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生命科学大系统理论(八)

2025-02-19 最新 评论 阅读

 

8 我们提出生命科学大系统理论的时代背景和主要依据

现代生命科学已经进入分子生物学时代,人类对自身基因组的认识也已进入了一个新阶段,从20世纪80年代美国科学家提出测序人类基因组设想,到最后制定出人类基因组计划,就使我们人类对生命和自身的了解进入了一个新时期。

现代科学技术的发展已经成为人类社会文明进步的根本标志。同时,科学技术也成为改变人类社会的主导力量。科学技术的发展对社会事业的发展已经产生了十分巨大的影响。世界各国都把发展科学技术事业放在国家发展战略的首选地位。如何发展科学技术,如何制定更科学的科学技术发展战略与政策,这已经成为各国科技决策者和研究者的一大课题。当今世界,科学技术的发展主要表现为综合化、整体化、系统化、数学化、产业化、商品化、国际化、超常化、孕育化等发展特征,同时还强烈地表现为科学技术化,技术科学化;科学技术社会化,社会科学技术化等发展趋势。这些科技发展特征与趋势,使得未来科技发展的带头学科发生质的变化。如果说二十世纪科学技术的发展是以物理学为带头学科,那么,二十一世纪科学技术的发展将是以生命科学(信息科学)为带头学科。生命科学(信息科学)的思想理念和技术方法将要渗透到科学技术发展的各个方面。谁把握了生命科学技术(信息科学技术),谁就把握了科学技术发展的未来。这两方面的变化发展是我们提出“生命科学大系统理论”的时代背景。

我们在从事于科学技术学研究的过程中,从一开始走的就是一条科技创新的发展道路。通过研究,我们发现科学技术体系(科学技术信息系统)是人类社会文明进化的基因组。科学技术信息系统就相当于人类社会文明进化的基因组图谱,它就象建造大厦的蓝图一样,决定了人类社会物质文明与精神文明发展的整个过程。就是这一重要发现,促使我们现在提出组织实施全球《人类社会基因组计划(科学技术研究计划)》《人类社会后基因组计划(科技商品生产力研究计划)》《社会网络大脑研究计划(人工智能研究计划)》之设想。

从生命科学模式上看,我们认为科学技术是人类社会文明进化的基因组图谱,科学技术作为人类的知识体系,从本质上讲就是人类社会文明基因。我们知道人类及人类社会是进化发展的,人类社会及其文明的进化发展过程就是一个人类不断地认识世界和改造世界的过程。在这一过程中,人类一方面认识世界导致科学发现,另一方面改造世界导致技术发明。人类正是通过不断地认识世界和改造世界来实现自身社会文明进化过程的。人类在这种认识与改造世界的过程中,主要包括两个方面:一方面是对整体世界的认识与改造;另一方面是对个体世界的认识与改造。对整体世界的认识与改造导致一般科学技术的形成(诸如:哲学一类学科就可以被看成是一般科学技术,而其认识论与方法论就可以看成是一般科学与一般技术。一般科学技术学科具有很强的抽象性和对事物全局的全面把握)。对个体世界的认识与改造导致特殊科学技术的形成(诸如:各种自然科学技术、社会科学技术、思维科学技术等各类具体学科就可以被看成是特殊科学技术,而其理论部分可以看成是特殊科学。而其应用部分就可以看成是特殊技术。特殊科学技术主要是指一些具体科学学科,这类学科是很具体的解决某一方面的实际问题,是对事物局部的把握。)一般科学技术与特殊科学技术的结合构成科学技术体系。一般科学技术位于科学技术体系的核心部位,特殊科学技术位于科学技术体系的外周部位。因此,科学技术体系在我们看来就是包括:哲学、自然科学技术、社会科学技术、思维科学技术、数学以及各类交叉、边缘、横向、综合科学技术学科在内的学科体系。并且是一种有机的结合体系。科学技术体系一旦形成就表现出从低级到高级,从简单到复杂,从无序到有序的进化发展历程,科学技术体系在进化发展的过程中不断地存贮两类科学技术信息,一类是纵向科技遗传信息,另一类是横向科技遗传信息。例如:古、今科学技术信息就可以看成纵向的科学技术遗传信息,而中、外科学技术信息就可以看成是横向的科学技术遗传信息。这两类科技遗传信息记载了人类社会文明的全部内容。人类社会文明的发展过程就是这两类科学技术遗传信息的结构复制与功能表达过程。在这一个过程中遵循双S曲线发展规律。在这个过程中,科学技术规范因子(科技基因)不断地进行着自由分离与自由组合,不断地进行科技信息(科技基因)的重组,最终形成人类社会基因组(科学技术体系)。

