現代自主論和還原論的各自困境論文

　　【內容提要】生物學理論自主性的根本在于概念的自主性。將自主性概念與物理——化學概念融合在一個理論體系的唯一方案是目的性解釋或功能解釋方式。自主論的原則或可切合于現代生物學理論的現實，卻與“生命來自于無機界”這一科學界的基本承諾不諧調；而還原論由于其理想主義的固執，所遭遇的困境甚于自主論。

　　【關鍵詞】自主論/還原論/生命現象/解釋/遺傳信息

　　【正文】

　　１．目的性解釋或功能解釋的方式是概念自主性的邏輯延伸

　　如果承認生物學理論具有自主性，那么理論自主性的根本在于概念的自主性，即存在所謂不能用物理——化學術語進行描述和定義的概念。生物學理論自主性的另一表現——理論體系的目的性解釋或功能解釋方式，是概念自主性的邏輯延伸。另一方面，生物學理論中僅存在自主性概念并不必然導致目的性解釋或功能解釋，例如，孟德爾遺傳學、公里化處理后的群體遺傳學和進化論的演繹體系(1),其中所有的概念都沒有與物理——化學發生關聯，都是自主的，只有在一個體系中，例如，以分子生物學為主體的現代生物學，存在自主性概念的同時，又存在物理——化學的術語和概念，并且，二者都處于解釋起點的位置，才必然導致目的性解釋或功能解釋的理論結構，這種結構成為融合自主性概念與物理——化學概念為一體的方案。就現代分子生物學來說，其中的物理——化學概念所描述的是生命現象中的分子及其行為，而自主性概念所描述和推演的是我們宏觀經驗的生命現象本身，這二者之間，從概念的構造和體系的建立的過程來說，分屬兩套邏輯體系，因而它們之間沒有邏輯演繹的導出關系(2)，同時，由于生命現象的復雜性（即使假定把它描述成所謂的因果反饋網絡是可行的方案），難于形成一個由前者到后者的歷史演化的因果決定性的理論描述，剩下來將二者結合在一個理論中的唯一方案就是目的性解釋或功能性解釋的方式。由此形成的體系中，自主性概念（如遺傳信息）處于核心地位，物理——化學的術語和概念（如ＤＮＡ，蛋白質）是附屬的。現代還原論（或稱分支論，企圖將生物學作為物理科學的一個分支）對生物學理論的目的性解釋或功能解釋方式的一切責難，以及將其變換為演繹解釋方式的企圖，如果不首先化解概念的自主性問題，將是徒勞的。

　　從生物學理論的客觀構建過程來說，這些“自主性概念”是直接從生命現象中認定的，因而也是無機世界所沒有的。在自主論看來，無論站在什么角度或立場上，“自主性概念”是理論中不可再分解的最基本，最原始的元素，是解說其它現象的起點；而在還原論看來，從物理——化學的立場或從無機界與生命界的關系的角度來看，“自主性概念”是復合的，應由物理——化學的術語和概念復合而成，因而它們就不應是理論中最基本的元素。我們順著還原論的思路思考下去，還原，就是最終由物理學中的概念邏輯地演繹“自主性概念”的內涵。物理學中所有概念都終究歸結為可感知、可操作的三個量綱：質量、空間、時間。物理科學內部的還原都是這種歸結：對熱質的否定并把熱現象歸結為能、溫度歸結為分子的平均動能，從化學到量子力學等等，著名的“熵”，則以熱量與溫度的關系來表示，在申農創立了信息論之后，人們便千方百計地尋找“信息”與物理學的關系，勉強將其與“熵”聯系起來。從有限的意義上說，分子生物學還原了經典遺傳學，將基因還原為ＤＮＡ和“遺傳信息”，而“遺傳信息”如何進一步歸結為物理學的量綱呢？“遺傳信息”是一系列生命過程的整體賦予ＤＮＡ等生物大分子行為以生物學意義的概念，也就是說在解釋的邏輯次序上整體在先，元素在后，這是“遺傳信息”這一概念的自主性的來源。因此，分子生物學的還原僅是有限意義上的還原，甚至不能說是還原，因為它僅僅是以一個自主性概念（遺傳信息）解說了另一個自主性概念（基因），而“遺傳信息”已成為現代生物學的研究范式或綱領的核心。因此，現代分子生物學并沒有給還原論以支持，而且具有反作用，因為，如果說經典遺傳學是一個演繹體系因而在這一點符合還原論的要求，那么分子生物學由于“自主性概念”與物理——化學概念的混合而具有了目的性解釋和功能解釋框架的特征，這成為生物學理論自主性的表現特征之一。

