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楼主: 杨鸿智
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《生命系统的确认》(3)— 系统如何永远保持最大适应度

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 楼主| 发表于 2005-10-23 10:13:24 | 只看该作者

《生命系统的确认》(3)— 系统如何永远保持最大适应度

第二部分:
下面发的文章,是我为《首届中国人力资源大会》发去的论文,题目是:《后现代人才是我国赶超西方发达国家的人才战略》

培养后现代人才
是我国赶超西方发达国家的人才战略
作者:
中国医药信息学会北京分会后现代理论医学专业委员会主任委员杨鸿智
yanggates.51.net
摘要:
人才战略问题关键是培养人才的知识内容,而不是培养和管理人才的方法。当今世界自然科学已经不再是机械论现代科学的一统天下。以系统论为内容的后现代科学已经开始登上历史舞台。现在一般所说的人才培养,大多数是指现代机械论科学人才,这样的人才只能使我们跟在发达资本主义国家后面,只有后现代科学人才能够使我国赶上和超过发达资本主义国家。
一  人才战略目标的悖论
按说能够参加人才战略讨论的人都已经是战略人才了,那么,关于什么是人才战略的目标应该是早已经知道的了。因为如果他不知道人才的战略目标他怎么能够成为战略人才呢?现在,当我们说需要讨论人才战略问题的时候,这就等于说我们这些战略人才还不知道什么是人才战略。这成了一个“鸡生蛋,还是蛋生鸡”的悖论了。是战略人才制定了人才战略呢?还是人才战略培养了战略人才呢?
我在这里提出这个问题是想请大家注意,现在,在中国,人才战略问题实际上是一个悖论。我们要讨论人才战略问题,说明我们对于这个问题还不清楚。但是,当我们开始讨论的时候,我们可以说出一连串的人才战略问题。如:人才的意义、人才的培养、人才的引进、人才的使用、人才的待遇等等。这不是说明我们对人才战略问题很清楚吗?既然清楚,我们为什么还要讨论呢?这说明在我们内心深处,在我们的潜意识中认为以上所说的人才战略的具体内容实际上可能不是真正的人才战略。
本小节的目的是说:在讨论人才战略之前,首先要讨论确定人才战略目标的方法。有了人才战略目标,再讨论这个目标的实施办法。在这里,明眼人一眼就可以看出,“目标的实施办法”好像不是战略问题。如果真的是这样的话,那么,所谓“人才战略”实际就是“确定人才战略目标”。
二  形式与内容
改革开放20余年来,我们在人才的培养和使用方面情况如何呢?以我所在的医务界为例是这样的 :
1 开展了补学历的成人教育,使已经进入职工队伍的非学历、非专业人员获得学历和专业。
2 将一部分条件比较好的中专学校升格为大转学校,增加专科生在人才队伍中的数量。
3将一部分条件比较好的大专学校升格为本科学校,增加本科生在人才队伍中的数量。
4 最大限度地扩大本科生的招生,甚至不惜超过学校硬件所允许的范围。
5 扩大硕士研究生的招生。
6 扩大博士研究生的招生。
7 在用工方面,与时俱进:本科生、硕士、博士。博士中又从中国博士升格为外国博士。现在外国博士又要求是“确有成就”的。所谓“成就”,就是在外国有了职务、奖励等。
现在,谁也不能否定这些人才措施在我国经济增长中所起的作用。那么,我们现在为什么还要讨论人才问题呢?因为我们在完成了这些工作之后发现,许多高学历人才的工作能力没有达到预期要求。这就出现了形式与内容、现象与本质的问题。总结后得出结论:20年来,在人才问题上,我们过多地注意了学历这个形式,而放松了对人才内容的注意。
下面我们引用一篇文章,说明人才问题的形式主义存在的严重程度。这篇文章的作者是:郑州大学医学院王立东(王立东全国政协委员、国务院授予有突出贡献专家、博士生导师。)文章的标题是:《人才引进当心“溶血”》。文章发表于《健康报》2004年5月12日。摘录如下:
近年来,随着高校体制改革,特别是对教师队伍的学历构成的要求和各校之间的攀比,为了能够短时间内提高具有博士学位教师的比例,人才引进在一些高等院校已经成了“博士引进”的代名词,并制定出许多地方政策,如引进的博士,不论工作时间长短和对单位的贡献,一律给予每月1000元到数千元的博士津贴,以及分配住房,配备电脑,给予数万元不等的科研启动经费和安家费等等,以此来吸引博士。此外,根据引进博士的数量,还给予单位领导一定的奖励。诚然,作为单位,特别是高校,重视和加速引进高学历人才是非常正确和必要的。但是,学位更多的是代表了受教育的程度,学位并不代表一个人的实际工作能力,特别是对刚毕业的临床博士生而言,更与他们对单位的贡献不成比例。这些一味重视学历而忽视工作业绩的人才引进政策导致许多引进人才与单位本土人才之间的矛盾,一些年轻的无博士学位的教授选择了走继续读学位,年长教授的工作积极性也受到一定的影响,甚至因此而另寻职位。更有甚者,一些单位最初给引进博士的优惠政策,许多不能落实到位,或执行一段时间突然终止,最终引进的博士与校方产生矛盾,一气远走。例如,一个高校的教研室,原来有4位正教授,4位副教授,引进4位博士,最后,两位教授调走,4位副教授全部出去上同等学力博士,4位引进的博士也因为政策不兑现而调走。最后的结局是引进的博士未留住,原来的人才也纷纷出走。这一现象就像输血时的血型不合引起的溶血反应一样。对人才的评价标准不健全,政策的不完善和不可持续性是造成这种“溶血”现象的关键因素。
  人才引进政策不平等导致的从国外引进和国内引进人才之间的矛盾。一些单位对从国外引进的博士和对国内引进的博士采用不同的待遇,甚至对同一高校毕业留校的博士也与从外校来的博士采用不同的政策(一些单位规定毕业留校的博士和委培、定向的博士不属于引进人才),这些奇怪的不平等政策在这些引进的人才中产生了不同程度的影响,加之国内毕业的博士多年上学,拿到博士学位时依然身无分文,这些政策更坚定了他们不顾一切联系出国的决心或转换单位,其结局是人心不稳,无心工作,只比待遇。
  只重人才引进,忽视用好人才。许多用人单位在人才引进上用了八分的力气,而在如何用好人才上只用了两分的力气,许多引进的人才,只在引进时和领导见过面,之后就再无人过问,更无人去调查、了解引进的人才的工作环境如何,能否开展工作,存在什么问题,更缺乏主动帮助他们解决工作中的困难。这种只重引进,无视用人的做法,结局是导致人才不断的流失。
  只重引进人才的数量而忽视引进人才的品德。近年来,只重才能不重品德的引进人才,已给许多单位带来越来越多的问题。很显然,德才兼备是衡量引进人才质量的关键标准,由于地方政策的不全面,不完善,引进人才质量的标准不健全,更使“留住人才”,“用好人才”成了一句空话。
  综上所述,引进人才的评价标准不健全,缺乏竞争和激励机制,人才引进政策的不完善、不全面和不可持续性,特别是缺乏用好人才的政策和激励机制是导致人才流失和人才引进中的“溶血”现象的关键因素,这种“溶血”现象如不能引起足够的重视,将直接影响人才强国战略的实施。
(摘录结束)
上面文章的作者把人才工作的问题主要归结为人才管理方面的问题。这是不错的。但是我引用它的目的在于说明对人才知识内容和技术水平的忽视是问题发生的一个重要方面。假设,引进的人才真的能够解决工作中的问题,本土人才流失又有什么不好呢?不是可以减少人力资本了吗?矛盾的关键还是引进人才的质量不行。


三  是自己与自己比,还是自己与别人比
研究人才战略的目的是为了提高我国的经济能力和我国人民的生活水平。在判断经济能力和生活水平是否提高这个问题上有两个比较方法:一个是自己与自己比,另一个是自己与别人比。
自己与自己比,我们肯定是绝对提高了。我们现在大部分人的生活内容比古代皇帝还要好。但是,我们的这种提高是否可以不断继续下去?如果能够不断继续下去,我们就没有什么可担忧,也没有什么可讨论的了。问题是一个国家不可能脱离国际环境单独不断发展的。这是一个系统论的问题。国际社会是一个大系统,一个国家不可能脱离国际社会的影响而单独发展。在这个问题上我国人民是有深刻而痛苦的经验的。自从鸦片战争以后,中国人民看到资本主义制度的先进性就开始向资本主义国家学习。但是,发达资本主义国家把中国当作原料产地和廉价劳动力的来源地,不允许中国也变成发达资本主义国家,对中国进行了残酷的经济剥削和政治军事压迫,使中国长期处于殖民地、半殖民地状态。为了改变这个状态,中国人民进行了一百多年的斗争。不是中国人民无能,是发达资本主义国家不允许我们改变。现在,我们独立自主了,许多人以为我们可以自由发展了,其实不然。资本主义的世界大环境还在,发达资本主义国家对我们的政治压迫和经济剥削还在,只不过形式改变了而以。现在我们能到20余年稳定发展实属不易,但是,如果我们认为可以这样不断地、无限期地和平发展下去,可能是太天真了。近年来,在国际上又出现了什么“中国威胁论”,说什么中国的发展将威胁到其他国家的利益和安全。这是需要我们认真对待的严重事情。这再一次提醒我们,脱离国际大环境的、天真的自由发展思想是不现实的。
中国威胁论不仅是一个政治口号,它是有一个“科学”和“经济”的理论的。简单说就是:世界资源是一个固定的常数,中国发展了、占用得多了,别的国家就少了。这个理论的结论就是:既然别的国家占用得少了,就会不高兴,就会想办法阻止我们的发展。什么办法呢?不言自明。
下面我引用1986年诺贝尔化学奖得主李远哲先生的一篇文章来说明别人是怎么样看待中国的发展的。李远哲先生是国际著名的自然科学家,在这里我不是说李远哲先生就是中国威胁论者。我只是想说明,一个国家的发展确实是不能脱离国际社会环境的,“中国威胁论”是不能用简单的否定和保证解决的,应该有科学的认识和科学的解决方法。李远哲先生的文章发表在《智慧的星光》一书中,题目是《面对21世纪的挑战》。摘录如下:
  工业革命的发生,是由于人类学会了转变并控制各种不同的能源,由化学能、热能到机械能或电能,并经由各种机械的发明,使它能从事比人类或动物的体力劳动更强大、更精确,也更可靠的工作。这不但造成人类社会生产力的高度提升,也大幅度地改进了人类的物质生活。
  不过在我们进一步歌颂工业革命对人类社会带来的进步与繁荣之前,让我们注意两件重要的事实。首先,随着人类社会对能源消耗的增加,我们逐渐地过度依赖地球上千万年慢慢累积的石油、煤、天然气等矿物燃料,除了燃烧产生的二氧化碳带来的温室效应、酸雨等问题外,在短短的二三百年内把地球上宝贵的矿物燃料挥霍净尽,对我们的子子孙孙确实是很不负责任的事。第二件我们该注意的事情是,工业革命对不同地区的人民带来的影响确有很大的差别,如果幸运地跟上这股浪潮,便加入先进国家的行列,不幸没能赶上,以后追赶的日子,就十分辛苦。
  从上述的讨论中可以很显然地看出,人类的将来确实是筑构在全球化的政治、经济、文化与生态的体系中,每个国家与地区相互依赖将变得很重要。而且不管我们愿不愿意,我们会发现到生活的天地确实是整个地球,我们都将生活在一个“地球村”里,而且地球上各地人民的命运将会紧密地联系在一起。
面对着这么一个情况,尤其是面对全球性的困境,我们知道人类社会的发展已经不能够再像以往一样,在强烈的竞争中盲目地走下去。许多事是我们必须立即着手改进的,特别是能源的使用与它对环境恶化带来的一些问题。为了能够使整个世界永续发展下去,我们必须提高能源的使用效率,发展新的能源,减少我们对矿物燃料的过度依赖,并且仔细检讨人口政策与人类的活动对生态与环境造成的影响。但是,另一件似乎是更重要的事是,居住在工业化国家的人们要认真地面对一个问题:如果世界上的每一个人都像我们这样生活,我们的地球 承受得了负担吗?如果中国大陆的人平均石油消耗量,到了今天台湾的水准,全世界的石油产量也不够供应中国大陆的消耗。最后,世界各国为了在以高科技为后盾的经济竞争中取得优势,都在努力提升国家的竞争力,希望能在短暂的时间内赶上先进国家。但是如果先进国家走过的路,或是目前正在走的路,不是一条全世界能够永续发展的康庄大道,那么未开发或开发中的国家紧紧跟在先进国家的后头努力追赶,就似乎毫无意义。因为这一段辛苦追赶的路程,很可能是人类共同走向灭亡的路程。(摘录结束)
按照李远哲先生分析,我国的经济水平达到目前台湾的水平时,就会使人类共同走向灭亡。这就是说中国永远也不可能达到目前台湾的水平。当然,如果真的有那么一天,中国有可能达到目前台湾的水平时,我想世界全人类也不会灭亡。因为发达资本主义国家为了保证他们自己的生存,很可能首先灭了中国,就像现在美国对待南斯拉夫、阿富汗、伊拉克一样。
总之,自己与自己比,有一点发展就满足是不行的。作为一个战术是可以的,但是,作为一个长期战略是不行的。如果我们有了这样的认识,那么,我们就应该放弃这个自己与自己比的发展思想,采取另外一个“自己与别人比”的发展思想。这是一个什么思想呢?这就是:为了自己的存在,必须要与别人比、要超过别人。这就是辩证法。存在和超越是两个不同的概念,但是,它们又是彼此相联的,要存在,就必须超越;不超越,就不能存在。这就提示我国有关的决策者,在制定我国的人才战略时,要把超越发达国家作为自己的目标。应该研究发达国家的科学技术达到了什么水平,我们怎么样可以超越这个水平,而不是只想向他们学习什么。


四  鸡头与凤尾
中国有句俗话:宁做鸡头,不做凤尾。在体育界也有一句俗话是:只有第一,没有第二。意思是说,只有第一是胜利者,第二以下都是失败者。实际上这个原则在经济竞争中也是一样的。在人类的历史中,因为交通和通讯问题的阻碍,曾经有漫长的时间里人们很难相互见面和交流,那时,世界各国之间没有什么第一、第二的比较,是多中心的。后来交通和通讯技术的进步使人们容易接触并加剧竞争,两千余年竞争的结果,现在只剩下美国一家“一花独秀”了。全世界的人才和财富都涌向美国。现在世界上有一个流行的时髦用语叫“地球村”,好像全世界已经成为一家人了。但是,我们应该清醒,这个家是美国的家,不是我们的。
也许有人会说,毕竟第一只有一人,第二、第三总是有的,我们就做这个“第二、第三”也是蛮好的。我这里要说的是,就像比赛场上的情况一样,第二、第三的人是在与第一的人比赛以后产生的,虽然是失败了,但是,也是参加比赛后才得到的,如果不参加比赛,没有争做第一的愿望和行动,第二、第三也是得不到的。我国现在存在的问题是许多人安于现状。这好像是现实主义,但是,这个现实主义作为战术是可以的,作为战略是保不住的。
无产阶级的导师马克思先生在研究法国资产阶级大革命时,对拿破仑的命运进行了精辟的评论。马克思说拿破仑之所以是伟大的,因为他是资产阶级大革命的领袖。他的敌人是没落的封建阶级。与落后的封建阶级比较,资产阶级是先进的,是不可战胜的。而拿破仑称帝以后之所以失败,是因为在与整个欧洲大陆千年历史的封建制度比较,他只不过是一个年轻的新兵,欧洲大陆封建皇朝的力量与这个新兵比较还是足够强大的。
另一个现代的事例是前苏联的悲剧。作为第一个社会主义国家,苏联是强大的,可以成为世界第二的超级大国。但是,资本主义复辟后,政治混乱,经济崩溃,完全失去了大国的地位。因为俄罗斯刚刚从公有制向私有制转化,(这相当于原始公社向奴隶制的转化)刚刚开始私有财产的原始积累。而这在当今发达的资本主义世界中只不过是一个新兵。这与拿破仑的情况是一样的。
我们许多人很想学习发达资本主义国家,希望自己也通过这条道路变成发达国家。这个愿望是好的,然而,按照前面的分析,是不可能实现的。从鸦片战争到现在,已经一个半世纪了,都没有实现。如果不改变方法,以后还是不可能实现的。因为要走这条路,我们起步已经太晚了,晚了几百年。
在前面引用的李远哲先生的那篇文章中也说到这个问题,现在摘录如下,供大家参考:
我们该注意的事情是,工业革命对不同地区的人民带来的影响确有很大的差别,如果幸运地跟上这股浪潮,便加入先进国家的行列,不幸没能赶上,以后追赶的日子,就十分辛苦。
许多欧洲的国家,跟上了工业革命的浪潮,它们变得富强而向外拓展它们的影响力,但是许多亚洲、南美洲与非洲的国家却没有那么幸运,最后都沦为西方国家的殖民地。从十九世纪末开始,亚洲国家的人们觉察到,如果要追上西方的国家,似乎要大力地推动“科学”与“ 民主”,这确也是中国五四运动时的口号。但是在殖民统治或被侵略的亚洲国家,最使他们痛苦的是外来的压迫,所以最能鼓动大众,而在本世纪的上半叶真正带给亚洲国家实质上的改变的,便是以驱逐外来的压迫为目的的“国家主义”或“民族主义”,而不是民主化的运动。
第二次世界大战结束之后,大部分的亚洲、非洲与拉丁美洲的国家都成了独立的国家,开始向各方面急速发展。在最近的这几十年内,在许多改变中,我们似乎也渐渐看到第二次产业革命正在我们的眼前展开,但这次并不是以能源带动的,而是以在美国发展的微电子与资讯工业领头。我们同时也觉察到我们的世界虽然有了很大的变化,但国家与国家,或地区与地区之间竞争的游戏规则,基本上还是没有根本的改变。有些国家跟上了第二次产业革命,他们仍将强大而富有,没能跟上的国家将仍然悲惨。这也是为什么亚洲国家必须在这第二波的产业革命中迎头赶上的原因。但是毫无疑问地,有些开发中的国家将会跟上,但大部分的未 开发或开发中的国家将不会那么幸运。
十几年前随着第三世界科学院的成立,第三世界国家的科学家们较有密切的来往,他们在南半球面对着的许多共同的问题,往往不是北半球的已开发国家有兴趣的问题,更不能指望已开发国家能够接济他们走出困境。他们也了解,如果真要赶上西方国家,他们必须在教育与科技研发上更加投入,而且要走出自己的一条可行的路而不是盲目地跟着走。如果世界各地的人们立足在各地不同的生态与环境中,而在解决衣食住行的种种问题时,各自走出一条能永续发展的路,那么全世界的永续发展才会落实。将来站在世界的前端,引导全世界往前迈进的国家,一定是为人类永续的发展做出最大贡献的国家,这些国家不一定是目前已开发的工业国家,也可能是目前正在迎头赶上的开发中的国家。(摘录结束)
《中国妇女报》1999年8月25日发表一位海外华人的文章中也说到同样的问题,现在摘录如下供读者参考:
笔者以为,中美之争的深层实质是文明发展的不平衡。西方文明自17世纪工业革命以来一直在科学技术、生产方式、生活方式、社会组织运作等关键方面领导世界潮流。工业革命也宣告了东方社会依托了几千年的农业文明的衰落。由于人性和人类社会不能避免以强凌弱,发展先进之国家民族从来就有欺侮盘剥落后民族国家的记录。落后民族国家在赶超先进之前,一直会在既必须学习靠拢先进,又要被迫反抗抵制先进的盘剥压制的两难境地中挣扎。于是文明领先者对文明落后的优势在和平时期(不排除有限冲突)更有取胜的把握。
  请看今日中国,主导意识形态的主义是从西方学来的,历法、金融、教育体系、法律体系、政府设置、军队建构,再到原子弹、导弹、电脑、汽车、空调、电视、光碟、飞机、电话、 网络、避孕用品、现代音乐、艺术和体育等等组成当代社会的主干因素,几乎无一不是从西方文明“取经”而来。俗话说:模仿的赶不上正宗的。中国文明一天不激发出自己的主干性发 明创造,就一天走不出劣势于西方文明的被动,自身的文明就缺乏强大的魅力和整合力,也就摆脱不了要受原创者颐指气使,甚至横行霸道的局面。
  美国人今天之所以敢对中国动手动脚,乃因为它洞悉东方文明深层的尴尬和被动,知道只要其挑衅不出“大格”,中国就不会与之撕破脸皮,而只会退却忍让。不可否认,西方文明对东方文明三百多年来的压倒性优势,也使不少短视的东方人自己都颇感自暴自弃,认为自己生不逢时,于是软弱地甘拜西方文明的下风,丧失了赶超所需要的远见和冲劲。
  其实,人类文明中从来都在竞争和创新中才能得到良性发展。独家文化坐大是不正常现象。值得庆幸的是,中国的当代有识之士已开始意识到文明发展失衡与自身被动挨打的深层关系。中国科学院院长路甬祥在《中国青年报》上撰文特别指出:“创造新知识和应用新知识的能力与效率将成为影响一个国家综合国力和国际竞争力的决定性因素。一个国家,一个民族,如果仅限于学习和运用国际上成熟的技术和发展模式,就只能步人后尘,处于被动地位。”一言以蔽之,没有大规模有效的发明创新,就不会有真正意义上的文明崛起。
东方文明的落后使问题更具挑战性。对当代东方年轻一代中的有志者来说,东方文明的暂时落后,可能恰恰为崭新的创造性努力横扫世界提供了前所未有的历史契机!东方文明应重点调整战略定位,以在主干文明要素上形成创造性突破为首要目标,以一当十,为自己从根本上改变对西方文明的战略被动提供必要前提和动力。这样才能重新恢复东方文明的力量、尊严和领导角色,同时将整个人类文明的进步大幅推向前进。(摘录结束)?
以上的论述说明,看人家好,想学人家,是很难学到的。这就是说做“凤尾”很难做。那么,我们就只有做鸡头。就是说,我国的战略发展不应该单纯放在向发达国家学习上,而应该放在创新、放在超越上。当然,我们的人才战略也应该是放在培养创新人才方面。

