생물학 철학은 생물학 및 생물 의학의 인식론적, 형이상학적, 윤리적 문제를 다루는 과학 철학의 하위 분야입니다. 과학철학자와 철학자들은 일반적으로 생물학에 오랫동안 관심을 가져왔지만(예: 아리스토텔레스, 데카르트, 칸트), 생물학 철학은 1960년대와 1970년대에 데이비드 헐(David Hull)의 연구와 관련하여 독립적인 철학 분야로 등장했습니다. [1] 과학철학자들은 1930년대와 1940년대에 신다윈주의(Neodarwinism)가 부상한 이래 1953년 DNA 구조의 발견, 그리고 최근의 유전공학의 발전에 이르기까지 생물학에 점점 더 많은 관심을 기울이기 시작했다. 다른 핵심 아이디어로는 모든 생명 과정을 생화학 반응으로 환원하고 심리학을 더 넓은 신경 과학에 통합하는 것이 포함됩니다.
생물학 철학자는 과학 분야 (또는 과학 분야의 그룹)로서의 생물학을 더 잘 이해하기 위해 생물학자의 관행, 이론 및 개념을 조사합니다. 과학적 아이디어는 철학적으로 분석되고 그 결과를 탐구합니다. 생물학 철학자들은 또한 생물학에 대한 우리의 이해가 인식론, 윤리학, 미학 및 형이상학과 어떻게 관련되어 있는지, 그리고 생물학의 진보가 현대 사회가 인간 삶의 모든 측면에 관한 전통적인 가치를 재고하도록 강요해야하는지 여부를 탐구했습니다. 생물학 철학을 이론 생물학과 분리하는 것은 때때로 어렵습니다.
로버트 자스트로는 빅뱅 이론의 발견으로 만약 우주의 시작이 있다면 창조주 또한 존재할 것이라고 했다.[1] 크리스채너티 투데이와의 인터뷰에서 자스트로는 "천문학자들은 이제 이 우주와 지구에 있는 모든 별, 모든 행성, 모든 생물의 씨앗을 추적할 수 있는 창조 행위에서 세상이 갑자기 시작되었다는 것을 그들 자신의 방법으로 증명했기 때문에 스스로를 코너에 몰아넣었다는 것을 알게 되었다. 그리고 그들은 이 모든 것이 발견할 수 없는 힘의 산물로서 일어났다는 것을 발견했다. 나와 사람들이 초자연적인 힘이라고 부르는 것이 작용하고 있다는 것은 이제 과학적으로 입증된 사실이라고 생각한다."라고 말했다.[2]
이성의 힘을 믿는 것에 따라서(by his faith in the power of reason) 살아가는 과학자들은 무지의 산(the mountains of ignorance)을 측정하려고 마지막 산위에 있는 바위위에 막 오르려는 순간 이미 수세기전에 그곳에 먼저와서 앉아있는 신학자들의 무리에 의해서 환영을 받는다는 유명한 이야기를 전한다.
”
— 로버트 자스트로 , The Enchanted Loom: Mind in the Universe, (1981),
"물리학 법칙과 같은 생물학 법칙이 있습니까?"
양자역학의 개척자이자, 슈뢰딩거의 고양이로 유명한 물리학자 에르빈 슈뢰딩거는 "생명이란 무엇인가?"라는 책을 쓴 적이 있는데, 이는 생명의 본질을 물리학적 관점에서 서술한 책이다.[1]
1953년 왓슨과 크릭의 연구. 프랜시스 크릭은 물리학계에서 X선 회절을 이용해 분자의 구조를 결정하는 기법을 연구하고 있었고 생물학자 제임스 듀이 왓슨과 교류하면서 이 기술이 DNA의 구조를 알아내는 데 사용할 수 있다는 걸 깨달았다. DNA 구조 발견은 20세기 생물학계에서 가장 중요한 발견으로 손꼽힌다.
2013년 노벨화학상은 계산화학에 수여되었다. 마르틴 카르플루스, 마이클레빗, 아리에 와르셸 교수 등은 세포 속에서 일어나는 효소의 반응을 컴퓨터로 예측하려고 시도했다. 이것이 단백질 등 고분자의 화학반응까지 시뮬레이션할 수 있게 발전했다. 이는 생물물리학 분야의 접근으로 볼 수 있다.
