「Reviews」目錄的文章彙整

20
一月
09

Jerry Fodor VS. Evolution

Jerry Fodor, 心靈哲學界的大頭級人物,在2007十月發表了一篇文章於London Review of Books的文章抨擊天擇說(evolution by natural selection)。(有注意到這件事情的credit給西哲版與A1yoshi)

Why Pigs  Don’t Have Wings
(London Review of Books 29(20):19-22, 18 October 2007)

雖然還沒有看,但是爭議性似乎相當高…

其中一個評論的blogger:
「Jerry Fodor演化論要重修了」(Jerry Fodor fails Evolution 101

放著當晚餐吃囉!

17
一月
09

Spore, the evolution game

Darkbing介紹給我玩的spore電動曾經開心得玩了一陣子。

沒有想到這一期的Scientific American介紹了。我們來看看他怎麼說。

The Science of Spore–the evolution of gaming

(三分鐘後)

等於沒有說甚麼。

對於沒有玩過的人,看到Spore的廣告或許會覺得新奇有趣,難道真正可以演化的
遊戲出來了嗎? 我們的角色可以任意演化,挖賽,還是天擇演進嗎?唷呼? (要歡呼嗎?應該歡呼嗎?我要歡呼囉?)

但很遺憾的是,就像darkbing曾經說過的,遊戲設計最重要的就是平衡,而平橫在沒有預先設計、計算好得情況下,很難達成。因此,若讓生物的屬性與組合毫無限制的產生,那麼遊戲內不同物種間和關卡難度很容易就失衡,也就不好玩啦!

這就有趣了…自然界的「平衡」是怎麼達成的?現在的生態圈是個平衡(equilibrium)的穩定系統,有很大的緩衝域(buffering zone)使得突發的異動(fluctuation)可以不讓它改變軌道,總是保持穩定的動態系統。這個現象在生命個體層次也在發生中,「生命」總是可以在不斷地變化和組成汰換中維持原形。

待我在想想這樣的「意外」是怎麼產生,怎麼維持的…先睡覺去!

12
一月
09

The latest, the hottest, it’s system biology!

生物哲學一直在打神創論,而只重視演化生物學,有沒有讓你心煩意亂?

「曾幾何時,我們不再對生物本質感到興趣?為何一直問他如何來,卻不問他究竟是什麼?為什麼~~~~~~~~~~~~~~~???(仰天長嘯)」

此時生物哲學大師溫柔的聲音從天而降。

「孩子,」Sober道「你難道不知道,在西方世界要先打贏神創論這個大魔王才能夠去撼動到神的創造物嗎?這就是為什麼我的書雖然貼著philosophy of biology, 但是我都在討論演化論啊!」

「傻孩子,」Ruse道「你難道不知道,解決了演化就是解決了生物本質的問題嗎?你瞧瞧,生物的功能如果不需要神就能解釋、生物的分類有其自然意義、生物改變的過程都有自然化的解釋,那不就解釋了生命是什麼了?」

*註:以上可能有誤導之處,請不要打我*

生為基督教派國家的美國人真辛苦。

坐在板凳上無聊地看著又一部美國英雄跟神的戰天使戰鬥片
隔壁桌的歡笑聲吸引了我。

一個南非人、三個荷蘭人,正在圍桌打麻將。

打牌不是重點,他們說的話才是重點。

南非人:「A philosophy of systems biology is lacking but needed!」(所有人抬頭)

荷蘭人一號:「Experimental biologists may not care much about philosophy…」(”Screw them!” 南非人說。 “Yeah!” 荷蘭人說。)
「 while philosophers of biology deal predominantly with evolutionary biology, 」(點頭)「and to a lesser extent, with molecular biology,」(猛點頭)「 and importantly, not at all with systems approaches too biology.」(所有人看美國英雄那邊,歎一口氣。)

荷蘭人二號:「The existing philosophy of biology fails to address the rather profound issue of what distinguishes the living form the nonliving, expect to say that something lives because its ancestors lived.」(”Right on!”荷蘭人三號說。”這算啥解釋啊!”荷蘭人一號說。”下台下台!”南非人說。)

荷蘭人三號:「In it’s  current state, 」(抽一口煙)「the philosophy of biology does not have the wherewithal to consider a single organism as an integrated, functionally organized system that can be understood per se, independent of its evolutionary history! 我胡了!!!」

一滴淚,緩緩的流下我的臉頰。

幹,這不正是說中我的心聲嗎?

這四位仁兄就是Fred C. Boogerd, Frank J. Bruggeman, Jan-Hendrik S. Hofmeyr and Hans V. Westerhoff.

他們編的書叫做 Systems biology: Philosophical Foundations

套一句我念國中的弟弟國文老師,在請班上有看囧男孩的同學站起來
看到全班只有我弟站起來的那一刻,哽咽地說得一句話:

「各位同學。」老師的眼眶泛紅。「要嫁,就要嫁這種文藝青年。」

要作,就要作systems biology.

