吳家睿

2022年是美國科學(xué)哲學(xué)家和科學(xué)史家?guī)於鳎═. Kuhn）的《科學(xué)革命的結(jié)構(gòu)》（The Structure of Scientific Revolution，以下簡稱《結(jié)構(gòu)》）發(fā)表60周年。該書從出版時(shí)鮮為人知到今天被哲學(xué)界和科學(xué)史界廣為關(guān)注。據(jù)統(tǒng)計(jì)，在社會(huì)科學(xué)研究中被引用最多的25本著作里，該書排名第一。

《結(jié)構(gòu)》為理解科學(xué)的特征和發(fā)展規(guī)律提供了許多獨(dú)到的概念和觀點(diǎn)，其中當(dāng)屬“范式”（paradigm）一詞最具影響力。這個(gè)術(shù)語是《結(jié)構(gòu)》一書中最為重要的概念，但又是一個(gè)最容易引起歧義的概念。不同的讀者往往給出不同的說法，即使是庫恩本人也有過不同的解釋。一篇文章分析指出，“范式”一詞在《結(jié)構(gòu)》中就以21種不同方式使用過。時(shí)至今日，學(xué)術(shù)界一方面廣泛使用“范式”來描述各種類型的科學(xué)活動(dòng)，一方面繼續(xù)爭論這個(gè)概念的內(nèi)涵和外延。為紀(jì)念《結(jié)構(gòu)》發(fā)表60周年，最近自媒體“知識(shí)分子”聯(lián)合沙龍“科學(xué)四十人”組織了一場“科學(xué)四十人閉門耕”座談會(huì)，從不同視角對(duì)“范式”進(jìn)行了討論[1]。筆者應(yīng)邀參加了這次討論，進(jìn)而也引發(fā)了筆者新的思考。作為物理學(xué)博士，庫恩在《結(jié)構(gòu)》中主要是通過梳理物理學(xué)領(lǐng)域既往的科學(xué)活動(dòng)來解析“范式”的特征與作用。由此引出了這樣一個(gè)問題：“范式”在不同的科學(xué)領(lǐng)域是否具有不同的特征與作用？本文擬通過分析生命科學(xué)史的一個(gè)著名案例——孟德爾定律的重新發(fā)現(xiàn)——來探討這個(gè)問題。

2022年是現(xiàn)代遺傳學(xué)奠基人孟德爾（G. Mendel）誕辰200周年。在最近剛出版的《孟德爾傳：被忽視的巨人》一書中，作者商周按照生命科學(xué)領(lǐng)域的科學(xué)家貢獻(xiàn)大小，把孟德爾排在僅次于達(dá)爾文（C. Darwin）的第二把“交椅”上[2]。但需要注意的是，從該書的書名上可以看到，孟德爾在科學(xué)史上最受人關(guān)注的還不僅僅因?yàn)樗且晃豢茖W(xué)巨匠，更是因?yàn)樗难芯砍晒划?dāng)時(shí)的生物學(xué)界忽視長達(dá)35年之久，到了1900年前后才被重新發(fā)現(xiàn)。這一事件已成為了現(xiàn)代遺傳學(xué)誕生的“里程碑”。為此，德國學(xué)者斯多倍（H. Stubbe）在寫遺傳學(xué)史時(shí)用了這樣一個(gè)書名：“遺傳學(xué)史——從史前期到孟德爾定律的重新發(fā)現(xiàn)”[3]。

孟德爾經(jīng)過近10年的豌豆雜交研究，于1866年在《布爾諾自然研究學(xué)會(huì)會(huì)刊》上發(fā)表了遺傳學(xué)史上最著名的研究論文《植物雜交實(shí)驗(yàn)》，提出了遺傳學(xué)的兩個(gè)基本規(guī)律——“分離定律”和“自由組合定律”。然而，他的論文發(fā)表之后沒有得到當(dāng)時(shí)科學(xué)界的關(guān)注，引用者屈指可數(shù)[2]；更糟糕的是，那寥寥數(shù)位引用者中并沒有一個(gè)真正讀懂其論文的，甚至沒人注意到文中所提出的遺傳學(xué)規(guī)律，“這些引用對(duì)孟德爾的研究的傳播幾乎沒有起到任何作用”[2]。當(dāng)時(shí)國際一流的植物學(xué)家——德國慕尼黑大學(xué)馮·內(nèi)格里（C. N？geli）教授——收到孟德爾專門寄來的論文單行本之后，給孟德爾寫了封回信；但是，“從他對(duì)孟德爾的論文的批評(píng)意見來看，很清楚，他沒有認(rèn)識(shí)到它的重要性”[3]。在最近一篇紀(jì)念孟德爾的文章中，牛津大學(xué)的納斯邁斯（K. Nasmyth）博士對(duì)內(nèi)格里也給出了類似的判斷：“他或者是不能理解和欣賞這篇論文，或者僅僅是不想這樣做”[4]。

