作者microball (迎向 七月 盛夏)
看板ZooStudy
标题[转录]谈一下「生物基本理论」的想法
时间Thu Jun 5 00:02:01 2003
一.
简单的说,生物学还没有很完整的理论可以一以贯之
虽然严格的说,连最结构化的物理,
都没有很服人的「统一四种力」的理论
但是生物连一个候选的也没有。
当然,一套理论不会凭空建立的
看过〈科学革命的结构〉的人都知道「典范」的概念
不过生物理论迟迟未能建立其实并不单纯,
可以从几分面探讨:
1.生物的复杂性
生物学的变因相当的多,一个度量(例如说血压)很难完全写成函数
当我们把很多的度量写成函数之後,
这些函数的引数(argument)单位更是爆炸性的多
不像物理的SI单位,只有7个。
2.生物的层次性
生物系统的层次是所有学门最多的。
生物系统的层次是所有学门最多的。
物理跟化学的「微观」「巨观」可以说是两个层次
生物学的层次至少有五六个
分子─胞器─细胞─组织─个体─族群─生态系
当物理从微观到巨观时,往往动辄得咎使用统计等等的方法
如果我们在分子层次上,以CENTRAL DOGMA建立了一套系统
要向上推衍到上一个层次就已经很难了,
遑论每个层次间,都像是理论建立途中的高山深谷。
二.
生物的理论大致会如何呢?
其实我想要嘛就是停留在叙述性的生物,要嘛就是使用非常难的数学
生物本身已经很复杂了
不能奢望数学把他简化多少|||
我觉得目前最缺乏的
就是层次之间对应的数学。
层次的定义应该很明显:以下是我的想法
【层次的定义】
1.低层次多个单元所形成的集合,就是高层次的单元。
2.低层次单元的互动情形,就是高层次单元的基本性质。
●例一:很多原子构成了分子(1.)
原子间的互动(化学键)决定了分子的性质 (2.)
因此原子、分子是不同层次。
●例二:很多个体组成了族群(1.)
个体间的繁殖及斗争,部分决定了族群的出生率与死亡率(3.)
因此个体、族群是不同层次。
三.
有了层次的定义,我们需要靠「类比」来建立一连串的模型
演化的模型应用在免疫系统的活化,或是化学反应间的竞争,其实是可行的
如此应用「同构」的方式,
可以让生物学更加有系统、更有规律性。
目前演化没有好的数学模型(遗传就有)
事实上,族群遗传学已经可以提供一些演化的结构
但是演化的本身是更复杂的
发育也没有好的数学模型
目前发育都是叙述性的,模型都停留在分子阶层
没有什麽更高层次的单位来描述发育
生态的模型是建立得最好的
其实生态的模型在组织、细胞之间也可以套用
运用类比应该会有很好的发展。
(待续)
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