10
一月
09

拉一拉,就變成你要的樣子了

今天看了這一系列研究方向的新進展。

你相信細胞會因為你怎麼「拉扯他」而發育成不同的細胞嗎?

2003年,Farge發現把果蠅的胚胎輕輕的用玻璃壓住,結果一個叫做twist的基因就這樣被啟動。Farge進一步發現,胚胎在扭曲形變的過程中,組織的壓迫會使得這個基因在腸子表現。

是基因啟動形狀還是形狀啟動基因?

我很喜歡的一本書是On Growth and Form, 挑戰「內在元素」決定生命型態的論點。然而作者是相當極端的外在論派,因此在基因發現之前寫的主張,就像Gibbens的極端心智外在論在認知神經科學發展的現在,被現視為舊時代的思想。

但是有了這樣的學說的洗禮,才有可能跳脫現金完全內在論的生命與心智世界。
Farge的研究推翻了型態完全由基因決定的說法,找到證據說明型態是如何啟動基因,兩者間是互相共同發展的,沒有誰先誰後。

“The genome must be aware at key stages of the shape it is in charge of developing.” says Farge.

Farge認為這是tissue compression的基因與twist gene的控制基因(兩者會在不同的肌肉群中表現,因此原本不會有任何關係的)之間的間接互動方式,然而雖然Farge找到的互動例子是兩個基因所決定的性狀,事實上應該還要有非基因決定的物理條件會影響細胞的發展型態。

Ingber發現,細胞會對「物理的拉扯力」起反應而發展出不同的性狀。

“[Ingber's] findings are remarkable.Pull a stem cell in one way and it starts developing as a brain cell, stretch it in another, and a bone cell is its more likely fate. Change the mechanical stresses on cancer cells and they can start to behave more like healthy ones. “

我臉拉對方向就會變成美女嗎(>////<)?物理力的作用就在此呈現。然而…

物理力是透過什麼樣的機制去影響基因的?

Cytoskeleton是一個答案。
現在已經知道,cytoskeleton的組織會偵測細胞處在的extracellular matrix性質,這包括「堅硬的」、「有彈性的」、「充滿張力」或者「受傷」。根據這些不同的性質,幹細胞可以在沒有growth factor的情況下分化成不同的組織細胞。

“on a relatively soft base that resembled the sponginess of brain tissue, stem cells began to form the precursors of neurons; on stiffer, muscle like substrates the cell took steps toward froming muscle stem cells…”

而cytoskeleton本身是如何因應環境性質,面對不同物理環境所展現出來的張力、伸縮等結構力學改變,正是現在生物學正逐漸熱門的領域。

與2005年的連結…

2005年,我在生科系報告了一篇cell 經典文章:

Streuli CH, Bailey N and Bissell MJ (1991). Control of mammary epithelial differentiation: Basement membrane induces tissue-specific gene expression in the absence of cell-cell interaction and morphological polarity.

關於這篇我有在另一個文章裡談過。
有趣的是關於今天這個發現的連結。

“Mammary cells grown in soft gels organized themselves into structures characteristic of normal breat tissue, whereas cells grown in stilff ‘cancerous’ gels did not. “

Weaver與Bissell的差異是Bissell發現失去某些化學分子的extracellular matrix會導致細胞癌化與否,而那些化學分子反應的是細胞與細胞之間的互動關係使否正常。但是Weaver不一樣。他們改變的是gell本身的物理性質

“They found that the stiff gels pulled more on the membraine-spanning integrins, and this boosted the activity of an integrin-conotrolled signalling pathway that regulates tension in the cytoskeleton.”

酷吧。

醒醒吧molecular biologists…

“Then, as now, most cell biologists had little time for architecture and engineering. When they want to understand why a cell behaves the way that it does, they try to identify the  genes, proteins and signalling molecules  that are thought to exert control.”

許多細胞學家不屑數學與物理對於生物學會有的幫助,只相信基因、蛋白質等分子控制細胞的能力。

Wilhelm His (1888)  “to think that heredity will build organic beings without mechanical means is a piece of unscientific mysticism. Astronauts’ bones get thinner when they escape gravity. Hefting weights inflicts physical damage on muscle cells that stimulates them to grow. But it was widely felt that the role of mechanical stress would be limited to these and other cell types that needed it in order to function normally.”

Wilhelm在1888年就道破(雖然比on growth and form晚)這個迷思,現在這個領域已經火熱的在nature上討論著,台灣的科學家心態改變了嗎?

References:

Stretching the Imagination, Nature News Feature,  456, Dec. 2008
On Growth and Form by D’Arcy Wentworth Thompson

Nature上有一系列的文章都在玩這概念,就附在這邊等我有空再讀囉。

Abbott, A. Cell culture: Biology’s new dimension,Nature 424 (2003)

Powell, K. Stem-cell niches: It’s the ecology, stupid! Nature 435 (2005)