9 组织研究“生命科学大系统理论”的科学意义

现在我们如果能破解人类社会文明基因组(科学技术体系)的结构与功能,破解科学(技术)结构序列及其功能,这对于我们今后更好地认识科学技术和改造科学技术,对我们更好地认识科学技术对人类社会文明进步的影响都是具有非常重要的现实指导意义。在我们看来,科学技术体系(科技信息系统)是由很多学科按照一定的科学技术规范所构成,在这种科学技术规范结构中包括大量的纵向科技遗传信息和横向科技遗传信息。这些科技遗传信息是以科学技术规范因子(科技基因)按照一定的秩序进行排列而存储起来的。而科学技术规范因子(科技基因)就是构成科学技术规范结构与功能的基本单位。这些科学技术规范因子(科技基因)按照一定的程序形成特定的科学技术规范序列结构。然后有秩序地发挥其特定的社会功能(进行大规模科技遗传信息的复制、转录、翻译等功能转化过程)。科学技术规范因子就相当于生物遗传基因。生物遗传基因是生物遗传信息载体DNA或RNA的结构片段,而人类社会文明基因则是科技遗传信息载体科学体系或技术体系的结构片段。因此,了解科学技术体系的规范结构序列与功能表达过程,对破解人类社会文明形成与发展基本规律是十分重要的。

人类所创造的科学技术(科学和技术)系统与生物核酸(DNA和RNA)系统一样,同为信息系统或基因系统,只是一个是社会信息系统(基因系统),另一个为生物信息系统(基因系统)。科学技术信息系统的复制与表达(功能转化)过程构成了人类社会文明发展的最实质性内容。据此,我们曾写出《科学技术――人类社会文明进化的基因组图谱》一文在《科学学研究》杂志1999年第4期上正式发表。在这篇文章里通过对人类社会基因组(科技信息体系)所包含的纵向科技遗传信息和横向科技遗传信息的矩阵分析,发现人类社会基因组科技遗传信息矩阵分布呈现一定的规律性。如果我们设定:A表示社会基因组内纵向科技遗传信息(A1,A2,A3,……Am……AM),从低级到高级形成一组序列;B表示社会基因组内横向科技遗传信息(B1,B2,B3,……Bn……BN),从简单到复杂形成另一组序列;两类科技遗传信息的杂交形成矩阵,各种社会形态就会由于其基因组中纵向科技遗传信息和横向科技遗传信息质与量的不一样而呈现出不同的矩阵分布图谱,我们把人类社会基因组科技遗传信息(纵向科技遗传信息和横向科技遗传信息)表现出从低级到高级,从简单到复杂,从无序到有序矩阵分布规律,称为人类社会基因组科技遗传信息矩阵分布定律。在我们看来,人类社会基因组科技遗传信息矩阵分布定律是一个很重要的科学发现,因为它将有助于我们用计量的方法确定各种社会形态的本质特征及其发展过程。这对我们今后更准确地揭示社会文明的本质及其发展规律具有非常重要的理论价值。根据人类社会基因组科技遗传信息矩阵分布定律,我们可以看出各个社会,社会形态由于其基因组科技遗传信息矩阵分布图谱不一样,每种社会形态的遗传信息矩阵分布图谱均表现出一定的特异性。不同的社会基因组科技遗传信息矩阵分布图谱决定了不同的社会形态。因此,对人类社会基因组科技遗传信息矩阵分布图谱进行特异性的计量分析就可以确定不同社会形态的本质特征和进化程度。

