このブログ投稿では、現代の生命科学がカール・ポパーとトーマス・クーンの科学哲学によって十分に説明できるかどうか、あるいは新しい哲学的視点が必要なのかどうかを検討します。
現代の学問としての科学哲学を形作った二人の人物を挙げると、カール・ポパーとトーマス・クーンがまず挙げられる。二人は科学の本質について大きく異なる見解を持っていたが、20世紀を生き、科学哲学という学問の確立に大きな貢献をしたという共通点を持つ。二人の議論を読むと、興味深い点が見えてくる。科学に対する見解は大きく異なっていたにもかかわらず、両者とも物理科学を基盤として議論を展開していたのだ。これは二人の学問的背景を紐解くと明らかになる。ポパーは1902年に生まれ、相対性理論や量子力学が確立されつつあった時代に青年時代を過ごした。一方、トーマス・クーンは理論物理学の博士論文執筆中に科学史に触れ、科学哲学者となった。したがって、二人が物理学を軸に議論を展開したのは当然と言えるだろう。クーンの代表作『科学革命の構造』第 4 版の序文で、科学哲学者のイアン・ハッキングはポパーに言及しながらこのことを的確に指摘しています。
ハッキング氏はもう一つ重要な指摘をしている。バイオテクノロジーの出現と2009年の『種の起源』150周年を契機に、「生命科学が物理学に取って代わり、科学の主導的分野となった今、クーンの理論が生命科学に適用できるかどうかは自問自答せざるを得ない」と述べている。彼の言葉はやや大げさに聞こえるかもしれないが、生物学は20世紀後半以降急速に発展し、科学におけるその重要性は大きく高まっている。だからこそ、既存の科学哲学の理論を生物学に適用できるかどうかを考えることは意義深い試みと言えるだろう。
しかし、この取り組みには大きな課題が一つあります。生物学は根本的に異なる二つの分野から成り立っているのです。ハッキングの指摘を思い出すと、バイオテクノロジーと進化論は明らかに生物学に属しますが、両者の間には明確な隔たりが存在します。より日常的な例で説明すると、テレビのドキュメンタリー番組では多様な生物の生態を学べますが、大学の生物学の教科書の最初の部分は主に化学と生体分子の機能に割かれています。どちらも生物を扱っていますが、その焦点は根本的に異なります。
オタワ大学のキム・ウジェ教授（ショウジョウバエの遺伝学者）は、著書『ショウジョウバエ：生物学と遺伝学の歴史を変えた隠れた主人公』の中で、この違いは生物学における2つの異なる伝統に由来すると説明している。自然史あるいは自然科学の伝統は進化行動生物学あるいは進化生態学へと発展し、生理学の伝統は物理学や化学と融合して分子生物学を形成した。マーティン・ブルックスは著書『ショウジョウバエ』の中で、現代の生物学者を内向型と野外指向型に分類している。内向型は実験生物学者の伝統を受け継ぎ、屋内で研究を行い、日光に当たると頭痛に悩まされる。生化学者、分子生物学者、遺伝学者、数理モデルを開発する生物学者がその代表である。一方、野外型は実験室に馴染みがなく、生態学者がこのカテゴリーに属する。
これら二つの分野の相違点は、出発点の相違に起因しています。問題は、両者の本質があまりにも異なるため、単一の科学哲学的説明で両者を包含することが難しいことです。例えば、進化生物学はポパーの科学哲学よりもクーンの科学哲学によってより適切に説明できます。進化の時間スケールは人間の寿命を超えるため、実験による進化の検証は困難です。さらに、進化論は提唱以来幾度となく修正されてきましたが、生物界の多くの現象を説明する理論として確固たる地位を築いており、現在ではこれに匹敵するパラダイムは存在しません。進化論はクーンの通常科学の形をとっており、劇的な科学革命ではありませんが、パラダイムシフトがなかったとは言えません。ダーウィン以降、進化のメカニズムに関する様々な理論が提唱され、現代総合説が現在では進化の標準理論として確立されています。これはクーンの科学革命理論と完全に一致するものではないが、ニュートン力学が今でも認められた価値を保持していることと似た事例として見ることができる。
逆に、分子生物学はポパーが述べたように、反証が活発に起こる分野です。例えば、クリックが提唱した分子生物学のセントラルドグマは、RNAゲノムを持つウイルスによって反証されました。分子生物学では、実験室内で物理的・化学的手法を用いて研究が行われるため、進化生物学に比べて検証や反証が比較的容易です。しかし、分子生物学にはニュートン力学や相対性理論のような単一のパラダイムが存在しません。セントラルドグマが反証されて以来、それを包含する新たなパラダイムは未だに現れていません。
二つの分野を横断して統一的な視点から考察することが難しい現象に対して、どのようにアプローチすべきでしょうか。この二つの分野は対立するものではなく、互いに補完し合う関係にあることを忘れてはなりません。これは、究極因果と近因果という概念によってよく示されています。例えば、蛾が光に向かって飛ぶ理由を考えるとき、それが生存に有利だったという答えは究極的な説明であり、光受容体から伝達される神経インパルスによって蛾が光に向かって飛ぶという答えは近似的な説明です。この二つの概念は対立するものではなく、補完的なものであり、進化生物学的説明は究極的な説明、分子生物学的説明は近似的な説明と言えるでしょう。
このように見ると、科学哲学の既存理論だけでは生物学の本質を説明することは困難である。物理学における理論構築の方法は大きく変わっていないのに対し、生物学は大きく異なる二つの分野から成り立っている。したがって、それぞれの分野の特性に応じて異なる視点を適用するか、あるいは両分野を包含するような新たな視点が必要となる。例えば、統計物理学や複雑系物理学の成果から新たな視点を導き出すことが考えられる。重要なのは、既存の科学哲学を単に適用するだけでは不十分であるということにある。
このエッセイを、科学哲学者フェイエアーベントの考えで締めくくりたいと思います。彼は、偉大な科学者は特定の方法論に縛られることなく、多様な仮説が制約なく提示されたときにのみ、科学は真に科学的になり得ると主張しました。これは、このエッセイで生物学の哲学に関して論じた結論と驚くほど類似しています。生物学の哲学に関する多様な議論を提示する必要があります。既存の議論のみに基づいて生物学を定義しようとする試みは、想像力と創造性を抑圧し、人間の知性を退化させる行為となるでしょう。
