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第一章 生命問題的基本概念


  被自然和藝術所吸引的青年人相信,以其熱切的慾望,很快就可以進入自然和藝術之宮那最深的聖殿。然而,經過漫長行程的成年人明白,自己並沒有到達聖殿的入口。

                --歌德:《聖殿柱廊·引言》

  因此,任務不在於更多地觀察人們尚未見到的東西,而是去思索人人可見卻無人深思過的東西。

                    ——叔本華


1.傳統的抉擇


  在可與我們今天相比擬的一個發生驚人劇變的時期,有人提出了一個觀點,認為科學將對人們的世界觀產生深刻的影響。這個時期便是三十年戰爭,提出這種觀點的人就是法國哲學家勒內·笛長兒(Rene Dsecartes)。笛卡兒受年輕的物理科學取得的成就的影響——其時物理學一方面處於起初進步的苦鬥中,另一方面預示了它的成就在近代技術中得以實現的可能性——提出了動物是機器的學說。不僅無生命界服從物理學定律——這正是笛卡兒所認為的,而且所有的生命有機體也都遵從物理學定律。因此,笛卡兒把動物理解為機器,一種非常複雜的機器,當然這只不過大體上可與人造機器相比,它的活動受物理學定律支配。笛卡兒的思想確實並不完全一貫。他作為教會的忠實信徒,對物理學知識作了限制:不應把人僅僅看作一架機器,而應看到人具有不服從自然定律的自由意志。笛卡兒設置的這種限制為法國啟蒙運動所衝破。1748年,茹利安·拉·美特利(Julien de la Mettrie)爵士提出人是機器的學說,以反對笛卡兒關於動物是機器的學說。

  這些思想家尋求一個古老哲學問題的答案。生命有機體,植物或動物,顯然與非生命的東西諸如晶體、分子或行星系有很大區別。生命表現為無數種植物和動物的形態。這些形態展現出一種從單細胞到組織、器官,再到無數細胞組成的多細胞有機體的獨特的組織體系。生命過程同樣也是獨特的。所有生物都在其組成的物質和能量連續交換中保持自身。它能以活動的方式,尤其是以運動的方式對外界的影響即所謂刺激作出反應。事實上,在沒有任何外界刺激的情況下它也經常顯示出運動和其他活動,就此而言,我們可以在無生命與有生命的東西之間作出明顯的、雖然不是斷然的對比:前者僅僅由於外力作用而發生運動,而後者能夠表現出「自發」的運動。有機體經歷漸次的變態,我們稱之為生長、發育、衰老和死亡。它們只能通過所知的繁殖過程從其親屬中產生出來。一般說來,後代像雙親,這種現象我們稱為遺傳。可是,通觀生物界,可以看到它表現為在漫漫地質歷史長河中奔湧不息的一系列形態。這些形態通過繁殖和進化而相互關聯,它們在各個年代中發生的變化,使之從低級形態演化到高級形態的全盛期。有機體的結構和功能令人驚歎地適應它們的「目的」。甚至在最簡單的細胞中發生的數量多得驚人的過程,也非常有序,以致在無休止的和極為複雜的活動中保持其同一性。同樣,所有生物的器官和功能都顯示出適應於它們賴以正常生存的環境的目的性構造。

  如果生命有機體的特有性質是如此顯而易見,且我們可以毫不遲疑地說出我們眼前的東西是有生命的還是無生命的,那麼必然會發生這樣的問題:生命界和非生命界之間是否真正存在著一種內在的區別?我們人類自身就是生物,所以對這個問題的回答,必然在很大程度上確定了我們給人指定其在自然界中的位置。

  應用物理科學的定律和方法研究生命現象,無論在理論知識方面,還是在對自然界的實際控制方面,都接連取得了許多成就。笛卡兒創立了由醫生和生理學家組成的學派,在科學史上以醫學力學聞名遐邇,他試圖根據力學的原理,解釋肌肉和骨骼的功能,血液的運動以及類似的現象。哈維(Harvey)發現血液循環(1628年)標誌著近代生理學的開始。後來聲學和光學的應用,電學、熱學、動能學和其他物理學科的應用,提供了豐富的知識源泉,有助於對越來越多的生物學現象的解釋。生物化學又發展出了生物物理學。人們曾一度相信,有機化合物是生物所特有的,實際上也只能在生物體中發現它們,因而它們只能從生命過程中產生。可是,1828年,維勒(Wohler)在實驗室內製造出尿素。這是第一個合成的有機化合物。從此,有機化學和生物化學便成為現代科學中最重要的領域。它們也成為化學工業——從染料化學到煤的氫化、人工橡膠的製造、現代醫學的治療手段(其中包括維生素、激素和今天的化學療法)的基礎、大體說來,本世紀初出現了一門最年輕的學科,它是物理學與化學的連接環節,稱為物理化學,這門學科中包括了諸如反應動力學、膠態理論和物理化學過程中的電現象理論。這對於理解許多生命過程例如□、維生素、激素、藥物等的作用,以及神經和肌肉的功能等等,都是必不可少的。