科学技术是人类社会文明进化的基因组图谱。人类社会文明的形成与发展过程可以理解成科学技术信息(基因)的复制与表达过程。也可以说人类社会就是根据这个基因图谱建造起来的社会文明大厦。所以,加强对全世界科技体系全方位的合作研究与开发,应成为人类社会继“人类生物基因组”研究计划之后的又一重要研究课题。据此,我们提出有关“人类社会基因组(科技体系)”研究计划之初步设想和思路。为今后全球科技界有可能实施此项计划做些前瞻性理论探讨。现代生命科学随着人类基因组计划的完成,人们开始重视生物信息学和生物计量学研究,加强破解人类基因组遗传信息的秘密。生物信息学与科技信息学具有同等重要的意义。两个学科具有惊人的相似性。而生物信息学所使用的重要工具就是数学和计算机技术,因此,生物计量学在其中正发挥着重要的作用。就像科技计量学在科技信息学中发挥重要作用一样。我们认为现代社会科学即将进入一个科学技术学时代,也可以说是进入了一个科技信息学和科技计量学时代。科学技术学与分子生物学有惊人地的类比性,科技信息学与生物信息学有惊人的类比性,科技计量学与生物计量学有惊人的类比性。由此看来加强全球科学技术学、科技信息学、科技计量学的合作研究已经成为一种历史必然。全球科学技术学界应从生物科学界借鉴更多的研究思路与方法来加强合作。组织实施全球“人类社会基因组(科技信息体系)”研究计划就是一种最好的选择。

10 结 论

人类社会文明之所以能够按照一定严格的顺序发育(发展)成今天这样一个规模体系,其根据就是人类社会文明体系中有一个完整的社会基因组图谱(科学技术信息系统),人类社会文明的发育(发展)程序都已编码于人类社会基因组(科学技术信息系统)之中。发育(发展)程序可与建造一个建筑物的蓝图相比拟。人类社会文明的发育过程是通过科技信息系统内部科技遗传信息有秩序的结构复制与功能表达而使蓝图逐步实现的过程。科学技术信息系统就相当于人类生物体系内的基因组(DNA或RNA序列)。据此,人们一定要问人类社会文明基因组(科学技术体系)图谱在自然情况下是如何绘制的?这是现代科学技术学研究应解决的关键问题。人类的科技遗传信息全部存贮于人类社会文明基因组(科学技术体系)之中,人类社会文明基因组(科学技术体系)内所包含的科技文化信息主要来自于两个重要方面:第一、从纵向看,科学技术遗传信息来自于人类社会文明的不断进步与发展,来自于人类不断地认识世界和改造世界,来自于科学技术不断创新与纵向发展。是科学技术体系不断地从低级到高级,从简单到复杂一步步的进化而来;第二、从横向看,科学技术遗传信息则是来自于各国、各民族科学技术文化信息的交流。来自于各国、各民族科学技术文化成果之间的相互杂交,来自于人们对各国、各民族科学技术文化遗产的继承与发展。在这一纵一横的发展过程中,各种科技规范因子(科技遗传基因)不断地进行排列与组合,不断地进行各种重组,最终形成了我们今天这样一个人类社会基因组(科学技术信息体系)。因此,我们人类社会基因组(科学技术信息体系)中应该包含两方面的科技遗传信息,即一方面是纵向科技遗传信息;另一方面是横向科技遗传信息。在这里我要强调的是,不管是纵向科技遗传信息,还是横向的科技遗传信息;不管是一般科学技术信息,还是特殊科学技术信息。不同时期,不同地点,人类社会文明基因组以及基因组内的科技遗传基因(科技规范因子)的结构序列均要发生一定的变异。这点是非常至关重要的,因为变异现象的出现使得人类文明基因组(科学技术信息体系)可以不断地去适应更为复杂的外界环境,同时也使各个时期,各个国家,各个民族文明性状之间产生差异。正是这种差异导致丰富多彩的人类社会文明的形成。

现在我们把科学技术的本质定位在人类社会基因上,这种思路与目前科学学界出现的科技信息学(科技情报学)、科技计量学、文献计量学、网络计量学等学科的迅速兴起和迅猛发展现象是完全吻合的。而这些学科的发展则又与目前生物科学领域生物基因组学、生物信息学、生物数学、生物计量学、生物统计学等学科的发展具有惊人的相似性。即它们一方面是建立相关研究的数据库(A、生物信息学领域:人类基因数据库、动物基因数据库、植物基因数据库、蛋白质数据库等等;B、科技信息学领域:科技成果数据库、文献数据库、专利数据库、引文数据库、图书数据库等等),另一方面再用计算机互联网、云计算、大数据技术开发利用这些大数据库造福于人类。这种紊合性和相似性说明我们的定位是有一定道理的。这就是我们之所以提出全球“人类社会基因组计划”设想的重要理论依据。我们的这部书,就是沿着这个思路写作。就是要把生物系统与社会系统有机结合起来。建立大系统生命科学观。

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