　　現代自主論正是從分子生物學的這些自主性特征出發，聲明了自己的原則和立場。

　　２．現代自主論的原則及其本體論基礎

　　從活生生的生命現象中直接認定一些概念，從而它們獨立于無機界，有別于物理——化學語言，使建立在這樣的概念之上的理論具有自主性，最極端的例子是本世紀初的生理學家杜里舒（H·Driesch）將“活力”概念科學化和理論化，使它成為邏輯解釋的起點；孟德爾到摩爾根所構造的經典遺傳學中的“基因”，也是直接以生命現象以及從中所獲得的數據為根據認定的有別于物理——化學的概念。本世紀六十年代，分子遺傳學將“基因”用ＤＮＡ分子片段代替，使人們一度認為生物學的自主性是一種虛幻的認識，遲早會消失的。但是，并非ＤＮＡ分子片段唯一地代替了基因，而是ＤＮＡ分子與“遺傳信息”二者一起來解釋基因。“遺傳信息”又是直接來源于生命現象的概念，僅就這一點來說，分子生物學仍然具有自主性。這是現代生物學自主論的根據。

　　現代自主論的主要論點是生物學完全有根據形成自主的概念，“自主”意味著不能由物理——化學術語來分解或描述或定義。為了區別于分子生物學誕生之前的生機論或活力論，現代自主論提出以下原則：將生物學能否還原為物理科學與能否用物質原因闡釋生命現象嚴格區分為兩個問題。(3)這個原則所要強調的是，物理——化學并不是對物質世界的唯一表述方式，關于生命有機體自身的物質原因的表述（生物學理論）則是另一種關于物質世界的理論表述方式，二者之間不存在邏輯蘊涵或邏輯導出關系。生物學還原為物理科學，其嚴格意義是以物理——化學的概念和定律來解釋生命現象，從而推演生物學理論。僅從概念的層次來說，完全用物理——化學的術語描述或定義生物學概念，已經非常苛刻而至今遠未做到。現代自主論“用物質的原因闡釋生命現象”則寬松得多，實際上，分子生物學就是這樣，以生命大分子組成，再加上遺傳信息、復制、轉錄、翻譯以及選擇、穩定等諸多生物學獨有的自主性概念，成功地闡釋了從功能到進化的許多生命現象和活動。這是一個非常實際的原則，既可以擺脫科學史上令人厭惡的“活力”糾纏，又沒有象還原論那樣自套枷鎖。

　　雖然如此，如果深究這一原則，則存在以下問題：

　　第一，現代自主論所稱的具有自主性的生物學概念的認知來源無疑仍是對生命現象的直接認定，因此，在還原論或分支論那里應該是純粹的解釋對象的生命現象，在此成為認知和解釋的起點。至少在這一點上與“活力”概念是相同的；

　　第二，現代自主論的本意是，生命現象中的物質運動方式為無機界所沒有，因而對這些運動方式、關系等可形成獨立于或自主于描述無機界物質運動方式的物理——化學的術語、概念乃至規律、理論，作為解說生命現象的前提。這種主張或可與當下的生命現象或“功能生物學”(4)相諧調，但與科學界的一個基本承諾（也是一個從未被證實過的預設）相抵觸：生命來自于無機界。這意味著生命現象中的運動方式與無機界的運動方式有—個邏輯與歷史相統一的關系，描述它們的理論也應有一個統一的邏輯關系，因而自主性不應該是必然的。

