對恩格斯“數(shù)學(xué)在生物學(xué)中的應(yīng)用等于零”的探討

（安順市民族中等職業(yè)學(xué)校，貴州 安順 561200）

[摘 要] 偉大的物理學(xué)家伽利略十分重視數(shù)學(xué)在自然科學(xué)領(lǐng)域里的應(yīng)用，他認(rèn)為“自然之書”是用數(shù)學(xué)語言寫成的，只有用數(shù)學(xué)證明了的東西才是科學(xué)的、可靠的結(jié)論?，F(xiàn)代生物學(xué)所取得的豐碩成果，有力地證明了伽利略的預(yù)見?？梢哉f，數(shù)學(xué)應(yīng)用于生物學(xué)，為推動生物學(xué)成為一門現(xiàn)代科學(xué)開辟了新的無限廣闊的前景。

[關(guān) 鍵 詞] 恩格斯；數(shù)學(xué)；生物學(xué)；應(yīng)用

[中圖分類號] G712 [文獻(xiàn)標(biāo)志碼] A [文章編號] 2096-0603（2017）12-0148-01

偉大的革命導(dǎo)師恩格斯為了創(chuàng)立辯證唯物主義的自然觀，系統(tǒng)地研究和總結(jié)了19世紀(jì)中葉的自然科學(xué)成就，寫出了《自然辯證法》等在確立辯證唯物主義自然觀方面占有特殊地位的光輝著作。

在這些著作里，恩格斯對自然科學(xué)，特別是對生物學(xué)做了許多精辟而富有創(chuàng)見性的論述，直至今天，仍然是指導(dǎo)自然科學(xué)工作者的不朽文獻(xiàn)。例如，恩格斯在《反杜林論》一書中曾經(jīng)提出了“化學(xué)起源說”，指出了“生命的起源必然是通過化學(xué)的途徑實現(xiàn)的”（《反杜林論》，人民出版社，1971年版，第70頁），這是人類認(rèn)識生命起源的科學(xué)總結(jié)。恩格斯進(jìn)一步指出：“如果有一天用化學(xué)方法制造蛋白體成功了，那么它們一定會顯示生命現(xiàn)象”（《自然辯證法》，人民出版社，1971年版，第277頁）。這一預(yù)言為越來越多的科學(xué)發(fā)現(xiàn)所證實，為生命起源的研究指明了正確的方向。又如，恩格斯總結(jié)了達(dá)爾文、?？藸柕热说难芯砍晒?，用辯證唯物主義的觀點(diǎn)，提出了“勞動創(chuàng)造了人本身”的論斷，解決了人類的起源問題。

但是，恩格斯寫作《自然辯證法》等著作距現(xiàn)在已有一百多年的歷史，隨著自然科學(xué)的迅猛發(fā)展，因而對其中的某些觀點(diǎn)應(yīng)做必要的修正。本文僅就恩格斯關(guān)于數(shù)學(xué)和生物學(xué)的關(guān)系作點(diǎn)滴的探討。

恩格斯在《關(guān)于現(xiàn)實世界中數(shù)學(xué)的無限的原型》這篇札記中指出：“數(shù)學(xué)的應(yīng)用，在固體力學(xué)中是絕對的，在氣體力學(xué)中是近似的，在液體力學(xué)中已經(jīng)比較困難了；在物理學(xué)中多半是嘗試性的和相對的；在化學(xué)中是最簡單的一次方程式；在生物學(xué)中=0”（《自然辯證法》[1]）。恩格斯寫作《自然辯證法》的時期是在19世紀(jì)中葉，這正是生物科學(xué)的重大轉(zhuǎn)折時期，它從材料的搜集和描述，發(fā)展成為分析、比較、整理材料的科學(xué)。盡管如此，那時自然科學(xué)的各學(xué)科之間相互滲透、相互交叉還很不夠。在生物學(xué)領(lǐng)域里，生物學(xué)家還不能精確地證明他們的結(jié)論，其證據(jù)的線索是不完整的和無說服力的，只有把化學(xué)的、物理的、數(shù)學(xué)的方法應(yīng)用到生物學(xué)領(lǐng)域里，生物科學(xué)才能真正成為實驗的、歷史的科學(xué)[2]。然而，恩格斯寫作《自然辯證法》的時代，物理和化學(xué)的方法在生物學(xué)領(lǐng)域里的應(yīng)用還很有限，數(shù)學(xué)的應(yīng)用則幾乎沒有（但亦有例外，后文再表），達(dá)爾文的進(jìn)化論，明顯地暴露出了這一問題。以下幾個例子，突出地說明了數(shù)學(xué)與生物學(xué)的內(nèi)在聯(lián)系是客觀存在的，只是隨著科學(xué)的向前發(fā)展，這種內(nèi)在聯(lián)系越來越清楚地展露出來。

