白書農(nóng)

《生物學(xué)是什么》吳家睿著北京大學(xué)出版社出版

近日，收到中科院上海生化所吳家睿教授簽名贈送的大作《生物學(xué)是什么》。之前，看到他在朋友圈介紹此書的出版：“幾十年的感悟、近十年的打磨，終于出了個細(xì)活了?！毙牢颗c欣喜之情躍然屏上?？吹剿拇笞髡嫔恚拇_讓人眼前一亮——全書五部分，每一部分都指向當(dāng)下生物學(xué)的一個關(guān)鍵問題：解析生命的有序性、破譯生命的信息流、建立生命的統(tǒng)一性、揭示生命的區(qū)域化、重構(gòu)生命的復(fù)雜觀。的確有高屋建瓴之勢。

說來慚愧，我迄今與吳教授還無緣謀面。但多年前就從芝加哥大學(xué)龍漫遠(yuǎn)教授那里聽到對他的激賞之詞。后來，因為龍教授約我為吳教授作為副主編的《新生物學(xué)年鑒2015》寫一篇稿子，承蒙該書編輯、科學(xué)出版社的王靜把我拉到一個微信群中，我得以和吳教授有了微信交流的渠道。從吳教授在朋友圈所發(fā)布信息中，我知道他對精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)有系統(tǒng)的思考。他在其公眾號《吾家睿見》發(fā)布的“后基因組時代的生命觀”一文中還引用過我和葛顥、錢纮2018年發(fā)表在Science China Life Science上的有關(guān)“活”是“結(jié)構(gòu)換能量循環(huán)”的觀點，表明他也在關(guān)注我的一些研究工作。從這個意義上，雖然他研究人類疾病，我研究植物形態(tài)建成，從各自研究領(lǐng)域來說不在一個圈子，但在對生命現(xiàn)象的深層次思考中多少有些交集。這使得我可以不揣冒昧地對他的大作表達(dá)一些我粗淺的感受。

坊間提到生物學(xué)問題，大家都會條件反射式地想到“生命是什么”。在亞馬遜網(wǎng)站上，我查到的以“What Is Life”為書名的名家著作起碼有6本。但以“生物學(xué)是什么”為書名的書，我還是第一次看到。當(dāng)然之前曾經(jīng)看到過著名的演化生物學(xué)家和生物學(xué)史家恩斯特·邁爾（Ernst Mayr）用霸氣側(cè)漏的“This Is Biology”為書名的書。用一個在飛速發(fā)展的研究領(lǐng)域（生物學(xué)）為書名來寫書，是非常需要勇氣的。從書的出版信息頁我得知，這是北京大學(xué)出版社策劃的《未名·自然科學(xué)是什么》叢書中的一本。通過向該叢書的策劃編輯楊書瀾老師請教，得知她策劃此套叢書的初衷，是為希望了解這個世界的人提供一個高品質(zhì)的入口。為此，她經(jīng)過精心權(quán)衡，請到業(yè)內(nèi)高水平專家，希望他們從“是什么、為什么、如何做”這些涉及學(xué)科本質(zhì)的方面，為讀者勾勒出一個學(xué)科的基本框架。這個要求是非常高的。吳教授非常巧妙地以不厚的篇幅，寫出這樣一本如他自己所說的“供外行看熱鬧、供內(nèi)行看門道”，又能表達(dá)自己對生物學(xué)理解的書。足見作者的學(xué)養(yǎng)深厚。

在他書中探討的五個問題中，我最喜歡的是他對生命系統(tǒng)不確定性的討論。他在書中指出：“生物學(xué)面臨的最大挑戰(zhàn)，是來自研究者的決定論思維與生命的偶然性特征之間的沖突?！彼岢龅倪@個命題，其意義遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出生物學(xué)的范疇。

決定論思維由來已久。在與人類具有共同祖先的黑猩猩中，就可以發(fā)現(xiàn)對確定性的追求。從珍·古道爾（Jane Goodell）拍攝的《黑猩猩》視頻中可以發(fā)現(xiàn)，黑猩猩居群會為保衛(wèi)它們的無花果樹而與入侵者殊死搏斗。為什么？無非因為無花果樹是它們確定的食物來源。它們需要確定性來滿足自身對安全感的需求。人類有更高的認(rèn)知能力，于是把對確定性的追求上升為決定論思維。

