|
生物學(xué)哲學(xué)中的綱領(lǐng)方法論
我們認(rèn)為，探究科學(xué)哲學(xué)通用原理在生物學(xué)理論中的特殊表現(xiàn)及其可使用限度，正是生物學(xué)哲學(xué)的重要任務(wù)之一。
本文主要討論在科學(xué)哲學(xué)中享有盛名的科學(xué)研究綱領(lǐng)方法論的普遍原理（就其合理成分而言），能否成為分析生物學(xué)理論的有效的方法論工具。本章所選的典型案例是從孟德?tīng)柕侥柛倪z傳學(xué)實(shí)驗(yàn)研究。我們認(rèn)為，孟德?tīng)柕耐愣箤?shí)驗(yàn)和摩爾根所領(lǐng)導(dǎo)的果蠅實(shí)驗(yàn)研究都是對(duì)生物學(xué)哲學(xué)作案例分析的極理想的思想材料。染色體遺傳學(xué)的這一段科學(xué)思想史，為生物學(xué)的科學(xué)哲學(xué)原理提供了豐富而生動(dòng)的證據(jù)支持。
早在《科學(xué)思想的源流》（1994）一書(shū)中我們?cè)鞔_表示過(guò)，摩爾根所發(fā)現(xiàn)的基因的連鎖與交換的定律，正是在孟德?tīng)柕姆蛛x與自由組合定律遇到“反�！敝螅ㄟ^(guò)引進(jìn)“輔助假說(shuō)”消解反常的成功案例。這是拉卡托斯綱領(lǐng)方法論在生物學(xué)之中的勝利。在對(duì)摩爾根學(xué)派的果蠅實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)史的細(xì)節(jié)作了更深刻的反思之后，現(xiàn)在我們進(jìn)一步認(rèn)為，綱領(lǐng)方法論對(duì)染色體基因論的分析還可以精致化，而且仍然很有啟發(fā)力。
孟德?tīng)栄芯烤V領(lǐng)的硬核
遺傳學(xué)由于孟德?tīng)柕难芯抗ぷ鞑耪嬲_立為科學(xué)。孟德?tīng)枺℅.Mendel，1822~1884）的主要貢獻(xiàn)在于，他立足于豌豆雜交試驗(yàn)，借助于假設(shè)演繹法，提出了“遺傳因子”的概念，發(fā)現(xiàn)了“性狀分離定律”與“自由組合定律”。在孟德?tīng)栆郧暗闹参镫s交試驗(yàn)，同孟德?tīng)柲欠N精細(xì)的統(tǒng)計(jì)和實(shí)驗(yàn)方法根本無(wú)法相比�！斑z傳因子”對(duì)于遺傳學(xué)的重要性是與道爾頓的“原子”或拉瓦錫的“元素”在化學(xué)上的地位相當(dāng)?shù)�，因此孟德�(tīng)柡髞?lái)被譽(yù)為“植物學(xué)上的拉瓦錫”。而且還常有人將孟德?tīng)柕牧Ｗ有赃z傳因子理論和道爾頓的原子論與普朗克的量子論相提并論，這是很有意思的，它說(shuō)明孟德?tīng)枌W(xué)說(shuō)確實(shí)繼承了原子主義的研究傳統(tǒng)。
另一方面，孟德?tīng)柕难芯糠绞剑瑫r(shí)又是高度重視數(shù)學(xué)思考的畢達(dá)哥拉斯研究傳統(tǒng)在生物學(xué)上的獨(dú)特表現(xiàn)。因此，孟德?tīng)柕那擅畹膶?shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思想后來(lái)得到統(tǒng)計(jì)學(xué)家費(fèi)歇爾的高度贊賞。當(dāng)代科學(xué)哲學(xué)學(xué)者對(duì)原子論傳統(tǒng)與畢達(dá)哥拉斯主義傳統(tǒng)評(píng)價(jià)甚高，認(rèn)為此兩者至今仍決定著現(xiàn)代自然科學(xué)發(fā)展的道路。[1][2][3]
可惜的是，19世紀(jì)的生物學(xué)家們，幾乎沒(méi)有人能理解孟德?tīng)枌?duì)遺傳問(wèn)題的試驗(yàn)方式和數(shù)學(xué)方法。孟德?tīng)柕膫饔涀髡邜?ài)蒂思（H.Iltis）回憶說(shuō)，1899年他曾高興地發(fā)現(xiàn)孟德?tīng)柕摹吨参镫s交試驗(yàn)》論文，并告訴他的教授�？墒墙淌谡f(shuō)：“它是純粹畢達(dá)哥拉斯式的東西；除了數(shù)學(xué)和比例之外，別無(wú)他物”。相反，科學(xué)哲學(xué)家卻認(rèn)為，在我們周?chē)匀唤缒欠N富有意義的秩序中，必須從自然規(guī)律的數(shù)字核心中尋找它的根據(jù)，換句話(huà)說(shuō)，畢達(dá)哥拉斯的研究模式對(duì)探索并發(fā)現(xiàn)科學(xué)定律將會(huì)有積極的示向作用。
孟德?tīng)栐凇吨参镫s交試驗(yàn)》（1865）論文中，從試驗(yàn)結(jié)果引出了規(guī)律性的東西：（1）純種植株雜交后，子一代（F1）的植株出現(xiàn)齊一性（如高矮豌豆雜交，全得高豌豆）。子代性狀不是兩個(gè)親本的折衷融合（如高×矮→不高不矮），而是一方壓倒另一方。為了合理解釋這種非融合遺傳，孟德?tīng)柌坏貌徊捎谩帮@性”（如高）和“隱性”（如矮）的概念及輔助假說(shuō)。第一條姑且可名之非融合遺傳中的“齊一法則”。
（2）如果F1代的雜種植株彼此再進(jìn)行雜交，則其性狀（如高矮）在下一代將會(huì)發(fā)生分離。諸遺傳因子的數(shù)量是1：2：1，而植株諸性狀中顯性對(duì)隱性比是3：1。第二條就是現(xiàn)在稱(chēng)作“性狀分離定律”的最初表述。
（3）如果把一些具有兩個(gè)以上相對(duì)性狀的植株進(jìn)行雜交，則各個(gè)相對(duì)性狀（如莖的高矮、種子的圓或皺、子葉顏色的黃或綠等等）之間相互獨(dú)立，互不干擾，按前述法則遺傳。各對(duì)性狀機(jī)會(huì)均等（即等概率）地自由組合。第三條就是現(xiàn)在稱(chēng)作“自由組合定律”的最初表述。更完整的名稱(chēng)是“多對(duì)基因的獨(dú)立分配或自由組合定律”。
在物理學(xué)哲學(xué)研究中，通常把牛頓三大定律加上萬(wàn)有引力定律看作牛頓綱領(lǐng)的核心假定或“硬核”，這對(duì)初步的方法論分析也就夠用了。但當(dāng)人們進(jìn)行更深入的分析之后，就會(huì)發(fā)現(xiàn)在此背后、在牛頓綱領(lǐng)的深處還有機(jī)械論的世界圖景（宇宙嚴(yán)格按機(jī)械運(yùn)動(dòng)規(guī)律運(yùn)行）與絕對(duì)時(shí)空觀等富有特色的本體論假定，這種純思辨的猜測(cè)才是“硬核中之硬核”。正是馬赫對(duì)絕對(duì)時(shí)空的批判，才動(dòng)搖了牛頓綱領(lǐng)的根本，并觸發(fā)了愛(ài)因斯坦革命，這是有史為證的。同樣道理，一般來(lái)說(shuō)，可以把“分離定律”與“自由組合定律”看作孟德?tīng)栠z傳學(xué)綱領(lǐng)的硬核或核心的假定。然而，如果我們追究到更深層，想看看孟德?tīng)枌?duì)遺傳過(guò)程作出了什么樣的根本性斷言和思辨性的猜測(cè)。那末，通過(guò)對(duì)孟德?tīng)栐淼脑俜治�，我們可以從他的研究綱領(lǐng)中提煉概括出幾個(gè)更深層的本體論的預(yù)設(shè)：