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 楼主| 发表于 2005-10-23 10:14:00 | 只看该作者

《生命系统的确认》(3)— 系统如何永远保持最大适应度

五  日本明治维新与中国社会主义革命
19世纪后半期,继欧洲和美洲的资产阶级革命之后,亚洲的日本也出现了一次在政治、经济、思想文化等领域的全面革新运动。这场以推行资本主义新政为目的的资产阶级革新运动,开始于明治年间,所以史称“明治维新”。
1853年,美国海军将领柏利率领舰队两次闯进江户湾,迫使日本开港通商。幕府屈服于列强的炮火,连续与列强签订了很多不平等条约和关税协定,出卖国家主权和民族利益。1863年发生了英舰炮轰鹿儿岛战争,1864年发生了英法美荷四国联合舰队占领下关地区的战争。战后,日本的锁国政策被打破,签订了神奈条约、安政条约等一系列不平等条约,日本封建也面临着解体的危险。1868年,日本睦仁天皇以一句《易经》"圣人向明而治",改年号为明治,开始了在"富国强兵","殖产兴业","文明开发"口号下的维新改革。明治维新彻底破除封建体制,向西方资本主义学习。资本主义经济的规模急速扩大,将日本从一个封建的农业国初步变成了一个资本主义工业国。明治维新使日本用几十年的时间走完了西方国家用了200年的近代化道路。
日本的明治维新是世界历史上的一件大事、是资本主义发展史上的一件大事、更是亚洲历史上的一件大事。日本赶上了资本主义发展的末班车,成为世界最后一个资本主义强国,也是亚洲唯一的一个资本主义强国。
我们中国很想学习日本,所以对日本明治维新的历史进行了各个方面的研究,从政治、经济、军事、文化等各方面进行了全面研究。日本的明治维新是中国人永远的兴奋中心。但是,到现在为止,我们不得不承认,我们没有学习到日本的经验,没有达到日本的发达程度。为什么?因为到现在为止我们还没有找到日本明治维新的最重要的经验。我不可能否定历史上这么多中国文化精英对日本明治维新的研究。我只是想在这些研究的基础上做一点补充,而且我认为这一点是非常重要的。这就是:日本的明治维新是日本向外国学习方向转变的结果。
日本是亚洲国家,在不知道有西方资本主义国家存在的几千年时间里,中国是亚洲最发达的国家。所以,中国一直是日本学习的榜样。在这千年的学习时间里,日本一直没有达到或超过中国的水平。19世纪中期以后,西方资本主义向对东方的扩张。使日本发现西方资本主义是比中国封建主义更先进的社会制度,于是,放弃对中国的学习,转而学习西方的资本主义。中国是日本千年的学习榜样,连日本的文字的都采用了中国文字,可见中国对日本影响的深刻程度。但是,就是在这样的情况下,日本能够改变学习的方向,这才是真正的奇迹。日本明治维新的事实,说明了我们前面所讲的道理。一个国家只是跟在别人后面学习是不可能强大起来的,可是,一但接受了最先进的思想,立刻就会使国家的命运发生本质的变化。日本在学习中国的封建制度时是“凤尾”,转而学习西方资本主义制度时变成了“鸡头”。
19世纪中叶,中国和日本都是落后的封建国家,同样面临着西方资本主义国家殖民侵略的威胁。为摆脱屈辱的地位和实现富国强兵,日本于1868年推行了明治维新,中国则在1898年实行了戊戍变法。明治维新取得了成功,把日本带进了资本主义国家的门槛,成了亚洲的强国,并欲与欧美列强争一高下。而戊戍变法却在短短的103天里夭折了,中国社会性质没有发生根本转变,并最终沦为了半殖民地国家。中国没有像日本一样成功地学习西方而变成发达的资本主义强国,是中国人心中永远的痛。但是,只过了短短的一个半世纪,中国人就忍痛割爱,放弃学习西方资本主义,转而学习西方的马克思主义,并在短短的几十年时间里就击败了封建主义和资本主义,而成为全世界瞩目的社会主义大国。当中国人在朝鲜三八线挡住了以美国为首的联合国军的时候,全世界的惊奇绝不亚于对日本明治维新的态度。
因为转变学习方向,因为学习最先进的知识而获得成功——在这一点上,日本明治维新与中国社会主义革命是相同的。如果我们一直对日本明治维新羡慕不已,对自己没有赶上资本主义末班车而遗憾的话,那可能是因为我们不知道我们在社会主义革命这个问题上做了与日本明治维新同样的事情。现在,当我们知道了这件事情以后,我们就可以得到心理平衡了。当然,这两件事在内容和结果上是不一样的。日本走上了资本主义,中国走上了社会主义。
六  经济基础与上层建筑
苏联的解体和东欧巨变,是20世纪后期人类社会发生的最重大历史事件。俄罗斯、东欧和中亚国家正处在从一种社会制度向另一种社会制度转变的过程中。苏联70多年和东欧国家40多年的社会主义建设给人类探索新的社会发展模式提供了宝贵的实践经验和理论财富。全面和系统地搜集苏联兴亡的历史资料,深入和科学地分析引起这场巨变的深层次原因,正确总结历史经验和教训,为马克思主义理论的丰富和发展提供新鲜材料,进一步把马克思主义和科学社会主义推向新境界,保证有中国特色的社会主义事业更加健康地向前发展,这是历史赋予我国社会科学工作者一项光荣而又神圣的任务。俄罗斯、东欧和中亚国家正处在从一种社会制度向另一种社会制度转变的过程中。尽管这些国家的改革道路和目标模式同中国不同,但是,由于我国同这些国家过去曾经有过相同的意识形态和社会制度,所以这些国家演变的经验和教训对我国的社会主义改革与发展仍具有现实的借鉴意义。因此,追踪研究这些国家改革和发展进程,从中总结经验和教训,这是我国社会科学工作者面临的又一项重要的历史任务。
事情已经过去十几年了,现在好像已经有了大致相同的认识。这就是:从外部来讲,西方资本主义国家正确地运用了政治、军事压迫,经济封锁,信息宣传和间谍颠覆等手段。从内部来讲,是社会主义国家的领导人错误地运用了独裁专制等管理手段,阶级斗争扩大化,经济上闭关自守丧失活力,生活水平日渐下降而失去人民群众的支持。
我认为这些分析不能说不对,但是,这些分析重点放在了“人”的因素方面。没有考虑到物质的客观的因素。这样的分析偏离了辩证唯物主义的物质决定精神的原则。在物质决定精神的原则中有一条是:经济基础决定上层建筑。在现在讨论的问题中可以说是经济基础与上层建筑“相关”。如:原始社会与狩猎和采摘式“生产”相关;奴隶社会与畜牧和原始农业相关;封建社会与农业相关;资本主义社会与大机器工业相关。现在的问题是我们要问:社会主义或共产主义应该与什么样的生产方式相关呢?因为受信息量的限制,我没有发现有什么人提出这个问题。但是,我知道人们在潜意识里是把社会主义或共产主义与大机器工业相关的。这个思想体现在“社会主义现代化”这个口号中。现代化是指大机器工业生产,这个基础不用变,我们只要把资本主义的生产关系改变为社会主义的生产关系就可以了。这样我们就完成了社会主义革命,社会主义制度就建立起来了。
这样就出现了一个怪现象:在同一个大机器生产的经济基础上可以建立两种社会制度。这是不可能的。一定有一个是不对的。用不着讨论就可以知道,是“社会主义与大机器工业生产相关”这一条不对了。 社会主义作为一种比资本主义先进的生产关系,应该建立在一种比大机器工业更先进的经济基础之上。
    过去我们说资本主义的私人占有制阻碍了生产力的发展,所以必须要出现社会主义革命。现在看来有点不对了。自马克思以来的一个半世纪以来,资本主义的生产力在不断地发展。这表明现在这种资本主义的生产关系与大机器工业的生产力是很适应的。说资本主义生产关系有阻碍作用,应该不是阻碍现在这个大机器工业生产,而是阻碍了另一个新的生产力的产生和发展。过去我们说社会主义生产关系为生产力代来解放,现在看来,这个概念很模糊,这个被解放的生产力应该不是现在大家知道的这个大机器工业生产,而是另一个新的生产力。社会主义确实遇到了困难。现在有两条路可以选择。一个是维持大机器工业生产,改变社会主义生产关系,使之适应大机器工业生产,这就是向资本主义倒退。这就使苏联和东欧所走的道路。另一条道路是建立新的生产方式、建立新的经济基础以适应先进的社会主义生产关系。我认为,这才是我们应该选择的解决目前困难的出路。马克思主义说经济基础决定上层建筑,这好像是说没有经济基础就没有上层建筑。但是,马克思主义又说,上层建筑对经济基础有反作用,这就是辩证法。现在,我们虽然没有与社会主义相适应的生产力,但是,我们可以利用生产关系对生产力的反作用,在社会主义的条件下促进相应的先进生产力的出现。


七  现代与后现代
现在的问题就是要知道什么是比大机器工业生产更先进的生产力。这个新的生产力就是以系统论为内容的后现代科学。
如果简单地说,“现代”就是“资本主义”。现代化,就是资本主义化。最早对现代化提出异意的是空想社会主义和马克思主义。由于他们是在资本主义早期提出的批评,所以没有被大多数人接受。二次大战后,资本主义高度发展,大工业生产对自然环境的破坏以及资本主义社会对人性的压抑激发了发达国家人民的反抗。在法国发生了1968年的学生罢课和工人罢工,在美国出现了与现存社会主流格格不入的嬉皮士运动。这些都是资本主义社会的中心的知识分子对资本主义社会缺点的一种反思。意大利罗马俱乐部的出现,把这种反思引入科学界。后现代主义的科学家指出机械论的生产技术导致自然环境的破坏将危及人类自身的生存。1973年的世界石油危机证明了这个思想的正确性,并使后现代主义思想成为资本主义社会的主流思想。这也表明资本主义社会开始进入后现代社会。因为同样是对资本主义现代性的批判,所以,后现代主义与马克思主义没有本质的区别,这样,后现代主义就将马克思主义看做自己的鼻祖。
当后现代主义的科学家认定机械论的科学技术是人类目前所遇到的困难的原因之后,就想到要寻找一种比机械论科学技术更先进的科学技术。当人们这样去寻找的时候发现,原来这样的科学技术已经存在了。这就是系统论这门科学技术。
20世纪的一百年,从爱因斯坦的相对论开始,接着又出现了量子论,最后是系统论,这一系列理论,最终表明,人类在认识物质运动方面又打开了一个新的领域,原来牛顿的经典物理学研究的只是简单物质的简单运动,而现在人类发现,除这些运动之外,世界上还有许多复杂物质的复杂运动,对于这些复杂运动,牛顿物理学已无能为力,必须采用新的系统论的方法进行研究和认识。因为研究的对象不同,研究的方法不同,新的科学已与旧的牛顿物理学完全不同了,已发生了新的质的变化,发生了阶段性的变化,从相对论开始,自然科学已经进入了一个新阶段,如果牛顿物理学已经叫做“现代科学”,那么,这个发生在牛顿物理学之后的新阶段就叫做“后现代科学”。这就是说,自然科学并没有到现代科学而止步,而是在现代科学已经充分发展的时候,开始了新的后现代科学阶段。现在的问题是,许多人虽然看到了这些科学的新发展,但把这些算在旧的现代科学的范畴内,没有认识到这些东西已经是新阶段自然科学的表现。造成这些人没有及时看到新阶段开始的错觉的原因还有,就是旧的现代科学并未到19世纪末结束,而是在20世纪中继续存在和发展,当然,基本理论已经没有大的成果出现,而只是原有科学理论向实用技术的转化,如无线电、电子技术、原子核技术、基因技术等。20世纪是这样的世纪,一方面,现代科学技术向其最后顶峰冲刺,另一方面,后现代科学已经产生并正在完善自己的基本理论,准备着在21世纪转化成技术,展现在社会大众面前。
八  机械论与系统论
下面对机械论与系统论的内容作一个简单的介绍。虽然这增加了文章的篇幅,但是不这样,就会影响读者对系统论重要作用的认识。
1 机械论自然科学的方法特点
从某种意义上讲,机械论自然科学可以说是从伽利略开始,到牛顿完成的,牛顿的万有引力定律成为机械论自然科学的统一的基础。因此常用牛顿力学,或经典力学作为机械论自然科学的代表。机械论自然科学的特点是机械唯物论的思维方法。即:世界是物质的,每种物质都有一种属于自己的特殊的规律,这些规律都是可以认识的。人类认识物质的方法是分析的方法,即任何一个复杂的大的物体都可以分解成简单的小的物体。认识了简单的小的物体的运动规律,再将这些规律综合起来就可以解释复杂的大物体的运动。这样就得出了机械论自然科学的两条基本的原理,或称为思想方法,第一个称为“决定论”,即任何事物肯定有一个确定的答案。如果你还没有得到,你只要再继续寻找。第二个是“还原论”。即大的事物可以分解成小的事物,并可以用小的事物来说明大的事物。
非机械论物理学的开端
20世纪刚开始,爱因斯坦就以其相对论打破了牛顿机械论的一统天下。开创了非机械论自然科学的新时代。牛顿力学有一个不变的参照物,就是地球,或地球上观察物体运动的人。而任何没有地球或人直接参与的其他物质之间的运动,必须转换成标准参照物的运动,这样才能被我们人类理解。爱因斯坦的相对论取消了牛顿力学中这个永恒不变的参照物。不论任何物质之间的相对运动,都可彼此之间互为参照,直接进行计算。同时爱因斯坦还提出了光速不变和光的波粒两重性原理。粒子运动是间断的,波,物质运动是连续的,在牛顿经典力学中这两种运动属于完全对立的两种形式,是不可能有同一个物质中存在的。而爱因斯坦发现了光的波粒两重性,即光子运动既有粒子性,又有波动性,不能确定光子只有哪一种运动特性。在这之后,是量子力学的发展。量子力学是研究微观粒子的高速运动的。他们在研究中发现牛顿经典力学完全不适用于微观粒子的高速运动。他们发明了统计理论和概率论。因为在微观领域中的高速运动,无法确定物质粒子的确定位置。只能有一个统计的概率。并将这个发现总结成一个叫做“测不准原理”的理论。即对于微观高速运动的基本粒子,当你准确测量其速度时,空间位置即不能确定。而当你准确测量其空间位置时,其速度又不能确定。(电子云)以上两项发现的重大意义在于彻底否定了近代自然科学的决定论。动摇了人们对经典力学的迷信和崇拜,为自然科学在20世纪的发展和现代化开辟了广阔的前景。
3 老三论
20世纪自然科学的第一件大事是相对论和量子论的诞生。20世纪第二件大事是老三论的诞生。这老三论是指系统论、控制论、信息论。这些理论告诉我们,物质世界有简单物质和复杂物质的区别。复杂物质是由许多简单物质组成的。这些简单物质之间,即组成部分之间存在着相互作用,相互作用的产物称为信息。因此信息具有能量,可以与物质相互转化。这些相互作用的综合功能,大于各组成部分的功能的简单相加。这样的复杂物体被称为系统。系统的特点就是总体大于部分之和。系统的存在依赖于子系统相互作用的平衡。平衡的调节称为控制。控制以反馈的方式进行。这就是老三论的基本内容。老三论的意义就在于发现了复杂系统的存在这个事实,并发现系统的功能与子系统的功能不同,系统功能大于子系统功能之和,不能简单地用子系统的规律来说明大系统。这就彻底否定了近代自然科学的还原论原理。因为近代自然科学的两个基本原理不能存在,现代自然科学存在的历史也就到此结束,并开始向后现代自然科学转化。
4 系统理论发展的第二个阶段:
经典系统理论是对系统论的静态描述,主要在于起到“发现系统存在”的作用。因此实用意义不大。第二个阶段即进入对系统的运动进行认识。这个阶段主要是对一个系统处在相对稳定时期,量变运动的认识。主要介绍两个理论,一个是“耗散结构理论”,另一个是“混沌论”。
①耗散结构理论
在经典力学中有一个热力学第一定律,即能量守恒定律。指出在一个封闭系统内热与功的转换守恒。按照这个思路,研究人员研究了在孤立系统中热力学的规律。这时发现系统的熵趋于无穷大。这就叫做热力学第二定律,熵是指热的散失。最大熵,就是最大热量散失。也就是说,对于一个孤立系统,如一杯热水最终会变成冷水,不能再作功。腐烂的尸体,最终化成腐土。在发现了热力学第二定律后,人们又发现了一个现象,有一些系统,这些系统的熵并不趋向无穷大。系统能保持处在远离平衡点的位置上长时期不改变。比如生命系统。研究发现,这些系统在向环境散发热量的同时,能够从环境中吸收自己需要的物质和能量,补充自己热量的散失,因而可以在开放散热的同时保持熵不增加,研究人员给这样的开放系统称作:“耗散结构”。耗散结构揭示出一个开放系统得以存在的条件。
②混沌论
研究发现系统永远处于一种运动状态,这个运动有一个确定的宏观边界,这个边界不是一条线,不是一个数值,而是有一个上限,有一个下限。而且上下限之间范围相当宽广。这样一来就造成一种现象,系统运动,从宏观上总体上来看,运动是稳定的,不会超出上下限的范围。然而在局部,微观处具体研究运动的状态时,系统状态可在上下限范围内任一时空范围内变化,形成一种无法预测、无法计算的“混乱”局面。这种混乱是在全局稳定前提下的局部的混乱。不是真正的完全无条件的混乱。因此科学家选择了“混沌”来命名它。以便与真正的混乱相区别。研究认识到系统这种大范围内摆动,是因系统内部多种子系统之间不断的复杂的多变的相互作用造成的。这种摆动,科学家称为涨落,它使系统具有可变的功能状态,以适应系统所在环境的改变,没有这种适应能力,系统即不能在变化的环境中存在。
5 系统理论发展的第三个阶段:复杂系统理论
混沌论研究的是系统在相对稳定时自身内部的运动状态。然而经典系统论就已经指出,系统是由多个层次的子系统组成。那么低层次的子系统是如何逐渐上升到高层次呢?或一个系统如何转化成本质不同的另一个系统呢?这种层次之间的转化,系统之间的转化问题,就是系统论第三个阶段研究的对象。
研究的结果:只要给系统中某个子系统不断供给充足的物质和能量,这些能量积累足够大,超过了系统平衡控制的能力时,那么这个系统的量变会超出原系统的组织框架,在一个新的水平上建立一个新的结构。与此同时,引发量变增长的能量被消耗,新结构在这个新的水平上建立起自己的稳定平衡。这就是我们常说的量变引起质变。
研究的第二个结果是,发现了在质变过程中,当一个子系统作为量变的主体,发生正反馈时,其他周围相关子系统不是静止不变的。而是相应发生各自的正反馈,以协同或制约那个首先发生正反馈量变的子系统。并最终使系统在新的基础上达到一个新的平衡。这就表明,量变由一个子系统正反馈开始,但并不是这一个子系统自己在变化,而是很快系统中所有子系统都以自己特殊的方式参加到变化中来。使系统形成一片“混乱”的局面。但是,正是这一片混乱,正是多个子系统也发生了变化,才使系统得以在新的水平上达成新的平衡而使系统继续存在。否则,如果系统中只有一个系统在变化,其他子系统无变化,那么这个系统将失去平衡而趋于死亡。
研究的第三个成果是发现,在质变发生前出现一个短的时间,在这段时间里系统的平衡控制明显减弱,子系统获得了充分的自由建立自己的新结构。因此,人们认为,中枢的减弱是有利于质变,有利于新结构的产生,因而也成为人们控制系统,促使系统向新结构改变的重要手段。研究者们认为,在冲破了原系统的控制,又没有建立新的控制之间的这个中间阶段,正是新结构诞生的地方。新结构的诞生过程,往往表现出自缔合、自组织、自适应的复杂性质。这些特性正是我们熟悉的生命系统的特性,因此,研究者认为 ,这个阶段也正是生命诞生的地方。因为这个阶段正处在原结构(原来的混沌状态)已经失控,新结构(新的混沌状态)尚未产生,所以研究者们将这个阶段称为“混沌的边缘”。他们认为一切复杂系统结构,都是诞生于秩序(新混沌)与混沌(旧结构、旧混沌态)的边缘。目前,关于这方面的理论仍处于研究阶段,由于它是这样新,内容又很多,以至于研究者自己还不能找到一个合适的概念来表明这门学科的名称,现在大家约定,暂时用“复杂”来命名。我国学者以钱学森为首,将这门科学称之为开放的复杂巨系统,或复杂的适应性系统。并最终简称为“复杂系统”。



