生物学中，特别是在进化生物学中，解释一般与历史性叙述有关。早在1909年Baldwin就曾提出了两点理由说明为什么生物学事态往往总是不能预测的：首先是由于生物系统的高度复杂性，其次是在等级结构的较高层次常常冒出一些未曾料到的新奇事物。我自己还能想到其它一些因素。所有这些因素中有一些可以看作是本体论的不确定性，另一些则是认识论上的。就“后验”的意义来理解，这些因素并不削弱因果关系原则’。
一切生物有机体都具有历史地形成的遗传程序，这程序编码在合子的DNA中（某些病毒则编码在RNA中）。在非生物界中也没有类似的程序存在（人造的计算机除外）。遗传程序的出现赋予有机体一种特殊的两重性，即表现型与遗传型（参见第十六章）。必须特别强调这程序的两个方面：首先，它是历史的产物，这历史要追溯到生命起源，因而它汲取了一切祖先的“经验”（DelbrhCk，1949）其次，它赋予生物有机体进行程序目的性过程和活动的能力，非生物界则完全缺乏这种能力。除了生命起源的朦胧区以外，是否具有遗传程序这一点就为生物有机体与非生物体之间的绝对区别提供了依据。
科学哲学家当涉及生物学问题时常把很大一部分精力放在悟性（理智）、意识和生命这样一些问题上。我认为他们是在自找不必要的麻烦。就意识而论，它是无法下定义的。根据某些评议标准，甚至低等无脊椎动物也有意识，而且就连原生动物在其回避反应中可能也有。至于是否要沿下去追索到原核生物（如磁细菌）这就完全是个人的兴趣了。总而言之，意识这个概念甚至近似的也无法下定义，因而详细研究它是不可能的。
按本质论逻辑训练出的哲学家似乎很难理解独特性和事态的历史顺序的特殊性质。他们否定历史性叙述的重要性的企图或接定律将之公式化的企图都是无法令人信服的。
（4）有两类生物学，功能生物学提出近期原因的问题，进化生物学提出终极原因的问题；
和多少具有“活力论”观点的早期“整体论”不同，近代的“整体论”是彻底唯物主义的。它强调较高等级层次的单位大于其部分之和，因此将整体分解为它的组成部分总会遗留下未分解的残存物，换句话说，那就是说解释性还原论不能说明问题。更重要的是“整体论”还强调了每个层次的问题和学说的独立自主性，最终就必然是生物学作为一个整体的独立自主性。科学的哲学再也不能忽视生物学的机体论概念，而仍将之看作是活力论因而属于形而上学。科学的哲学若仍然囿于在非生物世界所观察到的事物就是十分可悲的。
C．P．Snow在他的一篇有名文章中谈到，在科学和人文学之间存在着无法渔通的隔阂。关于他提到的物理学家和人文学者之间的信息沟（communication gap）的确存在，但是在物理学家和博物学家之间也同样存在着这样的鸿沟。不仅如此，甚至在功能生物学与进化生物学的代表人物之间也严重地缺乏信息交流。此外，功能生物学和物理科学相仿，也很重视定律、预测、定量和计量以及生物性过程的功能方面。而在进化生物学中则特别重视性质、历史性、信息、选择值等问题，这些问题也和行为科学及社会科学有关，但与物理学关系甚少。因此有人将进化生物学看作是物理科学与社会科学及人文学之间的桥梁也并不是毫无道理。
文学评论早就觉察到某些科半家的著作对小说家和散文家的影响，并且通过他们自由随便地影响公众。18世纪探险家带回国的关于异域原始上著人民的幸福与天真无邪的报导，尽管是荒诞的，却大大影响了十八、十九世纪的作家，最后影响到政治意识形态。
进化生物学中几乎所有的现象和过程都是通过基于比较方法的推论来解释。而这些又只有经由非常详尽仔细的描述性研究才有可能成功。对于进化生物学方法论的如此重要的组成部分描述性研究往往被忽视。达尔文、魏斯曼、壬席、辛普森、Jordan、Whitman等人的概念性突破如果没有描述性研究作坚实基础并在此基础上建立他们的概念结构，这种突破是完全不可能的。博物学在其早期必然是纯粹描述性的，早期的解剖学也如此。十八世纪和十九世纪早期系统学家对自然界多样性进行分类的努力就已经超越了单纯的描述。1859年达尔文的《物种起源》出版以后进化生物学独立成为合法的生物学分支就再也没有疑问了。
复杂性和组织性（Complexity and Organization）
涉及两种原因的两类生物学是完全独立的。近期原因和有机体及其组成部分的功能和发育有关，包括从功能形态学到生物化学。进化的，历史的或终极原因则企图说明为什么某一生物有机体是现在这种样子。和无机物对比，有机体因为具有遗传程序所以有两种不同的原因。近期原因和某一生物个体遗传程序的解码有关，进化（终极）原因和遗传程序经历时间发生变化以及这些变化的缘由有关。
与事态的意义有关的事态随机性。由于DNA的复制错误引起的自发突变能充分地说明不确定性的这一原因。就这个例子而言，在分子事态与潜在意义之间并没有联系。像交换、染色体分离、配子选择、配偶选择、存活等这样一些事态也是如此。与这些过程有关的分子现象和机械运动都和它们的生物效应无关。
组成性还原论（constitutive reductionism）