（1）原子主義與遺傳因子決定論。根據(jù)原子論的傳統(tǒng)，宏觀世界事物的一切可觀察性質(zhì)，都受微觀層次上的原子間不同的相互配置與運(yùn)動(dòng)的間接支配。同樣地，根據(jù)孟德?tīng)柕倪z傳因子論，生物個(gè)體在宏觀層次上的一切可觀察性狀，都由微觀層次上的遺傳因子間不同的相互配置而間接決定。具體地說(shuō)，孟德?tīng)査芯康拿恳粚?duì)性狀是由兩個(gè)遺傳因子所決定的（分別來(lái)自父本與母本），而生物的每一個(gè)配子（卵子和精子）只包含每對(duì)因子中的一個(gè)。
（2）粒子性遺傳觀念，而非融合遺傳觀念。孟德?tīng)栒J(rèn)為，遺傳不應(yīng)當(dāng)簡(jiǎn)單地看作一個(gè)生物個(gè)體的全貌籠統(tǒng)地傳給下一代的過(guò)程，而應(yīng)當(dāng)分析為一個(gè)個(gè)性狀的傳遞過(guò)程�！傲Ｗ有赃z傳觀念”表明，遺傳性狀可以用遺傳因子的基本單元來(lái)分析，遺傳因子具有高度穩(wěn)定性，相對(duì)的遺傳因子（如豌豆的高矮）在雜交后并不融合（不是變成不高不矮），而是在分配中各自保持相對(duì)的獨(dú)立性。[4]
（3）機(jī)遇是有規(guī)則的，隨機(jī)過(guò)程遵循概率統(tǒng)計(jì)規(guī)律。這是孟德?tīng)枏臄?shù)學(xué)角度對(duì)遺傳過(guò)程根本性質(zhì)的一種斷言，是他有關(guān)生物自然界總體圖景的又一根本信念。20世紀(jì)生物統(tǒng)計(jì)學(xué)家韋林在1965年和1966年重新評(píng)價(jià)了孟德?tīng)柕倪z傳實(shí)驗(yàn)。他的結(jié)論是，孟德?tīng)枒{借直覺(jué)應(yīng)用了根據(jù)現(xiàn)代的“現(xiàn)象隨機(jī)模型”進(jìn)行推論的模式，這是隨機(jī)數(shù)學(xué)的一個(gè)分支，可以稱(chēng)之為“判斷不確定性的統(tǒng)計(jì)學(xué)”。[5]孟德?tīng)柎_信兩個(gè)親本的配子是對(duì)等的，就因?yàn)樗庇X(jué)地把握了“不充分理由原則”或“等概率原則”。
以上所述種種核心假定乃至更深層的本體論預(yù)設(shè)，都屬于孟德?tīng)柧V領(lǐng)的“硬核”的范疇。
第二節(jié) 綱領(lǐng)方法論的通用原理并未失效
我們已經(jīng)牽涉到“研究綱領(lǐng)”、“硬核”（核心假定、本體論預(yù)設(shè)）、“輔助假說(shuō)”等諸多方法論術(shù)語(yǔ)。為了保證邏輯上的精確性且便于對(duì)照起見(jiàn)，在這里有必要簡(jiǎn)要地重溫一下科學(xué)哲學(xué)中綱領(lǐng)方法論的普遍原理。
科學(xué)研究綱領(lǐng)方法論（簡(jiǎn)稱(chēng)MSRP），是由拉卡托斯所首創(chuàng)，它倍受現(xiàn)代科學(xué)家的青睞。這種關(guān)于科學(xué)理論的結(jié)構(gòu)模型的特點(diǎn)在于：一是研究綱領(lǐng)不是單一的理論，而是由某種堅(jiān)定的信念所支配的整個(gè)理論系列所組成，它是開(kāi)放的、可變動(dòng)的，因而具有很大的彈性與韌性，不是輕易可證偽的；二是綱領(lǐng)具有精致的結(jié)構(gòu)，分為“硬核”與“保護(hù)帶”兩層。硬核是不可觸動(dòng)的核心假說(shuō)與深層的根本信念，一切綱領(lǐng)可以說(shuō)都以它們的硬核為特征；硬核周?chē)幸粚颖仨毥?jīng)受檢驗(yàn)壓力的由眾多輔助假設(shè)所組成的保護(hù)帶。面對(duì)反常情況，保護(hù)帶可以通過(guò)自身結(jié)構(gòu)的調(diào)整變形來(lái)消解反常，用以維護(hù)硬核不受侵犯，并促進(jìn)整個(gè)綱領(lǐng)通過(guò)內(nèi)部的理論交替而不斷取得發(fā)展；三是研究綱領(lǐng)具有兩個(gè)主要的方法論規(guī)則。反面啟發(fā)法規(guī)則――指示不該做的事，即不得將矛盾頭指向硬核，綱領(lǐng)的根本信念不容放棄；正面啟發(fā)法規(guī)則――指示該做的事，也就是在本體論的根本信念指引下，主動(dòng)地調(diào)整保護(hù)帶，提出處理可預(yù)期的反常的一系列策略的提示或程序性的指令，包括如何增加輔助假說(shuō)和改進(jìn)實(shí)驗(yàn)及分析技巧，如何積極解釋和預(yù)言新事實(shí)并用實(shí)驗(yàn)加以檢驗(yàn)等；四是保護(hù)帶的調(diào)整可以朝兩個(gè)不同方向進(jìn)行，從而研究綱領(lǐng)就有進(jìn)步與退化之分。一個(gè)綱領(lǐng)如果能產(chǎn)生更多可能得到確證的新預(yù)言，并能產(chǎn)生更有啟發(fā)力的新理論，那末它就是進(jìn)步的，反之則是退化的。[6]
還有必要再對(duì)研究綱領(lǐng)的硬核的非常特殊的哲學(xué)性質(zhì)作一番解釋。硬核首先表現(xiàn)為核心假說(shuō)，通�？偸怯蛇@樣一組陳述所組成，它對(duì)所研究對(duì)象的根本性質(zhì)作出斷言。進(jìn)一層說(shuō)，核心假說(shuō)背后往往包含一種思辨性的猜測(cè)，一種未經(jīng)檢驗(yàn)的總體的世界圖景。深層的硬核就其本性而言，它只是“形而上”的假定、是無(wú)形象的抽象本質(zhì)和規(guī)律，而不是直接面對(duì)形而下的、有形象的具體事物的，因此靠經(jīng)驗(yàn)直接檢驗(yàn)幾乎是不可能性的。請(qǐng)注意，在科學(xué)方法論學(xué)者那里，“形而上學(xué)”這個(gè)詞是指探討終級(jí)實(shí)在的抽象本性和第一原理的學(xué)問(wèn)，完全沒(méi)有“反辯證法”的意思。
其實(shí)，綱領(lǐng)方法論的普遍原理對(duì)于孟德?tīng)柕倪z傳學(xué)綱領(lǐng)并不例外。孟德?tīng)柧V領(lǐng)也以其硬核為特征。如果否定了“分離”與“自由組合”定律，也就取消了整個(gè)孟德?tīng)枌W(xué)說(shuō)。就硬核的深層而言，粒子性遺傳（即非融合遺傳）觀念、遺傳因子決定論、隨機(jī)數(shù)學(xué)的規(guī)律性等三個(gè)本體論預(yù)設(shè)，本身又是一種抽象理念，不是獨(dú)立可檢驗(yàn)的。只當(dāng)它們與輔助假說(shuō)相結(jié)合，吸收了具體的經(jīng)驗(yàn)內(nèi)容，才能轉(zhuǎn)化為可直接檢驗(yàn)的論斷。