為什么孟德爾的那篇遺傳學(xué)經(jīng)典論文沒有得到重視并且被忽視如此之久？比較常見的理由是，當(dāng)時(shí)的研究者無意中忽略了孟德爾的原創(chuàng)性研究。然而，越來越多的證據(jù)表明，當(dāng)時(shí)的科學(xué)界并不是無意識(shí)地疏忽，而是有意識(shí)地排斥了孟德爾的研究結(jié)果。例如，內(nèi)格里教授實(shí)際上很熟悉孟德爾的研究工作，他和孟德爾保持了長達(dá)8年的通信；他不僅與孟德爾交流植物雜交實(shí)驗(yàn)中的經(jīng)驗(yàn)，還向孟德爾要豌豆種子做試驗(yàn)[2，3]。但是，在內(nèi)格里于1884年發(fā)表的巨著《生命進(jìn)化的機(jī)械生理學(xué)理論》里，雖然提到了許多植物雜交和遺傳的內(nèi)容，卻對(duì)孟德爾的工作只字未提[2]。這同樣也是斯多倍總結(jié)這段歷史時(shí)所看到的問題：“達(dá)爾文熟悉文獻(xiàn)記載的所有古代的生殖和遺傳理論，精細(xì)地分析了早期研究者的發(fā)現(xiàn)，并把其中的精華收入他的著作中，可是竟然沒有讀過孟德爾的關(guān)鍵性論文，這真是遺傳學(xué)史上難以理解的事實(shí)之一”[3]。

今天的人們顯然難以確定那時(shí)的學(xué)術(shù)界有意識(shí)排斥孟德爾的真正原因。但值得注意的是，從孟德爾1867年寫給內(nèi)格里的一封信里，孟德爾自己當(dāng)時(shí)就已經(jīng)預(yù)見到了可能發(fā)生的情況：“我知道我得到的結(jié)果不容易與我們當(dāng)代的科學(xué)知識(shí)相容，而且在這種情況下發(fā)表這樣一個(gè)孤立的實(shí)驗(yàn)會(huì)面臨雙重風(fēng)險(xiǎn)，即對(duì)實(shí)驗(yàn)者和他所代表的事業(yè)都是危險(xiǎn)的”[2]。在當(dāng)時(shí)的生物學(xué)界，流行的是“泛生論”（pangenesis）這樣的遺傳假說。就在孟德爾發(fā)表其論文不久，達(dá)爾文提出了基于“泛生論”的遺傳假說——“暫定的泛生說”，即“發(fā)育中的生物體的每一個(gè)細(xì)胞都能產(chǎn)生出無數(shù)個(gè)細(xì)小的芽球，它們彼此各不相同，負(fù)責(zé)每一種性狀和器官的形成?！慨?dāng)細(xì)胞分裂時(shí)，它們就進(jìn)入子細(xì)胞并能在身體里自由流動(dòng)，進(jìn)入了生殖細(xì)胞就保證把它們傳遞給子代”[5]。斯多倍對(duì)達(dá)爾文的“暫定的泛生說”是這樣評(píng)價(jià)的：“這個(gè)假說是兩千多年以來，幾乎在每一個(gè)世紀(jì)中，都以各種猜測形式出現(xiàn)的泛生原理的進(jìn)一步發(fā)展”[3]。