  1859年達爾文《物種起源》發表後,進化論取得了勝利。著名分類學家林耐(Linnxus)曾經認為動物和植物種類是造物主分別創造的傑作。而現在,整個生物學領域所搜集的大量事實證明,有機界在漫長的世代和地質時期內,經歷了從比較低級、簡單的形態向比較高級。複雜的形態的上升演進;同時,達爾文用他的自然選擇學說,為這種進化提供了解釋。一個物種有時會出現微小的偶然的變異,這些變異可能是不利的,習能是中性的,也可能是有利的。如果是不利的,它們不久就會在生存競爭的自然選擇中淘汰;然而,如果它們恰好是有利的,它們就在生存競爭中為自己掙得優勢,以便它們更有可能保存並繁殖其後代;這樣,在世代延續的過程中,有利的變異被保存和積累起來。再經過漫長的年代,這個過程導致了向不同形態的生命有機體的進化以及生命有機體對其環境的逐漸適應;笛卡兒曾經把神聖的上帝說成是生命機器的製造者,而現在似乎可以根據偶然變異和選擇來解釋生命界目的性的起源,無需任何其他目的因解釋。

  因此,笛卡兒提出的綱領,不僅是構成生物科學基礎的發展起點,而且對人類生活產生了深遠的影響。儘管笛卡兒的綱領取得了成功,但是並沒有完全消除這樣的疑問;也許生命的真正本質尚未觸及和解釋。就在拉·美特利《人是機器》一書發表的一年以後,一本題為《人不是機器》的論戰性小冊子在倫敦出版了。據說,該書的作者不是別人,正是拉·美特利自己。這位爵士所表現的自我批判和思想解放的精神,也許在科學史上是幾乎絕無僅有的。以後,這種對抗性的觀點以許多不同的方式表達出來。其中最重要的一種表達方式,是由漢斯·杜裡舒(Hans Driesch)(自1893年以來)提出的。由於這種方式在邏輯上最為一致,因此它至今仍是最重要的一種。杜裡舒是發育力學的創始人之一。發育力學作為生物學的分支,主要對胚胎發育進行實驗研究。傳統的實驗使他拒絕有關生命的物理-化學理論。

  在淺綠色的海洋深處,海膽默默地生活著,遠離世界和科學的問題。然而這些寧靜的生物卻引起了關於生命本質的長期不分勝負的和激烈的爭論。海膽卵開始發育時,起初分裂為兩個細胞,然後分裂為四個、八個、十六個的細胞,最終分裂為許多細胞。經過一系列特定的發育階段,它最後形成有點像尖狀頭盔的幼蟲,科學上稱為「長腕幼體」;由此經過複雜的變態最後形成海膽。杜裡舒將剛開始發育的海膽胚芽分離成兩半。通常人們預料這半個胚芽只能發育成半個動物。但事實上實驗者看到了像歌德的《魔術師的門徒》中幽靈似的行為:「哎呀!哎呀!兩爿木棍,變成僕人,急忙站起。」分離的每半個胚芽並沒形成半個海膽幼體,而形成了完整的海膽幼體,這幼體確實是小些,但它是正常的,完整的。其他許多動物也可能從分離的胚芽產生完整的有機體。甚至人類中偶然出現的同卵孿生兒,也以相似的方式產生。可以說,這是自然界本身進行的杜裡舒實驗。相反的實驗和其他的安排也是可能的。在某些條件下,兩個聯合的胚芽產生一個單一的大幼體;如果把胚胎壓在玻璃板之間,大大改變細胞的排列,仍會產生正常的幼體。

