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生物學研究:研究什麼?如何研究?理解了什麼?

生物學研究:研究什麼?如何研究?理解了什麼?

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內容簡介

  生物學是一門分枝龐蔓的學問,小至胞器與大到整個生態系都可以是生物學的研究標的,而其研究工具的多樣性與使用時所牽涉到的數理工程原理,也是龐大又複雜;在研究對象與研究工具皆龐雜到難以全盤掌握的狀況下,生物學於大眾的印象中,甚或是生物學研究工作者的眼中,就是零碎片段知識的集合。但在體系龐大的生物學中,是否仍有像通則性的想法貫穿於不同生物學的研究中?這是本書所要探討的問題。作者先從生物學如何界定研究標的談起,並從這些標的之特性與研究時所使用的工具之效能出發,說明生物學在因果關係與機制推理上所遇到的限制,再以此為基礎,思考我們對於生命歷程的解析能力,在客觀上所遇到的發展極限,以及面對此極限的應對之道。
 

作者介紹

作者簡介

蔡孟利


  國立臺灣大學動物學博士,現為國立宜蘭大學生物機電工程學系專任教授,曾任國內歷史最悠久的科普刊物《科學月刊》總編輯,現亦兼任台北市科學出版事業基金會理事長。學術專長為神經生理學,曾獲宜蘭大學研究績優獎、特優導師、特聘教授等榮銜。除學術著作外,亦已出版《死了一個研究生以後》、《我腦袋裡有實驗室的病毒,嗎?》、《倫‧不倫,愛之外的其他》、《就在那時:情,與江湖》等四本文學小說,以及詩集《宅男之思》、《學院式的無聊日常》兩冊;並在多家大眾傳播媒體發表評論文章,就學術倫理、期刊品質、科普傳播等相關學術議題,用通俗的筆觸將專業的內容作普及化的表達以周知社會大眾,善盡知識份子的社會責任。
 
 

目錄

序言集
第零章 從視網膜談起
第一章 生物學研究的標的—以功能所對應的結構,模組化生命現象
第二章 生物學研究的工具—看得到「真相」嗎?
第三章 生物學的推理—以箭頭代表機制的流程化思考
第四章 生物學的預測能力—箭頭兩端沒有絕對的因果
第五章 綜覽生命—完整的生命歷程是可解析的嗎?
後 記

 
 



生命科學的哲學家


  從近代科學萌芽開始,科學家以一種追尋「我們是誰,要往哪裡去」的哲學心態,狂熱的探索這個世界,從達文西到楊格這些科學先驅,他們以博物學家的身份,對所有事物都充滿好奇並廣泛研究。隨著科學的進展,科學研究者的身分也從博物學家,開散成化學家,數學家,生物學家等地劃分領域;近一百年間又更進一步,像生物學門還再細分為各種分支,如生化、生理、免疫等。經過數百年的發展,科學社群已形成了明顯的區隔,例如我是個免疫學家,但只專精於感染免疫學,更仔細地說,真的懂得就是一兩種感染疾病以及相對應的免疫機制,也常與其他領域的免疫學同好互相開玩笑對方不懂免疫學;現代科學家某種程度已經變成一種高度專業的技術人員,「博士」冠在現代科學家身上,已經與字義相去甚遠。

  生命科學的研究者,因對生命的多樣性與生老病死的奧祕充滿好奇而投入研究,然而數十年過去了,我們常發現自己深陷在一兩個訊號傳遞路徑的研究中,遠離了「了解生命」的初衷。生物醫學,真的是理論複雜而知識瑣碎的一個學門,答案往往都不直觀,找到少少的原則也永遠有例外,每每都羨慕那些數學與物理的同行,在他們的學門裡,一條方程式可以描述一個宇宙中的真理。

  研究上遇到困難時,有時候我會想,這些現象看起來沒有道理,但是以演化的角度來看,存在必定有其合理之處,那這個生理現象為什麼需要存在?也就得退到最初的起點,重新思考生命體的存在;從最初的起點出發,揣摩生物體在這世界中與周遭環境如何互動。這並不容易,對一個每天在實驗室奮戰的生物學研究者來說,需要寬闊的視野和豐富的知識儲備量,但這能夠幫助我們避免陷溺於科學研究的細節中,並了悟這些突破對我們理解生命科學和人類醫學的重要性。

  在這本書中,作者一開始就以視覺為例,示範了如何利用演化,從分子到個體的角度來看待一個看似直觀的生理問題。這能展現出一個廣泛而深刻的視角,讓我們得以窺見生命的奧祕和原理;這樣的視野可以確保我們在進行生物或醫學的科學研究時,能夠隨時保有整體價值的思考邏輯,避免只見一樹而失視整片森林。而且,我們能夠在每一個研究計畫中提出最核心的問題,給出最精妙實用的答案,從而做出真正的突破。

