博科夫的双 L 人生”。其中，第一个 L 代表文学（ Literature ），第二个 L 代表鳞翅目昆虫学（ Lepidoptera ）。能同时涉足截然不同又具有很强专业性的两个领域，这是纳博科夫的独特魅力。在蝴蝶研究者纳博科夫和著名小说家纳博科夫之间，是否存在一座看不见的桥梁？也许，《纳博科夫的蝴蝶》一书序言中引用的主人公自己的话——“在高雅艺术和纯粹科学中，细节就是一切。”“我认为，艺术品是两种东西的结合：诗歌之精确性和纯粹科学之激情。”“没有幻想就没有科学，没有事实就没有艺术！”——已经最好地揭示了科学与艺术之间的隐秘关联。要准确呈现身兼伟大文学家和卓有建树的鳞翅目分类学家纳博科夫的世界，绝非易事。或许也正因此，《纳博科夫的蝴蝶》由两位作者共同完成。第一作者库尔特·约翰逊是一位鳞翅目分类学、系统演化和生态学方面的专家，第二作者史蒂夫·科茨是《纽约时报》记者。他们在这本书上下了很大心血， 2000 年，《纳博科夫的蝴蝶》登上《波士顿邮报》十大科学类畅销书榜。纳氏所秉承的博物学传统刘华杰介绍说，博物学涉及生态学、保护生物学、科学史、生活史、文化史、环境史、文明论、科学哲学和科学社会学。人类今天所处的世界实际上包含两个世界：伽利略以来数学化的科学世界(M)和前科学的生活世界(L)。近代自然科学所描述的客观主义的世界（M）是理念化的、人造的、第二位的，而生活世界（L）才是第一位的、唯一的“万有的统一体”，是实际被直觉到、经验到和可被经验到的世界。在历史上的“地球年龄案”中，还并不知道太阳内有核反应的达尔文、赖尔、赫胥黎等博物学家，正是通过直接观察和宏观思考估计出地球的年龄，从而战胜了强调通过物理定律和炽热物体冷却过程推导计算出地球年龄的数理派代表人物开尔文。今天人们所意识到的“科学危机”不仅仅表现为M世界对于L世界的背离，更重要的是M世界的方法、结论试图在“下行”过程中再次应用于L世界时，歪曲了现实，违背了主体的意愿。复兴博物学就是要着眼百姓的“生活世界”而不只是“科学世界”，全方位、大尺度地看待和思考问题。“ 艺术与科学，本来都是 ‘ 无用 ’ 的，为无用的事情劳神费力，是需要判断力和智慧的。” 刘华杰认为，这之中，非功利的贵族精神是一个重要的支撑点。纳博科夫一生无论富贵还是贫穷，都保持了一种来自家教的贵族气质，纯粹地迷恋文学和蝴蝶并坚持高标准，从来没有动摇过。甚至当他义务帮博物馆打工时，看到博物馆中蝴蝶的摆放、分类乱七八糟，还自愿帮人家干活，不计报酬。对此，《纳博科夫的蝴蝶》译者之一、对鳞翅目颇有研究的北京自然向导科普传播中心研发主管丁亮深有同感。“纳博科夫不是想成为一个科学家，他在大英博物馆、哈佛大学比较动物博物馆、美国自然历史博物馆都工作过，他也不是想在这些极好的地区买个房子，或者再买一个留给儿子。他想搞清楚的，只是那些蝴蝶到底是什么、它们之间有什么样的关系、它们的起源是什么、它们演化的路径到底是怎么样的、它们来自哪里所去何方……”丁亮认为，这就是纳博科夫所秉承的西方博物学传统，和科学、技术无关，但一切西方的当代文明和科学体系可以说都是建立在博物的基础上，当然博物发展之前，还有苏格拉底等人的思考和经验。在丁亮看来，博物可以分为两个层次，精神和情感的；形式和方法的。这个情感不是自然反馈给我们人类的情感，而是面对自然生灵，所自发产生的持续的兴趣、了解的冲动、无私的热爱和严肃的态度。这种博物的思维和情感，是中国文化中缺失的一块内容。现在普遍的情况是：人们去爬山是因为专家说山上的负氧离子延年益寿，而不是真的想去看看植物生长，看看鸟、兽、鱼、虫的生活。今年 6 月，丁亮带着几个学生去滇西高黎贡山做课程考察，受厄尔尼诺影响，今年高黎贡的雨季几乎 24 小时不间断地完全泡在滂沱大雨中。在一个雨落得稍小的清晨，浓雾茵漫，丁亮突然听见对面山头终于传来长臂猿遥远又高亢的鸣叫声，队伍便以最快的速度奔向那声音，在没有任何小径的原始密林深处陡峭的泥坡和深谷中苦苦追踪这片山林唯一幸存的一家东白眉长臂猿。当终于在一棵参天巨木下仰望到这一家四口的身影时，几个来自大城市的从没吃过苦的学生们，每一个人都已不顾浑身湿透的泥水和被树枝竹刺山石划破淌血的伤口，不顾迎面飘洒的雨雾，抬头目不转睛地盯着它们，跟随着它们的转移移动着自己的脚步……“长臂猿终身一夫一妻或一夫二妻，幼猿 6 岁才离家，每天清晨的集体鸣叫是一种数万年形成的行为模式，以此确定其他家族的方位，划定家族范围，年轻离家的独猿也好以此选择爱侣组成新家，这才有了李白的名句‘两岸猿声啼不住’。当头顶高亢的鸣叫又如泣如诉地唱响时，永无回应依旧嘹亮悲壮地响彻整片山谷，和着山风浓雾冷雨，我早已满面泪流。紧紧盯着时隐时现的长臂猿那明亮的眼神，这才是博物的本质力量，这才是博物的情感生成。”研讨会上，丁亮动情地说。中国文化中的博物学方法和情感有待培养在中国，人们对于一项工作往往首先会问“有什么用？”，这与博物学真正痴迷于对象的精神分道扬镳。丁亮有一位朋友是享誉全球的著名科学家——美国自然博物馆无脊椎动物馆馆长杰尔姆·罗森，今年大概 86 岁了。他 83 岁来中国的时候，拒绝丁亮的帮助，自己拎着很沉的显微镜爬上北京一座 400 米的山头，和丁亮一起趴在地上研究蜜蜂。回美国后，年迈的他又亲自撰写论文。杰尔姆每年都要组织世界范围内的青年或学者在美国西部荒漠的野外科考站中学习、交流、研究蜜蜂的分类和行为生态，邀请全世界最著名的科学家去给青年们讲课带队。这些大教授和大学者，都是自愿自费去给全世界对蜜蜂有认知兴趣的小青年授课的。其间没有人大谈项目经费，没有人讨论职称论文、 DNA ，只有大家对自己严谨卓越的物种分类学识与能力的自豪和精彩绝伦的野外经历。 “美国的数百种蜜蜂，他们基本全搞定了，不仅是分类学，还包括行为学、生态学。这些工作都是这些博物学家和科学家自己做的，他们研究蜜蜂只是因为喜爱，但被美国农业部和一些生物公司利用，建立了覆盖全美的农业作物传粉检测网络，驯化了多种野生蜜蜂提高农业生产效率。”据丁亮介绍，我国蜜蜂有记录的共 200 余种，其中错误约为 10% ，但实际种类预计接近 600 种，它们中绝大多数的生活奥秘不为人所了解。我国农业部也在推动蜜蜂授粉与绿色防控技术集成和应用项目，在全国大范围大规模推广传粉蜜蜂示范区，但是，传粉全部使用的是国外的蜂种源，早已造成了大面积的物种入侵悲剧。而在美国，即便是东部的蜜蜂物种也不能在西部农业区使用。此外，关于方法，丁亮指出，现在提到中国古代的博物，很多人会提《尔雅》。“但你拿着《尔雅》去到自然界中，能鉴定出任何一种动物植物吗？中国的文化体系里治国平天下之前要格物致知，却长期没有教材，只好用《尔雅》。这一用就会出事：学生面对自然狂妄自大，自然变成了知识，变成了安身立命的工具。”丁亮认为，这与真正的“博物”相去甚远。六十年代的“人定胜天”、八十年代有知识分子上书邓小平要求削平喜马拉雅山，让青藏高原变成良田万亩……这些想法都不是平地起高楼，现在也很可能只是暂时蛰伏起来了，因为文化思维和文化本质还没有真正发生反思并愿意来作出改变。“李时珍很伟大，但他只是为了知道哪些草吃了能救命。现在中医对药植的争论从未间断，仅《本草纲目》上的金银花，就对应植物学中的 18 个物种。”丁亮说，相比之下，纳博科夫的研究是脚踏实地、成果斐然的。他自己现在投身中小学的博物教育和自然教育，希望通过努力探索，会有基于文化内部的种子生根发芽。; 4167 次阅读|7 个评论

还原论对生态学研究的当代影响: liji19760501 2013-9-29 19:38; （全文刊发于《自然辩证法研究》2012年第3期，全文转载于《人大复印（科学技术哲学）2012年第9期）还原论对生态学研究的当代影响李际（中国科学院研究生院人文学院，北京 100049 ）摘要：通过文献分析发现：国内外还原论与反还原论在当今生态学研究中的争鸣尚无定论。生态学研究中的还原论争鸣涉及了本体论、认识论和方法论三个层面，尤其是在某些理论中存在三个层面的还原论立场相悖的情况；生态学研究中的还原论思想存在强还原与弱还原、还原论与反还原论的争鸣；当前的研究成果大多主要针对其中一个层面或某个具体的科学问题，缺乏全面、系统、深入的研究且无论在生态学的具体研究还是在生态学哲学的具体研究中，经常表现出对于具体问题认识上的差异与错误诠释，存在“秘密的还原论”。关键词：还原论；生态学；生态学哲学；整体论；系统根据《科学》（SCIENCE）的亚太主编斯通（Richard Stone）（2010）的报告，生物学是当代自然科学的热点学科之一，而生态学又是在全部生物科学论文数量中占有最多数量的子学科。图1 SCIENCE刊发的生物科学论文数量占全部论文数量的比重（斯通，2010）图2 2008年度SCIENCE发表生物学论文数量的子学科分布（斯通，2010）在被看作是反还原论学科的生态学的当前研究中，还原论也有重要的影响，布里甘迪特（2010）以理论还原为例，指出“最近…还原论引起了解释综合的哲学争论” ，“生态学经常被看作是真正的整体论科学，因为它处理有机体与环境的相互关系。但是整体论和还原论是极端相关的，并总是在组织的一些给定水平上有关系” ,P.139 。 1 文献检索情况 2011年1月6日，对中国知网的中文学术数据库进行检索，结果为：1、以“生态学”和“还原论”作为组合检索词，中文期刊数据库主题检索结果为33篇；2、以“生态”和“还原论”作为组合检索词，中文期刊数据库主题检索结果为74篇。2011年1月8日，对国际学术期刊全文数据库（WEB OF KNOWLEDGE）进行检索，结果为：以“ecology”和”reductionism”为组合检索词主题检索出86篇。同日，国际过刊全文数据库（JASTOR）检索结果为：以”ecology”+“reductionism”为组合检索词标题（title）检索出6篇；以”ecology”+“reductionism”为组合检索词摘要（abstract）检索出5篇。2011年1月9日，国家图书馆联机公共目录查询系统全库检索结果为：以生态”和“还原论”或以”ecology”和”reductionism”为组合检索词全字段检索结果为0；以“还原论”为检索词检索中文及特藏数据库全字段结果为8部，逐一查阅后，直接相关专著仅1部——“(美)斯蒂芬·罗思曼(Stephen Rothman)著，李创同，王策译.还原论的局限：来自活细胞的训诫 .上海：上海译文出版社, 2006”；以“reductionism”为检索词检索外文文献总库全字段结果为85部，逐一查阅后，直接相关专著仅4部，分别是：1、“ David R. Keller, Frank B. Golley. The Philosophy of Ecology FromScience to Synthesis.Athens: University of Georgia Press, 2000 ”（《从科学走向综合的生态学哲学》）；2、“ Rick C. Looijen. Holism and Reductionism in Biology and Ecology: TheMutual Dependence of Higher and Lower Level Research Programmes. Dordrecht,Boston : Kluwer AcademicPublishers, 2000 ”（《生物学和生态学中的整体论与还原论：较高和较低水平的研究纲领的相互依赖性》）；3、“ PaulHoyningen-Huene, Franz M. Wuketits. Reductionism and Systems Theory in The LifeSciences: Some Problems and Perspectives . Dordrecht, Boston : Kluwer AcademicPublishers, 1989 ”（《生命科学中的还原论和系统论：一些问题和观点》）；4、“ International Association forCultural Freedom (Ford Foundation). Beyond reductionism: New Perspectives inthe Life Sciences, Alpbach symposium, 1968. London : Hutchinson Co.(Pub.) Ltd., 1969 ”（《超越还原论：生命科学新视野》）。从题名看，前两本是与本研究直接相关的英文专著。同日，在World Cat（http://www.worldcat.org）中文检索结果为0；以“ecology”和“reductionism”为组合检索词关键词检出43部，剔除重复记录和非直接相关著作后仅为2部，仍为“ The Philosophy of EcologyFrom Science to Synthesis ”、“ Holism and Reductionism in Biology and Ecology: The Mutual Dependenceof Higher and Lower Level Research Programmes ”。 2 还原论对生态学哲学影响的概貌与哲学分类辛勃洛夫（Danil Simberloff）（1980）在受到关注 ,P.17 ,P.28 的《生态学的范式演替：从本质论到唯物论以及概率论》中认为不确定性颠覆了传统生态学研究范式而主张树立概率论的新范式。这种范式认为生态系统的系统表现是由生境中的各个生物因素发生与发育的随机概率的组合所确定的。鉴于克莱蒙兹和唐斯利的理论已经被普遍认为是生态学中的反还原论的典范，以辛勃洛夫为代表的随机论的统计学研究范式就被相应的看作为还原论的代表。他的研究实则是对上世纪三十年代前后的一场关于还原论的生态学论战的延续与发展。在那场论战中，克莱蒙兹（Clements）的群落顶级理论与格里森（Gleason）的个体交往理论分别被看作是反还原论和还原论的典型代表。辛勃洛夫自认为发展出了第三条进路，但他的观点具有认识论上的理论还原（用数学统计学理论还原生态学理论）和方法论层面的还原（用统计方法还原生态学的生理学方法）。虽然辛勃洛夫把自己的概率论看作是不同于克莱蒙兹的本质论和格里森的唯物论的新思路，实则还是发展出了不同格里森的新的认识论与方法论层面的还原论思想。更深入的分析可看出，至少在本体论层面上，辛勃洛夫的思想同时具有还原论与反还原论。他把群落发育的生态过程看成是所有个体的生态过程的统计概率，具有反构成还原的反还原论特征；而把群落发育的生态过程的属性（如竞争或协作，适应或选择）看成单个个体的生态过程的属性加和又内涵了本体论的属性还原。同时，虽然克莱蒙兹把特定时空中的演替作为系统发育看待而具有本体论的反属性还原的倾向（即群落的属性不可还原为单一个体的属性，因而必须进行系统研究），但他在植物群落发育和个体发育之间建立了相似的关联（他把植物群落看成是“超级有机体”）。这反映了本体论上的构成还原（把植物群落看成与个体具有同构性）和认识论上的理论还原（把群落发育理论还原为个体发育理论）与方法论上的还原（采用个体发生学的研究方法）。可见，尽管生态学被看作是具有后现代性与系统性色彩的学科，但在其中的各种概念和理论中潜藏的还原论思想并非一望即知，而是非常交织和复杂的。生态学研究中的还原论的上述特点在国外期刊（“Oikos”）（1988）对生态学研究中的还原论组织的专题研讨中体现的更加集中。在1988年的53卷（第二期），Oikos以刊发了以生态学研究中的还原论为主题的5篇研究性论文。瑞德菲尔德（ Garth W.Redfield ）的“ Holism and Reductionism in Community Ecology ”（《群落生态学中的整体论和还原论》）调查了27位生态学家的看法，大部分受调查者在认识论和方法论上倾向还原论并承认还原论的影响有愈来愈大的趋势。弗莱那根（Patrick W. Flanagan）的“ Holism and Reductionism inMicrobial Ecology ”（《微生物生态学中的整体论和还原论》）从自身对冻原微生物生态的研究指出生态系统中同时还原论与反还原论，并对特定尺度的生态研究中的还原论不自觉的进行了哲学区分——既把整个冻原微生物生态系统还原为低水平的具体的微生物种群和群落（即本体论层面的构成还原），又把所有微生物的呼吸现象看作系统的生命现象进行研究（即属性还原）。小李迪克尔（ William Z.Lidicker, Jr. ）的、“ TheSynergistic Effects of Reductionist and Holistic Approaches in Animal Ecology ”（《动物生态学中还原论与整体论进路的协同效果》）根据自身生态学研究经验肯定了还原论的合理性，认为“最成功的生态学分析必须包括还原论…；它们是综合的”。他认为生态学还原论争议的原因分别是坚持还原论与反还原论二分、还原论已在对自然界理解方面取得巨大成功、普遍认为在健康发展的学科中不应存在两种进路并存情况。威尔特（Richard G. Wiegert）的“ Holism and Reductionism inEcology: Hypotheses, Scale and Systems Models ”（《生态学中的整体论与还原论：假说、尺度和系统模型》）对27位生态学家调查后认为“在给定机制的应用范围中存在一些严峻的，但无疑是现实和可测量的约束条件”，“可能引发比初始的观察更为大的尺度（反还原论）或可能需要被观察系统的子系统（还原论）的研究”，主张对特定尺度内的特定生态现象采用合适的方法论。威尔逊（David Sloan Wilson）的“ Holism and Reductionism inEvolutionary Ecology ”（《演化生态学中的整体论和还原论》）探讨了演化生态学中的还原论。他的观点可以概括为生态现象的不同组织水平之间是否存在本体论的构成还原（他称之为“机械整体论”）；生态学研究在认识论层面除了提供描述性解释（他称之为“描述性整体论”）外，是否还能提供因果解释且具有理论的预测性；对高水平的生态现象的解释能否理论还原为认识论层面的低水平的生理-化学的功能解释（他称之为“形而上学的整体论”）。辛勃洛夫的研究较为全面、直接的反映了还原论在生态学哲学中的影响。瑞德菲尔德、小李迪克尔和弗莱那根看法并不一致。威尔特的研究成果实质上主张了温和还原论；威尔逊的理论研究将还原论在生态学研究中的焦点争鸣进行了哲学视野的转译，实际上指明了这种争鸣在本体论涉及到构成还原、在方法论上关涉理论还原的可能性以及不同的解释还原的可能性与合理性。从哲学角度看，上述研究直接或间接涉及到本体论、认识论和方法论，具体是本体论层面的构成还原和属性还原、认识论层面的理论还原（包括学科间的理论还原和学科内的解释还原与统一理论可能性）、方法论层面的还原方法。 3 还原论对生态学哲学的本体论研究的影响 3.1 对本体论中的构成还原研究的影响对处于不同水平的生态对象之间是否在本体论层面上存在构成还原（即高水平的生态对象是否可以还原为低水平的生态组成部分）是存有争议的。