九  系统论与辩证法
系统理论的第一个重要意义,标志着自然科学完成了现代自然科学向后现代自然科学的转化,标志着后现代自然科学的诞生。二十世纪自然科学是还原论的一统天下,从文艺复兴算起,虽然数百年发展,内容层出不穷,新技术不断涌现,但它的研究工作的指导思想一直没有改变,即一直是按还原论思想进行研究的。所以摆脱新技术的迷惑之后,我们会发现从科学思想的角度来看,自然科学并没有发生本质的变化。科学仍处在现代自然科学阶段,而系统论的出现是自然科学研究思想的转变,这种转变与某一项技术的出现不同,它具有宏观的、全面的整体的影响,它将为自然科学的研究开辟一个从来未有的广大天地,并因此带来一大批新的技术成果,而这些成果是在原来还原论思想指导下绝对不可产生的。因此,可以说自然科学将从此结束现代阶段而进入一个新的历史阶段。这个新的历史阶段从时间上即可称为后现代自然科学阶段。现代二字早就有人在用,而且一直有人在用,但其实那只是一种时间的概念。我们这里所提出的后现代概念,主要是从科学内含来讲的,这个区别就是:以还原论为指导的科学体系,就叫做现代自然科学,而以系统理论为指导的才称为后现代自然科学。
20世纪整个100年,就是从还原论向系统论的转化过程,20世纪结束的时候,这个转化才刚刚完成。而且还只是在科学研究的核心部门中完成的,目前甚至许多一般的科研人员还没有感觉到这一转变,更不要说广大的工程技术人员和一般社会公众了。就这样,20世纪已经结束,21世纪已经开始,所以可以预见21世纪将是系统理论向科研各领域传播渗透,向技术、生产过程渗透的时代。而这种传播和渗透首先是使各科学学科从现代科学上升为后现代科学,其次,科学的质变所带来的一大批新的技术成果,必将大幅度改变人类物质生活的面貌。使社会生活更上一个台阶。
系统理论产生的第二个重要意义,表示着辩证法的回归。首先,我们应该认识到系统理论就是辩证法,系统理论是科研工作中产生的,但它已经上升为对复杂物质认识的一般原理,故已经成为一种思维原理,成为一种哲学。而这种哲学与黑格尔和马克思所创立的辩证法哲学是完全相同的。它们不仅内容相同,甚至所用的语言也十分的相似。马克思所创立的辩证唯物主义,是在19世纪,在社会科学研究中产生的。这个思想一经产生,立即在社会政治领域产生了巨大的影响,使人类社会在20世纪出现了社会主义运动,大大地改变了人类社会面貌。辩证法是复杂物质运动的根本规律,它不仅适用于社会科学领域,也应该同样适应于自然科学领域。可是,由于19世纪时自然科学发展的滞后状态,所积累的材料还不足以对复杂物质进行多层次,多视角的分析综合。因此,在20世纪中表现出辩证法无法介入自然科学的状态。然而,这只是一个表面现象,随着科学技术的进步、积累,通过20世纪一百年的努力,自然科学家终于在自己的领地里再次地发现了辩证法,只是由于行业的区别和时间的区别,这次采用的是系统论的名称,并使用的是自然科学的语言。当然这并不影响其与辩证法的本质的一致性。与社会领域中辩证法在20世纪在人类社会政治领域所起的作用相类比,我们将会预见到系统理论在21世纪在自然科学和生产技术领域中所起到的作用。它将大幅度改变人类的物质生活,其改变程度也许我们现在还无法设想。
与辩证法在自然科学领域的回归相适应,最近为配合世纪之交各种庆祝活动,欧美发达国家在电脑互联网上进行一项活动,评选人类2000年来最伟大的思想家,也许出乎我们的意料,在欧美资本主义世界,选出的这个人竟是马克思•这也从一个侧面向我们预告。21世纪将是辩证法在人类社会再次显示其威力的时候。为了不使我们在21世纪不再落在西方的后面,我们现在应该更重视辩证法的学习,这是不言而喻的。
十  科学技术是第一生产力
现在,我国党中央提出“科学技术是第一生产力”。这个号召已经深入人心。但是,许多人没有想到,在“科学”这两个字里还有这么多问题。科学有两种,一个是机械论科学,另一个是系统论科学。机械论科学是现代大机器工业的基础,也就是资本主义制度的基础。系统论科学是后现代知识经济的基础,也就是社会主义制度的基础。所以,在我们提“科学技术是第一生产力”的时候还必须明确是哪一个科学,如果按照传统概念,很可能选择了现代机械论科学,那么,我们只能步资本主义后尘,很难超越资本主义,实现社会主义强国的理想了。
后现代主义或后现代科学,这些概念目前在我国科学界和学术界还是比较陌生的,我们现在的一个重要任务,就是要使我们的研究人员尽快明确认识到自然科学已经发生的这些变化,并尽快投入到后现代科学的研究开发之中去。问题是十分明显的,既然现在自然科学已经有两种体系,一种是落后的现代科学,另一种是先进的后现代科学,我们怎么能仍旧麻木地继续呆在现代科学之中而不去追求后现代科学呢?同样的道理,在人才的培养方面,我们也应该开始着手培养后现代科学人才。当然,现代科学人才还是要培养, 因为当前的许多现实工作还需要现代科学人才。但是我们应该知道,这是战术措施。而培养后现代人才是为了把现代大机器工业生产推向新的知识经济的生产,这是战略措施。马克思主义告诉我们,社会阶段是不可超越的。现代大机器工业发展阶段这一课我们还是要补的,这个阶段还要走,但是我们心里要明确,这不是我们的目的,我们的目的是后现代的知识经济。所以,我们现在就要开始培养后现代科学人才,只有这样,我们才能在适当时候及时地从现代大机器工业生产转向后现代知识经济生产。
对于后现代科学问题没有什么神秘的道理,关键是“知道”还是“不知道”。现在,大多数人不知道,这没有什么关系,这很正常,只要学习、知道了就行了。重要的是不要因为自己不知道就立刻反对。
    我国有几千年光辉灿烂的文明历史,那是我们中国人的骄傲。我们还有一百多年受侵略压迫的屈辱历史,这是我们中国人心中永远抹不去的伤痛。后现代科学的出现给我们一个机遇,使我们有可能赶上或超过发达资本主义国家。让我们珍惜这个机遇,为这一天的到来而努力工作。
《生物通-科研社区>综合论坛》上的网友yh2005:向我发出问题:“中国科技落后资本主义国家不是减少而是增多。杨鸿智老师你说说这是什么道理。”我想,这个网友看了上面的文章应该得到回答。



三,对辩证法的责难我就不用回答了。
在世纪转换时候,马克思被西方知识界评为人类有历史以来最伟大的思想家。这个事实说明辩证法在人类历史中的作用和地位。这个网友对辩证法的责难,除了说明他对哲学的无知以外,也说明他对世界上正在发生的事情的无知。如果他知道马克思被西方知识界评为人类有历史以来最伟大的思想家的事情,他怎么敢在这样的科学论坛上对辩证法进行如此放肆的责难呢?无知者无罪,这是我对这位网友最宽容的评价。
《生物通-科研社区>综合论坛》
yh2005:
杨先生
1) 马克思被评为伟大的思想家,并不是说他的学说就伟大,就是真理。我说过辩证法作哲学思想无可后非,把他作为宗教思想来生搬硬套,就很可悲。
2) 从你堆砌的生物学名词,历史和用辩证法乱涂乱摸的文风来看,你的知识和对科学技术进展的理解真是错的太多错的可怜。
3) 象你这样认为自己可以解释和预言科学发展的门外汉,不是呆子就是疯子。将这些教条灌输给青年人,是中国高等教育的荒唐部分。
   “请看今日中国,主导意识形态的主义是从西方学来的,历法、金融、教育体系、法律体系、政府设置、军队建构,再到原子弹、导弹、**、汽车、空调、电视、光碟、飞机、电话、 网络、避孕用品、现代音乐、艺术和体育等等组成当代社会的主干因素,几乎无一不是从西方文明“取经”而来。俗话说:模仿的赶不上正宗的。中国文明一天不激发出自己的主干性发 明创造,就一天走不出劣势于西方文明的被动,自身的文明就缺乏强大的魅力和整合力,也就摆脱不了要受原创者颐指气使,甚至横行霸道的局面。”
马克思又不是中国人。照你说,中国人应该走出在国内占主导地位的马克思理论,才能走出劣势于西方文明的被动?
  “美国人今天之所以敢对中国动手动脚,乃因为它洞悉东方文明深层的尴尬和被动,知道只要其挑衅不出“大格”,中国就不会与之撕破脸皮,而只会退却忍让。不可否认,西方文明对东方文明三百多年来的压倒性优势,也使不少短视的东方人自己都颇感自暴自弃,认为自己生不逢时,于是软弱地甘拜西方文明的下风,丧失了赶超所需要的远见和冲劲。”
你这种愤青观点,与辩证法有什么关系?
“如果他知道马克思被西方知识界评为人类有历史以来最伟大的思想家的事情,他怎么敢在这样的科学论坛上对辩证法进行如此放肆的责难呢?无知者无罪,这是我对这位网友最宽容的评价。”
哈哈,想拉虎皮当大旗?你作为中国学人,你认为人类有历史以来最伟大的思想家是谁呢?你总不会鹦鹉学舌吧?!
这里是自然科学论坛。自然科学是没有神主牌位的,否则就无法发展。科学在不断发展,才有你这样骨子里媚俗的“伪思想家”来说三道四,靠此为生。
杨鸿智:我很想与你进行讨论,但是,我看了你的帖子,却不知道与你讨论什么主题。我只是知道你反对我的思想或者观点,并且说我是骨子里媚俗的“伪思想家”。如果你真的把这里看作自然科学论坛,是否可以对我的观点进行一些自然科学的批评?我想我们在真正自然科学的观点上进行交流,也许更符合这个自然科学论坛的精神。
yh2005:你对多数生物学名词的理解和引用都有错误,我没有那么多时间一一指出你的谬误或者说和你讨论。从基因或遗传科学历史和知识来看,你显然只了解一些皮毛。把这些皮毛串起来,装模作样地谈哲学思想以及皮毛之间的辩证法,在我看来就是“假思想”。 你不媚俗,也就不会端一些外行人物评生物科学的讲话出来秀,也不会把西方知识界评论马克思的事作为你的棍子来使。“后现代理论医学”,嘿嘿,好在“理论医学”也医不死人,只够懵人而已。杨先生,不想跟你讨论也不再批评你的思想,好自为之吧。


《丁香园—遗传学与发育生物学讨论版》
Panto:好内容,我喜欢!
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 楼主| 发表于 2005-10-27 13:53:22 | 只看该作者

《生命系统的确认》(3)— 系统如何永远保持最大适应度

第150篇  卢里亚的生平
作者:
中国医药信息学会北京分会后现代理论医学专业委员会主任委员杨鸿智
yanggates.51.net
一  简历
萨尔瓦多E·卢里亚,
1912年 8月 13出生于意大利都灵一个犹太中产阶段家庭。
1929年他开始在都灵大学学医,
1935年在那里以最优异的学业成绩得到医学博士学位。后转至罗马攻读物理及辐射生物学,并赴巴黎研究细菌及噬菌体。
1937年去罗马师从当时意大利的物理学新星费米(Fermi),希望通过生物物理学走向生物遗传学,结果却因微生物家瑞塔(Rita)而“结识”了噬菌体。
1938--1940年人巴黎镭研究所的研究员;
1940年德军攻陷巴黎,卢里亚逃亡美国,
1940--1942年任哥伦比亚大学外科细菌学研究助理;
1943--1950年先后任印地安那大学细菌学讲师、助理教授和副教授;
1943年1月,卢里亚前往布鲁明顿的印第安那大学,在一次著名的教师舞会上,他想到了如何证明细菌基因的突变。不久,他便与德尔布吕克合作发表了著名的“卢里亚-德尔布吕克波动试验”。这是信息学派的一项开创性成果。
    1945年卢里亚与Zella Hurwitz 结婚,他们有一个儿子,取名Daniel 是研究经济学的。他的妻子Zella Hurwitz Luria 为哲学博士,是塔夫茨大学的心理学教授。
1950年被任委任为伊利诺伊大学微生物学教授;先后执教于哥伦比亚大学、印地安那大学。
1959--1964年是马萨诸塞理工学院微生物学教授;
1964年称为该学院的生物学塞奇威克讲座教授;
1963--1964年时曾再次在巴黎大学工作,这一次他在巴斯德研究所。
1965年在索尔克研究所作为客座教授从事生物学研究。
1970年,他被任命为马萨诸塞理工学院生物系研究教授。卢里亚教授曾是范德比尔特和普林斯顿大学的古根海姆讲座教授;
1972年筹建并领导了该校的癌症研究中心;一直到1991年逝世。
他是下列杂志的编辑或编辑委员会成员:《细菌学、病毒学与实验细胞研究杂志》,《分子生物学、光化学及光生物学杂志》,《美国博物学家》,《国家科学院记事》,《遗传学评论年刊》。卢里亚教授是国家科学院、美国艺术与科学院、美国生理学会、美国微生物科学院、美国微生物学会(1967--1968年任该会主席)、美国生物学化学家学会、普通微生物学学会、遗传学会、美国博物学家会、发育与生长研究学会、以及美国科学促进会、Sigma Xi、美国大学教授协会的成员。
与德尔布吕克共同组建了“隆菌体小组”,该小组后来成为分子遗传学的主流学派。卢里亚具有物理学、生物学双重学术背景,他在遗传学方面取得三项重大成果《发现了细菌的自发突变.探明了DNA受X射线伤害的修补机制,发现了DNA限制修饰现象);因此与德尔布吕克、赫西三人共拿了 1969年诺贝尔生理学及医学奖。
二  卢里亚发现细菌基因随机突变的具体过程
卢里亚(Salvador Edward Luria, 1912~1991), 美籍意大利裔遗传学家。出生于意大利都灵。中学读书时成绩并不出色,尤其记不住各种动植物的名词及分类位置。中学毕业后,遵循父亲的意愿选择了医学院作为进一步深造的专业。     1935年,卢里亚得到医学博士学位,这时他的成绩在班里名列前茅。然而他却意识到自己并不适合当一名医生,因为对于临床实践他一点儿也不感兴趣。他有一位学物理学的朋友,卢里亚深受其影响,萌发了要以物理学手段来研究生物学问题的愿望。他选择“辐射生物学”作为突破口,因为辐射是一种物理学技术。当时缪勒已经发现X射线可以诱导基因突变。卢里亚希望找到一种合适的生命体,可以对此现象作进一步的研究。最后他选择了噬菌体——一种专门感染细菌的病毒作为研究对象。 第二次世界大战爆发后,卢里亚来到美国哥伦比亚大学继续从事辐射对噬菌体影响的研究。后来他又来到印第安那大学。正是在那儿,他完成了一个极为著名的实验,这就是对于细菌自发变异的证实,卢里亚由此名震遐迩。卢里亚与他的同事一起开创了微生物遗传学,硕果累累。尤其在对噬菌体侵染过程本质的探索和噬菌体遗传学的研究方面,开辟出了一条崭新的科学道路。1969年,由于对噬菌体在细胞内增殖过程的研究所作出的重要贡献,卢里亚和马克斯·德尔布吕克、阿尔弗雷德·赫尔希一起共同分享了诺贝尔生理学和医学奖。
1969年,当卢里亚站在斯德哥尔摩的领奖台上时,一位记者问他:“你是在什么时候成为一位真正的科学家的?”卢里亚停顿了几秒钟后回答说:“就在1932年,我从都灵搭乘火车到罗马的那个晚上。”确实,那是一个非同寻常的选择。因为卢里亚离开了一个充满希望的职业,义无反顾地走上了一条去向不明的坎坷道路,神秘的物理学在向他招手。不过在罗马的最后一年,卢里亚终于省悟到尽管自己对于物理学极有兴趣,但就物理学专业来说自己仍然是外行。值得庆幸的是,那些年与物理学家的接触使卢里亚受益匪浅,从中他学会了以物理学家的方式来深入思考,这比生物学家的思考方式更具分析能力,这就是卢里亚的优势。通过与物理学家的交往,卢里亚知道了缪勒及其有关X射线诱导突变的论文。卢里亚希望能对此做深入研究。于是,他选择了噬菌体——一种病毒作为研究对象。一滴约稀释了10亿倍的噬菌体液,可以在几小时内把一瓶细菌完全溶解掉!一只噬菌体攻击一只细菌之后,产生约100只病毒,这些病毒再攻击100只细菌,如此的指数复制相继感染,细菌很快就会全军覆没。卢里亚认为,噬菌体会复制,可能就是一种基因,正可以成为辐射研究的合适材料。于是,他拼命做实验,以至于负责清洗的工人说,从未见过如此多的瓶子。当实验正处于艰苦的探索之际,墨索里尼政府上台,疯狂的反犹气氛笼罩着意大利。卢里亚意识到此时比实验更重要的是先要取得生存的权利。于是,他离开罗马来到巴黎。可巴黎的情况也不妙,最后卢里亚来到美国。他在哥伦比亚大学医学院找到了工作,继续从事辐射对噬菌体影响的研究。
1940年新年前夕,卢里亚在纽约与德尔布吕克会面,这是他们走向成功合作的开始。在对噬菌体的研究中,卢里亚观察到一个现象:如果将噬菌体去感染某种敏感细菌,第二天除了极少数的细菌外,其他细菌全都会被杀死并溶解掉;这些“大难不死”的细菌最终会长成一群一群的“菌落”,从这些菌落培养出来的细菌便永远不会再被那种噬菌体感染,而只会对另一种噬菌体有反应。卢里亚不由得想道:这些抗噬菌体的细菌是如何产生的?这种变化究竟是在噬菌体的诱导下产生的,还是只是一种基因的随机突变?前者是拉马克的观点,后者是达尔文的观点。不幸的是,当时的生物学家大多倾向于前一种观点。因为细菌的变化实在太快,它几乎能适应任何一种苛刻的环境,以致人们无法将这种适应行为与高等生物的遗传进化现象联系起来,而后者通常是相当缓慢和极为保守的,这样细菌就成了拉马克主义的最后一个堡垒。此外,人们还认为细菌缺乏染色体和基因。一位英国物理化学家利用数学公式证明,细菌所有的变异都是针对环境改变而引起的一种适应性行为,它不同于高等生物的随机突变。卢里亚自嘲地说道,物理学家一旦把数学公式推到生物学家面前,生物学家就会望而生畏、甘拜下风,因为他们不懂这一切。值得庆幸的是,由于卢里亚曾与物理学家们相处过一阵子,从而能对数学的威慑性作用产生“免疫力”。然而,卢里亚却有一种强烈的直觉,他认为抗噬菌体细菌的产生是由于基因突变而引起的。他列举了如下理由:首先,无法想象一个没有基因的生物会是什么样子;其次,只要有基因就会有突变;第三,这少数细菌对噬菌体的抵抗性是如此稳定,看来只能由突变所导致;最后,他实在不懂物理学家的数学论证。
在科学领域中光有敏锐的直觉还远远不够,必须用实验来加以证实。卢里亚苦苦思索这个问题达几个月之久。一个偶然的场合,机会终于来临。那是1943年2月,卢里亚刚来到印第安那大学任教,恰逢一场教师舞会。一段音乐暂停时,他正好站在一部吃角子老虎机前,一位同事在给它喂铜板。这种吃角子机其实就是一种赌博的工具,你给它喂铜板,绝大多数不会中奖,有时会得些小奖,偶而会有大奖,但其概率极其稀少。这是一个随机事件,而且分布极不均匀。卢里亚不喜欢赌博,也不相信从中能获得什么好处。于是,他嘲笑那位同事必输无疑,可这位同事竟意外地拉出了一个大奖。他白了卢里亚一眼,自顾自地走开了,留下卢里亚一个人尴尬地立在那儿。可是,卢里亚从中却得到了一个无价的启迪。他由此而意识到,细菌的突变机会也类似于这个中奖机会。两者都是随机的,并且是不均匀分布的。卢里亚这样推理:按照拉马克的理论,细菌对噬菌体的抗性如果是受噬菌体的存在这一诱导而产生的,那么当噬菌体不存在时,细菌中就不会出现这一性状;当噬菌体与细菌接触时,其中少数幸运的细菌就会产生这一性状。这些细菌在整个群落中的分布虽说是少量的,但肯定是均匀的,也就是说,不会有大奖产生。另一种情况,按照达尔文主义的观点,细菌对噬菌体的抗性如果是通过基因突变自发产生的,那么即使在噬菌体还未与细菌接触时,这种突变就已客观存在了,只是我们无法检测到而已。现在,假设我们在细菌繁殖到第5代时加入噬菌体,结果会如何呢?若一个细菌在第1代时就产生了突变,那当它繁殖到第5代时,就已长成了一个颇具规模的菌落。当这个菌落接触到噬菌体时,它自然是具有抵抗力的,这就是一个大奖;以此类推,还可能会有一些小奖。小奖的产生是由于基因突变发生的时间较迟,还来不及长成一个大的群落。两种情况的区别在于抗性产生的时间不同。第一种情况是在接触噬菌体后抗性同时产生,所以其后代分布是均匀的;第二种情况抗性的产生是不同时的、随机的。突变出现得越早,菌落长得越大,表现为一个大奖;突变出现晚的菌落就是一些小奖。卢里亚再也无心留在舞会,匆匆回家。第二天一早他就到实验室中依据原定思路做实验。结果相当漂亮,抗性菌落的出现确实是不均匀分布的,偶而会有“大奖”产生!表明细菌的突变也是随机的、自发的,遵循达尔文进化论的模式,与环境的诱导无关。拉马克主义的最后一个堡垒被攻破了,从此细菌成为遗传学舞台上的主角。
此小节内容摘录自《世界科技英才录—科学思想卷》