上述的八种特性，连同下面讨论还原论时将提到的另一特性，都清楚地表明生物有机体和非生物体是完全不同的。然而这些特性中的任何一种与对世界作严格机械论的解释却又并不矛盾。
下面就是我想到的几种因素。
这种处理办法乍看起来将和总适合度原则相矛盾。然而有两个理由可以表明并非必然如此。首先，在这个新人类的无名社会中，这个社会将会贡献其本身的总适合度为整个社会的进步服务。其次，人是一个独特的物种，其中大量的文化“遗产”已经加进到生物性遗传中，这种文化遗产的本质能影响达尔文的适合度。这种相互作用过去很少被关心达尔文主义对人类进化影响的学者予以充分考虑。我个人认为总适合度、文化遗产以及健全完善的伦理学之间的表面矛盾是能够解决的。
上述的这些在表示关系的现象中特别重要，而这正是生物界的主导现象。种、分类、生态系统、联络行为、控制以及几乎其它一切生物学过程都涉及到相互之间的关系。这些现象在大多情况下只能定性地加以表示而不能是定量的。
整体论-机体论（Holism-Organscism）
学说性还原论之所以是错误的还由于它没有考虑到同一事态在不同的概念结构中具有完全不同的意义。例如求偶现象既可以完全按物理科学的语言和概念结构加以描述（如行动、能量转化、代谢过程等等），也可以用行为学或生殖生物学的概念结构来表达。对生物有机体有关的许多事态、性质、关系和过程等等也是如此。种、竞争、领域、迁移、冬眠等等这样一些有机体现象完全按物理学概念加以叙述至多也是不完备的，更何况和生物学往往毫不相干。
然而解释性还原论也有很多的严格限制。其中之一是等级结构的较高层次的过程往往大多和较低层次的过程无关。较低层次的单元可能整合得非常完善从而作为较高层次的单元发挥作用。例如骨关节的功能就可以不用了解软骨的化学组成就能加以说明。另外，在现代外科手术中可以用塑料代替骨关节的表面来完全恢复骨关节的正常功能。将某个功能系统分解成其组成部分在很多情况下可能对解释问题是有利的，然而在另外的许多情况下这样做却可能是不利的或最低限度是不恰当的。轻易地运用解释性还原论，在生物学史中往往是弊大于利。例如早期的细胞学说将生物有机体解释为“细胞的聚集体。”早期的种群遗传学将遗传型（基因型）看作是具有恒定适合值（ constant－fitness value）的独立基因聚集体。
进化生物学最鲜明的一个方面是它所提出的问题。近期原因的生物学所提出的是“什么”和“怎样”的问题，而进化生物学提出的是“为什么”的问题，为什么有些有机体彼此非常相似而另一些却又完全不同？为什么大多数有机体具有两性？为什么动物和植物多种多样？为什么有些地区的动物区系有很多种而其它的则很少？
当进化生物学在19世纪兴起后，它论证了这些物理学原则并不适用于独特的生物个体、异质种群和进化系统。然而由物理主义和反封建主义融合而成的意识形态通常被称作民主（从来没有两个人对民主具有完全相同的概念），它在西方世界招摇过市肆行欺骗竟然达到这样的程度，就连最含蓄的批评（就像我在这里所写的几段话）通常也毫不宽容地被拒绝。民主观念与进化思想＿都高度重视个人或个体，但两者在我们的价值体系上则有很多方面不同。近来关于社会生物学的辩论就是一个可悲的例证，它说明当一位科学家的言论触犯了政治教条时我们社会中的某个集团．所显示的偏狭与固执。Orwell（1972）说得好：“每个时期都有一种正统观念，即认定一切思维正常的人会毫无疑义地加以采纳的一套思想观念。它并不严格地禁止说这说那或说别的什么，但是可以讲“不合时”（“not done”）。任何人向流行的正统观念发起挑战就会发现自己被非常有力地压制住。一种真正非时新的意见几乎从来就没有公平的发言机会，无论是在一般的报纸上还是在学术性刊物上。”我想，对于这种毫不宽容的状况，科学家并不是毫无责任的。
如果不把人定义为个人的自私或者仅仅是一种生物，而是将之定义为人类，就有可能出现一种完全不同的伦理学和意识形态。这将是一种能和要求“改善人类”的传统社会价值观完全不矛盾又和生物学的新发现相容的意识形态。如果采纳这种办法，则在科学与最深刻的人的价值之间将不再有任何矛盾或冲突（Campbell，1974：183-185；Rensch，1971）
从上述的例子可以明显地看出，生物学问题只有在其近期原因和终极原因都得到阐明后才能完满解决。此外，进化原因的研究和通常物理-化学性近期原因的研究同样都是生物学的一部分。研究遗传程序的起源及其随进化历史而变化的生物学与研究遗传程序转译（解码）的生物学（即对近期原因的研究）都是同等重要的。Julius von Sachs，Jacques Loeb以及其它一些机械论者认为生物学是完全研究近期原因的观点明显是错误的。
许多科学家集中精力于孤立事物和孤立过程的研究，好像它们是存在于真空之中。“整体论”的最重要方面可能是它着重于关系（relationships）。我总感到自己对关系没有予以足够的重视。这就是为什么我把物种概念称为关系（性）概念，为什么我研究遗传革命（1954）和遗传型的内聚性（1975）——这两者所研究的都是关系（性）现象。我对豆袋遗传学的非难（1959d）也是基于同一原因。
