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杨鸿智-后现代理论医学博客

《后现代医学》、《正反馈医学》、《自体原位器官重构技术》

 
 
 

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这是一个宣传后现代理论医学的博客.后现代理论医学是以系统理论为指导的新医学.该理论认为,在生命组织中干细胞是决定机体功能状态最基本的因素.通过调节机体内环境和为干细胞提供再生所需要的物质和能量,就可以使干细胞在患者体内原位再生,实现器官重构,使器质性病变得到治疗.现在,已经在北京医药信息学会内成立了后现代理论医学专业委员会,杨鸿智是主任委员.

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(46)读方舟子的《还原主义和整体主义述评》  

2013-03-30 10:32:11|  分类: 干细胞病 |  标签: |举报 |字号 订阅

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(46)读方舟子的《还原主义和整体主义述评》

2006-11-29 06:07:56

http://blog.sina.com.cn/s/blog_4b85d92a0100066j.html

 

这是三年前的文字,较为粗糙,而且未完成:

 

还原论(Reductionism)是没有既定详尽定义的发展着的科学思想,它的出现是基于如下理念:任何现象可以很好地由精细的物理规律得到近似说明,任何可定义的过程都是可计算的,所有对因果进程的描述都能在语句构成上形式化,所有问题都能化归为更低层次的问题,对整体的解释依赖于对其各部分的考察。以上所述各条有着细微的差别,但它们都强调无论涉及的现象多么复杂,都可以根据形式更基本的规则来建模。从而人们确立以此方式去发现关于自然界的精确模式,即简单而根本的规律。

 

在前科学时代,还原论的思想已初露端倪,这可以追溯到公元前440年至公元前420年时古希腊的原子论。那时的科学远未达到近代的数理模式,更多的仍是哲学家个人智慧的探索。虽然那些观点在今天看来完全是粗糙的玄想,但却包涵了科学世界观的萌芽,后辈触及自然奥秘的进程便是立足于前辈们这些伟大猜想和思索上的。原子论是留基伯(Leucippus)和德谟克里特(Democritus)继承米利都学派的理性主义哲学的产物,把世界设想为一大堆性质各异的运动着的原子,自然的物质化解释驱逐了鬼神统治世界的幻象。在德谟克里特这位彻底的唯物主义者眼中,灵魂也是由原子构成的,思想依然是物理过程,宇宙的运行不存在目的。同样是形而上学,古希腊的原子论却为探索世界的工作提供了可行的思路,日后许多自然哲学家不断丰富和深化它的内容以留存至今,而其他学说早已被科学的洪流冲刷到故纸堆中去了。当然在一个世纪以前,对原子和物质结构的研究已成为一门精确的科学。

 

18世纪的法国,是一个值得写就英雄史诗的年代。百科全书派谋求政治革命愿望的背后,是以科学和理性的世界观为依托。他们是自然神论者和无神论者,伟大的唯物主义者。对自然的见解上,他们否定亚里士多德(Aristotle)的四因说,批评笛卡尔(Rene Descartes)的心身二元论和将广延作为物质的唯一属性的看法。根据当时的生理学成果,将笛卡尔的动物是机器的思想拓延到对人本质的思考,拉美特利(La Mettrie)从机械论的视角来考察人,于是便有了《人是机器》,他把对人的诠释从神学的藩篱中解放出来,展示了自然形态下的人。而战斗的无神论者霍尔巴赫男爵(Baron d'Holbach),在他那部被誉为“唯物主义者的圣经”的《自然的体系》中,关于物质和运动的鲜明的唯物主义观点彻底粉碎了基督教神创论的鬼话。他把思维、情感和意志归结为物质分子的运动,物质有自己运动的能力,无需任何“外部”的推动。百科全书派都是牛顿力学世界观的热烈拥护者,同时也都是机械唯物主义者。

 

时间已过去两百多年,在接下来的两个世纪中,形势急转,自然科学突飞猛进,震撼并彻底变革了过去人们对自然界的认识。朴素的原子主义继续作为伟大的哲人之思留存史册,而法国唯物主义却没有受到广泛的公正对待。后者被当成了政治动荡时期思想激进者们将自己的社会理想与不成熟的科学知识相胶合而造成的粗鄙乏趣的怪谈,是与现代科学理念相去甚远的。这毫不奇怪,但其中各具原由。科学家当然不会为两百年前理性的世界观与现代观念不符而困惑,也没有人会像一百二十多年前的开尔文勋爵(Lord Kelvin),惟有面对力学模式的电磁理论才心安理得。不要说两百年,就是八十年前的人们,对于今天科学的巨大进展也是无法预知的。哲学家则更应认识到法国唯物主义重大的思想启蒙意义。事实上,对百科全书派进行诋毁的多半是被神学包裹心智的文人和僧侣们,他们无法忘却百科全书派倾尽全力扑灭基督教虚妄的光环,打碎压迫人民的精神枷锁,由此给教会带来的重创。

