耿士忠, 蔣越星, 張順倉, 潘志明
(揚州大學(xué) 生物科學(xué)與技術(shù)學(xué)院, 揚州 225009)
辯證法認為,世界上一切事物都處在永不停息的運動變化和發(fā)展的過程中,整個世界就是一個無限變化和永恒發(fā)展著的物質(zhì)世界。馬克思主義哲學(xué)告訴我們,由于事物總是在不斷地發(fā)展,同樣科學(xué)作為“事物”之一,處于發(fā)展之中,并非永恒不變,因此從發(fā)展的角度看,科學(xué)只是反映當(dāng)代的認知,是科學(xué)的,但是沒有全面反映事物內(nèi)在的運行規(guī)律(事理),所以科學(xué)從發(fā)展的角度看也是“不科學(xué)”。我們所發(fā)表研究內(nèi)容,局限于現(xiàn)有的儀器設(shè)備和試劑,不能反映“事理”的真相,只是對“事理”的近似,甚至與“事理”完全相反,將來隨著科學(xué)技術(shù)不斷地進步,肯定會有人對所研究的“事理”作出更準(zhǔn)確的解釋,該研究成果更加無限接近于“事理”的真相[1]。
“事理”的真相其實是研究內(nèi)容的綜合體[2],如“盲人摸象”寓言中每個盲人對大象觀察的綜合。其實每個盲人對所摸“大象”的描述都是對的,但他們的結(jié)論又都是錯的,因為他們所摸的“大象”只是“大象”的一部分,是片面的,而全面的“大象”則是所有盲人所摸的大象的綜合體。該寓言故事告訴我們,生物學(xué)研究只是對于“整體”的重新認識,隨著研究的深入,“整體”的面貌逐漸明朗。“整體”的判斷正確與否,在于“盲人摸象”的實際角度與實踐程度。 因此,對于科學(xué)研究者,應(yīng)該對前人的研究結(jié)果持懷疑的態(tài)度。
生物科學(xué)研究其實就是“盲人摸象”。科學(xué)研究的內(nèi)容其實就是故事中的“大象”,科學(xué)工作者就是探知“事理”真相的“盲人”。在我們看到“大象”的真實面目之前,我們都是“盲人”。因為我們都不能直接看到內(nèi)在的反應(yīng),未知“事理”真相,“盲人”只是對“大象”的某一方面,通過局部反應(yīng),甚至某一點推斷可能的全貌,中間的過程因無法看到而忽略,所以不是全局進行摸索研究,得到的結(jié)論只是針對所接觸的內(nèi)容,因此是片面的,不是“大象”真實面目[3-4]?!懊と嗣蟆睂ι锟茖W(xué)研究是有以下的實踐意義。
第一,對認識論的指導(dǎo)。從研究內(nèi)容的全面性來看,其正確與否,就類似于大象本身,不可一蹴而就。對“大象”的認識,在于對“片面”的研究,并將這些“片面”加以歸納與總結(jié)。“盲人”們將所觸摸“大象”的形象進行拼接就能獲得“大象”的總體形象,也就無限接近“大象”的真實面目。從認識論的角度看,這就是由肯定到否定,再到肯定的科學(xué)認識,從而得到認識方面的升華。
第二,對方法論的啟發(fā)。科學(xué)的“事理”與技術(shù)密不可分的,科學(xué)真相依賴技術(shù)的進步,技術(shù)的進步能夠幫助科學(xué)研究更加接近真相。當(dāng)前的科學(xué)受到現(xiàn)有的儀器設(shè)備和技術(shù)等限制,不能觀察到各物質(zhì)之間的直接相互作用的規(guī)律,而是通過間接效應(yīng)進行推斷的,所以我們只能說當(dāng)前的科學(xué)無限接近真相。