科學(xué)哲學(xué)認(rèn)為，研究綱領(lǐng)的正面啟發(fā)法與硬核之間存在深刻的聯(lián)系。正面啟發(fā)法作為策略性的示向原則能提供一系列的建議或暗示來(lái)充實(shí)研究綱領(lǐng)，為的是使綱領(lǐng)能對(duì)所研究現(xiàn)象作出合理說(shuō)明和預(yù)言。例如在物理學(xué)哲學(xué)中，古希臘的原子論綱領(lǐng)的硬核只是一種關(guān)于宇宙本體的純思辨的抽象的形而上猜想。自然界在宏觀層次上的一切性質(zhì)，被認(rèn)為都可還原為微觀層次上原子的運(yùn)動(dòng)、組合與分解。然而，由于笛卡爾在其方法論著作中引進(jìn)了諸如廣義的慣性原理、宇宙的運(yùn)動(dòng)量守恒原理和粒子相互作用原理等輔助假設(shè)的保護(hù)帶，才真正使原子論綱領(lǐng)逐步生長(zhǎng)成羽毛豐滿(mǎn)的、在科學(xué)上富有啟發(fā)力的研究綱領(lǐng)。正如科學(xué)哲學(xué)家?guī)於魉⒁獾降模诘芽栔�，大多�?shù)科學(xué)家都掌握了一種思考的啟發(fā)式程序，即認(rèn)為基本的物理和化學(xué)定律都必須具體闡明微觀粒子的運(yùn)動(dòng)及其相互作用。[7]原子論綱領(lǐng)的硬核的強(qiáng)大啟發(fā)力，從道爾頓的化學(xué)原子論一直延續(xù)到現(xiàn)代粒子物理學(xué)，影響極其深遠(yuǎn)。
對(duì)于孟德?tīng)柕倪z傳學(xué)綱領(lǐng)也是這樣。作為孟德?tīng)柧V領(lǐng)硬核底層的本體論預(yù)設(shè)成了孟德?tīng)栄芯窟^(guò)程積極的啟發(fā)力的源泉。正是孟德?tīng)査钟械碾S機(jī)過(guò)程規(guī)則性、粒子性遺傳觀念及遺傳因子決定論等根本信念，推動(dòng)著他的有目的的實(shí)驗(yàn)研究，決定著他的特有的觀察問(wèn)題的視角，也決定著他的獨(dú)特的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。除了敏銳的觀察力與非凡的推理能力的結(jié)合之外，他的成功還在于精心選擇了他的實(shí)驗(yàn)材料。豌豆特別適合于孟德?tīng)柕难芯磕康模钅茱@示粒子性遺傳因子隨機(jī)組合的宏觀結(jié)果，因?yàn)橥愣故怯蟹�(wěn)定品種的自花授粉植物，容易栽培、分離和雜交，而且雜種是可育的。孟德?tīng)栍职蜒芯抗ぷ飨薅ㄓ诒舜碎g差別十分明顯的單個(gè)性狀的遺傳過(guò)程，從而簡(jiǎn)化了實(shí)驗(yàn)條件。
N.瑪格納在《生命科學(xué)史》中，對(duì)孟德?tīng)査悸愤M(jìn)行了再分析和邏輯重構(gòu)。瑪格納是這樣說(shuō)的：[8]
孟德?tīng)柡芸赡茏钕仍?jīng)假設(shè)過(guò)：人們確實(shí)可以十分簡(jiǎn)便地預(yù)期兩種雌的性細(xì)胞同兩種雄的性細(xì)胞隨機(jī)組合而產(chǎn)生的不同類(lèi)型的子代數(shù)目。這就意味著在性細(xì)胞形成時(shí)，決定特有性狀的因子的互相分離的。因此，一個(gè)雜交種──“Aa” ──具有“A”性狀因子和“a”性狀因子的雜交種將產(chǎn)生只具有A因子或a因子的性細(xì)胞。在這里細(xì)胞不同的組合中，將產(chǎn)生一個(gè)純A型，兩個(gè)Aa型雜種和一個(gè)純a型。這里因?yàn)锳對(duì)a為顯性，可以觀察到的類(lèi)型比例則是3：1。孟德?tīng)柕膶?shí)驗(yàn)并沒(méi)有停留在F2代上，某些實(shí)驗(yàn)繼續(xù)了五代或六代。在所有世代中，雜交種都產(chǎn)生3與1之比。
圖：孟德?tīng)柋硎?與1之比的雜交試驗(yàn)圖解。
圖解表示兩個(gè)具有不同特殊性狀豌豆株系的雜交結(jié)果。在AA或Aa基因型的個(gè)體中都表現(xiàn)出顯性性狀（=），隱性性狀只在具有aa基因型的個(gè)體中（￠）才表現(xiàn)出來(lái)。
這里，雌雄兩種性細(xì)胞及其隨機(jī)結(jié)合，對(duì)子代的性狀與類(lèi)型具有決定性，可說(shuō)是根本的出發(fā)點(diǎn)。顯性／隱性概念或顯性假說(shuō)，只是說(shuō)明非融合遺傳現(xiàn)象的一個(gè)必不可少的輔助假說(shuō)。顯性是在雜種的子一代中所顯現(xiàn)的性狀，反之隱性則是子一代中未顯現(xiàn)的相對(duì)性狀�！胺侨诤线z傳”觀念這一硬核，自然而然地能激發(fā)出幫助理解雜種的子一代的“性狀齊一性”現(xiàn)象（如所有植株全為高豌豆）的策略性提示，所以說(shuō)，顯性／隱性假說(shuō)的提出，正是“非融合性”這一硬核的啟發(fā)力展現(xiàn)的結(jié)果。這就是科學(xué)哲學(xué)中所謂硬核與正面啟發(fā)法之間存在內(nèi)在聯(lián)系的本意。同樣道理，以孟德?tīng)柕摹胺蛛x”與“組合”這兩個(gè)遺傳定律為核心的特殊理論，作為“隨機(jī)數(shù)學(xué)規(guī)律”與“粒子遺傳因子”等本體論信念的啟發(fā)力所產(chǎn)生的效果而建構(gòu)起來(lái)的。
正是這樣，正面啟發(fā)法能引導(dǎo)研究綱領(lǐng)內(nèi)部特殊理論的產(chǎn)生，每一特殊理論并不僅圍繞硬核深層思辨性的本體論假定來(lái)建構(gòu)，而且也可以進(jìn)入硬核內(nèi)部來(lái)建構(gòu)。換句話(huà)說(shuō)，處在研究綱領(lǐng)底層的有特色的本體論假定，能不斷激發(fā)出理解新事態(tài)的策略性提示，具體影響綱領(lǐng)內(nèi)部的理論建構(gòu)。
第三節(jié) 基因：從思辨工具到物質(zhì)實(shí)在
一、工具主義與實(shí)在論之爭(zhēng)
在孟德?tīng)枙r(shí)代，“遺傳因子”當(dāng)初只是純粹思辨的猜想，或是一種決定雜種性狀及性狀間關(guān)系的抽象符號(hào)，它并不直接包含物質(zhì)實(shí)在性。1900年孟德?tīng)栠z傳定律被三位遺傳學(xué)家不約而同地重新發(fā)現(xiàn)之后，到1906年遺傳學(xué)才有了自己的名字，1908年遺傳因子也被正式定名為“基因”。于是一個(gè)重要的問(wèn)題也就提到議事日程中來(lái)了：基因究竟是否具有物理實(shí)在性？如果孟德?tīng)枌W(xué)說(shuō)只是一種工具主義假設(shè)，那末基因只是一個(gè)的符號(hào)、方便的解釋手段而已。如果說(shuō)這一學(xué)說(shuō)具有物理上的真實(shí)性，那末基因就像原子一樣實(shí)在，具有可檢驗(yàn)性。這就是科學(xué)哲學(xué)中關(guān)于科學(xué)實(shí)在論與工具主義之爭(zhēng)，在生物學(xué)哲學(xué)中的表現(xiàn)。由于細(xì)胞學(xué)研究的進(jìn)展，終于找到了孟德?tīng)枌W(xué)說(shuō)的物質(zhì)基礎(chǔ)。
