微生物学哲学

Philosophy of Microbiology

 

作者:Maureen A. O'Malley

出版:CAMBRIDGE UNIVERSITY Press

索书号:Q93/O-54/2014/Y

ISBN: 978-1-107-62150-3

藏书地点:武大外教中心

 

微生物和微生物学在生命科学的哲学论述中很少遇到。尽管微生物学是一门公认的科学,微生物是地球上生命的基础,但无论是有机体还是科学都没有被视为具有哲学意义。这本书将改变这一点。它通过研究微生物学中的核心哲学问题,填补了生物学哲学的主要空白。主题来自进化微生物学,微生物生态学和微生物分类。这些讨论是针对希望深入了解微生物学基本哲学问题的哲学家和科学家的。

微生物学哲学似乎是一门高度专业化甚至生物学哲学的深奥分支。然而,有许多充分的理由认为微生物实际上构成了所有生物的基础因此对生物学哲学做出了重大贡献。整本书将会说明这一点。

微生物是地球上最重要、最多样、最古老的生命形式。这些有机体的科学,微生物学,是研究最重要的生物实体及其对所有其他生命的影响的科学。许多哲学家需要被这些主张所说服,本书将试图做到这一点。每一个科学领域都有哲学的方面,从研究对象如何被概念化到这些对象是如何被认识的,但微生物学的哲学问题才刚刚开始吸引生物学哲学家的持续关注。这些哲学方面已经在微生物学研究本身引发了许多争论。这本书将列出一些核心的哲学问题,在微生物学,并建议如何微生物洞察力贡献,甚至改变生物学的哲学。我将在对微生物世界及其对所有生命的意义的一般认识的基础上,首先为微生物学哲学做一个案例。如果我们居住的世界确实是一个微生物的世界,那么许多我们用来理解生物现象以及如何研究它们的标准哲学方法将不得不被重新思考。书中的每一个章节都涉及这种重新思考的一个特定方面。

这个总体项目有许多复杂之处。其中之一是,微观生命形式的常用术语是口语化的,也是有争议的。例如,“微生物”是一个广泛而方便的术语,用于涵盖一系列微观生命。它包罗万象,单细胞生命形式(原核生物、原生生物、单细胞真菌和藻类)通常包括病毒,尽管这些实体不是细胞的很少被认为是像细胞生命那样有生命的。围绕正式和非正式分类术语的几个问题作者在第2章和第3章讨论了微生物的生命。在本书中,作者讨论微生物世界时,并不是指主要是微生物学的实验室世界。尽管在一个多世纪的实验室研究中产生了大量的知识,这些方法只能有限地接触到远为多样化的未经培养的微生物世界。这个很大程度上未知的世界以复杂的方式与微观和宏观实体相互作用,包括人类地球的地球化学,本书的封面旨在捕捉这一视角,第5章将详细阐述这一主题。生物世界一般都是微生物,这一观点主要从生物多样性、生物地球化学、进化史和共生协作四个角度被作者详细论述。

正如书中的几个章节中所将展示的那样,对微生物学的反思确实对哲学很重要,无论大小问题如何。事实上,与非微生物生命形式相比,从微生物中可能获得更大的哲学里程。将哲学引入微生物学,或将微生物学引入哲学,可以形成一个对话的中间地带,双方都能从中受益。尽管在结束语中我有一些关于哲学和科学之间关系的事情要说,但本书的主要目的是将微生物学中的各种主题和问题开放给哲学审查,并且-与上面的主张相反-展示它们在哲学上的重要性。

本书主要的内容如下:

第一章使用两个案例研究来展示微生物学如何具有丰富的哲学问题来探索。第一个科学概述涉及光合作用及其对主要进化转变的贡献,尽管这种转变尚未被认可。第二个案例将集中在趋磁细菌上,它们能够与地球的地磁场对齐移动,并且在心灵哲学中作为基本表征和意向性的范例而具有特色。在挑战适应主义者对趋磁性的解释之后,我将看看对这一现象的远语义解释的含义。本章的其余部分将扩展这些微生物学哲学质疑的重要性,并讨论这些见解对生物学哲学甚至微生物学本身的影响。

第二章和第三章是微生物分类方案和系统分类。在讨论了术语微生物和巨生生物之后,我将集中讨论标准分类类别连续体的两个极端:一端是域、超界和界(2);域和超界的分类很大程度上是基于对原核微生物的新认识。有机体(更不用说基因)被恰当地认为是选择的主要单位,特别是考虑到微生物组织的高度群居和假定的合作性质。总的来说,微生物学使哲学家和生物学家面对关于关注单个生物体和谱系是否足够的重要本体论问题,并鼓励他们探索协作适应和其他共同进化的单位是否可能实际上是进化和其他微生物学研究的适当焦点。