例如,在日常實踐中,盡管通過衍射技術(shù)顯示蛋白質(zhì)和DNA晶體結(jié)構(gòu),這些結(jié)果只是在體外人為環(huán)境下的研究結(jié)果,并不是在體內(nèi)環(huán)境中直接結(jié)果的“真相”。又如,光學(xué)顯微鏡和電子顯微鏡拓展了我們對于微生物的視野,望遠鏡拓寬了我們觀察野生動物的視角, 所以我們有理由懷疑前人的研究結(jié)果,因為前人所使用的技術(shù)相對于當(dāng)代而言是落后的。再如19世紀中期愛因斯坦推斷出引力波的存在,但在當(dāng)時沒有儀器設(shè)備能夠直接檢測到引力波的存在,所以引力波存在一直倍受質(zhì)疑,不敢肯定,直至21世紀技術(shù)進步后才檢測到引力波存在[5-6]。
第三,對本體論的啟發(fā)??茖W(xué)不是關(guān)于真理的,而是關(guān)于懷疑的,不是關(guān)于確定性的,而是關(guān)于不確定性的??茖W(xué)基于“懷疑”的邏輯前提之上,它一直都不是一成不變的真理,“不確定性”是它的根本屬性。如哥白尼“日心說”,哥白尼一直懷疑傳統(tǒng)的“地心說”,通過他自己的觀察提出“日心說”而獲得偉大的成就。科學(xué)研究是通過假說與驗證來實現(xiàn)的?!凹僬f性”研究,該研究的假說是第一次被提出,如愛因斯坦的相對論。而“驗證性”研究,我們絕大多數(shù)從事的研究則是“驗證性”研究,它有多種形式,有完全相同的、重復(fù)性研究,主要驗證在不同時間地點等條件的基礎(chǔ)上有無實驗誤差及差錯存在;也有拓寬性“驗證性”研究[4],如由于生物多樣性,科學(xué)研究也需要在其他物種上佐證其普遍性意義??茖W(xué)研究建立在證據(jù)的支撐下,證據(jù)能夠顯示“事理”。證據(jù)還可以進一步細分,分為正面證據(jù)、反面證據(jù)、直接證據(jù)和見解證據(jù)等。對于證據(jù)而言,邏輯是它的核心,觀察是它的源頭。觀察從層次上看,又有宏觀與微觀之分。細菌基因缺失后,可以研究:1)基因缺失菌對宿主動物的影響;2)基因缺失菌對宿主細胞的影響;3)基因表達的蛋白對宿主動物的影響;4)基因表達的蛋白對宿主細胞的影響;5)基因表達的蛋白對細胞信號通路的影響;6)基因表達的蛋白與互作蛋白的相互作用;7)運用高科技儀器,蛋白與蛋白之間晶體結(jié)構(gòu)相互作用等。效應(yīng)分直接效應(yīng)和間接效應(yīng)。我們很難通過研究獲得“直接效應(yīng)”,往往只能通過“間接效應(yīng)”來推斷。所以,研究往往先是獲得“間接效應(yīng)”,再通慢慢地縮小范圍而獲得“直接效應(yīng)”。
首先,科學(xué)家進行科學(xué)研究與“盲人摸象”一樣,“盲人摸象”其實是盲人研究大象,生命科學(xué)研究研究生命,他們都對研究對象不了解。從事生命科學(xué)研究與“盲人摸象”有異曲同工之處,其本質(zhì)都是探究未知事物的真諦,由“部分”的認識,升華為“整體”的認識。因此,由于我們對“大象”的認識帶有局限性,它啟示我們,生物學(xué)研究并非絕對,其中有著許多看似“全面”但卻是“片面”的研究。如孟德爾遺傳定律的發(fā)現(xiàn),由于當(dāng)時的科學(xué)界缺乏理解孟德爾定律的思想基礎(chǔ)?;谀莻€時代的科學(xué)思想還沒有包含孟德爾論文所提出的命題:遺傳的不是個體的全貌,而是性狀。孟德爾論文的表達方式是全新的,他把生物學(xué)和統(tǒng)計學(xué)、數(shù)學(xué)結(jié)合了起來,使得同時代的博物學(xué)家很難理解論文的真正含義。盡管孟德爾遺傳定律描述是正確的,但他所描述的不是人們腦海中所固定 “大象”形象,他的研究成果當(dāng)時仍不被接受[7]。
