Введение

Философия биологии – это подраздел философии науки, который рассматривает эпистемологические, метафизические и этические вопросы в биологических и биомедицинских науках. Хотя философы науки и философы в целом давно проявляли интерес к биологии (например, Аристотель, Декарт и Кант), философия биологии оформилась как самостоятельная область философии лишь в 1960-х и 1970-х годах, в связи с исследованиями Дэвида Халла. После этого философы науки стали уделять биологии всё больше внимания, начиная с подъёма неодарвинизма в 1930-х и 1940-х годах, открытия структуры ДНК в 1953 году и более поздних достижений в области генной инженерии. Другие ключевые идеи включают сведение всех жизненных процессов к биохимическим реакциям и интеграцию психологии в более широкую сферу нейронаук.

Биологические законы и автономия биологии

В философии биологии важным вопросом является то, можно ли свести биологию к наукам более низкого уровня, таким как химия и физика. Материализм – это позиция, согласно которой каждая биологическая система, включая организмы, состоит исключительно из взаимодействий молекул; она противопоставляется витализму. В качестве методологии, редукция означает, что биологические системы следует изучать на уровне химии и молекул. С точки зрения эпистемологии, редукция подразумевает, что знание биологических процессов можно свести к знанию процессов более низкого уровня, что является спорным утверждением. Холизм в науке – это подход, подчеркивающий процессы более высокого уровня, явления на более крупном масштабе, возникающие в результате закономерностей взаимодействия между элементами системы во времени. Например, чтобы объяснить, почему один вид вьюрков переживает засуху, а другие вымирают, холистический метод рассматривает всю экосистему. Редукция экосистемы к ее составным частям в данном случае была бы менее эффективна для объяснения общего поведения (в данном случае, сокращения биоразнообразия). Холисты утверждают, что, как отдельные организмы должны пониматься в контексте их экосистем, так и биологические процессы более низкого уровня должны пониматься в более широком контексте живого организма, частью которого они являются. Сторонники этой точки зрения ссылаются на наше растущее понимание многонаправленности и многослойности генетической модуляции (включая эпигенетические изменения) как на область, где редукционистский подход недостаточен для обеспечения полной объяснительной силы. Все процессы в организмах подчиняются физическим законам, но некоторые утверждают, что различие между неживыми и биологическими процессами заключается в том, что организация биологических свойств подвержена контролю со стороны закодированной информации. Это побудило биологов и философов, таких как Эрнст Майр и Дэвид Халл, вернуться к строго философским размышлениям Чарльза Дарвина, чтобы разрешить некоторые проблемы, с которыми они столкнулись, пытаясь применять философию науки, основанную на классической физике. Старый позитивистский подход, использовавшийся в физике, подчеркивал строгий детерминизм и привел к открытию универсально применимых законов, проверяемых в ходе эксперимента. Биологии было трудно использовать этот подход. Традиционная философия науки, казалось, упускала из виду многое из того, что характеризует живые организмы, а именно исторический компонент в виде унаследованного генотипа. Философы биологии также изучали понятие «телеологии». Некоторые утверждали, что ученым не было необходимости в понятии космической телеологии, способной объяснить и предсказать эволюцию, поскольку ее уже предоставил Дарвин. Однако телеологические объяснения, относящиеся к цели или функции, остаются полезными в биологии, например, для объяснения структурной конфигурации макромолекул и изучения кооперации в социальных системах. Уточняя и ограничивая использование термина «телеология» для описания и объяснения систем, строго контролируемых генетическими программами или другими физическими системами, можно формулировать и исследовать телеологические вопросы, оставаясь при этом верным физической природе всех лежащих в основе органических процессов. Хотя некоторые философы утверждают, что идеи Чарльза Дарвина положили конец последним остаткам телеологии в биологии, этот вопрос продолжает обсуждаться. Дискуссии в этих областях философии биологии вращаются вокруг того, как рассматривается редукционизм в более общем смысле.