韩博平（1994）支持还原论的合理存在，认为“生态学研究中的整体论存在基本的困难，即在不需要反还原就能理解的场合没有必要引入反还原概念，反之，任何可能的还原论应用都意味着高层次组织行为都可以由较低层次的特性来解释” 。韩博平维护了本体论层面的还原论在生态学研究中的合理性，主张将高水平的生态现象可能存在低水平的构成还原。同时，他把属性还原（高水平的行为可由低水平的特性解释）纳入了本体论的还原论的问题域内。吴畏（1997）不承认还原论，他回顾了美国国家科学委员会1990年提出的生态学定义，认为生态学是一门反还原的学科。按照这一理解，生态系统的系统性决定了生态系统不能还原为较低水平的生态组成部分，比如群落或种群。韩德信（2005）批判了还原论，认为本体论还原论是与主体性思维、主客二分的对象性思维和本质主义思维相联系的。顾磊，江晓霞，陈智华（2005）强调了景观（landscape）生态研究趋势是生态系统性与空间异质性。按照他们的论述，可以推出生态的系统性不仅决定了景观内部不能进行向下的构成还原，空间异质性更是决定了在不同景观之间也不能直接进行比较，即每一个景观都是相对独立的系统。石洪华，高猛，丁德文，李自珍（2007）用海洋生态动力学对反构成还原给予了科学辩护。按照这一认识，因为营养物质循环是在这个海洋内展开的，海洋生态系统只能作为一个统一系统进行研究，而不能通过构成还原的进路简化为群落或种群研究的集合，突出了生态系统中非生物因素的作用，对反构成还原的给予了科学方面的辩护。张薪（2008）回顾了上世纪生态学研究中的代表性模型，认为存在五代不同的模型，证明了生态学研究趋向研究最高水平的生态系统 ,P.9 ，即反对构成还原。按照张薪的认识，生态学研究不仅没有趋向于向下的构成还原，而是越来越趋向于更高水平的生态对象。系统生态学奠基者尤金·奥多姆（Eugene P. Odum）（1992）提出了生态学中最基本的20个概念，第一个概念就是“生态系统是一个热力学开放的远离平衡态的系统” 。按照奥多姆的观点，可以认为生态进程是基于控制论的系统行为的演化过程，这种过程具有系统特征，自然不能还原为低水平的生态组成部分的生态进程，体现了反还原论的立场。菲斯科（Daniel A. Fiscus）（2002）探究了系统生态学基本原理，认为“革新的系统生态学家试图把有机体看作是非常紧密集成的生态系统” 。他赋予不同水平的生态对象以同构性与同质性，因此生态系统与个体可能具有同一性。因此，他观点看上去是反还原论的，但实则是不自觉的为本体论的构成还原洞开了理论通道。希萨斯和斯达默（Dimitrios Schizas, George Stamou）（2007）也讨论了系统生态学原理，明确指出系统生态学把物理粒子累积组成的物理结构和物质-能量交互变化看成生态系统的科学内涵是还原论观点。他们认为奥多姆的系统生态学把作为系统的、高水平的生态系统还原为低水平的能量的库存、通量和转换，并进而批判系统生态学并不是真正的反还原论的，而是“超还原论的”（hypereductionist）进路。他们还把原因归结为认识论层面的物理与化学的学科间理论还原的影响。韦恩斯（John A. Wiens）（1992）讨论了宏生态学（Macroecology）原理，认为生态学研究现状趋势是“已经从描述性和经常定性的学科向日益增长的定量、假说-演绎和经验学科变化”，并引发了“还原论黑洞的幽灵” 。尼科尔森和麦金托什（MalcolmNicolson, Robert P. McIntosh, M. Nicholson）（2002）对生态学研究中的还原论进行述评。他赞同“生态系统研究的挑战是在关注复杂系统中的组成部分的解释结果（还原论观点）的渴望以及在理解一个功能完整的系统中的组成部分如何一起工作（反还原论观点）的渴望之间的平衡” 。他们认为格里森强调生物间随机交往的个体论是承认生物间存在交互关系，因而与克莱蒙兹、唐斯利（Tansley）等一般被认为是反还原论的生态学家观点一致。这种观点与一般把三人的理论进行二分的主流认识是相左的，他们的研究把生态学研究的本体论层面的还原论争鸣引向了更为深刻的水平。他们实则强调了生态对象之间的系统关系而支持了以控制论为科学理论基石的本体论的反还原论，更重要的是，他们的成果在传统看作是还原论和反还原论各自不同的理论间建立了正面的关联，体现了生态学中还原论争鸣的复杂。 3.2 对本体论中的属性还原的影响本体论层面的属性还原研究也体现了百家争鸣局面。张本祥,颜泽贤（2005）探讨了属性还原的可能性。他们认为属性还原的讨论既涉及结构层面（空间）上，也可存在于演化层面（时间）上。研究新意在于提出即使在同一水平（系统层面）上的生态过程也会在时间上涉及生态的演化而出现新的属性。吕勒和培曼（CraigLoehle, Joseph H. K. Pechmann ）（1988）研究了系统生态学和演化论的关系。从文中论述可推论两者联系就是属性还原。按照他们的观点，生态系统的稳定性是生态系统的外部属性，这种外部属性是通过系统演化实现的，关键问题是稳定性是涌现的还是集合的属性。贝尔甘迪和布兰丁（Bergandi.D, Blandin. P.）（1998）对生态系统生态学和景观生态学中的还原论论战进行了述评，他们的观点与吕勒和培曼的观点恰好是截然相反的。他们以关于涌现的讨论为例，例举了支持和反对属性还原的两派观点。他们认为争论的焦点是是不是“涌现属性可还原为纯粹的额外或‘集合的’属性” ，并进而提出如果高水平的涌现属性的确存在，而又不能还原为低水平的属性，则这种涌现属性是否可以看成非内在的属性的问题。路易（Rick C.Looijen）（2000）在对生态学中的还原论研究时，把生态学中的还原论分为强的还原论、强的反还原论和温和的还原论三种，温和的还原论者认为处于不同水平的群落和生态系统各自具有独特的属性。菲斯科（2002）在探讨系统生态学原理时论及了属性还原。他认为生态系统只有三个属性：1、合成者-分解者的集成；2、可再生和循环的能量物质过程；3、持续繁殖和开放的演化。可以推论菲斯科赞同属性还原。 4 还原论对生态学哲学的认识论研究的影响 4.1 对认识论中的学科间理论还原的影响在学科间的理论还原争鸣中，韩博平（1994）对生态自平衡理论（即“内稳态”）发展简史论述，认为“随着控制论的发展，生理学已采用控制模型和信息论来描述有机体自平衡机制，这些成果对种群和群落生态学产生了巨大影响” 。刘易斯（Louis J.）（1991）对当前植物生理学现状进行概述。他认为生物物理和化学对生理学进行了理论还原，生态学家在学习阶段就被赋予这些观念并在稍后自觉或不自觉的贯彻了这种哲学思想，还对本体论认识产生了反馈影响。贝尔甘迪和布兰丁（Bergandi. D, Blandin. P.）（1998）指出生态学中的还原论争鸣核心是物理和化学的法则是否可以解释生态现象。路易以克莱蒙兹的顶级理论作为分析的具体的科学理论，对生态学中的强理论还原进行了述评。他认为强理论还原把自我调节看作是高水平的生态对象（如，生态系统、群落）和低水平的生态对象（如生物个体）之间都共同都具有属性，而这种属性可用内稳态的理论进行解释，因而可对生态学理论进行生理学还原，即把群落水平的生态学理论还原为个体水平的生理学理论。凯林顿（Emily Carrington）（2002）对一种蓝色贻贝（Mytilus Edulis）进行了生理生态学研究，认为生理生态学是“对有机体如何与物理环境交互作用以及如何在交互作用中影响他们的分布和丰度的研究…生理生态学依赖于有机体和环境的动量、热量和物质的转换” 。都（Hessen, DO）（2004）分析了生态系统的理论还原。他认为存在两种研究传统：林德曼（Lindemann）开创的“自下而上的能量和物质通量的图景”的较早传统与“从顶部捕食者开始的‘瀑布’效应（自上而下），且直接的捕食者-猎物交互作用成为理解食物网中能量流和群落结构的中心工具”的新传统。他不自觉的区分了理论还原的强弱。巴拉邦和戈兰（ Alexandru T.Balaban , Douglas J. Klein ）（2006）研究了化学与生物学（自然也包括生态学）的关系，认为“化学是全部科学的中心并且被用于生物学，物理，医学和环境现象的研究” 。 4.2 对学科内的解释还原研究的影响在学科内的解释还原争鸣中，葛永林（2008）介绍了奥多姆的能值理论的科学思想，可以看出能值理论采取了功能解释（how）的解释还原。凯迪（1992）论证生态学研究中的综合（integration）解释的合理性。他认为因果（why）的解释还原和功能的解释还原都是可取的，不存在普遍的解释还原，体现了温和的还原论思想。斯哈特、小顿宁和瓦萨（Robert K. Swihart, John B. Dunning Jr., Peter M. Waser）（2002）通过对生态学文献中术语的出现和消失周期统计，对描述性解释（what）、功能解释和因果解释的三种解释还原进路进行述评，主张更多采纳功能解释和因果解释。布里甘迪特（ Ingo Brigandt ）（2010）认为还原论和非反还原论都有一定的合理性，不应非此即彼的只采纳其中的某一种，而应该采取多元的解释进路。他的观点实质上是对还原论与反还原论的调和，体现了温和还原论的思路。 4.3 对学科内的统一理论/法则研究的影响在学科内的统一理论是否可能的争鸣中，彭光华、孙振钧和吴文良（2007）明确指出生态学研究就是研究生态学的“明确法则和动力学原因” 。法则是对理论的归纳，是更为概括和抽象的认识，他们认为生态学存在明确的法则即暗示他们认为存在比理论更为归纳的理论认识基础，把生态学存在一般性理论的观念推向了更具有可证伪性的一般性法则的高度。凯迪（Paul A.Keddy）（1987）比较了植物生态学的研究历史与趋势，认为有望“找到植物生态学研究中最重要的变量，并以此对生态过程提供一般性结论和可靠的预测” 。从凯迪的论述中可见，他认为植物生态学中存在一般性理论，即植物生态学的各种理论可以还原为多样性和生物量两个概念（凯迪在文中称之为“变量”），并最终还原以某个概念（按照凯迪的论述，这个概念既不是多样性，也不是生物量，但没具体指出这个概念是什么）为中心建立的理论。进一步的，因为这种理论是统一理论，因而可对于所有的生态过程进行有效的预测。劳顿（ John H.Lawton ）（1999）研究了生态学中存在一般性法则的可能性。虽然他承认生态学研究中存在三个影响深远的基本法则，即热力学、化学计量学和自然选择的进化学说，但认为生态现象的丰富性导致研究对象的系统边界非常难以确定，乃至于地球上没有两个地方的物种和环境集（set）是完全相同的。他认为不同生态中的全部物种的种群丰富性是不同的，因此，绝不能轻易地认为群落生态学中的约定的（engagement）本地规则能适用于其他地方，并进而对于生态学中是否存在一般性法则提出了质疑。 5 还原论对生态学哲学的方法论研究的影响威尔特(1988) 讨论了方法论的还原论与反还原论。他认为不存在抽象的好和坏的方法，不应对还原论是否适合作为生态学研究的方法论给予绝对的结论，而应对特定水平上的特定生态现象采用相对合适的方法论。他把比特定水平更低的生态系统的研究方法看作是自上而下的还原论，把比特定水平更高的生态系统的研究方法看作是自下而上的反还原论。由于生态系统是由多个特定水平构成的，对于整个生态系统的研究方法同时需采取还原和反还原的方法，因此，他提出了还原论/反还原论的“连续统”的观点”。贝尔甘迪和布兰丁（1998）对西蒙的理论述评时指出他的观点具有方法论的还原论特征。斯多赫（DavidStorch）（2002）认为宏生态学在特定尺度上采用了统计学方法，并赞同宏生态学提出者之一的矛尔（Mauer）对传统生态学“假设最高的研究方法是还原到基本单位的生物学系统的进路已经有点天真” 的评价。根据斯多赫的论述，可以认为他把以宏生态学为代表的统计学研究方法看作是反还原论的研究方法。威姆赛特（ William C. Wimsatt ）（2006）研究了生态学的方法还原的合理性。一方面，因为还原方法可能把生态系统的系统边界简约化而导致忽略了边界外的系统关系，他认为方法论的还原并不是绝对适用的，因而赞同丹内特（Dennett）（1995）把还原论称之为“贪婪的还原论”的批判；另一方面，他引用西蒙（Simon）（1955，1996）的“有限的理性假说”，承认研究对象的复杂，因而方法论的还原具有一定合理性。图三威姆赛特绘制的生态系统研究的还原方法的局限性示意图 6 还原论对生态学哲学的综合研究的影响凯勒与高勒的《从科学走向综合的生态学哲学》（2000）按照“生态中的实体与过程”、“群落、生态位、多样性和稳定性”、“理性主义与经验主义”、“还原论与整体论”以及“生态学和演化论”5个专题收集了从1880年开始的22篇重要的生态学哲学的研究性论文并进行了述评，认为还原论与反还原论的论战主要归结为认识论层面，指出是“本体论基础上的认识论问题：认识实体的条件是与实体的本质有关的”，但反对“在思想上接受认识论还原预设本体论还原（的想法）”的强还原论，更没有清晰定义还原论的内涵。收录的贝尔甘迪（1995）的 “ ReductionistHolism:An Oxymoron or A philosophical Chimera of Eugene Odum’s Systems Ecology? ”（《还原论的整体论：尤金·奥多姆的系统生态学是一个似是而非的或者哲学的幻想吗？》）同时涉及了本体论、认识论和方法论。贝尔甘迪认为，一方面，主流生态学的研究范式的认识论基础是还原论的；另一方面，反还原论范式从事的研究还没有实现的理论和操作的统一。他指出，在科学领域，存在着对于上述两种范式的误解，并进而使得问题变得更加复杂。贝尔甘迪以奥多姆在系统生态学的奠基性著作《生态学基础》的三个版本（1953，1959，1971）中对于“生态学”和“生态系统”的定义的变迁为例，说明了系统生态学具有物理学理论还原和功能解释的特点，并把奥多姆的哲学立场定义为“秘密的还原论的”，认为奥多姆的反还原论观点是“本体论和认识论水平上的”，却在“方法论上提供了纯粹的还原论”，贝尔甘迪直接抨击奥多姆以反还原论的名义将系统生态学建立在“误解和错误诠释的”基础之上。贝尔甘迪的研究表明，虽然在哲学领域的研究中已对还原论的定义和内涵基本达成共识，在作为具体科学学科的生态学研究中的还原论思想却是杂糅而复杂的。路易所著《生物学与生态学中的整体论和还原论：较高和较低水平的研究纲领的相互依赖性》（2000）的第二部分是他个人对于生态学哲学中的还原论与反还原论的独立研究。首先，他认为“还原论和整体论一样的复杂，是本体论的（唯物主义，机械论），是认识论的（理论还原的科学统一）和方法论的（因果分析，实验）” 。其次，他认为在本体论和认识论层面存在强反还原论、强还原论和温和论三种进路。他把“超级有机体”的所有属性概括为一个属性，即类似于维持有机体内稳态的生理机制，群落和生态系统按照不同的反馈机制的自我调节功能以及演替（具体时空中的群落发育）到稳定的终极阶段的顶级的趋势。强还原论者把群落和生态系统看成只是具有交互作用的物种的偶然集合，群落和生态系统的生态过程能用演化论的适应观点解释为全部的个体单独对环境条件的适应结果的总和，因而不承认“超级有机体”与内稳态属性。温和的进路是群落和生态系统是作为具有自身涌现属性（诸如多样性，生产力和一定的稳定性或弹性）而“真实的”实体。这可以用诸如竞争和捕食等物种间的交互作用而解释。再次，他强调反还原论和还原论是极端相关的，并总是在组织的一些给定水平上存在关系，因而明确表示至少在群落和生态系统水平上，生态学缺乏一般性法则和理论；最后，路易以“群落”、“生境”与“生态位”等基本生态学术语、种内增长抑制模型的逻辑斯蒂方程式、种间竞争的Lotka/Volterra模型和岛屿生态学理论为例，详细分析了生态学中的还原论与反还原论的科学争鸣。从路易的通篇论述中，可以看出他持有温和的姿态。参考文献〔1〕斯通.如何在SCIENCE上发表 .北京:中国科学院研究生院.2010年11月18日. 〔2〕 Brigandt , I. 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Reductionism’s Contemporary Influencein Study on Ecology LI Ji (HumanitySchool, Graduate University, China Academy of Science, Beijing 100049) Abstract : With meta-analysis, there’s no conclusion of arguments ofreductionism and anti-reductionism in filed of ecology studies worldwide, Theargument of reductionism in ecology includes ontology, epistemology andmethodology, especially in the status which three aspects appear in sometheory, with contradiction, together. The arguments of strong, weak andanti-reductionism exists in study on ecology. Contemporary studies fruits focuson one aspects or specific scientific puzzle, mainly, and lack of whole,systematic and deep study. Furthermore, demonstrate epistemological differenceand wrong interpretation, either in specific study on ecology or philosophy ofecology, usually, and ‘secret reductionism’ exists. Key words ： Reductionism,ecology, philosophy of ecology, holism, system 作者简介：李际（1976-），男，上海人，中国科学院研究生院09级科学技术哲学专业博士生，研究方向：生态学哲学， liji19760501@gmail.com 。; 个人分类: 未分类|866 次阅读|0 个评论