其次,要堅持自己的發(fā)現(xiàn)。生命規(guī)律沒有揭開之前,即沒有正確答案之前,所有的發(fā)現(xiàn)都有可能是正確的。即使是錯誤的,由于認識的局限,在當(dāng)時也是正確的。認識的正確與否,在于對于“整體”的把握。牛頓說過,他是站在巨人的肩膀上的人。巨人是誰?就是那些現(xiàn)在認為是“錯誤”的人,沒有“錯誤”的鋪墊,就沒有“正確”的發(fā)現(xiàn)。即使牛頓的發(fā)現(xiàn),也不是完全符合自然規(guī)律的,也是需要修正的。
最后,要歸納和總結(jié)不同發(fā)現(xiàn)之間的差別,辨別真?zhèn)?。大家都在科學(xué)研究中“盲人摸象”,有正確的,也有錯誤的,只有及時地歸納和總結(jié)前人的研究,并加以驗證,在前人的研究基礎(chǔ)上,向前發(fā)展,才有可能更接近真相。
在生物科學(xué)的研究過程中,對于學(xué)生科研能力的熏陶,不在于操作層面,而是思想層面。應(yīng)該努力塑造他們“盲人摸象”般的辯證思維能力,把學(xué)生培養(yǎng)成一個思想家(發(fā)現(xiàn)問題)、辯證家(辯證地證明問題)和劇作家(寫小說般構(gòu)建論文)。因此生物科學(xué)研究需要依賴“遺傳”和“變異”[8-10]。
首先,它是“進化論”的基石。生命活動依賴遺傳和變異,遺傳變異是生命的基本特征之一。達爾文的進化論就是關(guān)于物種的遺傳變異,同樣在生命科學(xué)研究中,我們也要秉持“遺傳”和“變異”的態(tài)度。在生命活動中,遺傳就是繼承,繼承祖先的遺傳物質(zhì)DNA, 變異就是在祖先的遺傳物質(zhì)DNA的基礎(chǔ)上適當(dāng)?shù)馗淖兡承A基,更好地適應(yīng)自然環(huán)境。
其次,它為理論的研究提供了方法。生命科學(xué)研究依賴“遺傳”和“變異”?!斑z傳”也是繼承,“遺傳”就是“站在巨人肩膀上”,繼承前人的研究成果,即參考文獻?!白儺悺本褪窃谇叭说难芯砍晒幕A(chǔ)上,通過自己的研究,改進和修正前人的結(jié)論,甚至推翻前人的研究結(jié)果。一方面由于前人的研究限于條件和技術(shù)以及理論知識約束,不能真實地體現(xiàn)事物的本質(zhì)。另一方面現(xiàn)在事物變異體存在的多樣性[11-12]。
生物科學(xué)研究除了需要“遺傳”和“變異”外,還需要研究方法的科學(xué)性。特別要注意:1)材料的真實性和隨機性(時間,空間);2)試劑的可靠性;3)儀器的先進性;4)研究過程的可信性(“CRoSS”法, “C”=Compare: 比較;“R”=Repeat: 重復(fù);“S”Simultaneously: 同時;“S”Statistics: 統(tǒng)計)。
最后,它讓我們不斷地接近“真理”。盡管現(xiàn)代的科學(xué)在未來是“不科學(xué)”,但是在當(dāng)代是科學(xué)的。只有“遺傳”,繼承前人的成果,才有研究的方向。只有“變異”,懷疑前人的結(jié)論,才能使研究結(jié)果更接近“事理”。