  像「魔術師的門徒」那樣,杜裡舒在他的實驗中發現了某種神奇的東西,他由此斷定胚胎發育不服從自然界的物理學規律。在杜裡舒看來,如果胚芽中僅有物理力和化學力起作用,那麼最終導致有機體形成的程序安排,只有假定是受某種固定結構即最廣義的「機器」控制的,才能得以解釋。但是,胚芽中不可能有這樣一種機器。因為機器無論當它被分離時,還是當它的部分錯位時,或是當兩部完整的機器合併時,就不能完成同樣的動作;胚胎發育如果出現這種情況同樣不可能產生正常的有機體。因此,杜裡舒認為,對生命的物理-化學的解釋在這裡達到了它的極限,而這只可能有一種解釋:在胚胎中,同樣在其他生命現象中,有一種根本不同於所有物理-化學力的因素在起作用,它按照預期的目的指導生命活動。這種「具有自身內在目的」的因素,即從正常發育中和實驗上加以擾動的發育中產生出典型的有機體,杜裡舒引用亞里士多德(Aristotle)的概念,稱之為隱得來希(entelechy)。我們考察這些有目的的活動因素,發現它們很像我們自己的意向性行為。正是這些最終可與我們目的性行為中的精神因素相比較的因素,造成了生命與非生命之間的關鍵性差別,並產生了比生命的力學性質、物理性質更複雜的屬性。

  這樣,我們發現了兩種基本的和對立的生物學概念,這兩種概念的起源可以追溯到希臘哲學的黎明時期。通常人們稱之為機械論和活力論。

  人們已在許多不同的意義上表達「機械論」這個術語,事實上這在很大程度上妨礙和混淆了這個術語的正確使用。我們已提及這個術語有兩種最重要的含意。第一種含意是機械論概念,認為在生物中只是那些存在於無生命界中的力和定律在起複雜的作用。第二種含意是生命的機器理論,它從結構條件方面解釋細胞和有機體中發生的全部過程特有的活動程序。

  與此相對照,活力論否認完全用物理-化學解釋生命的可能性,堅持認為生命與非生命之間有本質的區別。正如我們在杜裡舒的學說中看到的,活力論認為,調整現象即受擾動後恢復原狀的現象,似乎不能依據「機器」原理來說明。另一些活力論者則頑固地堅持生命的機器理論,從而得出他們的看法:每一部機器意味著有一位設計和建造它的工程師。當笛卡兒推測有一種神秘靈魂作為生命機器的創造者時,他得出的邏輯結論正是這個意思。達爾文的理論用偶然性取代了創造的精神。現代生物學表明,達爾文的理論至少能非常成功地解釋變異和物種的起源,也可能很好地說明某些比較高等的生物分類單位的起源。可是,要確定這種理論是否也能充分解釋有機體重大形態的起源和每個有機體的活動所必需的無數生理過程的相互作用的起源,則是非常困難的。事實上,火車頭和手錶不是靠偶然的力量產生的,那麼無數更為複雜的有機體「機器」是靠偶然的力量產生的嗎?因此,有機體自我保持和受擾動後的自我恢復所依賴的極其大量的物理-化學過程的有序性,以及有機體的複雜「機器」的起源,是不能用偶然的力量解釋的,按照活力論的看法,只有用特殊的活力因子的作用才能得以解釋。這些活力因子,我們稱之為「隱得來希」,「無意識」或「世界靈魂」,它們有目的地、定向地干預物理-化學事件。

  但是,我們馬上看到,從科學理論的要求出發,活力論必定將被拒斥。因為按照活力論,有機體的結構和功能好像是由許多妖精控制的,這些妖精發明和設計了該有機體,控制其活動過程,並在這種機器受損傷後進行修補。這並沒有提供給我們更深刻的洞見;它只是把目前看來無法說明的問題推移給更加神秘的要素,並把這種要素歸為不能再作研究的X。活力論談論的只是超出自然科學範圍之外的生命本質問題。如果活力論說的是正確的話,那麼科學研究將會失去意義;因為,即使運用最複雜的實驗和儀器,也只能作出原始人的那種擬人化解釋。原始人認為,生命界存在著與他們自己明顯的方向性和目的性行為相似的小精靈的智力和意志。無論我們考察動物的行為,還是細胞中複雜的物理和化學過程,或是有機體結構和功能的發育,我們總會得到相同的答案——正是某種靈魂似的東西隱藏在這些生命現象背後,操縱著生命活動。生物學歷史駁斥了活力論,因為生物學所能說明的正是這些在當時活力論範圍內看來是不可解釋的生命現象。例如,維勒(Wohler)時代以前,人們一直把有機化合物的產生看作是一種活力論現象。甚至在巴斯德(Pasteur)看來,細胞發酵活動也是如此。這種看法一直延續到19世紀末巴克納(Buchner)用酵母萃取物進行發酵才得以糾正。杜裡舒的學說也認為有機體調整現象是一種活力論現象。但是,科學研究的進步,把越來越多的、以前被看作是活力論的現象納入到科學解釋和科學定律的範圍之內。我們將會看到,即使杜裡舒根據胚胎調整現象所作的科學解釋在生命領域中已破產的斷言,也不再站得住腳了。與之相反,活力論的論點卻可能幾近被駁倒。