人類有史（無論是口述的還是文字記載的）以來，以決定論形式表現(xiàn)出來的對確定性的追求一直是認(rèn)知能力發(fā)展的一個主題——從自然崇拜到祖先崇拜到上帝崇拜。各種星象占卜，無非都是希望窺視冥冥之中決定人生的“命運”。即使是始自伽利略時代的自然科學(xué)，最初的訴求也是希望以探索上帝創(chuàng)世的奧秘來理解上帝的偉大，順便掌控人類的未來。這種思潮的代表性表述，就是吳教授在他的書中引用的“拉普拉斯妖”。

盡管在19世紀(jì)與20世紀(jì)之交，從量子力學(xué)到生物統(tǒng)計的不同時空尺度的自然科學(xué)研究中，人們已經(jīng)意識到，人類生存的大爆炸宇宙，不過是一系列隨機(jī)事件的結(jié)果。令人遺憾的是，以牛頓力學(xué)為代表的決定論思維因為其能夠在特定時空尺度內(nèi)提供可預(yù)測性，并因此極大地改變了人類生存方式、沖擊了之前長達(dá)上千年的傳統(tǒng)神創(chuàng)論版本而深入人心，甚至被長期地誤認(rèn)為是“科學(xué)”的代表。或許對于改變?nèi)祟愓J(rèn)知中已經(jīng)存在了上萬年的決定論思維偏見而言，對隨機(jī)性認(rèn)知的一百多年的歷史還是太短了。

講到把牛頓力學(xué)誤以為是“科學(xué)”的典范或者代表，就不免回到本書所屬叢書的主題“自然科學(xué)是什么”的問題，再講幾句與“科學(xué)是什么”有關(guān)的話。我在為李峰、王東輝的譯著《生命的歷程》（Scientif i c Process and Social Issues in Biology Education）——這本書的作者是美國著名生物科學(xué)史家和普通生物學(xué)著名教授加蘭·艾倫（Garland Allen）和他的朋友杰弗里·貝克（Jeffery Baker）——所寫的序中曾經(jīng)提出一個觀點，即“科學(xué)”本質(zhì)上是一種認(rèn)知形式。與其他認(rèn)知形式相同之處，在于科學(xué)認(rèn)知也是一種對周邊自然的解釋，因此也要追求合理性（即合邏輯性）。不同之處，在于科學(xué)認(rèn)知能夠以實驗為工具，為合理認(rèn)知提供客觀性基礎(chǔ)（追求客觀性）。這使得科學(xué)認(rèn)知可以幫助人類更接近和理解不依賴于人類解釋而存在的自然，從而更好地與之共存。在那個序中我沒有提到的另外一個不同之處，是科學(xué)認(rèn)知還具有開放性——因為它以實驗為工具所檢驗的是“無效假設(shè)”（null hypothesis）?？茖W(xué)研究的過程，就是證否所能檢驗的無效假設(shè)，然后不得不接受把“備選假設(shè)”（alternative hypothesis）作為暫時的結(jié)論；一旦新方法和新信息出現(xiàn)、之前接受的暫時結(jié)論被證否，人們又不得不放棄這些結(jié)論（雖然常常會經(jīng)歷各種掙扎），接受以新的備選假設(shè)作為新的暫時結(jié)論。正是這種開放性，使得科學(xué)認(rèn)知可以在探索未知自然的過程中，不斷突破既存觀念體系（解釋）的束縛而獲得新的認(rèn)知空間。如果我們承認(rèn)科學(xué)認(rèn)知具有開放性，那么就不得不接受一個現(xiàn)實，即在對未知的探索過程中存在多種可能性，于是就不得不面對不確定性。從這個意義上，決定性思維從邏輯上看，是一種違反科學(xué)認(rèn)知基本特征的非理性思維。

我不知道吳教授是不是認(rèn)同我對決定性思維的解讀和科學(xué)認(rèn)知三個特點的看法。如果讀者撥冗去讀我在睿n公眾號上發(fā)布的“白話”專欄，會發(fā)現(xiàn)我對生命系統(tǒng)有與吳教授書中所述略有不同的解讀。這種不同，不正反映了科學(xué)作為一種認(rèn)知形式的開放性嗎？人類的認(rèn)知，不就是在開放的過程中才得到不斷拓展的嗎？去讀讀吳教授的《生物學(xué)是什么》，開卷有益！