  然而要能寫出這樣的一本書很不容易,除了有足夠的科學涵養與強大的邏輯哲學思考之外,更重要的,作者得在忙碌的學術研究工作中,還懷有把學術成果和邏輯轉化為文字的熱忱。現代學者通常不願意寫科普書籍,原因很簡單,他們認為與其花時間寫書,不如多寫一兩個研究計畫,多發表一兩篇論文,提早升等。當他們升等後,雄心壯志也消逝了。

  認識孟利學長已經是上世紀的事情了,當我還在大學時,常常看到他在系學會留言本上留下關於科學,邏輯和生活的深思熟慮。這些記憶不僅是我,也是90 年代台大動物系學生們共同的記憶吧。印象最深的,就是他從站在壘球比賽的外野手開始,講述實驗室的生活以及他對生命科學的思考,說實話那時候不懂,身為同樣壘球的愛好者,我想到的是你這不就是在比賽中發呆嗎!小心被球打到。一轉眼在臉書上再次與學長連絡上,他已經是教授,主任,科普作家,還是《科學月刊》的總編輯。在台灣大學學術不端事件中,學長身先士卒,以《科學月刊》總編輯的身分,對抗台灣學術界的陳腐與息事寧人的陋習。驚滔駭浪中,學長挺身而出為學術倫理奮戰,不顧許多學者在當下都選擇當鴕鳥以看唐吉軻德的態度看著他,這就是他的情懷,一種覺得為所應為的浪漫。

  更令人佩服的,面對眾多打擊他硬扛了下來,成功的讓台灣學術界正視學術造假與不端的問題。從科普雜誌的總編輯、學術不端事件的評論者,到現在這本科學哲學的著作,雖然看似不相關,但是我從中看到的都是一個現代科學騎士的浪漫,為所應為的勇氣。因為工作,認識很多優秀的同行,文無第一,以專業學問與學識廣博而論,高手很多,但是要提到豐厚的哲學思維、人文素養、社會服務、與為所應為的浪漫與勇氣,那就只能一生伏首拜孟利。

  這本書你可以把它當成科普書籍來看,裡面有很多有趣的思考;可以當成教科書來看,裡面有嚴謹的討論與紮實的資料;也可以當作哲學書籍來看,看看作者想大一統生物理論,為讀者理出一條核心脈絡。這本書的視野很宏大,不是太輕鬆可以讀得懂,但是如果你真的想成為一個大學問家,在有限的人生中盡量理解生命科學的奧秘,當一個頂尖的科學研究者提出大哉問的問題與解答,這本書你都應該看。
 

詳細資料

  • ISBN:9786263665637
  • 規格:平裝 / 144頁 / 17 x 23 x 0.7 cm / 普通級 / 單色印刷 / 初版
  • 出版地:台灣
 

內容連載

第一章   生物學研究的標的—以功能所對應的結構,模組化生命現象生物學研究的對象是生物, 但, 什麼叫做「生物(organism)」?簡單來說,就是能表現出生命(life)現象的東西。但什麼是生命現象呢?這是一個乍聽之下簡單但認真說起來非常困難的事情。因為「生命」在日常生活中是個主觀而且直覺的概念—一個木頭櫃子沒有生命,但是戶外的樹有生命;一個毛茸茸的貓形抱枕沒有生命,但正在吃著飼料的貓有生命—這樣的辨識對絕大部分的人來說,都是不需要思索就能夠自然判斷的事情,而且幾乎每個人的判斷都一致;但是如果對象是只能透過顯微鏡才看得到的細菌跟黴菌,那麼每個人的直覺可能就會有不少差異了。所以,若是要讓生物學成為一種客觀的學問,讓每個人都可以在具有共識的基礎上去討論,那我們還是得嘗試從這些很直覺、很主觀的判斷中去找出某些共通的原則。
 
我們對於生命的認知,源起於日常對實體外表變化以及活動形式的觀察, 是以生物學的重心一開始就落在「構形(conformation)」與「組成(composition)」這些結構(structure)的概念上19,諸如外表有什麼特徵、體內有什麼長相的器官、器官由什麼樣的細胞組合、細胞內又含有哪些物質;藉由觀察這些構形與組成隨著時間而變化的樣貌,通常可以推測出各級結構和功能之間的關係。但是「功能(function)」也是一種很發散的概念,如果要聚焦一些來說,「生長(growth)」、「代謝(metabolism)」、「繁殖(reproduction)」以及「感應(responsiveness)」這幾個現象,可以用來當作跟生命最相關的四種「功能」。亦即當我們嘗試從一些很直覺、很主觀的判斷中去尋找「只要是生物,就都會有」的共通性原則時,那麼以能不能表現出「生長」、「代謝」、「繁殖」以及「感應」這些功能來當依據,對大多數人來說,應該算是可以接受的說法。
 
不過,這些「功能」能不能直接就拿來當作是「生命」的定義呢?

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