  機械論概念與活力論概念之間的爭論,猶如一盤進行了近兩千年的棋賽。爭論中總是重複出現實質相同的論點,雖然這些論點是以五花八門改頭換面的形式出現的。終於,它們在人類的精神領域裡表現為兩種對立的傾向。一種傾向是,將生命服從於科學解釋和科學定律;另一種傾向是,用我們自身精神的經驗作為生命本質的標準,用這種經驗,填補我們科學知識中推測的或實際的缺口。


2.機體論概念


  我們的時代,科學概念發生了根本的變化。現代物理學革命廣為人知。以相對論和量子論為標誌的這些革命引起了物理學理論的根本變革和發展。物理學的這種發展超過了它在過去幾個世紀裡取得的進步。儘管生物學思想領域內發生的變化並不顯著,但已發生的變化的結果並不是沒有意義的。這些變化既產生了對生命本質的基本問題的新看法,也引出了新的問題和新的解釋。

  我們可以認為,現代生物學的發展已得到了這樣一個確定的事實,即完全不贊同機械論和活力論這兩種傳統觀點,而是確認一種新的、超越這兩者的第三種觀點。本作者稱這種觀點為機體論概念,本作者提出這個概念已二十多年。人們發現,在生物學的各個領域以及醫學、心理學、社會學等這些鄰接的學科內,與這個概念相類似的概念是必要的,並已得到了發展。如果我們保留「機體論概念」這個術語,那麼我們也只是為了給一種觀念以方便的稱謂,因為這種觀念雖已變得非常普遍,但多數人又不知道如何稱呼它。可能正是本作者最先以科學的和邏輯的一致形式闡發了這種新觀點,這樣說似乎也並不過分。

  迄今生物學研究和生物學思想是由三種主導觀念決定的。這三種主要觀念可以稱為分析和累加的概念,機器理論的概念和反應理論的概念。

  把我們在生命界遇見的複雜的實體和過程,分解為基本的單位,分析它們,以便用並列或累加這些基本的單位和過程的方法解釋它們,這似乎是生物學研究的目的。經典物理學的程序提供了這種研究模式。因此,化學把物體分解為基本組分——分子和原子;物理學把摧毀樹木的風暴看作是空氣粒子運動的總和,把軀體的熱看作分子動能的總和,等等。生物學的所有領域也應用與此相應的程序,正如某些例子顯然表明的那樣。

  例如,生物化學研究生物體的個別的化學成分和生物體內進行的化學過程。用這種方法確定細胞和有機體中的化合物及其反應活動。

  傳統的細胞理論認為細胞是生命的基本單位,好比認為原子是化合物的基本單位。因而,從形態學上看,多細胞有機體好像是細胞這種構成單位的聚集體;在生理學上,人們則傾向於把整個有機體中的生理過程分解為細胞內的生理過程。微耳和(Virchow)的「細胞病理學」和弗沃恩(Verworn)的「細胞生理學」,對這種觀點作了綱領性的論述。

  有機體胚胎發育研究領域也應用這樣的觀點。魏斯曼(Weis-mann)的經典理論(p.56)假定卵核中存在著許多構造個別器官的原基(anlagen)或微小的基本的發育機器。在發育過程中,這些原基隨著細胞分裂而逐漸分離,每個胚原基經歷這樣的過程,然後定位於不同的區域、胚原基賦予這些區域特定的性狀,由此最後決定發育成熟的有機體的組織結構和解剖結構。

  有關反射、神經中樞和定位的傳統理論,不僅從理論上看,而且從臨床的觀點看,都是非常重要的。神經系統被看成是為個別功能所設定的裝置之總和。例如,脊髓節中樞對於個別反射的關係是如此;大腦神經中樞對於各個有意識的感覺-知覺區,對於個別肌肉群的隨意運動,對於言語和其他更高級的精神活動的關係,也是如此。從而,動物的行為被分解為反射的總和或反射鏈。

  遺傳學把有機體看作是各種性狀的聚集體,歸根到底看作是生殖細胞中與各種性狀相對應、各自獨立地傳遞遺傳信息和發生作用的基因的聚集體。

  因而,自然選擇理論把生物分解為復合的性狀,某些性狀是有利的,其餘的是不利的。這些性狀,更確切地說,與這些性狀對應的基因,是獨立地遺傳的,從而能通過自然選擇提供的機會,淘汰不利的性狀,保存和積累有利的性狀。