 

朴素原子主义和机械唯物主义都是还原论的世界观,它们的理性哲学气息填充了科学认识不完备造成的空白,以至于它们看上去更像哲学观点而非科学思想。其实,它们与现代还原论有着共同的观念支点,即世界是无目的的,它纯然由人们可认知的规律来支配的永恒运动并演化着的物质构成,不存在任何神秘力量操控着世界的进程,原则上自然规律(物理学和化学定律,自然选择原理)可以解释所有自然现象[1],包括人的意识。还原论与唯灵论、神创论没有任何调和的余地,所以它自诞生以来,就一直是神学和反科学的奇谈怪论所声讨的对象。

 

牛顿(Isaac Newton)领导的自然科学革命开创了精确科学的时代。月上和月下的世界并非古人想象中的那般迥异,自然界纷繁芜杂的现象,从亘古便有运行不止的恒星、行星,到穿梭于太空的彗星,划破苍穹的陨石,从微乎其微的尘埃、齑粉、泡沫,到巨硕无朋的山石,奔涌不息的洪流巨浪,它们的运动规律俱被纳入到茁壮发展着的经典力学体系下得以被人们把握。日后的光学、热力学、统计力学、电磁学,直至近代物理学,纵然有研究方法、纲领的范式变更,但还原论的思想始终贯彻如一。19世纪上半叶道尔顿(John Dalton)为化学原子论做出的开创性工作消除了物理原子和化学元素间的传统差异。化学逐渐接受物理学的影响而成为能深入微观领域的精密科学。量子电动力学的完善,乃是还原论的重大胜利,原则上可以根据它解释所有的化学定律,推算出每种物质的性质,如熔点,沸点,硬度,导电性能,诸如此类。沃森(James Watson)和克里克(Francis Crick)于1953年4月25日在Nature上发表了一篇仅两页的论文,提出了DNA的双螺旋结构和自我复制机制,从此开辟了分子生物学的时代。又是克里克,在上世纪70年代,他把兴趣转向神经科学,钻研起视觉系统理论,以此为突破口,勾画出意识问题的本质,并给出研究的策略。“人的精神活动完全由神经细胞、胶质细胞的行为和构成及影响它们的原子、离子和分子的性质所决定”,这一还原论的研究纲领为意识之谜的揭示提供了相当良好的契机,可却受到那些自以为已经完满地论证了意识问题的哲学家和神学家们的拒斥。当然,科学实践会给这一系列事件以公正的评议。还原论将在科学研究中日益显示着它的威力。

 

方舟子明确指出“还原主义作为一种科学基本思想的充分性:还原是一种完善的研究方法,研究各组分的关系足以推导、解释整体的性质。”对于还原论,始终有人怀有误解,甚至抱有敌意。例如,认为还原论割裂了各部分的联系,孤立地看待研究对象,只研究残缺的部分,“活”的整体便被忽视了。这纯粹是不着边际的苛责。首先,人们要确定对象是否有结构。如果研究的是食盐,岩石,钢铁之类,它们不具有功能性结构,所以对部分的研究结论可以外推到原先涵盖它们的整体。对于生物学,情况将复杂许多,人们当然不会愚蠢(或天真)地认为对肢体或是某个器官的研究,便能知晓整个生物体的奥秘。还原论主张将高层次还原为低层次,将整体还原为各组分加以研究,所谓的“低层次”和“各组分”乃意指更基本的层次。不做划分则连结构也弄不清楚,谈何功能表述,遑论发生机制。还原论者并不一贯地否认整体大于部分之和,也不漠视高层次中表现的新性质,更不打算将一切现象化归为基本粒子和场的运动。指责科学家试图再次重演把人视为杠杆、滑轮、唧筒之组合的闹剧则是对还原论的极大无知。机械唯物主义之所以无法解释力学领域之外的现象(各类物理的也包括生命的现象),正是因为它的层次太低,当时力学所涉及机械运动是比较简单的,以至于和其他运动形式相比可谓之粗糙。这种运动所遵循的规律是如此的一般,它远不足以支配和勾画稍微复杂的别种类型的运动形式。

 