也谈分子生物学: 热度 1 guozhiyi 2012-1-28 18:21; 什么是分子生物学 The definition of Molecular Biology 摘要：分子生物学的发展是对生命本源认识的结果； Asbury 和 Waddington 在六十年代对其定义有过争论，学术界基本认可前者。从还原论的角度出发，我认为后者为合理。希望以本文唤起对“基础”科学研究的关注。什么是分子生物学？这似乎是一个不需要解释的问题，因为很多人声称自己是在做分子生物学。但如果真就一个定义来说，说清楚什么是分子生物学，却并不简单。 1 分子生物学定义的争论。以下是基维百科给出的分子生物学定义。分子生物学是对生物在分子层次上的研究。这是一门生物学和化学之间跨学科的研究，其研究领域涵盖了遗传学、生物化学和生物物理学等学科。分子生物学主要致力于对细胞中不同系统之间相互作用的理解，包括 DNA ， RNA 和蛋白质生物合成之间的关系以及了解它们之间的相互作用是如何被调控的 Molecular biology is the branch of biology that deals with the nature of biological phenomena at the molecular level through the study of DNA and RNA , proteins , and other macromolecules involved in genetic information and cell function. This field overlaps with other areas of biology and chemistry , particularly genetics and biochemistry . Molecular biology chiefly concerns itself with understanding and the interactions between the various systems of a cell , including the interactions between the different types of DNA , RNA and protein biosynthesis as well as learning how these interactions are regulated. 在 1961 年 Nature 上两位学者对分子生物学对定义发起了一个不大不小的争议。 Waddington 希望 Astbury 把自己声称的对分子生物学改称为结构生物学。后者坚持自己的定义，并建议 Waddington 的应称为分子遗传学。科学界似乎接纳了 Astbury 的定义。比如在填报自然科学基金申请书的时候，生物化学与分子生物学的下拉菜单下，更多的是生物大分子的三维结构。我是做表观遗传调控的，自认为是做分子生物学研究的，不过我只能在细胞和遗传学里选择。尽管 Astbury 的定义被接受，但是，分子生物学的定义还是模糊的。国内的分子生物学系一般称为生物化学与分子生物学系，学科也没有单独的分子生物学学科。国外很多大学一般也如此称呼，这反应了对“分子生物学”这一概念认识的模糊。国外的其他名称还有分子遗传学系，细胞与分子生物学系等等。 2 还原论的理论根源。众所周知，分子生物学是还原论胜利的的一个典范。理解分子生物学有必要从认识还原论入手。我觉得还原论处于一个被人误解的地位：被认为机械、片面而倍受嘲笑。实际上还原论是对事物“简单、统一”认识的根源。还原一词本意应该是“追溯”的意思。所谓“还原”是追寻事物根源的思维方式，是一元论的一种表现；所以，从某种意义上说，还原论包含了整体论。对于分子生物学，实际上是对遗传现象的一种本源的追溯、探究。因此，我认为分子生物学的建立应该是 DNA 双螺旋模型的建立到中心法则的提出（而并不是蛋白质三维结构的解析）；在此之前，是分子生物学的准备阶段，主要是指进化生物学、遗传学、细胞学以及生物化学的交叉研究。 DNA 双螺旋的建立，彻底解决了 DNA 作为遗传物质的一切障碍，这是对生命现象的一种“还原”一种“追溯”。分子生物学的发展则是之后对中心法则对修缮以及 DNA 操作技术指导下的中心法则的再现。这里面有逆转录，朊蛋白（尽管有争议）；以及限制性内切酶对 DNA 的操作，并能在 E.Coli 中表达，以及 PCR 的出现。分子生物学的未来发展也会基于中心法则的发展，生命本源在生命过程中的作用研究的突破。 3 理论之追求。对理论的追求越来越淡化，诺贝尔奖也倾向于应用型的研究。国家科技进步奖也高于自然科学奖。记得有位伟人这样说过：科学研究不要考虑它的应用。如同，亚里士多德，柏拉图，苏格拉底等人的高谈阔论一样。一方面是理论研究的淡化，一方面是生命科学本身又有偏重于应用色彩，所以如同达尔文，孟德尔以及摩尔根等的“基础”研究越来越少了。如今，某位学者会声称他是研究某种疾病，而不会说我是研究分子生物学的。这样的发展，令我们看到分子生物“学”越来越沦为一个“技术”来理解而已。什么是分子生物学？也许在你怎么来看。科学研究的本身就在于宽容的好奇，不过对科学本源的追求是不能忘却的。; 个人分类: 科研路上|5484 次阅读|3 个评论

逐个评论大卫•格罗斯对“物理学的未来”所提25个问题(24): 可变系时空多线矢主人 2011-5-31 15:13; 逐个评论大卫·格罗斯对“物理学的未来”所提 25 个问题 (24) 23 还原论 ( 接 (23)) 第 23 个问题，是拉格特（ Tony Leggett ）提出的：“我们倾向于理所当然地认为，既然大物体是由小物体组成的，所以大物体的行为，至少在原则上，必定由小物体的行为所完全决定。这种观点比大自然能够区分她的左右手更为理所当然吗？”我是一个还原论者。我真的相信小物体能够决定大物体，但是我们应该保持一种开放的心态。甚至在弦理论中，我就能发现，在“大”和“小”之间存在着混淆的地方。评论：如果还原论，就是：“认为小物体能够决定大物体”，那就不一定对了。虽然，一根铁棒，分成两段，两段就都还是铁棒。但是，所谓：“一尺之锤，日取其半，万世不绝”也就不一定对了。因为，这样愈来愈小地取下去，直到要把铁原子取半时，就已只能是分为铁原子核和其核外电子的不同两部分，再到要把铁原子核取半时，就更是成为不同元素核的不同两部分，显然，小物体并不能够决定大物体！这也是因为：现有理论，未能给出引力和电磁力随 4 维时空距离变化的公式，给不出它们近、远程条件的变化，特别是没能给出主要在近程条件下才显著作用的各高次、线力，因而，不可能具体解决与近、远程条件变化有关的问题， ( 未完待续 ); 个人分类: 物理|2437 次阅读|0 个评论

深盆气: Amsel 2011-5-12 11:33; 前天刚说完地学创新和还原的问题，今天就有了个例子，虽然不是国内的创新，但当初也很热闹了一阵子，就是深盆气。这是美国石油地质学界大概二三十年前提出的一种非常规天然气藏的模型，天然气的储层比通常的储层致密，这种致密的砂岩储层像平板一样夹在上下两层更致密的泥岩层中间。储层不是水平的，而是略有倾斜，更关键的地方是，储层“地势”较高的地方是水，较低的地方是天然气，当时的解释是，由于“毛细管力”，天然气不能向上浮动占据上面水的位置。这个模型虽然很创新，但是显然没有足够的物理证据。那就是，砂岩的渗透率低到什么程度，才能在地质时间尺度维持这种不平衡的状态？毫无疑问，这种概念提出之后，肯定会有大量实验来演示这种现象，但这只是演示而已。这种上水下气的不稳状态，即使在实验室可以维持几天、几年，也不能定量说明地质时间的变化。所以如果从还原角度出发，必须要解连续性方程。推测不会有人这样做，所以这也就一直是缺乏物理基础的概念模型而已。为什么说到这是今天的例子？上午听到Doug Cant的报告，他说前些年加拿大在某个著名的深盆气地区密集打了很多井，最后搞清楚了这个地区天然气和水之间的界面的关系。最后发现的是，首先，砂岩储层并不是像原来设想的那样是大面积连续分布的，中间有很多被泥岩切割的不连续的地方；其次，砂岩的含气地带也有低渗透夹层，这些夹层中也是水。最后的结论是，这个地区的“深盆气”“上水下气”模型是一种假象，细节说明这个地区的气藏仍然是常规的岩性圈闭。砂岩中的流体分布并没有违背它们的密度差别。; 个人分类: 油气地质|4246 次阅读|0 个评论

中国地学需要的不是什么创新，而是需要还原论: 热度 6 Amsel 2011-5-10 10:27; 本人有地质学和化学两个学位，对此还是有切身体会和发言权的。中国地学不需要什么创新，需要的是还原论，把地质问题还原为基本的、不同尺度的物理和化学模型，这些模型本身可能是粗糙的，但必须是合理的；可能难以取得精确解，但一定要知道不确定性在哪里。而对实验数据和地质体数据的分析一定要严守统计规则。如果哪个地学领域做不到这一点，那就会违背基本的物理化学定律而不自知，轻则经验论主导，重则学术泡沫乃至伪科学泛滥。中国地质学有很多这样的例子。大概二十年之前国内还没有成形的实验岩石物理研究，所以是“大构造胡说八道、小构造小打小闹”，构造流派一大堆，有多少能站得住脚的。而中国搞了30年的地震预报一概经不起统计检验。本人在流体地球化学方面亲身体会更多，这样的例子以后有机会还可以再讲。; 个人分类: 科研笔记|3377 次阅读|11 个评论

关于研究方法论的札记之一：对于研究对象的三种拆分思路: 陈安博士 2011-4-27 05:38; 　　很多科学工作者广泛地知道这样一个事实存在，那就是：在科学发展的历史上，当人们开始研究一个对象时，往往会不自量力，喜欢从整体开始，而如果对象本身不具备进行细分的特点，那么，在不进行拆散分解的前提下，人们总想从一个完整的角度全面地研究这个对象，但是最后往往会归于神秘论。所以如此的原因是一个对象从外部整体上进行认知实在是太难了，除非你的最初出发点就是只研究对象的表象。　　比如，当研究的对象是人时，出于对人身体的敬畏，医生们一般不会想到采用解剖的思路去细致地认知人体结构和特征，就更会导致医学的神秘化倾向，远古时代巫师盛行真是呼应了当时的这个状况。　　当然，现代医学在一开始的时候，解剖也是偷偷进行的，幸运地是它得到了验证并继续发展的进一步空间。根据梁启超的记述，我国明清一代有医生曾经想过并试图解剖人的遗体，但是总因环境不允许如此，而最终作罢。　　我们可以将从整体对对象展开研究的方法思路称为整体论或者系统论，但是如果处理不好，最后往往会成为“笼统论”，遵照这种思路研究得出的结论往往会距离认知对象本身的内在规律越来越远。　　那么，当研究一个复杂对象时，什么才算是科学的方法呢？　　在复杂性理论或者系统论尚不成熟的过去，在近现代科学肇始的那段时间，科学家们终于找到了一类好的办法，那就是将对象按照组分进行拆分，也就是说，将研究对象这一整体按照其组成方式不断向更细里拆分，然后研究透彻每个部分的内在运行规律，再将这些部分组合在一起，研究它们之间可能存在的关系，最后上升为对于研究对象的完整性认知。　　这就是典型的还原论方法，先拆分再组合。也是现代科学得以快速发展和不断产生重大新发现的一个基石。　　　　自然科学有六大主要门类：数理化天地生，它们的近现代发展基本就是按照还原论的思路进行的，典型如：化学里对于这个世界组成的基本元素的拆分，相当于最初的金木水火土的拆分就要高明了很多；物理学中对于组成这个世界的基本粒子的不断细分，也是沿了这个思路，而基本粒子以怎样的形态存在，波动、粒子，还是超弦，也属于还原论思维。地理学中对于地域的分解，如中国的秦岭淮河作为一个地理分界线；数学里则将实体世界化为数与形这两个最终在抽象世界里可以进行运算的东西，也就是代数和几何。当然，数学里的数和形是可以建立起对应关系的。　　除了对于组分进行拆解之外，在自然科学和社会科学的研究中，还有更多的拆分方法。我们比较熟悉而多见的是从时间维和功能维上进行拆分。　　　　比如，我们研究应急管理，就会考虑以事件发生的那一刻作为一个关键点，之前叫“事前”，事件结束处理完毕叫“事后”，而事件发生和应对过程则叫“事中”。这样的思路可以用所谓“生命周期”这个概念进行总结概括，每个事物都有自己固有的生命周期，总是存在一个从生到灭的过程。我们如果想要弄清楚这个事物的本质规律，就可以从时间上入手进行考虑。　　　　组分和时间之外，还有没有其他的拆分方式呢？当然有，应该还不止一个，这要看研究的需要。比如，我们还可以从功能的角度对研究对象进行拆分。还拿我们做的应急管理为例，我要以应急管理这个东西作为研究对象，就应该考虑应急管理除了一个概括性的框架之外，它应该是个具备哪些能力的东西呢？或者说，“应急管理”究竟能够做到什么？这就是从功能角度进行拆分的一个典型思维模式，我们可以这样拆分：应急管理应该有监控功能、还要有资源调集和分配功能，还要有协调功能，等等，我们已经把应急机制分成十个不同的组成部分，基本就是按照它应该具备的功能进行的划分。当然，也可以将其分为几个具备不同功能的系统：责任系统、运行系统、保障系统、处置系统等，这也是按照它应该具备的功能进行的另外一个角度的划分。　　综上，对于一个目标对象的研究，当我们觉得无处下手时，可以先对其进行拆分，然后，研究拆分出的每一部分的本质运行规律，最后再将这些部分之间存在的各类关系进行分析，完成全系统的集成，形成对于对象的完整性认知。; 个人分类: 物论|3408 次阅读|0 个评论

还原论: 热度 1 xifzou 2011-4-24 13:48; 还原论（ Reductionism ）还原论是主张把高级运动形式还原为低级运动形式的一种哲学观点。它认为现实生活中的每一种现象都可看成是更低级、更基本的现象的集合体或组成物，因而可以用低级运动形式的规律代替高级运动形式的规律。还原论派生出来的方法论手段就是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。还原论是一种把事物分解成小的单元，再通过小的单元的性质推导出整体属性的一种科学思想。牛顿在《光学》中阐述了他的原子思想： “ 在我看来，上帝在最初造物时，可能使用的是固态的、有质量的、坚硬的、不可穿透的和可动的微粒；这些微粒的大小、形状、所拥有的其他性质、在空间中的比例等等，都最适合于他造物的目的；这些固态的初始粒子无比地坚硬于由它们构成的多孔的物体，坚硬到绝不会磨损，不会破碎成小块；任何普通的力量都不可能把上帝在第一次创造时的初始粒子破开。 ” 牛顿以其力学原理建立了机械性的原子论世界模式。认为世界万物象机器一样，是按力学原理由零部件组装起来的，最小的零部件是惯性实体原子。它在结构上可以分为若干层次，因而在研究中应当也可以按层次进行分解。直到作为其本原的最终的实体原子。牛顿从这种世界观出发，提出了分解还原的方法论原理： “ 在自然科学里，应该象在数量里一样，在研究困难的事物时，总是应当先用分析的方法，然后才用综合的方法。用这样的分析方法，我们就可以从复合物论证到它们的成分，从运动到产生运动的力。一般地说，从结果到原因，从特殊原因到普遍原因，一直论证到最普遍的原因为止。 ” 在牛顿看来，上帝在开始时创造了物质粒子，它们之间的引力和基本的运动定律。按照这种方式，整个宇宙象一架机器一样，在一个永不改变的法则支配下，不断地、永远地运转。巨大的宇宙机器完全是因果决定的，发生的一切，都有一定的原因。一定的原因产生一定的结果，只要知道该系统在任何时刻的任何状态的所有细节，原则上就可以绝对确实地预言该系统任何一个部分的未来。基于牛顿经典力学的拉普拉斯模型是这种还原论的最好陈述。拉普拉斯是一位法国天文学家，也是数学家，他把牛顿的力学体系做了进一步的数学化和普遍化，并成功运用于天体力学中。他说，对一个具有非凡计算能力的妖来说，只要给它一个初始条件，它就可以知道宇宙的过去、现在和未来的一切，这个妖史称"拉普拉斯妖"，集中体现了近代数理实验科学的理想。这个理想就是要把全部的事务都还原到一个决定论的理论体系中。近代技术的发展使我们找到了这个拉普拉斯妖，这就是计算机。计算机发明当初主要是用来计算的，可现在，它几乎无所不能。特别是他的发展速度更令人惊叹，个人计算机每 17 个月速度就可增加一倍，这就是著名的"摩尔定律"。在计算机发展的近 20 年里，这个摩尔神化一直在不断成为现实。人工智能最终能达到怎样的程度，它会超越人的智能吗？成为人们关注的一个重要话题。乐观者一直认为，这只是时间问题。当 IBM 公司的计算机"深蓝"战胜了国际象棋大师卡斯帕罗夫的时候，人类为自己所造的机器震惊了。现在，大型计算机已经可以成功模拟核实验，进行中等尺度和精度的天气预报。会不会有一天，我们可以模拟种子的萌发、人的思维、地球的理化过程，从而成功的预测地震、台风，甚至是某位领导人的决策呢？计算主义者相信这一天迟早是会来的。在许多科幻电影中，机器人和人相比已经有过之，而无不及了。计算主义就是现代的还原论。笛卡儿不但认为世界和万物是由分散的要素组合而成的，而且认为物质宇宙是一架机器，并且不仅是一架机器。植物和动物同样是机器。人的身体也是一架机器。一个病人就象一只有毛病的时钟。整个世界自然地按力学定律运转，物质世界中的一切包括生命都可以按照其各个部分的排列和运动来加以解释。对于机器这样的世界和事物，当然可以象拆卸机器一样地进行分解研究。他在著名的《方法论》一书中第一次明确地表达了还原论的基本思想，在提出的方法论 4 条规则中，第二条写道： “ 把我们所考察的每一个难题，都尽可能地分成细小的部分，直到可以而且适于加以圆满解决的程度为止。 ” 笛卡儿在方法论上的这一贡献具有划时代的意义，成为以后自然科学研究的基本思路。; 个人分类: 宗教哲学科学|5109 次阅读|0 个评论