20世紀(jì)初，一些生物學(xué)家已認(rèn)識(shí)到染色體行為與遺傳因子之間存在某種內(nèi)在聯(lián)系（“平行關(guān)系”）。尤其是薩頓的研究，為遺傳學(xué)與細(xì)胞學(xué)的結(jié)合進(jìn)而創(chuàng)立染色體遺傳學(xué)起到了開(kāi)路先鋒的作用。接著摩爾根于1908年開(kāi)始了一系列的果蠅實(shí)驗(yàn)研究，取得了突破性成就，促進(jìn)了基因理論與染色體理論的完美結(jié)合，同時(shí)也為他自己確立了染色體遺傳學(xué)奠基者的歷史地位。
二、薩頓的對(duì)應(yīng)性假設(shè)
1903年美國(guó)遺傳學(xué)家薩頓（W. S. Sutton, 1877~1916）在《遺傳中的染色體》一文中，提出了遺傳因子與染色體一一對(duì)應(yīng)的假說(shuō)，清楚地說(shuō)明了孟德?tīng)柕倪z傳因子具體定位于染色體上的概念。他的根據(jù)是染色體和遺傳因子在細(xì)胞中存在平行現(xiàn)象：遺傳因子在體細(xì)胞中成雙，而在配子中成單，配子結(jié)合成合子時(shí)又恢復(fù)成雙。另一方面，細(xì)胞在有絲分裂、減數(shù)分裂過(guò)程中同源染色體的行為也是這樣。從科學(xué)哲學(xué)觀點(diǎn)看，薩頓假說(shuō)是維護(hù)孟德?tīng)柧V領(lǐng)的“粒子遺傳”硬核的一個(gè)重要的輔助假說(shuō)，屬于孟德?tīng)柧V領(lǐng)的理論保護(hù)帶的范疇。對(duì)薩頓假說(shuō)而言，卻存在一個(gè)明顯的反常情況，這就是：遺傳因子數(shù)目顯然要比染色體的條數(shù)多得多。因此，即使遺傳因子與染色體之間確實(shí)存在對(duì)應(yīng)關(guān)系（即核心思想不變），“一對(duì)一”的輔助說(shuō)法卻是過(guò)分簡(jiǎn)單化了，不同的因子并非總是座落在不同染色體上。
與此相關(guān)聯(lián)，孟德?tīng)柕淖杂山M合（即獨(dú)立分配）定律也遇到了反常情況。實(shí)際上，孟德?tīng)柖稍谒鼊傞_(kāi)始提出的時(shí)候，就處在反常情況的包圍之中。這跟牛頓的引力定律剛提出時(shí)，“被淹沒(méi)在反常的海洋中”沒(méi)有兩樣。孟德?tīng)柋救顺送愣雇猓�研究過(guò)其它許多植物。他在研究矮豌豆與紅花菜豆的雜交時(shí)只取得了部分的成功（只在花色遺傳上是成功的），而在山柳菊的雜交實(shí)驗(yàn)中則根本觀察不到所預(yù)期的分離現(xiàn)象[9]（這很可能就是他同時(shí)代著名植物學(xué)家耐格里拒絕接受孟德?tīng)枌W(xué)說(shuō)的一個(gè)重要原因）。
1905年，貝特森（W. Bateson, 1861~1926）等人確證了香豌豆的某些遺傳因子始終連鎖在一起，第二代性狀分離的比例與孟德?tīng)柖伤蟮耐耆幌喾�。這種反常情況使包括貝特森本人在內(nèi)的孟德?tīng)柧V領(lǐng)的衷心擁護(hù)者們大為驚異。
三、摩爾根：從綱領(lǐng)的懷疑者到辯護(hù)士
后來(lái)對(duì)孟德?tīng)栄芯烤V領(lǐng)的進(jìn)步和成功作出決定性貢獻(xiàn)的摩爾根（T. H. Morgan，1866~1945），在剛開(kāi)始時(shí)卻對(duì)孟德?tīng)柧V領(lǐng)有過(guò)強(qiáng)烈的抵觸情緒。在摩爾根心里有兩大懷疑理由：1）發(fā)現(xiàn)顯性／隱性假說(shuō)及分離比例都存在反例。摩爾根曾以小鼠為材料做實(shí)驗(yàn)，旨在驗(yàn)證孟德?tīng)柖桑Y(jié)果卻發(fā)現(xiàn)融合遺傳現(xiàn)象破壞了分離比例。[10]進(jìn)一步研究還發(fā)現(xiàn)，顯隱性關(guān)系可以發(fā)生轉(zhuǎn)換，顯隱性還可能同時(shí)呈現(xiàn)等現(xiàn)象。[11]第一個(gè)懷疑的矛頭，實(shí)際上是指向顯性／隱性這一輔助假說(shuō)的。2）立足于胚胎學(xué)中的后成論（即漸成論）觀點(diǎn)，力圖否定或削弱細(xì)胞核和染色體在遺傳過(guò)程中的決定性作用。摩爾根是以胚胎學(xué)家身份開(kāi)始其研究生涯的，因此他有很深的“胚胎學(xué)情結(jié)”。有關(guān)胚胎發(fā)育存在著兩種相互競(jìng)爭(zhēng)的研究綱領(lǐng)，預(yù)成論認(rèn)為在精子、卵子中早就有了預(yù)先形成的微型新生物體，器官早就分化；后成論則認(rèn)為，生物體中各個(gè)器官并非生來(lái)如此，而是在某種內(nèi)在力驅(qū)動(dòng)下逐漸成形的。當(dāng)時(shí)后成論占上風(fēng)。摩爾根對(duì)預(yù)成論的先驗(yàn)決定論十分反感，孟德?tīng)柧V領(lǐng)的“粒子遺傳”觀念因之受牽連。第二個(gè)懷疑的矛頭，確實(shí)是指向孟德?tīng)柧V領(lǐng)的本體論預(yù)設(shè)的。
好在“實(shí)踐是檢驗(yàn)真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)”，摩爾根和他的每一個(gè)得意門(mén)生正好都是出色的“實(shí)驗(yàn)主義者”。他們確信，一切理論分析都必須以實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，理論必須通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)檢驗(yàn)（確證或證偽）。這也是科學(xué)哲學(xué)家的公認(rèn)觀點(diǎn)。摩爾根在《實(shí)驗(yàn)動(dòng)物學(xué)》（1907）與《實(shí)驗(yàn)胚胎學(xué)》（1927）中都強(qiáng)調(diào)過(guò)，自己的假說(shuō)有可證偽性，一旦被證偽，愿意立即就放棄。這也是愛(ài)因斯坦對(duì)待自己的物理學(xué)假說(shuō)的批判性態(tài)度。摩爾根牢記馬丁教授的教導(dǎo)，不要輕信“生理學(xué)灌腸機(jī)”，以為一頭塞進(jìn)動(dòng)物，另一頭就可以作出重大的科學(xué)發(fā)現(xiàn)。[12]科學(xué)哲學(xué)家也正是這樣提醒大家：不要輕信歸納法萬(wàn)能論者的“歸納機(jī)器”，以為一端輸進(jìn)數(shù)據(jù)資料，另一端就能輸出科學(xué)定律。摩爾根決不愿當(dāng)盲目的操作機(jī)器，而是立足于可靠的事實(shí)，進(jìn)行精細(xì)而有效的邏輯分析，大膽地且接二連三地提出新穎輔助假說(shuō)，成功地消解一個(gè)個(gè)反常，從而取得重大的理論突破與進(jìn)展。
1910年，摩爾根發(fā)現(xiàn)了果蠅白眼突變的伴性遺傳現(xiàn)象，它成為摩爾根研究工作的理論突破口。伴性現(xiàn)象中所包含的關(guān)鍵性信息在他思想上引起了多米諾骨牌效應(yīng)，使他對(duì)孟德?tīng)柧V領(lǐng)的理解產(chǎn)生了革命性轉(zhuǎn)變。