철학적 존재론과 논리학에서 파생 된 아이디어는 생물 정보학 분야의 생물학자들에 의해 사용되고 있습니다. 유전자 온톨로지(Gene Ontology)[4]와 같은 온톨로지는 추론 및 검색을 위해 논리적으로 다루기 쉬운 데이터 본문을 만들기 위해 모델 유기체의 생물학적 실험 결과에 주석을 추가하는 데 사용되고 있습니다. 온톨로지는 공식적으로 정의 된 관계로 결합 된 생물학적 유형의 종 중립적 그래프 이론적 표현입니다. [5]
생물학 철학은 자체 저널, 컨퍼런스 및 전문 조직과 함께 눈에 띄고 잘 조직된 학문이 되었습니다. 후자 중 가장 큰 것은 국제 생물학 역사, 철학 및 사회 연구 학회 (ISHPSSB)입니다. [6]
생물학 철학에서 두드러진 질문은 생물학이 화학 및 물리학과 같은 하위 수준의 과학으로 축소 될 수 있는지 여부입니다. 유물론은 유기체를 포함한 모든 생물학적 시스템이 분자의 상호 작용 외에는 아무 것도 구성되지 않는다는 견해입니다. 그것은 생명주의에 반대됩니다. 방법론으로서, 환원은 생물학적 시스템이 화학과 분자 수준에서 연구되어야 함을 의미합니다. 인식론의 관점에서, 환원은 생물학적 과정에 대한 지식이 논란의 여지가 있는 주장인 하위 수준 과정에 대한 지식으로 축소될 수 있음을 의미합니다. [7]
과학의 전체론은 더 높은 수준의 과정, 시간이 지남에 따라 시스템 요소 간의 상호 작용 패턴으로 인해 발생하는 더 큰 수준의 현상을 강조하는 견해입니다. 예를 들어, 한 종의 핀치새가 가뭄에서 살아남는 반면 다른 종은 죽는 이유를 설명하기 위해 전체론적 방법은 전체 생태계를 살펴봅니다. 이 경우 생태계를 그 부분으로 축소하는 것은 전반적인 행동(이 경우 생물 다양성의 감소)을 설명하는 데 덜 효과적일 것입니다. 개별 유기체가 생태계의 맥락에서 이해되어야 하는 것처럼, 하위 수준의 생물학적 과정도 그들이 참여하는 살아있는 유기체의 더 넓은 맥락에서 이해되어야 한다고 전체론자들은 주장한다. 이 견해를 지지하는 사람들은 유전자 조절(후성유전학적 변화 포함)의 다방향적이고 다층적인 특성에 대한 우리의 이해가 커지고 있다는 점을 환원주의적 견해가 완전한 설명력을 얻기에 부적합한 영역이라고 언급합니다. [8]
유기체의 모든 과정은 물리 법칙을 따르지만, 일부 사람들은 무생물과 생물학적 과정의 차이점은 생물학적 특성의 조직이 코드화 된 정보에 의해 통제된다는 것이라고 주장합니다. 이로 인해 에른스트 메이어 (Ernst Mayr)와 데이비드 헐 (David Hull)과 같은 생물학자와 철학자들은 고전 물리학에서 파생 된 과학 철학을 사용하려고 할 때 직면 한 몇 가지 문제를 해결하기 위해 찰스 다윈 (Charles Darwin)의 엄격한 철학적 성찰로 돌아 갔다. 물리학에서 사용 된 오래된 실증주의 접근법은 엄격한 결정론을 강조하고 실험 과정에서 테스트 할 수있는 보편적으로 적용 가능한 법칙의 발견으로 이어졌습니다. 생물학에서는 이 접근법을 사용하기가 어려웠다. [9] 표준 과학철학은 살아있는 유기체를 특징짓는 많은 것, 즉 유전된 유전자형의 형태를 띤 역사적 구성 요소를 생략한 것처럼 보였다.