三  德尔布吕克与噬菌体研究小组
以德尔布吕克为首的噬菌体研究小组是卢里亚发现细菌基因随机突变事实的重要环境,了解这个小组的工作对了解卢里亚是十分必需的。为此,给读者介绍一下这个小组的情况。资料来源于互联网,作者不详。
摘录如下:
《  德尔布吕克与噬菌体研究小组  》
噬菌体研究小组是由不同大学的科学家在一起或者分散地研究病毒细菌即噬菌体的非正式的组织,其核心人物是德尔布吕克(Max Delbruck,1906-1981)、卢里亚(Salvador Luria,1912-1991)和赫尔希(Al Hershey,1908-),他们于1969年共同分享了诺贝尔生理医学奖;其杰出人物还包括因发现DNA螺旋结构而1962年获诺贝尔奖的沃森和1975年获奖的杜尔贝科(Renato Dulbecco,1914-),其他成员还有核链式反应之父西拉德和原子科学家默里森(Phillip Morrison)等。
  德尔布吕克早期的兴趣是天文学,当意识到德国天文学在20世纪20年代已经衰败后,便转向了量子力学。1931年的夏天德尔布吕克来到哥本哈根,在玻尔的指导下学习。后来噬菌体小组的开放、批评的学术风气也得益于此。他也曾同迈特纳一起工作,但是希特勒统治下的德国的科学气氛使他无法忍受,1937年他得到洛克菲勒基金的赞助而到了美国,1938年迈特纳等人就发现了核裂变现象。
  德尔布吕克对生物学的兴趣也是受到了玻尔的影响。他认为物理学的互补原理可能与生物学有类似性,沿着这条道路研究会有新的收获。特别是1938年8月玻尔在一次国际会议上,提出了生命过程是物理和化学过程的互补的观点,直接使德尔布吕克的兴趣由物理学转向了生物学。
  1937年他曾希望到加州理工学院摩尔根的实验室谋求职位,研究果蝇。但到达帕萨迪纳后,他遇到了艾里斯(Emory Ellis),艾里斯把噬菌体介绍给了德尔布吕克。德尔布吕克深厚的物理学背景知识使自己马上认识到了噬菌体的重要性:噬菌体对生物学就相当于氢原子对物理学一样。
  1940年德尔布吕克在范德比尔大学获得了一个职位。1941年在美国费城召开的物理学会的一次会议上,德尔布吕克遇到了卢里亚。出生于意大利的卢里亚虽然不是物理学家,但对物理学感兴趣。两人在噬菌体这个话题上产生了共同的兴趣,来到了位于纽约的内外科医学院卢里亚的实验室,进行了两天的实验,奠定了他们后来十多年合作的基础。1941年夏天, 德尔布吕克计划参加在冷泉港举行的年度学术会议,邀请卢里亚前往,以便在会后的时间继续实验,卢里亚接受了邀请。噬菌体小组就正式诞生了。1943年,德尔布吕克邀请在华盛顿大学进行噬菌体研究的赫尔希到范德比尔大学共同做一些实验,这样噬菌体小组的3个核心人物真正走到了一起。
  德尔布吕克是这个群体的精神领袖,一个具有超凡魅力和才华横溢的、由物理学转向生物学研究的德籍科学家。首先是德尔布吕克把噬菌体的研究从含糊的经验知识变成了一门精确的科学。他分析和规定了精确测定生物效应的条件,与卢里亚一起精心设计出定量的方法,并且确立了统计求值的标准。有了这些,才有可能在后来展开深入的研究。德尔布吕克和卢里亚的长处或许主要在于理论分析,赫尔希则突出地表现出是一位非常熟练的实验家,他们三位在这些方面也是很好的补充。
  克兰在《无形学院》中,认为噬菌体研究小组的许多特征和在法国活跃了30年、数学上著名的布尔巴基学派有相似之处。例如,在研究领域中提出激进的新方法;小组成员对彼此的著作持强烈的批判态度;道德高尚;有清楚的研究风格;有几个声誉极高的领袖人物,它们在很长的时间里保持了对小组的献身精神;小组内威信较低的成员是流动的;容易吸收新成员;小组中很多成员是分散的,小组的活动集中在他们的领袖人所在的一个或两个研究机构5 。
德尔布吕克是一位物理学家,卢里亚是一位内科医生,赫尔希是一位生物化学家,他们三个人互相配合,奠定了成功的基础。他们各有自己的学术背景和研究方法,因此能够对一些根本问题展开真正的“集中攻击”,他们各自独立工作,但又保持密切的联系。起初,他们形成自己的学派,他们所创造的富有启发性的学术气氛吸引了一些来自不同领域、有着许多不同观点的有才华的科学家。在他们的指导下,事业以爆炸性的速度向前发展。1943年,德尔布吕克和卢里亚证明,在对噬菌体敏感的细菌培养液中,由于自发变异和选择,出现了对噬菌体有抵抗力的变种。1945年,赫尔希和卢里亚各自独立的发现:噬菌体和它们的寄主菌体一样发生自发的变异。1952年,赫尔希和助手蔡斯(Martha Chase)病毒传递和复制遗传特性时核糖核酸起着基本作用。1953年,受到这个研究结果的启发,沃森和克里克提出了脱氧核糖核酸的双螺旋结构。德尔布吕克后来指导博士后研究生杜尔贝科介入肿瘤病毒学的研究,杜尔贝科由于发现肿瘤病毒和细胞遗传之间的相互作用,1975年与巴尔的摩、特明(H.M.Temin,1934-)分享了诺贝尔生理医学奖。
摘录完毕。
四  卢里亚的传记《 熊掌与鱼——一位诺贝尔奖得主的精神历程 》
如果读者想进一步了解卢里亚的事迹,可以看卢里亚的传记《 熊掌与鱼——一位诺贝尔奖得主的精神历程 》。下面请看从互联网上下载的有关这本书的介绍:
一幅栩栩如生的西方科学家的自画像
——评介《熊掌与鱼——一位诺贝尔奖得主的精神历程》
傅 杰
青岛出版社最近推出了一个《柳叶刀译丛》,其中的《熊掌与鱼》吸引了我。这是一部1969年生理学或医学诺贝尔奖得主之一的S.E.卢里亚自传的中文版。这部15万字的译著把一位著名的西方科学家一生生活的主要侧面透明地介绍给读者,使读者通过这位意大利裔的美国科学家漫长的生活道路了解许多西方科学家的科学哲学观、政治观、宗教观、婚姻家庭观。这在国内的译著中是很少见的,加上优美的译笔,它使中国读者获得对西方科学家的较为全面的理解,我认为是很有价值的。
      我从事西方科学家,特别是生理学或医学诺贝尔奖得主的科学哲学和社会学的研究多年,从文字上读到他们的传记和自传已经不少,但是如此深邃的作品还是很少见的,尤其是中文版本的。这本著作从科学哲学与科学的社会学角度讲述了作者自己科研成果取得的诱因,这就是两次意外的生活事件给他的灵感,吃角子老虎机和一支已经打碎的试管,而这正是原书的题目(顺便说一下,译者将它意译成《熊掌与鱼》实在是一种创新之举)。作为一位科学家,特别是荣获了诺贝尔奖的科学家,重点探讨自己成果的起源,他的灵感的诱发因素,实在是特别生动和真实的。这样的著作在科学史上实在是太少了,因为很多这样的实例却出于外人之手,或者是记者,或者是传记的作者,或者是科学史的研究者。这一部分占了全书的四章,即40%左右的篇幅,也是自然而然的。
      值得读者们关注的却是他的政治观与宗教观。作为二战期间的敌侨,他们不关心政治本来是可以理解的,因为明哲保身才允许他们在那样的年代安静地生活下去,可以继续从事他们的科研与教学工作。从40年代养成的这种不问政治的态度,例如与他同时获奖的德裔美国科学家德尔伯吕克就是这样,也就是说在战后一直保持了下来。但卢里亚却不然,他一贯关注着政治问题,无论是美国国内的还是国际的。这方面的内容很丰富,人们可以看到一个十分活跃的关心政治的科学家的身影,特别是反对越战时的口号:“停止轰炸!”简直有其现实意义。
      作为一个犹太人的卢里亚在对待犹太复国主义问题上的正义立场也是符合一个正义科学家的逻辑的。他说他和“许多非犹太复国主义的犹太人一样,对以色列人民的技术和文化成就怀有敬意”,但他“从一开始,就对建立一个犹太人国家,而不是多民族的和无种族界限的国家感到不安”。卢里亚批评以色列对巴勒斯坦为代表的阿拉伯人民的蔑视态度,并且指出这种优越感的根源,可谓是很有见地的。他公开指斥“以保卫自己的生存权利的名义,蜕变为权力政治”,特别具有现实政治意义。不幸的是在过了二、三十年后的今天,中东和平进程还是那样地艰难。
      在一个以唯物主义作为主导的哲学观的国家里长期生活的我们,对于西方科学家如何协调他们的科学观与宗教观的问题,一直是很感兴趣的。卢里亚自传中的这一部分给我们提供了一个实例。他说他有一个“成熟的”宗教观:“宗教总是一种人类想象的产物……借助于它,人类渴望对自己生存条件做出解释”。同时他奉行一个原则:“我并没有成为任何特定宗教团体的成员”。他甚至洞察到,有些“教会通过对权力的追逐以满足非理性的欲望”,“这种经文用于为不平等性和压迫现象辩护”。所以对他来说,“教会与世俗社会中权势的结合都与宗教的真正精神不相容”。
     卢里亚真是一个全面发展、才华横溢的人物,读者还可以从这本自传中了解他丰富的艺术观点和教学生涯。
摘自《人民书城》
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 楼主| 发表于 2005-10-27 13:53:59 | 只看该作者

《生命系统的确认》(3)— 系统如何永远保持最大适应度

第151篇  细菌基因突变研究的现代内容
作者:
中国医药信息学会北京分会后现代理论医学专业委员会主任委员杨鸿智
yanggates.51.net
一  基因突变的概念
基因突变是指基因结构的改变。基因突变是指由于DNA碱基对的置换、增添或缺失而引起的基因结构的变化,亦称点突变。在自然条件下发生的突变叫自发突变,由人工利用物理因素或化学药剂诱发的突变叫诱发突变。基因突变是生物变异的主要原因,是生物进化的主要因素。在生产上人工诱变是产生生物新品种的重要方法。
  突变这个概念和术语最初是由荷兰植物学家、孟德尔定律的重新发现者之一德弗里斯在1901年提出来的,当时他把在月见草中观察到的偶然出现的、巨大的、可遗传的变化称为突变。后来知道,德弗里斯在月见草中观察到的"突变"是染色体畸变而非基因突变。但由于突变概念的提出,使人们将遗传物质的变异引起的可遗传性变异与生物体对环境条件变化引起的不可遗传的变异(后天获得性)严格区分开来。当然,最早区分可遗传的变异与不遗传变异的,应该追溯到魏斯曼。魏斯曼1885年提出"种质学说"时,就曾明确区分可遗传的种质变异与不遗传的体质变异。
当我们说突变是自发产生的时候,并不是说突变是无缘无故发生的,而是指未经人为干预而自然发生的。突变发生肯定有原因,只是原因不明,或者说我们没有去深究。有时是我们不感兴趣,有时甚至是没有必要去深究。然而,自发突变是一种频率很低的突变,仅靠自发突变无异于守株待兔。
微生物个体微小,与外界环境的接触面积大,容易受到环境条件的影响而发生性状变化(变异)。尽管变异发生的机会只有百万分之一到百亿分之一,但由于微生物繁殖快,也可在短时间内产生大量变异的后代。
微生物以惊人的速度“生儿育女”。例如大肠杆菌在合适的生长条件下,12.5-20分钟便可繁殖一代,每小时可分裂3次,由1个变成8个。每昼夜可繁殖72代,由1个细菌变成4722366500万亿个(重约4722吨);经48小时后,则可产生2.2×1043个后代,如此多的细菌的重量约等于4000个地球之重。
二  基因结构的改变方式
根据基因结构的改变方式,基因突变可分为碱基置换突变和移码突变两种类型。
(一)碱基置换突变:
由一个错误的碱基对替代一个正确的碱基对的突变叫碱基置换突变。例如在DNA分子中的GC碱基对由CG或AT或TA所代替,AT碱基对由TA或GC或CG所代替。碱基替换过程只改变被替换碱基的那个密码子,也就是说每一次碱基替换只改变一个密码子,不会涉及到其他的密码子。
引起碱基置换突变的原因和途径有两个。一是碱基类似物的掺入,例如在大肠杆菌培养基中加入5-溴尿嘧院(BU)后,会使DNA的一部分胸腺嘧啶被BU所取代,从而导致AT碱基对变成GC碱基对,或者GC碱基对变成AT碱基对。二是某些化学物质如亚硝酸、亚硝基胍、硫酸二乙酯和氮芥等,以及紫外线照射,也能引起碱基置换突变。
(二)移码突变:
基因中插入或者缺失一个或几个碱基对,会使DNA的阅读框架(读码框)发生改变,导致插入或缺失部位之后的所有密码子都跟着发生变化,结果产生一种异常的多肽链。移码突变诱发的原因是一些像吖啶类染料分子能插入DNA分子,使DNA复制时发生差错,导致移码突变。
三  基因突变的特点
   
基因突变作为生物变异的一个重要来源,它具有以下主要特点:
(一)基因突变在生物界中是普遍存在的。
无论是低等生物,还是高等的动植物以及人,都可能发生基因突变。基因突变在自然界的物种中广泛存在。例如,棉花的短果枝、水稻的矮杆、糯性,果蝇的白眼、残翅,家鸽羽毛的灰红色,以及人的色肓、糖尿病、白化病等遗传病,都是突变性状。自然条件下发生的基因突变叫做自然突变,人为条件下诱发产生的基因突变叫做诱发突变。
     
(二)基因突变是随机发生的。
它可以发生在生物个体发育的任何时期和生物体的任何细胞。一般来说,在生物个体发育的过程中,基因突变发生的时期越迟,生物体表现突变的部分就越少。例如,植物的叶芽如果在发育的早期发生基因突变,那么由这个叶芽长成的枝条,上面着生的叶、花和果实都有可能与其他枝条不同。如果基因突变发生在花芽分化时,那么,将来可能只在一朵花或一个花序上表现出变异。基因突变可以发生在体细胞中,也可以发生在生殖细胞中。发生在生殖细胞中的突变,可以通过受精作用直接传递给后代。发生在体细胞中的突变,一般是不能传递给后代的。
(三)在自然状态下基因突变的频率是很低的。
据估计,在高等生物中,大约十万个到一亿个生殖细胞中,才会有一个生殖细胞发生基因突变,突变率是105~108。不同生物的基因突变率是不同的。例如,细菌和噬菌体等微生物的突变率比高等动值物的要低。同一种生物的不同基因,突变率也不相同。例如,玉米的抑制色素形成的基因的突变率为1.06×10-4,而黄色胚乳基因的突变率为2.2×10-6.
(四)大多数基因突变对生物体是有害的,
由于任何一种生物都是长期进化过程的产物,它们与环境条件已经取得了高度的协调。如果发生基因突变,就有可能破坏这种协调关系。因此,基因突变对于生物的生存往往是有害的。例如,绝大多数的人类遗传病,就是由基因突变造成的,这些病对人类健康构成了严重威胁。又如,植物中常见的白化苗,也是基因突变形成的。这种苗由于缺乏叶绿素,不能进行光合作用制造有机物,最终导致死亡。但是,也有少数基因突变是有利的。例如,植物的抗病性突变、耐旱性突变、微生物的抗药性突变等,都是有利于生物生存的。
(五)基因突变是不定向的。
一个基因可以向不同的方向发生突变,产生一个以上的等位基因。例如,控制小鼠毛色的灰色基因(A+)可以突变成黄色基因(AY)。也可以突变成黑色基因(a).但是每一个基因的突变,都不是没有任何限制的。例如,小鼠毛色基因的突变,只限定在色素的范围内,不会超出这个范围。
四  基因突变的原因
  
由于在DNA复制过程中,由于各种原因(内、外因)而发生差错,导致分子结构改变(碱基种类、数量、排列顺序等发生局部改变)
  下面以镰刀型细胞贫血症为例说明基因突变的原因
   该病原发生于地中海沿岸国家,又叫地中海镰刀型细胞贫血症,我国发现甚少,但在方东、福建沿海省份有出现,这种病在缺氧时,红细胞由正常的圆饼状变成镰刀形,严重时镰刀状的红细胞破裂,造成溶血性贫血,往往上引起死亡。经研究发现该病的血红蛋白和正常人的不同,一条多肽链上(第六位)有一个谷氨酸被一个缬氨酸代替了,这是该病的直接原因,当然其根本原因是控制合成蛋白质的基因结构变了。(CTT→CAT)

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 楼主| 发表于 2005-10-27 13:54:33 | 只看该作者

《生命系统的确认》(3)— 系统如何永远保持最大适应度

第152篇  “转座子”基因使获得性遗传理论得以确立
作者:
中国医药信息学会北京分会后现代理论医学专业委员会主任委员杨鸿智
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在前面的文章中,我们已经说明,由意大利的卢里亚提出的基因可以自发地发生随机的基因突变的理论从基因这个分子水平生命了一个物种从一个山峰飞向另一个山峰的原因。这个原因是:一个物种既使在它最适应的山峰上,它也会随时产生出现代其他的适应能力,随时为物种的转移作好准备。外环境的改变只不过是为新突变的显现、发展,提供了一个机会。
但是,当我们说基因可以自发地随机进行突变的时候,就好象是说基因的这个变化是不手环境影响的。这样就有了唯心主义的味道。现在,在许多科学研究者中已经有一个共识,即:当我们说突变是自发产生的时候,并不是说突变是无缘无故发生的,而是指未经人为干预而自然发生的。突变发生肯定有原因,只是原因不明,或者说我们没有去深究。有时是我们不感兴趣,有时甚至是没有必要去深究。
人们已经认为基因突变可以为获得性遗传提供一定的解释。但是,这个解释还有一点理论性的味道,还不是那么直观和具体。大约四十年后,被科学界承认的麦克林托克的“转座子”基因的概念,为我们提供了这个直观和具体的证明。
基因在染色体上作线性排列,基因与基因之间的距离非常稳定。常规的交换和重组只发生在等位基因之间,并不扰乱这种距离。在显微镜下可见的、发生频率非常稀少的染色体倒位和相互易位等畸变才会改变基因的位置。可是,麦克林托克这位女遗传学家,竟然发现单个的基因会跳起舞来:从染色体的一个位置跳到另一个位置,甚至从一条染色体跳到另一条染色体上。麦克林托克称这种能跳动的基因为“转座因子”(目前通称“转座子”,transposon)。
  麦克林托克理论的影响是非常深远的,她发现能跳动的控制因子,可以调控玉米籽粒颜色基因的活动,这是生物学史上首次提出的基因调控模型,对后来莫诺和雅可布等提出操纵子学说提供了启发。转座因子的跳动和作用控制着结构基因的活动,造成不同的细胞内基因活性状态的差异,有可能为发育和分化研究提供新线索,说不定癌细胞的产生也与转座因子有关。转座因子能够从一段染色体中跑出来,再嵌入到另一段染色体中去,现代的DNA重组和基因工程技术也从这里得到过启发。转座子的确是在内切酶的作用下,从一段染色体上被切下来,然后在连接酶的作用下再嵌入到另一切口中去的。
  我国遗传学者王身立教授曾在1982年与谈家桢教授一起预言,麦克林托克会获诺贝尔奖。翌年,麦克林托果然荣获诺贝尔生理学医学奖。

《论坛反应与交流》
《凯迪社区 → 凯迪BBS互动区 → 开心科普》
danceinfire:
1\拉马克挺怨,获得性遗传不是他第一个提出的.背了几百年黑锅
2\中心法则中的三个单元从来也不是平等的.DNA->RNA的流向比RNA->DNA的流向大太多了
    还有,PR->RNA这条通道还没有正式打开呢
3\生物进化中获得性遗传肯定存在.比如细胞形成前.或者被射线轰击的细胞
   都是获得性遗传
4\分子中型突变基本是错误的,不过这种思想给科学带来了很多,证明错误的东西也是有用的
5\剩下没看完,不过写得很好.向楼主这样研究非达尔文主义进化,而在开篇没有先炮轰达尔文。
   来作秀的不多了

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 楼主| 发表于 2005-11-1 10:51:53 | 只看该作者

《生命系统的确认》(3)— 系统如何永远保持最大适应度

第153篇  麦克林托克的生平
作者:
中国医药信息学会北京分会后现代理论医学专业委员会主任委员杨鸿智
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一  麦克林托克的玉米实验
  