遗传程序的一个特点是它能指导它本身以及其他生命系统（如细胞器、细胞和整个有机体）的精确复制。在非生物界中就完全没有类似的情况。在复制中可能发生偶然性错误（例如，一万或十万次复制中发生一次错误）。一旦发生了这样的突变，它就被固定在遗传程序之中成为生物体的新特征。突变是一切遗传变异的主要根源。
性质（Quality）
一切生物学过程既有近期原因又有终极原因。生物学历史中的很多混淆不清的情况就是由于生物学家们或者只注意近期原因，要不就只问终极原因的结果。例如关于“两性异形的原因是什么”这个问题。 T．H．摩根（1932）就嘲笑过进化论者对这一问题的种种推测虽他认为答案非常简单：当个体发生时雄性和雌性组织受到不同激素的影响。他根本没有考虑到雄性和雌性的激素系统为什么不同这个进化问题。他对两性异形在求偶以及其它行为学和生态学上的涵义一概不予理会。
（2）必须充分考虑有机体的历史性本质，特别是它们具有从历史上获得的遗传程序；
科学对人及其思想的影响一直有争议。哥白尼，达尔文，弗洛伊德深刻地改变了人们的思想是勿容置疑的。过去几百年中物理科学主要是通过技术发挥影响。Kuhn（1971）认为一位科学家要真正地对人们的思想发生影响，他必须首先被一般人（门外汉）了解。不管某些数学物理学家（包括爱因斯坦和玻尔）多么有名气，“就我所知，他们之中没有一个人对科学领域之外的思想发展有过什么影响，充其量也不过是微不足道的间接影响。”Kuhn的看法是否正确且当别论，然而可以肯定某些科学家对理解力强的门外汉的思想影响要比对其它人更多。这很可能取决干科学家的研究主题是否和一般人所直接关心的问题以及关心的程度有关。因此生物学、心理学、人类学以及有关的学科很自然地比物理科学对人们思想的影响要大得多。
2．8生物学的概念结构
由系统学，体质人类学，遗传学，行为生物学所论证的任何物种（包括人类）没有两个个体完全相同的这一结论，在虔诚地信奉人类平等这一原则的人们中间引起了深切的关注。正如Haldane和Dobzhansky曾经指出的那样，这种进退两难的窘境可以通过为平等下一个与现代生物学的发现相协调的定义来避开。每一个人应当在法律面前平等并享有均等的机会。然而考虑到他们在生物学上的不平等，为了保证有均等机会，就必须为他们提供多种多样的环境（如各种教育机会）。自相矛盾的是，忽视生物学非同一性的“同一论”——当它履行均等机会的理想时——正是民主的最凶恶敌人。
自然选择过程（最低限度就有性生殖的物种而言）进而又以重组为特征，在每一世代组成新的基因库，因此就为下一世代盼选择进程提供了新的、不可预侧的开端。
作为生物学哲学的基础应当包含哪些原则或概念？这很不容易详尽说出，但是根据前面的讨论很明显地可以指出：
生物学和人们的思想观念
在这里我甚至还可以加上几条“戒律”（donts）。例如，生物学哲学不要在还原论上浪费精力。它也不应当采用现成的物理学哲学作为自己的出发点（看到这方面的一些有名著作很少涉及科学研究的具体实践，特别是生物学的研究实践，未免令人泄气）。考虑到定律在大多数生物学学说中不起什么作用，因此生物学哲学不应当把注意力专注在定律上。换句话说，我们所需要的是一种不受约束的生物学哲学，它和活力论以及其它非科学思想观念，物理主义的还原论（它不能正确对待生物学现象和系统）都不沾边。
关于遗传程序的本厨只是在本世纪50年代分子生物学阐明了DNA的结构以后才被充分认识。然而古代人已经感到一定有什么东西在指导着将原材料组建成成型的生物体。德尔布吕克（1971）就曾正确地指出，亚里斯多德提到的eidos（虽然因为看不见而被看作是非物质的）在概念上就和现代发育生理学家的个体发育程序完全相同。布丰的“内部模式”（moule interieure）也是类似的指令装置。然而只有等到计算机科学兴起之后这样的程序概念才得到重视。特别重要的是遗传程序在传出指令时本身并不改变。整个程序概念是如此新奇以致还有很多哲学家拒不接受。
用目性还原论（ 6Xpl＆D8toty F6dUCtIOfllsffi）
2．6还原论与生物学
历史性性质
什么是近期和终极原因？这最好是用具体例子来说明。为什么北美温带的某种鸣禽在八月二十五日的夜间开始南飞？这一现象的近期原因是这种鸣禽属于对光周期敏感的候鸟，它之所以在特定的时间起飞则是由于白昼的长短已降低到某一阈值，它在生理上已作好迁移的准备；并且由于气候条件（风，温度，气压）有利于当夜南飞。然而栖息在同一林带，昼长同样缩短，气候条件相同地区的枭（猫头鹰）及鳾（五十雀）却并不南迁；实际上这两种鸟由于缺乏迁徒的冲动或愿望成年地留在那个地区。那末，很明显候鸟与留鸟之间的差异必然有另外完全不同的原因。这就是经历了亿万年进化过程的自然选择所获得的遗传型。这遗传型决定了哪些种群或种是候鸟，哪些不是候鸟。某些捕食昆虫的鸣禽经过自然选择成为候鸟，否则在冬天就会饿死。其它种类的鸟由于在整个冬天都能找到食物，经过自然选择避免了危险的迁徙，对这些鸟类本身来说，迁徙也是不必要的。
