例說(shuō)遺傳學(xué)與哲學(xué)探究路徑的反差性

梁愈

摘要：從形式與內(nèi)容、邏輯順序與歷史順序、現(xiàn)象與本質(zhì)三個(gè)側(cè)面，闡述了遺傳學(xué)與哲學(xué)在探索路徑上的差異性，強(qiáng)調(diào)了遺傳學(xué)的研究有別于哲學(xué)。

關(guān)鍵詞：形式;內(nèi)容邏輯順序;歷史順序;現(xiàn)象;本質(zhì);反差性

中圖分類號(hào)：Q-49 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：E

哲學(xué)是對(duì)自然科學(xué)的高度概括，哲學(xué)與遺傳學(xué)既有聯(lián)系，又有區(qū)別。哲學(xué)的發(fā)展離不開遺傳學(xué)等自然科學(xué)的研究與實(shí)踐，自然科學(xué)本身也蘊(yùn)藏著哲學(xué)原理，但在遺傳學(xué)的探索與實(shí)踐中與哲學(xué)卻存在著一定的反差性。

1形式與內(nèi)容的關(guān)系

1.1形式與內(nèi)容的反差

1866年孟德?tīng)柊l(fā)表的《植物雜交實(shí)驗(yàn)》一文，提出了生物遺傳的兩個(gè)定律。他指出了生物性狀的遺傳是受細(xì)胞內(nèi)的遺傳因子控制的。在基因的分離定律中，他歸納出兩個(gè)結(jié)論：

①在一個(gè)雜合體中，兩個(gè)因子彼此獨(dú)立，不相互影響;形成配子時(shí)彼此分離，雜合子中的兩個(gè)基因是等位基因。

②全部的雜合體產(chǎn)生的兩種配子數(shù)量相等，兩種配子的結(jié)合有著同樣的機(jī)會(huì)。在自由組合定律中，他認(rèn)為，位于不同染色體上的兩對(duì)等位基因，在形成配子時(shí)，同一對(duì)等位基因各自獨(dú)立分離，分別進(jìn)入到不同的配子中，不同對(duì)的等位基因則在同一個(gè)配子中自由組合。孟德?tīng)柕膬蓚€(gè)遺傳定律加上摩爾根的連鎖與互換定律被稱為遺傳學(xué)的三大定律。它是現(xiàn)代遺傳學(xué)的基石。

從哲學(xué)角度來(lái)說(shuō)，形式與內(nèi)容是緊密結(jié)合、不可分離的。內(nèi)容決定形式，形式是內(nèi)容的表現(xiàn)，內(nèi)容與形式是完全一致的。但是在孟德?tīng)柕耐愣闺s交實(shí)驗(yàn)中，可以看到，內(nèi)容與形式可以是不一致的。例如，基因型為AA和Aa表達(dá)的都是高莖，而它們的實(shí)質(zhì)內(nèi)容并不相同。用遺傳學(xué)的語(yǔ)言來(lái)說(shuō)，AA與Aa的基因型是不同的，而它們的表現(xiàn)型是相同的，這是不同內(nèi)容存在相同的形式。在兩對(duì)相對(duì)性狀的遺傳中也是一樣，子二代有9種表現(xiàn)型，對(duì)于黃色圓粒的種子來(lái)說(shuō)，基因型為AABB、AABb、AaBB和AaBb的表現(xiàn)型都是相同的，但黃色圓粒種子的基因型卻是不同的。以上事實(shí)說(shuō)明了內(nèi)容可以是不同的，而不同的內(nèi)容卻可以有相同的表現(xiàn)形式。