1902年6月16日,麦克林托克出生于美国康涅狄格州的哈特福德,母亲萨拉·汉迪·麦克林托克是一个喜欢冒险的勇敢的妇女;父亲托马斯·亨利·麦克林托克天生具有桀骜不驯的个性。求学时代,她深深地迷上了自然科学,常能出其不意地以自己独特的方式来解答各种难题,而寻找答案的整个过程对她来说,是一个巨大的快乐。在麦克林托克未来漫长的科研生涯中,这种快乐一直伴随着她,并成为她不懈努力的唯一源泉。
  1919年,麦克林托克在康乃尔大学农学院注册入学。1921年秋,她选修了一门唯一向本科生开放的遗传学课程。在当时,几乎很少有学生对遗传学产生兴趣,他们大多热衷于农业学,并以此作为谋生手段。但麦克林托克却对这门课有着强烈的兴趣,从而引起了主讲教师赫丘逊(C·B·Hutchuson)的注意。课程结束后,赫丘逊来电话邀请她选修康乃尔大学专为研究生开设的其它遗传学课程。麦克林托克欣然接受了他的邀请,并就此踏上遗传研究的道路。
  同时,麦克林托克还选修了植物学系夏普(L·W·Sharp)教授开设的细胞学课程。夏普的兴趣集中于染色体的结构以及在减数分裂和有丝分裂期间它们的行为的研究上。当时,染色体正在受到人们的强烈关注,被认定是“遗传因子”的载体。麦克林托克在康乃尔大学植物学系读研究生时,毫不犹豫地认准了这一研究方向——细胞遗传学。
  当时的康乃尔大学是玉米遗传学的中心,这一研究传统由爱默生(Rollins A·Emerson)教授所创立。玉米具有明确可辨的遗传性状,当时已证明它籽粒上糊粉层的颜色以及胚乳的性质,均受孟德尔遗传因子所控制。玉米同果蝇不同,它一年才一熟,这就为研究人员细致深入的研究提供了充裕的时间。当时的玉米遗传学研究,集中在对突变性质的发现、描述、定位和积累上。如果说,是爱默生开创了玉米遗传学,那么麦克林托克则成功地实现了玉米遗传学与细胞学的联姻。
  在研究生期间,麦克林托克曾给一位细胞学家兰道夫(Lowell F· Randolph)担任助教。兰道夫是一位颇有成就的细胞学家,他对玉米籽粒发育的细胞形态学的详尽研究,直到今天依然是权威性的工作。当时,他立志要完成的一项工作是确定玉米细胞中不同染色体的形态特征。然而,他所选取的根尖切片细胞,其中期染色体是如此之小,以至无法确定其细节特征。因此,这一工作被耽搁下来,似乎前景黯淡。
  1925年,麦克林托克来到了兰道夫的实验室,事情立刻发生了戏剧性的变化。麦克林托克一下子抓住了问题的关键。她发现,对于细胞学研究来说,玉米的根尖切片远不是一种合适的材料,相反,玉米的小孢子细胞在分裂过程中,其中期或后期染色体更为清晰可辨。当时,恰好贝林(Belling)发明一种新的乙酸洋红涂片技术,这种方法特别适合于玉米,通过它可观察到每一条玉米染色体分裂和复制的全过程。麦克林托克采纳了这一方法,加之选用的材料合适,经过几周的努力,她鉴定出玉米细胞中每条染色体的不同形态特征。根据染色体的长度,她把最长的一条命名为1号染色体,最短的一条命名为10号染色体。
二  遗传学与细胞学的联姻
  
1927年春天,麦克林托克获得康奈尔大学的博士学位。她留在那里继续研究玉米中每一条染色体的形态特征以及与遗传性状的关系。那段时期可谓是玉米遗传学的黄金时期。1927年秋,比德尔(G·W·Beadle)来到植物育种系,在爱默生的指导下做博士论文。1928年秋,罗兹(Marcus M·Rhoades)也来到该系,同样在爱默生指导下做博士论文,罗兹后来成为麦克林托克亲密的同事和朋友。英雄所见略同,这些耕耘于玉米遗传学领域的研究者,都迫切地意识到探索染色体和基因之间相互关系的重要性。这是一个和谐友爱的集体,大家共享信息,也共享成功的喜悦。正是在这里,麦克林托克在玉米的细胞遗传学方面发表了一系列高质量论文,其成就堪与当时正在飞速发展的果蝇遗传学相媲美,并深受遗传学界巨子——摩尔根的赏识。
  由于麦克林托克已能精确地鉴定玉米细胞中每一条染色体的形态特征,这就为细胞学与遗传学的联姻提供了良好的条件。到1931年为止,在麦克林托克及其他人的努力之下,在玉米中所发现的10个遗传连锁群已与10条染色体之间建立起了一一对应的关系。相比于果蝇遗传学,玉米遗传学自有其得天独厚的优势。由于果蝇的染色体十分微小,其精细特征难以辨认,所以摩尔根学派对遗传学染色体学说的贡献主要是基于对交换实验的推断,缺乏从染色体的直接观察中所得到的证据。相形之下,玉米的10条染色体在形态上,有明显可辨的特征。
  事实证明,麦克林托克在这一时期所从事的玉米细胞遗传学研究,为她以后发现基因转座打下了坚实的基础。1931年,麦克林托克发现,9号染色体在其短臂的末端有一个明显的结。具染色结的染色体携有基因C(糊粉层有颜色)、基因sh(胚乳呈皱缩型)和基因wx(胚乳为蜡质型)。遗传学交换实验表明,这些基因的次序为wx—sh—C,并且它们都位于具染色结的短臂上,因此,可以确定染色结和这些基因之间为一连锁关系。这一实验不仅令人信服地证实了基因与特定染色体之间的关系,而且它还是发现“转座”的序曲。因为麦克林托克首次发现转座基因(Ds)就是位于这一结节附近,它对基因C所产生的影响,导致玉米籽粒的糊粉层显示出斑斑点点的景观。
  1933年,果蝇幼虫唾腺巨大染色体被发现。这种巨大染色体要比减数分裂时的染色体和体细胞中的染色体大上200倍。唾腺染色体上有明显的横纹,横纹的相对大小和空间排列是恒定的,可以作为识别唾腺染色体的标志。这一发现为果蝇遗传学的飞速发展添上了强有力的翅膀。自此以来,玉米在遗传学中的地位无法再与果蝇相抗衡。而对于急功近利的遗传学家来说,一年才熟一季的玉米也实在让人等得心焦,而几个星期就能繁殖一代的果蝇,则为观察突变的发生提供了更为快速的捷径。于是,玉米成了被冷落的灰姑娘。然而,麦克林托克却对玉米情有独钟,她穿着缝有许多口袋的工作服,冒着酷暑,继续穿梭于玉米地里,细心地观察幼苗、籽粒上的斑斑点点,并在显微境下检查其染色体行为,而玉米对她的最好回报就是向她倾诉了许多有关染色体以及基因的奥秘。
三  转座概念的浮现
  
我们常见的玉米都是黄色的籽粒。然而,野生的玉米还有其它种颜色。美国中部和南部玉米的起源地,有着玉米的原始类型,其籽粒有蓝色的、咖啡色的或紫红色的。籽粒颜色取决于玉米胚乳上糊粉层的色素。胚乳是幼苗发育的营养来源,它由两个卵核与一个精核受精而成。所以,玉米的胚乳是三倍体。糊粉层上色素的合成受玉米基因的控制。有时,我们能发现,在同一穗棒上有不同颜色的籽粒,常见的有紫红色籽粒镶嵌于其中,这一现象可用孟德尔遗传定律来解释。然而,有一种现象却令人迷惑不解:这就是在同一个籽粒上有时会出现斑斑点点,或者是无色背景上嵌有色素点,或者是有色背景上呈现出无色区域,这是怎么回事呢?最早注意到这一现象的是爱默生,他猜测,这也许是由于基因的不稳定性造成的。但是,它却违背孟德尔遗传定律。
  麦克林托克是从研究染色体的断裂端行为开始步入这一研究领域的。她发现,在玉米细胞核中的9号染色体短臂上,有一特定位点(位于结节附近),经常发生断裂并导致一系列表现型上的变化,这一发现极其重要。如前所述,麦克林托克的早期工作曾经发现在9号染色体短臂上的结节附近处的基因与胚乳的色素、形状、性质有关。这样就有可能通过观察胚乳的色素、形状来判断染色体断裂所带来的效应。1944年的夏天,麦克林托克以自株授粉的方式种下了这样一批9号染色体带有断裂端的玉米,细胞学检测发现,其子代中染色体的断裂仍发生在9号染色体的特殊位点上。断裂的结果是,产生一个具有着丝粒的片段以及一个包括特殊位点在内的无着丝粒片段。无着丝粒片段游离于细胞核中,造成它上面所携带的显性基因缺失,于是同源隐性基因得到表达。从表现型上来看,由于抑制色素形成的显性基因(I)丢失,致使胚乳糊粉层上无色的背景显示出色素,这就是玉米籽粒上的斑斑点点。犹如环状染色体所造成彩斑模式,但它的细胞学机制却与特殊位点的断裂有关。
  麦克林托克敏锐地看到,不同于其它事件引起的偶然断裂,该位点的断裂是一种高度非随机性的、可遗传的事件,这就表明,该位点上存在一个控制因子,它导致染色体的解离(断裂),她命名为Ds因子(Dissociation,意为离异)。当麦克林托克运用三点测交欲精确地测定Ds位点时,竟然发现Ds是不稳定的,它可以从染色体的一个位点跳到另一个位点。这就是“转座”概念首次浮现。
四  Ac-Ds转座系统
  
Ds所导致的解离事件,似乎还受到另外一个因子的控制。麦克林托克观察到,1944年夏天所种植的那批玉米,它们的籽苗幼叶上出现一种奇特的变异类型,即在幼叶上有一对同源区域(它们来自于一对姐妹细胞),其中一半表现为色素减少,而另一半则相应地表现为色素的增多。从这一逆向关系中,麦克林托克领悟到,一定是在有丝分裂期间,两个姐妹细胞中的一个得到了另一个细胞所失去的因子,该因子与调节突变频率有关,或者说它控制着Ds的解离事件,致使同源区域的色素呈现出逆向关系,这就是Ac因子(Activation,意为活化)。Ac与Ds构成一个控制体系,其中Ac的活动是自主的,亦即它能够自发转座(移位),并影响其它基因的表达;Ds的活动是非自主的,因其中央部分发生缺失,失去了自发移位功能,只有当基因组上有同一族的自主因子(如Ac)存在时,才能够转座(移位)。
  遗传学交换实验表明,Ac相当于一个显性因子,它位于9号染色体长臂上,Ac与Ds隔开一段距离,但却能遥控指挥Ds。但是,当欲精确定位Ac时,才发现Ac本身也可移动,又是一个转座因子!
  后来的实验又进一步表明,Ds除了能导致染色体解离之外,它还可能引起邻近基因的突变。当Ds插入显性有色基因C附近时,致使C突变成为无色隐性基因c,或者说抑制了C的显色功能,于是,在籽粒有色的背景上就出现了无色区域;另一方面,当Ds插入隐性无色基因c附近时,导致c突变为C,于是,在籽粒无色的背景上显示出有色区域。由于Ds的跳跃是如此之快,致使它所控制的颜色基因时开时闭,从而表现为玉米籽粒上的斑斑点点。当然,这一切都需在Ac存在的情况下才会发生。
  曾被看作是基因不稳定性所导致的玉米籽粒上的斑斑点点,现在通过基因的转座理论,就有了一个合理清晰的说明。从1944年发现最初的线索起,麦克林托克整整花了6年的时间,才构筑了一个完整的“转座”理论体系。其间,大量的线索初看起来似乎毫不相关,零乱不堪,但是,麦克林托克坚定地相信,其中必定能找到规律,从而使这些数据显现出意义来。这就是Ac-Dc体系的提出。
  在Ac-Ds体系的背后,还蕴藏着许多奥秘。麦克林托克发现,Ds-Ac系统在5个已知位点上出现,其中3个与色素形成有关,第4个与淀粉组成有关,第5个与籽粒的形态有关。既然Ac-Ds体系能控制如此相异的基因行为,麦克林托克由此做出一个重要的推断,这就是它也能控制任何其它基因的行为,所谓基因的突变也许正是它们活动的结果。她的这一推论意义深远,因为经典遗传学的中心概念是把基因的突变看作是随机的、不受控制的,而麦克林托克却猜测突变受某种控制因子的制约,而这种控制因子的行为又是对细胞内外环境的改变所做出的反应。
  更深入的研究还表明,Ac-Ds体系只不过是不同控制体系中最先发现的一个。比如,从基因A1→a1的突变,就可以由不同的控制因子所引起,其中有Ac、Dt、Spm等,它们所产生的表现型完全相似,只是在做遗传学交换实验时,才表现出不同的行为。由此可见,整个转座理论层层叠叠,犹如一幢迷宫,然而,麦克林托克的手中却有一根阿莉阿德涅的线团(这根线正是由她那高超的想象力以及严谨的实验事实所编织),在迷宫中运行自如,并由此向我们揭示了整个转座理论的非凡魅力以及由此导致的巨大应用价值。



五  从误解到理解
  
在1951年的冷泉港学术研究会上,麦克林托克通报了她对转座理论的研究,然而出乎意料的是,当时一流的遗传学家却无法理解她所用的语言,麦克林托克受到了前所未有的冷遇。
  就经典遗传学而言,摩尔根的基因理论强调的是基因的稳定性、突变的随机性。比德尔“一个基因一种酶”学说突出的是基因的功能性,亦即它编码合成蛋白质的能力。然而,转座理论恰恰与此相对立。麦克林托克强调的是,基因可以在染色体上不同位点之间、甚至在不同的染色体之间跳来跳去。稳定的基因竟然能随意移动,在当时看来这近乎天方夜谭。麦克林托克还认为,基因除了编码蛋白质之外,它还是一种控制因子,比如Ac-Ds体系。对于控制因子来说,它的任务不在于编码任何蛋白质,而只在于调节、控制其它基因的有序表达。这样一种控制的概念,对于经典遗传学家来说也颇为生疏。
  从另一方面来看,对于转座概念的拒绝,也反映了经典遗传学方法本身的局限。由于用经典方法所得到的结论往往是间接的逻辑推理的产物,而对于“转座”这样大胆的观点,在没有直接看到这种现象的时候,遗传学家宁可采取怀疑的态度。很显然,若是没有70年代细菌遗传学的证实,“转座”恐怕仍不会被接受。此外,“转座”现象当时仅在玉米中发现,由于缺乏普遍有效性,要科学共同体接受这种理论也是很困难的。可见,经典的方法往往会受到实验材料的限制。除了玉米之外,酵母、果蝇、细菌等转座现象都是用分子方法发现的。麦克林托克一生都对玉米情有独钟,而玉米也正是她走向成功的关键。最近,美国科学家发现在玉米基因组的20亿个碱基对中,其中转座因子就占了一半以上。这简直是命运对麦克林托克特别的垂青!如果不是以玉米作为实验材料,也许我们今天还无缘与“转座”相识。
  同样是关于基因调节的概念,60年代初,当雅可布(Francois Jacob)和莫诺(Jacques Monod)在大肠杆菌中提出“操纵子”模型时,立刻就引起分子生物学家的普遍反应。其原因在于雅可布和莫诺所使用的研究对象是为大家所熟悉公认的大肠杆菌。操纵子模型提出之后,麦克林托克欢欣鼓舞,因为她希望基因的调节概念被大家接受之后,她的转座理论也能为大家所承认。她立刻发表文章,将操纵子模型与转座体系进行类比,认为操纵基因与调节基因相当于玉米转座体系中的Ds-Ac控制因子,它们都担当起控制与调节基因表达的功能。但遗憾的是,分子生物学家虽接受了大肠杆菌中的操纵子模型,却仍然无法接受玉米中的转座体系。
  20世纪70年代以来,当细菌、酵母、果蝇中陆续发现转座基因的报道之后,人们才想起麦克托克早在20世纪50年代初就对玉米中的转座基因有过透彻的研究和报道。至此,麦克林托克那曾被看作是天方夜谭式的异端思想,才逐渐融入当代科学思想的洪流之中,随之各种荣誉也接踵而来:冷泉港授予她“卓越贡献成员”荣誉称号,1978年获罗森蒂尔奖,1981年获拉斯克基础医学研究奖(此奖有最佳诺贝尔预测奖之称)、麦克阿瑟基金会奖和以色列的沃尔夫基金会奖。1983年。她终于摘取科学界的最高桂冠——诺贝尔医学与生理学奖。
六  钟情于经典遗传学方法
  
与现代的分子生物学家相比,麦克林托克具有独特的研究思想与方法。在物理学、化学的熏陶下成长起来的新一代分子生物学家,他们更看重的是对象的结构而非功能。他们习惯于采用简单明了的分子克隆方法,将插入顺序提纯出来,然后进行分子结构的分析。但是如此一来,这样的死分子也就失去了其活泼、能动的生物学功能。所以,当分子生物学家与麦克林托克刚刚开始合作时,他们之间甚至无法交流——因为两人说的不是同一种语言。前者仅关注于什么材料合适于克隆。对此,麦克林托克带着惊恐甚至是轻蔑的眼光。当时,分子生物学家已经发现,噬菌体的染色体能插入细菌基因之中,它类似于玉米中的转座因子,但是,麦克林托克拒不同意这样一种简单的类比,她强调真核生物的复杂性,仅相信遗传杂交实验所阐明的一切,她还断然声称:控制因子(Ac、Ds)是一种基因,但却是一种不同寻常的基因,这不仅表现在它们的功能上,而且也表现在它们的性质上,亦即Ac、Ds不是由具体的物质分子所组成,它们仅代表了染色体特定结构的一种改变形式。最终,玉米中的转座因子(Ac、Ds)被克隆,其分子顺序也被测定,Ds因子具有双倍的结构,所以能导致染色体的断裂。随着转座因子的插入,染色体的DNA分子也确实变长了。在这一点上,分子生物学家的做法显然是正确的。
  麦克林托克的教育背景以经典遗传学为主,相比于分子遗传学,经典遗传学有其独特的优越性,因为它直接将基因与功能对应起来,省去了中间过程,而不是像分子遗传学家那样,仅关注于基因决定蛋白质的过程上。这就对想象力的发挥以及直观的逻辑推理能力的运用,提出了更高的要求。对麦克林托克来说,她主要是用她的眼睛以及直觉推理能力,再辅之以显微镜和少数简单的反应物(试剂),当然还有正确的杂交试验,她选择、分析、保存了大量有用的玉米株系,提供给任何对此感兴趣的人(甚至还有从未种过玉米的分子生物学家)。麦克林托克的过人之处在于,她看重偶然的失败,认为这正是线索的开始。凭着一双训练有素的眼睛,她总能看出一些不寻常的事例,比如有色背景上无色区域的分布,或是染色体上某一特殊位点的断裂(不同于其它事件引起的随机断裂)。而接下去的推理又是如此复杂,对事实的分析一环紧扣一环,以至令许多遗传学家难以理解。但是,它却充分展现了人类智力以及想象力所能达到的深度。正是在此意义上,麦克林托克认为,人类基因组这一宏大工程仅仅是一种编织手艺,因为它从根本上缺乏深刻的原创性和恢宏的想象力。也许这正可说明,麦克林托克对于分子遗传学方法冷淡的原因。虽说麦克林托克没有受过正规的分子遗传学训练,但她自40年代起就一直在冷泉港实验室这一分子遗传学研究的中心工作,她长期与分子生物学家共事,每次学术报告她都不错过,并且总能提出一些发人深省的问题,可见她是完全跟得上分子遗传学的前进步伐的。正如她钟情于玉米一样,她也钟情于经典遗传学的方法,因为它富有想象力,并且直接面对活生生的功能。
七  不同于分子遗传学的独特视角
  
对于一个分子生物学家来说,他们更多地将细胞仅仅看作是一个试管,里面充满了蛋白质和核酸复合物。而麦克林托克则首先把生命体看作是一个有序的整体,其中的每部分都处于相互联系的网络之中,对于微小的扰动,它能发挥有益的调整功能,转座体系即是其中的一部分。这一独到的体验也深深地影响了分子生物学家。夏皮洛(J·A·Shapiro)回忆道,当他于20世纪70年代后期首次与麦克林托克接触时,他才意识到这些因子必须整合到有机体的整体功能时才有意义——正是循着这一正确的思路,他才深入到了细菌的遗传系统之中,并做出独到的发现。
  另一位分子生物学家费克(G·R·Fink)当时正研究酵母遗传学,他用的是生物化学的方法。麦克林托克对他提出了一个意义深远的问题:“你认为酵母中有转座因子吗?”囿于偏见,费克认为转座因子只限于玉米中。所以,他说通过化学诱导剂的方法,已鉴定200多个突变,但未发现不稳定的突变。对此,麦克林托克大笑,她说,发现转座因子绝不能用化学的或物理的这类人工诱导的方法。她强调,转座是一个自然状态下发生的事件,而非人为事件。对自然的而非人为状态的珍视,正是麦克林托克不同于分子生物学的独特视角,也是她对生物学思想的一份厚重贡献。
  透过麦克林托克的研究思路,我们可以看到一种崭新的科学思维模式正在兴起,那就是以尊敬代替征服,以创造性的想象代替分析、还原的逻辑。麦克林托克把自己的感情融入于研究对象之中,她还用“基因组的震惊”(Genome shock)这一类概念来描述基因的行为。仿佛一个基因能够觉察到各种情绪,如沮丧、兴奋等,它还能识别复杂的挑战,以寻求智慧的解决方法。总之,基因组就像有它自己的生命,在她看来,转座因子的移动也正是生命体对内外环境的改变所做出的反应,这些也许正构成了进化的基因机制。
  麦克林托克的思想连接过去与未来,横跨我们的时代。她的细胞遗传学研究在当时就为她赢得了声誉;她对“转座”理论的贡献是划时代的,正在被今天的我们所接受;而她的进化观念也许将成为留给未来时代的一份贵重礼物。
八  打开了通往分子遗传学的另一扇门
  
