一個引人深思的科學真相

有競爭的思想，有底蘊的政治

文｜查魯達塔·納瓦雷（Charudatta Navare）；譯｜馬淑欽

當你仔細思考時，會驚嘆于微小如細胞的事物能夠展現如此復雜的行為。以單細胞生物阿米巴原蟲（ameoba）為例，它能感知環境、移動、獲取食物、維持自身結構并進行繁殖。細胞如何知道完成這一切的方法？生物學教科書會稱：對于每個真核細胞（構成從人類到阿米巴原蟲等一系列生物），其被稱為細胞核的結構內都包含著一個控制中心；細胞核中的基因存儲了細胞正常運作所需的“信息”；而細胞核則位于一種果凍質地的、被稱為細胞質的液體中；細胞質中還包含著細胞器，即細胞內的“小器官”；根據傳統敘事，這些細胞器根據基因提供的指示執行特定任務。

阿米巴原蟲

簡而言之，教科書描繪了一種細胞的“裝配流水線”圖景：基因發布指令以制造蛋白質，從而完成日常身體工作。這種對細胞的教科書式描述與對社會制度的幾乎一字不差。細胞質及其細胞器根據基因的“指示”，執行“制造”、“包裝”和“運輸”模塊這一圖景，以一種怪異的方式使人聯想起管理者掌控勞苦大眾的社會階層結構。但唯一的問題在于，細胞并非“工廠”，它并沒有一個“控制中心”。正如女性主義學者艾米莉·馬?。‥mily Martin）所觀察到的那樣，中心化控制之猜想扭曲了我們對于細胞的理解。

大量生物學研究表明，“控制”和“信息”并非僅限于“上層”，而是遍布整個細胞。細胞器不僅僅形成了線性的“裝配流水線”，而且以復雜的方式相互作用。細胞也并非像“工廠”隱喻所希望我們相信的那樣，完全專注于經濟意義重大的“制造”工作。相反，細胞的大部分工作可以被理解為維持自身并“照料”其它細胞。

那么，為何標準教科書仍然將細胞描繪成一種層級結構？為何總是援引中心化控制來解釋每個細胞的功能？為何總是使用如此強烈的工業化意象？

或許是因為這種細胞觀對我們來說非 ?！帮@而易見 ”、自然而然，因為它與階層社會及其中央集權制度頗具共鳴。但是，繼續堅持這種隱喻以作為科學替代品的問題在于，對于細胞應該如何運作的假設阻礙了對細胞真正功能的理解。更為關鍵的是，當科學將社會層級投射于細胞之上時，也強化了社會層級是“自然的”這一觀念。

但這種對自然界的社會層級投射通常并非是有意為之。在細胞案例中，它的出現有著悠久的歷史。故事的一部分是，當生物學家著手研究細胞中發生的化學變化時，發覺“工廠”隱喻十分有用。比如，19世紀德國生物學家魯道夫·維爾歇烏（Rudolf Virchow）寫道，“淀粉在植物和動物體內被轉化為糖，就像在工廠中一樣”。隨著研究者們對細胞器的深入探索——從內質網中蛋白質的制造到線粒體中能量的產生，他的“工廠”隱喻引導著科學家們對這些細胞器的談論方式。

故事的另一部分則涉及生物學的另一個領域，即研究微小的細胞如何產生復雜如我們的多細胞生物。有些人認為精子內含有一個小人，一個已經完全成型身體的微縮版本。另一些人則認為，生物母親已提供了胚胎所需要的所有物質材料，而父親只提供一種推動卵子發育的“生成力”。直到科學家們能夠在顯微鏡下研究受精過程時，才發現父母雙方都分別為下一代貢獻了一個細胞。但是這兩種細胞并不相同。人類卵子的體積比精子大得多，前者的體積幾乎是后者的1000萬倍。

古老的謎題似乎已經解決了，父親對于后代的貢獻遠遠小于母親的。除非——事實上也正是如此——真正重要的是同時存在于精子與卵子中的微小組成部分。19世紀末的顯微鏡觀察揭示了在受精過程中，精子和卵子融合時，其細胞核也會融合。而兩者的細胞核大小相似?？茖W史學家漢斯-約爾格·賴因貝格（Hans-J?rg Rheinberger）和斯塔凡·穆勒-威勒（Staffan Müller-Wille）描述了早期研究人員如何開始將卵子與精子融合而產生的細胞核視作遺傳信息的來源。物理學家兼女性主義學者伊芙琳·福克斯·凱勒（Evelyn Fox Keller）指出，20世紀的生物學研究因此更關注細胞核，而忽視了卵子其余部分的貢獻。

對細胞核及其內容，以及對基因作為“信息”的推崇，至今仍在科學話語中盛行。與此相對應，將細胞視作“工廠”的隱喻至今仍占主導地位。

科學常常被描述為是客觀且價值無涉的，但科學哲學家指出，價值觀可能會引導科學家提出問題、假設以及對結果的解釋方式。比如，細胞核在遺傳方面的唯一作用已深受質疑。

當然，細胞核確實對遺傳作出了一些貢獻，并且我們對此已經有了詳細的了解。但細胞核只是遺傳物質的一個小小子集。如果我們不去尋找卵細胞中的遺傳信息——甚至從未將其描述為遺傳信息——那么我們將繼續傳播生物遺傳僅限于細胞核這一觀念。

