基因概念的语义变迁探析(4)

　　有的人提出，用其他的概念来取代基因的概念。例如，用基因组的概念代替基因。但是，这种整体主义的探讨方式只能起到一种思辨的意义，对于遗传学具体的实验研究并没有实际的指导意义。因为，无论我们如何的谈论基因组的概念，都无法避免我们对基因具体组成、结构和功能的分析研究。还有一些生物学家提出其他一些新的概念。例如，布罗希（J. Brosius） 和古尔德（S. J. Gould） 提出一个新的单位---纽恩（nuon） ,用它来代表任何具有结构或功能的DNA片段。同样，这些概念都无法替代基因在遗传学中的作用。
　　
　　一个科学概念之所以有价值，是因为它有助于具体的研究。虽然，约翰逊提出基因概念的时候，并不承认基因的物质性。但是，他将基因作为一种计算或统计的单位，满足了表明遗传单位技术术语的要求。因此，基因一词通过常规化的过程很快地成为遗传学范式的基本要素。之后，随着人们对基因结构和功能的认识，基因的概念不断地得到丰富，也不断地受到挑战。但是，无论怎样，基因作为遗传学范式的基本要素，一直在被使用，也丝毫没有被摒弃的迹象。事实上，到目 前为止，我们 并不能根 据DNA的序列确定其编码序列。再者，如上文所言，编码的序列也不是单一的，固定的。因此，我们还是只能由编码序列表达的产物来确定编码的序列。换句话说，不是通过基因来确定产物，而是通过产物来认定基因。这一点就很类似于摩尔根在1993年，接受诺贝尔奖时所说的：“在遗传学家当中，对基因是什么---它们是真实的还是纯粹虚构的---并无统一的意见，因为在遗传实验的水平上，不管基因是假想的单位，还是一种物质颗粒，并不会造成最轻微的差异。”[7]
　　
　　也就是说，基因的概念由最初的理论构建又重新回到了最初的理论构建。然而，无论如何，基因概念都经历其自身的发展与进步。我们认为，这种发展和进步与基因概念解释语境的变化是无法分离的。
　　
　　三 基因概念解释语境的变迁
　　
　　纵观生物学历史的发展，生物学解释模式的多样性是其学科进步的一个重要因素。如果按照解释类型的划分，生物学中有适应解释、发生学解释、目的论解释或功能解释、因果解释等。[8]其中，适应解释是进化生物学家持有的模式。它关注个体性状与适应性的问题。如索伯所说：“适应解释首先而且更重要的是一种研究纲领。适应主义的纲领应做如下理解： 大多数种群中的大多数性状都可以通过一个在其中仅考虑选择因素而其他非选择因素被忽略的模型而得到解释。”[9]发生学解释又被称为历史解释。它通过对特定历史事件的具体分析，来论证特定的生物学理论。这种解释模式往往处于古生物学的研究传统中。目的论解释或功能解释是以整体论的思维特征为基础，通过对生命现象不同层次的分析，实现对生物体整体特征的解释。它属于生物学中博物学的研究传统。因果解释的模式强调因果决定的演绎特征，它关注于不同层次理论间的逻辑演绎，认为解释就是从解释项中合规律地导出被解释项的一种逻辑关系。它是分子生物学的一种研究传统。
　　
　　不难看出，不同的生物学解释模式是由研究者的专业领域以及其所处的社会背景、历史背景、理论背景等因素限制的。生物学解释模式的多样性本质上是由生物学解释语境的多样性决定的。每一种解释模式都是在其特定的解释语境下，对其理论的语境性分析。同样，基因概念的发展也离不开其解释能力的进步。而这种解释能力的进步正是建立在其解释语境的变迁之上。
　　
　　孟德尔通过豌豆杂交实验，实现了基因概念语境的确立。这个实验的成功主要在于其精密的实验设计以及复杂的统计学定量分析。虽然，直到20世纪后，孟德尔遗传定律才被重新发现。但是，这种科学的实验方法却开创了生物学研究转变的先河。在近代第一次科学革命时期，科学的方法进入了科学家以及哲学家的视野。同时，化学和物理的方法进入生物学实验的研究中，奠定了在这一阶段中，基因理论分析的语境基础。例如，缪勒（H. J. Muller） 通过使用X射线对果蝇的照射发现了突变的性质。格里菲斯（F. Griffith）、艾弗里（O. Avery） 等通过肺炎双球菌的体内、体外转化实验确定了核酸为遗传的物质基础。在这一阶段中，物理、化学的方法在生物学中的使用引发了生物学解释的突破。人们对基因的解释由最初归纳分析的模式进入了物理化学分析的解释模式。因此，当时的生物学家大多数都持有一种强烈的信念： 只要将物理和化学的方法应用于最简单的生物体上，生命的原理就能得到解释。在当时，分子生物学也被定义为综合应用物理学、化学和遗传学研究生命过程的科学。[10]然而，由于当时认识水平的限制，人们对基因的解释并没有真正进入分子水平的因果解释模式。