我们就是不需要蛋白质（全文）: tian2009 2011-1-18 16:47; 《我们就是不需要蛋白质》已经全部贴出，请读PDF文档：我们就是不需要蛋白质p.pdf PDF文档可以清楚看到文章中字体的变换，这些变换表明强调或者引用。这个新版本我用得很不习惯，只是直接粘贴，格式都损失了。【发表于“ M851 我们的科学文化”之第六辑《科学的越位》（华东师范大学出版社， 2010 年 12 月， pp3-20 ）】我们就是不需要蛋白质田松有一天我路过一个广场，遇到很多奇奇怪怪的人，他们的身上披着五颜六色的线，线的下面是裸露的身体。我问：“你们怎么不穿衣服呢？”马上有人回答：“谁说我们没有穿衣服？你看，这是 76% 的棉线，这是 13% 氨纶线；这是 38% 黄线，这是 25% 的紫线。服装学家已经证明，这是最完美的纤维搭配；时尚专家也证明，这是最漂亮的色彩搭配……”他们七嘴八舌，一边说，一边抄起身上披着的线让我看，让我看到了皮肤下面的鸡皮疙瘩。又有一个人说：“看，这还有扣子，这是金属扣，这是塑料扣，也是最完美的搭配！” 一，棉线与营养素 2006 年，在我戒掉牛奶，并撰文《人这种动物为什么要喝牛那种动物的奶》之后，我就不断遭到来自营养学的困扰。在那篇文章中，我根据 “ 历史依据”逐层论证，牛奶对于汉民族是不必要的，对于其他民族也是不必要的，而工业化牛奶注定是有害的。对此，伯克利的脑神经博士孙文智说：“用这种方式，你可以论证牛奶是不必要的，鸡蛋是不必要的，豆腐是不必要的，任何一种单一的食物你都可以说是不必要的，但是你不能论证，蛋白（质）是不必要的。你可以不吃牛奶，但是你不能不吃蛋白！” 此言一出，让我顿时语塞。这是我遭遇到的最强有力的反驳。如果我梗着脖子说，我就是不需要吃蛋白质，无疑有抬杠之嫌。我自己其实也很心虚。这种话语方式不专属于孙博士，而是当下的缺省配置。即使是我本人，也被这种话语方式所左右。我只是强烈地感到其中大有疑问，却一时找不到破解的方式。人不能拔着自己的头发离开地面，营养学早已侵袭、蚕食了我们的话语方式，进入到我们的思想深处。在谈到有关食物的话题时，人们一张口，就会冒出蛋白质、维生素、氨基酸之类的名词。在我素食之后，经常有人关切地问：“你怎么补充蛋白呢？”很多素食者也动辄以同样的话语方式论证素食如何比肉食更有营养。于是，无论食谱如何变换，营养学岿然不动。即使营养学所推荐的牛奶被人厌弃，新时尚的豆浆依然立足于营养学。流水的产品，铁打的营养学。而当我试图跨过营养学去讨论食品问题，顿觉捉襟见肘、圆凿方枘，因词穷而显理亏。在营养学的话语背景之下，我一时无法反驳孙博士的质问。直到 2007 年 11 月下旬，我前往意大利参加国际环境记者论坛，一天深夜，就在将见周公之时，天降灵机。我终于获得了一种可能的方式来化解孙博士的问题，于是我虚拟了本文开篇的对话。显然，衣服不等于构成衣服的各种纤维的简单组合。把一堆线头堆到一起，那不是衣服，还是一堆线头。同样，食物也不是营养素的简单集合，把营养学所论证的最完美搭配的营养素一一吃下去，吃下去的仍不过是一堆化工产品，而不是食物。正如把花花绿绿的线头披在身上，不能算是穿衣服。那些线头需要经过精心的编织，才能变成布料；再经过精心的裁剪和缝纫，才能变成衣服。同样，各种营养素——假设它们存在并且已经被营养学家找了出来——也需要经过精致的编织，才能变成食物的原料。那么，有谁能够完成这种编织？——只有爱因斯坦的上帝，大自然本身。人类的食物是大自然在亿万年的演化中，由大自然精心编织起来的。这是人类所无法完成的工作。二，花朵是一个整体在伯克利，我遇到了一位来自沈阳的退休中医，李大夫。李大夫说：“你们西医的那个科学总是说你很能，你发明了青霉素，合成了氨基酸，你还合成了胰岛素，那我问你，你们那个科学，能合成出来一朵花吗？ ”这个说法让我大受启发。在李大夫看来，花朵作为一个整体，是比胰岛素、青霉素更复杂的东西，因而也是更高级的东西。而中医所使用的，直接就是花朵本身。按照当下流行的话语方式，这个整体的花朵（中草药）是粗鄙的，所以要用西方医学或者说科学的方式，提炼其中的“ 有效成分 ”——某些可以用分子式表达出来的物质。这类似于把大自然编织好的衣料拆解开来，给其中的某些线头起个名字。找出来这些“有效成分”之后，“残余的”那些，则被认为是不必要的，可以丢弃的。同样，食物也是粗鄙的，里面的营养素才是精华。食物的价值就在于、且只在于其中的营养素，所以，一旦把所有的营养素都提取出来，剩下的部分就是毫无用处的糟粕。在这种观念下，食物蜕变成了营养素的集合，而整体的食物则是不重要的。牛奶也好，鸡蛋也好，豆腐也好，它们都不过是蛋白质的载体。在摄取蛋白的意义上，它们对于人体是没有区别的。相信复杂的事物是若干简单事物的机械叠加，这种机械论、还原论的观念是近代科学的基础之一。经过了一百年来的科学教育，这种观念已经成为主流意识形态和大众话语的一部分，成为我们的思考事物的基本方式，成为我们的缺省配置。然而，按照李大夫的观点，花朵本身就是一个不可割裂的、完整的化学物质，它是大自然以整个地球乃至以整个宇宙为实验室，用上亿年的时光才编织出来的合成物，其复杂程度远远超出了人类实验室的合成能力，所以它本身是最高级的东西。试图分解一朵花而寻找其中的“有效物质”，只在还原论的话语方式下才具有合理性。所谓身怀利器，杀心自起。在一个手执锤子的人看来，一切都是钉子。把整体打碎，声称其中某些碎片是精华，某些碎片是糟粕，这套还原论的锤法，恰是几百年来西方科学之所擅长。于是，全球化与现代化所到之处，本土的、地域的、传统的文化，便被砸得支离破碎、七零八落。在此，我不妨先以彼之矛、攻彼之盾。基于还原论的科学，现在有“ 微量元素 ”的说法：即存在某些特殊的元素或物质，它们在人体之中只占极小的比例，却起着至关重要的作用。并且，其存在微妙到加一毫则多、减一毫则少的地步。那么，我们如何能够知道，在当下，此刻的当下，我们已经发现了全部微量、超微量、超超微量的元素？似乎没有哪位科学家敢于如此宣称。既然如此，我们就永远无法排除在已发现的“有效成分”之外，还存在着尚未发现的“微量”、“超微量”、“超超微量”的“有效成分”。而既然“有效成分”之外的那些物质仍然可能起到“有效”的作用，既然残余的糟粕之中仍然可能存在超微量、超超微量的有效物质成分，则：一朵花，作为一个整体，就是有效物质，对于它的拆分是不要的，甚至可能是有害的。与此类似，食物也是大自然在上亿年的演化中合成出来的高级复杂的物质整体。在漫长的生命史中，人类与食物是共同演化，共同繁衍的。人类直接食用的从来是、也只能是食物本身，是高梁、小米、茄子、黄瓜，而不是其中所包含的以化学单质、纯净物状态存在的营养素。因此，我们需要吃的，就应该是高梁、小米、茄子、黄瓜这些食物本身，而不是什么蛋白质、维生素、氨基酸。正如我们需要穿的，应该穿的，是衣服，而不是里面的纤维。在这个意义上，我强调，我们就是不需要蛋白质。正如我们可以说，我们就是不需要穿尼龙线。因为，“穿”和“尼龙线”，这两个词根本就不能搭配，说“穿尼龙线”，有逻辑上的语病。同样，说“吃蛋白质”，也是个病句。在以花朵本身为整体的话语方式中，蛋白质这个词完全是不必要的。然而，在这个论证中，我仍然假定了具有某种功能的营养素的存在。很遗憾，在营养学的话语方式无所不在时，即使我试图否定它，仍然需要借用它，如同拔着自己的头发离开地面。三，欲灭其国，先灭其史；欲灭其史，先灭其语所谓解释，就是讲一个故事，讲一个能够为听众听懂并且接受的故事。我现在苦思冥想，借助于我们默认的话语方式，饶舌蹩脚地编了一个衣服和线头的故事，是想要说明，基于营养素的话语方式是何其拧巴。然而，我们已经习惯了这种拧巴的方式，以至于觉不得它的拧巴；相反，我对这种拧巴的阐释和批评，一定会让很多人觉得非常拧巴。当我们不以拧巴为拧巴，那种我们曾经熟悉的、根植于我们历史文化深处的传统话语方式，已经被我们疏远。此刻，窗外大雪正飘，遥想东北家乡，必然是天寒地冻。从室外回来，我们会本能地搓手搓脚，老母亲们也会自然地用生姜煮碗汤，以驱“风寒”。姜汤“驱寒”，它的合理性显然不是来自于数理化的营养学，而是来自于中医，以及中医所根植的中国传统文化。几千年来，正是这种话语方式指导我们饮食以及日常起居。只是近代以来，随着科学话语攻城掠地，传统话语的空间越来越小，以至于我想要表示对它的支持，竟然连基本词汇都找不出几个，说不出一个整句来。从一种话语方式转换另一种话语方式，意味着我们基本思维方式的转变，意味着世界观的转变。现代性所到之处，改造了世界，改造了思想，改造了我们的舌头。或者反过来，因为改造了我们的舌头，从而改造了我们的世界。回到十年或者二十年前，当我们走进菜市场，我们选择食物的原则可能包括价格、种类、新鲜程度、食用频度。黄瓜下来吃黄瓜，茄子上市吃茄子；前几天吃青椒，这几天就换换西红柿。但是现在，很多人来到菜市场，脑子里装满着各种蔬菜与营养素的对应表，并按照营养学的指导来购买蔬菜。伯克利的迈克尔·波伦教授发现，“在 1980 年代，食品（ food ）逐渐从美国超市的货架上消失，被代之以‘营养素’。”每一种食品的包装上都写明其中包含的营养素及含量，这成了新的规范。人们主动地按照营养学家的指导，根据包装上的标签作出选择。“这些不可见物质的有无，现在已经普遍被其食用者相信，与其健康密切相关。” 这种转变在中国同样发生，关于健康、营养、保健的科普文章拥有大量的受众，出现在大众传媒，街头橱窗以及医院的墙上。在我们的话语方式被营养学所统治之后，在我们所吃的东西由食物变成营养素之后，我们的传统文化对于“我们应该吃什么”这个人生基本问题失去了话语权。以往，我们日常生活的最高权威是家中的老人，由他们来告诉我们，坐月子的应该吃什么，怎么吃；过生日的时候应该吃什么，怎么吃……。因为老人是传统的象征，也拥有最多的个人经验。但是现在，个人的经验依据和长时段的集体的历史依据，都让位于“科学依据”。于是出现了一个有趣的现象，很多老人放弃了他们所继承的传统，成为营养科普的忠实读者。由他们根据营养科普的最新指示，公布健康饮食的最新搭配。为了捍卫他们的话语权，这些老人只好皈依营养学这个新的“科学”的权威。 2008 年，我曾经写过一篇文章《科学的技术到底满足了谁的需求？》，提出：科学的技术首先满足的不是人的需求，而是资本增殖的需求。只要那些能够满足资本迅速增殖的科学和技术更容易被发明出来，也只有这样的科学和技术更容易得到推广。所以在工业文明的框架下，科学及其技术已经从神学的婢女，堕落成了资本的帮凶。中山大学张华夏教授对我的观点表示支持，并且指出：这是马克思主义的观点。这让我颇感荣幸，也颇感安全。资本和科学的结盟，在营养学这里也有充分的表现。波伦教授在其著作《杂食者的两难：四种食物的自然史》（ Omnivore's Dilemma, a Natural History of Four Meals ）中指出，营养学的最大受益者，是食品工业。营养学的每一个重大成果，都会指导食品工业生产出满足新成果的新产品，从而更新其财务报表。他说：“稳定的饮食文化的缺乏，使得我们特别容易接受食品科学家和食品销售商的诱骗，对于他们而言，杂食者的两难不是两难，而是机会。从食品工业利益的角度看，我们关于应该吃什么的焦虑越严重，他们的新产品就越能被声称用来缓解我们的焦虑。我们在超市里的困惑不是偶然的，杂食者的两难深深地根植于现代食品工业。” 然而，如果一个民族能够延续下来，必然有足够的生存智慧解决饮食问题，怎么可能缺乏“稳定的饮食文化”呢？那是因为，我们曾经拥有的稳定的饮食文化，被现代话语肢解了。一位印地安酋长说：从前，我们拥有土地，白人拥有《圣经》和枪。现在，我们有了《圣经》，但是我们失去了土地。而白人则拥有了我们的土地，并且依然拥有《圣经》和枪。欲亡其国，先亡其史。欲亡其史，先亡其语。在我们的话语方式被营养学所建构之后，我们的厨房就变成食品工业的终端，工业食品长驱直入，不但不会遇到任何抵抗，相反，却如王者之师，受到被占领者的夹道欢迎，强烈拥趸！四，人不是机器还原论之锤所敲碎的不仅是食物，还必须同时把人敲碎，才能成就营养学的大业。在机械论、决定论、还原论的牛顿物理学羽翼丰满之后，整个世界都变成了机械物质的集合，上帝成了钟表匠。人，就如 18 世纪的法国哲学家拉 ·梅特里所说，是机器。“身体不是别的，就是一架钟表。” 。拉 ·梅特里首先是在物质与灵魂两分的意义上强调人体的物质属性，强调构成人体的物质也服从物理定律。但是，随后他就把这个物质属性直接与机械，与钟表等同起来了。并说：“真正的医学也就在于此。” 此时代使然。在他看来，只有接受了这种机械论、决定论和还原论的医学才是“真正的”。这个观点也占据了今天中国人的头脑，所以常有人说：中医虽然能治病，但是不知道为什么；而西医则能够给出具体的病因，致病的机制，以及治病的机制。西医获得了话语权，西医给出的解释才为人所接受。而中医失去了话语权，所以中医即使给出解释，也被认为不知道为什么。在营养学家看来，人的肉身不过是一个具有某些生物功能、由营养素维系的生物机器。“营养学家相信，他们能够知道，每一种营养素对应着哪些生物功能，或者反过来，每一种生物功能与哪些营养素相关联。比如提高记忆力应该吃什么，提高睡眠质量应该吃什么；哪种营养素可以减少心血管疾病的比例，怎样搭配使皮肤有弹性，有水分，等等。随着科学的进步，营养学可以不断发现营养素和生物体之间更多的关联和对应，不断给出提高和改善各种功能的最佳配方。” 在这种观念下，人的地域差异、种族差异、文化差异都被抹平，或者认为这些差异并非本质，只需要对平均生物机器的某些参数进行调整，就可以表现这些差异。比如有所谓专为亚洲人所设计的某种搭档，就以此作为广告诉求。然而，个体差异仍然无从体现。事实上，只有消灭了个体差异，食品工业以及医药行业才有可能实现大批量生产，才更容易满足资本增殖的需要。当代人对科学的信仰，是建立在对牛顿物理学的信仰之上的。我们相信，牛顿物理学已经给出了超越地域、超越文化的关于物质世界的普遍性的知识。所以我们才会相信，营养学能够给出超越性的普遍性的关于人这种生物机器的知识。然而，即使我承认，每一个人体都是一架机器，即使我承认，营养学或者西方西学已经获得了对这个机器的普遍性的一般性的描述，企望营养学为每一个人提供饮食指导，也是不可能的。让我们回到相对简单的纯粹的物理系统。理论上说，麦克斯韦方程组可以描述所有的光电现象，比如，可以根据我家里的各个光源的强度和位置，计算出我家里每一个角落的光强，从而指导我如何使用灯具。然而，这种计算即使对于一个小屋子，也是不可能的。因为计算量太大，太复杂，完全不具备可操作性。真正指导我如何用灯的，是我的眼睛，我的经验。把台灯往桌面上一放，我就知道，光是暗是弱，是把灯拉近一点儿，还是推远一点儿；是把灯头扭东一点儿，还是扭西一点儿。至于那个具有普遍性的麦克斯韦方程组，我完全可以不予理睬。人体的这个机器，比几个灯泡不知复杂多少万倍。关于我们应该吃什么，不应该吃什么，我们通过个体经验，通过历史传统给我们的生存智慧，就已经足够。而指望通过一个普遍性的营养学原则、规律、公式，算出来我应该吃什么，吃多少，那只能是——巫术，科学巫术。营养学家不断向我们提供关于饮食的指导，和政府联手，推出膳食指南之类的东西，指导我们，每天应该摄入多少氨基酸，多少蛋白质。即使我相信，这些数据经过了严密的科学统计，比方说，某种物质每天应该摄入 50 克，的确是大多数人的最佳摄入量；但是，李猛（我的学生）问：我怎么知道，我恰恰属于大多数人呢？我怎么知道，我今天恰恰属于大多数人呢？可能我的身体每天（或者今天）只需要 20 克，那么按照膳食指南，我就吃多了；也可能，我的身体每天（或者今天）需要 80 克，那我就吃少了。也就是说，膳食指南对于每一个个体来说，是没有意义的。然而，膳食指南的确是有意义的，那是在为食品工业服务的意义上。因为食品工业不关心具体的某个人，它关心的一般性的平均人。不幸的是，人自身也同样可以被改变。当我们被视为机器，当我们视自己为机器，我们也就真的变成了机器。波伦教授还说，食物是人与环境之间的中介。人与环境是相互作用，相互适应的关系。而食物，在其中扮演着中介的角色。就如中国古语所说：“一方水土养一方人”，人依赖于其所生存的环境，所以一个人背井离乡，首先就会遭到肠胃的抵抗——水土不服。但是，反过来，当我们接受了营养学给出的新标准，我们就已经接受了营养学的前提，把自己当成了机器。我们接受营养学提供的标准配方，就像一台机器接受工程师为某它设计的燃料配方，久而久之，我们真的就变成了与地域脱离了关系的生物机器。当我们的话语方式从直接的食物转换到其中的营养素，我们所关注的重点发生了变化。在传统文化中，食物是神圣的。纳西族对于可食用的植物在话语上用好坏善恶之分，好的植物可以食用，可以祭神，坏的植物只能用作禳鬼。每天的饮食与其所生存的土地、与其自身的传统密切相关。这时，食物不仅是我们的身体与环境的中介，还是与历史、与传统、与祖先的中介。而当我们吃的东西变成了营养素的时候，我们身体的另一端连接着的，则是实验室。我们主动地把自己看作生物机器，主动地让自己成为食品工业流水线的末端。营养学塑造了我们的话语，塑造了我们的食物，也塑造了我们的身体。对于营养学的理想，从学理上说，它所立基于的机械论、还原论和决定论的实在观已经遭到了全面的质疑。从现实世界来看，基于这种实在观的数理科学及其技术，在两三百年的时间里，造成了人与自然关系的极度紧张，导致了全球性的生态危机，环境危机，能源危机。科学之技术在解决某种问题的同时，也在造成新的问题。营养学也不例外。比如，基于营养学的理论，我们可以相信，补充维生素 B2 可以治疗口腔溃疡。但是，直接摄入这种纯粹的化学合成品，是否会引起其它问题，是我们所不知道的。我们所知道的是，曾经被营养学认可的糖精、醋精、味精——这些曾经的精华，都逐一遭到了否定。就在我这篇文章就要结尾的时候，报刊及网络上爆发了关于碘盐的争论，为我提供了一个新的案例。五，碘盐事件 2009 年 8 月，碘盐事件成为新闻热点。这是继牛奶的三聚氰胺事件、特伦苏奶事件之后，食品工业提供的又一个重要案例。近几年，食品不断出现问题，并由卫生问题升格为安全问题。在这些问题的台前幕后，总可以看到营养学的影子。按照我们中小学时所接受的理论，食品中缺碘，或者我们摄入的碘量过少，会导致甲状腺肿大，俗称大脖子。我们也都知道，大脖子是一种地方病，在某些地方发生率很高。对此，我们被告知的解释是：那儿的水缺碘。为此，我们发明了很多土办法，比如把柳条放在水缸里，据说柳条里含碘较多。当然，现在的解决方式是，在食盐里添加含碘的化合物，比如碘酸钾。 1993 年，国务院通过了国家防治碘缺乏病纲要，决定推广全民食盐加碘消除碘缺乏的防治策略。 1994 年，国家提出“全部食用盐加碘”（Ｕ SI ），即“日常家庭食用盐、食品工业添加用盐、动物饲料添加用盐，均要加碘。” 1994 年，国家正式颁布《食盐加碘消除碘缺乏危害管理条例》，食盐加碘作为一项国策固定下来。 1995 年，除西藏外，全国均实施了食用碘盐。这种天下一统的政策只有在营养学的指导下才能作出，并被普遍接受。其潜在的前提是：所有人都是同样的生物机器，所有的生物机器都出了同样的问题，所有的问题都可以用同一种方式解决。就像机器的润滑油一样，我们可以制定一个国家标准，让所有的汽车都采用同样的配方；再过几天，我们还可以更新这个标准。营养学亦然。对于机器，这种方案当然是最有效率的，最“科学的”。即使出了问题，也只关乎经济，为此受到了伤害的汽车也不会自己跑到大街上抗议。人则不然。据《南都周刊》报道： 2000 年以来，浙江省内甲状腺患者急剧增加，其中尤以杭州、宁波、舟山等近海地区的居民为多。在浙江乃至全国多年的补碘教育中，预防大脖子病和提高儿童智商一直是普及补碘意识的两大论据。上海在轻度缺碘地区所做的调查也表明：甲亢发病率从加碘两年后约升高了 2 倍。而在实施碘盐防治多年的老病区在全民食盐加碘后，碘性甲亢并未上升，说明了人群已经适应了碘摄入量的逐渐增加，而刚刚实施碘盐防治的新病区发生了碘性甲亢的流行。 ” 在广东省疾控中心从事甲状腺疾病流行病学调查多年的钟文，近十年来多次进行相关调查。早在 2001 年，他就认为广东省部分地区人群尿碘水平有偏高趋势，广东食盐加碘量有必要下调在 20—30 微克 / 克。此后数年间，他又发表多个结论，指出一些地区的母乳高碘与食盐加碘过高有关，应该重视普遍食盐加碘政策带来的副作用。杭州崔功浩的案例特别具有象征意义。“ 2008 年，崔功浩的妻子在体检时莫名发现了甲状腺囊肿，在医生的建议下实施了切除手术。崔功浩夫妇二人都是从事医疗工作，家里一直很重视饮食安全问题，直系亲人中也没有相关病史。甲状腺囊肿是如何发生的，让崔功浩感到十分疑惑。” 可想而知，崔功浩所依据的必然是营养科学，但恰恰是营养科学所推荐的碘盐，使得他的妻子失去了甲状腺。当然，对于这些后果，我们同样有来自科学（营养学、医学）的解释。 1999 年起，中国医科大学原校长滕卫平领导的科研小组开始一个为期 5 年的“碘摄入量对甲状腺疾病影响”项目。最终结论是：碘营养状态是人类生存的一种生态环境，人为改变生态环境应当十分谨慎，碘摄入量绝不是越多越好。大连医科大学附属第二医院营养师、副教授王兴国认为：“碘过量可以导致甲状腺疾病，如甲亢、甲状腺结节、甲状腺炎、甲状腺肿瘤等。” 钟文还有一个更加形象的解释： “在缺碘的环境下，人体会自动调节，比如增大甲状腺体积，以产生足够的甲状腺激素，但碘摄入一下子突然充足了，人的机体还要经过一段时间才能转变成正常状态。” 