在常規(guī)情況下，果蠅眼睛為棕紅色，現(xiàn)在卻在培養(yǎng)瓶中發(fā)現(xiàn)了一只奇特的白眼雄果蠅。這是果蠅實(shí)驗(yàn)室所遇到的第一個(gè)重大反常事實(shí)。這只果蠅后來(lái)作為“明星動(dòng)物”而載入遺傳學(xué)史冊(cè)。接著又發(fā)現(xiàn)伴性遺傳的反常事實(shí)，如雜交子二代白眼果蠅全為雄性的。然而，按常規(guī)情況運(yùn)用孟德?tīng)栐韥?lái)估算，子二代中應(yīng)當(dāng)有，隱性性狀∶顯性性狀＝白眼∶紅眼＝1∶3，并且與性別無(wú)關(guān)。換句話(huà)說(shuō)，按常理在子二代中應(yīng)當(dāng)各有1／4雄果蠅和1／4雌果蠅是白眼的�？墒牵柛趯�(shí)驗(yàn)中實(shí)際觀察到的卻是，在子二代中雄果蠅有1／2為紅眼的，1／2為白眼的；雌果蠅全部為紅眼的，根本沒(méi)有白眼的。總起來(lái)說(shuō)，子二代白眼果蠅全部為雄性的。白眼果蠅在雌雄性別中分布不均衡的反常事實(shí)，看來(lái)是向孟德?tīng)柧V領(lǐng)提出了尖銳的挑戰(zhàn)。
按照科學(xué)哲學(xué)的一般原理看，孟德?tīng)柕难芯烤V領(lǐng)不能歸結(jié)為一個(gè)單一的理論，它應(yīng)當(dāng)是由核心原理、輔助假說(shuō)、先行條件等等組成的一個(gè)復(fù)合的整體。實(shí)驗(yàn)對(duì)理論的檢驗(yàn)是整體論性質(zhì)的。當(dāng)出現(xiàn)反常情況，出現(xiàn)所推出的預(yù)言與事實(shí)不符時(shí)，受到反駁的不一定是核心原理，也可能是原先的輔助假說(shuō)或先行條件在某一環(huán)節(jié)上出了問(wèn)題。每一個(gè)綱領(lǐng)都是一個(gè)開(kāi)放的科學(xué)假說(shuō)集，它富有彈性與韌性，遇到反常，它可以靈活地修改先行條件、輔助假說(shuō)、核心原理等任何一個(gè)環(huán)節(jié)，通過(guò)調(diào)整變形或添加新的輔助假說(shuō)來(lái)適應(yīng)新情況。一般說(shuō)，不到迫不得已不會(huì)放棄核心原理。[13]這就是科學(xué)理論辯護(hù)的邏輯。摩爾根盡管對(duì)孟德?tīng)柧V領(lǐng)的真實(shí)性深表懷疑，但他同時(shí)持有正直科學(xué)家所應(yīng)有的誠(chéng)實(shí)公正的心態(tài)。摩爾根是熟悉孟德?tīng)柕耐评硭悸返�。他很想試試，若讓孟德�(tīng)柧V領(lǐng)的核心假說(shuō)，結(jié)合巧妙而合乎情理的輔助假說(shuō)，究竟能否戰(zhàn)勝各種反常。他很想看看，孟德?tīng)柧V領(lǐng)的潛在啟發(fā)力究竟有多大，推理究竟能走多遠(yuǎn)。他很想知道，孟德?tīng)柧V領(lǐng)究竟能否通過(guò)最嚴(yán)峻的檢驗(yàn)，讓那些看似不可信的預(yù)言夢(mèng)想成真。如此真是這樣，摩爾根隨時(shí)可以放棄原有的錯(cuò)誤立場(chǎng)。
摩爾根對(duì)染色體研究的新進(jìn)展了如指掌。因?yàn)槟柛暮糜淹栠d（E. B. Wilson, 1856~1939）于1908年創(chuàng)立了性染色體學(xué)說(shuō)。當(dāng)時(shí)他倆同在哥倫比亞大學(xué)生物學(xué)系任職，經(jīng)常進(jìn)行交流。按照性染色體學(xué)說(shuō)，XX為雌性，而YY為雄性。若以孟德?tīng)栐頌楹诵募俣�，而以威爾遜學(xué)說(shuō)為輔助假說(shuō)，將兩者結(jié)合起來(lái)考慮問(wèn)題。假定白眼基因果真位于性染色體上，那末白眼雄性果蠅的基因型，就必須為X白Y白才行。因?yàn)橹划?dāng)雙親的基因型同為白眼隱性基因時(shí)，表現(xiàn)型才可能是白眼的。這是按常規(guī)推理說(shuō)的。結(jié)果呢，反常情況仍然解釋不通。
摩爾根的高明之處在于，他沒(méi)有教條地套用孟德?tīng)柧V領(lǐng)的常規(guī)解釋?zhuān)矣诖蚱瞥Ｒ?guī)，大膽設(shè)想新的可能性。正如科學(xué)哲學(xué)家費(fèi)耶阿本德所提倡的，要敢于引進(jìn)與發(fā)明同似最可信的理論相違背的新假說(shuō)（他稱(chēng)之為“理論增多原則”）。為此，摩爾根不僅成功地對(duì)“白眼雄蠅”這一反常事實(shí)作出了科學(xué)說(shuō)明，而且推出了一系列可獨(dú)立檢驗(yàn)的新預(yù)言，特別是隨后果真為新的實(shí)驗(yàn)一一確證。
若以“分離”與“自由組合”為孟德?tīng)柧V領(lǐng)的核心假說(shuō)，則性染色體學(xué)說(shuō)為其輔助假說(shuō)。若從性染色體學(xué)說(shuō)內(nèi)部來(lái)看，則“XX為雌、XY為雄”是核心假說(shuō)，而摩爾根的創(chuàng)新猜想“果蠅也許只有X染色體上帶有決定眼睛顏色的基因”，則為染色體學(xué)說(shuō)的輔助假說(shuō)了。整個(gè)說(shuō)來(lái)，摩爾根對(duì)伴性遺傳的猜想，是受了細(xì)胞學(xué)研究成果的啟示（Y染色體作用較�。�，這在李思孟先生所著《摩爾根傳》（1999）中有具體分析，[14]這里不再細(xì)述。
現(xiàn)在，我們來(lái)考察一下摩爾根借助于輔助假說(shuō)是如何消解反常的，是如何開(kāi)發(fā)孟德?tīng)柧V領(lǐng)的潛在啟發(fā)力的。這是一個(gè)兩步過(guò)程，一是解釋?zhuān)穷A(yù)測(cè)。首先，摩爾根利用孟德?tīng)柕挠埠恕胺蛛x”規(guī)律加上“唯X帶有眼色基因”的輔助假說(shuō)，合理地解釋了自己的三個(gè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果。
（1）野生紅眼雌果蠅的一對(duì)X染色體上都帶有紅眼基因，記作X紅X紅；野生紅眼雄果蠅則為X紅Y，突變型白眼雄果蠅為X白Y。以白眼雄果蠅與野生紅眼雌果蠅交配，其結(jié)果是（見(jiàn)表1）：
野生 紅眼雌蠅 × 白眼雄蠅
X紅X紅 X白Y
|
精子
雜 交
子一代 卵子 |
表1：白眼雄果蠅與野生紅眼雌果蠅的雜交結(jié)果 X白 Y |
|
 X紅
|
X紅X白 X紅Y
（紅眼雌蠅） （紅眼雄蠅） |
可見(jiàn)，雜交子一代清一色地為紅眼果蠅，雌雄各半。
（2）讓子一代果蠅再進(jìn)行自交，結(jié)果是（見(jiàn)表2）：
子一代紅雌 × 子一代紅雄
X紅X白 X紅Y
|
精子
雜 交
子二代 卵子 |
表2：子一代紅眼的雄蠅與
雌蠅的交配結(jié)果 X紅 Y |
|
X紅
X白 |
X紅X紅（紅雌） X紅Y（紅雄）