而孟德爾的研究明顯地背離了“泛生論”的基本假設(shè)——體內(nèi)各種攜帶特定性狀的芽球進(jìn)入生殖細(xì)胞并融合成為一個(gè)完整的遺傳單位。他在《植物雜交實(shí)驗(yàn)》論文中明確指出：“本實(shí)驗(yàn)的目標(biāo)是觀察研究每對(duì)可區(qū)分性狀在雜交種的變化，并推斷出它們在連續(xù)幾個(gè)世代的后代中出現(xiàn)的規(guī)律。根據(jù)實(shí)驗(yàn)植物中存在的不同性狀的數(shù)目，該實(shí)驗(yàn)本身也被相應(yīng)地分解為同樣多的單獨(dú)實(shí)驗(yàn)”[2]。在研究實(shí)施過程中，孟德爾根據(jù)豌豆的7個(gè)性狀分別進(jìn)行了7個(gè)獨(dú)立的雜交實(shí)驗(yàn)。也就是說，孟德爾把單個(gè)性狀視為一個(gè)基本的、獨(dú)立的遺傳單位（遺傳因子），彼此之間不會(huì)發(fā)生混合或者融合。這里可以借用物理學(xué)打個(gè)比喻：“泛生論”相當(dāng)于光的“波動(dòng)學(xué)說”——性狀的遺傳是連續(xù)性的行為；而孟德爾的研究相當(dāng)于光的“粒子學(xué)說”——性狀的遺傳是離散性的行為。

顯然，孟德爾的研究思路和研究成果都跳出了“泛生論”的理論框架，從而得不到那些認(rèn)同“泛生論”觀點(diǎn)的研究者之理解，并被排斥。正如斯多倍對(duì)內(nèi)格里的評(píng)價(jià)中所強(qiáng)調(diào)的：“他那個(gè)時(shí)代的科學(xué)思想，不可能理解孟德爾論文所包含的命題的創(chuàng)見，遺傳的不是一個(gè)個(gè)體的全貌，而是一個(gè)個(gè)性狀”[3]。由此可見，在生命科學(xué)領(lǐng)域，研究者的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、觀測和解釋都離不開某種理論框架。這種理論框架通常由相應(yīng)的概念與假設(shè)組成，對(duì)研究者的思考與實(shí)踐具有引導(dǎo)和約束作用。美國著名生物學(xué)史家瑪格納（L. N. Magner）這樣認(rèn)為；“說孟德爾是被人曲解了也許比說他完全被人忽視更恰當(dāng)一些。孟德爾似乎給他的同時(shí)代人提供的是‘純粹事實(shí)’，因?yàn)槠渲袥]有把他的工作聯(lián)系上去的、能稱之為邏輯理論的理論框架”[6]。

遺傳學(xué)是一門實(shí)驗(yàn)科學(xué)。孟德爾被忽視的另一個(gè)重要原因是他的實(shí)驗(yàn)方法超越了他的那個(gè)時(shí)代；“孟德爾的研究方法與現(xiàn)代科學(xué)的完全一致，而達(dá)爾文的研究方法則屬于不同的時(shí)代”[4]。在19世紀(jì)“泛生論”流行的時(shí)期，實(shí)驗(yàn)生物學(xué)也才起步不久。細(xì)胞學(xué)說建立于1830年代，隨后研究者就開始了細(xì)胞的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和生長活動(dòng)的研究；如內(nèi)格里于1842年研究顯花植物的花粉形成，發(fā)現(xiàn)兩個(gè)子細(xì)胞的細(xì)胞核是由親代細(xì)胞的細(xì)胞核分裂而產(chǎn)生的[3]。然而，在孟德爾進(jìn)行雜交實(shí)驗(yàn)和論文發(fā)表的那段時(shí)間里，人們對(duì)細(xì)胞的結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)和活動(dòng)規(guī)律之認(rèn)識(shí)還比較初淺，尤其是對(duì)細(xì)胞核內(nèi)的遺傳物質(zhì)載體——染色體——還沒有了解清楚。牛津大學(xué)的納斯邁斯在最近那篇紀(jì)念孟德爾的文章中就明確指出：“涉及孟德爾被忽視的一個(gè)關(guān)鍵就是：染色體以及它們在遺傳中的角色尚未得到描述，由此阻礙了任何試圖給孟德爾的觀點(diǎn)提供物質(zhì)基礎(chǔ)的嘗試”[4]。內(nèi)格里當(dāng)時(shí)在給孟德爾的回信中也曾這樣說過：“到目前為止，我們還沒有完整的一系列實(shí)驗(yàn)可以為最重要的結(jié)論提供不可辯駁的證據(jù)”[2]。

