密码决定论：薛定谔等人的发现及其重要意义

生物遗传密码分子理论的形成，标志着人们对简单系统和复杂系统的判别水平进入了一个前所未有的新高度。^[11]

（一）机械决定论的还原论

还原论的方法论含义是：借助于认识得比较好和表述得比较确切的，属于另一种实在领域的规律来表达一种实在领域中认识不够的规律。物理学和化学是认识得比较充分的领域，而生物学和心理学是认识得不够的领域。所以，长期以来，人们在生物学和心理学研究中，往往倾向于使用把生物学和心理学规律还原为物理学和化学规律的方法。

由于人们对于单个或少量粒子的运动和相互作用规律认识得比较请楚，描述得比较确切，以法国数学家、天文学家拉普拉斯（Laplace，P.S.）为代表的一种意见即主张：只要我们知道了一个系统的所有粒子在某一时刻的一切关系和作用力，我们就可以推算出它的无限过去和无限未来。这就是著名的机械决定论的还原论。它预言：任何高层次的规律都可以通过复杂的计算而恢复为低层次的规律，即单个或少量粒子的力学规律。直到数年前，人们仍然企图依据这种思想，把生物学、心理学还原为“微观”（相对于统计物理学）领域中描述天体运动的经典力学、反映电子运动的量子力学以及表征电子与电子磁场相互作用的量子电动力学和相对论力学。

机械决定论的还原论的含义是：一切物质运动都只有归为纯粹的力学关系才能够被认识。这种观点认为物质层次划分是无关紧要的。

（二）统计决定论的还原论

在科学实践中，人们发现，宏观事物的性质可以通过微观状态的统计学规律来认识，从而开辟了另一条认识事物的途径。温度、压力、膨胀率、压缩率等可由实验测定的宏观事物的参数，总可以通过微观使用概率统计方法求得比较准确或近似的结果。一门力图描述物质微观结构和运动如何决定宏观事物性质的统计物理学诞生了。统计物理学的规律也被推广到一切事物的认识中去。企图做这种努力的科学家们相信，各种事物、各个物质层次之间的关系只能被归结为统计学的规律。这就是统计决定论的还原论。

统计决定论的还原论的含义是：一切物质运动都只能用两个层次之间的纯粹的统计学方法来描述。这种观点认为层次之间的非统计学的特征是不可知的。因而任何进一步的探索都是无意义的。

把复杂事物变为简单的事物，以及把多层次的关系约化成为可直接描述的单一层次的关系，一直是几个世纪以来科学界努力奋斗的目标。虽然在生物学、心理学等领域中，明显地存在着大、中、小范围上的理论和模型的复合（如：分子、细胞、组织、性状、神经网和意识等），它们在不清楚的方法论上重叠着，通常在不同描述水平和组织水平上部分地相互补充和相互矛盾。但是长期以来，这些理论之间的相互关系趋向于被忽视了。因为人们假定，一旦这些作为未知还原理论的相互关系被决定，一切都会搞清楚。(www.xing528.com)

然而，力图揭示宏观领域中微观性质的“力学”还原，和力图揭示微观领域中宏观性质的“统计”还原，都在解释生物遗传现象这类复杂事物中遇到障碍。著名的理论物理学家、分子生物学的创始人之一薛定谔（Schrösdinger，E.）最先指出，在生物遗传系统中，上述两种决定论的还原形式都不可能。他在《生命是什么？》一书里作了这样一段光辉的论述：本来，“一个有机体和它经历的全部生物学的有关过程必须具有极其多的‘多原子’结构，必须防止偶然的‘单原子’事件起到重大的作用，有机体依这些多原子体系的物理学定律建立它很有秩序的功能……”相反，“遗传学说明，有许多小得不可思议的原子团，小到不足以显示精确的统计学定律，在生命有机体内对极有秩序和极有规律的事件确实起着支配作用”。^[12]这就是说，生物遗传系统既呈现统计特征，又呈现机械特征；既不受机械决定的支配，也不受统计决定的支配。

（三）密码决定论还原论

薛定谔进而提出遗传密码理论，认为在生物体的高层次和低层次之间不能通过我们已知的那些传统的科学理论进行还原，在它们之间，存在着在我们看来为许许多多的密码关系，只有通过翻译才能成为已经被我们认识了的那些物理化学规律。后来英国结晶学家克里克（Crick，F.H.C.）和美国遗传学家沃森（Watson，J.D.）以及法国分子生物学家莫诺（Monod，J.）等人在生物大分子中发现的情况证实了薛定谔的推论。薛定谔进一步认为，生物系统中密码关系的最基本层次是遗传密码，而最高的层次就是生物体和精神。^[13]

在这里我们就把薛定谔等人的发现概括为密码决定论的还原论。

密码决定论的还原论的重要意义在于，它不排除以往人们对于物质各层次以及各层次之间关系的那些认识的正确性，但是认为这些认识不能在各个层次之间进行简单的还原。更重要的是，密码论对于无法将原始和历史过程中各种必然和偶然因素都包括进去的那些传统理论之间的关系，提供了一种可行的研究方法。密码及其翻译形式是针对跨越两个层次以上的复杂事物而建立起来的，目的在于认识两个层次里由密码联系起来的那些共同的东西。这是它与机械决定论和统计决定论所根本不同的地方。密码决定论的提出和确立是科学认识论和方法论思想上的一次重大的革命，并标志着人类对于包括自身在内的一切复杂事物的研究进入了一个新的阶段。

而后，人们普遍发现，除了生物遗传系统以外的复杂事物，均有类似于生物遗传系统那样的密码关系。同我们在前面提到过的，无法找到一组恰当的理论标准对系统作完全的分解一样，也根本无法找到一些统一的理论标准对系统作彻底的还原。前者模糊了系统的层次性，维护了系统的整体性；而后者加强了系统的层次性，却否定了系统的整体性。两者均是复杂系统的判别的依据。

对于一个无法机械分解，同时又无法机械还原的系统，我们可以初步断定它是一个复杂系统。反之，是—个简单的系统。