2．9生物学的新哲学
所有的社会改革家，从艾尔维舍斯，卢梭，欧文到某些马克思主义者（不包括马克思本人），都接受了洛克的观点，即人生下来是一张白纸（tabula rasa），在这张白纸上可以写各式各样的字。因此，只要提供适当的环境和教育，就可以从任何一个个人造就出各种各样的人物，因为所有的个人的潜在性能全是相同的。这就使得欧文（Robert Owen，1813）认为“通过精心的训练，世界上任何一个阶级的婴儿都可培养成其它阶级的成员。”由于阶级是按社会经济地位划分的，所以欧文的看法有一定程度的合理性。但将之扩展到个人并像行为学家John B，Watson那样用极端的形式表达出来那就很成问题。无怪乎抱有这种乐观态度的人对人类孪生子女的遗传特性研究和养子养女问题研究的结果感到沮丧不已。
历史性叙述之所以具有解释意义是因为在历史顺序中较早的事态往往是其后事态的原因。例如恐龙在白垩纪末期灭绝就空出了大量的生态位（小生境），这样就为哺乳动物在古新世和始新世的惊人辐射创造了条件。因此，历史性叙述的目的之一就是为后续事态寻找原因。
生物有机体是由具有极其特殊性质的高分子组成。例如这些高分子物质中的核酸能被转译成为多肽；酶是代谢过程中的催化剂；磷酸化合物传递能量；脂质则是膜的成份。很多这样的高分子是如此特殊并只能独特地执行一种特别功能（如光感受过程中的视紫红质），每当需要这种特别功能时它们就在动物界和植物界出现。这些有机高分子在原则上和其它分子并没有不同，然而它们却比无机界物质的正常成分小分子量的分子复杂得多。分子量较大的有机高分子一般并不存在于无生命物质中。
历史性叙述与进化生物学
在科学兴起之前是由哲学家负责（姑且如此说）促进认识世界的任务。自从19世纪以后，哲学日益退缩到研究逻辑学和科学的方法论上，放弃了原先它所一直专心致志的形而上学、本体论、认识论的广大阵地。不幸的是，这片阵地实际上大部分变成了无人地带，因为当时大多数科学家为探索自己的专门研究而感到心满意足，根本不去考虑他们自己的研究结果会怎样影响到人们的基本要求和一般认识论的问题。另一方面，哲学家又感到科学发展如此迅速，如果不是不可能也是难于跟上，从而转向研究琐碎或玄妙的问题。科学家和哲学家联合作战双方受益的极好机会并没有被抓住而轻易地放过了。
极端的分解（分析）还原论是失败的，因为它对一个复杂系统的组成成分之间的相互作用未予重视。一个孤立的组成成分，几乎毫无例外地具有与作为整体一部分的组成成分不相同的特性，当分离后它就不再显示组成成分之间的相互作用。 Rene Dubos（1965：337）曾很出色地谈到为什么原子化处理方法（ atomized approach）完全不适用于复杂系统：“在最普遍或许最重要的生命现象中，组成部分是如此地互相依存，一旦与功能整体分离它们便丧失了它自身的特性和意义，实际上也就否定了自身的。存在。为了研究复杂组织系统的问题，就必须研究多个相互关联的系统协调整合发挥作用的问题。”
生物有机体由于具有上述八种特性因而有人主张生物科学应当是一门独立自主的科学。这种主张对许多物理科学家和物理科学的哲学家来说是相当陌生的，他们坚持认为生物世界的外观上的独立性并不存在，生物学的一切学说至少在原则上都可以还原或简化为物理学的学说。他们声称只有这样才能维护科学的完整与统一。
这种还原论主张要认识了解整体就必须将之分解为其组成部分，而且还要进一步将这些组成部分再分解为它们的组成部分，一直到等级结构的最低层次。在生物学现象中这就意味着要将一切一现象的研究还原到分子水平，也就是说“分子生物学就是生物学的一切。”这样的解释性还原论有的时候确实很能说明问题。例如基因的功能一直到华生及克里克解决了DNA的结构问题后才清楚。同样，器官的功能一般也是在细胞水平的分子过程得到阐明后才能充分理解。
生物系统的复杂性并不是混乱无章而是高度组织化的。有机体的多数结构如果没有机体其它部分的配合将毫无价值，毫不起作用：翼、腿、头、肾等只能作为整体的部分，否则便无法生存。因此，一切部分都有适应意义而且能够进行程序目的性活动。部分之间的这种互相适应在无生命界是没有的。亚里斯多德已经觉察到部分的互相适应功能（co－adapted function），他曾讲过“由于每一个器件和每一个身体组成部分服务于某一局部目的，也就是说服务于某一专业分工，所以整个身体就被注定必须照料全面活动”（《动物解剖》De Partibus，1．5 645a 10－15）。