생물학 철학자들은 또한 생물학에서 목적론의 개념을 조사했다. 어떤 사람들은 과학자들이 진화를 설명하고 예측할 수 있는 우주 목적론의 개념이 필요하지 않다고 주장해 왔는데, 그 이유는 다윈이 그것을 제공했기 때문이다. 그러나 목적이나 기능과 관련된 목적론적 설명은 생물학, 예를 들어 거대분자의 구조적 구성을 설명하고 사회 시스템에서의 협력을 연구하는 데 여전히 유용하다. 유전 프로그램이나 다른 물리적 시스템에 의해 엄격하게 통제되는 시스템을 설명하고 설명하기 위해 '목적론'이라는 용어의 사용을 명확히하고 제한함으로써, 목적론적 질문은 모든 근본적인 유기적 과정의 물리적 성격에 전념하면서 구성되고 조사 될 수 있습니다. 일부 철학자들은 찰스 다윈의 아이디어가 생물학에서 목적론의 마지막 잔재를 끝장냈다고 주장하지만, 이 문제는 계속 논쟁되고 있습니다. 생물학 철학의 이러한 영역에서의 논쟁은 환원주의를 더 일반적으로 어떻게 보는지에 대한 것입니다. [10][11][12][13]
샤론 스트리트(Sharon Street)는 현대의 진화생물학 이론이 실재론자들에게 "다윈의 딜레마(Darwinian Dilemma)"라고 부르는 것을 만들어낸다고 주장한다. 그녀는 도덕에 대한 우리의 평가적 판단이 세상에 대한 진실을 추적하고 있을 가능성은 거의 없기 때문이라고 주장한다. 오히려, 우리의 생식 적합성을 촉진하는 도덕적 판단과 직관이 선택되었을 가능성이 높으며, 이러한 도덕적 직관의 진실이 그들의 선택을 설명한다고 생각할 이유는 없다고 그녀는 말한다. 그녀는 대부분의 사람들이 공유하는 도덕적 직관, 즉 가까운 가족 구성원이 되는 것이 그들을 도와야 할 가장 중요한 이유라는 직관은 생식 적합성을 높일 가능성이 있는 직관인 반면, 거의 아무도 가지고 있지 않은 도덕적 직관, 즉 가까운 가족 구성원이 되는 것이 그들을 돕지 않는 이유라는 직관에 주목합니다. 생식 능력을 저하시킬 가능성이 있습니다. [14]
데이비드 콥(David Copp)은 현실주의자들이 그가 "준추적(quasi-tracking)" 입장이라고 부르는 것을 받아들임으로써 이 소위 딜레마를 피할 수 있다고 주장함으로써 스트리트에 대응했다. 콥은 준추적(quasi tracking)이 의미하는 바는 특정 사회에서 도덕적 위치가 적어도 어느 정도는 진실에 가깝게 진화했을 가능성이 있다는 것이라고 설명한다. 그는 도덕의 목적은 사회가 사회적 안정과 같은 특정 기본 욕구를 충족시킬 수 있도록 하는 것이며, 성공적인 도덕 규범을 가진 사회가 이를 수행하는 데 더 나을 것이라는 주장에 호소함으로써 이를 정당화합니다. [15]
생물학 철학에 대한 한 가지 관점은 현대 생물학 연구 및 생명 공학의 발전이 생물학과 기술의 구별에 대한 전통적인 철학적 아이디어에 어떻게 영향을 미쳤는지, 그리고 윤리, 사회 및 문화에 대한 의미에 어떻게 영향을 미쳤는지입니다. 철학자 유진 태커(Eugene Thacker)가 그의 저서 '바이오미디어(Biomedia)'를 예로 들 수 있다. [16] 생물정보학 및 바이오컴퓨팅과 같은 분야의 최신 연구와 과학사의 작업(특히 Georges Canguilhem, Lily E. Kay 및 Hans-Jörg Rheinberger의 작업)을 바탕으로 Thacker는 바이오미디어를 "의학적 또는 비의학적 목적을 위한 생물학적 구성 요소 및 과정의 정보적 재맥락화"를 수반하는 것으로 정의합니다. 바이오미디어는 정보가 유전자 또는 단백질 화합물로 물질화되어야 한다는 이중적 요구를 끊임없이 요구한다. 이 점은 아무리 강조해도 지나치지 않다: 바이오미디어는 생물학을 정보적이지만 비물질적인 것이 아니라는 이해에 의존한다." [17]