　　第三，在解釋上，“物質的原因”中的“物質”是指生命體組成，主要是生物大分子，因此在現代自主論看來，分子生物學在具有了自主性的同時，又具有了物質性。而具體體現這種主張的分子生物學必然是自主性概念與物理——化學的術語和概念相“混合”的理論，其中，直接以生命現象作為實在性基礎的自主性概念占有主導地位，是理論的核心。“遺傳信息”規定了未來的藍圖，成為生物大分子所有行為的目的性基礎與源泉，(5)它以生物大分子自身的邏輯內涵所沒有包容的、因而是外在的東西，來賦予生物大分子行為以生物學意義。這就使得ＤＮＡ等生物大分子成為遺傳信息等概念的附庸，導致了目的性解釋或功能解釋方式(2)。這實際上僅僅一半是物質的，而另一半卻仍舊是“生機”的。這樣，與其說是解釋生命現象，不如說是在闡釋生命形式下的分子及行為。這樣的理論之所以被人們接受，其原因之一是人們接受了“生命來自于無機界”這個科學界中最基本的承諾之一，它已成為一種指導思想，給人們帶來了希望：遲早有一天我們可以使理論上的從無機到生命的邏輯與歷史上的從無機到生命的演化過程統一起來。因此，現代自主論的原則盡管與現代生物學相一致，但是，它卻與這樣一個重大的承諾不諧調。

　　第四，由此，我們可以做這樣的一個回顧：生機論以從生命現象中認定的概念作為解釋的起點，可簡略稱為“以‘生命’解釋生命”；還原論則基于近現代科學精神的要求，以描述無機界的概念為起點來解釋生命現象（即“以‘物質’解釋生命”）；而現代自主論的原則和主張，在分子生物學的具體體現中，卻付出了這樣的代價：以自主性概念為核心規范了物理——化學的術語和概念，以此為解釋起點，但所解釋的并非是生命現象本身，而是分子的行為（盡管是生命形式之下的）——自主性的那部分所解釋的是生物大分子的（物質的）行為（即“以‘生命’解釋物質”），“物質原因”那部分所解釋的也仍是物質，而非生命。

　　以上幾點，既是現代分子生物學理論體系中存在的哲學疑難，又是現代自主論的主張所存在的問題。現代自主論的原則是以現代生物學為其合理性依據的，它之所以堅持這一原則，一方面是由于現代分子生物學的內容的確如此，另一方面又企圖把這一原則固定為今后理論生物學構建的指導性原則。這不由得使人想起了二千多年前亞里士多德的技巧，他不滿意柏拉圖在靈魂（生命）與肉體（物質）之間設置的鴻溝，企圖找出生命過程與物理過程的密切聯系，同時又要界說生命過程以表明與物理過程的區別，他構造了“形式因”和“目的因”的概念來解決這一問題：一件東西賴以構成的原料或物質并沒有告訴我們它是什么，但賦予它以形式或目的，我們就可以根據它能做什么來說明它。

　　進一步的問題是本體論問題。現代自主論的優勢在于現代生物學理論的形態和內容確以一些自主的概念作為理論根基的，但它的本體論基礎卻不令人信服：“生物學自主性的本體論根據在于生命有機體這種體系中的因果關系是復雜的，其中，生命整體行為對部分的制約是無機界所沒有的。”(3)在此，存在著這樣的悖論：因果關系是對現代生物學自主性的否定，而這里卻以因果關系（盡管是復雜的，但仍是因果關系）作為自主性的本體論基礎——前文分析了“一個理論體系中自主性概念與物理——化學概念同存并列作為解釋的最基本元素，必然導致目的性解釋或功能解釋的方式”，它的逆否命題便是“非目的性解釋（演繹的或因果關系的）體系不允許兩種概念混合并列為解釋的起點”，只能由一方還原另一方。那么，理論出現了“自主性”，到底是由于生命現象太復雜、純粹以無機界為起點因果地或演繹地解釋生命現象太困難而采取的權宜之計；還是由于存在著無機界所沒有的“制約”，因而生命現象在本體上具有“自主性”（自主于無機界、確切地說自主于物理——化學的運動機制），使生物學也具有了“自主性”？接下來就發生這樣的重大問題：本體上的自主性是什么？它與“活力”“生命力”的本質區別是什么？現代自主論可以爭辯：生物學理論的自主性并不等同于生命現象具有自主性。但是，“整體對部分的制約”等諸如此類的現象如果在本體上不是自主的，而是與無機界有演化機制的因果關聯，又為何不能為物理——化學（包括未來的物理科學）所描述？除非承認“科學的認識方法是有限的和不完備的”以及進一步承認“人的認知能力是極為有限的”這樣令人氣餒的命題，這又回到了“太困難而采取的權宜之計”上來。