由此可見。生命科學(xué)領(lǐng)域的“范式”是由特定的概念與假設(shè)以及相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)（觀察）所構(gòu)成。這種“范式”作為研究者進(jìn)行思考的平臺(tái)，對(duì)研究者不僅發(fā)揮著正向的指導(dǎo)作用，而且有可能產(chǎn)生負(fù)向的約束作用，像一扇窗戶限制住人們觀察事物的視野。學(xué)術(shù)界流傳著這樣一種看法，假如達(dá)爾文讀過孟德爾的研究論文，就有可能采用孟德爾遺傳理論補(bǔ)上其進(jìn)化論的短板。但是，納斯邁斯在最近紀(jì)念孟德爾的文章中認(rèn)為，“鑒于達(dá)爾文持有明顯不同于孟德爾關(guān)于（植物）受精的觀點(diǎn)——相信受精需要多?；ǚ郏虼撕苡锌赡艿那闆r是，即使他得到了一份孟德爾的論文，他也可能掌握不了該論文的要義”[4]。值得指出的是，達(dá)爾文在看待學(xué)術(shù)界對(duì)他的進(jìn)化論之反應(yīng)時(shí)與孟德爾一樣的悲觀——他在《物種起源》一書結(jié)尾中這樣寫到：“雖然我完全相信本書在提要的形式下提出來的觀點(diǎn)是真實(shí)的，但是我決不期望說服富有經(jīng)驗(yàn)的自然學(xué)者，他們的思想在悠久的歲月中裝滿了那些用與我的觀點(diǎn)直接相反的觀點(diǎn)所觀察到的大量事實(shí)”[7]。

雖然孟德爾的研究成果起初受到了當(dāng)時(shí)生物學(xué)界的冷落乃至壓制，但在時(shí)隔其論文發(fā)表30多年后，他的研究成果很幸運(yùn)地分別被3位植物學(xué)家重新發(fā)現(xiàn)——荷蘭的德·弗里斯（H. de Vries，）、德國的科倫斯（C. Correns）和奧地利的切爾馬克（E. Tschermak）。他們3人于1900年在《德國植物學(xué)會(huì)通報(bào)》雜志上先后發(fā)表了各自的研究論文，并都介紹了孟德爾的研究工作，尤其是科倫斯把其論文標(biāo)題明確寫為“關(guān)于品種雜交后代行為的孟德爾法則”[2]。

孟德爾被發(fā)現(xiàn)的“幸運(yùn)”首先要?dú)w功于細(xì)胞學(xué)的一系列研究進(jìn)展。1880年代多位研究者發(fā)現(xiàn)了細(xì)胞核內(nèi)存在線狀的染色體，并認(rèn)識(shí)到了細(xì)胞有絲分裂期間支配染色體數(shù)目的規(guī)律；其中德國生物學(xué)家弗萊明（W. Fleming）于1879年借助染色技術(shù)觀察到細(xì)胞核里絲狀物的活動(dòng)，他稱之為染色質(zhì)（1888年被正式命名為染色體）。此外，德國細(xì)胞學(xué)家拉布爾（C. Labl）首次提出了細(xì)胞分裂期間染色體數(shù)目恒定的規(guī)律[3]；而生殖細(xì)胞的減數(shù)分裂過程也于1888年分別由德國動(dòng)物學(xué)家博維里（T. Boveri）和植物學(xué)家斯特拉斯伯格（E. Strasburger）所證實(shí)。斯多倍對(duì)這些細(xì)胞學(xué)進(jìn)展在發(fā)現(xiàn)孟德爾的過程中起到的作用有一個(gè)精辟的總結(jié)：“19世紀(jì)的最后30年，對(duì)細(xì)胞研究工作的發(fā)展是十分重要的；而對(duì)細(xì)胞的研究，最后導(dǎo)致弄清楚遺傳的細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ)，并用經(jīng)過實(shí)驗(yàn)證實(shí)的理論，代替了古代關(guān)于生殖和受精的一些假說”[3]。

