生命科学前沿问题的哲学思考

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1、生命科学前沿问题的哲学思考——论生物信息学中的马克思主义哲学口腔医学院胡靖宇2010103040019早在19世纪60年代，遗传学之父孟德尔就提出了生物性状是由遗传因子控制的逻辑推理。20世纪初，摩尔根在对孟德尔的遗传定律进行补充的同时，也证实了那些遗传因子——基因的存在，而染色体就是基因的载体。20世纪50年代，沃森和克里克提出了DNA双螺旋结构，人们才真正认识到基因的本质，即具有遗传效应的DNA片段。由于不同基因的碱基序列不同，因此，不同的基因就含有不同的遗传信息。至此，人类对于破解生命终极奥义的愿望空

2、前迫切起来，1990在美国启动的人类基因组计划（HGP）为我们敲开了基因世界那扇尘封多年的大门。2000年6月26日，参与HGP的六国科学家共同宣布，人类基因组草图已经绘制完成，这标志着生命科学进入后基因时代（post-genomicera）[1-4]。生物科学的研究重心由基因结构研究向基因功能转移，最终转向生命科学的全部信息进行系统整合和应用，一门新兴科学——生物信息学就此而生。生物信息学（Bioinformatics）是在生命科学的研究中，以计算机为工具对生物信息进行储存、检索和分析的科学。它是当今生命

3、科学和自然科学的重大前沿领域之一，同时也将是21世纪自然科学的核心领域之一。其研究重点主要体现在基因组学(Genomics)和蛋白学(Proteomics)两方面，具体说就是从核酸和蛋白质序列出发，分析序列中表达的结构功能的生物信息。具体而言，生物信息学作为一门新的学科领域，它是把基因组DNA序列信息分析作为源头，在获得蛋白质编码区的信息后进行蛋白质空间结构模拟和预测，然后依据特定蛋白质的功能进行必要的药物设计。基因组信息学,蛋白质空间结构模拟以及药物设计构成了生物信息学的3个重要组成部分。从生物信息学研究

4、的具体内容上看，生物信息学应包括这3个主要部分：(1)新算法和统计学方法研究；(2)各类数据的分析和解释；(3)研制有效利用和管理数据新工具。纵观生物信息高度膨胀的这二十年，除了慨叹生物信息学这一门新兴学科的蓬勃发展外，似乎还能隐约看到另外一门学科的身影。而当我们重新回顾这一段研究经历时，才发现许多结论竟然与马克思主义哲学思想不谋而合。一基因世界的统一性和多样性世界的统一性在于物质性。物质世界是多样性的统一，坚持一切从实际出发是彻底的唯物主义一元论的根本要求。这是辩证唯物主义的物质范畴和意义。长期以来，人类

5、对于生命现象一直怀有很强的畏惧感，例如为什么有人高有人矮，为什么有些孩子容易早夭，为什么有人会患上不治之症。人们赋予一些高等食物以权力来决定这些生命现象，命运、天道、因果等等[5-6]。基因世界的发现，颠覆了人类上千年的敬畏和信仰。四个碱基的排布就可以构成千千万万个不同的性状。它决定了我们从属于人这一物种，同时又让我们彼此存在差异，基因世界就是一个典型的多样性统一的实例，而这个世界的基础，则是一些基本的有机化合物。可以说基因世界是唯物主义一个最有利的例证，也是马克思主义向微观世界一次成功的延伸。现代基因技术

6、的发展例如基因敲除、转基因等等，已经展示出人类介入这一世界的可能。虽然很多手段还只停留在实验阶段，但越来越多的证据同在显示，在尊重客观世界的前提下，我们可以发挥主观能动性，使基因世界成为沟通我们自身的一个有力平台。一些基因治疗和检测技术已经开始在临床医学中推广使用，但其中依然存在着许多亟待解决的问题，如安全性的问题，伦理学的问题等等，秉持一种正确的世界观和哲学观在这些问题的解决中具有重大意义，而马克思主义哲学正是这样一种契合的哲学思想。二基因组学发展历程中的唯物辨证主义基因组学（genomics），是生物信

7、息学的一个重要分支，主要研究生物基因组和如何利用基因的一门学问。用于概括涉及基因作图、测序和整个基因组功能分析的遗传学分支。该学科提供基因组信息以及相关数据系统利用，试图解决生物，医学，和工业领域的重大问题。整个基因组学的发展过程并不是一帆风顺的，在其中充斥着唯物辩证主义的意味[7-8]。人类一共有23对染色体，包含约30亿个碱基对序列，这是一个非常庞大的数字。在人类基因组计划初期，对于染色体上的基因数目，很多机构都有过猜测，那时大部分人估计人类的总基因数至少在十万以上。2001年，全部测序工作结束后，科学

8、家发现基因数目其实远没有那么多，当时国际公共组估计为31,000个，而Celera估计为38,500个。实际上，至2004年，重新校定的基因数目仅为20,000---25,000个，有意义的基因序列只占全部碱基序列的1%-2%，大部分为非编码片段被认为是无意义的垃圾片段。当时，很多生物学家都很受鼓舞，认为揭开生命之谜的日子指日可待。可随着研究的逐步深入，科学家们发现，他们低估了基因世界的复杂程度。过去那些被他们视