这样的解释是我们更容易理解和接受的。但是，只要我们依然相信，人是生物机器，人是不完美的生物机器；营养学可以提供弥补缺陷的完美配方，这种配方可以不考虑个体差异、地域差异乃至种族差异；类似于碘盐事件还会发生。然而，我们仍然不会认为是我们的话语方式出了问题，我们只会相信，随着科学（营养学）的进步，这些问题，会一个一个地得到解决。 “在滕卫平的成果出来之后促成了目前医学界的一个共识，碘摄入过多或过少都会导致甲状腺疾病，大致呈一个 U 字形关系，也就是说缺碘和富碘都会导致甲状腺疾病，但是中间具体的作用过程尚不明显，究竟碘摄入量多少是适宜的？多于什么量是致病的？各个地区、不同人群的个体差异又是如何？”王平说。王是浙江大学医学院附属第二医院外科主任医师，多年来一直从事甲状腺增生组织摘除手术。也就是说，在全民补碘政策下达之前，医学界并没有这个共识。这个共识是在全民补碘导致了浙江上海广东等地的大规模甲状腺疾病之后，才达成的。也就是说，营养学在其理论并未完善的时候，就制定了全国性的政策。而问题在于，按照我们对于科学的一般理解，科学总是要进步的，数据总是要更新的，所以营养学的完善是永远不可能的。有例为证：根据 GB14880 － 94 《食品营养强化剂使用卫生标准》，我国最早规定的食碘盐强化量为 20 － 60mg/kg 。世界卫生组织（ WHO ）推荐的成人每日碘摄入量为 150 ～ 300 微克。 1997 年和 1999 年两次全国碘缺乏病监测结果显示，居民尿碘平均水平超过 300 微克／升。 2000 年有关方面在制定 GB5461 － 2000 《食用盐》标准时，听取了卫生部门的意见，将食盐中的碘含量调整为 35±15 mg/kg (20 － 50mg/kg). 在此期间，国际上关于食盐加碘的观念已经发生了重大变化。上个世纪 90 年代，世界卫生组织在全球大力推进消除碘缺乏症。有很长一段时间，该组织认为，“每天 1000 微克的碘摄入量对健康成年人是安全的”。 2001 年，世界卫生组织首次对碘过量进行了定义，指出不应该鼓励每天碘摄入量超过 300 微克 / 升 ( 尿碘检测 ) 。这种变化，从好的方向解释，是随着科学进步，随着我们对碘与人体关系的认识更加深刻，人们获得了更“科学”的补碘依据。从坏的方向说，是人类曾经按照不够完善的（因而是错误的）科学依据而多年摄入了过量的碘，曾经导致了很多人的健康问题；并且，既然数据曾经有错，那意味着，我们今天的这个“科学的”数据，将来还会被更“科学的”的数据所取代，也就是说，按照今天这个调整之后的认识更深刻的数据补碘，同样还会产生新的问题。正如波伦教授所说，营养学与食品工业有着巨大的关联。在补碘这项貌似基于纯粹营养科学的政策背后，也有着资本庞大的影子。在中国，食盐基本上由盐业公司专营，实施统购统销。在属于食盐加碘地区的省份，未加碘的盐无法在合法渠道流通，否则即被当作“私盐”处理。崔功浩反复打电话给浙江省盐业公司，对方工作人员告诉他：补碘是基本国策，如果一定要买非碘盐，可以到盐业公司经营的盐产品专卖店，但是必须凭医院开具的相关疾病证明。 “这就让我很难接受了，这样的前提是，除非你先得病，并证明给他们看，你才可以不吃碘盐。”崔说。也就是说，补碘实际上是带有强制性的。无论每个个体的身体情况如何，无论每个人的主观意愿如何，在制度的层面上，你要想吃盐，就得补碘。越是技术复杂的产品，越能卖出更高的价钱，这就是所谓技术附加值。从粗盐到精盐，传统食盐加工所能获取的利润已经到了极致，难有上升的空间。而加碘，则恰到好处地提供了一个提高附加值的理由。与此同时，加锌、加铁的食盐也随着新营养学的话语，进入了超市的货架。倘若没有营养学冲锋在前，普及补锌补铁的价值和意义，加了各种元素的价格更高的食盐，不可能进入千家万户的厨房。而这些食盐所导致的问题，我们目前尚未得知。六，普遍性的幻觉与历史中不变的智慧有两种话语方式。一种是还原论的、机械论的、营养学的，貌似透过现象看到了本质的，貌似去粗取精的，与当下的主流意识形态和大众语境相一致的；另一种是整体论的、有机论的、直觉的、直观的、原始的，拥有长久历史的，正在被人漠视、鄙视和遗忘的。这两种话语的一个重大区别是：一个是长期稳定的，一个是求变求新的。以往的追求是吃饱吃好，其目标是我们的个体经验可以判断的；现在的理想则是营养，目标是否达成只能被营养学家告知。拥有历史传统的文化，必然是地域性的；而基于科学的知识，则被视为超地域、超文化的，具有普遍性的。“科学的”、“普遍性的”，在我们当下的语境中，都是好词，大词。正是由于我们相信这种超越性和普遍性，我们才会相信，存在一种单一的健康标准，也相信依据这种标准制定的营养素配方。然而，诡异的是，地域性的传统话语反而是长期稳定的，而普遍性的科学话语却是不断变化的。这是因为，地域性是对以往的事实描述，而普遍性则是对未来的预期，前者实然，后者应然。我们只是相信，科学应该具有普遍性而已。但是，我们却把科学所“追求的”普遍性，视为科学已经“获得的”品质，并因此而赋予科学以各种特权。而同时，我们又承认科学对普遍性的追求具有合理性，所以科学的变化又被接受为科学进步的标志。所以科学的普遍性，可以不断变化，并且不会引起人的怀疑。何其荒谬乃尔。按照营养学的内在需求，按照科学发展的一般“规律”，数据必然是要更新的，不然就没有进步，营养学家就会失业，食品工业就会缺乏增长点，所以食谱的配方必然是要迅速更新的，这是工业文明内在的逻辑。而我们，则整体上成为食品工业的小白鼠。很多地方政府都会推出营养膳食指南，告诉市民，应该摄入蛋白多少，维生素多少，或者具体的牛奶多少，鸡蛋多少。如前所述，这些指南对于个体是完全不具备指导能力的。我这里想说的是，把这些指南逐年排列起来，会看到数据的变化。这些变化，从好的方面的解释，是科学发展让我们吃得更加科学；而从坏的方向解释，这些指南从来都是根据有缺陷且永远不可能完善的数据在指导着我们的饮食。它或者是没有指导意义，或者就是瞎指导。如果深入研究这些指南的话，你就会发现，这些指南的制定，不仅有政府部门和营养学家，还有食品工业的参与。政府、科学家和企业主，这三者联合起来忽悠普通百姓，想不瘸都难。在《人这种动物为什么要喝牛那种动物的奶》中，我提出，让历史超越科学。让我们采用历史依据，对于我们应该吃什么这个基本问题，进行判断。对人类来说，空气中的氧气是有效成分，而氮气则是无效成分。但是问题在于，人类从来没有直接吸入氧气，人类所呼吸的，从来是空气本身，是氧气和氮气的组合。相反，直接吸入高纯度的氧气，会导致一系列严重的问题。同样，在人类漫长的历史中，人类从来没有直接食用过碘化合物，即使它混合在食盐之中。所以，食用碘盐，会产生严重的问题。在人类漫长的历史中，人类从来没有直接食用过各种单质的维生素，把这些维生素制造成药品糖丸，长期服用，我相信也必然产生严重的问题。蛋白质亦然。如果说，我们需要补充蛋白质，指的是补充含有蛋白质的食物，则如前说述，这个表述没有意义，或者是个病句。如果说，指的高纯度的蛋白质分子，则必然是有害的。反过来，按照历史依据，按照我们的传统话语，不使用蛋白质、维生素之类的话语，我们同样能够知道我们应该吃什么，不应该吃什么。从这个角度，我依然可以说：我们就是不需要吃蛋白质。 2009 年 3 月 3 日北京向阳小院 2009 年 3 月 29 日 2009 年 3 月 31 日北京雕刻时光 2009 年 5 月 3 日 2009 年 5 月 17 日 2009 年 8 月 26 日 2009 年 10 月 31 日 2009 年 12 月 26 日北京向阳小院 2009 年 12 月 28 日北京雕刻时光 2010 年 1 月 24 日北京向阳小院见于《 M851 ，我们的科学文化》之第二辑《阳光下的民科》（华东师范大学出版社， 2008 ），或者《有限地球时代的怀疑论》（科学出版社， 2007 ） Michael Pollan, Unhappy Meals, The New York Time, Jan. 28, 2007 感谢王洪波向我提及他对这个现象的关注。田松，科学的技术到底满足了谁的需求，博览群书， 2008 年第 7 期张华夏，科学发展与伦理问题，《 M851, 我们的科学文化》之第五辑《伦理能不能管科学》，华东师范大学出版社， 2009 年 12 月 Michael Pollan, Omnivore’s Dilemma: a Natural History of Four Meals , Penguin Books, 2007, p5. 拉·梅特里，人是机器，商务印书馆， 1959. 第 60 页。同上。引自拙文《营养的迷思》，《南方周末》， 2008 年 10 月 30 日 D25 “阅读”版。关于营养学对普通人不能构成指导的这一理由是由我的硕士研究生李猛提出的。关于人之成为机器的问题，我在另一篇文章中有相对详细的讨论。参见：田松，我们是行走着的塑料，博览群书， 2008 年第 6 期。 “摄入”，这也是个营养学话语，是对应于“营养素”的动词，这里我仍然不得不采用这种话语，由此可见我写作此文的艰难陈鸣、杨章怀、刘春瑞、陈雨，卫生部 : 明年下调食盐加碘量否认加碘致病 , 南方都市报， 2009-08-14 全民补碘十五年：甲状腺病增多，碘盐遭质疑，南方周末， 2009 年 8 月 12 日陈鸣、杨章怀、刘春瑞、陈雨，卫生部 : 明年下调食盐加碘量否认加碘致病 , 南方都市报， 2009-08-14 陈鸣、许十文、单崇山全民补碘十五年：碘盐致病疑云，南都周刊， 2009 年 8 月 10 日陈鸣、许十文、单崇山全民补碘十五年：碘盐致病疑云，南都周刊， 2009 年 8 月 10 日陈鸣、杨章怀、刘春瑞、陈雨，卫生部 : 明年下调食盐加碘量否认加碘致病 , 南方都市报， 2009-08-14 陈鸣、许十文、单崇山全民补碘十五年：碘盐致病疑云，南都周刊， 2009 年 8 月 10 日陈鸣、许十文、单崇山全民补碘十五年：碘盐致病疑云，南都周刊， 2009 年 8 月 10 日陈鸣、许十文、单崇山全民补碘十五年：碘盐致病疑云，南都周刊， 2009 年 8 月 10 日全民补碘十五年：甲状腺病增多，碘盐遭质疑，南方周末， 2009 年 8 月 12 日陈鸣、许十文、单崇山全民补碘十五年：碘盐致病疑云，南都周刊， 2009 年 8 月 10 日陈鸣、许十文、单崇山全民补碘十五年：碘盐致病疑云，南都周刊， 2009 年 8 月 10 日; 个人分类: 工业文明批判|4242 次阅读|0 个评论

[转载]美美与共——中西医的融合: hjf306 2010-12-13 19:52; 费伦堂叔费孝通已仙逝五周年，今年又是他老 100 周年诞辰期，此时此刻难以抑制对他的思念、感激之情。可以说我退休后从事经络物质基础的探索和研究以及所取得的成就，是他老人家的自觉文化和各美其美，美人之美，美美与共，天下大同的十六箴言影响着我，是他辞世前的十多年中，对我经络研究工作的精神支持，不断激励着我前进。我原是复旦大学的物理化学教授，长期从事用核磁共振等实验方法来研究分子结构与分子功能之间的关系的，涵盖化学、物理、材料科学、分子生物学等多个学术领域。 1989 年 10 月，一个偶然的原因使我卷入到一场科技界高层关于经络有没有物质基础？的争论中去了。我出于对数千年传承下来的这份极其珍贵的中医学遗产的热爱和尊重，据理力争。 1993 年底，在我行将退休之前（时年 63 岁），获得了 4 万元的年度研究经费，我运用多年的学术积累，以及复旦大学、中科院等先进的实验条件，开始了对经络的物质基础的探索。并于 1994 年 4 月 8 月不到半年的时间里，获得了三项突破性的发现。时隔二年， 1996 年 2 月，国家科委决定召开一次《香山科学讨论会》，专题讨论经络的研究，并指定我作主题发言，介绍我关于经络物质基础的三项突破性的发现。这一年的 4 月，我去看望孝通叔时，将此消息告诉了他，不想他老随即说：我也要去参加。我反问：您是搞社会学的，怎么也对中医感兴趣？他立即解释说我当初考入清华时，是读医的，后来发现学医，将来只能医一个个病人，医不了社会弊病，才转入吴文藻主办的社会学系，所以我对生物学、医学也懂一点的。但当时我仍不解他为什么要参加这个会议。 1996 年 11 月 14 日，以《经络研究的进展与未来》为题的第 65 次香山科学讨论会，如期在香山饭店召开，孝通叔也准时到会。由于他是人大副委员长，会议执行主席张存浩教授（时任国家自然科学基金会主任）请他老人家首先发言，他老讲了一席至今令我难忘的话语： 60 年前我曾经是学生物学的， 30 年前又学习过体质人类学。我了解到经络研究工作中的一些新进展，我认为很有启发，我正在考虑如何把中国传统文化纳入世界文化之中，使中华民族为世界文化的发展做出应有的贡献。具有几千年历史的中国文化和实践经验，有很多包含在传统医学中，如何用现代语言进行描述、用现代科学和技术说明这一行之有效的传统理论和技术，是摆在我们这个时代面前的历史使命。最后他老还高瞻远瞩地指出：希望到 21 世纪时，中西医能融合成真正意义上的现代医学。孝通叔这句语重心长的话深深地铭刻在我的心头，为我其后的研究指明了方向。从那次香山会议后，至今又度过了十四个年头，我可以向他老人家告慰的是：在这前后十七年中，我们在当时徐匡迪市长支持下成立的上海市针灸经络研究中心这个多学科的研究团队，通过对经络物质基础的实验研究和探索，又有了多项突破性的重大发现，初步揭示出了经络这个抽象概念的实质。可以明确地说：中医所指的经络，实质上是一个复杂网络系统，它至少是由七种生理网络系统交叉构成。穴位是这些网络交叉的节点，穴位下特异性地富集有钙磷钾铁锌锰铬铜等多种元素，以及肥大细胞等。这七个网络是：胶原纤维网络、多糖 - 水凝胶网络、组织液网络、淋巴网络、血管网络、神经网络和内分泌网络等，所谓经络现象至少是由这七种网络交叉作用产生的综合性现象。这些发现证实了经络的物质基础是存在的，具有一定的原创性意义，使我们有可能逐层地去揭开它的神秘面纱，从而找到了孝通叔提出的，实现如何用现代语言进行描述、用现代科学和技术说明这一行之有效的传统理论和技术，是摆在我们这个时代面前的历史使命的探索道路。经络复杂网络的发现，形象地反映出东方哲学的整体性认知思维模式与西方哲学的还原论认知思维模式的差别，实际上中西医之间隔阂，是由于东西方两种思维方法和认知角度上的不同产生的。中医习惯于对复杂体系表现出来的种种宏观现象，归纳、总结出其中的宏观的运动规律。西方科学则是沿着牛顿开创的还原论思维方法发展起来的，它是将客观世界的复杂体系分解成各个学科，通过学科分工，让专家运用实证方法，各自去探索研究某单一学科中的各种细节。但西方还原论的思维方法，目前也逐渐显示出它的缺陷和局限性，由于过细的科学分工，每个专家的认知范围都相对较窄，见木不见林。在处理复杂体系的问题时，就显得无能为力，或因产生片面性，导致失误。例如西医的肾病专家认为，因肾功能衰竭引发的尿毒症，是不可逆转的，只能采取节食的办法消极地延缓患者的生命。而从中医的角度看，这种病的病根在肝，由于肝功能的衰退，大量的代谢产物无法在肝脏内被彻底酶解，从而把这些未被酶解掉的代谢产物直接转移到肾脏内，从而加重了肾脏的负担，实际上肾是肝功能衰退的受害者。但在目前的西医分工中，肾和肝分属两个相对独立的科，互不联系，更不可能协同治疗了。我们通过对中医脏腑相生相克的理解，对慢性肾小球炎症患者的肝、脾、肾和心脏，进行综合性的针灸治疗。在坚持正常饮食的条件下，仅三个月，就使患者的肌酐指标明显下降，从而打破了不可逆转的定论。实践证明，数千年传承下来的中医对生理、病理方面的认知，是值得给予重视和发扬的，中医与西医不仅不是互不相容，而是互补的。如果中西医能融合成真正意义上的现代医学而美美与共，则将使 21 世纪的现代医学获得一个质的蜕变和更大的发展而造福人类，将是孝通叔提倡美美与共的极好范例。近四年来，我从经络、中医的研究，延伸到对整体性科学的研究，对上世纪七十年代获得诺贝尔奖的耗散结构理论有了新的认识和发展。我认为：细胞（或许还有更小的）、人体、社会、国家、国际关系、地球生态、宇宙，都是互相套叠（哲学名词）的大大小小的耗散结构，较小的耗散结构是被较大耗散结构逐层包围着的，我们的客观世界就是这样的一个极其复杂的整体！各个耗散结构都无法孤立地独立生存，后者成为前者的外环境，各个耗散结构为维持其自身的稳定性，其进行新陈代谢过程所需的各种物质、能量和信息，必须从其外环境中摄取，并把代谢废物排出至外环境中。因此耗散结构之间存在着各种中国文化称之为阴阳的、互相协调的动态平衡，和互相依存关系，表现为和谐。因此处理任何问题时，都必须从整体性着眼，顾及到各个方面，才能实现真正意义上的和谐。如果像癌细胞那样只顾自己，恣意地在耗散结构内部生长，则整体性的和谐动态平衡就被破坏掉了，这个癌组织自身将随同耗散结构一起灭亡。实际上，客观世界是极其复杂的，应该虚心地承认：我们对客观世界的认知，还是极其肤浅的。体现为东方哲学的中国文化，在整体性思维方法及其相关理论方法，在处理复杂系统时，已越来越显示出它的优势，如果能与西方现代科学文化紧密结合起来，达到孝通叔十六字箴言各美其美、美人之美、美美与共、天下大同的思想境界，就能更客观地指引我们深入地去探索、去研究这个复杂的世界，不断化解前进道路上的种种矛盾，逐步实现和谐社会、和谐世界的终极目标。转自 http://blog.sina.com.cn/s/blog_4569d16b0100k105.html; 个人分类: 我思我在|3099 次阅读|3 个评论

[转载]脑神经科学研究是否可以采用整体论？: liuxiwei 2010-4-2 14:35; 脑神经科学使用模块化的方式来描述大脑功能的执行部位，早就被实验验证了。可是像大脑这样的复杂系统是否可以采用整体论的方式研究呢？不同部位的功能是怎样生长”出来的呢？为什么涌现出了不同的功能？从这个研究看到一个重要的问题是：不同的部位是怎样协调、同步起来执行完整的认知行为的？《自然》：一遗传缺陷影响大脑信息交流美国哥伦比亚大学研究人员3月31日报告说，他们通过动物实验发现，一种与精神分裂症相关的遗传缺陷会影响大脑海马区和额前叶之间的信息交流，它可能也是脑功能障碍的一个基础性致病因素。这种遗传缺陷名为22号染色体长臂近端微片段缺失，是人类最常见的遗传缺陷之一。此前研究已经证实，人体多个器官的异常均归因于这种缺陷，携带这种缺陷的人患精神分裂症风险比常人高30倍。为研究这种缺陷对大脑回路的影响，哥伦比亚大学研究人员培育了一批具有类似遗传缺陷的转基因实验鼠，让它们与健康实验鼠均参加一项记忆测试，通过一个迷宫并原路返回的实验鼠可以得到奖励。测试期间，研究人员记录了它们的大脑活动。研究人员介绍说，完成这项测试需要实验鼠大脑海马区和额前叶密切配合，海马区是大脑负责学习和记忆的区域，额前叶主要负责思考、推理、决策以及执行任务等高级认知功能。这两个区域的神经元活动越同步，彼此之间的信息传递越佳，实验鼠的表现也会越好。测试结果显示，转基因实验鼠大脑海马区和额前叶交流明显存在障碍，它们的表现远逊于健康实验鼠。这项研究成果4月1日发表在英国《自然》杂志上。研究人员说，他们需要进行更多研究以确认这种缺陷是否会在人体中导致类似异常。; 个人分类: 认知建模|2878 次阅读|0 个评论

