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也谈分子生物学

已有 3617 次阅读 2012-1-28 18:21 |个人分类:科研路上|系统分类:科普集锦| 分子生物学, 还原论, 表观

什么是分子生物学

The definition of Molecular Biology

摘要:分子生物学的发展是对生命本源认识的结果; AsburyWaddington在六十年代对其定义有过争论,学术界基本认可前者。从还原论的角度出发,我认为后者为合理。希望以本文唤起对“基础”科学研究的关注。

什么是分子生物学?这似乎是一个不需要解释的问题,因为很多人声称自己是在做分子生物学。但如果真就一个定义来说,说清楚什么是分子生物学,却并不简单。

1分子生物学定义的争论。

以下是基维百科给出的分子生物学定义。分子生物学对生物在分子层次上的研究。这是一门生物学和化学之间跨学科的研究,其研究领域涵盖了遗传学、生物化学和生物物理学等学科。分子生物学主要致力于对细胞中不同系统之间相互作用的理解,包括DNARNA和蛋白质生物合成之间的关系以及了解它们之间的相互作用是如何被调控的Molecular biology is the branch of biology that deals with the nature of biological phenomena at the molecular level through the study of DNA and RNA, proteins, and other macromolecules involved in genetic information and cell function. This field overlaps with other areas of biology and chemistry, particularly genetics and biochemistry. Molecular biology chiefly concerns itself with understanding and the interactions between the various systems of a cell, including the interactions between the different types of DNA, RNA and protein biosynthesis as well as learning how these interactions are regulated.

1961Nature上两位学者对分子生物学对定义发起了一个不大不小的争议。Waddington希望Astbury 把自己声称的对分子生物学改称为结构生物学。后者坚持自己的定义,并建议Waddington的应称为分子遗传学。

科学界似乎接纳了Astbury的定义。比如在填报自然科学基金申请书的时候,生物化学与分子生物学的下拉菜单下,更多的是生物大分子的三维结构。我是做表观遗传调控的,自认为是做分子生物学研究的,不过我只能在细胞和遗传学里选择。

尽管Astbury的定义被接受,但是,分子生物学的定义还是模糊的。国内的分子生物学系一般称为生物化学与分子生物学系,学科也没有单独的分子生物学学科。国外很多大学一般也如此称呼,这反应了对“分子生物学”这一概念认识的模糊。国外的其他名称还有分子遗传学系,细胞与分子生物学系等等。

2 还原论的理论根源。

众所周知,分子生物学是还原论胜利的的一个典范。理解分子生物学有必要从认识还原论入手。

我觉得还原论处于一个被人误解的地位:被认为机械、片面而倍受嘲笑。实际上还原论是对事物“简单、统一”认识的根源。还原一词本意应该是“追溯”的意思。所谓“还原”是追寻事物根源的思维方式,是一元论的一种表现;所以,从某种意义上说,还原论包含了整体论。

对于分子生物学,实际上是对遗传现象的一种本源的追溯、探究。

因此,我认为分子生物学的建立应该是DNA双螺旋模型的建立到中心法则的提出(而并不是蛋白质三维结构的解析);在此之前,是分子生物学的准备阶段,主要是指进化生物学、遗传学、细胞学以及生物化学的交叉研究。DNA双螺旋的建立,彻底解决了DNA作为遗传物质的一切障碍,这是对生命现象的一种“还原”一种“追溯”。分子生物学的发展则是之后对中心法则对修缮以及DNA操作技术指导下的中心法则的再现。这里面有逆转录,朊蛋白(尽管有争议);以及限制性内切酶对DNA的操作,并能在E.Coli中表达,以及PCR的出现。分子生物学的未来发展也会基于中心法则的发展,生命本源在生命过程中的作用研究的突破。

3 理论之追求。

对理论的追求越来越淡化,诺贝尔奖也倾向于应用型的研究。国家科技进步奖也高于自然科学奖。记得有位伟人这样说过:科学研究不要考虑它的应用。如同,亚里士多德,柏拉图,苏格拉底等人的高谈阔论一样。

一方面是理论研究的淡化,一方面是生命科学本身又有偏重于应用色彩,所以如同达尔文,孟德尔以及摩尔根等的“基础”研究越来越少了。如今,某位学者会声称他是研究某种疾病,而不会说我是研究分子生物学的。这样的发展,令我们看到分子生物“学”越来越沦为一个“技术”来理解而已。

 

什么是分子生物学?也许在你怎么来看。科学研究的本身就在于宽容的好奇,不过对科学本源的追求是不能忘却的。



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