1.2形式與內(nèi)容的分離

以上講的是形式與內(nèi)容是不一致的情況，后來(lái)遺傳學(xué)的研究發(fā)現(xiàn)，形式與內(nèi)容不僅存在不一致性，而且還是分離的。形式與內(nèi)容的分離，最突出的表現(xiàn)是形式先于內(nèi)容。1865年2月8日和3月8日，孟德?tīng)栆浴吨参锏碾s交實(shí)驗(yàn)》為題，在布隆自然科學(xué)學(xué)會(huì)上作了兩次演講，介紹了他從事植物雜交試驗(yàn)的結(jié)果，其演講內(nèi)容發(fā)表在1866年的學(xué)會(huì)年報(bào)上。文章明確闡明了目的，簡(jiǎn)要地介紹了有關(guān)數(shù)據(jù)資料，得出了簡(jiǎn)潔、系統(tǒng)、首創(chuàng)的結(jié)論。但不幸的是，孟德?tīng)柕陌l(fā)現(xiàn)被科學(xué)界忽視了。孟德?tīng)枌⒆约旱恼撐募慕o了達(dá)爾文及兩位知名的植物學(xué)家克爾納和內(nèi)格里?？藸柤{對(duì)孟德?tīng)柕墓ぷ鳑](méi)有什么概念，根本沒(méi)有看到孟德?tīng)柕男拧Ｃ系聽(tīng)柕男乓矝](méi)有引起達(dá)爾文重視。內(nèi)格里倒是與孟德?tīng)栍羞^(guò)一段時(shí)間的信件往來(lái)，孟德?tīng)栐诮o他的第二封信中，建議內(nèi)格里重復(fù)一下自己的實(shí)驗(yàn)。不僅如此，誠(chéng)心誠(chéng)意的孟德?tīng)栠€給內(nèi)格里寄去了豌豆種子，可惜的是，內(nèi)格里并沒(méi)有做這個(gè)實(shí)驗(yàn)。直到1900年，植物學(xué)家德弗里斯、柯倫斯和切爾馬克在幾個(gè)月里先后發(fā)表了自己的論文，他們分別獨(dú)立地發(fā)現(xiàn)了重要的遺傳定律。但在查找文獻(xiàn)時(shí)，才知道在19世紀(jì)60年代孟德?tīng)栐缂喊l(fā)現(xiàn)了這個(gè)定律。為什么孟德?tīng)柕恼胬肀宦駴](méi)？一個(gè)重要的原因是一些重量級(jí)的科學(xué)家認(rèn)為，孟德?tīng)柕睦碚撎橄?，?lián)系實(shí)際差，沒(méi)有堅(jiān)實(shí)的物質(zhì)基礎(chǔ)。就連美國(guó)的遺傳學(xué)家摩爾根最初也是反對(duì)孟德?tīng)枌W(xué)說(shuō)的，他認(rèn)為孟德?tīng)柕睦碚摏](méi)有任何證據(jù)證明遺傳因子確實(shí)存在。他懷疑等位基因會(huì)分離，沒(méi)有什么機(jī)制可以解釋相對(duì)性狀的分離：認(rèn)為孟德?tīng)柕睦碚撎嗟氖羌僬f(shuō)，因而只有理論意義，不能與現(xiàn)實(shí)統(tǒng)一起來(lái)。

這就是說(shuō)，孟德?tīng)柺紫忍岢隽诉z傳因子的概念，這個(gè)概念對(duì)遺傳學(xué)的發(fā)展有著極其重要的作用，對(duì)遺傳學(xué)的發(fā)展有著十分重要意義，是對(duì)遺傳學(xué)的一大貢獻(xiàn)。那么，遺傳因子是什么？它在哪里？它的結(jié)構(gòu)是怎樣的？有什么特點(diǎn)？其功能是如何實(shí)現(xiàn)的？孟德?tīng)柌⒉恢?。因此，遺傳因子只是一個(gè)沒(méi)有物質(zhì)的內(nèi)容，沒(méi)有現(xiàn)實(shí)基礎(chǔ)的抽象概念。從形式與內(nèi)容的關(guān)系來(lái)說(shuō)，遺傳因子還是一個(gè)抽象的符號(hào)，一個(gè)沒(méi)有內(nèi)容的形式。而這個(gè)形式卻走到了內(nèi)容的前面，先于內(nèi)容存在了。繼孟德?tīng)栔?，通過(guò)摩爾根、沃森、克拉克、威爾金斯、佛蘭克林、比德?tīng)枴⑺啬返热说墓ぷ?，才揭示了基因的定位、結(jié)構(gòu)、特性以及功能等內(nèi)涵。