有时人们会这样描绘还原论的研究思路:用物理的来解释化学的,化学的解释生物学的,生物学的解释心理学的,心理学的解释社会学的。这是很粗略的描述,还原论者无意将所有的现象划在物理学的课题下进行研究,无意将其他学科作为物理学的附庸。还原的目标是通过对更基本层次的研究,去揭示高层次行为的发生机制。每一个层面有自身的作用规律,它们作为该层面遵循的基本法则是继续实行还原论的基础,这些原理要么是不可还原的(如自然选择原理),要么是没有必要还原的。还原不是无限制地进行下去的,化学家不必为夸克是否真的存在而伤脑筋,生物学家不会在原子和亚原子层次寻觅生命的迹象。在每个研究领域里都有最小的结构实体和功能单元。把握这点,又可以回应一些不得要领的批评。例如,我们将照片或图片“还原”为有序排列的点,将显示屏上的图像分解为百万像素,将霓虹灯阵列广告视为按一定顺序亮灭的发光元件,是不是丢了什么?这要看你对什么感兴趣。对于旗语的理解,我们需要明白规则和对应的意思,而不必理会制旗的材料或是挥旗人的血糖浓度。如果我们不做图像信息处理,仅对图像表征的信息感兴趣,则无需任何还原,直接用肉眼看就行了,像素不是我们此刻研究的最小实体。广告商关注的是借助组构灯的有序亮灭所能表达出的商业信息,而电气工程师只想获知灯在一个周期的时间序列中的通断电状态。将书中的文字视为油墨颗粒的同时,语言的意义便消逝了。但作为科学思想的还原论,从不打算作这种无聊的事。它力图做到的是揭示自然界运行和演化的本来面目。有这么个说法,组成一个人的物质包括十加仑的水,七条肥皂的脂肪,九千支铅笔的碳,两千两百根火柴的磷,还有能粉刷两个鸡棚的石灰……等等,人到哪去了呢?据说这是一个嘲讽还原超越界限而导致荒唐结果的笑话。真的构成了嘲讽吗?一点也没有!没有一个运用还原论的现代科学家会得出如此无趣且毫无科学意味的炼金术士式的列表,它与分子生物学的精神没有任何共通之处,前者不能揭示任何生命过程的作用机制。

 

还原论作为探究因果进程深层作用规律的方法,是自然主义的,拒斥一切神秘的隐喻式的力量。科学的解释性规律不仅要解释,更重要的是要求成功的预言。不考察最小实体行为而推演出的理论,其正确性是值得怀疑的。像“活力”、“隐德莱希”(entelecheia)、“生命冲动”之类的臆想,无法给出任何可检验的预测,自然界中不存在对应它们的实体,这在科学上是无效的。恩斯特·迈尔(Ernst Mayr)提出的构成性还原论(constitutive reductionism)已成为科学界的共识:生物有机体和非生物的物质组成完全相同,生命现象不违背物理、化学原理,也不存在只在生物体起作用的特殊的物理定律。

 

还原论是科学唯物主义的集中体现,科学哲学家马里奥·邦格(Mario Bunge)提出科学必须满足的几条标准中,就涵盖了还原论原则:科学的研究对象是空间和时间中的真实实体;科学的哲学观是现实世界是由有规律地变化着的可观测的事物所组成,服从实在论的认识论。恰如史蒂文·温伯格(Steven Weinberg)所言:“还原论的态度仿佛一个有用的过滤器,使所有领域的科学家不会浪费时间去追寻一些毫无价值的思想。”对还原论的淡漠,有时会造成难堪的后果。上世纪初,德国胚胎学家杜里舒(Hans Driesch),一位曾经的还原论者,在切开分裂成两个细胞的海胆受精卵,让其分别发育时,发现它们竟没有发育成两个半个海胆,而是两个新的完整个体。于是,杜里舒推论到,在原始的胚芽细胞中已具备预成的结构,认为海胆中有一种神秘的力量——隐德莱希,指导着胚胎细胞定向发育成整体。实际上,生物发育是在基因控制下的纯粹的物理、化学过程。活力论者把那种将一切自然现象都还原为物理-化学过程的观点视为有悖于科学新证据的必须抛弃的形而上学偏见。杜里舒因此而乘上上世纪玄学的列车,和柏格森(Henri Bergson)一道成了那个时代玄学的代表人物。他们的活力论和创造进化论成为了历史的陈迹,早已不再受任何科学家的眷顾。时至今日,只有某些玄学鬼仍从中发掘有“价值”的“真理”。

 

对于当初在个体发育过程中所表现出的种种新异特征,机械论显然无法解释其中的机制,如果此时低估物理-化学作用的实在性与复杂性,摒弃还原论的必然结果就是引入神秘力量。杜里舒对生命要素(entelechy)的诠释显得苍白无力:“生命要素不是能,不是力,不是强度,也不是常数,而是——生命要素”,“关于这种动因,我们知道,它不是空间的,不位于空间之中,它没有广延,它只是作用于空间。”于是,生命要素是基本的,不可还原的。这本身并不太值得抱怨,关键是人们无法描述其性质与作用机制,它既不是物质实体,也不是过程实体,仅仅是纯然的符号,或者说等同于“无”。