  在生物學的每個領域中,同樣在醫學、心理學和社會學領域中,都可以看到同樣的原則在起作用。然而,以上例子足以表明分析和累加的原則已在所有領域起指導作用。

  對生物中個別的部分和過程進行分析是必要的,而且是更深入地認識生命的先決條件。然而,單採用分析方法還不是充分的。

  生命現象,如新陳代謝,應激性,繁殖,發育等等,只能在處於空間與時間並表現為不同複雜程度的結構的自然物體中找到;我們稱這些自然物體為「有機體」。每個有機體代表一個系統,我們用系統這個術語所指的是由處於共同相互作用狀態中的諸要素所構成的一個復合體。

  從這種顯而易見的陳述中可以看出,分析和累加的概念必然有以下的局限性。第一,它不可能把生命現象完全分解為基本單位;因為每一個別部分和每一個別事件不僅取決於其自身的內在條件,而且不同程度地取決於整體的內在條件,或取決於該整體作為一個部分所從屬的更高級單位的內在條件。因此,孤立部分的行為通常不同於它在整體聯繫中的行為。杜裡舒實驗中孤立的分裂球的行為,不同於它在完整胚胎中的行為。如果將細胞從有機體移植到適當的營養物中加以培養,由此生長成的組織的行為,不同於它們在有機體中的行為。脊髓孤立部分的反射,不同於這些部分在完整無損的神經系統中的行為。許多反射只能在孤立的脊髓中清楚地表現出來,而在完整無損的動物中,比較高級的神經中樞和大腦的影響明顯地改變了這些反射。因此,生命的特徵,是從物質和過程的組織中產生的。與這種組織相關聯的系統的特徵。因而,生命的特徵隨著整體的改變而改變,當整體遭到毀壞時,生命的特徵就隨之消失。

  第二,現實的整體顯示出一些為它的各孤立的組成部分所沒有的性質。生命問題是組織問題。只要我們從整體組織中挑選出個別現象,那麼我們就不能發現生命和非生命之間的任何根本區別。無疑,有機分子比無機分子複雜得多;但是,它們與死的化合物並無根本區別。甚至複雜的過程,如細胞呼吸和發酵過程,形態發生,神經活動等等,長期被人們看作是特殊的生命過程,在很大程度上能用物理-化學加以解釋。其中許多過程,甚至可以用無生命模型進行模擬。可是,我們在生命系統中看到的各個部分和過程進行的奇異而特殊的有序活動,提出了一個根本性的新問題。即使我們有了構成細胞的所有化合物的知識,也還不能解釋清楚生命現象。最簡單的細胞已經是極其複雜的組織,目前人們只是模糊地認識到它的規律。人們通常提到「生命物質」。這個概念根本是一種謬見。在鉛、水、植物纖維素都是物質的意義上,不存在「生命物質」,因為從中任取的部分顯示出與其餘的部分有相同的性質。而生命與個體化和組織化的系統是密切相關的,系統的毀壞,導致生命的終結。

  對生命過程也可以作類似的思考。當我們考察活機體中發生的個別化學反應時,我們不能指出它們與無生命物體或腐屍中發生的化學反應之間任何根本區別。但是,與我們考察有機體或有機體的部分系統,例如細胞或器官內的化學反應過程的整體而不是單個過程時,可以發現生命過程與非中命過程的根本差別。例如,我們發現有機系統內所有組成部分和過程如此高度有序,以致使該系統能夠保存、建造、恢復和增殖。這種有序性從根本上將活機體內的事件與非生命系統或屍體中發生的反應的區別開來。

  有人對這種觀點作了如下的生動描述:

  「不穩定的物質發生分解;可燃物偶然發生燃燒;催化劑加速了緩慢的過程。這裡不存在什麼奇異的東西。連續地逐步邊行的分解代謝並沒有毀壞有機體,相反地,它間接地保持了有機體,使它成為一個有組織的過程。我們的組織雖不斷發熱卻並不破壞這些組織的結構;因此,每種動物和植物像裝有燃料而不停地作功的蒸汽機;事實上,呼吸不同於普通的氧化。如果不是腺體去掉對有機體有害的東西而保留有益的東西的話,那麼,分泌也就成了普通的滲透現象。我們可以把植物和低等動物的運動容易地解釋為對刺激的反應;不願在動物王國內劃分明顯界線的人,最終也以這樣的方式解釋動物的這些自發運動;在他看來,這些自發運動是一些「腦反射」,這些反射確實非常複雜,但它與那些對外界刺激作出反應的簡單反射並沒有本質的區別。現在讓我們作這樣的設想:我們構造出一種死的反射裝置。它必須充滿潛在的能量;即使輕微的擾動也能觸發強有力的運動;一種特殊的裝置能用以不斷地貯存潛能。我們要問,在何種意義上,這種機械裝置與生物有根本的區別,對它的作用不同於刺激,它的運動不同於有機體的運動?事實上所有有機的反應都直接地或間接地有利於維持生存,或有利於產生所需要的形態。」(J.舒爾茲Schultz),1929年)。