X白X紅（紅雌） X白Y（白雄） |
可見(jiàn)，子二代的雌蠅均為紅眼，而雄蠅有一半為紅眼，另一半為白眼。反過(guò)來(lái)說(shuō)，子二代的白眼果蠅都是雄的。
（3）讓子一代的雌果蠅與白眼雄蠅回交，結(jié)果是（見(jiàn)表3）：
子一代紅雌 × 白雄
X紅X白 X白Y
|
精子
回交
結(jié)果 卵子 |
表3：子一代紅眼雌蠅與
白眼雄蠅交配結(jié)果 X白 Y |
|
X紅
X白 |
X紅X白（紅雌） X紅Y（紅雄）
X白X白（白雌） X白Y（白雄） |
可見(jiàn)，將孟德?tīng)柡诵募僬f(shuō)與摩爾根輔助假說(shuō)相結(jié)合，從理論上可以推出，白眼雌蠅、紅眼雌蠅、白眼雄蠅與紅眼雄蠅之比應(yīng)當(dāng)是1∶1∶1∶1。
這樣摩爾根用白眼雄蠅實(shí)驗(yàn)所得到的全部已知觀察結(jié)果，都通過(guò)引進(jìn)新假說(shuō)而在理論上得到完滿(mǎn)解釋。至此，第一步驟就完成了。然而，科學(xué)哲學(xué)家最忌諱的是“特設(shè)性假說(shuō)”。它是為了應(yīng)付反常而特別設(shè)計(jì)的，只能解釋已知事實(shí)，卻沒(méi)有預(yù)言力。換句話(huà)說(shuō)，它只能當(dāng)“事后諸葛亮”，卻推不出獨(dú)立可檢驗(yàn)的新預(yù)言。不過(guò)，摩爾根的假說(shuō)決不是特設(shè)性的，因?yàn)樗哂泻軓?qiáng)的預(yù)言力。接著，第二步驟是預(yù)測(cè)，摩爾根所設(shè)計(jì)的三個(gè)獨(dú)立可檢驗(yàn)的新實(shí)驗(yàn)（1）讓子二代紅眼雌蠅與白眼雄蠅交配；（2）讓白眼雌蠅與紅眼雄蠅交配；（3）讓白眼雌蠅與白眼雄蠅交配。它們?nèi)嫉玫搅祟A(yù)期效果，這里不再一一細(xì)述。[15]
摩爾根及其學(xué)派通過(guò)研究果蠅白眼突變的遺傳發(fā)現(xiàn)了伴性遺傳規(guī)律，從實(shí)驗(yàn)上把一個(gè)特定的基因定位于一個(gè)特定的染色體上，使細(xì)胞學(xué)與遺傳學(xué)研究有機(jī)地結(jié)合起來(lái)。通過(guò)進(jìn)一步研究，摩爾根發(fā)現(xiàn)并總結(jié)出基因連鎖與互換的規(guī)律，史稱(chēng)遺傳學(xué)“第三定律”。
摩爾根注意到，在果蠅實(shí)驗(yàn)中也存在貝特森所指出但未能作出正確解釋的連鎖現(xiàn)象。他發(fā)現(xiàn)果蠅的“黑身”與“殘翅”是連鎖的性狀（1912）。
這種反常究竟應(yīng)當(dāng)看作危及孟德?tīng)栄芯烤V領(lǐng)的核心（遺傳因子假說(shuō)）的事實(shí)，還是只影響到薩頓的輔助假說(shuō)（“不同因子必定座落在不同染色體上”）的事實(shí)呢？
借用科學(xué)哲學(xué)家拉卡托斯的語(yǔ)言說(shuō)，摩爾根經(jīng)過(guò)深入思考后，使孟德?tīng)柧V領(lǐng)外圍的“保護(hù)帶變形”，通過(guò)修正輔助假說(shuō)，“消化了反常”，從而維護(hù)了孟德?tīng)柧V領(lǐng)的“硬核”。具體地說(shuō)，摩爾根對(duì)薩頓假說(shuō)的修改是：并非一個(gè)基因占有整個(gè)染色體；許多基因可以排列在同一個(gè)染色體上。因此，不同基因既可以分布在不同染色體上（如孟德?tīng)柕耐愣蛊邔?duì)性狀的基因正巧是這樣），也可以連鎖在同一染色體上。這樣孟德?tīng)査蟮姆蛛x比例的“失調(diào)”就得到合理解釋。
摩爾根的得力助手斯圖蒂文特、布里奇斯（部分地還有繆勒）等人，個(gè)個(gè)都是假說(shuō)演繹法的好手。他們不斷從孟德?tīng)柧V領(lǐng)與染色體學(xué)說(shuō)的核心思想中汲取啟發(fā)力，不斷面對(duì)新情況提出一個(gè)又一個(gè)的創(chuàng)新假說(shuō)，一次又一次地消解反常，并一次又一次地作出及時(shí)得到確證的預(yù)言，使孟德?tīng)柧V領(lǐng)由勝利走向勝利，充分顯示出該研究綱領(lǐng)的進(jìn)步性。
第四節(jié) 摩爾根學(xué)派：科學(xué)共同體
科學(xué)哲學(xué)家T. S. 庫(kù)恩指出，科學(xué)共同體是產(chǎn)生科學(xué)知識(shí)的單位，它是指這樣的科學(xué)家集團(tuán)，他們從事給定的專(zhuān)業(yè)研究，教育與專(zhuān)業(yè)訓(xùn)練的共同要素把他們聯(lián)結(jié)在一起，他們彼此了解，思想交流充分，在專(zhuān)業(yè)上判斷比較一致。同一個(gè)科學(xué)共同體成員所擁護(hù)的共同綱領(lǐng)被庫(kù)恩稱(chēng)作“范式”，它包括共同接受的世界觀（對(duì)自然的總體看法）、價(jià)值觀（評(píng)判好壞的標(biāo)準(zhǔn)）、所偏愛(ài)的科學(xué)方法與實(shí)驗(yàn)技術(shù)、樣板理論及范例等等。摩爾根學(xué)派的共同綱領(lǐng)是孟德?tīng)柧V領(lǐng)（如前幾節(jié)所詳述）與薩頓假說(shuō)的合理成分的整合，簡(jiǎn)要地說(shuō)，其核心在于確信座落在染色體上的基因是遺傳的物質(zhì)基礎(chǔ)。它也可以稱(chēng)作染色體遺傳學(xué)綱領(lǐng)。每個(gè)學(xué)派都有自己特色性的東西，對(duì)摩爾根學(xué)派而言，是果蠅實(shí)驗(yàn)技術(shù)及高超的假設(shè)演繹法。
在科學(xué)思想發(fā)展的過(guò)程中，既受內(nèi)在的邏輯、方法論因素，又受外在的物質(zhì)和社會(huì)條件的很大影響。在科學(xué)哲學(xué)中，邏輯主義派側(cè)重于邏輯分析，而以庫(kù)恩為代表的歷史主義派則更關(guān)注科學(xué)活動(dòng)的社會(huì)歷史因素，以及心理學(xué)因素。這就使得科學(xué)哲學(xué)又與科學(xué)史、科學(xué)社會(huì)學(xué)、科學(xué)心理學(xué)相互交叉。拉卡托斯有點(diǎn)特別，他把科學(xué)思想史與科學(xué)哲學(xué)的邏輯分析有機(jī)地結(jié)合了起來(lái)。