　　因此，現代還原論固執地堅持以下兩點與現代自主論的原則以及生物學理論現實作對：第一，生命必須純粹地作為解釋對象，而不能在解釋之先從生命現象中預設某些概念作為解釋的起點，如果生物學理論中有這樣的概念，則它應被分解為物理——化學的語言；由此，第二，用演繹的解釋方式轉換由于存在自主性概念而采用的目的性解釋或功能解釋方式。堅持以上兩點，也即將生命現象作為純粹的解釋對象而從無機界來演繹，就意味著用“物質的原因解釋生命”與“生物學還原”是同一個問題。由于這種理想主義的固執，還原論所遭遇的困境甚于現代自主論。

　　３．現代還原論的困境

　　還原論的致命之處，主要不在于它反對現代自主論的原則，而在于反對現實的生物學理論的形式和內容去追求一種不太切合實際的理想。對生物學理論中的目的性解釋和功能解釋的諸多責難及演繹還原的要求所依賴的合理性依據——解釋預言的檢驗是經驗上可操作的，已隨著現代生物學的成功而煙消云散，因為目的性解釋或功能解釋方式同樣在試驗上可檢驗。面對現代生物學的成功，以及還原所難以克服的諸多困難，再加上現代自主論強有力的批判和否定，現代還原論發現，剩下來可依賴的唯一合理性是哲學意義上的依據，即“生命來自于無機界”這一預設性和承諾性命題，我們不應“以‘生命’解釋生命”，也不應“以‘生命’解釋物質”，合理的“解釋矢量”的方向應是“以‘物質’解釋生命現象”。在這里，“生命現象”是一個很不具體的抽象概念，實際上可具體為被“約束”或“規范”的物質行為表現和“約束”或“規范”機制本身，這是真正的解釋對象，也是理論自主性的實在性基礎。因而，對于還原論來說，追究“基因”或“遺傳信息”的起源和分子進化機制已成為其最后的堅守陣地，并且，當代自組織理論和超循環理論的盛行，似乎為還原論帶來了令人振奮的希望。

　　邁爾曾將生物學理論劃分為功能生物學與進化生物學，(4)在功能生物學中，基因所攜帶的遺傳信息是生物學一切功能和目的的基礎和源泉，只要突破這一點，即能夠用物理——化學的語言演繹地描述形成遺傳信息的分子進化機制，那么，還原論至少在原則上取得了勝利。但是，通過以下分析，這種希望似乎又是水中之月。

　　前面說過，“自主性概念”之所以“自主”，是由于它直接對應于生命現象或認定“生命的實在”，它反映了生命特有的本質，因此，它作為理論的起點，不必給予也不可能進行物理——化學的描述。還原論否認存在生命的特質，把所謂“自主性概念”或直接來自生命現象的概念看成是“復合性”的，可分解為諸多物理——化學的術語和概念，與此相應的試驗上可操作性依據是生物化學對生命有機體的組成還原。但是，組成上的還原雖然可作為生命與無機界密切聯系的依據，但也沒有否定現代自主論的“用物質的原因解釋生命不等于還原”的命題及所堅持的原則。否定“自主性概念”的充分條件不僅僅是把它看成“復合性”的，而且要以物理——化學的術語和概念邏輯地導出它的內涵。如果只滿足于組成上的還原，結果只能是以“自主性概念”為核心來賦予生物大分子及其行為以生命意義(2)。與邏輯導出相對應的試驗依據不是組成上的分解還原，而是與邏輯導出同向的試驗可操作性，說白了，就是由無機要素合成生命，哪怕是最簡單的生命現象。例如，對于超循環論來說，就是生物大分子超循環耦合能否在試驗條件下發生，這涉及到“生命來自無機界”這一命題由哲學化向具體的科學化的過渡，關系到還原論在科學上能否真正站穩。但是：

　　第一，由無機到生命，經歷了漫長時間，并且，生命的產生和演化是在十分優越的條件下選擇了唯一快捷的途徑而發生的。以人類的有限生命和歷史是否有能力進行這種操作呢？這就象大海里的沙子，原則上是有限的，如果想數清楚有多少粒，則在實踐上是一個無限的問題。退一步說，僅理論上的操作，即以物理——化學諸要素，通過在無機背景下取得的參數，進行自組織理論的非線性過程計算，來描述無機與生命之間的邏輯關系，這種非線性理論的計算操作也同樣是事實上的無限復雜。這種原則上的有限而實踐上的無限，直接沖擊還原論的哲學基礎：決定論。只有決定論成立，由無機到生命的邏輯演繹方式才是理論上可操作的，才具有進行預測和試驗上可操作的價值和意義；決定論的前提又是自然有限論，而無限性就意味著不確定性，也就意味著邏輯演繹的理論之路是不通暢的、實踐之路是不可操作的。