傳統思維方式迎來的挑戰與日俱增。如今我們知道，數種其它類型遺傳信息遍布整個細胞。比如，研究胚胎如何從單個細胞發育而來的發育生物學家已經表明，卵細胞細胞質中各種分子的空間排布協助決定生長中有機體頭尾部的位置，前后部發展的差異等等。卵細胞的細胞質不僅僅“培育”細胞核，還包含著代代相傳的編碼信息。

如今，生物學家馬塞洛·巴比里（Marcello Barbieri）正試圖理解“信息”一詞在細胞語境中的含義。在生物學領域，我們似乎只聽說過遺傳密碼，但這真的公平嗎？還是說這不過是來自于科學家所身處之層級社會中的一種偏見？在其著作《有機密碼（The Organic Codes）》（2009年）中，巴比里談到了在細胞核中的遺傳密碼這一巔峰“發現”之前的一些猜想。他首先提及的是基因編碼信息指導蛋白質構建，在這一預測之后，DNA才被實驗性地發現并被概念化為“遺傳密碼”。

細胞器之間微妙的相互作用是對工廠式自上而下秩序的直接挑戰。

巴比里將這一發現稱為自我實現的預言?？茖W家從未對細胞質中的“編碼”做出類似假設，因此也并不十分熱衷于尋找它們。我們被告知基因包含制造蛋白質的藍圖。然而，基因并不包含制造蛋白質所需的全部信息。它們只指定了一條一維蛋白質鏈；而對蛋白質功能至關重要的三維結構則由細胞環境所決定。此外，蛋白質的行為方式也因其在細胞質中的位置而異。單靠基因提供的“信息”是遠遠不足以讓細胞正常運行的。

關于細胞質中信息的更多洞見來自于研究細胞器相互作用的生物學家。我們現在知道，教科書所構建的線性“裝配流水線”根本無法捕捉到細胞質中細胞器的眾多功能，也無法捕捉到它們之間“交流”與互相影響的眾多不同方式。細胞器之間微妙的相互作用實際上是對中心化工廠所表征的強制性自上而下秩序的直接挑戰?！肮S”中的各“部門”似乎正在互相溝通并給予彼此指令，而不必讓“總部”知曉。

所有這些細胞質中的編碼信息都讓我們思考：為什么現代教科書，本應該呈現符合當下標準且被廣泛接受的知識，卻仍然將細胞描繪為層級分明的結構？為什么科學記者在討論生命如何發展與演化時繼續引用細胞核中基因的密碼與程序？

我認為中心化觀點的主導地位來自它與人類社會秩序的共鳴。細胞核提供指令，細胞質執行“培育”的勞動，在父權社會中聽起來“自然而然”甚至“顯而易見”。中心細胞核指揮其“下屬”細胞質執行實際任務，在一個階級分層的社會中聽起來很自然。

來自不同社會背景的科學家會提出不同的細胞觀嗎？

很有可能。比如生物學家賈斯特（Ernest Everett Just）對細胞的看法。賈斯特研究了早期卵細胞的外周細胞質，在其著作《細胞表面生物學（The Biology of the Cell Surface）》（1939年）中，他認為細胞質能夠“自我調節和自我分化”，并對將細胞質降格為“僅是一個培育容器”這一發育觀深表遺憾。賈斯特是一位20世紀初的美國黑人科學家。

生物學家賈斯特

發育生物學家斯科特·吉爾伯特（Scott Gilbert）以賈斯特的社會地位為背景分析了其科學觀。標準的發育觀認為發育指令僅位于中央基因中。與此形成對比的是，賈斯特則認為細胞質也具有“發育潛能”，而細胞核的功能只是為其路徑添加或移除“障礙”。他認為細胞質能夠在沒有來自細胞核明確指令的情況下運作，只要移除了其路徑中的“障礙”，它就能夠自我管理并發育。歷史上，大多數科學家都是男性、上流階級，并且出身于名門望族?？茖W家的社會地位可能使得他們更容易認同，細胞核只需持續發布指令就能夠默認自己擁有了實際工作所需的知識和技能。諾貝爾獎得主大衛·巴爾的摩（David Baltimore）將基因描述為“行政套房”，將細胞質描述為“工廠車間”。住行政套房的工作者看起來更有價值，值得更多報酬，而工廠車間中的勞動大眾則被認為僅僅是在執行指令，被低估了其外顯與內隱知識技能的豐富性。

