导读
当今的生命科学存在着一定程度的内卷化现象，需要给予破解。首先，大多数研究者在还原论的指导下碎片化地看待生命，并认为生物学过程是按照决定论的方式运行；为此，我们需要重塑科学观和审美观。其次，实验生物学方法注重专业化“流量”和实验的圆满程度；为此，我们需要留出理论和想象的空间。再次，研究人员目前处于了强烈的功利主义之影响下；为此，我们需要让科学精神摆脱功利之束缚。
“内卷”(Involution)是近两年流行的一个热词。该词与“进化”(Evolution)可以说正好相反：“进化”意味着系统是开放的，目标是外向的，能够不断地演化出新的形态，而“内卷”则指系统是封闭的，目标是内敛的，发展到一定程度后便停滞不前。上海交通大学李侠教授是这样解释的：“内卷化是一种规则范式在穷尽其生产力功能之后所呈现出的一种无差别吞噬或者沉没效应。在原有的范式下，规则已经率先内卷化，变得无比细致与繁琐”。笔者认为，当前的生命科学也存在着一定程度的内卷现象，需要给予破解。1 基于还原论的生命科学思维之内卷与破局
还原论是现代生命科学形成与发展之最重要的理论基础。DNA双螺旋的发现者克里克(Crick,F)就是这样认为的：“现代生物学研究的最终目标是用物理学和化学解释全部生物学现象”。美国著名肿瘤生物学家温伯格(Weinberg,R)对此有过一个很好的总结：“在20世纪，生物学从传统的描述性科学转变成为一门假设驱动的实验科学。与此紧密联系的是还原论占据了统治地位，即对复杂生命系统的理解可以通过将其拆解为组成的零部件并逐个地拿出来进行研究”。1.1 内卷：“盲人摸象”的碎片化生命观
在还原论指导下，研究者通常把揭示构成生物“机器”的分子零部件之作用机制视为其研究的主要目标。研究者那种研究蛋白质等生物大分子三维结构的热情正是这种研究策略的突出体现，即从原子水平去解释生物大分子的空间结构及其功能，进而去发现生物体内精确的分子作用机制。需要指出的是，当今这种对“机制”的追求并不局限于分子生物学等微观生物学科，而是贯穿于整个生命科学领域。例如，在国家自然科学基金委员会(以下简称基金委)生命科学部公布的“十三五”15个优先发展领域的标题中，出现“机制”一词的标题有9个，其中就包括了“物种演化的分子机制”和“农业生物抗病虫机制”等；而剩余6个没有出现“机制”一词的标题基本上也还是与“机制”有关，如“重要性状的遗传规律解析”、“神经环路的形成及功能调控”。如果说这种追求“机制”的还原论思维模式在20世纪中叶对现代生命科学的诞生和发展起到了重要的推动作用，那么今天则进入了一个“内卷”的状态。首先是碎片化看待生命。在分子生物学发展初期，由于研究手段的局限，研究者只能把生命这架复杂的“机器”拆解为组成的零部件，按照单个基因或蛋白质的方式逐个地进行研究；与此配套的是碎片化生命观，即生物体的功能或活动通常可以从单个生物大分子的结构和性质得以解释，“一个基因一种疾病”的观点成为了“时尚”。但是，在人类基因组计划的推动下，生命科学进入了“后基因组时代”，这种碎片化生命观显然就“不合时宜”了。英国《自然》杂志曾经在一篇社论中明确指出：“分子生物学是自身成功的牺牲品。似乎在一夜之间就从一个基因、一个蛋白质、一个分子、一次研究一个，转变为所有基因、所有蛋白质、所有分子、一次研究所有。一切都按组学的规模进行”。这种转变不仅仅是研究对象的数量增加，更重要的是对生命的认知从简单性思维转变为复杂性思维。不久前，肿瘤生物学家温伯格在总结40年肿瘤生物学研究的文章中这样写道：“从事肿瘤研究的科学家见证了这个时期的疯狂转变：从最初面对无数难以理解的病理现象的困惑，到树立了还原论必胜的信念，最近几年再回到重新面对肿瘤这个疾病无尽的复杂性”。1.2 内卷：困在决定论框架里的因果推断
追求“机制”的还原论思维模式的第二个重要特点是认为生命这部“机器”是按照决定论的方式运行，正如奥地利物理学家薛定谔(Schr?dinger,E)在其年发表的《生命是什么》一书中所提出的：生命体内部发生的事件必须遵循严格的物理学定律。对决定论指导下的研究者而言，生物体内一切活动或过程的发生发展都有着确定的因果关系；而生命科学研究的主要任务就是去揭示这种因果关系。但事实并非决定论者所想的那样，大多数生命科学研究实验所发现的因果关系实际上只是事件发生的“充分条件”，并非事件发生的“必要条件”，更不是满足让一个真正的决定论事件发生所需要的“充分必要条件”。例如，通过实验把一个肿瘤里的基因A敲除，该肿瘤就停止生长，基因A的缺失就是该肿瘤停止生长的充分条件；但基因A并非控制该肿瘤生长的唯一基因，因此它的缺失不是该肿瘤停止生长的必要条件。打一个比方，用若干条木片构成一个盛水的木桶，如果其中一条木片坏了，水就漏出来了，这个坏木片就是木桶漏水的充分条件；但不是必要条件，因为如果该木片没有坏而是另一木片坏了，木桶依然漏水。然而，在当今的生命科学领域，研究者往往把其实验中的个别生物因子视为相应的生物学事件之“充分必要条件”，二者的关系就被刻画为决定论的。决定论者还面临一个更大的挑战：生物体本身并非一个确定论系统，体内的各种生命活动都充斥着被称为生物学噪音(biologicalnoise)的随机扰动，如基因转录过程中启动子被激活和灭活时间响应的快慢差异，或者蛋白质合成反应和降解反应速率的随机差异等。越来越多的研究表明，生物体中的噪音并不是简单的随机扰动，它们在生命活动中常常扮演着重要的角色，如不久前的一项研究工作表明，在小鼠骨髓调控血细胞发育的过程中，转录因子的基因表达噪音能够影响这些细胞的命运。还有重要的一点不能忘记：生物体是一个紧密依存于外部环境的开放系统，而外部环境的不确定性也导致了生物体的生存和演化表现出明显的偶然性特征。1.3 破局：系统论思维与开放的心态
要想打破这种生命科学碎片化和确定论之内卷，首先需要重塑我们的科学观，从还原论思维转换为系统论思维，从复杂系统的角度认识和研究生命。这不是简单地从技术层面进行调整，而是要从根本上进行科学研究范式的变革。基金委李静海主任在年发表的题为“抓住机遇推进基础研究高质量发展”文章中明确指出：“传统的科学研究在激烈竞争中获得发展的机会将越来越少，只有主动适应范式变革才能占据更多发展先机。比如：人们期望通过越来越深入了解一个现象的所有细节来解决问题，但其实不然。新范式下除继续深入了解细节外，还必须进一步认识这些细节如何相互作用及其与整体行为的关系，并转载请注明：http://www.baoshijiec.com/yljg/13417.html