更為重要的是，孟德爾被發(fā)現(xiàn)的“幸運(yùn)”是源自19世紀(jì)末期德國生物學(xué)家魏斯曼（A. Weismann）提出了一個(gè)全新的遺傳學(xué)假說——種質(zhì)論（germplasm theory）：生物體是由“種質(zhì)”（germplasm）和“體質(zhì)”（somatoplasm）兩類細(xì)胞組成。他說：“種質(zhì)是指性細(xì)胞和產(chǎn)生性細(xì)胞的那些細(xì)胞，體質(zhì)則是指構(gòu)成種質(zhì)以外的身體所有其余部分的細(xì)胞。種質(zhì)負(fù)責(zé)傳遞保持物種特性所需的全部遺傳因子，在世代繁衍過程中，種質(zhì)自身永世長存，在世代之間連續(xù)相繼?！N質(zhì)細(xì)胞系完全獨(dú)立于體質(zhì)細(xì)胞系，體質(zhì)細(xì)胞發(fā)生的變化（也就是獲得的性狀）不影響種質(zhì)細(xì)胞”[5]。該假說為研究者理解孟德爾遺傳學(xué)說提供了全新的理論基礎(chǔ)。

也就是說，19世紀(jì)末期細(xì)胞學(xué)實(shí)驗(yàn)進(jìn)展和魏斯曼“種質(zhì)論”假說結(jié)合在一起，形成了一個(gè)新的遺傳學(xué)“范式”，從而使魏斯曼的“種質(zhì)論”從根本上否定了“泛生論”——身體的每一個(gè)細(xì)胞都參與了遺傳活動(dòng)。更重要的是，“種質(zhì)論”明確地指出，生物的遺傳是由特定的物質(zhì)來實(shí)現(xiàn)的。魏斯曼在1885年發(fā)表的《作為遺傳理論基礎(chǔ)的種質(zhì)連續(xù)性》論文中指出；“……‘種質(zhì)的連續(xù)性’……是建立在這樣的概念基礎(chǔ)上的：遺傳是由具有一定化學(xué)成分，首先具有一定分子性質(zhì)的物質(zhì)，從這一代到另一代的傳遞來實(shí)現(xiàn)的”[6]。可以說，魏斯曼在這段話中甚至預(yù)見了分子生物學(xué)的到來。

也就是說，這種新的遺傳學(xué)“范式”使得學(xué)術(shù)界能夠理解和接受孟德爾的研究成果和觀點(diǎn)。這可以從德國植物學(xué)家科倫斯重新發(fā)現(xiàn)孟德爾的經(jīng)歷中得到體現(xiàn)。科倫斯師從內(nèi)格里，即那位與孟德爾通信長達(dá)8年卻不認(rèn)可孟德爾研究的著名植物學(xué)家?？苽愃乖?894年開始了他的植物雜交實(shí)驗(yàn)，并用數(shù)年時(shí)間獨(dú)立地發(fā)現(xiàn)了孟德爾所看到的遺傳規(guī)律。此時(shí)的科倫斯還沒有聽說過孟德爾，“他為自己的‘全新發(fā)現(xiàn)’激動(dòng)不已。但就在這個(gè)時(shí)候，他通過?？耍╓. Focke）的《植物雜交》一書了解到了孟德爾和他的工作”[2]。在此之后，科倫斯不僅在其1900年那篇論文中大方地承認(rèn)了孟德爾的優(yōu)先權(quán)，而且首次把孟德爾的發(fā)現(xiàn)命名為“孟德爾法則”，并用在自己論文的標(biāo)題中。顯然，1900年的學(xué)生科倫斯相比1860年代他的老師內(nèi)格里，很容易理解和接受孟德爾，這應(yīng)該歸功于遺傳學(xué)新“范式”的出現(xiàn)。

需要指出的是，研究者在遺傳學(xué)新“范式”的助力下重新發(fā)現(xiàn)孟德爾具有一定的偶然性；但在遺傳學(xué)新“范式”的框架內(nèi)發(fā)現(xiàn)相應(yīng)的規(guī)律則具有必然性。在發(fā)現(xiàn)孟德爾的三位植物學(xué)家中，就有兩人——科倫斯和德·弗里斯——各自獨(dú)立地從自己的研究中獲得了與孟德爾相同的研究結(jié)論。生物學(xué)史家瑪格納指出；“如果這三位重新發(fā)現(xiàn)中的有功人物當(dāng)時(shí)不這樣做的話，那么，其他人也非常接近于這一發(fā)現(xiàn)，并在不久也會(huì)加以實(shí)現(xiàn)”[6]。也就是說，在舊的科學(xué)范式占據(jù)主導(dǎo)地位的研究領(lǐng)域，該領(lǐng)域的科學(xué)共同體很難理解和接受與舊范式不相容的研究及其成果，但是，一旦建立了新的范式，研究者就能夠在新范式的指導(dǎo)下去理解和解釋有關(guān)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，無論這是自己做的還是他人做的。