  這樣,整體性和組織問題給分析和累加的描述與解釋,設置了限度。那麼,用什麼方式能夠對之作科學研究呢?

  經典物理學(生物學採用了它的概念體系),在很大程度上具有累加的特徵。在力學中,它把物體看作相互獨立的分子的總和,例如在熱理論中,它把氣體看作是相互獨立分子的一種混沌(Chaos)。事實上,「氣體」這個詞,是由16世紀物理學家范·荷爾蒙特(Van Helmont)提出的,它正是以無意識的符號表示「混沌」的意思。然而,在現代物理學中,整體性和組織的原理獲得了迄今人們未料想到的意義。原子物理學處處遇到整體問題,這些整體不能分解為孤立的要素的行為。無論研究原子結構,還是研究化合物的結構式,或是晶體的空間點陣,總會出現組織問題。組織問題似乎成為現代物理學中最重要的和最引人注目的問題。由此看來,用分析和累加的觀念看待生命是極不妥當的。無生命的晶體具有奇妙的結構,晶體結構在其形成的過程中,以其最快的速度做著數學物理學家的推理工作。但是,人們認為,將具有驚人性質的活原生質稱為「膠質溶液」,則是對原生質作了解釋。原子或晶體不是偶然的力作用的結果,而是組織的力作用的結果;但是典型的組織化事物——生命有機體卻被解釋為突變和選擇的偶然性產物。

  因此,生物學的任務是要確立控制生命過程的有序和組織的定律。而且,正如我們下面將會看到的,應當在生物組織的所有層次——物理-化學層次,細胞層次和多細胞有機體層次,乃至由許多個別有機體組成的群體層次上研究這些定律。

  怎樣解釋生物組織呢?

  一切知識始於感覺經驗。因此,科學活動的最初傾向是要設計形象化的模型。例如,當科學得出結論,認為稱作原子的基本單位是實在的基礎時,它的最初概念是相似於小型台球的微小而堅固的物體。不久,人們認識到原子並不是如此,最終單位不是用形象化的模型所能定義的實體,而是只能用數學的抽像語言加以規定,使用像「物質」和「能量」,「微粒」和「波」這樣的概念,僅僅表明它們的某些行為特徵。當人類觀察星星有規律的運動的景象時,他們首先尋找宇宙中巨大的機器,認為是這些機器的旋轉使星星——亞里士多德想像的水晶般的球體——保持和諧的運動。直到天文學打破了這幅畫面,人們才認識到,行星運動的秩序只是由於天體在空虛的太空中相互吸引而造成的。因此,結構是人類為解釋自然過程的有序性而首先尋求的東西;至於從組織力方面來解釋,則困難得多。

  這也適用於對生命的解釋。考察在細胞內或在有機體內為維持其自身生存而進行著的難以想像的大量過程,似乎只可能有一種解釋。這種解釋可以稱為機器理論。它意指生命現象中的有序,可以用最廣義的結構、機械論的術語進行解釋。機器理論概念的例子,便是魏斯曼的胚胎發育理論(pp.56f),或傳統的反射和神經中樞理論(PP.114f);在生物學的每個領域裡都可發現這種類型的解釋。

  活機體中確實呈現出大量的結構狀態、器官生理學,例如營養器官、循環器官、分泌器官的生理學,感覺器官(作為接受刺激的感受器)的生理學,神經系統及其聯繫的生理學,等等。描述的正是我們在一個有機體中所看到的技術傑作,同樣地,我們在每個細胞中,從作為收縮和傳導興奮的機構的肌肉和神經纖維,到具有分泌和分化功能的細胞器,到作為遺傳結構單位的染色體等等,都可發現作為有序調節器的結構。