复杂性本身并不是有机系统（生物）与无机系统（非生物）的根本区别之一——既有极其复杂的无生命系统（如气象系统的气团或银河），也有少数相当简单的有机系统（如生物高分子）。系统的复杂程度可以各式各样，但一般来说生命系统的复杂性要远远超过无生命系统。Simon（1962）给复杂系统下的定义是：“整体大于部公之和，这并不是就最终的、形而上学抽象的意义而是就重要的，实用意义来说。知道了部分的性质及其互相作用的规律，要推断出整体的性质决不是轻而易举的事。”我同意这个定义，并认为我们可以仍旧将一些相当简单的系统，如太阳系，看作是复杂系统（即使我们能够成功地解释其复杂性）。生物系统的每个层次都有其本身的复杂性，从细胞核（包括它的DNA程序），到细胞，到任一器官系统如肾脏、肝脏或脑组织），到个体、生态系统、或社会。生物系统一律具有精巧的反馈机制，其精确性和复杂性是在任何非生物系统中都未见到的。这些反馈机制对外界刺激有反应能力，能调节代谢作用（能量的聚集与释放），并具有控制生长、分化的能力。
对活力论的摒弃之所以可能是由于同时排斥了“动物不过是一些机器”的庸俗概念。和康德在其晚年一样，大多数生物学家认识到生物和非生物是不同的，其区别不能用假定某种活力来解释，而是要通过对机械论学说的彻底修正来阐明。这样的新学说首先就得承认生物有机体的功能、过程和活动没有一样是和物理学及化学定律相冲突的或超然其外的。一切生物学家都是彻底的“唯物论者”，也就是说他们不承认超自然的或非物质的力量而只承认物理-化学力量。然而他们并不接受17世纪幼稚的机械论解释，也不同意动物“不过是机器”的观点。机体生物学家（organismic biologists）强调有机体具有非生物体所不具备的许多特性。物理科学的解释本领不足以解释复杂的生命系统，特别是在由历史所获得的信息与这些遗传程序对物理世界的反应之间交互作用的方面。生命现象具有比用物理学和化学所研究的相当简单的现象更广阔的范围。这就是为什么绝不可能把生物学包括在物理学之内，正如不能将物理学包括在几何之内一样。
成于有了由继承而来的遗传程序，生物的门类便主要不是按相似性而是按共同祖先来划分，也就是说按由共同历史所形成的一整套共性来划分。因此逻辑学家所采用的分类的许多标准对物种或更高级的分类单位是完全不适用的，对个体发生的细胞谱系（cell lineages）则更是如此。换句话说，生物学家的“纲”和逻辑学家的“门类”是不相同的。在很多定义性的争论中这一点必须牢牢记住，尤其是在讨论种的分类时更应如此。
功能生物学家非常注意结构元件的运行和相互作用，从分子到器官一直到整个个体。他一再重复的问题是“怎样”（“如何”？How）？它是怎样运转的？是怎样发挥作用的？研究骨关节的功能解剖学家和研究遗传信息传递中DNA分子功能的分子生物学家都同样运用这种方法。功能生物学家力求将他所研究的特定组成部分孤立起来，在研究中他通常是研究一个单独的个体、单个器官、单个细胞、或细胞中的单个部分。他试图消除和控制一切变数，在恒定或变化条件下重复试验直到他认为己弄清了所研究的组成元件的功能为止。功能生物学家的主要技术方法就是实验，和物理学家、化学家的步骤基本相同。将所研究的现象从有机体的复杂体系中分离出来确实能达到纯粹物理或纯粹化学实验的目标。虽然这种方法有一定的局限性，但必须同意功能生物学家的这样一种看法，即这种简化处理是达到他们的特殊目标所绝对必需的。生物化学和生物物理研究的引人注目的成果充分论证了这种直接的、虽则明显简单化的处理的合理性（Mayr．1961）。对干自哈维到伯尔纳以至到分子生物学的功能生物学的成就与方法学方面也是无可争议的。
除此而外，我不知道是否还有其它种类的等级结构。
（1）为了充分了解生物有机体不能单靠物理学和化学的学说；
从亚里斯多德开始，许多远见卓识的生物学家对完全按还原论观点看待生物学问题一直不满意。其中大多数生物学家只是强调整体，也就是系统的集成（整合）。另一些学者则求助于形而上学的力量来规避科学解释。直到20世纪“活力论”一直受宠。当Smats（1926）提倡采用“整体论”这个术语来表示整体大于部分之和时，这个术语本来是很合式的，然而却不幸地从一开始就被他赋予了活力论观点。“机体论”这个术语似乎是由Ritter（1919）首先创用，现在已广泛流行（Beckner，1974：163）。Bertalanffy（1952）曾列举了三十多位赞同整体论一机体论观点的著名学者来说明这种情况。这个名单并不完整，其中甚至还不包括Lloyd Morgan，Jan Smuts，J.S.Haldane。由Francois Jacob（1970）提出的“集成体”（“整合体”，integron）概念虽然引起了很多争论，然而却是对机体论思想的支持。
自然界的物体为什么有一些是有生命的而另一些是无生命的，生物有机体具有哪些特性，这样的问题古人早就提出过。自从伊壁坞鲁学派和亚里斯多德直到这个世纪的早期对生命现象一直有两种相反的解释。按照机械论一派的观点，有机体不是别的，只是机械装置，它的运行可用力学，物理学和化学定律来解释。十七、十八世纪的不小机械论者看不出一块岩石和一个生物有机体之间有什么重大区别。它们岂不都具有同样的性质——引力、惯性、温度等等，并遵从相同的物理学定律？当牛顿以纯粹数学方式提出引力定律以后，其信徒中有很多人假定有一种不可一见而又是严格的物质性引力以解释行星运动和地球引力。当时有些生物学家也盲目地援引一种同样物质性和同样不可见的力（活力）来解释生命活动。