庫恩在《結(jié)構(gòu)》一書中不僅提出了“范式”這一概念，而且提出了新舊范式之間具有“不可通約性”，即不存在令人信服的客觀標(biāo)準(zhǔn)可被用來比較兩種范式之間哪一種更優(yōu)越，研究者必須通過類似于“宗教上的改宗”那樣基于主觀信仰的方式，才能從原有的范式轉(zhuǎn)變到與之對(duì)立的新范式。庫恩提出的這種科學(xué)范式之間的“不可通約性”引發(fā)了學(xué)術(shù)界的廣泛爭論，并成為科學(xué)哲學(xué)和科學(xué)史上的一個(gè)研究主題。筆者在這里以孟德爾的案例來探討一下這個(gè)問題。

不同于博物學(xué)家以觀察作為其研究的主要手段，孟德爾以及那個(gè)時(shí)代的生物學(xué)研究者，已經(jīng)把通過人為設(shè)計(jì)和控制下的實(shí)驗(yàn)作為科學(xué)研究的一個(gè)重要途徑。這一點(diǎn)我們可以從當(dāng)時(shí)的植物受精實(shí)驗(yàn)來看。在“泛生論”的背景下，達(dá)爾文等人認(rèn)為，一粒胚珠需要多粒花粉才能進(jìn)行受精，一位法國植物學(xué)家還為這個(gè)觀點(diǎn)提供了實(shí)驗(yàn)證據(jù)——“他用紫茉莉進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)表明胚珠受精需要至少三粒花粉”[2]。而孟德爾根據(jù)其植物雜交的知識(shí)對(duì)此觀點(diǎn)表示懷疑，并于1869年也采用紫茉莉進(jìn)行了單?；ǚ凼芫珜?shí)驗(yàn)，證明單粒花粉足以讓胚珠受精[2]。孟德爾隨后利用不同花色的紫茉莉設(shè)計(jì)了一個(gè)更為精巧的兩?；ǚ凼芫珜?shí)驗(yàn)，根據(jù)其子代花色性狀的分離情況推論出兩?；ǚ鄄荒芡瑫r(shí)讓一個(gè)胚珠受精，從而首次用實(shí)驗(yàn)證明“有且只有一?；ǚ圩屢粋€(gè)植物卵細(xì)胞受精”[2]。孟德爾的這一實(shí)驗(yàn)結(jié)論在今天已成為生物學(xué)的基本常識(shí)。

從這個(gè)實(shí)驗(yàn)案例中可以看到，組成生命科學(xué)范式的兩個(gè)“模塊”——科學(xué)假設(shè)和實(shí)驗(yàn)觀察——具有復(fù)雜的相互作用。孟德爾一方面根據(jù)基于“泛生論”的科學(xué)假設(shè)和基于豌豆發(fā)現(xiàn)的遺傳規(guī)律設(shè)計(jì)了紫茉莉受精實(shí)驗(yàn)，另一方面則根據(jù)紫茉莉受精實(shí)驗(yàn)結(jié)果來檢驗(yàn)基于“泛生論”的科學(xué)假設(shè)和基于豌豆發(fā)現(xiàn)的遺傳規(guī)律。換句話說，研究者在面臨生命科學(xué)范式之間的轉(zhuǎn)換時(shí)，可以把實(shí)驗(yàn)作為“客觀標(biāo)準(zhǔn)”對(duì)不同范式中的科學(xué)假設(shè)進(jìn)行比較和驗(yàn)證。因此，這種基于實(shí)驗(yàn)的“客觀標(biāo)準(zhǔn)”使得生命科學(xué)領(lǐng)域里不同范式之間具有“可通約性”。

孟德爾的山柳菊雜交實(shí)驗(yàn)是另一個(gè)值得討論的案例。孟德爾在紫羅蘭屬、玉米屬和紫茉莉?qū)俚炔煌N類的植物雜交實(shí)驗(yàn)中都分別確認(rèn)了他在豌豆雜交實(shí)驗(yàn)中獲得的遺傳規(guī)律。但是，他在山柳菊屬的雜交實(shí)驗(yàn)中卻始終沒有獲得與豌豆雜交實(shí)驗(yàn)相同的研究結(jié)果，盡管他為該實(shí)驗(yàn)花費(fèi)了大量的精力和時(shí)間[2]。這一點(diǎn)也許就是研究山柳菊的權(quán)威內(nèi)格里不認(rèn)可孟德爾研究成果的一個(gè)重要原因。山柳菊雜交實(shí)驗(yàn)的謎團(tuán)是到1910年才被一位丹麥植物學(xué)家所揭開——“山柳菊以無性生殖（孤雌生殖）為主。也就是說，在絕大多數(shù)情況下，山柳菊的后代是由親本的卵細(xì)胞直接發(fā)育而成的”[2]。