人們常說(shuō)“天賜良機(jī)”，如果說(shuō)上天為孟德?tīng)枩?zhǔn)備了豌豆，那末就可以說(shuō)，上天又為摩爾根專(zhuān)門(mén)準(zhǔn)備了果蠅，以便他們順利地進(jìn)行遺傳學(xué)研究。除此之外，摩爾根還處在一個(gè)非常有利的學(xué)術(shù)環(huán)境中，那就是他所在的哥倫比亞大學(xué)生物系，以及一群可以幫他研究的得力助手。當(dāng)果蠅被引進(jìn)哥倫比亞大學(xué)用于研究時(shí)，E. B·威爾遜正是生物系主任。威爾遜是細(xì)胞學(xué)權(quán)威，德高望重。1896年初版的專(zhuān)著《發(fā)育與遺傳中的細(xì)胞》是他的代表作，1908年他又創(chuàng)立了性染色體學(xué)說(shuō)，他對(duì)進(jìn)化與遺傳也很感興趣。威爾遜是發(fā)現(xiàn)摩爾根這個(gè)人才的“伯樂(lè)”，他將摩爾根調(diào)來(lái)，答應(yīng)他少講課多搞研究，竭盡全力讓他安心做學(xué)問(wèn)（摩爾根在那里工作長(zhǎng)達(dá)24年）。有人說(shuō)，沒(méi)這位伯樂(lè)，也就沒(méi)有摩爾根后來(lái)的果蠅研究。威爾遜曾在第六屆國(guó)際遺傳學(xué)大會(huì)上得意地說(shuō)過(guò)，他對(duì)遺傳學(xué)的唯一貢獻(xiàn)就是“發(fā)現(xiàn)摩爾根”。這被傳為遺傳學(xué)史中的佳話(huà)。[16]
細(xì)胞學(xué)與遺傳學(xué)的聯(lián)姻（兩種研究綱領(lǐng)的整合），也與威爾遜與摩爾根之間的親密關(guān)系有關(guān)。他們?cè)谕淮贝髽抢锕ぷ鳎麄兊霓k公室是近鄰。1903年提出遺傳因子與染色體的對(duì)應(yīng)關(guān)系假說(shuō)的薩頓，當(dāng)時(shí)還是威爾遜的一名研究生。很自然，摩爾根對(duì)威爾遜及其學(xué)生的每一項(xiàng)細(xì)胞學(xué)研究成果了若指掌。摩爾根后來(lái)對(duì)果蠅的研究，成為遺傳學(xué)與細(xì)胞學(xué)結(jié)合的典范以及染色體遺傳的直接證明。之所以能這樣，都與上述歷史背景分不開(kāi)。摩爾根與威爾遜堪稱(chēng)是“黃金搭檔”。
說(shuō)起“同一幢大樓”里工作的“黃金搭檔”，使人聯(lián)想起兩位著名的物理學(xué)家來(lái)。1921年量子物理學(xué)家M. 玻恩是哥廷根大學(xué)物理系主任，他引進(jìn)人才，把實(shí)驗(yàn)物理學(xué)“怪才”弗朗克調(diào)到身邊來(lái)，從而實(shí)行理論物理與實(shí)驗(yàn)物理的聯(lián)姻，他們的工作室緊靠在一起，彼此間相互了解。弗朗克在實(shí)驗(yàn)室里天天都在做電子與光子的碰撞實(shí)驗(yàn)，因此“粒子性”在玻恩腦海里留下了不可磨滅的印象。1926年波動(dòng)力學(xué)派學(xué)者主張波就是一切，想要取消粒子的概念。玻恩堅(jiān)決不答應(yīng)，他用“統(tǒng)計(jì)闡釋”協(xié)調(diào)了粒子與波之間的關(guān)系，最終榮獲諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。[17]由此可見(jiàn)，科學(xué)共同體成員間經(jīng)常進(jìn)行學(xué)術(shù)交流、取長(zhǎng)補(bǔ)短、相互啟發(fā)，這是任何一種成功的科學(xué)活動(dòng)必不可少的要素。
在1909年和1910年，幾個(gè)熱情而聰敏的青年，來(lái)到果蠅實(shí)驗(yàn)室工作。他們是斯圖蒂文特（A. H. Sturtevant，1891~1971），繆勒（H. J. Müller, 1890~1968）和稍后才來(lái)的布里奇斯（C. B. Bridges，1889~1938）。除繆勒已經(jīng)是威爾遜的研究生外，其他兩人當(dāng)時(shí)還只是哥倫比亞大學(xué)的本科生，摩爾根獨(dú)具慧眼，不計(jì)學(xué)歷只憑能力就選中了他們，不過(guò)后來(lái)都在摩爾根門(mén)下成為博士。摩爾根學(xué)派的這些精英和其他已經(jīng)在果蠅室的工作人員一起，幫助確立了染色體遺傳理論的主要原理。[18]
假如孟德?tīng)柺降囊蜃釉谌旧w上呈線(xiàn)性排列，那么就理應(yīng)有某種方法來(lái)繪制染色體上因子相對(duì)位置的圖。這里我們要說(shuō)的是染色體制圖技術(shù)之由來(lái)。1909年詹森（F. A. Janssens, 1863~1924）提出“交叉假說(shuō)”，認(rèn)為兩條同源染色體的某些對(duì)應(yīng)片斷可能發(fā)生了交換。摩爾根由此推想，這種物質(zhì)交換導(dǎo)致基因重組，重組率高低反映出交換率的高低，兩對(duì)基因相離越遠(yuǎn)交換率就越高。這一猜想發(fā)表在《孟德?tīng)栠z傳中的隨機(jī)分離結(jié)合》（1911年9月）。這一猜想盡管思辨性很強(qiáng)，卻也很有啟發(fā)力。摩爾根只是有了初步的想法，是斯圖蒂文特使他夢(mèng)想成真。斯圖蒂文特后來(lái)說(shuō)，摩爾根早已指出，基因連鎖強(qiáng)度不同，與它們?cè)谌旧w上的相對(duì)距離有關(guān)。這就使他在某一天，突然想到可以由此確定染色體上基因的排列順序。于是在那天晚上他沒(méi)有做作業(yè)，而是費(fèi)了大半夜繪出了第一張基因連鎖圖。[19]這是一個(gè)良好的開(kāi)端，此后幾年內(nèi)，他們發(fā)展出了一套繪制染色體圖的詳細(xì)程序。1913年正式發(fā)表的染色體遺傳學(xué)圖，繪出了果蠅X染色體上六個(gè)基因的排列順序。
摩爾根所領(lǐng)導(dǎo)的這個(gè)科學(xué)共同體比較團(tuán)結(jié)，這些精英們都很有個(gè)性，個(gè)個(gè)都有自己的專(zhuān)門(mén)實(shí)驗(yàn)技巧和獨(dú)特興趣。摩爾根匯總并分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果，并高瞻遠(yuǎn)矚地指示新的方向，提出需要解決的問(wèn)題或大的難題。斯圖蒂文特是摩爾根在1910年臨時(shí)代課（講動(dòng)物學(xué)課）時(shí)認(rèn)識(shí)的。斯氏家里開(kāi)養(yǎng)馬場(chǎng)，他對(duì)賽馬的皮毛顏色及遺傳問(wèn)題有濃厚興趣（可惜他患有弱色盲癥），他的推理能力強(qiáng)，分析問(wèn)題有條理、有深度，特別擅長(zhǎng)于研究染色體圖中的數(shù)學(xué)關(guān)系，經(jīng)常成功地獲得一些定量數(shù)據(jù)。這是令摩爾根最賞識(shí)的優(yōu)點(diǎn)。他也是學(xué)生中最有口才，最敬佩摩爾根的人。布里奇斯是摩爾根學(xué)派中出色的細(xì)胞學(xué)家。他不僅具備高超的技能為染色體研究做一些細(xì)胞學(xué)準(zhǔn)備，而且還有敏銳的觀察力。他曾憑肉眼直接觀察，透過(guò)厚厚的牛奶瓶壁發(fā)現(xiàn)了果蠅朱色眼突變，令摩爾根大為驚訝。他是發(fā)展染色體制圖與實(shí)際染色體結(jié)構(gòu)之間關(guān)系的關(guān)鍵人物。