学说性还原论由于混淆了过程和概念因而是错误的。Beckner（1974）曾指出，减数分裂，原肠胚形成，捕食等这样一些生物学过程虽然也是化学和物理学过程，但它们毕竟是生物学概念，绝不能还原成物理一化学概念。
举另外一个例子，性二形性（sexual dimorphism）的近期原因可能是激素的或某些遗传性生长因素的作用，而其终极原因则可能是性选择或食物生境差别利用的选择优势（selective advantage）。总之，任何生物学现象都目源于这两类不同的原因。
生物学独自的哲学的逐步形成，是一个漫长痛苦的过程。早期的尝试是注定要失败的，因为当时对生物学的事实了解很少，而且不确切或错误的概念很流行。这可以用康德的生物学哲学作为例子来说明。康德并不了解生物学的题材必须首先由生物学家本人（通过科学！）整理清楚。例如按因果关系解释林奈的等级结构就是系统学家的任务（这任务由达尔文通过他的共同祖先学说完成的），阐明适应的起源而又不求助于超自然力量是进化论者的任务（已由达尔文同华莱士按自然选择学说解决）。一旦有了这些解释，哲学家才有可能开展工作。他们确实这样做了，然而遗憾的是（就全体来说）是和达尔文作斗争并支持生物学上有错误的学说。这种情况一直持续到现在，也就是说现在还有像Marjorie Grene，Hans Jonas等人的著作。
如果某一有机体具有某些特征，这些特征必然是由其祖先传下来的，或者是由于选择优势而获得的。“为什么”（ Why）的问题如果指的意思是“为何”（what for）则在非生物界就毫无意义。人们可以问“为什么太阳很热？”这只是指“太阳的热是怎样来的（how come？）？”与此相反，在生物界中，“为何”的问题就具有很大的启发性。“为什么血管中有瓣膜”这个问题促使哈维发现了血液循环。茹（Roux，1883）提出了“为何在有丝分裂时细胞核要经历重新组织的复杂过程而不迳直一分为二？“这个问题使得他对细胞分裂首先作出了正确解释。他充分认识“关于生物学过程的意义可以按两种方式提出问题。头一种方式涉及到这过程在什么生物结构中发生以及这过程的生物学功能。另一方式是询问这一过程的开端和进程的原因。”因此进化生物学家在试图分析进化的原因时必须随时提出为什么的问题。
2．5生物有机体的特征
不确定性（Indeteminacy）
随机性干扰的程度。举一个例子来说明这一因素的影响或效应。假设某一物种由一百万个不同的独特个体构成。每一个个体都有机会被敌害消灭，被病原体致死，遭遇天气灾害，营养不良，寻找不到配偶，后代在能生育之前死亡等等。这些都是决定能否顺利繁殖的无数因素中的几个因素。究竟其中哪一个因素将起作用则取决于高度易变、独特而又无从预测的环境条件，因此我们面临的是两个高度易变的系统（独特的个体和独特的环境条件）彼此互相作用。在很大程度上机遇决定它们怎样互相啮合在一起。
我认为应当公正地说，像壬席， Waddinston，辛普森，Bertalanffy，Medawar，Ayala，迈尔，Ghiselin等这些生物学家对生物学哲学所作的贡献远远超过老一代的哲学家，包括Cassirer， Popper，Russell，Bloch，Bunge，Hempel1，Nagel。只有最年轻一代的哲学家（Beckner，Hull，Munson，Wimsatt，Beatty，Brandon）最终才得以摆脱已废弃的生物学学说的羁衅，如“活力论”，“定向进化论”，“骤变进化”，“二元论”或“实证还原论”学说。“人们只需要读到在其它方面是如此卓越的一位哲学家E．Cassirer对康德《判断力批判》一文的论述就会认识传统的哲学家要了解生物学问题是多么困难。为了解脱他们，应当说生物学家也负有责任，因为他们对生物学的一些概念性问题没有作明确的分析。他们只见树木不见森林。
物理世界是数量（牛顿运动和力）和质量作用的世界。对比之下，生命世界可以看作是（性）质的世界。个体差异、联络系统、贮存信息、高分子的特性、生态系统的互相作用以及生物有机体的许多其它方面都是性质占优势。人们可以把这些性质方面的东西转换成以量来表示，但这样一来就会失去生物现象的真正意义，就正像要将名画家Rembrandt的画用画面上反射出的主要色彩的波长来描述一样。与此相仿，在生物学史上有很多欢将性质上的生物学现象转换成数学语言的勇敢尝试，由于脱离了真实，最后都以失败告终。早期如Galen，Paracelsus及 van Helmont等虽然努力于强调性质的重要性，但由于选择了错误的参数也遭到失败，不过这却是朝正确方向迈出的第一步。数量观点的拥护者认为承认（性）质就是非科学的，或至多也只是纯描述性的和分类性的。他们的这种偏见正好反映了他们对生物学现象本质的无知。（数）量化在生物学的很多领域中是重要的，但这种重要性并不能被抬高到排斥一切与性质有关的各个方面。
