“盲人摸象”对生物科学研究的现实意义与启示

耿士忠， 蒋越星， 张顺仓, 潘志明

(扬州大学 生物科学与技术学院, 扬州 225009)

1 “盲人摸象”对生物学研究的哲学意义

辩证法认为，世界上一切事物都处在永不停息的运动变化和发展的过程中，整个世界就是一个无限变化和永恒发展着的物质世界。马克思主义哲学告诉我们，由于事物总是在不断地发展，同样科学作为“事物”之一，处于发展之中，并非永恒不变，因此从发展的角度看，科学只是反映当代的认知，是科学的，但是没有全面反映事物内在的运行规律(事理)，所以科学从发展的角度看也是“不科学”。我们所发表研究内容，局限于现有的仪器设备和试剂，不能反映“事理”的真相，只是对“事理”的近似，甚至与“事理”完全相反，将来随着科学技术不断地进步，肯定会有人对所研究的“事理”作出更准确的解释，该研究成果更加无限接近于“事理”的真相[1]。

“事理”的真相其实是研究内容的综合体[2]，如“盲人摸象”寓言中每个盲人对大象观察的综合。其实每个盲人对所摸“大象”的描述都是对的，但他们的结论又都是错的，因为他们所摸的“大象”只是“大象”的一部分，是片面的，而全面的“大象”则是所有盲人所摸的大象的综合体。该寓言故事告诉我们，生物学研究只是对于“整体”的重新认识，随着研究的深入，“整体”的面貌逐渐明朗。“整体”的判断正确与否，在于“盲人摸象”的实际角度与实践程度。 因此，对于科学研究者，应该对前人的研究结果持怀疑的态度。

2 “盲人摸象”对生物科学研究的实践意义

生物科学研究其实就是“盲人摸象”。科学研究的内容其实就是故事中的“大象”，科学工作者就是探知“事理”真相的“盲人”。在我们看到“大象”的真实面目之前，我们都是“盲人”。因为我们都不能直接看到内在的反应，未知“事理”真相，“盲人”只是对“大象”的某一方面，通过局部反应，甚至某一点推断可能的全貌，中间的过程因无法看到而忽略，所以不是全局进行摸索研究，得到的结论只是针对所接触的内容，因此是片面的，不是“大象”真实面目[3-4]。“盲人摸象”对生物科学研究是有以下的实践意义。

第一，对认识论的指导。从研究内容的全面性来看，其正确与否，就类似于大象本身，不可一蹴而就。对“大象”的认识，在于对“片面”的研究，并将这些“片面”加以归纳与总结。“盲人”们将所触摸“大象”的形象进行拼接就能获得“大象”的总体形象，也就无限接近“大象”的真实面目。从认识论的角度看，这就是由肯定到否定，再到肯定的科学认识，从而得到认识方面的升华。

第二，对方法论的启发。科学的“事理”与技术密不可分的，科学真相依赖技术的进步，技术的进步能够帮助科学研究更加接近真相。当前的科学受到现有的仪器设备和技术等限制，不能观察到各物质之间的直接相互作用的规律，而是通过间接效应进行推断的，所以我们只能说当前的科学无限接近真相。例如，在日常实践中，尽管通过衍射技术显示蛋白质和DNA晶体结构，这些结果只是在体外人为环境下的研究结果，并不是在体内环境中直接结果的“真相”。又如，光学显微镜和电子显微镜拓展了我们对于微生物的视野，望远镜拓宽了我们观察野生动物的视角, 所以我们有理由怀疑前人的研究结果，因为前人所使用的技术相对于当代而言是落后的。再如19世纪中期爱因斯坦推断出引力波的存在，但在当时没有仪器设备能够直接检测到引力波的存在，所以引力波存在一直倍受质疑，不敢肯定，直至21世纪技术进步后才检测到引力波存在[5-6]。

