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第0030回:再读《为甚么生态学滞后于生物学》

已有 2790 次阅读 2022-4-10 12:55 |系统分类:教学心得

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“Why ecology lags behind biology”是鸟类学家Raymond O'connor撰写的一篇短文,题目直译“为甚么生态学滞后于生物学”。这是个引人入胜的主题,包含至少两层意思。一是生态学滞后于生物学(苦笑),二是讲导致落后的原因。A. Canamucio为该短文配图,见上。图很形象,很生动,很好的传递了作者的主要想法。生物学卡车飞速行进,其上所载精美大厦业已建成;驾车的生物学家神情轻松,衣着光鲜(看那条霸气侧漏的领带),斯文有学识(看他的眼镜)。再看看那块生态砖头,竟被疲于奔命的生态学家遗落了;生态学家是实足的蓝领,一身搬砖服,都是苦命人,满以为砖头足够则可盖个房子,却不知那keystone已然丢了。
 
Raymond O'connor先生已作古(1944-2005)。他是学术高产时候写就该文的。理由有二。一是他在千禧年发表该文的同时,也有其他几篇作品,被google登记在册,大家可随时参阅。二是生物学、生态学领域,在五十岁左右容易感悟深而且多,动笔写作的动力大。写这类题目,很容易掉进哗众取宠的大坑,被别人扔菜叶子烂番茄。O'connor先生显然没有顾虑这么多,他真的就这么写了,还刊发在《The Scientist》上。走自己的路,让别人随便说去。


他写的很好。开篇就讲人类基因组图谱。2000年上半年,当克林顿和布莱尔联合宣布人类第一个基因组草图完成的时候,大家都是很激动的。O'connor先生也不例外。他随后提到Nuffield基金会。1960s,这个基金会启动了一件很有意义的事情,资助学者们在数理化(hard science)与生命科学(soft  science)领域之间交叉(the program supported academically qualified physicists and chemists seeking careers in the life science, or life scientists wishing to obtain a degreein physics and chemistry to aid their career in the biological science)。O'connor获得过Nuffield基金的资助(1969-71),他从物理和数学(Physics and Mathematics)专业转而向动物学专业。这个专业背景是他写作该短文的优势。跳出框架,问题往往可以看的更清楚。
 
随后,他陈述了几点生态学滞后与生物学的依据。他说很难想象生态学领域出现人类基因组计划一样的重大突破。从1970s开始生物系话语权基本上都掌握在做分子的学者们手里,生态学家靠边站。假说演绎外壳里面是空虚的生态学。即便NSF规划了一笔预算给生态学,对于要取得巨大突破,他还是很悲观。
 
他进一步说明了,生态学中对于假说演绎方法的使用很蹩足。成熟的假说演绎方法,假说的起点和终点都是机理理论。基于机理理论提出新的假说,假说经过实验验证后又指向理论的进一步完善和丰满。好的科学假说,也需要有一定的前瞻性和预测性(hypotheses quantify something in advance),预测的结果要清晰明确(unequivocal)。具体地,他举了好几个例子。他认为West et al.(1997)关于代谢理论的分形模型是成功的假说演绎模式。


有一点我高度赞同O'connor。他说生物医学领域文献读起来很辛苦,总是遇到层出不穷专门性很强的术语,代表着知识的日新月异。生态学则相反,很多现在教科书(甚至新近出版的论文)中的观点、内容、理论、概念与数十年前没啥区别。我最近在读1927年Charles Elton的《AnimalEcology》。感受确如O'connor所言。
 
他觉得生态学滞后的最深层次的原因在于,生物学穷根究底,追问生物现象的原因本质(How&Why),而生态学则止步于描述是什么(What)。生态学家醉心于为科学大厦搬砖,以为砖搬的多了,再出几个旷世奇才,大厦就建成了。生物医学领域则不同,他们善于提出逻辑坚实,但是与众不同的假说。假说预测之间相互驳斥,螺旋前进。


 生物医学家在技术方案的探讨方面,也似乎更有天赋。诸如PCR、模式小鼠等等。如果科学的知识碎片(砖块)已经有所累积,那么基石(Keystones)的发现就十分关键。然而,令人失落的是,很多论文都是低级重复,写满了“me too”。
 
他认为生态学实验不好做,重复不易,不能作为生态学缺乏突破的借口。并举了天文学作为例子。天文学做不了实验,并不妨碍他们发现行星运行的普适规律,并且这些规律还可以被观测所验证。这些普适规律是终极机理解释而不是琐碎的格局陈述哦!(Yet astronomy cannot conduct experiment but still manages to advancethe testing rigorously formulated ideas about the nature of stars and the origin of the universe – ultimate explanations rather than trivial statements about patterns to be observed. )
 
同时,他认为测定误差和样品差异也不应该是生态学缺乏进步的理由。很多生态学的发现,就是基于一些罕见的研究而产生的。通过具体实例对此进行了进一步的说明。
 
生态学需要大力推进控制实验。对此他以具体例子进行了说明。比如David Tilman的那个草地控制实验。
 
最后,以一句总结性的套话结束短文。


我初次读到这篇短文是在大约五六年前,此番重读全是因为准备教学材料的迫切之需。网络上有ecospace君对该文的中译,题目与本文有所区别:《为什么生态学落后于生物学?》。我把落后译为滞后,寄望生态学润滑之后,不再凝滞,可以迎头赶上。另外,忠实于原文,我没有添加问号。作者重点讲了他的个人见解,陈述观点比提出问题的意思似乎多一些。
 
据网络的资料,这个短文有过很热烈的讨论。讨论总是好的,可以促进大家对于问题的思考。本文仅为一篇读后感,无意陷入任何更复杂的讨论。谢谢各位看官。





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1 胡想顺

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