劉元凱

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生物科學(xué)的創(chuàng)新研究思路

劉元凱

創(chuàng)新生物資源的研究已進行大半個世紀(jì)，但成熟的果實很少，很多高新技術(shù)研究代替了基礎(chǔ)理論研究，因此基礎(chǔ)理論研究的發(fā)展受到了阻斷。通過總結(jié)生物科學(xué)問題的研究瓶頸，推測歷史上重大理論被揭曉的原因是運用了哲學(xué)思路。經(jīng)過漫長時間的論證，堅持哲學(xué)論證與實驗相結(jié)合，發(fā)現(xiàn)了生物突變和進化的機制。以此為例，以哲學(xué)方法研究了生物科學(xué)的其他深層次理論問題，得到了同樣印證，并進一步發(fā)掘了智能數(shù)據(jù)的開拓力和凝聚力，提出了創(chuàng)造智能數(shù)據(jù)的方法。

生物科學(xué)；哲學(xué)研究路線；智能數(shù)據(jù)；創(chuàng)新生物資源

1 生物科學(xué)問題的研究瓶頸

150多年前，達(dá)爾文闡明了生物性狀由低級到高級的發(fā)展過程，被稱為生物進化論[1]。此后，有不少科學(xué)研究人員試圖闡明其進化的機制，由于研究途徑和方法的困擾，都沒有得到實質(zhì)性的結(jié)論，只是一些抽象的概念。如：“生物潛意識決定”[2]、“生物自主決定”[3]、“分子適應(yīng)性決定”、“遠(yuǎn)古基因重組決定”[4]。

世界上很多國家進行了半個多世紀(jì)創(chuàng)新生物資源研究，到目前為止除轉(zhuǎn)基因以外，還沒有找到一個可行的方案，原因是沒有建立起創(chuàng)新生物資源的基礎(chǔ)理論，找不到恰當(dāng)?shù)膭?chuàng)新途徑。當(dāng)前的轉(zhuǎn)基因農(nóng)作物品種，是把另類或另種植物的基因個別轉(zhuǎn)入或置換到受體中。人們可以準(zhǔn)確安排其位置，卻無法調(diào)理基因間那立體交叉的生態(tài)關(guān)系，所以，轉(zhuǎn)基因作物品種在多樣化的生產(chǎn)中出現(xiàn)性質(zhì)不同的問題。

2 哲學(xué)研究路線獲得的突破

筆者堅持哲學(xué)論證與實驗相結(jié)合，發(fā)現(xiàn)了生物突變和進化的機制[6]，即，“生物交配后，精子和卵子融合時，恰遇不利于生存因素刺激，激發(fā)出應(yīng)對反應(yīng)，產(chǎn)生的應(yīng)對信息進入融合著的細(xì)胞中，給下代留下對此類因素進行反應(yīng)的記憶”。按此進行實驗，突破了人工免疫的抗病性不遺傳的盲區(qū)，創(chuàng)造出了高抗病毒病的大白菜和西瓜新資源，以及高抗枯萎病的西瓜新資源。大白菜已大面積應(yīng)用于生產(chǎn)，并納入了國家星火推廣計劃。這種創(chuàng)新過程，除按創(chuàng)新目標(biāo)設(shè)置不違背大自然常態(tài)的誘導(dǎo)變異的條件及其啟動時間外，都在正常的自然條件下進行，所以產(chǎn)品安全。這種創(chuàng)新過程的工藝簡單，投入很少，可以滿足多樣化的實際需求。

這項發(fā)現(xiàn)清楚地揭示了包括人類在內(nèi)的兩性生物產(chǎn)生先天性殘疾病的原因，是在精子和卵子融合時，受到了不利于生存的信息因素影響，這對預(yù)防先天性殘疾病的意義重大。所以，發(fā)現(xiàn)生物突變和進化的機制有可能解決創(chuàng)新生物資源和預(yù)防先天性殘疾病這兩大難題。

3 哲學(xué)路線研究解決深層次理論問題

綜觀地球板塊論、狹義相對論和廣義相對論等偉大理論產(chǎn)生時，相應(yīng)的科技手段還不發(fā)達(dá)，只能用哲學(xué)思路解決其問題。隨著實驗科學(xué)的進步，用哲學(xué)思路和方法研究大自然問題的思路便不引人注意，因此生物科學(xué)中存在著一些重大理論問題不能解答?！吧锿蛔兒瓦M化的機制”得以發(fā)現(xiàn)，說明哲學(xué)路線是研究生物深層理論問題的重要途徑和手段?；诖私?jīng)驗，筆者研究發(fā)表了《生物的一般性變異和進化的機制》[7]、《哲學(xué)論證哺乳動物性別決定機制》[8]、《從哲學(xué)角度探索植物的思想活動》[9]，闡明了長期得不到解決的理論問題，從客觀上說明了從哲學(xué)角度研究生物科學(xué)中的深層理論問題是可行的，具有重要意義。也進一步證明了“發(fā)現(xiàn)生物突變和進化的機制”及其建立的創(chuàng)新生物資源和預(yù)防人類先天性殘疾的基礎(chǔ)理論是經(jīng)得起考驗的。筆者發(fā)表的《哲學(xué)解讀生物突變和進化機制及回饋雙贏》進一步見證了走哲學(xué)研究路線的科學(xué)性[10]。

4 智能數(shù)據(jù)的開拓力和凝聚力

用哲學(xué)的觀點分析問題，往往是采用辯證思維、邏輯思維和抽象思維單獨或綜合的方法進行分析，簡單扼要說明問題為原則。例如《發(fā)現(xiàn)生物突變和進化的機制》一文中的“生物的秉性”、“生物與環(huán)境的關(guān)系”等一些關(guān)鍵性論點，都是基于自然現(xiàn)象的客觀辨證得出。對“生物遇到不利于生存的因素產(chǎn)生應(yīng)對信息”的反映，是人們的自然知識必然的邏輯思維反映。與此同時，還用抽象思維創(chuàng)造了智能數(shù)據(jù)。