（6）生物有机体的构型复杂性（ patterned complexity）被等级结构组成，等级结构较高层次具有突现特征；
系统几乎一直有这样的特点，即整体（总体）的特征不可能（理论上也如此）由构成整体的部分来推断，即使对每一部分或其局部不完全的组合的特性已完全研究清楚也是如此。整体中新特征的显露称为突现。‘突现往往用于解释生命、意志、意识等等复杂现象。实际上突现也同样可沿用于无机系统。早在1868年T．H．赫晋黎就曾提到水的特性——“水性”——就无法从我们对氢和氧的性质的了解推论出来。 Lloyd Morgan（1894）对突现的重要意义非常重视。他认为，毫无疑问“在组织结构的不同层次上，物质的组合配置显示出新的出人意料的现象，其中包括最引人注意的适应机制。”突现是很普遍的， Popper（1974：:281）曾经说过：“我们生活在突现的新奇事物的宇宙中。”突现是一个描述性概念，它和分析（分解）看来是不相容的，特别是在比较复杂的系统中更是如此。只是简单地说一说（过去就是这样做的）突现是由复杂性引起的，当然并不是一种确切的解释。整体的最值得注意的两个特征可能是（1）它们反过来又可一以作为系统更高层次的组成部分；（2）它们能够影响较低层次组分的性质。后一现象有时被称为“下行原因”（ downward causation）（CamPbell，1974：182）。突现论（emergentism）是彻底的唯物主义哲学，谁若否定它就势必要对物质学说采取泛心论（万有精神论， Pan－psychism）或物活论（万物有生论，hylozoism）的观点。
在生物学中很少讨论由完全相同的物体组成的门类，几乎总是研究由独特个体构成的种群。这对等级结构的每一层次、从细胞到生态系统都是如此。很多生物现象（特别是种群现象）的特点是具有很高的变异性。进化的进度或物种形成的速度彼此之间可以相差三个到五个数量级，这样的变异程度在物理现象中是极为罕见的。
化学上的独特性
另外再举一个例子：受精作用的意义是什么？”有些功能生物学家在考虑这个问题时认为未受精卵是静止的，精子一旦进入卵后发育即行开始（由卵裂显示）。因此某些功能生物学家主张受精作用的意义在于引发发育。进化生物学家则指出，在单性生殖的物种中并不需要受精作用引发发育，因而他们的结论是，受精作用的真正意义在干实现父本和母本基因的重组，这样的重组产生了自然选择所需要的遗传变异性（Weismann，1886）。
“预测”（Prediction）这个词在物理学和生物学中被分别用来表示完全不同的意思。当科学哲学家谈到预测时，指的是逻辑预测，即个别观察与某一学说或科学定律是否相符。例如达尔文的共同祖先学说使得海克尔能够预言人与猿之间“缺失的环节”（missing links）将会在化石记录中发现。学说是否正确由它所容许的预测来检验。由于物理科学在很大程度上较之生物学更是一个由学说构成的系统，所以预测在物理科学中的作用比在生物学中更重要。
另一类完全不同的等级结构可以姑且定名为集聚性等级结构（aggtegstioll“lhiCfstChy）。最为人所熟知的范例就是林奈分类范畴的等级结构。由种经属、科、直到门、界。这完全是为了方便所作的安排。在这样的等级结构中，较低层次的单位——例如属下的种，或科下的属——并没有经由任何相互作用组合成突现的新的较高层次作为一个整体。它只是由分类学家将分类群按高低等级排列而成。这种说法的正确性并不会由于（自然的）较高分类群中的所有成员都是一个共同祖先的后代这一事实而削弱。将分类范畴校等级排定的这种等级结构基本上只是一种分类手段或策略。
当然，把人仅仅看作是一种生物，也就是说，人不是别的什么，不过是一种动物，这种看法未免过于简单而且很危险。由于他的很多特性，人能够发展文化，并将所获得的信息，以及价值体系和道德（伦理）规范传给后代。因此，完全基于对低于人类的生物的研究来估价人就只会得到非常片面的、非常错误的关于人的概念．然而对动物的研究为我们了解人的本质提供了不少非常重要的知识，即使这些研究没有揭示更多的东西，它们也显示出人和最接近的猿猴在某些特征上是多么不同。
实际上“还原”（reduce）这个词的涵义非常含混不清。会阅读还原论者的著作时就会发现它至少被用来表示三种不同的意义（Dobzhansky and Ayala ，1974;Hull，1973b;Schaffner，1969; Nagel，1961）。
具有遗传程序
预测在日常用语中是指从现在推断将来，它涉及事态的顺序，这是“临时性预测”（temporal prediction）。在严格的确定性物理定律中绝对的临时预测往往是可能的，例如对日、月蚀的预测。在生物科学中临时性预测则极少可能。某个家庭中下一个小孩的性别就不能预测。没有人能够在白垩纪开始时就能预测到欣欣向荣的恐龙群将会在这一地质时代的末期完全灭绝。一般说来，生物学中的预测比物理科学中的具有更多的机率性。