你可能會辯稱“細胞如工廠”不過是一個隱喻。還可以說，應該根據實用性來評判科學隱喻，且不存在完美的隱喻。無疑，“細胞作為工廠”之隱喻對于引領細胞生物學的發展方向十分有用。對此我完全贊同，我想要指出的事實上是其它隱喻的匱乏。正因為沒有一個隱喻是完美的，我們才更應該使用多種隱喻，其中每一種分別用以解釋細胞的某些方面。不幸的是，中心化以及層級隱喻，充斥于教科書之中，通常是描述細胞內部運作的唯一方式。

我謹提出對于細胞核的另一種隱喻，即“協作筆記本”。細胞持有這本筆記本，而其所有組件都使用它來追蹤彼此活動并幫助維持細胞的正常運作。細胞在筆記本上“做筆記”，在“頁邊”上寫注釋，并“參考”自己的筆記。細胞器們感知彼此的需求并互相“照料”?！肮S”隱喻將控制和信息都歸因于細胞核，而“細胞核作為一本協作筆記本”之隱喻則體現了細胞的能動性。工廠隱喻給人以一種細胞似乎只注重“生產”的印象，而筆記本隱喻則可以突顯細胞組件之間的互助以及在維持細胞生命中的共同努力。

為什么我們的科學話語缺乏這樣的隱喻？為什么當我們談論細胞器彼此“照料”時會顯得過度擬人化，但當談論基因“指導”其下屬時就不會？這種選擇性擬人化是否會通過已被接受的科學隱喻來強化中心化控制的意識形態？若是如此，在審視已有的假設之前，我們將無法理解細胞的工作方式。如果我們想要理解細胞這種復雜的結構，就需要改變觀察世界的視角。

除此之外，這類討論對科學還有更廣泛的影響。細胞并不是唯一一個被以中心化隱喻來描述的自然系統：我們會談論昆蟲社會中的“女王”，以及一種實際上被稱為“種姓”的結構；談論“阿爾法”靈長類動物，它們“領導”著群體并維穩“后宮”。

當價值觀干涉科學時，對真理和準確性的追求就會陷入危機。

我們發現中心化功能無處不在的原因不一定是因為它確實如此。它之所以看似無處不在，是因為我們觀察世界的視角。當科學敘事，憑借科學的各種權威性，將社會層級投射到自然界時，甚至可能會反過來將層級制度強行“自然化”。從細胞到動物社會群體的中心化模型暗示著自然界中的一切都是中心化的，并且這種中心化運作良好。自然界之“真理”受到我們價值觀的影響，而這種“真理”又可以反過來強化人類社會中的相同社會價值觀。

你可能會問，這為何重要。畢竟，不論自然界如何，人類社會中被視作道德的事物都應當有所不同。暴力存在于自然界，但這并不意味著它是“正確”的。

然而，科學史學家洛琳·達斯頓（Lorraine Daston）在《反對自然（Against Nature）》（2019年）一書中表明，關于“什么是自然的”之論點始終載有道德權重?！笆裁词亲匀坏摹笨赡懿⒉粫Q定“什么是道德的”，但前者的確可以影響后者。另一個重要方面當然是對準確描繪自然的關注。如果將社會不平等投射到細胞上會扭曲對細胞的理解，那我們就應當意識到這種投射——因為理解細胞對生命科學進展和人類健康至關重要。

科學如何概念化細胞也讓我們得以了解自身如何看待科學客觀性。我們經常認為，當價值觀干涉科學時，對真理和準確性的追求就會陷入危機?？茖W家應當將自己的價值觀和信仰留在實驗室之外。然而，關于女性主義科研的研究表明，事實未必如此。要想做好科學，并不一定需要價值無涉，但否認其影響反倒會損害科學工作的質量。與其否認，不如去反思自身價值觀與偏見，這也有助于研究人員避開陷阱。自我反思可以幫助科學家識別自己的價值觀是如何塑造自己的科學的，并考慮更好的實驗設計，以在影響結果之前糾正自己的假說。

科學無疑是一部人類的奮斗史。女性主義哲學家唐娜·哈拉維（Donna Haraway）將科學描述為一種對話，其中每個個體都從自己的優勢立場獲得了部分視角。正如賈斯特的科學研究所表明的那樣，具有不同生活經歷的人可能會持有不同觀點并且提出不同問題。誠然，科學家的背景與其工作之間的聯系并不總是那么直接，但科學家的社會地位仍然是影響其研究的要素之一。我們經常說科學是自我修正的，并認為科學會在新信息出現時糾正自己的觀點。但新信息并非產生于真空，它并不僅僅源自新技術。當具有不同觀點的人們通過不同視角審視同樣的數據時，新信息也會隨之產生。雖然從公平的角度來看，多樣性與代表性都十分重要，但多樣化觀點將最大程度地使科學受益?？陀^性并非個體的負擔，而是集體的責任。

只有去構想細胞——作為我們自身這般有機體的基本單位——并不遵循強制性層級制度，我們才能充分欣賞自然的復雜性。同理，我們才能理解或賦權于被剝削者。若不審慎反思自己的假設，我們的科學將充滿隱患，從而也許永遠無法解開生命的全部奧秘。

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本文責編：龔思量。

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