　　
　　孟德尔遗传因子的确立拉开了基因理论分析模式解释的序幕。但是，直到DNA双螺旋结构的确立才开启了基因理论分子水平因果解释模式的新时代。DNA双螺旋结构的确立不但符合之前所有解释对基因的描述，成功的承袭了对基因已有的解释，同时还打开了生物学解释领域一扇新的大门。DNA双螺旋结构确立之后，克里克在1958年提出了分子生物学的理论基础---中心法则。之后，生物学家用A、T、C、G四个字母表示DNA链上的四种碱基。并且，在任意一段双链DNA上都满足A + T = C +G,A = T、G = C.四种碱基可以以任意的序列排列。碱基排列的多样性以及特异性决定生物体性状的多样性和特异性。与此同时，“遗传密码”的概念自然地被引入。每三个连续的核苷酸组成一个三联体，对应于蛋白质的一个氨基酸。并且，所有的生物都遵循同一套遗传密码。所有的这一切都为形式化的逻辑体系在基因研究中的成功引入奠定了基础。形式化逻辑体系在基因研究中的确立就使得生物学家可以通过对符号形式的分析研究解释微观的生命现象。DNA芯片、PCR技术、生物信息学等基因技术与理论都是在这种形式化逻辑体系的基础上存在和发展的。在这一阶段中，生物学家对基因的研究虽然早已进入了复杂性的阶段，对任意基因的研究都必须采用综合的手段。但是，还原主义的解释模式依然是这一阶段研究的基础。物理、化学的层次依旧被认为是解释的起点。
　　
　　随着人们认识水平的进步，人们对基因结构和功能的认识也越来越透彻。如，跳跃基因、断裂基因、重叠基因、垃圾DNA、蛋白质修饰……一系列的新发现。这早已使得基因与性状之间不再是一对一的关系，DNA片段与DNA片段之间不再是独立的关系……随着对基因研究内容的深入和研究范围的扩大，之前实验室的研究模式已经被如今大规模集约型的研究模式所替代。很多时候出现的都是多个实验团队之间合作的模式。此时，人们不仅提出了“基因组”的概念，甚至还提出了“后基因组时代”的概念。“‘后基因组时’代并不意味着人们已经知道了所有生物种类的基因组序列，而是说应该在测定基因组序列‘后’开展研究。”[11]在这一阶段中，生物学家对基因的研究已经从局部观发展到了整体观，由之前的逻辑演绎的线性思维发展到系统论的复杂性思维，从之前的注重还原分析的方法发展到分析综合相结合的方法。
　　
　　综上所述，对基因的研究经历了归纳分析、化学分析、分子水平的解释模式、形式化的逻辑分析、分析与综合相结合的方法等阶段。通过分析，我们可以发现，在每一阶段中，生物学家对基因的研究都是在其特定解释范围的平台上展开的。特定解释范围的解释平台就构成了基因分析的解释语境。正是这种特定的解释语境规定着生物学家对基因的解释与描述。也正是在这种特定解释语境的变迁中实现了基因概念的发展。
　　
　　【参 考 文 献】
　　
　　[1]迈 尔。生物学思想发展的历史[M].涂长晟，等译。成都： 四川教育出版社，2010:28.
　　[2]陈嘉映。回应成素梅和郁振华[J].哲学分析，2012（4） :31.
　　[3]王天恩。日常概念、哲学概念和科学概念[J].江西社会科学，1992（3） :48.
　　[4]亨斯·斯多倍。[M].赵寿元，译。上海： 上海科学技术出版社，1981:31 - 32.
　　[5]亚里士多德。物理学[M].北京： 商务印书馆，1982:65.
　　[6]Crick F. Of Molecules and Men[M]. Seattle:University ofWashington Press,1966:12.
　　[7]方舟子。寻找生命的逻辑： 生物学观念的发展[M].上海： 上海交通大学出版社，2007:6.
　　[8]李金辉。生物学解释模式的语境分析[J].自然辩证法通讯，2010（3） :11.
　　[9]Sober E. Philosophy of Biology[M]. Boulder:WestviewPress,1993:122.
　　[10]霍格兰。探索DNA的奥秘[M].彭秀玲，译。上海： 上海翻译出版社，1986:34.
　　[11]吴家睿。后基因组时代的思考[M].上海： 上海科学技术出版社，2007:96.