  然而,我們不能把結構看作生命活動有序性的主要基礎,這有三個理由。

  第一,我們在所有生命現象領域中發現有擾動後進行調整的可能性。杜裡舒的看法是對的,他認為這樣的調整,例如胚胎發育中的調整,不可能建立在「機器」的基礎上。因為固定的結構只能對某些確定的事變作出反應,而不能恰當地對其他任何一種事變作出反應。

  第二,機器結構與有機體結構之間有根本的區別。前者總是由同樣的成分構成的,而後者則是在其自身構成物質不斷分解和替換的連續流動狀態中得以保存的。有機結構本身是一種有序過程的表現,它們只能在這種過程中,且通過這種過程才得以保存。因此,有機過程的基本有序性必須在這些過程本身中尋得,而不可能從先前確立的結構中找到。

  第三,我們在個體發育中,同樣也在系統發育中,發現從具有較少機械性的和較多可調整性的狀態,到具有較多機械性的和較少可調整性的狀態的轉變。我門再以胚胎發育為例來說明這點:如果在兩棲動物胚胎的早期階段,將胚胎一塊預期的表皮移植到未來腦的部位,它會變成腦的部分。可是在後期階段,胚胎部位不可改變地限定形成某些器官。因此,一塊預定的腦,即使被移位後,也會成為腦或派生物,例如在體腔中形成的眼。當然,在這裡完全錯放了位置。我們可以在極其多樣的生命現象中,發現這類僅固定一種功能的現象。我們稱這種現象力逐漸機械化。

  我們由此得出以下結論。首先,有機過程是由整個系統中各種條件的相互作用決定的,由我們稱為動態的有序決定的。這是以有機可調整性為基礎的。其次,逐漸機械化發生的過程,即是原初整體的行為分化成受固定結構控制的、各自分離的行為。在細胞結構、胚胎發育、分泌、噬菌作用和再吸收、反射和神經中樞理論、本能行為、格式塔知覺等各個領域中,可以看到與結構的或機器式的有序相對立的動態的基本性質。有機體不是機器,但它們在一定程度上可以變為機器,凝固為機器。然而,完全機械化的有機體決不會在受擾動後完全不能進行調整,或不能對外界不斷變化的狀況作出反應。有機過程決不僅僅是各個結構上固定的過程的總和,而是不同程度上具有在動態系統內被決定的過程的特徵,這賦予有機體對變化的環境的適應能力和受擾動後的調整能力。

  將有機體與機器作比較,也產生了我們已提到的最後一個觀點,我們稱之為反應理論。反應理論把有機體看作一種自動機。正像自動售貨機由於內部機制的作用,被投入硬幣後會提供商品那樣,有機體也通過一定的反射活動對感官的刺激作出反應,通過某些□的產生對食物的吸收作出反應,等等。這樣,有機體被看作是本質上被動的系統,僅僅受外界的影響即所謂刺激而開始活動。這種「刺激-反應圖式」,尤其在動物行為理論中成為十分重要的圖式。

  可是,事實上即使在外界條件不變和沒有外界刺激的情況下,有機體也並不是被動的系統,而是本質上主動的系統。很明顯,在基本的生命現象中,新陳代謝,組成物質連續的合成和分解,是有機體固有的,而不是外界條件強加的。這種觀點對於考察神經系統的活動、應激性和行為問題尤為重要。現代科學研究表明,我們必須把自主活動(例如表現為有節律的自動活動)而不是反射和反應活動,看作基本的生命現象。

  因此,我們可以將機體論概念的要點概括如下:作為一個整體的系統概念———與分析和累加觀點相對立;動態概念——與靜態和機器理論相對立;有機體原本是主動的系統的概念——與有機體原本是反應的系統的概念相對立。

  這些原理能使我們克服機械論概念與活力論概念之間的對抗。機械論和活力論都是以分析的、累加的和機器理論的原理為根據的。機械論並沒有真正探討生命的基本問題——有序、組織、整體性、自我調整。這些生命的基本問題是不能用分析的研究方法來解決的。試圖用機器理論即依據先前存在的結構來解釋生命的基本現象和問題,也遭到了失敗。活力論是因這些未解決的問題而出現的。但是,它並沒有推翻累加的和機器理論的概念。相反,活力論把活機體看作各個部分的總和及機器式結構的總和,設想它們是由一位有靈魂似的工程師在控制並補充其給養。因此,例如杜裡舒把胚胎說成是細胞的「總和式的聚集體」,它靠隱得來希而變成整體。這樣,活力論者的出發點不是一種無偏見的有機系統觀點,而是從有機機器這種先入之見出發的。活力論者們認識到,這種概念是不能令人滿意地說明有機體調整現象和有機機器起源的問題。為了拯救活力論,他們引進了修理受擾動後的機器或擔當機器製造者的因素。人們已經認識到,對有機體有序和調整現象的解釋只可能有兩種:有序性或者是由機器式的固定結構造成的,或者是由某種活力因素造成的。這兩者都是欠妥的。機械論觀點在調整現象和「機器」起源的事實面前破產了;活力論則拋棄了科學的解釋。

