《二十世纪的生命科学》

　　作者：G．E．艾伦（美）

　　成书时间：1975年

　　推荐版本：北京师范大学出版社1985年版

　　【作者简介】

　　G．E．艾伦（Allen G．E），美国知名的生物学史专家。艾伦一直从事生物学发展方面的研究，并且取得了一定的成绩，在西方学术界具有一定的影响力。特别是他在1975年完成的《二十世纪的生命科学》一书，集中阐述了生物学在19世纪到20世纪20年代的思想发展历程。该书在1975年在美国出版后就在社会上和学术界引起了普遍的反响，同时，也使艾伦赢得了学术声誉。1978年，英国剑桥大学出版社还对该书进行了重印再版。鉴于该书的影响力和学术地位，西方大学有关现代生物学史课程都把它作为指定的教材或主要参考书之一。

　　艾伦的代表作是《二十世纪的生命科学》。

　　【内容提要】

　　该书的价值就在于作者提出一些有影响的领域以及人与各种思想之间、一种科学和另一种科学之间、或科学与哲学之间的相互关系和相互影响的问题。作者说：“假如某些读过这部书的人能被促使去更深入地研究我提出的问题和论点，那末，写这本书的目的就算达到了。历史不是静止的，事物和我们对它们的了解也在不断地变化着。所以，一部好的历史著作应力图精辟地提出自己的论点，使别人能更深入地进行研究并且超过它。”

　　作者讲述的是20世纪的生物学的历史，涉及生物学这个广阔领域中的几个方面的历史。作者从1890年到1965年间生物学发展中，列举一些生物学分支学科的例子，通过举例和说明，回答上述问题。

　　作者认为，在19世纪90年代、20世纪20年代和60年代，生物学家们已奠定了各种生物学的理论基础，这些不同的见解已对种种生物学现象做出了可以让人接受的解释。这些理论有什么不同？它们是如何形成的？生物学内部和外部的哪些因素影响了这些解释生物现象的标准发生改变？该书在概述20世纪生物科学发展的同时，对这些问题作出一些尽可能合理的回答。这些准备探讨的生物学原则，不仅引起了处在思考阶段的生物学家们的极大关注，而且已经在非科学家中产生了深远的影响。

　　作者选择论述的几个领域是：胚胎发育（重要的是细胞和组织的分化），遗传（主要是孟德尔学说和染色体理论），进化（反达尔文主义、新达尔主义和综合理论），普通生理学（生理的调控机制），生物化学和分子生物学。1950年至1970年的20年间，生物科学经历了巨大的突破性的变化。特别在遗传学、生物化学、细胞生物学和分了生物学中，已解决了19世纪中叶提出来的许多问题。但这样的突破性变化，并非当代生物学所独有。类似的飞跃和富有成效的思想、某个研究领域和某种方法论的研究尤为重要。作者认为对历史学家来说，把这些占支配地位的论题作为表示生物学发展的不同阶段的特点是重要的。

　　接着，作者指出，当代生物学有几个主要特征，其一就是坚信所有生物学问题最终都能在分子水平上加以研究。但这个观点并不认为在其它水平上（如细胞、器官、个体或群体水平）对有机体的研究是无价值的。事实上，作者说，一些生物学家越来越意识到，在高级水平上研究有机体和在低级水平即分子水平上研究有机体是同样重要的。那种认为把复杂的生物学现象还原为其简单的成分（细胞或分子）就能得到充分说明的观点，在20世纪70年代初期的生物学家中，已不如先前那样流行了。尽管如此，20世纪50年代和60年代初期的分子生物学革命，仍然十分强调试图在更大规模、更高水平上研究生物现象的相互作用之前了解生物现象产生的分子基础的重要性。

　　作者介绍了生物学如何从19世纪的模式（博物学上的描述和臆测；生理学上的机械论）转变成为20世纪的模式（实验性和分析上的严谨性和综合性）。促使20世纪生物学在方法上和内容产生突破的因素，是19世纪后半叶和20世纪前半叶物质科学（如物理学和化学）发展的影响。19世纪80年代和20世纪20年代的生物学家，一直期待着采用物理学家和化学家进行科学研究时所实施的方法。生物学家感到，从事物理科学的人经常把真理精确性的矛头指向他们，说他们的领域是不科学的，因为他们不能精确地证明他们的结论，他们的许多证据的线索是不完整的和无说服力的。最重要的是，他们承认，生物学中的普遍规律（从达尔文的自然选择学说到生物发生律及融合遗传的概念）很少有能用实验来加以验证的，而在实验这个“堡垒”上，19世纪的物理学和化学却树起了胜利的旗帜。

　　19世纪的最后40年，所有这些问题，在围绕着达尔文工作的热潮中，均已明显地暴露出来了。达尔文及他的追随者与反对者之间的争论，产生了众多的分歧观点；然而，没有一个是可用明确的实验来检验的。诚然，在生物学的一个领域生理学中，一直应用着实验的方法。不过，在大多数其他领域中，除了19世纪后期的细菌学和生物化学以外，并不存在实验的应用，或者充其量也不过是偶尔才使用的。1890年以前，在细胞学、胚胎学、进化论、人口学及野外生物学等领域中，均无实验的传统。甚至通过杂交实验来研究遗传，与其说它是一门精确的实验科学，还不如说它是一种艺术，特别是有实践经验的育种家手中掌握的一种艺术。直到20世纪，实验方法才在整个生物学领域推广开来。作者告诉我们，高度重视实验是当代生物学的另一个特点。20世纪，生物学家们在力求使他们的研究领域成为具有实验分析方法的精确的科学领域方面，作了持续不断的努力和尝试。但这并不意味着要详尽地介绍较精确的测量和描述方法。