麦克林托克身材娇小,但却精力充沛,体格健壮,这也正是她能成为一名优秀遗传学家的良好素质。她不仅仅是在显微镜下观察细胞中的染色体,还需在烈日下种植玉米;有时碰到连续几天的暴雨,她就要在玉米地里排水、培土,使玉米根系牢牢地固着于土壤之中。
  1992年9月2日,在冷泉港,她与世长辞。麦克林托克终生未婚,她把全部的挚爱都奉献给了玉米,奉献给了遗传学事业。正如诺贝尔颁奖委员会的致词中所指出的,麦克林托克的成功,其意义远远超越了科学本身,“对于当局来说,保证科学的独立研究是多么重要;对于年轻的科学家来说,则证明简单的手段也能作出巨大的发现。”
  确实,对于玉米籽粒上色斑的研究,初看起来似乎毫无应用价值。麦克林托克纯粹出于一种科学上的而非实利上的兴趣,默默地耕耘于这片园地之中。最终转座因子被证明不仅控制着玉米上籽粒色素的形成,更重要的,它还存在于其它生物之中。有关它的机理、转座过程中所发生的具体步骤,仍是今天分子遗传学所面对的重大课题。因此,麦克林托克的工作虽然是在经典遗传学框架内完成的,但她同时也开启了通往分子遗传学的另一扇门。
  面对荣获贝尔奖这一崇高荣誉,麦克林托克平静地说:“我觉得自己获得这种意外的奖赏似乎有些过分。多少年来,我在对于玉米遗传的研究中已获得很多的欢乐。我不过是请求玉米帮助我解决一些特殊的问题,并倾听了她那奇妙的回答。”这就是麦克林托克,一位经历简单然而思想深刻的天才科学家。
(下载自中国科学院计算机网络信息中心的“中国科普博览”网站)

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 楼主| 发表于 2005-11-1 10:52:25 | 只看该作者

《生命系统的确认》(3)— 系统如何永远保持最大适应度

第154篇  介绍《情有独钟——麦克林托克传记》
作者:
中国医药信息学会北京分会后现代理论医学专业委员会主任委员杨鸿智
yanggates.51.net
麦克林托克的传记《情有独钟——麦克林托克传记》是一部好书,它一方面可以使我们全面了解麦克林托克的生平,同时也使我们了解分子生物学的许多知识。作为一名医生应该了解这些生物学知识,作为一名科学工作者也应该了解麦克林托克为科学艰苦奋斗的一生,作为一名普通公民,应该了解麦克林托克为真理而一个人孤身奋斗40年的崇高人格。
我们把该书的两篇序言摘录如下,供读者学习。
一  谈家桢序
三联书店的编辑要我为一九八三年诺贝尔生理和医学奖获得者麦克林托克的传记《情有独钟》写序,向读者介绍这位献身于(或者按本书的书名读为“钟情”于)科学的女生物学家,这使我想起了两件事。
  第一件事是八三年上半年的时候,我的一位学生写了一篇文章,观点鲜明地提出麦克林托克应得诺贝尔奖的预测。当时麦克林托克在中国还鲜为人知。我将文章推荐给了《自然杂志》。后来文章发表了。过不多久就传来了麦克林托克得奖的消息。我感到很欣慰。这位遗传学伟大先驱者终于得到了科学上的最高荣誉——瑞典皇家科学院颁发的诺贝尔奖,从而确立了她在遗传学史上应有的地位。
  我以为,科学的发展犹如一条滚滚的长河,无数的科学发现和发明推动着它,使它奔腾向前。不少杰出的科学家以其非凡的思想站在长河潮流的前头,指导着科学的发展。由于他们的发现和发明,很快为科学本身所证实,他们就成了叱咤风云的英雄人物。这些都是“幸运儿”。象摩尔根的“基因”学说,华生和克里克的DNA双螺旋模型的假说,都马上得到了科学界的承认,为它们的作者赢得了诺贝尔奖。人们表彰他们,给他们以巨大的荣誉,这无疑是正确的。
  然而,在科学的发展中,也有一些“奇特”的人们。他们的思想往往远远超出了他们所在的时代,而与当时“正统”的科学潮流有分歧,甚至背道而驰。他们甘冒被人不理解的风险,以其独特的方式探索,并坚持真理。这些具有非凡勇气的人们,同样推动着科学长河的发展进程。但人们在认识这点时,则往往要在很久以后,因此许多科学家无法看到自己的成果被承认。这是何等的不公正啊!
  本书主人公麦克林托克就是这样一个具有非凡思想的奇特人物。她生于一九0二年,一九二七年在康奈尔大学农学院获得植物学博士学位后,一直从事玉米细胞遗传学方面的研究,这也是她终身从事的事业。她的工作得到了摩尔根和埃默森等科学巨擘和其他人的支持,发表了一系列论文,其成就可以与当时正飞速发展的果蝇遗传学相媲美。一九三九年,她当选为美国遗传学会副主席。一九四四年,成为美国全国科学院院士。翌年,担任了美国遗传学会主席。到此时为止,她始终是遗传学主流中的中坚人物。在当时风盛轻视妇女的美国科学界,她被公认为是仅有的几个出类拔萃的人物,周围是一片赞扬声。
  然而就在取得如此辉煌的成就之际,麦克林托克开始了后来证明是她一生中最重要的研究——转座的研究,并在六年后发表了论文。但是,这一实验是远远超越时空的,在当时,即在整个五十年代和六十年代都没有人能理解和接受。她的威望从光辉的顶点跌落下来了。她游离于科学的主流之外,被遗传学界摒弃了。
  幸亏麦克林托克长寿,使她亲眼看到了自己的非正统理论为她重新赢得了声望和荣誉——诺贝尔科学奖。这虽是一种为时过迟的承认,但对她本人而言,毕竟是值得庆幸的(诺贝尔奖不授予已逝世了的科学家)。
  我认为,作为科学家最高荣誉的诺贝尔奖,不仅应该授予那些处于科学长河主流的科学家们,而且也应该表彰象麦克林托克那样离开主流,默默地进行探索的那些具有非凡勇气的科学家们,特别是急功好利的西方世界更应如此。这就是我为何向《自然杂志》推荐我那位学生文章的原因。
  第二件事与本书的书名有关。一九七八和一九八四年我两次访美时,都在冷泉港麦克林托克的实验室里见到了这位科学巨匠,当时就想起四十多年前(约一九三五年),我曾在这个实验室里度过了一个暑期,同她经常在一起打网球、讨论问题。她对我的瓢虫色斑镶嵌显性现象的发现,极感兴趣。根据她当时在玉米中转座现象的发现,向我提出一个可供进一步研究探索的假说方案。可惜那时我回国后,由于众所周知的原因,无法继续这方面的工作。而她却五十年如一日,现虽年逾八旬,仍在继续从事玉米细胞遗传学的研究,且很关心中国遗传学的研究动态。
  在和麦克林托克告别之际,我突然想到,在她一生之中,有过两个光辉的顶点,她现在继续在实验室里进行的研究,也许再也达不到可与她四十年代未相比的成就,也许不会再次赢得象现在这样高的荣誉,但她仍留在卖验室里,执着地进行她的探索和追求。这又是为何呢?
  麦克林托克终身未婚,她的一生是在实验室里度过的。也许,她未曾有过象爱情一类的儿女之情,然而“人非草木孰能无情”。确实麦克林托克是有“情”的,她的“情”,正如本书的书名所告诉我们的那样,是“钟”于遗传学,“钟”于科学事业。她把自己的一切,包括自己的荣誉,都献给了她所“钟情”的自然科学了。读完这本传记,就可以知道麦克林托克的“情”之所在了,而我上面提出的问题,大概也能找到圆满的答案了。
  最后,我要向读者进一步指出,本书虽是一本人物传记,然而,对生物学工作者,以及对生物学有兴趣的读者来说,此书还是一本很好的教科书,值得一读。书的作者E. F. 凯勒是美国东北大学的生物数学教授,曾从事分子生物学方面的研究。她对麦克林托克所研究的领域有深刻的了解,在为麦克林托克作传的同时,化了大量的笔墨介绍了分子生物学这门新兴学科。因此,此书在某种意义上也是一门学科的科学记载。译者赵台安和赵振尧多年来一直分别从事生物学研究及文化方面的工作,他们的专业知识和文字上的功力,使此书能正确地表达了原著的思想和风格。我的学生王身立和洪贤慷又为全书作了校订。这些无疑使本书的质量特别是专业知识方面的得到了较好的保证。除此之外,美籍学人张鸿翼先生向三联书店推荐本书,业亲自热忱撰写介绍此书的文字,在三联书店出版的《读书》杂志发表,使中国读书界得以了解此书的内容,这也是值得我们提及和感谢的。
  我谨向“钟情”于科学的读者推荐这一本书。
  一九八六年三月十五日序
附:谈家桢介绍
谈家桢先生是国际著名遗传学家,我国现代遗传学奠基人之一,是一位杰出的科学家和教育家。
谈家桢先生于1909年出生于浙江宁波,1930年获苏州东吴大学理学士,1932年获北京燕京大学理硕士,1936年获美国加州理工学院哲学博士。1937年应竺可桢校长的邀请就任浙江大学生物系教授,解放后兼任理学院院长。1952年院系调整后任复旦大学生物系教授兼系主任。1961年起曾先后担任遗传所所长,复旦大学副校长,生命科学院院长和校长顾问等职务。
谈家桢先生从事遗传学教学和研究已七十年,先后教过普通生物学、脊椎动物比较解剖学、胚胎学、遗传学、细胞学、实验进化学、细胞遗传学、达尔文主义、辐射遗传学、原生动物学等课程。他先后发表了百余篇研究论文和学术论述方面文章,主要汇集在“谈家桢论文选”(1987年,科学出版社)和“谈家桢文选”(1992,浙江科技出版社)中。他的研究工作主要涉及有关瓢虫、果蝇、猕猴、人体、植物等的细胞遗传、群体遗传、辐射遗传、毒理遗传、分子遗传以及遗传工程等。特别在果蝇种群间的演变和异色瓢虫色斑遗传变异研究领域有开创性的成就,为奠定现代综合进化理论提供重要论据。他发现了瓢虫色斑遗传的镶嵌显性现象。引起国际遗传学界的巨大反响,认为是对经典遗传学发展的一大贡献。谈家桢先生坚持科学真理,把毕生精力贡献给了遗传学事业。他为遗传学研究培养了大批优秀人才;建立了中国第一个遗传学专业,创建了第一个遗传学研究所,组建了第一个生命科学院。
1978年以来,先后发起和担任中国遗传学会副会长、会长和名誉会长,遗传学报主编,中国环境诱变剂学会理事长和中国生物工程学会会长。他在国际上享有崇高荣誉,曾任第八届(1948年在瑞典)国际遗传学大会常务理事,第十五届(1983年在印度)、十六届(1988年在加拿大)、第十七届(1993年在英国)国际遗传学大会副会长,1996年又当选为于1998年在北京召开的第十八届国际遗传学大会会长。自1978年以来他先后当选为日本和英国遗传学会名誉会员,被美国罗斯福夫人肿瘤研究所聘为高级研究员,获美国加州理工学院杰出校友奖,德国康斯登茨大学功勋奖,美国加州政府荣誉公民称号,被联合国工业发展组织国际遗传工程和生物技术中心聘为科学顾问,国际遗传学报,国际生物学与哲学杂志和美国“科学家”报等聘为顾问编辑。1984、1985年分别被加拿大约克大学、美国马里兰大学授予荣誉科学博士。1995年获求是科学基金会杰出科学家奖。1999年获国际正式批准中科院紫金山天文台发现的,国际编号为3542号小行星命名为“谈家桢星”。
谈家桢先生1980年当选为中科院院士,1985年当选为美国国家科学院外籍院士和第三世界科学院院士,1987年当选为意大利国家科学院外籍院士。1999年当选为纽约科学院名誉终身院士。


二  伊夫林·福克斯·凯勒序
这本书是一部传记,其中部分地描述了一个人,但主要描述的是这个人与其所致力的学科的关系。这就是关于巴巴拉.麦克林托克——一位科学家,一位被她的同事认为是自行其是和眈于幻想的人,同一门学科——遗传学——这两者怎样相互影响的故事。遗传学在最近数十年里,由于其令人惊奇的发展和戏剧性的变化而崭露头角。书中写到的人及其研究的领域都是当时当代的,都诞生于本世纪初年,并在协调一致和共同繁荣中进入了成年。在麦克林托克还是一个青年科学家的时候,就已达到了公认的水平,这在当时是没有妇女能够想象的。但后来的岁月却把她和她的研究领域带到了独特而歧异的道路上去。麦克林托克于是悄然隐退了。今天,在她和遗传学分路三十年之后,又会合到了一起,而麦克林托克的名字又回到了现代生物学的中心。
  巴巴拉·麦克林托克开始研究,并且在实际上帮助创立遗传学(还有细胞学)这门在那时还很年轻的学科是相当早的。当她被国家科学研究院授予金伯奖时,她的同事马库斯·罗兹概括了她从二十岁到三十岁之间所取得的成就。他写道:
  在巴巴拉·麦克林托克惊人的、卓越的研究工作中,最值得注意的就是这些研究全部出自她自己的劳动。她在没有任何技术方面的帮助的情况下,依靠她自己无限的活力、对科学的彻底献身精神、她的创造力和独创性,以及她的敏捷与绝顶聪明,获得了一系列在细胞遗传学的历史上是无与伦比的重大的发现。
  之后,在她四十五、六岁的时候,由于她对玉米细胞遗传学的研究,使她形成了那样新颖的和激进的概念,以致她的同事们连“听”都难听得懂,而且随着时间的推移,进行学术交流的困难不但没有减少,反而增加了。一个异乎寻常的革命——分子生物学的革命进入了舞台的中心。它的成功是如此富有戏剧性,以致到六十年代未,看来好象没有什么基本的问题有待解答了。这出戏剧的主角之一雅克·莫诺德就能这样说:“生命的秘密吗?在原则上,如果不是在所有的细节上,大部分是可知的。”看来这种说法并没有为麦克林托克的细胞遗传学的复杂性留有地位。
  今天,由于生物学惊人的新发展,人们对麦克林托克的工作的注意在不断增加。她早在三十年之前就描绘过的许多发现,如今在生物学中引起了反响。特别是很久以来一直被认为是麦克林托克发现的遗传因子的“转座”,现在已被认为是无可争辩的现象了。
  直到六十年代未,基因都被看作是简单的单位,以一条固定的直线顺序排列,从而控制着生物的发展。如果有人设想遗传因子能够自动地从一个位点移到另一个位点,甚至从一条染色体移到另一条染色体,那似乎是不合情理的;而麦克林托克曾断言:重新排列在遗传机制和控制方面,有可能起关键性的作用,则似乎更不合情理了。但是在五十年代初,麦克林托克就已经证明:在丛一个染色体位点向另一个位点的移动中,遗传因子给细胞带来了新的指令,而且,它们的这一移动是自行“安排”的。
  转座的新证据(现已在分子水平上)开始在六十年代后期出现。在过去的十年里,发现了越来越多的有关遗传因子流动,亦即转座的实例,这表明染色体补体(染色体组)具有一定程度的流动性。这一情况至少是和过去二十五年里在生物学方面占支配地位的概念结构相抵触的。随着遗传流动性的发现,我们对遗传程序的概念也改变了。现在可以想一想,与其把顺序看作静态的、直线的、刻在DNA顺序上的信息,倒不如把它看作动态的结构。在某种程度上可以说,基因的移动是本身程序的一部分,我们要问:指令从何而来?麦克林托克的回答是:它们来自全体细胞,来自生物体,或者来自环境——这一思想严重地打乱了正统的遗传学。近年来,生物学家曾确信适应进化的幽灵已被埋葬了。但麦克枚托克的工作却使环境影响遗传学的意见重新抬头。
  在最新的发展中,对于那些看到了生物学新革命内在因素的人们来说,麦克林托克的名字,在某种意义上已成为一种口令。哈佛大学的马修·梅塞尔森相信,“她将作为非常微妙而复杂的遗传学新理论的创始人载入史册。而这一理论现在还只是朦胧地被了解。”
  在冷泉港以麦克林托克为名的实验室的走廊尽头,她依然是一个不可企及的形象。在她所理解的转座和她的同事们所理解的转座之间存在着一条鸿沟。转座的被重新发现,并不是根据她所研究的成果。而且在这个过程中,麦克林托克一直置身事外。她注意到,直到今天,她的支持者们也几乎并没有真正理解她所说的。尽管她同他们有着和睦的关系,而且她已出了名,但巴巴拉·麦克林托克在关键时刻依然是个局外人。
  在多年被忽视以后,勇气和真理终于打垮了偏见和冷漠,献身精神得到了报偿。这段历史如果作为传说来读,是能使人发生兴趣的。但真正的故事则是既复杂而又富有启发性的。这是一个关于科学知识性质的故事,是个人和团体的动力缠绕成一张网,而这张网却限制了科学的发展的故事。
  一种新的思想,一个新的概念,在某位男子或妇女的幻想深处诞生了。但是要使这种概念成为科学理论的主体的一部分,还必须得到社会的承认才行。因为个人只是社会的一员。反过来,集体的努力也为新思想提供了生长的场地。科学知识作为一个整体,是在个人创造力和公众承认的相互作用中产生出来的。这种相互作用有时很复杂,但始终十分微妙。有时候,这种相互作用失败了,个人和社会之间就产生了隔阂。在这样的情况下,科学家常常会丧失信誉。但愿不发生这样的事才好。或者,更理想的是,宁愿先发生这样的事,然后再翻转过来,这样,我们就有特别的机会去了解不同意见在科学上的意义。
  巴巴拉·麦克林托克的故事使我们能够探索在科学上不同意见出现的条件、它所起的作用,以及它所反映的许多价值和目标。它使我们去问:兴趣、个人和集体在科学知识的发展中都各起了什么作用?所有的科学家都在寻找同样的解释吗?他们所提的问题都一样吗?不同的分支学科之间,在分类法上存在着差别,它们能否殊途同归呢?当科学家们在提出问题、寻求解释、运用分类法当中出现重大分歧时,这些分歧是怎样影响他们之间进行交流的?总之,为什么麦克林托克发现的转座未能被她同时代的人所接受呢?我们可以说,她对生物学机制的想象力,同她的同事们所寻求的那种解释相距太远了。而我们有必要去了解那距离是什么组成的,那分歧是怎样发展的。
  托马斯.库恩曾经提醒我们,在科学上发生改变意见(或不改变意见)的情况时,“不应轻视这种现象:科学家是人,因为他们本来就是人。”他选择把注意力集中在社会以及社会本身的形成和改造的动力上,对比之下,我们则将把注意力集中在个人,集中在“自传和人物的特性上”。这种特性,使科学家个人倾向于信奉一套特殊的方法和哲学,在某个领域里去抗拒或接受那种占统治地位的思潮——而且往往是同社会的基本情况背道而驰的。因此,这本书就需要双管齐下,既作为传记,又作为知识分子的历史。它的出发点就是:承认科学是个人和社会高度努力的产物。
  这本书主要想描述一位科学家的个人“风格”,这种风格部分是学习所得,而部分是自发产生的。在当代生物研究的世界里,麦克林托克的风格就是标新立异。她对个人、对差别有着强烈的爱好。“重要的是培养一种能力去发现一个异乎寻常的籽粒并使它可以被理解”,她曾说过,“如果(有什么事情)出了格,那必定有个原因,你就得查明这是怎么回事。”麦克林托克认为,过分把注意力集中在类别和数字上,会鼓励研究人员忽略差别,“把它们称为一个例外、一种畸变、一种污染”。她认为那代价是太昂贵了。她说:他们看不到“周围在发生什么事。”
  在一个世纪之前,麦克林托克有可能被归到博物学家的行列中去。但她和那种人截然不同。博物学家研究的重点是观察,而本世纪的科学则注重实验,根据麦克林托克自己和周围的人的描述,她在某种程度上已成功地将这二者极好地综合在一起。想象力在她的实验研究工作中起了重要的作用,它是她理解力的关键。那些对其他人来说只是解释或者推测的问题,对她却是训练有素的直觉。麦克林托克将她特殊的观察和认识技巧综合起来并推向前进,她的这种能力迄今为止很少有人能及得上。她自己无法确切他说她怎样“知道”她知道了些什么,她讲到,有些推理是不能用语言来正确表达的;她强调指出自己“对生物的钟情”的价值,她的措词听上去好象是神秘主义。但正如所有优秀的神秘主义者一样,她坚持极度严格的风格;而且正如所有优秀的科学家一样,她的理解是由高度的专心乃至钻进了她所研究的材料中去而形成的。
  按照巴巴拉·麦克林托克自己的归类,她是一个遁世的隐士。她不希望自己成为人们注目的中心,她宁愿隐居独处和自由自在。当我第一次向她提出我的写作计划时,她说,她太自行其是的故事,不会引起别人的兴趣。但是我争辩说,正因为这个原故,那才有启发性。而在访问的过程中,在她强调自己是怎样从例外的、“异常的”事例中获得了某些结果这一点上,我的直觉得到了肯定。
  我终于渐渐地理解她的故事的价值主要在于她的独立性。因为她所寻求的、对她来说是“一目了然”的简单事物,却几乎不能被有象她同样学术造诣的同事所理解。我于是考虑要着重讲述清楚她这个人和她的工作的相互关系——即她的研究风格是怎样形成的,又是怎样发展的,由于她经常与她所工作的社会处在几乎要破裂的状态,所以她的故事所提出的观点,自然不可能符合那个强有力的变换着的潮流,而引起同行们的兴趣。
  在与麦克林托克交谈了几次之后,我同她的很多同事也谈了话。他们的评论帮助麦克林托克正确地回忆了自己的过去。有些曾和她一起工作过的同事把她看作经典遗传学家;有些人则对她敬而远之;其他的人还只是到最近才认识到她的意见是十分正确的。我很快发现,为了要理解我所听到的故事,我得象六十年代初一个分子生物学的学生一样学习一门我从来不需要学的学科。在已出版的这本书里,我尽可能为读者回顾一下我自己的学习过程。
  在第一章里,我把巴巴拉·麦克林托克生来作为一个科学家的历史源流作一简略的速写,第二章是麦克林托克自己回忆形成她性格的童年岁月。贯穿其余各章的是她的事业直到今日的发展,我们可以陆续听到巴巴拉·麦克林托克所讲述的,并逐渐与她的同事们的语言文字交织在一起的事情。
  末了,我希望我所描绘的肖像对三部分人有所禆益。对那些不是生物学者的读者,这本书将向他们介绍一个不熟悉的世界;对那些读过经典遗传学的人,这本书则将介绍在教科书上所描述的玉米遗传学的主要里程碑之后所出现的为人熟知的名字;而那些在当代研究工作中处在前列的职业生物学家们,可以把这本书作为一本有关的“术语”书来读——大量的论著勾画出了一门与其它领域不同的、独特的研究领域的发展。而最重要的是,《情有独钟》这本书是叙述一位妇女的科学见解的故事,这种见解逐步地——虽然并非不可改变地——使她同研究主流的论著隔断了。我在写这个故事时,一直试图了解创造力与其得到确认之间、个人和团体之间、这个团体的和另一个团体的科学见解之间的关系,这不仅构成了麦克林托克的故事,而且一般来说,也构成了科学研究戏剧的基础。
  伊夫林·福克斯·凯勒
  一九八二年十月于马萨诸塞州,坎布里奇

