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对考夫曼的研究的反响
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由于考夫曼的研究意味着“对选择在进化论中的地位进行根本性的重新解读” [306] ,可想而知人们对其的反应会有多强烈。这项研究有许多狂热的拥护者(“他的方法开启了新的未来” [307] ;这是“对整个生物学进行建模的第一次严肃尝试” [308] )。另一方面,许多人则极为怀疑他的结果和他对结果的宽泛解释。一位评论家说考夫曼的写作风格具有“危险的诱惑力” [309] ,并且这样评价《秩序的起源》的:“有时候就好像在虚幻的空间悠然漫步 [310] ,似乎无需理会来自现实的琐屑烦恼。”
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实际上,相关的实验证据并不都是站在考夫曼一边。考夫曼自己也承认,将RBN作为基因调控网络的模型需要许多不符合实际的假设:每个节点只能两个状态取其一(而基因表达则有各种程度的强度),每个基因的调控基因都一样多,所有节点都是以离散时间步同步更新。这些简化可能会忽略基因活动的重要细节。
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更麻烦的是,“噪声”——错误和其他不确定行为的来源——在真实世界的复杂系统中是不可避免的,基因调控也是如此。生物的基因网络会不断犯错误,但是它们具有弹性——大多数情况下我们的健康不会受这些错误影响。然而,仿真结果表明,噪声对RBN的行为有明显的影响 [311] ,有时候甚至会阻止RBN到达稳定的吸引子。虽然考夫曼对RBN的实验结果做了具体说明,但其中一些也经不起仔细推敲。
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例如,考夫曼认为一个典型的网络可能的吸引子数量大约为节点数量的平方根,而他将这个解释为细胞类型。但进一步的仿真表明,吸引子的数量实际上并不是近似等于节点数量的平方根。当然,这并不意味着考夫曼的观点在大的方面就肯定错了;这只是表明,在发展更准确的模型方面还有很多工作要做。发展基因调控网络的准确模型现在是生物学中非常活跃的研究领域。
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总结
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生命系统的复杂性是如何进化出来的?这个进化生物学中最重要的问题目前仍未得到解决。在这一章我们看到,对生物复杂度的完全理解现在才刚刚开始。我们也看到,对复杂性的进化的理解已经迈出了一些重要的步伐。其中包括一些人提出的“扩展综合(extended Synthesis)”,这个理论认为自然选择仍然很重要,但是其他因素——历史偶然、发育制约(developmental constraint)和自组织——也和自然选择一样重要。进化论者由于受到宗教极端主义的攻击,尤其是在美国,并且经常处于守势,因而不愿意承认自然选择可能不是故事的全部。对于这种窘境,生物学家霍泽尔(Guy Hoelzer)、佩珀(John Pepper)和埃里克·斯密斯(Eric Smith)评论道:“加入捍卫达尔文主义的战斗现在已经成为进化生物学家必需的社会责任, [312] 但这种文化范式也带来了对科学的负面影响。对进化过程进行新的解释,以对自然选择进行补充,也会激起同样的不经思索的反对立场。”
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进化生物学家麦舒(Dan Mc Shea)教了我一个思考这些问题的好办法。 [313] 他将进化论者分为三类:适应主义者,认为自然选择才是主要的;历史主义者,相信历史偶然导致了许多进化变化;以及考夫曼这样的结构主义者,关注的是组织结构如何能没有自然选择也能产生。只有这三类人证明他们的研究能够成为一个整体时,进化论才能统一。
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麦舒也为我进行了乐观的展望:“进化生物学处于知识混沌状态中, [314] 但这个知识混沌极富成效。”
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复杂 5 尾声
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我要将混沌放入十四行诗, [315]
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让他留在那里,让他从此逃遁。
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如果他幸运,让他变形、伪装,
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洪水、火焰、恶魔——他机敏的谋划,
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在甜美秩序的严格界限中游刃有余,
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在道貌岸然的强暴中,
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我抓住了他的本质和易变的模样,
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直到他与秩序混合交叠。
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日复一日,年复一年,
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他傲慢自大,我们卑躬屈膝:
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我抓住了他。他只不过是
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简单却没有被理解之物。
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