在摩爾根學(xué)生中，名聲最大的是繆勒（他因研究X的射線(xiàn)誘發(fā)基因突變而得諾貝爾獎(jiǎng)）。他的推理能力與想象力都很強(qiáng)，左右腦都發(fā)達(dá)，又擅長(zhǎng)于設(shè)計(jì)精確而巧妙的雜交實(shí)驗(yàn)，用以檢驗(yàn)自己或他人的假說(shuō)。他與摩爾根之間的個(gè)人關(guān)系，不如其他二人那樣親密、和諧。也許繆勒作為最獨(dú)立和最?lèi)?ài)思考的人太有棱角了。總的說(shuō)來(lái)，精英們?nèi)￠L(zhǎng)補(bǔ)短，齊心協(xié)力，因此迅速取得了驚人成就與進(jìn)步。
斯圖蒂文特是這樣描述他們的科學(xué)共同體的：
這個(gè)小組工作起來(lái)像一個(gè)整體。每一個(gè)人都在做自己的實(shí)驗(yàn)，但是誰(shuí)都確切地知道其他人在做什么，而且大家自由討論一個(gè)新的結(jié)果。大家都不太關(guān)注優(yōu)先權(quán)或新思想、新解釋的來(lái)源。大家關(guān)心的是如何推進(jìn)工作。有很多事情要做，有很多新思想要檢驗(yàn)，要發(fā)展許多新的實(shí)驗(yàn)技術(shù)。在眾多的實(shí)驗(yàn)室中，沒(méi)有多少實(shí)驗(yàn)室，能這么長(zhǎng)時(shí)間地保持這種令人激動(dòng)的氛圍和熱情。[20][21]
雖然在1910年后的幾十年中，他們密切合作地發(fā)展了果蠅遺傳學(xué)，但是無(wú)論布里奇斯還是斯圖蒂文特，特別是繆勒，都不僅僅是摩爾根的助手；他們每一個(gè)人都是卓有成就的研究者。
對(duì)摩爾根的果蠅小組，不少人存在一種誤解。常有人曲解了這批“實(shí)驗(yàn)主義者”的信條：“一切都要經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)”。在一般人眼里，實(shí)驗(yàn)家＝具有靈巧雙手的實(shí)驗(yàn)工匠，似乎進(jìn)行復(fù)雜的推理只是理論家的職責(zé)，而思辨則是哲學(xué)家的特殊權(quán)利�？墒牵柛膶�(dǎo)師馬丁教授關(guān)于“不要輕信生理學(xué)灌腸機(jī)”的話(huà)卻啟示我們，實(shí)驗(yàn)家的頭腦比雙手更重要。一個(gè)出色的實(shí)驗(yàn)家應(yīng)當(dāng)成為實(shí)驗(yàn)室里的思想家和推理大師。事實(shí)上，在摩爾根身邊，人人都是假說(shuō)演繹法的高手。
摩爾根是這個(gè)共同體的精神領(lǐng)袖，比他的學(xué)生與助手年長(zhǎng)許多，但他為人謙和、沒(méi)有架子，以平等的態(tài)度與人討論問(wèn)題。這些特點(diǎn)與哥本哈根學(xué)派的領(lǐng)袖N(xiāo)·玻爾非常相似。整個(gè)摩爾根學(xué)派和果蠅實(shí)驗(yàn)室充滿(mǎn)融洽與親密無(wú)間的氛圍。
我們?cè)凇逗Ｉc慕尼黑、哥廷根、哥本哈根三個(gè)科學(xué)共同體》[22]等文中分析過(guò)幾個(gè)著名的理論物理學(xué)派各自的研究綱領(lǐng)、范式、方法論特征，精英人物各自的個(gè)性、風(fēng)格與學(xué)術(shù)地位等等。整個(gè)說(shuō)來(lái)，無(wú)論是生物學(xué)家集團(tuán)還是物理學(xué)家集團(tuán)的科學(xué)活動(dòng)，都不違背科學(xué)哲學(xué)有關(guān)“科學(xué)共同體”的通用原理。
注釋
[1] 參看海森伯：《原子論和對(duì)自然的認(rèn)識(shí)》，載《嚴(yán)密自然科學(xué)基礎(chǔ)近年來(lái)的變化》，上海譯文出版
社，1978年第134頁(yè)。
[2] 參看桂起權(quán)：《科學(xué)思想的源流》§2.2原子論的自然觀、§2.3畢達(dá)哥拉斯主義自然觀，武漢大
學(xué)出版社，1994年版第11、13頁(yè)。
[3] 參看桂起權(quán)：《科學(xué)史上作為啟發(fā)原則的畢達(dá)哥拉斯主義》，載《科學(xué)探索的奧秘》，南京，江蘇
人民出版社，1988年版第145~161頁(yè)。
[4] 參看趙功民：《遺傳的觀念》，北京，中國(guó)社會(huì)科學(xué)出版社，1996年版第71頁(yè)。
[5] 參看[德]H.斯多倍：《遺傳學(xué)史》，趙壽元譯，上海科學(xué)技術(shù)出版社，1981年版第168頁(yè)。
[6] 拉卡托斯：《科學(xué)研究綱領(lǐng)方法論》，上海譯文出版社1986年版，第65~73頁(yè)。
[7] 參看[美]T. S庫(kù)恩：《科學(xué)革命的結(jié)構(gòu)》，李寶恒、紀(jì)樹(shù)立譯，上�？茖W(xué)技術(shù)出版社，1980年版第
34頁(yè)。
[8] 引自[美]N.瑪格納：《生命科學(xué)史》，李難等譯，華中工學(xué)院出版社，1985年版第555~556頁(yè)。
[9] [德]H·斯多倍：《遺傳學(xué)史》趙壽元譯，上海科學(xué)技術(shù)出版社，1981年版第150頁(yè)。
[10] 李思孟：《摩爾根傳》長(zhǎng)春出版社，1999年版第73頁(yè)。
[11] 李思孟：《摩爾根傳》長(zhǎng)春出版社，1999年版第77頁(yè)。
[12] 李思孟：《摩爾根傳》長(zhǎng)春出版社，1999年版第26頁(yè)。
[13] 桂起權(quán)、任曉明：《科學(xué)辯護(hù)在知識(shí)創(chuàng)新中的作用》，載延安大學(xué)學(xué)報(bào)，2001（4）。
[14] 李思孟：《摩爾根傳》長(zhǎng)春出版社，1999年版第85頁(yè)。
[15] 李思孟：《摩爾根傳》長(zhǎng)春出版社，1999年版第86~87頁(yè)。
[16] 李思孟：《摩爾根傳》長(zhǎng)春出版社，1999年版第60頁(yè)。
[17] 張德興、桂起權(quán)：《哲人科學(xué)家：玻恩》，福州，福建教育出版社，1995年版，第149頁(yè)。
[18] 參看[美]E·艾倫：《20世紀(jì)生命科學(xué)史》，田洺譯，上海復(fù)旦大學(xué)出版社，2000年版第78頁(yè)。
[19] 參看李思孟：《摩爾根傳》長(zhǎng)春出版社，1999年版第97頁(yè)與79頁(yè)。
[20] 引自[美]E·艾倫：《20世紀(jì)生命科學(xué)史》，田洺譯，上海復(fù)旦大學(xué)出版社，2000年版第79頁(yè)。
[21] 參看李思孟：《摩爾根傳》長(zhǎng)春出版社，1999年版第120~121頁(yè)。
[20] 引自[美]E·艾倫：《20世紀(jì)生命科學(xué)史》，田洺譯，上海復(fù)旦大學(xué)出版社，2000年版第79頁(yè)。
[21] 參看李思孟：《摩爾根傳》長(zhǎng)春出版社，1999年版第120~121頁(yè)。
[22] 參看王自華、桂起權(quán)：《海森伯與慕尼黑、哥廷根、哥本哈根三個(gè)科學(xué)共同體》，載廣州華南師大學(xué)報(bào)（社），2000（3）。
|