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 楼主| 发表于 2005-11-1 10:53:11 | 只看该作者

《生命系统的确认》(3)— 系统如何永远保持最大适应度

三  摘录书中的两个章节
(一)第九章:不同的术语
麦克林托克的担忧是对的。那年复天,她在冷泉港学术讨论会上的演讲遭到了石头一般的沉默。除了一、两个人之外,没有人听得懂她。后来,出现了窃窃私语,甚至,有人窃笑她,有人则直率地抱怨她,不可理解,这个女人在忙些什么呢?
  不知怎么地,她感到“怅然若失”。她所作的阐明她的体系的逻辑努力看来已一败涂地了。当然,她会再试一次的,因为演讲打不中要害是很平常的事,但是失望看来是巨大的。她揭去了她的创造物——一个无与伦比的说明的模式,加上充分证实的证据——的面纱,这是她六年来呕心沥血和筋疲力尽的紧张工作的目标,而现在她的同事却抛弃了她。
  忧虑至少能起使我们对逆境有所准备的作用。但是看来麦克林托克对失败的程度缺乏准备。她又作了尝试——在几次讨论会上,在她发表在《遗传学》杂志上的详加叙述的论文中(包括许多原先简短的介绍中所没有的数据),五年之后,在一九五六年的冷泉港讨论会上她又作了一次介绍。在这期间,她所解释的控制和调节的机制显得更复杂了,因此,现在她的工作更难而不是更容易进行下去了:周围的环境甚至变得比一九五一年的时候更加难以接受。仅仅只有两次,有人要求她提供她在《遗传学》杂志上所发表的论文的单行本(一九五三年),而且,在一九五六年,如果有什么的话,那就是比一九五一年的时候出现了更多的蔑视。
  甚至没有一个人真会对这一严酷的急转直下的情况有所准备。但是麦克林托克想必是最缺乏准备的了。在她的领域里,她不是一个新手,并且,尽管平时她已经历了许多的困难,但她还是习惯于在科学上取得成功。首先是,她习惯于受到同事们的尊敬和赞美。到一九五一年,她是遗传学领域的泰斗之一,处在像她那样地位的科学家是不希望自己的工作被人断然拒绝的。
  象麦克林托克那样对人的权利有着强烈信念的人是指望有人倾听的。从长远观点看来,这种信念对麦克林托克是极端有用的,因为它提供了她所需要的保护使其得以继续工作。但在短时间内,这种信念仅能加剧对她的打击。当时,她对这些都不屑一顾,不过同时她也承认,一九五一年的学术讨论会“确实打击了”她。“令我吃惊的是,我不能再与他们交往了。我受到了奚落。他们告诉我真的疯了。需要对这件事再次做出调整。”从长远的观点看来,她宣称,这件事使她受益匪浅,但是和她最接近的一些人感到这是一次要她个人付出高昂代价的再调整。“后来,有那么几年,我不能和任何人谈我的想法,也没有人请我参加学术讨论。”她回忆起一位著名的遗传学家、一位冷泉港的常客曾对她说:“我不想听你谈你正在做的事情。那可能很有趣,可是我知道那是一种发疯——或者是诸如此类的话。”有一些话更不礼貌。她复述了“一件可笑的轶事”:有一位著名的遗传学家称她“只是冷泉港闲置了多年的一只旧手提包。”朋友们把这件事告诉了她,以免她听到后感到突然。
  当然,并不是所有的同事都走散了。她有好朋友,有几个坚定的同盟者(伊夫林·威特金是不可动摇的),还有分散在各地的大量忠实的赞赏者。几个玉米遗传学家充分理解、赞赏她的工作,他们来找她谈话,交换技术信息,获得行情消息(或种子)。在这些人中间,重要的有罗亚尔·布林克和彼得·彼得森,他们本人的工作引人注目地将他们引向与麦克林托克相同的方向。一九五二年,布林克(与罗伯特·A·尼兰一起)发表了转座的证据,这一证据是通过对彼此相关的部位进行观察得出来的。一九五四年,布林克和P.C.巴克利能够证明他们独立地分离出来的一种控制因子是Ds-Ac体系的一个实例。一九五三年,彼得·彼得森分离出一种突变型,到一九六0年,他就能够证明这种突变型是麦克林托克在那时已详细说明过的另一调节和控制体系:Spm体系。确实,在接下去的二十多年时间里布林克和彼得森的工作重复了和证实了麦克林托克本人的许多发现。“我们是和谐的,因为我们研究的是(相同的)题目。”但是他们“处在思想的不同水平上——我们因此不能交流。”
  但是,即使她有这么一些朋友、同盟者、赞赏者,甚至同事,还是不能抵消压倒多数的同行对她的学说的抵制这个经历,如果说麦克林托克以前所遇到的是物质上的孤立的话——她单枪匹马地工作,得不到学生、博士后生,或者最接近的同事的帮助——那么她总可以与全国的遗传学家保持联系。诚然,她处于许多重要渠道的外围。但是,随着成功的增加和威望的提高,她比遗传学领域的其他妇女更靠近业务活动的中心。她经常参加聚会,不时收到讨论会的请帖,并且渐渐变得习惯于世界各地同事的来访。甚至在冷泉港,虽然她的同事们在不同的岗位上从事着不同问题的研究,他们之间的关系似乎仍然处得不太好,但她还是备受尊敬,她和几乎所有的同事的关系至少是和睦的。
  现在所有这一切看来都变了。在学术上和职业生涯里,麦克林托克是孤立的,但这种孤立使她的思想深化了,并随之出现了一个新的天地。在五十年代,她努力谈论自己的工作,但徒劳无功。于是,除了在华盛顿卡乃基学院的年鉴上发表年度报告外,她不再谈论,也不再发表文章了。
  她进一步退到自己的研究中去,越来越“感到自己”“未偏离目标”,她依靠这个来保护自己。但在同时,她越来越小心翼翼了,她怕遇到潜在的怀有敌意的听众,甚至不想接受冷若冰霜的同事们的来访。她的实验室仍然对那些真正想聆听或者只是想谈谈的任何人开放,不过在必要时,她也用总是那么犀利的言词来保护她自己。爱丁堡大学的一位动物遗传学家洛特.奥尔巴克,是那些想聆听的人中间的一个。她发现麦克林托克的耐心和清晰出人意外。她只花了一下午时间,就能把自己的工作解释得十分详尽,这不仅使奥尔巴克感到信服,而且给她留下了深刻的印象。回欧洲后,她热情地试图说服其他人也相信麦克林托克的工作(但结果未获成功)。奥尔巴克记得乔舒亚·莱德伯格访问麦克林托克实验室之后所作的评论:“天哪,那个女人不是疯子就是天才。”奥尔巴克说,麦克林托克在见面半小时之后就把莱德伯格和他的同事撵走了,“因为他们骄傲自大。这是她不能容忍的……。她觉得好像只身一人穿过了沙漠,没有一个人跟着她。”
  麦克林托克本人认为即使岁月艰难也应保持乐观。她意识到大多数遗传学家并不想知道在做些什么,“这一点也不使我烦心。”后来她说,实际上她开始感到“高兴”。“这是很幸运的,因为人们爱谈他们自己和他们的工作,而我有机会倾听。我听得非常仔细。”她认为值得在这上面花费时间的一个理由是,那些年来在遗传学中有那么多的进展。“我正在受教育,对我来说,这是一个不会后悔的机会。事实上,我认为这是一个巨大的机会,使我可以倾听别人的谈话而不是别人听我的。但看来这对我是很难的。”
  但是,尽管她从别人那里学到了新事物,尽管她从自己的工作中得到了快乐,但是冷泉港的气氛对她实在不很适宜,她得考虑要离开那里了。她不止一次写信给马库斯·罗兹,请他帮忙另找一个新职。后来,尽管她一直没有离开冷泉港,但是一直到今天,她没有在这个学院里再做过报告。
  她认为在其它地方事情看来会好办一些,乍看起来这种想法是没有充分根据的。冷泉港在这一时期的生物学史上有着比较特殊的地位。在五十年代,使得冷泉港脱颖而出的一些特征却有可能加宽了麦克林托克和她所在的科学团体中其他人之间存在着的鸿沟。要理解为什么很可能出现这种情况,我们得回答这样一个问题:麦克林托克和她的同事之间有什么地方不对头了。
  人们无法解释这个科学团体最初的反应,他们说:“嗯,她错了。”(她是“不可理解的”、“神秘的”、甚至是“发疯的”)。有些说法则比较巧妙,例如说,她“走到时代的前头去了。”但这种说法实际上比前面的那些说法好不了多少。这句活岂不是说麦克林托克是靠她的直觉侥幸碰上的吗?或是指其他人得花三十年时间来等待适当的证据呢?后来,由于转座广泛被人们所承认,才使我们有机会并且实际上讨论了这些问题。
  当我们说不“懂”某人的论点时,通常是指没有理解使得说话内容和谐一致的潜在的逻辑性。说某人说话难懂,就是把交流思想失败的责任推给了对方。假如多数或大多数有能力的听众都不懂时,我们是可以归咎于论文作者的。显然,虽然把过失推给了论文作者,但是我们也可以对大部分人的推测、经验和期望作出判断。一篇文章的晦涩难解,是一个互相关联的问题,甚至对于那些最有经验的读者也如此。因为它不单纯涉及说(或写)些什么,也涉及听(或读)起来怎么样,以这样的方式来看待问题,我们就能避免交流失败是谁之“咎”那种无聊的争论,诚然,我们普遍同意这样一个原则:当一位科学家有了新成果,他就有责任在他自己的专门知识同别人的专门知识之间所出现的鸿沟上架设桥梁。麦克林托克没有很有效地负起这个责任来。但问题是,她有这个可能吗?
也许,在一九五一年这是可能的。但是考虑到她最初的失败和随后在生物学方面发生的事件,麦克林托克与其同事们之间的裂隙很快就变得太大,我认为,变得难以弥合了。看来这似乎存在着两个隔阂,而且还不是互不关联的困难的根源:一个涉及她的发现的革命性的影响;另一个则与她的知识和领悟的特殊性质有关。
  关于科学论文有一种陈规陋习:论文的主张与已经被接受的信条越不一致,它所遇到的抵抗力就越大。(在这种情况下,实质上任何离奇的主张都是难以被理解的,甚至那些心怀诚意地来听取意见的人也如此。)麦克林托克在一九五一年的报告中所主张的与占统治地位的遗传学观点完全不符。最大的问题是,如果遗传因子受到涉及它们重排的调节和控制体系的支配的话,那么基因是稳定的、不变的遗传单位的概念指的又是什么呢?从中心法则到新达尔文主义理论的前提是,不管是怎么样的遗传变异都是随机的,麦克林托克的报告却说遗传变异是在生物体的控制之下的。这样的结论恰恰不符合标准的分析框架。
  但是,问题不仅在于思想本身是外来的,因而很难被大多数遗传学家所掌握,而且还在于麦克林托克所提出的这种证明,或者更确切说所形成的模式,同样也是难以被接受的。当麦克林托克最初在一九五一年冷泉港学术讨论会上提出她的工作时,她着手描述在六年多的时间里曾经生活和工作过的一个体系——她研究那种植物几乎有三十年了。她对玉米的了解,其熟悉和透彻的程度甚于任何一位读者。此外,当时她总是习惯于独立进行研究,对这个特殊体系所进行的六年研究工作更是与世隔绝的。的确,她几乎每日与威特金交谈,并定期与罗兹(以及斯蒂芬斯)通信,但是这种交流绝大部分是单向的。她单独地发展了她的思想,而没有不断地与同事们进行讨论以相互增进了解。一旦落实了细节、搞清楚了模式之后,她所面临的工作就是让其他人也了解它。要完成这一工作,她需要一种和她的读者一样的论述语言。
  科学家和科学的哲学家们倾向于认为“科学语言”在本质上是精确的,使用它的人必须理解彼此所讲的话的意义,即使他们不同意也罢。但是,事实上,科学语言并不像普遍相信的那样与普通的语言有所不同:它也常常不精确和模棱两可,因而很难被正确理解。此外,新理论(或论点)即使有的话,也很少通过条理清楚的归纳、演绎、核实(或证明其不存在)等方法建立起来,也很少以简单的方式受到辩护、否定或者被接受。实际上,科学家们将科学的方法论的规则与大量直觉、美学和哲学信奉的混合物结合起来。有时候,称为超理论或者超逻辑的思想组成部分,在新原理或新定律的发现上的重要作用是得到普遍承认的。(我们可以回想一下爱因斯坦的描述:“这些基本定律不是通过逻辑的方法得出的,它只通过直觉,并得到实验的有力支持。”但是,这些超逻辑的组成部分在说服力和接受方面听起的作用(使论点可信)讨论得较少,部分是因为它们不大明显。 论点的可靠性和有效性是由共同的实验方法所决定的,是由以共同的语言交流这些实验的广泛实践方法所决定的。这些方法很难确切的领会,这是因为它们是这样的普通,因而被认为是理所当然的。只有当我们摆脱了这一思想的影响时,只有当我们能够以共同的语言逐渐取得一致时,我们才能意识到不清晰的前提和虚构的实践这些缺陷,并增加相互的谅解。



  甚至那些非常易于提供确定数量的课题,论述也大量地取决于惯例和说明——这些惯例是多年来共同的实践和参加活动而得到的。因此,甚至理论物理学的一个论点——所有的科学中最数学化的科学——也取决于一个公式里所用术语意义的公有概念、取决于公式和它们所代表的过程的关系。当这样的共同“语言”不存在时,论点就不再有效,即使公式是无懈可击的也罢。
  新近出版的弗里曼·戴森的自传体回忆录特别阐明了这种不同的“语言”在物理学中所起的作用。戴森回忆说,他自己的地位是理查德·范曼(碧声注:一般译费曼)的卓越但又很难理解思想的“解释者”。他发现范曼不能和汉斯·贝蒂和其他大师们交流思想,就作出决定,他的工作“应该是懂得迪克(范曼)并用世界上其他的人所能懂得的语言解释他的思想。”显然,范曼试图自己解释他的简单但非正统的方法并没有成功,“没有人懂迪克所说的一个词。”而当戴森最后知道了范曼的论点的关键所在时,他就知道为什么会那样了。
  迪克的物理学这样难于被普通物理学家所掌握的原因,是他不利用公式……迪克只是写下他头脑里的解答而竟不写下公式。他掌握了事物发生方式的物理学图象,这图象直接提供解答,只用了很少的计算。毫不奇怪,那些终其生只是解公式的人就被他挫败了。他们的头脑是分析型的,而他的头脑是图解型的。我自  己的训练……是分析型。但当我听迪克讲课,凝视着他画在黑板上的奇怪的图表时,我逐渐地吸收了他的一些形象化的想象,开始熟悉他对宇宙的看法……(在一段时间之内,范曼的思想)缓慢地吸收到物理学的结构之中,因此,现在,在三十年之后,很难记得为什么在一开始我们会认为是那样的难以掌握。我非常幸  运地在一九四八年去康乃尔,那时这个思想才刚产生……我目睹了长达五年智力斗争的最后阶段。通过这场斗争,迪克奋力前进达到统一观点的目的。
  在比物理学更经不起定量检验和较多地依靠定性判断的领域,解释传统的份量相应就更大了。在这样的领域内,当实验和“语言”出现不一致的时候,解释——就象戴森所阐明的——是非常重要的。必须在根本不相同的实验和“语言”之间进行一些调节。但是由于同样的原因,在这些领域内,这样的调节工作可以说比依靠定量判断困难得多。也许科学领域间的最大不同,在于有效的交流所必须的各种实践。在理论物理学中,许多这样的实践,特别是文字和数学符号之间相互关系的许多实践,可以通过读和写获得,在其它领域,则要求物质本身更加有形的、积极的参加。细胞遗传学正是这样的一个领域。
  在细胞遗传学所进行的争论中应用了相互作用的定性和定量论据,定量分析依赖于大量仍然是定性的鉴定,特别在某一遗传交叉的结果可计数之前,需要鉴定特殊表型的和细胞学的特征。这两个鉴定过程需要大量经验,而这些经验是不参加实际观察的人所不易得到的。只有对眼睛进行大量的训练才能取得经验。麦克林托克的眼睛己训练得不同凡响。“看”,实际上就是她科学经历的核心。
  对于我们所有的人来说,我们的有关世界的概念取决于我们所看到的,而我们看到什么又取决于我们想些什么。我们知道得越多,我们看到的也越多。但是对于麦克林托克来说,这一认识和视觉之间的相关性似乎总是比大多数人更为密切。即使这二者之间没有区别,她也通过看去理解,通过理解去看。尤其可以证明的是她所讲的她是怎样最终看到脉孢菌的染色体的故事。她在显微镜下观察这一微小物体时失败了,但她并不甘心。她不断地挑选染色体进行观察。她走出实验室,坐在桉树下苦思冥想,在那里“做自己的工作”。当她觉得一切都就绪了,她又回到显微镜旁。现在染色体被看到了,不仅是她,而且,从此以后,也被其他人看到了。
  假如这是一个通过思考得到洞察力的故事的话,那么,它就更应该为人所熟悉了。它的真正力量在于作为一个眼光的故事,一个使得麦克林托克的工作如此富有特色而同时又如此难以用普通的语言予以表达的思想和眼睛之间连续镜头的故事。
  通过多年紧张而又系统的观察和解释(麦克林托克把它称为“把你所看见的综合起来”、,她已培养了理论上的想象力——一个高度清晰的细胞内部世界的影象。她观察玉米植物的生长,检查叶片上和籽粒上的模式,在显微镜下观察它们的染色体结构,她直接看到了这一井井有条的世界。这“自然之书”同时被身体的眼睛和思想的眼睛读到/麦克林托克在玉米籽粒上所看到的斑点是一种密码课本。因为她理解它们的遗传意义,所以她能够直接读到它。对麦克林托克来说,身体的眼睛就是思想的眼睛:普通的语言是不能表达这一读物的完全结构的。
  现在,既然有许多生物学家已下决心要了解麦克林托克的工作,人们就可以对什么是已存在的困难和怎样去克服它们作一番观察。这些科学家们一次又一次地把他们的“突破点”定于在实际的玉米籽粒上“看模式”的经验上。用一位生物学家的话来说,“一张单色的照片比她所有的论文加在一起更能说明问题”。
  伊夫林·威特金关于她怎样从麦克林托克的肩上向前看而加深了对基因理解的描述,就更说明问题了。在麦克林托克连续而清晰的指导之下,威特金通过观察材料,也学会了“实际看到基因的开和闭”。
  威特金可以说已学习了一种特殊的语言——在这种语言里,单词和可见的形态编织成为有意义的紧密结构。一旦知道了“语言”,威特金就可以说,据她所知麦克林托克所提出的论点是可信的,证据是严密的。但是对于那些受麦克林托克影响不大的人,它们是“不可理解的”。
  为了“看”麦克林托克之所“看”,威特金不得不学会了更多新“语言”,她不得不具有和麦克林托克同样的内在的想象力。从这个意义上来说,科学上的“看”与艺术上的“看”不同。基于这个认识,我们最公开的和最私下的看法是:科学的“看”,需要更多的交流,更多的实践,需要某种共同的意识。
  鲁道夫·安德姆在他的经典著作《艺术和可见的直觉》中,提醒我们说:通过人脑所有的有意识和无意识的力量,它接受、形成和解释外部世界的影象。而无意识的领域不经过知觉的反映,是永远不能成为我们的经验的。没有前者,就没有办法显示后者。不可避免地,“看”,需要一个主观的形式,一个想象的行动,一种注视的方法,在某种程度上它必须由某些个人的直觉来决定。其结论决不会是简单的、服从于“客观”判断的“事实”,但事实或图象依赖于产生它们的内在的想象力。在日常生活中,这些个人直觉很少出现差异,而需要别人合作的共同的想象力则常常出现差错。但科学和艺术同样对内在的主观有很高的要求:两者都是决定性地依赖内在想象力的,起了传递普通眼睛所看不见的东西的作用。
  从文字上和它所包含的意义两方面来看,在科学的创造力方面,想象力所起的作用,并不亚于其它的因素。杰拉尔德.霍尔顿,一位科学的想象力十分敏锐的观察家,曾经评论过想象力对进行创造性实验的两位特殊的科学家,罗伯特·米利肯和艾伯特.爱因斯坦的意义。按照霍尔顿的说法,如同圣托马斯看见六翼天使,琼·佩林看见原子一样,米利肯看见电子。霍尔顿引证了米利肯的研究风格的三个重要因素:
(1)他有用有创见的慧眼注视正在进行中的事物的能力;
  (2)他形象化的能力有助于下结论;
(3)此外,几乎是未承认过的而且当然是未经分析的事先设计好的有关电学的理论,使他睁开眼去注视、去说明。
  爱因斯坦的例子更为人所熟知,他是通过想象一位旅行者对一束光的视觉经验而走向相对论的。后来,他评论说:“在那些年月里,我有一种方向感,那种笔直地走到具体的事物的感觉。当然它是非常难以用言词表达的……但我经历过一种观察,一种使用视力的方法。”对于爱因斯坦来说,数学本身是“看得见”的。他写道:“几何涉及的对象,看来同感觉的直觉方式并无不同,那是能看到和触到的’。”霍尔顿评论说:“想象的对象对爱因斯坦来说是显然可相信的真实、可看到的材料,他能够自觉地、像做游戏似地那样复制和拼合,也许很像是玩拼板玩具游戏。”
  在霍尔顿所列举的例子里,就像戴森描述范曼一样,想象力的主观方面的重要性主要在于发现的过程。到处都需要核实。对麦克林托克所研究的特定证据的性质来说,发现和核实都同样地依靠“看”。从这个意义上来说,她的研究手段更接近艺术家:在这两个例子里,是否能够得到最终结果取决于观察者是否有可能具有相同的想象力。正是这感情上的相互交流和提供证据的需要,要求我们在一定的程度上具有内在的主观意识、共同的想象力,以及共同的语言。对于这些,麦克林托克却认为她不打算加以考虑。结果是:她的“自然之书”读物依然是她自己的。
  共同的想象力的前景在整个五十年代渐渐远去了。当麦克林托克自己的研究工作继续为她在四十年代形成的图画增添色彩时,在遗传学上到处所发生的事件却引导大多数生物学家走上一条截然不同的路。但这条分叉路是另外一个故事,讲述那个故事,需要我们注意那些新事件是什么和它们包含了什么。