2邏輯順序與歷史順序的關(guān)系

德國(guó)哲學(xué)家黑格爾在《哲學(xué)史講演錄》的導(dǎo)言中指出：“我認(rèn)為歷史上的那些哲學(xué)系統(tǒng)的次序與理論里的那些概念規(guī)定的邏輯推演次序是相同的。我認(rèn)為，如果我們能夠?qū)φ軐W(xué)史里面出現(xiàn)的各個(gè)系統(tǒng)的基本概念，完全剝掉它們的外在形態(tài)和特殊應(yīng)用，我們就可以得到理論自身發(fā)展的各個(gè)不同的階段的邏輯概念了。反之，如果掌握了邏輯的進(jìn)程，我們亦可從它里面的各主要環(huán)節(jié)得到歷史現(xiàn)象的進(jìn)程。”從中不難看出，黑格爾是贊成邏輯與歷史是一致的觀點(diǎn)，他承認(rèn)邏輯是歷史的反應(yīng)。眾所周知，進(jìn)化論與遺傳學(xué)有著十分密切的關(guān)系，遺傳學(xué)是進(jìn)化論的基礎(chǔ)。孟德?tīng)枏恼f(shuō)明物種進(jìn)化的目的出發(fā)，發(fā)現(xiàn)了生物的遺傳和變異的規(guī)律，建立了正確科學(xué)的遺傳理論，奠定了遺傳學(xué)的基礎(chǔ)。有了這個(gè)基礎(chǔ)，才能建立起正確的進(jìn)化論。但是，在遺傳問(wèn)題上，達(dá)爾文花費(fèi)了很多心思來(lái)研究解釋遺傳和變異在生物進(jìn)化中的作用，提出了一個(gè)又一個(gè)的理論試圖來(lái)解釋生物進(jìn)化的機(jī)制，卻未成功。既然遺傳學(xué)是生物進(jìn)化論的基礎(chǔ)，遺傳學(xué)應(yīng)當(dāng)產(chǎn)生于進(jìn)化論之前，但進(jìn)化論卻先于遺傳學(xué)出現(xiàn)了，這表現(xiàn)為邏輯與歷史的反差性。另外，就遺傳學(xué)而言，各個(gè)分支學(xué)科的出現(xiàn)也表現(xiàn)為反差性。從歷史順序上講，孟德?tīng)栠z傳學(xué)是最早出現(xiàn)的，緊接著的是基因論的產(chǎn)生，最后才產(chǎn)生了分子遺傳學(xué)。從基礎(chǔ)性角度看，邏輯順序應(yīng)當(dāng)是：分子遺傳學(xué)一基因論一孟德?tīng)栠z傳學(xué)。因此，這表現(xiàn)為歷史順序與邏輯順序的反差性。

3現(xiàn)象與本質(zhì)的關(guān)系

1909年，丹麥遺傳學(xué)家約翰遜首先提出了基因的概念，他認(rèn)為孟德?tīng)柕摹斑z傳因子”的提法帶有小字眼不便于使用。因此，他將“遺傳因子”命名為基因。之后他又提出了“基因型”和“表現(xiàn)型”的概念，表現(xiàn)型是基因型和環(huán)境相互作用的結(jié)果，表現(xiàn)型是具有特定基因的生物體表現(xiàn)出來(lái)的全部性狀，是可以直接觀察到的。

從哲學(xué)的角度來(lái)分析，基因型和表現(xiàn)型的關(guān)系是本質(zhì)與現(xiàn)象之間的關(guān)系?；蛐褪锹癫卦诂F(xiàn)象中的本質(zhì)，表現(xiàn)型是本質(zhì)的外部表現(xiàn)，是本質(zhì)的現(xiàn)象。但在遺傳學(xué)中，兩者的關(guān)系是一個(gè)十分復(fù)雜的關(guān)系。這個(gè)復(fù)雜主要表現(xiàn)在兩個(gè)方面：