眾所周知，遺傳學(xué)是研究生物上下幾代或少數(shù)幾代遺傳和變異的規(guī)律性，而進(jìn)化論則是研究生物更多世代遺傳和變異的規(guī)律的科學(xué)。因而達(dá)爾文的生物進(jìn)化論顯然是一種遺傳理論，而達(dá)爾文對遺傳變異的機(jī)理，不能做出本質(zhì)上的闡明，這在很大程度上影響了進(jìn)化論的完美性[3]。現(xiàn)在知道，遺傳理論必須以雄厚的數(shù)學(xué)理論作基礎(chǔ)，這就使我們認(rèn)識到，當(dāng)人們在1900年重新發(fā)現(xiàn)了孟德爾遺傳理論后，這才有可能根據(jù)這一遺傳學(xué)原理定量地構(gòu)造生物進(jìn)化理論，于是生物學(xué)家把進(jìn)化的原因、自然選擇的遺傳理論、孟德爾式的種群進(jìn)化用數(shù)學(xué)工具有機(jī)地聯(lián)系起來，從而形成了一門嶄新的科學(xué)——生態(tài)遺傳學(xué)。這門科學(xué)實際上是涉及生態(tài)學(xué)、數(shù)學(xué)、生物統(tǒng)計學(xué)、遺傳學(xué)、地學(xué)、物理學(xué)、生物化學(xué)等多學(xué)科的橫斷科學(xué)，而其中數(shù)學(xué)方法的應(yīng)用則是舉足輕

重的。

生物學(xué)是一門古老而又年輕的科學(xué)。五十年代以來，生物學(xué)更廣泛地運(yùn)用現(xiàn)代數(shù)學(xué)、物理學(xué)和化學(xué)的概念、理論和實驗技術(shù)研究生命過程，形成了以分子生物學(xué)為主要標(biāo)志的各新老分支學(xué)科的大發(fā)展、大變化，使生物學(xué)經(jīng)歷著一場深刻的革命。馬克思說過，一切學(xué)科，只有應(yīng)用了數(shù)學(xué)，才能稱得上是真正的科學(xué)。作為自然科學(xué)的生物學(xué)，由于各學(xué)科的日益滲透，早已進(jìn)入現(xiàn)代科學(xué)的行列，而數(shù)學(xué)則起著杠桿的作用，生物學(xué)家們總是致力于用數(shù)學(xué)的推理去描述并解決他們的問題。偉大的物理學(xué)家伽利略十分重視數(shù)學(xué)在自然科學(xué)領(lǐng)域里的應(yīng)用，他認(rèn)為“自然之書”是用數(shù)學(xué)語言寫成的，只有用數(shù)學(xué)證明了的東西才是科學(xué)的、可靠的結(jié)論?，F(xiàn)代生物學(xué)所取得的豐碩成果，有力地證明了伽利略的預(yù)見?？梢哉f，數(shù)學(xué)應(yīng)用于生物學(xué)，為推動生物學(xué)成為一門現(xiàn)代科學(xué)開辟了新的無限廣闊的前景。

參考文獻(xiàn)：

[1]恩格斯.自然辯證法[M].1版.北京：人民出版社，1971：249.

[2]談家楨.生命的密碼[M].1版.湖南：湖南少年兒童出版社，2010：113.

[3]陳月強(qiáng).生命起源及其進(jìn)化[M].1版.北京：光明日報出版社，2015：355-359.