mirror - 也说“还原论”: liwei999 2010-3-19 15:37; 也说还原论。 (200414) Posted by: mirror Date: January 15, 2009 02:41AM 还原论大约不是原装的说法。原装的说法叫分解和组合，来自笛卡尔的《方法论》。国人都知道分析的方法。但往往就是那么一说，一般不过脑子。分是说从大化为小的过程，析则是浓缩提取的过程。听到分析能够达到这个理解程度，就是有些分析能力了。物理上有种说法叫不可逆过程。分解与组合是否可逆？一般讲不可以容易，说可以都是特例。从概念上论，能分解的都是单纯系统。分解不了的才是复杂系统。所以对复杂系统分析的方法失效了。用凝聚态物理学家P.W.安德森的话说就是：多了就不一样了。能不能找出多了就不一样的结构来呢？这是需要人们思考的。数学是一个丰富的结构宝库，凡人想象不出来的事情也可以通过数学结构得到解释。去年的炸药物理奖就是个多了就不一样的事例了。CP不对称是观测事实。两代4个夸克无法产生CP不对称，要产生必须有6个三代以上。数学上可以证明2维平面也可以用一维的曲线填满。可见如果将平面上的所有的点都还原到一维曲线上也无法解决维数不同的问题。两维移动的动物到了海边就只能望洋兴叹，而三维移动的动物就可以越过这个束缚。多一维就不一样了。就是论事儿，就事儿论是，就事儿论事儿。 Comments (40) 曾子后 01月 16th, 2009 at 4:21 am edit 数学上可以证明2维平面也可以用一维的曲线填满。～～～～～～～～～～～～～～～～～～的确是初中数学不及格。素因子 01月 16th, 2009 at 4:36 am edit To Zengzihou, Please refer to http://en.wikipedia.org/wiki/Hilbert_curve 路人 01月 16th, 2009 at 9:23 am edit To 曾子后：可以初步认为，mirror 忽悠的概念曾子后大部分不懂。如果大部分概念不懂，所谓的逻辑分析就失效了，基本丧失了发言权。子平 01月 16th, 2009 at 10:03 am edit mirror 先生大概是认为还原论是有问题的吧。如果还原论是一种机械性的道理，确实是没有多少价值的。我以前从来没有听说过还原论，也不认为需要进一步了解它。就我目前的理解，它可能是某些科学研究中的一个思路。这种思路实际上希望对物质现象，在它们最为初等的结构上，进行描述、找到解释。如果在这种意义上存在所谓的还原论，是有理由的、可以理解的。 mirror 先生喜爱科学话题，在德赛过于剧烈的政治化的气氛中，至少为我带来了许多乐趣。谢谢！不过，上次mirror 先生的地心说、日心说的宏论，当时我的确难以接受。可能，我当时的言语mirror 先生也难以接受。我对当时给mirror 先生、和无论什么其他人带来的困扰，表示道歉。 mirror 01月 16th, 2009 at 1:04 pm edit 应子平：言语、态度等等都不是大问题。而［以前从来没有听说过还原论］就是问题了。还原论本身也没有什么问题，问题在于使用得是否合理。吃面条用勺子的事情常发生。不是勺子有问题，而是与面条的搭配不妥。地心说、日心说不敢说是宏论。不过是想说：人们接受科学的说法与接受迷信的说法并不是那么容易区别的。素因子 01月 16th, 2009 at 3:29 pm edit 进一步回曾子后，一维曲线没有宽度，在二维空间下测度为零，的确不能填满二维空间。但是一维曲线的极限,实际上不再是曲线而分形，不再是一维，因而可以填满。数学上序列和序列的极限性质可能完全不同。我们说希尔伯特曲线是填充曲线，更强调的是极限过程。另外，在Hausdorff dimension的定义下，分形的维数可以不是1维，也可以不是2维，比如1.5维。简单的总结一下，一维曲线不能填满，但是曲线的极限－－分形，可以做到。曾子后 01月 16th, 2009 at 4:15 pm edit to：素因子、路人维基百科描述的希尔伯特曲线：A Hilbert curve (also known as a Hilbert space-filling curve) is a continuous fractal space-filling curve 。应该是fractal填满了space，Hilbert curve只是一条能将space分割为continuous fractal 的曲线，而不是Hilbert curve自身填满了space。镜子所说的：数学上可以证明2维平面也可以用一维的曲线填满，显然是忘记了数学中的线是没有宽度的这个初中数学内容中最基本的概念，所以误读了Hilbert curve。因此我说镜子：初中数学不及格。另及：我同意素因子所说：简单的总结一下，一维曲线不能填满，但是曲线的极限－－分形，可以做到。需要强调的是：一维曲线和曲线的极限是两个不同的概念。而镜子语数学上可以证明2维平面也可以用一维的曲线填满。－－显然是错误的。。 maluda 01月 16th, 2009 at 4:19 pm edit 学习了金陵客人 01月 16th, 2009 at 5:04 pm edit 喜欢往猴山里扔哈哈镜，把猴子忽悠住。mirror大师又来了。无论如何，镜子是成像的，mirror是言之有物的。 earthengine 01月 16th, 2009 at 6:09 pm edit 回曾子后，事实上，曲线和分形，到底是什么取决于定义的。如果说，曲线定义为能连续映射到实数轴上的区间的点集，那么很显然Hilbert的曲线符合这个条件。而因为该曲线同时也可以映射到整个平面，那么它也就是填满了平面。这里只不过是数学中一些出人意表的结论之一而已，没有什么稀奇的。要说稀奇，去看看我在维基百科上的翻译作品巴拿赫-塔斯基悖论 http://zh.wikipedia.org/w/index.php?title=%E5%B7%B4 mirror 01月 16th, 2009 at 6:27 pm edit 回曾子后：退一万步，就说{一维曲线和曲线的极限是两个不同的概念}。是镜某中学没有毕业，{是忘记了数学中的线是没有宽度的}的说法。但是镜某并没有分裂症：不怀疑没有大小的点能集成线，却怀疑没有宽度的线可以覆盖平面。 earthengine说得不错：没有什么稀奇的。因此这里对错根本就不重要了。重要的是思维中的一致性。其他的说多了也无意。曾子后 01月 17th, 2009 at 1:56 am edit to：earthengine 希尔伯特曲线属欧氏几何的范畴，无论怎样定义线，线都是没有宽度的。也只是在有限的正方形内，进行极限的希尔伯特分行，才被认为希尔伯特曲线可以填满正方形。而镜子所说的：数学上可以证明2维平面也可以用一维的曲线填满。－－显然是对以下三个基本概念理解不透彻： 1）线是没有宽度的，没有宽度的曲线是不能填满平面的。 2）曲线和曲线的极限（分形）是两个不同的概念。 3）平面和正方形也是两个不同的概念。曾子后 01月 17th, 2009 at 1:58 am edit earthengine 谢谢你提供的你在维基百科上的翻译作品：巴拿赫-塔斯基悖论我已收藏，有空一定认真学习。。曾子后 01月 17th, 2009 at 2:22 am edit to：mirror 希尔伯特曲线既不是悖论也不是猜想，要么理解正确，要么错误。即使是猜想或悖论大家尽可存疑。数学不是文学、艺术、社会学.以及你擅长的语言学，完全用不着退一万步来讨论，半步也不需要。你提及的什么分裂症、对错根本就不重要了。重要的是思维中的一致性。－－摆明了是又想用你的语言艺术来逃避话题。。。 liwei 01月 17th, 2009 at 3:22 am edit 什么叫一根筋，这就是了。中学不及格的镜兄与这些博士或博士后还是有档次区别的，没有代沟，也有档次的鸿沟。鸿沟两边，说的是不同的语言，怎么沟通？不通也罢。 Dao Rex 01月 17th, 2009 at 3:43 am edit to:曾子后见识了。这样一个东西也能吵起来。言必称初中的，大概不知初中的书里多少东西仅是初级理论。数学发展到现在，多少经典概念已经有了新的意义？不过是一个定义的问题。如果线是没有宽度的，没有宽度的曲线是不能填满平面的，这样一来点是没有长度的，没有长度的点是不能布满曲线的岂非是正确的？曲线和曲线的极限是两个不同的概念没错，能说明什么问题？马和白马还是两个不同的概念呢。一维的曲线和曲线也是不同的概念。讲数学又不是讲语言学，较这个真有必要么？平面和正方形也是两个不同的概念，这也没错，又能说明什么为题？这两者拓扑等价，能填满正方形的曲线，按照相同的拓扑变换，就可以得到新的曲线以填满整个平面。 Dao Rex 01月 17th, 2009 at 3:55 am edit to：mirror 还原论最早的来源大概是牛顿力学时代前后，和机械论有着很深的渊源。但后来也变得复杂起来，正如孔之后儒分为八，不可一概而论之。对还原论的批判也很复杂。比如一些人对还原论的批判，大意是一个两个还可以还原，多了就不行了，多到了一摩尔就根本没法算。这样的批判实在太苍白，就好象100万的数字我能数过来，无穷大就是数到世界末日也数不完，那么无穷大是不存在的。没了无穷大这个概念，现代数学是要重建的。（我个人一直怀疑无穷的概念，但没有任何进展）用一种哲学去批判另一种哲学，通常是退而求其次的做法，因为常常沦为扯皮。能在原有理论中找出不自洽来，那是最好的了。曾子后 01月 17th, 2009 at 3:57 am edit 多少经典概念已经有了新的意义？不过是一个定义的问题。如果线是没有宽度的，没有宽度的曲线是不能填满平面的，这样一来点是没有长度的，没有长度的点是不能布满曲线的岂非是正确的？～～～～～～～～～～～～～～～～～你说得非常正确，直线的确是已经有了新的意义：直线，是一个点在平面或空间沿着一定方向和其相反方向运动的轨迹..直线没有粗细 http://zh.wikipedia.org/w/index.php?title=%E7%BA%BF 曾子后 01月 17th, 2009 at 4:00 am edit 讲数学又不是讲语言学，较这个真有必要么？ ~~~~~~~~~~~~~ 数学没必要不叫真？？语言学必要较真？？如果你是这个意思，我们的对话到此结束！！ Dao Rex 01月 17th, 2009 at 4:37 am edit 看来不研究语言学我确实说不好话了。不是数学不需要较真，也不是语言学不需要较真，而是不要在数学上较语言学的真，我的意思就是这样。讲数学又不是讲语言学，较这个真有必要么？这话莫非很费解？可能吧。如果一个数学概念，数学家使用起来不存在障碍，差不多就没问题了。直线是点的运动的结果，本身就是一个形象的说法，倒是不错，但运动这事儿严格来说不是数学管的。维基百科很多情况下也就是科普，应急还行，不能代替教科书呀。 mirror 01月 17th, 2009 at 8:57 am edit 应Dao Rex：无穷大这个概念数学上有，算学上不能有。因为无穷大是个抽象的量，任何能给出来量都是有限的。因为无穷大的定义就是如此。多了就不一样的说法并不是用一种哲学去批判另一种哲学，而是说物理世界中的现实。基本粒子的理论开拓得益于凝聚态的超导理论。而凝聚态与基本粒子是不同的阶层。 earthengine 01月 17th, 2009 at 9:33 am edit 数学中的线的确是没有宽度的。但是在同意这个观点的时候，严谨的数学家要再多问一句：什么叫做宽度？宽度在什么样的论域下有效？现代数学中，几何学是建立在点集的基础上的，就好比任何的图形在显示器上都是点阵一样。而就点集而言，别说宽度了，所有度量关系如长度、面积、体积等等都要有定义后才能计算和使用。就数学家所赋予宽度这个概念的意义来说，线是没有宽度的这话是对的。可是接下来，推论说没有宽度的线不能填满平面，那就不对了。首先，数学家又得跟你较劲什么叫做填满了。从点集的概念上说，直观的理解线把平面填满无非就是说线的点集和平面的点集重合。但这个定义中没有宽度的位置，难以证明没有宽度就不能填满。事实上，希尔伯特曲线正是这样一个有点违反直观的范例，证明没有宽度的线不能填满平面这一命题在以上关于线、宽度和填满的定义下是不成立的。曾子后 01月 17th, 2009 at 2:51 pm edit to： Dao Rex 不是数学不需要较真，如果一个数学概念，数学家使用起来不存在障碍，差不多就没问题了。 ~~~~~~~~~~~~~~~~ 终于明白你的意思了，数学概念可以差不多就没问题了，，，我和你的讨论也就差不多就没问题了。曾子后 01月 17th, 2009 at 2:56 pm edit 维基百科很多情况下也就是科普，应急还行，不能代替教科书呀。～～～～～～～～～～～可以明确的告诉你，现在的教材中关于直线的定义和维基百科是一致的。。曾子后 01月 17th, 2009 at 3:09 pm edit to：earthengine 你的说法我同意，数学中人为构建了一些最基本的概念，其实质是个公设，无需去证明。我批评的是镜子对希尔伯特曲线的误读，并以此错误理解为论据拿来批判还原论。。 Dao Rex 01月 17th, 2009 at 6:00 pm edit 多了就不一样的说法并不是用一种哲学去批判另一种哲学，而是说物理世界中的现实。基本粒子的理论开拓得益于凝聚态的超导理论。而凝聚态与基本粒子是不同的阶层。谁从谁那里得益的话对讨论这个问题可能关系不大，波尔号称从中国的阴阳理论里得益，虽然那是他的阴阳，不是真的阴阳。薛定谔又从佛学里得了多少？得益有很多只是灵感问题，很多是偶然性事件，研究起来太难了。没记错的话，凝聚态理论不属于本源理论的层次，里面更多的是唯象的理论（不是说没有本质理论），往往在作出模型假设的时候，就已经知道这个假设是不完全真实的、近似的，不然是不可算的。凝聚态的学科精神（我理解的）更多的是办实事，是解决实际问题的，而不是形而上的。可在讨论还原论这种形而上的问题的时候，除非把实际的理论更正确（这个我也表述不好，希望获得理解）本身作为形而上的原则的一部分，否则引援凝聚态理论作论据是需要把事儿说清的，不是光提个名字就好。 earthengine 01月 17th, 2009 at 6:04 pm edit 可以明确的告诉你，现在的教材中关于直线的定义和维基百科是一致的。。 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ 我要说的是，教材只能根据学生的水平编写。你不能跟小学1年级的学生说0就是空集的元素个数，但这是康托尔给出的精确定义。所以教材也只能告诉中学生：线就是没有宽度的东西。维基百科也一样，对于这些大多数人都熟悉的数学概念，很多不是数学家的人也会去查阅，所以要用平常人能理解的方式去阐述。但是一些高深的理论，叙述就要严谨些。依我的看法，镜子对该曲线并没有误读，他的说法是数学科普书上经常被引用的。但是否可以拿来批判还原论，那是另外一个问题了，我并不赞同。 earthengine 01月 17th, 2009 at 6:15 pm edit 再看看曾先生的另一个误区：曲线和曲线的极限是不同的当然，有时候一串东西的极限并不是同样的东西了，比如一串有理数的极限可能不是有理数，而是无理数。但是它毕竟还是个数。进一步，一串实数的极限要是存在的话，那必定是个实数无疑。所以说，一串曲线的极限还是不是曲线这个问题，归根到底还是要回到定义上面去。而不能凭感觉一口咬定。 Dao Rex 01月 17th, 2009 at 6:20 pm edit 可以明确的告诉你，现在的教材中关于直线的定义和维基百科是一致的。。这话让我明确的知道了你有很大的可能在说谎。教材有多少？直线不同的定义有多少？如果你在说谎，那我还费什么劲。如果你说的现在的教材指的是现在的某所初中所使用的某一本平面几何的教材，那我承认你没有说谎，不过还是老话，不要总拿初中教材说事儿。欧几里德几何学都一两千年了，还能没点改变？比如到了高中，直线就会多一种定义，ax+by+c=0。比如欧式空间中曲率为零的曲线可定义为直线。比如度规张量场（不知道数学里怎么说这个概念）为常量的平直时空中的测地线（短程线）可定义为直线。测地线本身也可以定义为直线，形象上就和初中的欧式的直线不太一样了。这么多直线的定义各有用处，也就是为什么说数学家认为交流没问题差不多就没问题的原因：讨论具体数学问题的时候，选用哪种具体定义几乎是下意识的、不言自明的。 Dao Rex 01月 17th, 2009 at 6:24 pm edit 讨论可以促进学习，但讨论本身不能代替学习（我认为）。一旦讨论到了牵扯具体学科内容的地步，那就最好不要泛泛而谈了，除非你对你所谈论的东西有把握。顺便对mirror说，凝聚态的问题我也只能谈到这里，更多的是我所不懂的。路人 01月 17th, 2009 at 7:22 pm edit 请教Dao Rex: 本源理论是怎么定义的？ Dao Rex 01月 17th, 2009 at 7:38 pm edit 这个我也说不好，大概就是这个意思：我们目前所能够知道最底层的理论，比如标准模型等等。如果超弦成功了，那超弦就是典型的本源理论。这个名词应该还有比较专业的说法，不过我记性不好，只能凭自己的理解编一个出来充数。 mirror 01月 17th, 2009 at 10:36 pm edit 应该是经线和纬线的感觉。经线是贯穿层之间的关系，纬线是层内的关系。路人 01月 17th, 2009 at 11:23 pm edit 估计一杆子插到底的科学是没有的，层展（emergence）、多了就是不一样。镜先生的经纬论有意思。另外，Dao Rexon 网友说温度不过是个统计量，统计几乎是连接微观和宏观的唯一一道桥梁，那个宏观的物理量不是统计量？只不过有的统计规律简单，有的非常复杂而已。曾子后 01月 18th, 2009 at 12:54 am edit to:Dao Rex earthengine 可以整理一下，请你们明确回答： 1）在哪一个数学门类中有关直线的定义或性质被描述为有宽度？（我认为没有） 2）平面和正方形是否是同一个概念？（我认为不是） 3）曲线和曲线的极限是否是同一概念？（我认为不是）在你们否定我的结论以后，再拿中学以上的数学课程来说理。希望不要先秀了一大堆理论，最后又不回答问题。另及：如果你们小瞧中学数学课本，那就太遗憾了。尽管它的表述不够周延和专业，但它不会有明显的错误，更没有大的争议。如果世界上还存在着绝对真理，那就非他莫属。。 DReX 01月 18th, 2009 at 4:23 am edit DReX就是Dao Rex 1、2、3括号里的我认为都对。但是没有意义。我们讨论的核心是： mirror的数学上可以证明2维平面也可以用一维的曲线填满。是否正确。我个人认为，判断这个是否正确的标准是找一个数学家来，他看了以后是否认为正确。或者是这个标准{1、mirror的话是否会引起误读；2、如果大家读的意思都一样，就是线能填满平面，再来看这个意思正不正确}。