①基因型不同，表現(xiàn)型不一定不同，基因型和表現(xiàn)型可以不一致，即現(xiàn)象與本質(zhì)可以是不一致的。以孟德?tīng)柕耐愣闺s交實(shí)驗(yàn)為例，他采用高莖豌豆和矮莖豌豆雜交，以A代表高莖豌豆的基因，以a代表矮莖豌豆的基因，AA的基因型與Aa的基因型不同，但它們的表現(xiàn)型是相同的，即都為高莖豌豆。這是由于高莖豌豆的基因是顯性的，矮莖豌豆的基因是隱性的。

②哲學(xué)的觀點(diǎn)是要通過(guò)事物的現(xiàn)象來(lái)尋找事物的本質(zhì)、探索本質(zhì)。但遺傳學(xué)家卻沿著相反的路徑進(jìn)行，即沿著從本質(zhì)到現(xiàn)象的路徑來(lái)進(jìn)行探索與研究的，或者說(shuō)從基因型入手來(lái)探索表現(xiàn)型。這在遺傳學(xué)上叫“基因的表達(dá)”。因此，遺傳學(xué)的研究方法與哲學(xué)原理中的研究路徑是相反的。

那么，有什么事實(shí)能夠說(shuō)明遺傳學(xué)與哲學(xué)的研究路徑的反差性呢？下面選擇兩個(gè)事實(shí)進(jìn)行簡(jiǎn)要的概括。一個(gè)是“一個(gè)突變，一個(gè)代謝”，一個(gè)是“一個(gè)基因，一個(gè)酶”。

（1）“一個(gè)突變一個(gè)代謝”。英國(guó)內(nèi)科醫(yī)生伽羅德于1901年，在倫敦皇家醫(yī)學(xué)和外科學(xué)會(huì)上宣讀了他觀察的4個(gè)家系共11人患尿黑酸病的論文。1902年，他報(bào)道了患黑尿酸病的10個(gè)家系的情況。1908年，他作了題為《遺傳性代謝疾病》的報(bào)告，宣布了他對(duì)黑尿酸病、戊糖尿癥、胱氨酸尿癥和白化病四種人類疾病的研究結(jié)果。他得出的結(jié)論是，這四種疾病都是由先天性的酶缺陷引起的，并且顯示了一定的家族傾向。他用攝食實(shí)驗(yàn)證明：尿黑酸是苯丙氨酸和酪氨酸的代謝產(chǎn)物。如果沒(méi)有基因突變，尿黑酸經(jīng)過(guò)尿黑酸氧化酶的催化，分解成延胡索酸和乙酰乙酸或轉(zhuǎn)變?yōu)楹贮S色物質(zhì)，然后排出體外。若基因發(fā)生突變，尿黑酸氧化酶失活，尿黑酸代謝受阻，不能轉(zhuǎn)變?yōu)楹贮S色物質(zhì)，導(dǎo)致尿黑酸大量積累，然后隨尿液排出?；颊吣蛞号c空氣接觸后變成黑色。伽羅德在他的論文中，用遺傳學(xué)原理解釋了近親結(jié)婚與隱性遺傳病的關(guān)系。他提出，尿黑酸病是單隱性遺傳的，他率先認(rèn)識(shí)到，隱性突變基因的純合子可以導(dǎo)致代謝障礙。而代謝障礙是由于酶的缺失。酶由基因編碼，一旦編碼特定酶蛋白的基因發(fā)生突變，就會(huì)降低酶的活性甚至喪失酶的活性。因此，相應(yīng)的生物化學(xué)反應(yīng)就不能正常進(jìn)行。于是就造成了這一反應(yīng)的底物或前體物質(zhì)的積累，造成正常產(chǎn)物不足或異常產(chǎn)物出現(xiàn)。