4章的其余部分简要地考虑了微生物进化的可能性,这将涉及到与哲学家很少从这个角度考虑的生物体有关的发育和进化之间的相互作用的研究。最后一个主题是可进化性,以及微生物(尤其是原核生物)是否比其他生命形式更容易进化。就它们自身而言,作为单独的谱系,这是一个困难的案例,但当与其他谱系形成实体合作考虑时,似乎有一些理由认为可进化性是一种集体产生的现象。

5章将这些进化的见解应用于生态学研究,这是现在微生物学中一个庞大而迅速发展的领域。情况并非总是如此,我将把今天的微生物生态学置于该领域发展的短暂历史背景中。这篇概述将特别强调代尔夫特微生物学院在20世纪早期的几十年,以及它是如何传播的,最终补充并可能取代了纯培养方法。分子方法将微生物生态学从实验室解放出来,为生物多样性分析和系统发育重建提供了丰富的数据。但这些数据进一步质疑了物种的定义,并将群落、生态系统和“超级有机体”的概念带回生态分析的相关单位,以及它们各自的因果关系。

群落功能对生物体、多细胞生物和生殖的形成具有重要意义。书中概述了一些关于人类肠道微生物群落的重要发现,以说明这些观点,并展示如何在微生物生态学中寻求群落水平效应的机制解释。不同的建模策略被用来做到这一点,其中大多数来自大型生物生态学。当应用于微生物世界时,分类群与区域、生物地理分布和群落组合规则之间的关系存在重大差异。其中一些差异可能最终会反馈到如何理解微生物生态学。虽然微生物生态学在历史上可以解释为对医学的反应。

6章将书中不同的主题汇集在一起,讨论微生物如何作为其他生物研究的工具和模型系统。特别是在生物化学和分子遗传学中,微生物成为所有基本生命过程的早期模型系统。当标准实验分子生物学向基因组学、系统生物学和合成生物学过渡时,这种应用仍在继续。微生物的分子模型已经热情地与进化和生态学的实验方法相匹配。在这些领域,微生物已成为检验进化论和生态模型的中心假设不可或缺的工具。微生物也被用作宏观进化实验的基础,在这些实验中,微生物是通常在多细胞生物中寻找的能力的范例。然而,任何研究领域的微生物实验系统也受到了批评,我利用这些批评来检验关于微生物如何代表宏观现象的说法,以及微生物系统相对于宏观系统的可追溯性。微生物系统所带来的认知上的收获不仅仅是在科学方面:哲学家们也可以利用它们。本章的最后一部分反映了支持微生物作为模型的许多用途的“生命的统一性”假设,并为哲学家们得出了进一步的结论,即不仅包括微生物,而且在生命科学和生物学生活哲学的开始哲学分析中也有价值。有小事物的系统。这可以形成一个大的图景。

最后一章详细总结了前几章的内容和案例,这一章着眼于非常广泛的哲学问题,这些问题需要微生物或微生物学来提供任何形式的答案。当考虑到微生物保护,以及微生物生命形式是否能够和应该被保存时,人类中心主义和以微生物为中心的生命观点之间的关系变得特别清晰。“生命是什么?”在反思微生物学的新发现时,比如似乎介于细胞和非细胞生物实体之间的巨大病毒,对生物学的形而上学研究如此钟爱的问题可以得到非常有趣的回答。一些研究人员将大型病毒视为对传统的生命和非生命区分标准的挑战。任何思考生命起源的人显然都需要一个微生物的视角,同样,任何试图理解生命的自然起源和基本单位的更广泛的生命描述也是如此。这种广阔的视野必然会在对微生物进化和生态学的反思中找到它的基础,这在书中出现了好几次,需要一个不同于大多数生物学哲学家所关注的等级棘轮的模型。实际上,在进化过程中,一个不那么注重层次结构的观点与一个以微生物代谢为重点的生物组织描述是密切相关的。总的来说,微生物学对哲学家如何能够和应该接近生物学有许多影响,作者提出了一些方法论建议,以涵盖作者在整本书中使用的策略。

微生物学哲学可以包含的主题书中提到的要多得多,而且微生物建模及其成就(未来书的主题)可以做很多科学哲学工作。作者所强调的几个领域说明了从哲学角度看待微生物和微生物学可以获得什么。主要的哲学焦点是微生物形成的集体实体,以及微生物和微生物之间的分类、进化和生态模式的关系。作者并没有试图为我所概述的辩论提出明确的解决方案,甚至没有试图从微生物学中提出全新的哲学信息。简单地说,本书的目的是把微生物和微生物学放在哲学地图上,并敦促科学与其潜在哲学之间更多的接触。本书的其余部分旨在促进这种参与。

总体而言,本书内容详实,能够促进交叉学科的融合,推荐阅读。

 

 

 

 

 

本书目录:

 

图表清单

致谢

 

微生物学哲学导论

1微生物学哲学;哲学中的微生物

2高级微生物分类的哲学争论

3种微生物分类的哲学争论

4微生物进化中的哲学问题

5哲学视角下的微生物生态学

6微生物作为模型生物系统

结论:进一步的哲学问题

 

术语表

参考文献

索引

 

 

胡萌欣  武大生科院 博士研究生