  與機械論和活力論的概念相對立,出現了機體論概念。僅僅知道有機體的個別要素和過程,或者用機器式結構解釋生命現象的有序性,都不足以理解生命現象。乞助隱得來希作為組織因素,更是於事無補。進行分析,不僅對於盡可能多地瞭解個別組分是必要的,而且對於瞭解把這些部分和部分過程聯合起來的組織規律,同樣是必要的,而這種組織規律正是生命現象的待證。這裡有生物學基本的和特有的研究課題。這種生物有序性是獨特的,它超出了那些適用於無生命界的規律,但我們能通過堅持不懈的研究逐步接近它。這要求在所有層次上進行研究,其中包括物理-化學單元、過程和系統的層次,細胞和多細胞有機體的生物學層次,生命的超個體單元層次。在每個層次上我們都能看到新的性質和新的規律。生物的有序在很大程度上具有動態的性質;我們將會在後面看到有關這個問題的說明。

  對於生命自主性問題,機誡論的概念持否定態度,活力論以形而上學問題的標記保留其中,而在機體論概念看來這是能夠加以科學研究的問題,實際上人們已對它進行了研究。

  「整體性」這個術語長期以來被人們嚴重誤用。在機體論概念裡,它既不表示某種神秘的實體,也不是我們無知的避難所,而是我們能夠並目必須用科學方法進行探討的事實。

  機體論概念並不是機械論觀點和活力論觀點之間的妥協。調和或中間道路。正如我們看到的,分析、累加和機器理論的概念一直是這兩種傳統觀點的共同基礎。組織性和整體性被視作是有序的原理,是有機系統固有的;是能夠加以科學研究的,這包含著一種根本性的新見解。可是,機體論概念遇到了新觀念通常遇到的事:起初它受到攻擊和拒斥,後來宣稱它是古老的和自明的。事實上,一旦人們瞭解了機體論概念,就知道這個概念只不過是從有機體是組織化系統這種明白的陳述中得出的結論,然而,為了達到這點,必須無偏見地探討這個概念。甚至今天為了同許多領域中根深蒂固的思想習慣作鬥爭,這種探討仍有必要。

  有必要首先在作為生物學的研究方法和理論的意義上,然後在它的認識論意義上,對機體論概念加以考察。

  實驗室裡的研究人員忙於研究特殊的問題和做具體的實驗,對「一般的思考」抱懷疑和反感的態度。當然,具體問題不能靠方法論的思考和假設來解決,而只能通過對它的耐心研究來解決。但是,另一方面,基本的態度決定了研究者能夠洞察到什麼問題;決定了他如何構思問題,如何擬定他的實驗步驟,如何選擇研究方法,最後,決定了他對研究的現象提出什麼樣的解釋和理論。事實上,按照流行的看法,理智勝過感覺。在這種意義上,經典生物學完成的工作和取得的成就以及它存在的缺點,無疑是由我們已指出的這些主要原理決定的。要瞭解這點,只需粗略地考察一下生物學的任一領域,甚至我們將在後面看到的醫學和心理學領域就足夠了。與此相似,機體論概念也是一種試圖指明應當提出什麼問題以及如何解決這些問題的作業看法(working attitude)。正是這種作業看法使人們有可能觀察和處理生命現象的基本問題,並對這些問題作出解釋;而用以前的概念根本觀察不到生命現象的基本問題,即使觀察到,也把這些問題看作不能加以科學研究的神秘事物。

  我們的目的是要闡明生命現象的精確定律。按照生命現象的基本特徵,這些定律必定在很大程度上具有系統規律的性質。從這個意義上說,機體論概念是生物學從自然史的階段即描述有機體的形態和過程的階段,轉變到精密科學階段的前提。看來,我們時代面臨的任務,是要完成生物學中的「哥白尼革命」。「哥白尼革命」是在涉及無生命界的科學領域中發生的。正是這場革命,使亞里士多德的世界體系轉變為近代物理學。

  記住,我們將考察某些基本的生物學問題,看一看機體論概念是如何發揮作用的。以後我們將考察機體論概念的認識論結論。

  
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