筆者新提出的智能數(shù)據(jù)與現(xiàn)在興起的云計算創(chuàng)新的人工智能不同，前者是從哲學(xué)角度考量問題，后者是從計算角度考量問題。筆者認(rèn)為，智能數(shù)據(jù)是通過對有關(guān)現(xiàn)象和知識的哲學(xué)考量和重組，找到解答問題的答案。在論證中，如果某個問題找不到答案，可以思索有關(guān)自然現(xiàn)象和知識，設(shè)計一個抽象答案，并返回去驗證其對類似問題的應(yīng)答能力；如能通答無誤，則抽象成功，得到一個智能數(shù)據(jù)；否則，就再設(shè)計另一個抽象答案，直到成功。抽象數(shù)據(jù)的再抽象，可以得到有凝聚力的智能數(shù)據(jù)。例如：人從小到大都能自己學(xué)坐、學(xué)爬、學(xué)站立、學(xué)走路，可以抽象到人有一種自我成長的自然力。再如，不論哪種生物受傷不過重時，都能緩慢自愈，也就可以抽象出生物有一種愈傷的自然力。用這兩個智能數(shù)據(jù)擴大去抽象，就可以想到生物具有不斷完善自身生存能力的自然力，就建立了理解“生物性” 和生命力的一個重要觀點。再如，“兩性細(xì)胞融合時”是發(fā)生變異的場所，“不利于生存因素刺激產(chǎn)生的應(yīng)對信息”是引變的主角，都是抽象出來的智能數(shù)據(jù)。用二者再抽象加上生物具有“不斷完善自身生存能力”這個智能數(shù)據(jù)，就產(chǎn)生了一個有凝聚力的“變異機制”?？梢姵橄蟮脑俪橄竽苁拐軐W(xué)的論證力更強，并獲得凝聚力，這就產(chǎn)生了一個提高認(rèn)識能力的新方法。

5 生物科學(xué)創(chuàng)新路上需要解決的問題

第一，創(chuàng)新必須建立在可靠的基礎(chǔ)理論上。過去幾十年幾乎用盡了各種方法處理植物的繁殖體，都沒有研究出有效創(chuàng)新的方法。轉(zhuǎn)基因作物之所以出現(xiàn)問題，是以高新技術(shù)代替了對基礎(chǔ)理論研究的結(jié)果。

第二，國家建立基礎(chǔ)理論研究特別管理制度。創(chuàng)新生物資源必須研究生物變異和進化機制，但這是一個曠日持久、風(fēng)險度大的項目，個人無法完成，也不能放在國家有時間限制的管理項目內(nèi)，需要國家建立特別管理制度。

第三，科學(xué)問題要回歸科學(xué)，我國半個多世紀(jì)的創(chuàng)新生物資源研究，呈現(xiàn)過兩個高潮，一是20世紀(jì)50—60年代各種輻射線處理種子熱，浪費了較多資源。二是近十幾年的微觀生物學(xué)研究熱，限制了相關(guān)研究。

第四，建立國家統(tǒng)一的論文評審及成果鑒定制度，不限制年齡和身份。

[1] 查里·達(dá)爾文.物種起源[M].重慶：重慶出版社，2009.

[2] 約瑟夫·加納.哺乳動物可“潛意識”選擇后代性別[N].參考消息，2013-07-01.

[3] 郝瑞，陳慧都.生物自主進化論[M].大連：大連出版社，2012.

[4] 莫·西迪克.遠(yuǎn)古基因重組對改變動物適應(yīng)性的進化影響[N/OL].英國自然生態(tài)學(xué)與進化網(wǎng)站，2017-01-13.

[5] 莎拉·理查森.人工合成酵母菌基因組獲重大突破[EB/OL].[2017-03-09]

[6] 劉元凱.發(fā)現(xiàn)生物突變和進化的機制[J].黑龍江科學(xué)，2016，(03)：154-156.

[7] 劉元凱.生物的一般性變異和進化的機制[J].黑龍江科學(xué)，2016，(03)：19-21.

[8] 劉元凱.哲學(xué)論證哺乳動物的性別決定的機制[J].黑龍江科學(xué)，2016，(02)：7-9.

[9] 劉元凱.從哲學(xué)角度探索植物的思想活動[J].黑龍江科學(xué)，2016，7(17)：130-133.

[10] 劉元凱.哲學(xué)解讀生物突變和進化的機制及回饋雙贏[J].黑龍江科學(xué)，2016，7(8)：150-151.

Innovative research ideas of biological sciences

LIU Yuan-kai

The research of innovative biological resources has been carried out for more than half a century, and the development of basic theoretical research has been blocked. By summarizing the bottlenecks in the research of biological science, it is speculated that the major theory of history was revealed because of the use of philosophical ideas. After a long period of argument, the biological mutation and evolution mechanism has been found. In this way, the philosophical method of biological science of other deep-seated theoretical problems was researched, the intelligent data of the pioneering power and cohesion was further explored, and the creation of intelligent data method was put forward.

Biological science; Philosophy research line; Intelligent data; Innovative biological resources

2017-02-02

劉元凱(1930-)，男，教授研究員，中國植物病理學(xué)會前理事，原國家科學(xué)技術(shù)委員會攻關(guān)局聘農(nóng)業(yè)專家，國務(wù)院授科技特殊貢獻獎。對TuMV病毒研究達(dá)到國際領(lǐng)先水平，獲中國國家科技進步二等獎。

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1674-8646(2017)10-0080-02