回答是这样的（整理过）： 1、我找不到数学家，按另一个标准来。 2、mirror的话我认为不会引起误读，看【曾】的回复，显然理解了是要用线把平面填满的，这就没误读。 3、我们先来看曲线能不能把正方形填满（平面的问题见下）。填满的意思是存在一种映射，使得正方形的点和曲线的点是一一对应的。这种映射是存在的，hilbert曲线就可以，更广义的可以建立hilbert曲线与一般曲线的一一映射，这样也可以说任意曲线填满正方形。但这时填满已经不具有hilbert曲线那种把正方形盖住的形象了。 4、正方形与平面的问题。在拓扑上，正方形与平面同胚，即拓扑等价，这是指存在一种映射，使得正方形上的点与平面上的点一一对应。 5、这样hilbert曲线上的点（这些点在正方形上）按照4中的映射，就可以与平面（其实可以推广到曲面，不过对曲面会有一些限制）上的点一一对应，并在几何上具有线盖住面的形象。 6、一般曲线得点当然可以建立与平面点的一一对应从而填满平面，但不具有盖住的形象。为什么说【曾】的3个问题都有括号回答却没意义？ 1) 线的宽度问题是个假问题，至少我没听说过那种数学在描述有宽度的线。从头到尾用的就是没有宽度的线。 2) 这个问题在上面回答了。 3) 曲线和曲线的极限问题有点复杂。通常说的曲线其实是无穷长的，比如直线，这几乎是默认的。反而有长度的曲线是需要特别指出的。曲线的极限是一个不大准确的说法，他说的是得到这种曲线的过程中，有一种人为的循环操作，把这种操作的次数取极限。hilbert曲线本来就是那个样子的，无穷长的，我们想把它画出来，就要按照一种规则一遍一遍的重复。就好象画直线，也要按照一个方向，一段一段的画，可是为了得到无穷长的直线，必须对一段一段画这种重复操作取极限。曲线的极限这一概念我以前好像没见过，但这是在讨论过程中出现的，不影响mirror的原文。可能【曾】提出疑问是因为看到了网上的hilbert曲线并没有把正方形盖住。道理很简单，凡是画出来的hilbert曲线都不是真正的hilbert曲线，而只是hilbert曲线的一段，就好象凡是画出来的直线其实都不是真的直线，而只是线段。真的hilbert曲线什么样？一个正方形的样子，一点缝都没有，这就是hilbert曲线填满正方形的原因（结果）。给你个正方形，然后告诉你他是无间道，它本质上是一条曲线，换了我我也不信。所以只能把这曲线的一部分给人看。当年这种（不单是hilbert曲线）诡异的曲线被搞出来的时候，数学家都觉得惊讶，按照画线的办法画出了正方形！ DReX 01月 18th, 2009 at 4:30 am edit 其实中小学的教材不仅仅是不准确的问题，而确实是有错误。但明知道是错误，很多情况下也只能这样写，这是一个教育实践问题。代数和几何书里还不明显，再一个我也没仔细研究过，只是看过相关的帖子，觉得有道理；物理和化学的问题就大了，但也没办法。化学的理论本身就不严格，初中教的一点到高中几乎就全部推翻。物理上一些概念的正确表述是需要数学基础的，这在初中也不现实。曾子后 01月 19th, 2009 at 3:04 am edit to： DReX 谢谢你回答。你的补充完全是多余的，估计你被镜子忽悠着了，不知不觉中犯了很低级的错误。好了，闲下来时我就此事拟文。 DReX 01月 19th, 2009 at 4:50 am edit to：曾子后对于我的任何错，我都有兴趣聆听并改正。对于低级错误尤其如此。期待大作。不过在你的文章出来之前，我还是很疑惑，在这里我与你交流的所有内容不过是一个数学命题，甚至让我觉得完全和博主的文章不搭界儿。这样的一个命题竟然会导致我的低级错误？如果能够先一两句话线把错误点出来让我反思，那是最好了，因为可能最近没法上网。 earthengine 01月 23rd, 2009 at 5:20 pm edit 我先来给DRex挑个错。我们看到的Hilbert曲线，并不是真正曲线的一部分，而只是它的一个意象。它上面的点在真正的Hilbert曲线上并不是连续的，而是这里取一个点，那里取一个点这样子拼成的。它只不过是辅助我们想象的一个工具而已，真正的Hilbert曲线是人没有办法直接想象的。数学上这样的例子不少，比如说著名的处处连续处处不可导的函数，也是这样一个怪东西，它的一个具体形象就是锯齿上叠加锯齿，直到无穷极限为止。对于这样的函数极限，我们还不得不承认它就是一个函数，因为它在定义域上处处都有确定的有限值，且完全能够算出来，完全符合中学课本对于函数的定义。这样来理解Hilbert曲线是一个真正的曲线就不难了。按照中学课本上参数方程的概念，我们可以给出Hilbert曲线的一个参数方程，只要给一个参变量t的值（在实数范围内），我就给你算出x和y（也是实数）。那么，如果表示x和y的函数都是连续的，这就是一个连续曲线了。虽然还是没有办法画出来，但至少能理解这是一个什么东西，为什么数学家都说它是曲线了。至于它有没有填满，我们可以反过来，给定实数x和y，我给你算出t是多少。于是我们就能确定这条曲线确实经过了平面上每一个点。 http://www.de-sci.org/blogs/liwei/archives/14969; 个人分类: 镜子大全|3743 次阅读|0 个评论

美国医学研究的缺陷和中国的机遇--中医？: zhj71626 2009-9-29 12:52; 美国医学研究的缺陷和中国的机遇发布: 2007-4-02 09:58 作者: webmaster 十几年前,作者像许许多多对西方科学技术充满虔诚崇拜的中国青年一样,离开了祖国,开始自己的洋插队生涯。先来到自称为上帝特选子民的犹太民族国家-以色列攻读博士学位,然后又来到号称世界上头号的科技强国-美国进行医学研究。在国外留学的早期,作者对以美国为代表的西方医学研究方法的严谨,技术手段的先进,学术讨论的活跃非常崇拜,认为美国式西方医学研究代表着人类征服疾病改进健康的希望。近年来在生物医学领域所取得的一个又一个的进展, 如传染病的控制,器官移植,试管婴儿,克隆生命,人类基因组图谱完成,干细胞治疗研究等,又使美国为代表的西方医学研究被罩上了无坚不摧的绚丽光环。使人以为只要依靠西方医学研究,人类完全可以征服一切疾病,包括现今的顽症,如心脏病、癌症、脑中风、艾滋病等。随着时间的推移和自己研究经验的增加,作者逐渐发现西方医学研究并非人们想象的那样十全十美无所不能。到目前为止,它既没有彻底揭示疾病发生发展的奥秘,又没能为根治疾病提供有效的帮助。一百年前不能治的疾病,现在同样不能治;中国不能治的疾病,美国同样也不能治。而且随着工业化的进程和生态环境的改变,旧的疾病还没得到有效的治疗,新的疾病又不断出现,对此西方医学研究更显得力不从心。公正地讲,西方医学研究对于疾病诊断和流行性传染病的防治作出了卓有成效的贡献。临床检验技术、X光透视、CT扫描、核磁共振技术、疫苗研制等为疾病诊断和预防控制提供了有力的技术手段。但是在许多非感染性疾病的治疗方面它却束手无策毫无办法。人们也许会问既然西方医学研究在发病机理和临床治疗方面没有太大进展,为什么人类的平均寿命会逐年增加,健康状况也逐渐得到改善? 不容质疑,近160年来人类的平均寿命增加了整整33岁,从1840年的平均44岁增加到2000年的平均77岁。科学的进步和社会的发展,使人类的生存环境和生存质量大大得到改善,这是人类平均寿命增加的主要原因。我们知道,影响人类平均寿命的主要因素包括:自然灾害(飓风、洪涝、地震、干旱、饥荒等),战争,瘟疫(流行性传染病)和常见疾病。科学技术进步大大降低了自然灾害对人类的伤害;人类社会趋於理性减少了大规模战争的爆发;医学诊断技术的发展和抗生素及疫苗的发明有效地控制了流行性传染病的发生,使大多数感染性疾病得以治疗。因此,不能将人类平均寿命的增加完全归功于西方医学研究的成就和贡献。人类健康状况的改善也不完全是它的功劳。是什么原因导致长期以来许多疾病不能有效治疗这种状况? 是我们在生物医学研究领域的投资不够? 世界各国每年为生物医学研究投入的资金总额高达上千亿美元,仅美国政府每年就投入两百多亿美元,应该说对生物医学的投资已经处于世界前列。是从事生物医学研究的科学家不够聪明,不够努力? 每年被美国医学院校录取的学生都是成绩非常优秀的学生;在美国各研究机构,大学和生物医药公司从事生物医学研究的主研人员都具有博士学位,受过必要的专业训练;每期的国际权威学术刊物自然科学上刊登的文章有1/2至2/3是有关生物医学研究的论文;近几年来每年至少有两项诺贝尔奖(医学和生理学奖及化学奖)是授予在生物医学研究领域作出杰出贡献的科学家。由此可见,从事生物医学研究的科学家大多数是当今科技界的精英。医学研究是探索人类生命规律的一门科学,它的最终目标是对抗疾病与死亡、促进健康和提高生命质量。医学研究具有它独特的理论,思维方式和技术手段,但是要实现征服疾病的最终目标,医学研究理论和思维方式必须符合疾病发生发展的客观规律,而且应该不断纠正错误和不断创新。由於以美国为代表的西方医学研究存在着缺陷,违背了疾病的本质和客观规律,因而导致了疾病治疗长期以来停滞不前和大量的人力财力及时间浪费。若不尽早纠正这些错误,征服疾病的目标将会离我们越来越远,越来越遥不可及。相信在此之前,很多生物医学领域的有识之士已经发现这个问题,但为什么没有一个生物医学界大腕站出来捅破这张薄纸,是只源身在此山中? 还是自身利益所在? 欧洲有一个著名的童话叫皇帝的新衣,当绝大多数民众迫于皇帝的淫威违心地承认赤裸的皇帝身上穿著漂亮的新衣时,只有一个天真无邪的男孩说出了真相:皇帝身上什么也没有穿!在以美国为代表的西方医学研究的绚丽新衣面前, 希望不仅一个而是更多的天真无邪的孩子们能道出真相。西方医学研究究竟存在什么缺陷? 怎样纠正这些缺陷? 作者将从研究理论和思路,研究方法,研究队伍构成,及新药研发等方面加以论述。 1.机械还原论---西方医学研究的理论根基和枷锁西方是现代工业革命的发源地。蒸汽机,电灯,电话,汽车,火车,飞机以及电子计算机的发明和机械制造工业的发展给世界带来了翻天覆地的变化,但同时科学研究的机械论也对几乎所有自然科学的发展产生了深远的影响。在美国的医学研究领域里,由於受机械论的影响而往往将人定义为一部机器。认为人体象机器一样是由一个个零部件(器官,组织,细胞,蛋白和基因)所装配而成。当机器出现故障时,只要找到那个损坏的零部件并更换它就能使机器恢复正常。因此在研究思路上坚定不移地遵循还原论的理论,将生命的运动形式归结为机械运动形式，用低级机械运动形式的规律代替高级生命运动形式的规律。这种机械还原论的分析方法是西方医学的灵魂，它认为，各种生命现象都可以被还原成基本的单元，各基本单元彼此独立，不因外在因素而改变其本质。通过对这些单元的研究，可以推测出生命运动的本质和变化规律。在研究手段上它通过解剖学，组织学,生物化学和分子生物学等技术途径将人体还原为独立的器官,组织,细胞,蛋白或基因,希望通过对单个细胞,蛋白或基因的研究找出影响生命运动规律(即导致疾病)的最微小最特异的生物学变化。在疾病的诊断和治疗方面,也聚焦于单个生物分子的改变上,认为每种疾病的发生仅由单个生物分子(蛋白或基因)的异常改变所引起,这个分子控制著其余的疾病过程,只要寻找到这个分子,再发展一种相应的药物去对抗就能治愈疾病。这种机械还原论的医学研究思维方式在对付细菌导致的感染性疾病方面确实具有一定的效果, 因为这些疾病的病源体通常是单一的细菌,只要通过临床检验获得确诊,采用相应的抗生素就能治愈疾病。然而随着细菌耐药性的发展,抗生素的疗效也受到严峻的挑战,许多抗生素已经对产生耐药性的细菌失去疗效。总有一天,抗生素会因此而完全丧失其抗感染作用。非常可悲的是,机械还原论的医学研究方法在对付常见疾病(心脏疾病,癌症,脑中风等)和病毒感染引起的疾病(流感,禽流感,SARS,艾滋病等)方面却显得苍白无力毫无作为,因为这些疾病的病因和发病机理非常复杂,根本不是单一病源或单一生物分子的改变所能解释。西方医学研究的根本缺陷在于忽视生命的整体性,生物分子间的相互关联性和机体的自我调控(防御修复)能力。几十年的研究经验和临床实践已证明, 疾病是一个非常复杂的变化过程, 每一疾病至少涉及到已证实的人类基因总数(2-2.5万个基因)的1-2%(即200-500个基因)。据作者对急性中枢神经系统(脑和脊髓)损伤的基因表达研究中发现,总共有300多个不同基因在损伤后产生明显的表达改变。通过对这些基因的相互连接通路进行整合分析,发现这数百个生物分子被连接成了一个较大的生物信号传递调节网络。创伤后因大量生物分子异常改变所引起整个生物网络的平衡失调才是导致神经细胞不可逆死亡的真正原因。如此众多的生物分子参与疾病的发生发展,若再遵循西方医学的传统研究思路和治疗方法,仅将研究重点聚焦于卷入疾病的某一个主要生物分子,再通过发展针对这一生物分子的单一药物去治疗疾病显然是不可能完成的任务,这也是多年来许多疾病难以得到根治的主要原因。因此机械还原论是限制医学发展的枷锁,它对于我们探索疾病的发病机理及发展有效的治疗手段已经产生严重的阻碍作用,若不打破这个枷锁,人类征服疾病的目标将永不可能实现。 2.盲人摸象--西方医学研究方法的盲目性和局限性中国有一个成语叫盲人摸象。传说几个盲人摸一头大象，摸到腿的说大象像一根柱子，摸到身躯的说大象像一堵墙,摸到尾巴的说大象像一条蛇，摸到耳朵的说大象像一把扇子，由于每个盲人只是相信自己的亲身感觉与经验，不接受或者相信别人的感觉与观点，因此固执己见，争论不休。用来比喻因视野局限,对事物了解不全面，因而产生片面的观察结论。若将疾病的发生机理比喻为一头大象,美国式医学研究工作可以称为盲人摸象式研究。因为它完全遵循机械还原论的研究思维方式,将疾病的病理基础和发病机理还原分解为单个生物分子的改变。正如将整头大象分割成不同的部分,由许许多多研究课题组和研究人员分别对各个部分进行摸象工作,有的摸腿,有的摸身躯,有的摸尾巴,还有的摸耳朵。他们摸得非常认真,非常细致,也非常深入,几乎他们该摸地方的每个汗毛或毛孔都快摸完了。摸到新的大的汗毛或毛孔可以申请专利或在国际顶尖杂志上发表论文,摸到小的汗毛或毛孔的论文也可以在一般杂志发表。但是这种摸象工作越努力越投入,离掌握大象的全貌却越来越远,越来越成为一种人力物力和时间的浪费。因为它得出的研究结论是主观片面的,对了解大象的全貌没有太多帮助。在作者所熟悉的中枢神经创伤研究领域,仅在美国就有400多个研究课题组正进行这种摸象工作,摸象领域分别涉及到创伤后神经细胞死亡,炎症和应激反应, 细胞内离子平衡失调,信号传导,细胞周期调控异常,细胞结构异常,神经变性,和对应药物治疗等,所摸的生物分子也达到近200个。每个研究课题组都坚信自己摸到的汗毛或毛孔(单个生物分子)是独一无二,是最新发现,认为只要继续摸下去就能找到根治中枢神经创伤的特效疗法, 因此拒绝承认其他人摸到的汗毛或毛孔。然而,随着人们一次又一次因摸到新的汗毛或毛孔而充满征服中枢神经创伤的希望,又因为针对汗毛或毛孔的药物治疗一次又一次失败而充满了失望。针对其它疾病的摸象工作也基本如此,这就是当前美国医学研究工作的真实写照,也是人类在对抗疾病威胁方面的悲哀。到目前为止,这种盲人摸象式的研究仍然还在继续, 大有不摸到所有汗毛或毛孔不摆手之势。在60年代美国政府提出了两项雄心勃勃的科学计划:一项是人类登月计划;另一项是征服癌症计划。不到十年时间,人类成功地登上了月球,但到目前为止,四十年过去了,我们连癌症的发病机理都没有研究清楚,更不用说征服癌症。这也从另一方面说明美国在机械研制方面确实是高手,但在探索生命规律方面却是一个盲人。失败的根本原因就是美国医学研究人员在研究中始终不敢违背机械还原论的理论和思维方式,在研究方法上采用盲人摸象式的探索途径。要全面了解疾病的发病机理,找到真正有效的治疗方法,我们应该停止这种盲人摸象式的医学研究方法。现代医学已经发展了数百年,大象的绝大部分汗毛或毛孔已经摸得差不多了。现在的问题是,怎样将大象的各个部分整合为一个整体,让人们了解大象的全貌,这才是发展有效治疗方法的唯一途径。 3.畸形的研究队伍--生物学家主导美国的医学研究据美国实验生物医学学会(FASE公布的统计数字,参加该学会的科学家中,69.6%为生物学研究博士(Ph.D), 19.2%为医学博士(MD),仅有8%为双博士学位(医学博士加生物学研究博士)获得者。由於该学会是美国最大的生物医学研究学会,其包括有生理研究学会,生物化学研究学会和药理及实验治疗研究学会等分支学会,含盖了大多数生物医学领域。它的会员组成结构基本上代表了美国大专院校和研究机构中从事生物医学研究工作的科学家的组成结构和专业背景。另据作者对美国国立卫生研究院(NIH)癌症研究所(NCI)的359位主研人员(课题组长以上科学家)学位背景分析发现,65.5%为生物学研究博士(Ph.D), 23.9%为医学博士(MD),仅10.6%为双博士学位(医学博士加生物学研究博士)获得者。由於癌症研究所是美国国立卫生研究院最大的一个研究所,也是与临床联系得最紧密的一个研究所,它的人才结构说明生物学科学家在美国的医学研究中占据着主导地位。我们知道,医学博士是在医学院校受过系统基础医学和临床医学训练的专业人士,他们的专长是医学(包括基础医学和临床医学)。而生物学研究博士是在生物学科某一领域(如动物学,植物学,生物化学,分子生物学,微生物学,药物学,或有机化学等)受过专门训练的专业人士,他们具有某一方面的生物学知识并擅长于专一的生物学技术(如生化技术,分子生物学技术,或药物合成等)。虽然生物学与医学有着非常紧密的联系,也可以说是医学的重要基础,但从本质上它与医学有着严格的区别。医学的研究目标是人体疾病的诊断和治疗,生物学的研究目标是动植物的生长,发育和进化。近年来,随着生物技术被引入医学研究,大量的生物学家也进入医学研究领域并逐渐主导医学研究。这些具有研究博士学位的生物学家在自己所专长的研究领域确实作出了很大的贡献,对医学的发展也产生了一定的推动作用,但由於他们没有受过全面系统的医学训练,对疾病发生发展的客观规律和相互联系缺乏清楚的认识,因此他们的贡献仅限於自己熟悉的生物学领域,对探索疾病的综合发病机理贡献不大。例如,一个分子生物学家对分子生物学技术(如DNA sequence, isolation,purification, Northern blot, Southern blot, RT-PCR, Protein electrophoresis等)非常精通,对所研究的对象(某一蛋白和基因)也非常熟悉,但对研究对象在疾病发生发展中的作用和与疾病的相互联系却一无所知,也不知道研究对象的改变会产生什么样的病理生理变化。许多在西方进行生物医学研究的中国博士生和博士后访问学者都有这样一个共识:自己的导师知识面过于狭窄,除对自己研究领域非常精通外,对其它领域就一窍不通,其专长是进行纵向研究,而没有能力进行事物的横向联系。是什么原因造成今天生物学家主导美国医学研究这种局面?在美国国立卫生研究院(NIH)成立之初,为了保证医学研究的方向性和有效性,该研究院制定了一条规定:该院各研究所所长(Institute Director)和各研究室主任(Laboratory/Branch Chief)必须由双博士学位(医学博士加生物学研究博士)或医学博士学位获得者担任,生物学研究博士只能担任课题组长(Section Chief)或研究科学家(Staff Scientist)。