생물학 연구는 다른 과학보다 이론에 덜 이끌려 가고 있습니다. [데드 링크][23] 이것은 특히 유전체학과 같은 다양한 "-omics" 분야에 대한 고처리량 스크리닝 기술을 사용할 수 있는 경우이며, 이러한 분야는 복잡성으로 인해 주로 데이터 중심입니다. 이러한 데이터 집약적인 과학적 발견은 경험주의, 이론 및 컴퓨터 시뮬레이션에 이은 네 번째 패러다임으로 간주됩니다. [24] 다른 사람들은 데이터 기반 연구가 이론을 대체하려고 한다는 생각을 거부합니다. [25][26] 크라카우어(Krakauer) 등이 말했듯이, "기계 학습은 기계론적 이론 구축을 준비하기 위해 데이터를 전처리하는 강력한 수단이지만, 과학적 탐구의 최종 목표로 간주되어서는 안 된다." [27] 암 생물학과 관련하여, Raspe et al.은 "종양 생물학에 대한 더 나은 이해는 고처리량 데이터에서 관련 정보를 추출하는 데 기본이 된다"고 말합니다. [28] 사이언스(Science) 저널은 2013년의 돌파구로 암 면역요법을 선정했습니다. 그들의 설명에 따르면, 암 면역 요법의 성공으로부터 배워야 할 교훈은 그것들이 기초 생물학의 해독에서 나왔다는 것이다. [29]
생물학의 이론은 물리학보다 어느 정도 덜 엄격하게 형식화되어 있습니다. 1) 물리학과 같은 고전적인 수학 분석 이론 외에도 2) 통계 기반, 3) 컴퓨터 시뮬레이션, 4) 개념적/언어적 분석이 있습니다. [30] 도허티(Dougherty)와 비트너(Bittner)는 생물학이 과학으로 발전하기 위해서는 더 엄격한 수학적 모델링으로 옮겨가야 하며, 그렇지 않으면 "공허한 말"이 될 위험이 있다고 주장한다. [31]
종양 생물학 연구에서 세포 신호 전달 과정의 특성 분석은 주로 개별 유전자와 단백질의 기능을 식별하는 데 중점을 두었습니다. 그러나 Janes[32]는 세포 결정을 주도하는 신호전달의 맥락 의존적 특성을 보여주었으며, 이는 보다 시스템 기반 접근 방식이 필요하다는 것을 보여주었습니다. [33] 전임상 연구에서 맥락 의존성에 대한 관심이 부족하다는 것은 전임상 시험에 임상 시험으로 진행될 때 약물의 혜택을 받을 가능성이 있는 환자를 구별하는 데 도움이 될 예측 바이오마커가 거의 포함되지 않는다는 관찰에서도 입증됩니다. [34]
바이러스에서 인간에 이르기까지 오늘날 존재하는 유기체는 DNA(대부분의 유기체) 또는 RNA(일부 바이러스의 경우)인 자기 복제 정보 분자(게놈)를 가지고 있으며, 이러한 정보 분자는 생명에 내재되어 있을 가능성이 높습니다. 아마도 가장 초기의 생명체도 마찬가지로 자기 복제 정보 분자(게놈), 아마도 RNA[35][36] 또는 RNA나 DNA보다 더 원시적인 정보 분자에 기반을 두고 있었을 것입니다. 살아있는 시스템, 특히 물리적 시스템에서 질서의 진화는 다윈의 역학이라고 불리는 공통의 기본 원칙을 따른다는 주장이 있습니다. 이 원칙은 먼저 열역학적 평형에서 멀리 떨어진 단순한 비생물학적 시스템에서 거시적 질서가 어떻게 생성되는지를 고려한 다음 짧고 복제적인 RNA 분자로 고려를 확장함으로써 공식화되었습니다. 기본 주문 생성 프로세스는 두 유형의 시스템 모두에서 기본적으로 유사한 것으로 결론지었습니다. [37][38]
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