　　第二，自組織理論本身的結論——非線性過程的不可逆性，使這種操作不可能。從無機到生命的歷史過程，其中有許多偶然性或隨機因素起了決定作用并已作為“信息”儲存于生物大分子的結構中。由于偶然性或隨機因素的不可重復，使時間不可反演，因而整個過程無法進行重復操作。

　　第三，自組織理論和超循環論的非線性動力學過程的不確定性，使從無機到生命的演繹過程不可能。在此，應對“因果決定論”與“演繹解釋方式”作出區分，一般來說，這二者被合二為一地用來與目的性解釋或功能解釋方式相對立，但它們之間是有區別的。因果決定論是用來表述定律或原理的方式，而演繹解釋的方式是解釋體系乃至理論體系的構成框架，即因果決定論形式的定律或原理是作為演繹框架的解釋前提而出現的。這就可以提出這樣的問題：否定了因果決定論的自組織理論的非線性過程的定律、原理是否可以作為從無機到生命演繹解釋框架的解釋前提呢？按照還原論解釋的要求，如果中間環節有不確定因素，將阻礙這種演繹解釋的邏輯通道的暢通。只有解釋前提的因果決定論形式才與整體的演繹解釋框架相諧調。盡管自組織理論及超循環論這一新物理科學曾經被討論的熱火朝天，由于它在分子自組織領域內就已經在邏輯上不確定了，因而，至今為止它對生物學的影響只限于描述性地說說而已，至多提供一個框架式的思想啟示。

　　４．結語

　　還原論所遭遇的困境，是由于堅守著理想主義的科學信仰而不顧生物學現實。但是，無論是同情還原論而提出的帶有折衷性的整體還原，還是反對還原論的自主論，在其構建生物學理論的建議中，只要還主張保存直接來自于生命現象的術語和概念，并且不可被物理——化學的術語和概念、也即描述無機世界的術語和概念所代替，都是在認識論上允許預先設定生命現象作為解釋的起點，從而在本體論上承諾了存在著一種生命特質，也就有違于“從無機到生命的歷史走向和邏輯走向相一致”這一基本的科學承諾。

　　在現代生物學面前，還原論成為固執地堅守理想和信仰的犧牲者而在所不惜，自主論由于切合生物學理論的現實而取得了優勢，并以能夠指導未來生物學理論的構建為最大的價值所在。但是，筆者認為，一門學科，特別是具有哲學色彩的學科，其意義和價值不應僅僅依賴于其他學科，更不能以其可否“指導”自然科學的發展為其價值標準。邏輯實證主義起始的現代科學哲學的歷史已證明這種“指導”是虛妄和徒勞的，科學往往自我發展而不聽命于哲學家的“指導”。在這方面，還原論也并不是無可厚非。無論是還原論還是自主論，它們的目的都是企圖指導生物學理論按照它們指定的框架來運行，結果使我們處于這樣一個悖論之中：如果信守“生命來自無機界”這一命題，則應否定“不能用描述無機界物質運動的概念、規律即物理科學進行還原”；而堅持還原論，則遇到操作上包括不確定性對演繹過程的否定的阻礙。這是否值得我們反思一下過于功利主義傾向的行為，以修正我們對科學的哲學探討的目的？科學哲學的真正意義和價值在于自身，在于對科學及其與自然的關系的理解，在于它自身體系的建立，這個體系體現了人類的心智對完美的追求和向往。這一點，特別是在一個人欲橫流的社會里，是極為可貴和重要的。

　　【參考文獻】

　　(1)Rosenberg.A.(1985).The Structure of Biological Science．(Cambridge：cambridge University Press）．

　　(2)郭壘：“生物學自主性與物理科學的理論構建”，《自然辯證法研究》，１９９５年第３期。

　　(3)董國安、呂國輝：“生物學自主性與廣義還原”，《自然辯證法研究》，１９９６年第３期。

　　(4)〔美〕邁爾：《生物學哲學》，四川教育出版社，１９９２年版。

　　(5)王貴友：“生物學結構轉換思想與目的性概念”，《自然辯證法通訊》，１９９６年第２期。

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