（2）“一個(gè)基因一個(gè)酶”，20世紀(jì)三四十年代，人們認(rèn)識(shí)到，生物的生長(zhǎng)發(fā)育依賴于一系列的生物化學(xué)反應(yīng)。20世紀(jì)初，人們已經(jīng)知道酶的成分是蛋白質(zhì)，酶與無(wú)機(jī)催化劑相比有顯著的特異性。1933年，美國(guó)遺傳學(xué)家比德?tīng)柡头▏?guó)遺傳學(xué)家埃弗呂錫從遺傳學(xué)和胚胎學(xué)相互關(guān)系著手，來(lái)研究酶和基因之間的關(guān)系。他們用朱紅眼色和辰砂眼色的兩種果蠅的突變基因進(jìn)行果蠅眼色的移植實(shí)驗(yàn)，以研究果蠅復(fù)眼眼色形成過(guò)程中基因的作用。實(shí)驗(yàn)表明，決定果蠅正常眼色的棕色素，由這樣的代謝鏈產(chǎn)生：前體一物質(zhì)I一物質(zhì)Ⅱ一棕色素。由于朱紅眼色的隱性基因突變，在前體轉(zhuǎn)變成物質(zhì)I的過(guò)程中，產(chǎn)生了代謝障礙。當(dāng)然他們不知道這些物質(zhì)是什么。

1940年，比德?tīng)柡陀?guó)生物化學(xué)家塔特姆合作，他們改變了實(shí)驗(yàn)材料，將實(shí)驗(yàn)材料果蠅替換為紅色面包霉，其效果特別理想。他們創(chuàng)立了研究基因控制代謝的新途徑。其工作的主要步驟是：

①誘變，利用x射線、紫外線或其他實(shí)現(xiàn)或藥物，對(duì)紅色面包霉進(jìn)行誘變處理，目的是產(chǎn)生突變體;

②培養(yǎng)，經(jīng)過(guò)射線處理的孢子分別放入完全培養(yǎng)基（野生型和突變型都能夠生長(zhǎng)）中，使它們長(zhǎng)出菌絲：

③檢驗(yàn)出突變型，將上述生長(zhǎng)出來(lái)的紅色面包霉接種到基本培養(yǎng)基上，若不能生長(zhǎng)（野生型能生長(zhǎng)），說(shuō)明孢子發(fā)生了突變。

然后通過(guò)營(yíng)養(yǎng)成分的補(bǔ)充，進(jìn)行探究性測(cè)定，找出哪一種或哪幾種補(bǔ)充物質(zhì)能夠使突變體生長(zhǎng)，從而確定它屬于哪種突變型，也就是哪種營(yíng)養(yǎng)缺陷型。選擇的培養(yǎng)基為特定突變體提供了代謝所必須的，但其本身不能合成的物質(zhì)。因此，為了鑒別不同的缺陷型，就必須將突變體放入添加了某種氨基酸的基本培養(yǎng)基中;如果能夠生長(zhǎng)，說(shuō)明這種氨基酸正是這種突變體所缺乏的物質(zhì)。也正是基本培養(yǎng)基所必須添加的物質(zhì)。比德?tīng)柡退啬芬罁?jù)自己的實(shí)驗(yàn)和對(duì)生化突變型的分析，認(rèn)識(shí)到一個(gè)基因的功能相當(dāng)于一個(gè)特定的酶，一個(gè)基因突變就會(huì)影響一個(gè)酶的活性。因此，1941年他們提出了“一個(gè)基因一個(gè)酶”的假說(shuō)。這個(gè)假說(shuō)揭示了基因的基本功能，確認(rèn)了基因的功能是通過(guò)控制酶的作用，從而決定了生物的性狀。

綜上所述，遺傳學(xué)家從研究基因的功能開始，到發(fā)現(xiàn)基因與代謝受阻的關(guān)系，然后又發(fā)現(xiàn)基因與酶的關(guān)系。正常代謝是生物生長(zhǎng)發(fā)育的必要條件，生物性狀是在生長(zhǎng)發(fā)育的過(guò)程中表現(xiàn)出來(lái)的?？傊?，生物的生長(zhǎng)發(fā)育是一個(gè)基因型轉(zhuǎn)化為表現(xiàn)型的過(guò)程。遺傳是發(fā)育的基礎(chǔ)，發(fā)育是遺傳的實(shí)現(xiàn)。