Этические последствия биологии

Шэрон Стрит утверждает, что современная эволюционная биологическая теория создает то, что она называет «дарвиновской дилеммой» для реалистов. Она полагает, что это связано с тем, что маловероятно, что наши оценочные суждения о морали отражают что-либо истинное в мире. Скорее, по её словам, вероятно, что моральные суждения и интуиции, способствующие нашей репродуктивной приспособленности, подверглись отбору, и нет оснований полагать, что их отбор объясняется истинностью этих моральных интуиций. Она отмечает, что моральная интуиция, разделяемая большинством людей, – то, что близкое родство является достаточным основанием для оказания помощи, – вероятно, повышает репродуктивную приспособленность, в то время как моральная интуиция, которой почти никто не обладает, – то, что близкое родство является основанием не помогать, – вероятно, снижает её. Дэвид Копп ответил Стрит, утверждая, что реалисты могут избежать этой так называемой дилеммы, приняв то, что он называет позицией «квази-соответствия». Копп поясняет, что под квази-соответствием он понимает, что моральные установки в данном обществе, вероятно, эволюционировали, чтобы быть хотя бы в некоторой степени близкими к истине. Он обосновывает это тем, что цель морали – позволить обществу удовлетворять определенные базовые потребности, такие как социальная стабильность, и общество с эффективным моральным кодексом будет лучше справляться с этой задачей.

Другие перспективы

Одним из аспектов философии биологии является то, как развитие современных биологических исследований и биотехнологий повлияло на традиционные философские представления о границе между биологией и технологией, а также на этические, социальные и культурные последствия этого влияния. Примером может служить работа философа Юджина Тэкера в его книге «Биомедиа». Опираясь на современные исследования в таких областях, как биоинформатика и биокомпьютинг, а также на работы по истории науки (в частности, труды Жоржа Кангийема, Лили Кей и Ганса Йорга Райнбергера), Тэкер определяет биомедиа как «информатическую переконтекстуализацию биологических компонентов и процессов для целей, которые могут быть как медицинскими, так и немедицинскими». Биомедиа постоянно предъявляют двойное требование: информация должна материализоваться в виде генных или белковых соединений. Важность этого момента трудно переоценить: биомедиа опираются на понимание биологического как информационного, но не нематериального. Некоторые подходы к философии биологии включают перспективы из области исследований науки и технологий, антропологии, социологии науки и политической экономии. К ним относятся работы таких ученых, как Мелинда Купер, Лучиана Паризи, Пол Рабинов, Николас Роуз и Кэтрин Уолдби. Исторически философия биологии была тесно связана с теоретической эволюционной биологией, но в последнее время наблюдается тенденция к более разнообразным направлениям, таким как изучение молекулярной биологии.

Процесс научного открытия

Исследования в биологии по-прежнему в меньшей степени опираются на теорию, чем в других науках. Это особенно заметно в областях, где доступны высокопроизводительные методы скрининга для различных "омик", таких как геномика, чья сложность делает их преимущественно управляемыми данными. Некоторые рассматривают такие научные открытия, интенсивно использующие данные, как четвертую парадигму, следующую за эмпирикой, теорией и компьютерным моделированием. Другие отвергают идею о том, что исследования, основанные на данных, собираются заменить теорию. Как отмечают Кракауэр и др.: "Машинное обучение – мощный инструмент для предварительной обработки данных в подготовке к построению механистической теории, но его не следует считать конечной целью научного поиска". В отношении биологии рака, Raspe и др. утверждают: "Более глубокое понимание биологии опухолей необходимо для извлечения релевантной информации из любых высокопроизводительных данных". Журнал Science назвал иммунотерапию рака прорывом 2013 года. По их мнению, урок, который можно извлечь из успехов иммунотерапии рака, заключается в том, что они стали результатом расшифровки фундаментальной биологии. Теория в биологии в некоторой степени менее строго формализована, чем в физике. Помимо 1) классической математической аналитической теории, как в физике, существуют 2) статистические методы, 3) компьютерное моделирование и 4) концептуальный/вербальный анализ. Dougherty и Bittner утверждают, что для прогресса биологии как науки необходимо переходить к более строгим математическим моделям, иначе она рискует превратиться в "пустые разговоры". В исследованиях биологии опухолей характеристика процессов клеточной сигнализации в основном сосредоточена на определении функций отдельных генов и белков. Однако Janes показал, что природа сигнализации, определяющей клеточные решения, зависит от контекста, что демонстрирует необходимость системного подхода. Недостаток внимания к контекстной зависимости в доклинических исследованиях также иллюстрируется тем, что доклинические испытания редко включают прогностические биомаркеры, которые при переходе к клиническим испытаниям помогут выявить пациентов, которые, вероятно, получат пользу от лекарственного препарата.