内容提要:系统生物学方法论的前沿研究由于其全方位和多层次的特点,成为科技哲学领域颇受关注的难点。系统生物学家们先后提出六种进路,即分子生物学方法论、新系统生物学方法论、机械论方法论、定性和因果模型方法论、综合模型方法论和数据与模型融合方法论以解决其方法论问题。尽管它们分别显示出其科学实践和理论意义的优越性,但因其缺点亦饱受诟病,故目前尚无单一主张获得诸方共识。要走出此困境,我们不仅应理清其历史的哲学矛盾根源,还需处理既有生物学现有方法论的融合和进一步探索生命的认识论问题。关于系统生物学哲学方法论前沿困境的思辨对于生物学各分支、系统科学乃至整个科学体系的拓展和延伸具有积极意义。

　　关 键 词:系统生物学/方法论/认识论/前沿/系统科学

　　作者简介:王子明,中国科学院大学人文学院,北京,100049 王子明(1972- ),男,黑龙江哈尔滨人,中国科学院大学人文学院博士生,研究方向为科学哲学与科学文化。

　　源自博物学的生物学,在经历了实验生物学、分子生物学及进化生物学阶段,进入了系统生物学(Systems Biology)时代[1]。一般而言,人们将研究生物系统组成成分的构成与相互关系的结构、动态与发生,以系统论和实验、计算方法整合研究为特征的生物学称之为系统生物学[2]。当人们意识到分子生物学毕竟不能根本解释生物作为整体的功能机制问题之后,具备系统哲学思想的系统生物学于是逐步成为生物学历史发展的选择。然而,系统生物学作为系统科学在自然科学领域中的重要组成部分和生物学领域取代分子生物学的新范式,亟待建构其方法论。早在20世纪70年代～80年代,一批具有科学技术哲学觉悟的医学家和生物学家就已经开始着手酝酿、研讨系统生物学的方法论问题。他们清醒地意识到应该寻求科学哲学的帮助。这不仅因为解决方法论的问题是科学哲学所擅长的,而且,系统生物学作为一个学科群的互动合作,在分子生物学所代表的还原论的哲学基础薄弱的情况下,这个层面也十分需要科学哲学的参与。至此,科学哲学方法论的研究成为系统生物学哲学建构中最重要和最前沿的部分。然而,系统生物学在抨击分子生物学缺陷的同时,发现自己同时陷入了另一个困境,即应该如何展开研究和建构模型的问题。我们知道系统生物学的研究方向是根据深入理解生物体的功能属性与行为是如何以各部分的互动而逐步形成的[3]。这不仅表现为系统生物学的哲学来源的历史和流派的复杂性,还表现为不同阶段科学方法论彼此之间的混战,以及研究方向不同所造成的分歧。系统生物学方法论困境的根源具体出自哪里?体现在哪些方面和问题?目前有哪些进展和启示?这一系列问题有必要进行哲学总结和分析。

　　一、困境的根源和现状

　　方法论是一门科学的基础。俄国生理学家巴甫洛夫曾指出:“初期研究的障碍,乃在于缺乏研究方法。”[4]因此,新兴学科往往会在方法论方面遇到挑战,这是科学集体进入系统和复杂科学体系所带来的后果。系统生物学哲学尤其具有这种显著特点。那么,导致困境的根源及其具体表现在哪些方面呢?