由於医学研究长期没有突破以至社会对医学研究投资减少等市场经济因素,许多优秀的双学位博士和医学博士选择进入临床医学领域成为临床医生而不愿以医学研究作为自己的职业。这样就造成大量医学研究领军人物的缺乏,在这种情况下许多生物学研究博士逐渐占据医学研究的领导地位,成为医学院校和研究机构的院长,所长或主任。这一改变进一步加剧盲人摸象式的医学研究,使医学研究更加背离了自己的研究目标。公正地讲,生物学研究博士在对生物技术和方法的掌握和精通方面确实超过医学博士,但是我们应该清楚地认识到,生物技术仅仅是人类认识疾病征服疾病的一个工具,而不是最终研究目标。以工具代替目标,以生物学家主导医学研究只会使医学研究偏离轨道,使人类征服疾病的目标更加遥远。 4.单一药物治疗疾病---永不可能完成的任务如前所述,受机械还原论研究思维的影响,美国的研究人员在研究疾病的发病机理时只聚焦于与疾病有关的单个生物分子(蛋白或基因)的异常改变上,当发现某一生物分子发生明显改变后就认定这个分子是引起疾病的罪魁祸首,因而寻找相应的药物(抑制剂或增强剂)去对抗这一分子。这种思维方式和研究理论不可避免地影响美国医疗行政部门和药品管理部门的政策和法规制定。例如美国药品与食品管理局(FDA)规定,一般只批准单个药物或最多两种药物复方的临床试用,不鼓励两种以上药物的复合方剂进入临床试用,理由是两种以上药物的复合使用有可能增加药物的毒性副作用。若要进行两种以上药物复合方剂的临床试用,必须先进行大量的实验来证明单个药物的有效性和无毒性副作用,然后再用实验来证明添加后的复合方剂也同样具有治疗效果和安全性。在这里我们先不讨论两种以上药物的复方是否肯定增加毒性副作用,先探讨单个药物是否能有效治疗疾病。多年来,西方各大药厂和医药公司投入大量的人力物力和财力进行几百种新药的研发,但当这些药物进入临床试用后,要么发现对病人没有疗效,要么产生令人担忧的毒性副作用。不久前新闻报导证实,美国Pfizer公司研发的抗关节炎药物--COX-2抑制剂类止痛药(Bextra和Celebrex)被禁止继续临床试用,因它们不仅不能证明对关节炎有特殊疗效,反而会导致心脏病与脑中风发作,甚至造成病人死亡。就连Pfizer公司研发的王牌产品--伟哥(Viagra)虽然对男性性勃起功能障碍具有疗效,但因会诱发心脏疾病也被限制使用。到目前为止,除抗生素能有效控制细菌感染性疾病外,还没有一种特效药能有效治疗疾病。是什么原因导致新药研发一次又一次的失败和制药工业不断发生的危机? 根源就是美国式西方医学研究存在着缺陷。长期以来,西方医学研究将人体定义为一部机器,认为人体出现疾病如同机器出现故障一样是由某一零部件损坏所引起,只要找到这个损坏的零部件并修理它,机器又可以重新工作。因此几乎所有的医学研究都聚焦于寻找引起疾病的单一生物分子,而药物治疗也是围绕着怎样对抗发生改变的单个生物分子而展开。一厢情愿地认为,一种疾病可以用一种特效药治疗,没有必要也不能使用两种以上药物进行复合治疗。这种研究理论和实践无疑深刻影响着美国医药学政策和法规的制定。事实证明,限制复合药物使用的法规完全违背了疾病发生发展的客观规律。因为疾病是一个复杂的病理变化过程,它不会仅由单个生物分子的改变所引起也不会仅导致单个生物分子的改变,疾病的发展过程应该是细胞内生物分子调节网络的失衡过程。这个调节网络由成千上万个生物分子(蛋白或基因)所构成,这些生物分子如同我们居住的大大小小城镇,通过类似于公路和铁路的生物信号传递通路相互连接在一起,形成一个完整的细胞内生物分子调节网络。在正常情况下,所有生物分子维持着相对稳定的状态(即不增高又不降低),因而保持整个网络的相对平衡,这种相对平衡是人体细胞和组织发挥正常生理功能的重要基础。当疾病发生后,数十个甚至数百个生物分子因此发生相应的改变(有的增高,有的降低),从而破坏了整个网络系统的相对平衡,虽然人体自身的抵抗机制也不断试图恢复网络的平衡,若疾病造成的网络失衡的范围过大,强度过强,超过自身的修复能力,则网络失衡将朝不可逆方向发展,最终导致细胞死亡和组织坏死。而针对单个生物分子的药物治疗仅能调节无数个由疾病所改变的生物分子中的一个,虽然这种调节对相应的单个生物分子非常有效,会改变这个生物分子的活性和工作状态,也会因此而部分地改善细胞生物分子调节网络的功能,但并不能有效地恢复整个网络的正常平衡。这是绝大多数单一药物只能缓解症状而不能根治疾病的可能原因。可怕的是,改变单一生物分子的活性和工作状态(比如说阻断这个生物分子)必然会改变与之相关的其它生物分子的工作状态及相应的信号传递通路功能,在细胞网络平衡没有得到恢复,正常生理功能存在障碍的情况下,反而会导致其它细胞功能的障碍,加剧整个细胞网络的失衡,这就是单个药物有时不但无效反而会产生毒性副作用和并发症的可能原因。通过对1988年至2004年期间在动物模型上试用过的95种治疗脑中风的单个药物疗效进行评价,作者发现这些药物减少脑损伤组织容量的平均有效百分率仅为37.8%,也就是说62.2% 的脑组织损伤区依然存在,单个药物最多只能产生不到40%的治疗效果,基本上对治疗脑缺血损伤没有太大的帮助。而美国一些研究组采用两种化学药物复合的治疗脑损伤(如NMDA受体拮抗剂memantine 与肾上腺受体增强剂clenbuterol复合使用或methylprednisolone 与BDNF复合使用),能使脑损伤组织容量减少49,7%并明显改善了脑损伤小白鼠的运动功能。作者在研究治疗中枢神经系统损伤的新型复合药物时采用多个细胞内信号传递网络节点因子的调节剂(抑制剂或增强剂)配制复合药物鸡尾酒。这种鸡尾酒使培养细胞在缺血缺氧损伤后24小时的存活率达80%,对小鼠脑损伤组织容量的减低率也达到72%。这些实验结果说明单一药物治疗疾病具有很大的局限性,不可能从根本上达到治愈疾病的目的。若继续指望通过研发单一药物来治疗疾病,只能是永不可能完成的任务。关于药物的毒性副作用问题,我们必须先了解药物产生毒性的基本条件。任何药物(无论西药还是中药)只要超过一定的使用剂量都会产生毒性,对人体构成伤害。甚至人体必需的维生素也是如此,例如过量服用维生素E就可能诱发心脏疾病。实验研究发现,当两种或两种以上药物在采用有效治疗剂量(即单个药物产生治疗效果的最小剂量)的条件下复合使用其毒性确实会增强。这也是美国FDA认为两种以上药物的复合使用有可能增加毒性副作用的依据。但是,只要我们将药物的剂量减小到有效治疗剂量的1/2或1/4时,两种以上药物的复合使用不但增强了疗效反而降低了药物毒性。作者采用这种药物配伍方法将多种调节剂配制成治疗中枢神经系统损伤的复合药物鸡尾酒,这种鸡尾酒不但有明显治疗效果而且毒性副作用大大低于采用有效治疗剂量的单个药物。同样中药复合方剂的临床实践也证明,只要正确控制药物剂量,几种甚至十几种药物的复合使用并不会产生毒性副作用。因为复方中药配伍时的剂量往往低于单位药单独使用的剂量,在没有配伍前,这样剂量的单位药是达不到治疗效果。药物复方的有效性在于它们相互组合形成整体后的功能。而一些公认为有毒的药物,当科学地控制它们的使用剂量后往往会产生意想不到的神奇疗效,例如在英国因车祸而遭受脑创伤的香港卫视主持人刘海若女士,当英国医院宣布她已经脑死亡无法医治后,是中药使她起死回生,而拯救她的王牌中药是安宫牛黄丸。这种安宫牛黄丸中含有朱砂(即汞),其对人体具有明显的毒性。若按美国FDA的标准这种药肯定不能进入临床,但是在中国的临床实践已经证明安宫牛黄丸不但具有独特的疗效,也没有许多美国研发的单个新药那样严重的毒性和副作用。另外,位于上海张江高科技园区的中华经典中医中药保护与开发研究院不久前刚研制的一种利用砒霜(三氧化二砷)治疗艾滋病的新疗法,也产生意想不到的奇特疗效，并且其毒副作用可以控制到最小。砒霜是公认的毒药,大剂量服用必然导致死亡。但正确控制其使用量却能治疗疾病,造福于人类,这就是事物的辨证统一规律。因此两种以上药物的复合使用增加药物毒性副作用的推断是非常片面和违背科学的客观规律。 5.医学革命---中华民族强大的契机近百年来,科学技术的日新月异使人类社会发生了深刻的变化,世界各国都认识到高新科技是使人类进步,经济发展,国家强大的真正动力。谁掌握了先进的科学技术,谁就掌握了未来,掌握了世界。由於以美国为代表的西方医学研究存在着缺陷,使人类在征服疾病的斗争中处于被动的地位,浪费了许多人力物力财力和宝贵的时间,然而正是这些错误和缺陷为中国成为未来的生物医学科技强国提供了宝贵的机遇。我们应该承认,在机械制造,计算机及信息技术,医学诊断技术,医疗器械研制等方面,美国和一些西方国家已经领先于中国,但在医学研究和疾病治疗方面,中国和美国仍处于同一起跑线上,而且美国还背着机械还原论这个沉重的包袱,杵着盲人摸象这条拐杖。若能抢先起跑,领导一场医学革命,中国将完全有可能成为世界医学强国。一旦等美国意识到自己的错误,放下包袱和拐杖领先起跑,中国要再追赶美国将不得不付出非常艰辛的代价。据作者在美国多年的体会,美国是一个自我纠错能力很强的国家,它的纠错能力来自市场经济的调节,当意识到自己在医学研究方面的错误后,它会很快通过经济杠杆的作用(如改变投资,研究基金,产品生产和市场投入的流动方向)纠正错误,使科学研究朝正确的方向发展。值得注意的是,美国国立卫生研究院(其主管美国的生物医学研究政策和研究基金)已于2003年底启动了一项生物医学研究路线图计划(NIH Roadmap)。该计划的核心是:促使生物医学研究朝向疾病,朝向临床。利用新的生物医学技术研究疾病的整体变化,鼓励新的研究思路, 鼓励技术创新,加速新药的研发和临床应用。这说明美国也意识到自己在生物医学研究中存在的问题,开始改变其生物医学研究政策。但美国要完全放下包袱,丢掉拐杖还尚需几年时间,这就为中国在医学研究领域领先起跑提供了机遇。为了把握这个千载难逢的历史机遇,作者建议在以下几个方面对中国的医学研究进行充实和调整: 1).人才培养大力培养双博士(医学博士加生物学研究博士)人才,使他们即掌握全面系统的医学知识又掌握尖端的生物技术,同时用市场经济手段吸引他们进入医学研究领域,去主导医学研究方向,领导医学研究队伍。合理控制医学博士和生物学研究博士的产出,在医学研究没有取得突破的情况下,临床治疗也不会有明显的进展。因此医学博士的培养主要着眼于临床医务人员的补充和更新换代,保证日常医疗救治工作有效开展。对生物学研究博士进行分流,将与疾病研究有关的生物学家吸引到双博士医学研究专家领导的研究队伍中,充分发挥他们的生物学专长和作用,但不能象美国那样让生物学家去主导医学研究。否则即发挥不了生物学家的作用,又阻碍了医学的发展。对从事纯生物学研究的生物学家,应鼓励他们进入专门的生物技术研究所,生物科技公司或大学的生物系去从事专一的生物技术研究开发及教学工作。在培养自己人才的同时,创造一切条件吸引各类留学人员回国服务,特别注重吸引在国外获得双博士学位(医学博士加生物学研究博士)的人才,或在中国获得医学学位又在国外获得生物学研究博士的人才回国,让他们成为研究队伍中的核心力量和领军人物。 2).研究方向医学研究的方向必须朝向疾病诊治,朝向临床。所有研究应该紧紧围绕着探索疾病的整体性而展开,重点是疾病的发病机理,诊断和治疗。避免美国盲人摸象式的分散性研究和自由选题研究。在初期,我们可选择一些急性疾病(如创伤,化学中毒,急性感染性疾病等)进行攻关,全面系统地研究急性疾病发生发展过程中生物分子的相互联系和群体改变以及整个细胞调节网络的变化。之所以先选择急性疾病进行攻关,是因为急性疾病的动物模型比较容易复制,发病时间较短易于观察。在探明急性疾病引起的生物分子和细胞调节网络整体变化后,我们就能掌握疾病发生发展的基本规律和病理基础,从而为慢性疾病(如心脏病、癌症、脑中风等)的研究奠定重要基础。因为急慢性疾病的病因虽然不同,但人体对疾病的反应和细胞和分子水平上的疾病变化过程应该有一定的共同性和相似性。在具体的研究方法上我们可采取整合医学的技术途径,全面系统地搜集专一疾病的生物分子及其信号通路的信息,建立该疾病的计算机生物医学信息数据库,用计算机分析搜集到的所有生物分子及其信号通路的交汇联系,找出它们的连接网络和网络中的连接节点,进而以这些连接节点作为靶标开展实验治疗。在技术途径上,可应用生物芯片 (基因和蛋白芯片)技术和其它新的大范围生物分子测定技术去研究疾病引起的基因组,蛋白组和信号传递通路的整体改变以及实验治疗后细胞内生物分子调节网络的反应。 3).药物研发在药物研发方面,应鼓励和促进能有效平衡细胞内生物分子调节网络的复合药物配方及中药方剂的开发。医学实践已经证明,单一药物不可能有效地治疗疾病,采用调节细胞内生物分子网络平衡的复合药物治疗方法才可能是治愈疾病的正确方法。检验新药研发是否成功的标准是:能有效治疗疾病,并对人体无明显毒性副作用,而不是药物的组合数量。在制定中国的药物管理法规方面不能全盘照搬美国和西方国家一切规章制度和法律法规。美国人并不是神仙,他们也在不断探索,不断创新,不断产生错误,又不断改正自己的错误。我们反对夜郎自大,固步自封,但也不能崇洋媚外,全盘西化。不能认为美国所有的东西都是最先进最优秀,更不能认为与世界接轨就是模仿美国和西方国家所有法律制度,思维方式,组织结构和科研方法。人类社会在不断进步,科学也在不断发展。中国虽有不如美国的地方,但也有优于美国的地方,例如中医的治疗原则就是目前世界上最合理的治疗原则。虽然中医理论存在着严重的缺陷,不能科学地解释人体内许多生理病理变化,但由於中医理论建立于几千年前,当时科学技术不发达,许多临床现象只能用一些具有神秘色彩的学说加以描述,给人造成中医不科学不严谨的印象。然而中医的治疗方法和原则经过几千年的实践检验已证明具有其合理性,因为它基本符合疾病的本质和客观规律。任何认为凡是中国的东西就必然不如美国的观点,是对自己丧失自信心的病态表现。 4).研究政策医学是一门不断发展的科学,检验医学研究是否正确,是否有效的唯一标准是看它能否正确揭示疾病的机理,能否发展有效的治疗手段,能否真正改进人类的健康。而不是看发表多少学术论文,有多少头衔,身上罩着多少绚丽光环。在探索未知世界的科学研究领域,只有经验丰富者和经验缺乏者之分,没有所谓学术权威。在医学研究领域,美国人不是,也没有资格是中国人的导师,最多只能算有经验的失败者。因此政府部门在制定医学研究政策时,应该参考美国和西方国家成功的经验和失败的教训,但不能全盘照搬国外的东西(因为美国的生物医学研究政策和法规也在不断改变),要制定适合医学研究健康发展的规章制度,法律法规,组织结构和理论体系,创造与之相适应新的生产关系。例如应充分利用中国政府很强的组织能力,组织对威胁人类健康的主要疾病(心脏疾病,癌症,脑中风,艾滋病,创伤和各种流行性传染病等)进行有针对性的攻关,在研究和开发经费方面给予重点扶持。以疾病为标准重新组合设置相应的研究课题组,配置一定数量的临床医生,生物学家,化学家,数学家,物理学家和计算机专家。为了避免极少数人垄断研究资源和科研经费,针对同一疾病的课题研究组应该有多个,让他们相互竞争,择优淘劣。在同一课题研究组中应实行学术带头人的任期制,五年为一个任期,若研究上取得进展可连任一次,但最多不能超过两任;若无研究进展通过公开招聘更换学术带头人。这种任期制将使整个研究队伍始终保持活跃的创造力。在研究思路,学术理论和技术手段方面,只要不背离总的研究目标和方向应鼓励创新,鼓励竞争,鼓励自由发展。如果说欧洲是工业革命的中心,美国是信息革命的中心,中国应该有决心成为医学革命的中心。这次医学革命将以一些威胁人类健康的常见疾病得到完全根治为标志。中华民族是一个聪明和具有创造性的民族,只要我们把握时机,打破传统,勇于拼搏,一定会成为世界生物医学强国。 (云层); 个人分类: 转帖之窗|5046 次阅读|5 个评论

如何避开还原论的陷阱: 罗非 2009-9-16 16:18; 在科研工作中，总要设法将问题简化。世界是复杂的，我们所要讨论的问题也是复杂的。所以，只有当避开一些因素的影响时，才能看清另外一些因素的影响。所以，设计研究总是要简化问题，控制影响因素，从而只让其中有限几个因素产生变动，据此得到这些有限因素影响的规律，再试图和其他规律整合起来。这就是所谓还原论的方法。然而，这个方法尽管有用，却常常潜伏着一些危险的陷阱。比如，我们都知道细胞周期。一个细胞在适当的环境中，它在沉睡一段时间之后，细胞核里的DNA分子就开始解开螺旋并自我复制；完成复制之后，细胞核就解散了细胞内出现了两个极点，各自牵拉着一套染色体向自己的极点移动；完成移动之后，重新形成两个新的细胞核；最后，连细胞质也完成了分家，两个新细胞随着细胞膜的彻底隔绝而形成。随后，细胞会继续沉睡一段时间，再开始下一次分裂。这是几百年前就被观察到了的有丝分裂过程，也是细胞生物学的基石。人们从中得出如下的结论：一、细胞自己会分裂增殖；二、细胞在此过程中复制并平均分配了最重要的遗传物质DNA；三、这个过程具有完整的分子机制，它也完全可以由包括DNA在内的分子们独自决定并运作完成，也就是说，细胞自己存在内在的生殖周期。这些几百年前使用简陋设备和基于还原论观点的观察结果，所得出的结论及其潜在推论，至今还深刻地影响着科学思维和科学理论的发展。在此，笔者只准备指出几个它的隐藏陷阱，其他的部分请各位来访的仁兄明察。首先，产生这个结果所用的实验对象是被从整体上分离出来并加以孤立的小片组织，甚至是分散了的细胞。其次，这个现象是在拥有适当营养，条件优厚的培养体系中发生的。所以，这个发现只适用于这两个条件下。在整体上，一个细胞决不能自己自行决定是否要分裂。如果这种情况发生，那么对于整体来说一件可怕的事件就发生了：肿瘤。肿瘤细胞，就是不管别人，独自按照自己的周期来分裂增殖的。只要是正常的组织，那么任何细胞是否分裂，都要受到内外环境无数因素的限制和控制。可以说，只要这些因素说不，细胞是几乎不可能自行决定分裂的。因此，在这种情况下，并不存在细胞周期或者细胞内在分裂决定机制这回事。是整体和环境决定了细胞是否要分裂，什么时候分裂。在这种情况下，如果也能叫做周期的话，那么，你完全可以说，世界上任何事情都是拥有独立的周期的。反正它们都会发生，发展，成熟，消亡。这个命题也就变成了哲学思辨，而不再是科学结论了。即使是一个健康的单细胞生物，它也不会自行决定分裂的。尽管单细胞生物没有脑子，但它决不会在环境险恶，营养缺乏的情况之下分裂自己。单细胞生物只会在环境合适，有更多的生存机遇时，才会分裂增殖。所以，它并不是没有脑子的尽管我们视而不见它的脑子。相比之下，人类反而显得好像没有脑子，不管环境是否允许，不管有没有生存条件，都会不断地自我繁殖除非加上行政命令的节制。我相信，读者自己能发现无数这类还原论带来陷阱的例子。被孤立出来加以研究的细胞，它已经不是一个完整的细胞了。因为细胞从来都是生活在它的环境之中的。没有环境的细胞就象物理学中的理想单摆一样，永无休止、千篇一律、不厌其烦地重复振荡着。但现实世界中，任何一个摆想要这样振荡，都不会是没有代价的。在运用还原论方法的时候，一定要同时深刻了解它的危险和局限。; 个人分类: 科学评论|5416 次阅读|1 个评论

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