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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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(10)分子生物学发展中的哲学思考  

2013-06-05 19:13:00|  分类: 干细胞病 |  标签: |举报 |字号 订阅

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10)分子生物学发展中的哲学思考

2005-1-27 15:06:51

http://www.zjdyzx.com/DisplayNews.aspx?_id=865

 

1945年奥地利物理学家,量子力学地创始人之一薛定谔的《生命是什么》一书出版。倡导用物理学的思想和方法探讨生命的秘密。本世纪前期,人们认为生命现象并不服从热力学定律,因而不能用物理学定律来解释。根据热力学第二定律,自然界演化的方向是从有序到无序,而生命的发生,演化,分化,生长等过程,显然是从组织程度较低的无序到组织程度较高的有序。生命使其内部的熵降低,这在无生命世界中是难以实现的。在薛定谔的书中给了正确的解释:一个有机体不断增加熵并趋于接近最大值就是死亡,要摆脱死亡或者说要正常的生长发育,唯一的办法就是从环境里汲取负熵。生命的新陈代谢就是起消除熵的作用。他还认为生命系统中可能还包含着迄今未知的其他物理学定律。很多物理学家因此大受鼓舞,在整个40年代掀起一股热潮,新的物理学定律并未发现,但是信息论,量子论,氢键等概念把生物学推向的分子水平。

 

50年代,1953年,WatsonCrick提出DNA分子的双螺旋模型,合理解释了DNA复制和转录过程,解决了DNA的自我复制问题,巩固了DNA作为遗传物质的地位。

 

1958年,Francis Crick在“论蛋白质合成”一文中,以其远见卓识提出了中心法则。在此基础上,他预见性的论述了mRNA,tRNA,三联体密码子,甚至细胞质中核糖体等的存在。这些具有丰富想象力的科学预见,在10年左右的时间里都被一一证实,导致了分子生物学的崛起!成为20世纪自然科学界令人瞩目与惊叹的时间之一。于是,DNA双螺旋模型成了近代生物学的标志;遗传学已成为一部DNA纵横离合的故事;而分子生物学则是一部从DNA到蛋白质的中心法则的宏伟演绎。

 

成功的科学依赖于理论和实验的不断的相互作用。一个具有远见的观点的提出,必然为科学研究提供了成功的理论框架,并对科学技术产生巨大的促进。从中心法则的提出到分子生物学的诞生,以及DNA重组技术,基因工程的发展,正是这种相互作用的范例。

 

50年代起,DNA双螺旋的旋风高擎着中心法则的大旗席卷了古老的生物学的每一个角落。在庆幸生物学获得新生与活力的同时,人们发现在现代科学中,生命与非生命的界限几乎已经消失了。Commoner不无讽刺地说:“生物学应当改造成为核酸及其创造物地化学。”诚然,从DNA的复制到蛋白质分子的合成,中心法则在分子水平上,揭开了生物学新的一页。但对于蛋白质以后,基因是怎样通过细胞的分化,发育过程而决定个体性状的?中心法则的理论框架已显得过于简单而难以应付。双螺旋得发现是我们在理解突变方面的巨大飞跃;但这既不是突变研究的开始,也不是突变研究的终结。我们知道许多现象不能用DNA的简单化学反应来说明。性状的突变是在活细胞内发生的一种过程,这样的过程不能用单纯的物理或化学模式进行充分的描述。

 

DNA重组技术对生物学研究的渗透已经是无孔不入;从形态学的研究到遗传学的分析以至神经活动无一例外的都是DNA分析!但是,在人们对它的成功与效率惊叹之余,发现这种极端分子化的研究技术,似乎已把生物学引入了还原论的死胡同。许多科学家已经变成了木鸡似的,他们不再去考虑重大的生物学问题,而只是单纯的到实验室去利用此类技术的效能来收集大量资料。所展示的实验技巧是值得赞美的,所获得的结果是可以发表的,但是研究的策略却压根没有了。实质上,只是科学的培根哲学的翻版。它坚持归纳法,亦即,事实与信息的收集本身就会不可避免地导向普遍原理地建立与开展。Nature杂志的主编Maddox说:“现在有那么一群叫做分子生物学家的人,他们的文章无视整体的植物与动物,也很少言及生理学。对于这些人来说,实验资料大部分来自所谓凝胶。”

 

分子生物学在很大程度上正变成定性的科学。如果事情只是简单地说明某个基因版本与某种遗传病相关,那么分离这种片断(如电泳),然后测序,既已足矣。但是,以往的成就表明,生命过程是由严格控制下进行的一些有序时间所组成,如果在生物的发育过程中不同部分的出现是决定于分子的形态因子的扩散作用,那么它们要何种浓度才能满足正常的发育?这就需要研究活细胞内的动态的,整体性的分子事件才能作出比较真实的回答。而那种只管因果,即DNA/RNA和蛋白质/ 酶,不管过程的定性式的研究是无法回答这类实质性问题的。在人们长期地为细胞生物学现象寻找定性的解释中,他们将会相信细胞只不过是一个充满分子开关的袋子,它们作为分子传动器或开或关而出现在预定的事件序列中。这会造成一种印象,按照还原主义者的程序所进行的,对有条理地分割与干燥的生物体的描述不会远离事物的真相。分子生物学家应当修正他们的路线,重振质量作用定律。

 

科学理论是证伪的。自70年代开始,随着反转录酶的发现,掀起了对分子生物学多年以来最大的一个浪头。内含子的发现,更使Crick感到困惑。到了80年代,不连续转录,非翻译序列,伴刀豆球蛋白A肽链一级结构的重排,RNA变通性剪接,以至RNA编辑等现象的发现,加之,以蛋白质为模板的肽链合成,朊病毒的发现,可以说中心法则已处于惊涛骇浪中。中心法则是一个伟大的法则,它具有坚实的科学基础和合理的理论内核。但在科学的王国里并不信奉甚么教义或信条。中心法则像其他科学法则一样,并不是包容一切和无懈可击的。

 

要真正的在分子水平上了解遗传变异的本质,仅仅研究核酸或蛋白质的生物化学是远远不够的。对于那些从活细胞分离出来的,干燥的生物大分子的化学研究是必要的,但决不是分子生物学研究的中心内容,更不是它的全部。分子生物学所研究的应该是细胞中的动态的遗传变异过程,以及与此相关的所有分子事件,很显然,这些事件决不限于中心法则,也不限于核酸,蛋白质。

 

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