山柳菊雜交實(shí)驗(yàn)的案例表明，由于生命的復(fù)雜性和多樣性，生命科學(xué)領(lǐng)域的研究范式經(jīng)常面臨著各種“反例”的挑戰(zhàn)。為此，生命科學(xué)范式具有很強(qiáng)的“彈性”，即研究者可以在容忍“反例”存在的情況下接受相應(yīng)的科學(xué)范式，如1900年研究者在知道山柳菊雜交實(shí)驗(yàn)不符合孟德爾遺傳規(guī)律的情況下接受了孟德爾遺傳學(xué)說。當(dāng)然，對(duì)于不符合特定科學(xué)范式的“反例”，研究者會(huì)盡可能地找到原因，進(jìn)而補(bǔ)充和完善相應(yīng)的科學(xué)范式。在這個(gè)案例中，研究者將孟德爾遺傳學(xué)說限定在有性生殖的范圍，并證明在那些極少數(shù)通過父本精子與母本卵細(xì)胞雜交形成的山柳菊后代中，孟德爾遺傳規(guī)律事實(shí)上也是成立的。

需要指出的是，客觀理性是真正的研究者必備的品質(zhì)。在事實(shí)面前，無論主觀上喜歡還是不喜歡，研究者都必須接受。美國生物學(xué)家摩爾根（T. Morgan）是現(xiàn)代遺傳學(xué)的另一位奠基人。但是，在孟德爾遺傳學(xué)說被重新發(fā)現(xiàn)之時(shí)，摩爾根并不相信該學(xué)說，他在1909年還發(fā)表文章稱孟德爾的方法是玩數(shù)字的高級(jí)雜耍[8]?？稍?910年他自己發(fā)現(xiàn)了果蠅白眼突變的事實(shí)后，他依照孟德爾的研究方法進(jìn)行了相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)，提出了現(xiàn)代遺傳學(xué)的第三定律——遺傳連鎖定律；“在事實(shí)面前，摩爾根不得不‘出爾反爾’，因?yàn)榭茖W(xué)真理高于個(gè)人偏見”[8]。從這個(gè)例子中可以看到，即使研究者受到主觀的信念或想象之影響，但是，基于實(shí)驗(yàn)事實(shí)的理性思考依然是研究者的“牽引力”。這也正是生命科學(xué)領(lǐng)域里范式之間“可通約性”的保證！

[1]科學(xué)四十人. 科學(xué)范式是否真的到了變革的前夕， 還是仍在混亂之中？ 知識(shí)分子. 2022. https：//mp.weixin.qq.com/s/CRkNbDqpdMH-GkldVCkUIg

[2]商周. 孟德爾傳： 被忽視的巨人. 長沙： 湖南科學(xué)技術(shù)出版社， 2022.

[3]亨斯·斯多倍. 遺傳學(xué)史——從史前期到孟德爾定律的重新發(fā)現(xiàn).趙壽元， 譯. 上海： 上?？茖W(xué)技術(shù)出版社， 1981.

[4]Nasmyth K. The magic and meaning of Mendel’s miracle. Nat Rev Genet， 2022， 23： 447-452.

[5]趙壽元，喬守怡. 現(xiàn)代遺傳學(xué). 北京： 高等教育出版社， 2008.

[6]洛伊斯·N. 瑪格納. 生命科學(xué)史. 李難， 崔極謙， 王永平， 譯.天津： 百花文藝出版社， 2002.

[7]達(dá)爾文. 物種起源. 周建人，葉篤莊，方宗熙，譯. 北京： 商務(wù)印書館， 1981.

[8]饒毅. 達(dá)爾文等如何襯托孟德爾的天才. 饒議科學(xué). 2021. https：//mp.weixin.qq.com/s/cvsMcVdWxjVliJzmzOES5g.

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