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 楼主| 发表于 2005-11-1 10:53:55 | 只看该作者

《生命系统的确认》(3)— 系统如何永远保持最大适应度

(二)第十二章:情有独钟
如果说巴巴拉·麦克林托克的故事说明了科学也难免有错,但同时也是科学事业兴旺的见证。最后她被证明为正确的一事说明了科学的力量终究克服了它本身的近视;它提醒我们,科学的局限性并不总是增强科学本身的。它们特有的方法论迫使科学家们不断地遭遇到即使以最完美的理论也不能自圆其说的种种现象。从另一个角度来看——在特定阶段,偏见严重地妨碍着科学和自然沟通。但有些渠道依然敞开;通过这些渠道,自然找到了再表现本身的方法。
  麦克林托克对生物学贡献的故事还有较难理解的另一方面:在个人与自然的关系中,究竟是什么使科学家有远见卓识而最后发表了那么丰富的论著的呢?是什么使麦克林托克对遗传学的奥秘比她的同事们了解得更透彻更深入呢?
  麦克林托克的回答很简单。她一再告诫我们每一个人必须有时间去看、有耐性去“听材料对你说话”,敞开大门“让材料进来”,但最主要的是一个人必须对生物有特别的感情——“情有独钟”。
  他必须了解“生物如何生长;了解它的各部分;了解它什么时候会出毛病。(一个生物)不是一块塑料,在生长过程中,它不断地受环境的影响,不断地显示特征或受到伤残。你得意识到这一切……你得对植物了若指掌,如果发生了变化……你(能)一看植物立即知道伤害……擦伤、咬伤或风刮伤的由来”。你得对每一棵植物有一种钟情。
  “没有两棵植物是完全相同的,它们全然不同。重要的是你必须知道这些不同所在”,她解释说,“我从苗期就着眼观察一直不离开它。如果我不是自始至终地观察植物,我就不认为我真正知道了它们的历史。因此我对田里的每一棵植物都了解。我熟悉它们,我把了解它们当作最大的乐趣。”
  麦克林托克多年来悉心进行研究,使她有可能非常熟悉生物。这是她卓越的理解力颖悟的前提。“我曾研究了那么多的玉米植物,以致当我一看到那东西我就能立即对(它们)做出解释。”从文字和图形两方面,她“对生物的钟情”都扩展了她的想象力。与此同时,那种独钟之情支持了麦克林托克终身作单枪匹马的努力,由于那钟情,甚至她从事的职业对于她都是丰富多彩的,更不用说她得到人们亲切的安慰了。
  没有科学家方面深厚的感情上的投资,就不可能有真正的科学。正是这感情上的投资为持续的紧张、经常的劳累提供了推动力。爱因斯但写道,“…牛顿和开普勒急切地渴望了解这个世界所揭示的哪怕是最微不足道的道理,这就是他们能够长期孤独地去解决天体结构机理的原因吗?”而麦克林托克对生物的钟情不仅是渴望去掌握“世界所揭示的道理”,她渴望着从本质上通过推理站在远处去看这个世界。
  对麦克林托克来说,推理——至少按照这个同的惯例含义——是不足以说明生命形态的千变万化及其奥秘的。生物有其本身的生活和秩序,科学家们仅能了解一部分。我们不可能发明一种能具有和生物的巨大能力相类似的模式,这种能力使生物能做出种种适当的处理,以保证让自身能生存下去。相反地,“凡是你能想象得出的任何事情,你都能够发现。”与大自然的精巧相比较,我们的科学知识就相形见绌了。
  对麦克林托克来说,发现转座首先是找到了探索复杂的遗传结构的线索——将细胞质膜和DNA合并到一个单一的机构中的精妙指示器中去。正是这综合的机构(和谐得像管弦乐曲一样)使生物能够在许多方面以令人惊诧不已的方式应付本身不管是怎样的需要。这种令人惊诧的能力给予麦克林托克以巨大的喜悦。例如,她回忆起二次大战刚结束时对果蝇辐射效应的研究,“结果,经过恒量辐射能处理的果蝇比标准情况下的果蝇更为健壮。是这样,它们更加乱蹦乱跳,这是和早先设想的情况绝对相反的。我认为这是非常可笑的,我高兴极了。用DDT作实验,结果也相同。人们曾以为喷洒DDT可能立即杀死这些昆虫,但昆虫正开始对你加诸于它们的做法而蔑视你呢。”
  我们之所以惊诧是由于我们倾向于低估有生命生物的韧性。植物的适应能力特别不被理解。“动物能到处走动,但植物不得不待在原地用精巧的机制做同样的事。……植物是非常特别的。例如,你捏一下植物的叶子,就会引起电脉冲。你不可能碰了植物而不引起电脉冲……。毫无疑问,植物具有各种感受性。它们对周围环境做出大量反应。它们几乎能够做出你能想象到的所有事情。但由于它们固定在那里,任何在路上散步的人都把它们当做是一块看得到的塑料场地,(就好像)它们并不真活着似的”。
  一个细心的观察者会知道得更多。在任何时候,对任何植物,只要观察者有足够的耐性和兴趣,就能看到乍一看所忽视的无数生命的迹象。“夏天,当你在路上散步时,你会看到郁金香叶,如天气炎热,叶子自行转过去背向太阳。你可以看到什么地方太阳照射到了,什么地方没照射到……。(事实上)在叶子生长着的有限的地域内,它们大幅度地转动着。”这些生物“大大地出乎我们的意料之外。”
  对我们所有的人来说,首先正是学术上的需要和兴趣,才使得我们的能力不断增长。一个有明确目的的观察者所具备的才能,是一个漫不经心的旁观者永远想不到的。多年来,麦克林托克心中滋长着一种特殊的、和谐的理解能力,这提高了她的识别能力。直到最后,她所研究的目标客体凭其本身而成为主体。它们要求她关心它们,我们大部分人只有在人与人的关系中才经历过这种情况。对麦克林托克来说,“生物”一词是一种名词——它不光是一种植物或动物。(“生物的每一组成就像是每一其他部分的生物一样”)——而是一种有生命形式的名字、一种反客为主的名字。她毫不夸张地补充说:“每次在草地上散步时,我感到很抱歉,因为我知道小草正冲着我尖叫。”
  这也许略带诗意,但麦克林托克可不是一个诗人。她是一个科学家。那标志着她对有生命形式的根本秩序有坚定不移的信心。她使用了科学装置获得了秩序的入门。她使她的洞察力进入了共同的科学语言——即使是在这样做时需要改变那种语言也罢。现在,分子生物学家在DNA的结构和性质方面揭示了规则和令人惊诧之处。但那并不表明要打破(生命形式)的秩序,而只是表明面对大自然实际状况的千姿百态,我们的模式不相适应罢了。细胞,还有生物有它们 自己的结构,这一切并非随机的。
  总之,麦克林托克同其他自然科学家们所共同信奉的是:自然是有规律的,献身于这项工作就是阐明那些规律。此外,她还意识到:推理和实验虽然被称为是进行这一探索的主要方法,但却是不够的。在这里,再引用一次爱因斯坦的话:“……只有直觉,以和谐的理解力为依据,才能得出(这些规律);……日常的努力并非来自深思熟虑的打算和计划,而是直接来自内心。”
  对自然深切的敬畏,对已知的进行综合的能力——这些反映了与纯理性事业的形象,不同的科学的形象。然而这两种形象在整个历史中是共存的。我们熟悉神秘主义的形式(信奉经验的统一、自然的完整、自然规律的根本奥秘等)都在科学发现的进程中起了必要的作用。爱因斯坦管它叫做“对宇宙的虔诚”。而创造性洞察力的经验反过来又支持了这些信奉,并培育了科学方法有其局限性的这样一种意识和正确评价由其他途径得到知识的方法。麦克林托克对这些思想兼收并蓄,并无例外。但例外的是她表达的率直——她以其所掌握的、以其所说的。以其和我们已习惯的科学思想背道而驰的态度而自豪。在她的心目中,我们称之为科学的方法的本身不能给予我们以“真正的理解”。“科学方法为我们提供的关系是有用和正确的;在技术上是惊人的;然而它们还不是真理。”而且它决不是获得知识唯一的途径。
  麦克林托克坚定不移的信念是:除了科学上所采纳的常规方法之外,还有其他正确的方法可以认识。她从毕生的经验中得出:科学告诉我们的绝无仅有。她宁愿丢下一个玉米单颗籽粒的模式也不能弃置这些方法于不顾。或许正是由于麦克林托克坚守她本身的经验原则,才使她在异乎寻常的信念方面比大多数其他科学家更为开诚布公。相应地,她向其他人公开她非正统的观点,不管她是否同意他们。例如,她回忆说,在四十年代末,一位来自华盛顿卡乃基学院的物理学家迪克·罗伯茨在冷泉港作了一次题为超感官感觉的演讲。虽然当时她在城外,但当她听到她同事们抱有敌意的反应时,她被激怒了。“如果他们对这课题同我一样无知,他们就没有理由抱怨。”
  多年来,她对西方人所不习惯的学习方法保持着兴趣。她曾特别努力学习西藏佛教徒的知识:“他们的训练方法和结果使我吃惊,致使我相信我们是在用我们称之为科学的方法来束缚自己。”
  有两种西藏的专门知识使她特别感兴趣。一种是“奔跑喇嘛”的奔跑。据记载这些人连续奔跑数小时而毫无倦意。在她看来这种情形正同她幼时秘密练习作不费力的浮动一样。
  一些西藏人养成的调节体温的能力也同样给她留下了印象:“我们是科学家,我们对如何控制我们的体温根本一无所知。(可是)西藏人却学会了只穿一件小棉袈裟而活下去。在那里不管寒冬酷暑他们都外出,当他们要通过这一学业时,他们得进行某种测验。其中的一项是拿一条湿毯子盖在身上,在最冷的天气里用体温烘干它,他们居然把它烘干了。”
  他们是怎样能够干这些事情的呢?他们要获得这类“知识”需要干些什么呢?麦克林托克开始考虑周围的一些现象:“催眠也有一种很异乎寻常的潜能。”她开始相信不仅人的体温、而且人的循环以及许多一般认为是自发的人体生理活动过程,能在意志的影响之下进行。她相信催眠实验所表明的、被西藏人所实践的精神控制的潜能是一些能够学到的东西。“你能掌握它,它是能传授的。”她开始自学。远在“生物反馈”这个词发明之前,麦克林托克就实验用各种方法控制她自己的体温和血液流动,直到她取得某种感觉时为止。
  但是这些兴趣是一般人所不接受的。“当时我不能告诉别人,因为那是违反科学方法的……。在我们的医学生理学中,这一类的知识恰恰是我们所不碰的,(而它)与我们称之为唯一方法的知识全然不同。”我们贴上科学知识标签的是“一大堆不能相信的东西,你得到的是一大堆相互关系,但你却得不到真理……事物要比科学方法允许我们想象的不可思议得多。”
  我们自己的方法能告诉我们一些事情,但不能告诉我们另一些事情——例如,麦克林托克说,它不能告诉“那种使我有可能用未知的方法做出创造的事情。为什么你会知道?为什么你如此肯定的某些事情而你却不能告人?你不以自负的方式予以肯定……你以我称之为完全固有的方式予以肯定……你要做的是将方法纳入它们的框框。无论何处进入你的框框以后,你得将它纳入它们的框框。这样,在你了解之后,你得用所谓“科学方法”将它纳入它们的框框。哦,(问题在于)你是怎样了解它的?我认为西藏人懂得这个“你是怎样了解它的”。
  麦克林托克不是唯一指望以东方纠正西方科学局限性的科学家。她所评论的她自己和她研究的现象之间的关系,特别使人想起许多物理学家从发现原子物理学所汲取的教训。例如,欧文·施勒丁盖尔写道:“…我们的科学——希腊科学——是基于客观上的……但是我相信,正是在这一点上我们现在的思想方法需要修正,或许要从东方思想中输一些血。”“量子力学之父”尼尔斯·波耳在这个问题上甚至更为率直。他写道:“为了得出一个类似于原子理论的教训,……当我们试图在生存的大戏剧里,把我们既是观众又是演员的地位协调一下,(一定要转向)那种思想家,如佛陀和老子,曾经遇到过的认识论的问题。罗伯特·奥本海默持有相似的观点:“关于人的认识总的意见……那已由原子物理学的发现所说明。在性质上它们并非全部不熟悉的,并非全部闻所未闻的,或者是新的。”他又写道,“即使在我们的文化中,他们也有历史的地位。在佛教和印度教思想里更处于值得重视和中心的位置”。确实,在过去十年里,由于大量的通俗报道的问世,现代物理学和东方思想间的一致之处看来已很平常了。但在生物学家中间,这些兴趣并不普遍。麦克林托克正确地认为他们和她自己都有点古怪。在这方面和其他方面一样,她以与众不同而感到自豪。她以被人称为一个“神秘者”而感到骄傲。



  首先,作为一个科学家,她为她有能力在她的工作中能吸收这些另外的方法而自豪。对她来说,正是这种自豪使科学的生命如此的深感满意——有时甚至是入迷。“什么是入迷?我不知道,但我喜欢它,我就入了迷。非常入迷。”
  莫名其妙地,连她自己也不知道,她常对独特的事物具有一种“非常强烈的感情”。“说到底,每样事物都是一体的。你不能在事物间划一条界线。我们(通常)所做的只是将它们细分罢了。但那并不是现实的情况。我们的教育制度充满了人为的划分,不应让其长此存在。我认为诗人可能——虽然我不读诗——对此有些了解。”对艺术家和科学家两者来说,最终的说明工作是:人们应对看到的东西“赋予灵魂”,认为那属于它们生命所有。人们是通过鉴定来学习的。
  关于这方面已写得很多了。但菲利斯·格里纳克,一位终生献身于艺术创造原动力研究的精神分析学家,他的评论特别接近于我们在此涉及的问题的关键。在克里纳克看来,巨大的才能或天才之花的必要条件是:在幼儿中发展她称之为“对世界的强烈爱好。”虽然克里纳克相信一种特殊范围和强度的神经反应可能是潜在的艺术家与生俱来的,她也认为在适当的环境下,这种特殊的敏感推进了一种同自然的早期关系。那好像实际上可能替代了较为老一套对孩子个人的亲密关系。自然的形式和对象提供了克里纳克称之为“集体挑选”,把孩子拉到“集体的强烈爱好”中去。
  克里纳克的观察原是打算描述年轻的艺术家的童年。而这些观察可能恰恰描述了麦克林托克的青少年时代。据她自己说,甚至当她还是一个小女孩时,在她的个人关系中,她也没有感到需要任何人有感情上的亲密。自然世界为她提供了克里纳克艺术家的“集体挑选”,这成了她智力和感情上活力的主要中心。通过阅读自然教课书,麦克林托克获得了其他人从个人的亲密交往中所得到的某种了解和满足。总之,她“对生物的钟情”是她创造力的主要源泉。这既推动了她,又因她进行深入联系而推动了所有的生物形式——关于细胞、关于生物体、关于生态系。
  麦克林托克的信念是:她并不认为事物是完整的,科学给予我们的至多只是自然的片段,而较经常的则是几小片自然。正像掷硬币,只能看到其中的一面一样。按照麦克林托克的观点,过分局限于依赖科学方法论,总是会把我们引入困境,我们把环境可怕地糟蹋了,我们还自以为是对的,因为我们在利用科学的技术。之后技术就会变成工艺。而工艺正在一耳光将我们打回头,因为我们统盘思考到得出结论。我们做出了我们无权做出的假定。从全部事物实际上如何运行这一点出发,我们就会懂得它的部分是如何运行的……我们甚至不调查,甚至不看看其余的部分是如何进行的。所有这些另外的事物都正在发生之中,但我们却视而不见。
  她引述了洛夫运河的悲剧作为一个例子,阿迪朗达克湖的酸化作为另一个例子。“我们没有通盘思考到得出结论……如果你乘火车去纽黑文……而风向东南,你会发现纽约的烟雾正吹向纽黑文……我们就是没有通盘思考到得出结论,而只是想把它推出去……工艺是好的,但是科学家们和工程师只是部分地思考问题。他们解决了某些方面,但并没有全盘解决,结果是,问题用一个响亮的耳光把我们打回头。
  巴巴拉·麦克林托克属于科学家中罕见的那种类型。根据现代生物学实验室现状和趋向的短期观点来看,她的实验室属于可能被淘汰的那一类。最近,在哈佛大学生物系作了公开演讲后,麦克林托克非正式地会见了一群研究生和博士后生。他们遵从她的告诫“化时间去看”,但他们也遇到了困难。他们哪里有时间去看去想呢?他们争辩说分子生物学的新工艺学是自我推进的,它并没有为他们留下时间,总是有下一次实验、下一项顺序要做。流行的研究步子看来已排除了这样一种沉思姿态。麦克林托克对他们表示同情,但是她在谈话中提醒他们,“隐藏着的复杂性”继续在貌似最简单的体系中潜伏着。她本人是走运的,她以落后的工艺研究一种缓慢生长的生物。即使在旧时玉米也不得人心,因为你永远不可能在一年之中收获两次以上。但是过了一阵子,她发现象玉米这样生长缓慢的植物,一年二熟也太快了。如果她真要分析所看到的一切,一熟就够她全力去处理的了。
  当然,总是有一些生物学家能够证明是这种“对生物的钟情”使麦克林托克能如此多产——无论在科学方面还是在个人方面——但是他们中间的一些人要这样做的困难似乎以指数幂增长。一位麦克林托克同时代的人说,麦克林托克自己也进行过这样的研究,“如果你真正想懂得肿瘤,你就得成为一个肿瘤,”她甚至说,“在科学中到处在谈论着成功者、专利权、压力、钱、缺钱、剧烈的竞争、命运,事物是这样的相同,我不复知道我究竟可以被列为一个现代科学家还是一种濒临灭绝的野生动物。”
  麦克林托克具有较为长远的眼光。她自信自然是站在像她本人那样的科学家一边的。证据是,她所指出的生物学革命现已发生。按照她的观点,传统的科学未能阐明的不仅是你“怎样”知道、还有你知道了“什么”。看来麦克林托克已进一步证实了有必要以她自己的,以及其他人的发现来扩展我们的科学概念。生物学的“分子”革命是由经典物理学为代表的科学的胜利。现在看来必须采取下一步是由自然科学家来探讨的再结合——这种探讨不是把诱导性的问题强加于自然,而是耐心地研究千变万化的生物。遗传的不稳定性和复杂性的发现,迫使我们承认细胞作用完美的一体化——而那种一体化是“我们的旧式思想所难以置信的”正像麦克林托克所看到的那样,我们正处在一场大革命之中,这场革命“将重新组织我们看待事物的方法,我们进行研究的方法”。她进一步说:“我不能等待了。因为我认为它将是不可思议的,全然是不可思议的。我们对事物的相互关系将会有一个全新的认识。”

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发表于 2005-11-3 09:55:32 | 只看该作者

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