 

活力论(Vitalisms)是整体论(Holism)观念中的典型。整体主义强调高层次本身和整体的重要性,这本无可厚非,但作为研究方法,还原论并不无视或否定整体和高层次所呈现的新性质,还原论认为这些待解释的新性质不是基本的或独有的,它可归结为构成系统的粒子的行为的合理外推。当人们拒绝这一信念,将整体视为不可分解(或割裂)的,却又要解释实验结果,只能引入虚幻的幽灵般无确实指称的神秘物。一旦形成这种局面,研究者便背离了科学。非科学、反科学、伪科学的整体论在科学界无处落脚,但作为信仰形式的整体论——盖娅假说(Gaia Hypothesis),却在某些生态学或者是“绿色人士”的著作中大加褒扬。这个透露出女性主义色彩的,承载着“大地母亲”观念的假说,与其说是新科学时代的自然观,倒不如说是原始拟人自然观的延伸。它的提出者拉夫洛克(James Lovelock)辩解道:如果不把地球形容为一个生灵,那么人们便会虐待她!所以他需要炮制一个宗教式的生灵。

 

在生物学中,突现(emergence)是还原论和整体论的争论焦点。它认为整体大于各组分的总和,当各组分被有机地组合在一起时,整体将表现出新的性质。布罗德(Charlie Dunbar Broad)明确表示过:整体的特征行为即便在理论上也不能从关于它的组成部分的最完全的知识中推导出来。但科学实践的经历表明没有充分的迹象显示还原论有它的作用盲区。方舟子下面一段话能消除某些人对还原论的狭隘理解:“还原主义是一种科学思想,它认为高层次可以还原成低层次、整体可以还原成各组分加以研究。也就是说,至少在理论上,研究各组分的性质和相互关系,可以推导出高层次的性质。在高层次上突现出来的新性质,可以根据组分加以预测。当然,由于生命系统是一个异常复杂的非线性系统,在实际上,预测结果往往不确定,导致了不能预测的假象。”整体主义的主张是在拒绝任何试图解释高层次性质的深层原因而作的努力。

 

作为科学思想,还原论的正确性是毋庸置疑的。还原的限度取决于研究的对象的范围尺度。分子生物学对于生态学和遗传学的重要性显然不是一个级别的,量子力学之于固体物理学和天体力学的必要程度当然不可相提并论。认为一切科学归根结底都将被还原为物理学,只是不切实际的幻想。且不论物理学,单是化学,生物学的大量概念在其中就找不到对应物。对于生物学,系统的复杂性造成极端还原的企图在技术上的困难,以致人们会很自然地避开这条曲折艰巨的途径,更重要的是生物学具有无法从物理定律推导的原理——自然选择。再看看史蒂文·温伯格发人深省的见地:“问题不在于DNA的发现是一切生命科学的基础,而在于DNA本身是一切生命的基础。……在完全相同的意上,不论基本粒子物理的发现是否对其他物理学家有用,基本粒子物理学的原理对整个自然界来说都是基本的。”“还原论不是研究纲领的指南,而是对自然本身的态度。它多少不过是一种感觉:科学原理之所以那样是因为更深层的原理(以及某种情形的历史事件),而所有那些原理都能追溯到一组简单连通的定律。”是的,还原论不是偶然的科学家个人喜好的研究手法,它透露的是大自然本来的面目。通过深入的研究,人们可以发现更本质更普适的规律,早先粗浅的彼此似乎没有联系的描述性规律可以在解释性规律中得到很好的关联并给予充分的说明。还原论可视为简单性原则和因果关系在自然界普遍成立的必然的合理结果。

 

关于还原论还有些必须澄清的误解。首先再次不惮其烦地重申还原论的精神:“还原主义作为一种科学基本思想的充分性:还原是一种完善的研究方法,研究各组分的关系足以推导、解释整体的性质。”对还原论的误解会有以下几种:还原终将导致“第一因”的困难,还原主义与哲学上的本质主义是相契合的,还原论是维也纳学派(Vienna Circle)的物理主义(Physicalism)构想和统一科学实行普适语言的纲领渗透到科学界的产物。

 

[1]当开普勒(Johannes Kepler)发觉驱使行星运动的力量随离太阳的距离的增加而减小时,他意识到那种力量是某种物质的东西,从此机械论便开始驱散泛灵论对这些探索自然奥秘的心灵们的控制。

 

2003.11.21 16:26:15

 

 

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