生物学研究中的指导思想

　　作者：王德华
　　XXXXXXXXXXXXXXXXXXX/youngkor/blog/item/XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXml

　　（一）

　　翻阅我以前的笔记本，记录有伟大的生物学家达尔文（Charles Darwin）的
一句话：

　　要让理论来指导你的观察；所有的观察结果必须是支持或反对某种观点，否
则将毫无用处。

　　let theory guide your observations. All observation must be for or
against some view if it is to be of any service. (Pika 提供原文）

　　实际上，我在中国科学院研究生院授课或在其他地方讲座时，经常借用达尔
文的这句话说明科学研究的目的和基本要求。

　　这个思维方式很重要。生物学是实验科学，在进行一个实验前都需要进行实
验设计。实验设计是针对科学问题的，科学问题是需要建立在大量观察、相关理
论或假说的基础之上的。就说动物行为学研究吧，如果要研究动物的繁殖行为，
首先要了解关于动物的繁殖行为现在学术界已经有哪些理论和假说？动物有哪些
基本的繁殖行为模式？所研究的动物类群属于哪种行为模式？相关的理论和假说
在解释动物繁殖行为时还存在哪些局限性甚至不足之处？等等。在这些基础上，
针对某一个自己感兴趣的问题，当然最好（应该）是重要的科学问题，提出自己
的假说和预测，进行实验设计，进行相关观察。

　　获得实验结果后，经过科学的统计分析，看看自己获得的实验结果是支持还
是不支持自己的假说或预测，还是发展了相关理论和假说。如果所获得的结果，
没有任何理论基础，没有对相关理论或假说进行验证，没有对学术界相关领域的
观点进行支持或反驳，那么这项研究的价值就可想而知了。因此，我们在分析自
己获得的结果时，一定要熟悉学术界相关领域的最新进展，对自己的发现在这个
领域中的具体贡献进行评述。一篇论文能保证有几点新的内容，长篇大论中有几
句是自己“原创”的结论，就很不错了。积少成多，日后自然就是大的发现，大
的成果，大的贡献。

　　理论的指导对于实验研究非常重要，科学的思维方法对于结果分析非常重要。

　　（二）

　　王德华

　　著名遗传学家和进化生物学家杜布赞斯基（Theodosius Dubzhansky,
1900-1975）有一句名言：

　　如果不按照进化思想思考问题，生物学的一切将无法理解。

　　Nothing in Biology Makes Sense Except in the Light of Evolution.

　　杜布赞斯基是俄罗斯人，后进入美国著名遗传学家摩尔根实验室工作。我国
著名遗传学家谈家祯先生在摩尔根实验室攻读博士学位期间，直接指导他的是杜
布赞斯基。杜布赞斯基是第一个将遗传学和进化论整合起来的科学家，是综合进
化论的创始人（被称为现代达尔文主义）。他的综合进化论丰富和发展了达尔文
的自然选择学说。

　　杜布赞斯基毕生致力于遗传学和进化论的研究，是实验群体遗传学的奠基人
之一，在遗传学的其他领域也做出了重要贡献。一生著述颇丰，著有10多部专著，
发表论文近600篇，被认为是20世纪著述最多、影响最大的科学家之一。他一生
最重要的贡献是《遗传学和物种起源》(1937)一书，在该书中他完成了达尔文主
义选择论和新达尔文主义基因论的综合，奠定了现代达尔文主义的基础。这本书
也因此被称为20世纪的《物种起源》。（信息来自网络，致谢！）。这本书我国
有翻译本（《遗传学与物种起源》，谈家祯等译，科学出版社 1964出版； 是根
据1953年版的 Genetics and the Origin of Species 翻译的）。

　　著名的生物地理和进化生物学家迈尔曾说：进化论综合是自1859年《物种起
源》问世以来进化生物学历史上最重要的事件。进化论综合虽然不是一场革命，
但显而易见它是达尔文进化论的最后成熟。进化生物学与生态学、行为生物学、
分子生物学的结合，提出了无穷无尽的新问题。（信息来自网络，致谢！）

　　进化生物学的思想现在已经渗透到生物学甚至医学的每个领域。生物学越发
展，越显示出达尔文进化论思想的伟大。任何一个生物学问题都有直接的（生理）
和历史的（进化）双重原因。任何一个生命现象或特征，都有其发展历程和进化
历史。我们今天看到的周围的各种千差万别的动物植物微生物等，通过各种先进
技术手段检测到的各种生物的生态、行为、生理、遗传、生物化学、细胞学、分
子生物学、基因组学等不同层次的特征，不是一天两天才形成的，都具有一个进
化过程。当今世界上的让人惊叹的丰富多彩的生物物种（多样性）和在基因组学
（遗传）上的不可思议的相似性（统一性），如果不从进化生物学角度进行分析，
将无法理解大自然的这种造化。在自然环境中，各种生物面临各种生存挑战。生
物必须相应地发生适应性的遗传变化。自然选择让一个物种通过适应性的遗传变
化来适应所生存的环境（回应自然界的挑战）。

　　大思想家泰亚尔·德·夏尔丹（Pierre Teilhard de Chardin）说过：“进
化论是一个理论，一个体系还是一个假说？它比这些都要高级 — 它是一个普遍
的公理。所有的理论、所有的假说、所有的体系要真实可信，都必须服从和满足
这个公理。进化论是一道照耀了所有事实的光，一个所有的思路都必须遵循的轨
道 — 这就是进化论。” “在进化之光下，生物学从理智的角度看可能是最令
人满意和富于启发性的科学。没有这道光，生物学就成了一堆庞杂的事实 — 有
些事实很有趣味或怪异，但是总体来说无法构成有意义的图画。”（引自方舟
子）。

　　（三）

　　我的笔记本上记录着芬兰的一位（生态学）学者给他的学生的忠告（很遗憾
也没有记录出处。印象中好像是摘自Trends in Ecology and Evolution 杂志。
希望知道出处的各位专家能告知，先谢！）：

　　熟悉你所研究对象的生物学特性及其所涉及到的理论框架，谨慎地提出预测，
不要试图逃避艰苦的工作，但要避免工作量太小（样本太小）。

　　Be aware of the theoretical framework and of the biology of your
study object, make the prediction with care, do not try to avoid hard
work but avoid small sample sizes.

　　这几句话，概括了生物学研究的一般模式，尤其是对于科学假说所驱动的实
验研究 (hypothesis-driven)：

　　1.熟悉研究对象的生物学特性；

　　2.熟悉研究内容所涉及到的理论和假说；

　　3.根据研究进展，选定科学问题。经认真思考分析后，慎重提出自己所研究
问题的相关假说和预测。

　　4.设计实验，收集数据。收集足够的数据，满足统计学要求。

　　特别提醒：

　　科学研究没有捷径，要不屈不挠，努力艰苦，严格要求。收集准确可信的数
据。

　　任何想走捷径，想耍点小聪明，偷点懒，甚至凑付凑付就得了的想法都会导
致不可挽回的损失，甚至会错失真正的科学发现。

　　让我们时刻牢记：“不要试图逃避艰苦的工作！”