第三，对本体论的启发。科学不是关于真理的，而是关于怀疑的，不是关于确定性的，而是关于不确定性的。科学基于“怀疑”的逻辑前提之上，它一直都不是一成不变的真理，“不确定性”是它的根本属性。如哥白尼“日心说”，哥白尼一直怀疑传统的“地心说”，通过他自己的观察提出“日心说”而获得伟大的成就。科学研究是通过假说与验证来实现的。“假说性”研究，该研究的假说是第一次被提出，如爱因斯坦的相对论。而“验证性”研究，我们绝大多数从事的研究则是“验证性”研究，它有多种形式，有完全相同的、重复性研究，主要验证在不同时间地点等条件的基础上有无实验误差及差错存在；也有拓宽性“验证性”研究[4]，如由于生物多样性，科学研究也需要在其他物种上佐证其普遍性意义。科学研究建立在证据的支撑下，证据能够显示“事理”。证据还可以进一步细分，分为正面证据、反面证据、直接证据和见解证据等。对于证据而言，逻辑是它的核心，观察是它的源头。观察从层次上看，又有宏观与微观之分。细菌基因缺失后，可以研究:1)基因缺失菌对宿主动物的影响；2)基因缺失菌对宿主细胞的影响；3)基因表达的蛋白对宿主动物的影响；4)基因表达的蛋白对宿主细胞的影响；5)基因表达的蛋白对细胞信号通路的影响；6)基因表达的蛋白与互作蛋白的相互作用；7)运用高科技仪器，蛋白与蛋白之间晶体结构相互作用等。效应分直接效应和间接效应。我们很难通过研究获得“直接效应”，往往只能通过“间接效应”来推断。所以，研究往往先是获得“间接效应”，再通慢慢地缩小范围而获得“直接效应”。

3 “盲人摸象”对生物科学研究的启示

首先，科学家进行科学研究与“盲人摸象”一样，“盲人摸象”其实是盲人研究大象，生命科学研究研究生命，他们都对研究对象不了解。从事生命科学研究与“盲人摸象”有异曲同工之处，其本质都是探究未知事物的真谛，由“部分”的认识，升华为“整体”的认识。因此，由于我们对“大象”的认识带有局限性，它启示我们，生物学研究并非绝对，其中有着许多看似“全面”但却是“片面”的研究。如孟德尔遗传定律的发现，由于当时的科学界缺乏理解孟德尔定律的思想基础。基于那个时代的科学思想还没有包含孟德尔论文所提出的命题：遗传的不是个体的全貌，而是性状。孟德尔论文的表达方式是全新的，他把生物学和统计学、数学结合了起来，使得同时代的博物学家很难理解论文的真正含义。尽管孟德尔遗传定律描述是正确的，但他所描述的不是人们脑海中所固定 “大象”形象，他的研究成果当时仍不被接受[7]。

其次，要坚持自己的发现。生命规律没有揭开之前，即没有正确答案之前，所有的发现都有可能是正确的。即使是错误的，由于认识的局限，在当时也是正确的。认识的正确与否，在于对于“整体”的把握。牛顿说过，他是站在巨人的肩膀上的人。巨人是谁？就是那些现在认为是“错误”的人，没有“错误”的铺垫，就没有“正确”的发现。即使牛顿的发现，也不是完全符合自然规律的，也是需要修正的。

最后，要归纳和总结不同发现之间的差别，辨别真伪。大家都在科学研究中“盲人摸象”，有正确的，也有错误的，只有及时地归纳和总结前人的研究，并加以验证，在前人的研究基础上，向前发展，才有可能更接近真相。

4 生命科学的研究方法

在生物科学的研究过程中，对于学生科研能力的熏陶，不在于操作层面，而是思想层面。应该努力塑造他们“盲人摸象”般的辩证思维能力，把学生培养成一个思想家(发现问题)、辩证家(辩证地证明问题)和剧作家(写小说般构建论文)。因此生物科学研究需要依赖“遗传”和“变异”[8-10]。

首先，它是“进化论”的基石。生命活动依赖遗传和变异，遗传变异是生命的基本特征之一。达尔文的进化论就是关于物种的遗传变异，同样在生命科学研究中，我们也要秉持“遗传”和“变异”的态度。在生命活动中，遗传就是继承，继承祖先的遗传物质DNA, 变异就是在祖先的遗传物质DNA的基础上适当地改变某些碱基，更好地适应自然环境。

其次，它为理论的研究提供了方法。生命科学研究依赖“遗传”和“变异”。“遗传”也是继承，“遗传”就是“站在巨人肩膀上”，继承前人的研究成果，即参考文献。“变异”就是在前人的研究成果的基础上，通过自己的研究，改进和修正前人的结论，甚至推翻前人的研究结果。一方面由于前人的研究限于条件和技术以及理论知识约束，不能真实地体现事物的本质。另一方面现在事物变异体存在的多样性[11-12]。

生物科学研究除了需要“遗传”和“变异”外，还需要研究方法的科学性。特别要注意：1)材料的真实性和随机性(时间，空间)；2)试剂的可靠性；3)仪器的先进性；4)研究过程的可信性(“CRoSS”法, “C”=Compare: 比较；“R”=Repeat: 重复；“S”Simultaneously: 同时；“S”Statistics: 统计)。

最后，它让我们不断地接近“真理”。尽管现代的科学在未来是“不科学”，但是在当代是科学的。只有“遗传”，继承前人的成果，才有研究的方向。只有“变异”，怀疑前人的结论，才能使研究结果更接近“事理”。