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创新性理论产生的方式

时间:2010-10-19 19:02:35  来源:  作者:

最具创新性理论产生的方式可分为两大类,一是根据少量试验结果或仅凭原有理论作出合乎逻辑的推论,可简称为逻辑推论型;二是根据大量的试验结果作出的概括性总结,这些结果可能来自在一般人看来是互不相干的领域,可简称为高度概括型。
1 逻辑推论型
此类型又可分为两类,一是根据少量试验结果作出合乎逻辑的推论。此一类最典型的例子就是孟德尔(Mendel)仅根据他的豌豆杂交试验结果提出的遗传理论。Mendel 是一和尚,但他却敢于违背教义在自己的庙旁进行豌豆的杂交试验,并于1865年根据对自己多年杂交试验结果的统计分析提出了遗传性状是由遗传因子(即现在所说的基因)决定的颗粒遗传理论,而且提出了遗传因子间可自由组合,也可分离两大遗传定律。他的这一研究结果在一讨论会上作了报告,会后又送给了许多当时著名的生物学家,但是谁也没把他的论文当回事。这是因为当时细胞学说刚提出来二十几年,显微镜的制造技术水平还很低,还没有观察到细胞分裂和染色体等的行为和结构,对他的推论无法理解,也就是说他的理论大大超出了当时绝大多数人的认识水平。所以一直到20世纪初,细胞核和染色体的相继发现,特别是有丝分裂过程的发现,使一些有远见的科学家在这些细胞结构和行为与Mendel的遗传理论之间发现了平行关系,又在许多植物上作了与Mendel的试验相似的试验,并得出了相似的结果。而且在动物试验中也得到了类似结果。这才有了生物学史上所谓的遗传理论的重新发现。
二是仅凭原有理论作出合乎逻辑的推论。此一类最典型的例子就是Haberlandt根据细胞学说提出的细胞潜在全能性学说。正如前述,到20世纪初对细胞的研究已较深入,发现了细胞质、细胞核、染色体和有丝分裂等,证明了细胞来自细胞,细胞可以是独立生活的单位。这些就使思想敏锐的Haberlandt(1902)提出了由一个细胞发育成完整植株的可能性,并进行了大胆的试验,将一种表皮细胞进行人工培养,由于当时对植物的营养和细胞的类型,特别是对分生组织还没有充分认识,一些培养技术也不完善,致使他的试验失败,但在他的论文中仍然预见了这种可能性。他的这一大胆预言在当时条件下的境遇并不比遗传理论提出时强多少,只不过引起了一些后来人继续试验的兴趣,直到1958年Steward等人用胡萝卜根韧皮部细胞培养出了完整植株,才得到了广泛的承认,并在全球范围内兴起了植物组培研究热。实际上没过几年,上世纪60年代初童第周老先生就在动物中证明了这一点,但真正全世界动物学界认可这一理论是1997年克隆羊多利的诞生。
上述两类最创新理论的提出有一共同特点,就是提出者的思想认识远远超出了同代人的认识水平,所以得不到大多数人的认同而成为少数,而且往往遭到多数人的反对,因为他们的理论与当时社会上公认的“理论”不符,甚至矛盾。例如当Mendel提出他的遗传理论时,一般人的看法是从人们天天看到的、习以为常的父母和子女间的相似直接推导出的认识-即历史上所说的“混合性遗传概念”,即一个父体和一个母体交配产生的子体仅仅是他们的血液混合起来而已。就连当时的达尔文等生物学大家也是接收这一概念的,他们反对、否定Mendel的“颗粒遗传理论”也就不足为奇了。在我们已经总结了历史上的创新理论诞生的艰难和被证实后产生的巨大影响的今天,作为以支持创新为己任的基金委和参与评审的专家们就不能再受传统观念的束缚,作传统观念的卫道士,而应主动与传统观念抗争,积极支持对传统观念提出有根据的怀疑、并提出新理论、新学说的人。
2 高度概括型
这一类创新理论诞生的类型可以细胞学说的诞生为例。早在1665年饶波特. 虎克(Robert Hook)就出版了他用自己改进的复式显微镜观察的许多植物结构的图集《显微图谱》(Mirographia),第一次使用了细胞(cell)这一名词。不过当时他描述的细胞只不过是软木塞子中木栓细胞的细胞壁。随后随着显微镜制造技术的提高和改进,人们观察的范围也越来越大,观察的内容也越来越细致,不仅观察了植物也观察了动物。历经一个半多世纪,到19世纪初,人们的注意力已转移到细胞内常被观察到的“液汁”或“粘质”,即后来所称的“原生质”,并认识到这就是表现生命现象的物质,而以前所看到的植物组织中的厚壁只是它活动的产物,特别是1831年Robert Brown指出细胞核是细胞的一个正常的、特有的组成部分。所以到1838年植物学家M. J. Schleiden和动物学家T. Schwan才在总结这些研究成果的基础上,通过他们的高度概括,发现了植物和动物在这一点上的共性,提出了细胞学说,即无论植物和动物都是由细胞组成的,也就是说细胞是生物体的基本结构和功能单位。他们的伟大在于把一般观念上认为互不相干的植物和动物间发现了共性。这类创新性理论虽对一般人来说不好理解,但对生物学家来说却比前两个理论提出时易被接受。所以遭到的非议和否定就少得多。并很快在这一理论指导下对各种物种进行了广范而深入的研究,并使这一理论很快发展和完善。但这也决不是一帆风顺的,只是反对的声音小一些,反对的时间短一些而已。就是现在谁把在植物上发现的一条规律(除了在分子水平之外),仅根据逻辑推论预言动物上也有此规律,也很难为大多数生物学家所接受。
达尔文进化论的提出基本上处于以上两种大的类型之间,因为他是经过大量地、广泛地考察后从中发现的规律,从这一点上说应属于高度概括型,但又主要是他自己的考察,而不是总结前人的大量工作,所以也可以归为逻辑推论型。特别是他的理论违背了当时占统治地位的宗教理论-上帝造人说,所以它遭到的反对和批判也最多、最严厉,时间也最长。
另外,从上述所举的历史实例可以看出,最具创新性的基础理论课题都来自当时的冷门领域,因为只有将冷门变成热门的人才是真正的世界领先水平。因此在我们把大量资金和人力投入热门领域的时候千万不要忘记那些冷门领域的探索者。

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