　　作者认为生物学家和历史学家一样，常把机械论和生机论（vitalism）的概念相提并论。生机论是唯心主义在生物学中的一种表现，它认为支配生命功能的力量、定律，与非生命系统有质的区别。生机论者认为，有机体是被一种“力”、被一系列在无机界里找不到的性质赋予了生命的特性的。按照生机论的视点，生命系统所具有的自我修复或生殖特性，是由一种科学不能解释、不能研究的“力”所产生的。这些“力”在有机过程发生之前就存在了，并且指导着这些过程的进行。从哲学的立场来看，生机论作为唯心主义的一个分支是与所有的唯物主义（包括辩证唯物主义和机械唯物主义）相对立的。从生物学的传统看，机械唯物主义者一直是激烈地抨击生机论的。然而，当越来越多的生物学家（特别是生理学家）在20世纪20年代到30年代开始采用辩证唯物主义的研究方法时，他们发现自己像反对生机论一样，与机械论也是对立的。生机论有多种表现形式，即使在20世纪，它也曾以几种面貌出现过。他们看到了一些差异———即作用于生命系统的力、原理或过程，是不同于非生命系统的。然而，事实上生机论者却把这些差异用以区分生命与非生命系统之间的本质差别了。

　　作者指出，什么使得19世纪90年代和20世纪初的生物学家如此倾向于物理科学中的方法和范例呢？而生物学家又有了哪些转变呢？大多数倾向于仿效物理科学的生物学家是一些比较年轻的工作者即在1865年以后出生的人。最初，他们的变革性工作是作为对老一辈生物学家所涉及的问题和方法的一种反应。他们的老师在达尔文后期生物学的某些领域占有重要地位。在寻求改革他们的前辈所使用过的描述和推论的研究方法时，他们的着眼点转向了物理学。因为物理学曾被认为是自然科学中最精确的（因而是最科学的）科学。作者谈到，为了确定哪些是年轻的生物学家所反对的思想和方法，了解一下19世纪后期生物学中某些观点产生的思想背景是必要的。从大的范围看，这个背景是受产生达尔文理论的生物学思想上的巨大革命所制约的。尽管其他生物学思想领域，像普通生理学、生理化学和细菌学，在19世纪最后25年里已有了引人注目的进展，然而这正是在达尔文的思想———进化论本身的课题以及曾遍占据了多数自称为是生物学家的研究者思想的达尔文解释生物进化的模式———影响之下产生的。

　　分子生物学及其特定的分支———分子遗传学，涉及到生物学上一些重要分子的结构和功能。分子遗传学是在试图确定基因的本质及其作用机理的研究中发展起来的。因而，它涉及那些受传统限定的遗传学或生物化学的领域。然而，分子遗传学又不同于这两个更为有限的领域。由于它关心基因功能的机制，所以它与直至30年代末仍主要涉及传递问题的遗传学不同。由于它关心分子的三维结构，所以它又与直到50年代主要还是涉及分子功能的生物化学也不同。现在所称的分子生物学，其最初一步是由分子遗传学迈出的。分子遗传学的结论和方法后来被扩展到了其他领域，如发育、进化、免疫学（研究免疫反应）或细胞生理学（研究细胞膜结构和功能）。到20世纪20年代初，分子水平的研究已渗到生物学各个领域，一门真正的分子生物学诞生了。

　　该书除“导言”外，共分七章：第一章讲达尔文进化论对生物学各个领域的影响；第二章讲实验胚胎学的兴趣；第三章讲遗传与进化；第四章讲到20世纪30年代为止的普通生理学；第五章讲遗传学分别与胚胎学和进化论的综合；第六章讲本世纪生物化学的主要成就；第七章讲分子生物学的起源和发展，最后介绍了二百多部（篇）有关现代生物学的文献或著作，它为有志于研究现代生物学史的读者，提供了一份比较全面而丰富的文献资料目录。

　　1859年，达尔文进化论问世，推动了生物学蓬勃发展。自此以后，生物学大体上经历了进化生物学、实验生物学和分子生物学三大时期；其间原有的学科得到了充实和发展，有的学科发生了渗透和综合，同时还产生了不少的新学科。一百多年来生物科学各个领域文献浩瀚，硕果累累，但总结或概述这一阶段的生物学史的专著，在科技史上仅有很少的几本，大都侧重早期工作，概述近几十年发展的极少，这本书可以作为其中之一。精彩语录

　　1、19世纪的后40年，几乎所有的生物学科，除了普通生理学和生物化学以外，都将系统发育的研究看得高于一切，而把本门学科的研究放在次要地位，或者被融于进化论的研究之中。

　　2、实验模型思想的加强，是伴随着操作过程而加强的；正是这种加强，赋予了生物学过程研究的精确性。这就使区分两种不同的设想成为可能。

　　3、中心法则甚至像进化论那样影响深远。它提供了基因突变的分子解释。突变不过是DNA链上一个或多个核苷酸（或碱基）的替换。就像一个印刷错误一样，一个核苷酸的变化，可能引起一种氨基酸取代另一种氨基酸，或由于一个氨基酸从多肽链上被删去而可能产生一个“无意义”的信息区。

　　4、在复制密码时一个印刷错误，便会对以后世代的无数个体带来能否存活的巨大后果。

　　5、假如某些读过这部书的人能被促使去更深入地研究我提出的问题和论点，那末，写这本书的目的就算达到了。历史不是静止的，事物和我们对它们的了解也在不断地变化着。所以，一部好的历史著作应力图精辟地提出自己的论点，使别人能更深入地进行研究并且超过它。