每种有机体，无论是一个个体还是一个物种都是悠久历史的产物，这历史可以回溯到3of乙年前。正像德尔布吕克（1949）所说的那样：“当一位成熟的物理学家初次和生物学问题打交道时，他会对生物学中没有任何“绝对现象”的情况而伤透脑筋，迷惑不解。生物学中每件事物都由时间和空间制约着。他所研究的动物、植物或微生物仅仅不过是形式变化了的进化链条中的一个环节，它们之中的任何一个从来也没有永恒的合理性。”
组成性还原论认为生物有机体和无机物的物质组成完全相同。另外，它还认为生物界的事态和过程和原子、分子层次的物理一化学现象也完全没有矛盾。这些意见现代生物学家都接受。无机物和生物体Z间的区别不在于组成物质而在于生物体（生物系统）的组织结构。因此组成性还原论是无可争议的。几乎所有的生物学家都采纳组成性还原论的这些论点，并且在过去两百多年中也是这样做的（活力论者除外）。承认组成性还原论担否定其他形式的还原论就不是活力论者，尽管有一些哲学家并不这样看。
独特性和变异性
生命系统的等级结构
自然选择就是在适应优势上有特殊差异的生物个体的差别繁殖，在非生物界的变化过程中根本没有类似的现象。考虑到自然选择直到目前依然往往引起误解，所以值得把赖特（SewallWright）的精辟见解引述如下：“达尔文的随机与选择两种过程不断地相互作用的自然选择并不是单纯机遇和单纯决定论之间的。第三者，而且就其结果来说在性质上与两者完全不同”。
其它的人也有同样感受。画家Georses Braque（1882- 1963）曾声称：“我不相信细节，我只相信它们的关系。”当然，爱因斯坦的全部“相对论”就是奠基于对关系的考虑之上。当讨论在不同的遗传环境中，基因的选择值（selective value）也随之变化时，我曾开玩笑地将这一概念称之为基因相对论。
以上对还原论的讨论可以归纳起来这样说：对任何系统进行分析是一种重要的研究方法，然而试图将纯粹的生物学现象或概念“还原”为物理科学的定律的作法即使能促进认识的发展但也极为罕见。还原论充其量也只不过是一种空洞无意义的观点，更何况它往往引起极大的误解。下面即将讨论的突现现象，就能充分说明这个问题。
（3）在大多数等级（结构）层次（从细胞开始）的个体都是独特的并形成种群，个体的变异是其主要特征；
复杂系统往往具有等级结构（Simon，1962），某一层次上的实体组合成为次一较高层次的新实体，如细胞组成组织，组织构成器官，器官组成系统。非生物界也有等级结构，例如基本粒子，原子，分子，晶体等等，然而等级结构只是在生命系统中才具有特别重要的意义。Pattee（1973）认为生物学中的一切问题，特别是和突现有关的（见下文），最终都是等级结构的问题。
（5）生物学的历史由概念（的建立）来支配，并且为概念的完善化、修正和偶尔的废弃所左右；
这种认为还原论（ reductionism）才是唯一合理处理科学之间关系的办法的立论，还往往得到这样一种主张的支持，即若不是还原论便必然是活力论。事实并非如此。虽然过去有一些反还原论者确实是活力论者，但是几乎一切近代反还原论者都坚决否定活力论。
生物学和人类的价值
对复杂的生物系统进行分析研究还可以通过很多其它的途径办到。例如动物遗传学起初是用马、牛、狗以及其它大哺乳动物作实验材料。后来遗传学家转而运用鸟类和不同的啮齿类动物。为了能取得在一年之中有更多世代的动物或更简单的遗传系统，1910年以后在很多遗传实验室中又用黄果蝇或其他果蝇代替啮齿动物。随后在30年代改用脉孢菌或其它真菌（酵母菌）。最后，在分子遗传学中则使用细菌（如大肠杆菌）及各种病毒。遗传实验材料的选择除了世代时间短（在一定时间内世代多）而外还力求发现尽可能简单的遗传系统，以由之推论更复杂的系统。一般说来这种愿望已然实现，但是最终发现原核生物（细菌）与病毒的遗传系统和真核生物的并不能完全相比，真核生物的遗传物质被组织成复杂的染色体而前两者则不是。因此，简化必须十分谨慎。常有这样的危险情况，将其转移到某一系统，简单是的确简单了，但已变得十分不同因而再也无法比较。
功能生物学常被看作是定量科学；与此对照，进化生物学在很多情况下可以合理地称之为定性的学科。“定性”这个词是在科学革命时代的反亚里斯多德时期中作为贬义词使用的。尽管经过莱布尼茨以及其它许多具有远见的学者的努力，这贬义仍然一直延续到达尔文学说革命时期。在达尔文学说革命的冲击下社会的知识文化气氛发生了转变，从而促进了进化生物学的发展。
海克尔可能是第一位生物学家站出来坚决反对一切科学都必须像物理科学那样以数学为基础的观念。他坚决认为进化生物学是一门历史性科学。他曾说过，胚胎学，古生物学以及种系发生史等就更不待言的是历史性科学，我们现在也许可以用“由历史形成的遗传程序所控制以及遗传程序在时间上的历史变化”这样的词句来代替“历史性的”。遗憾的是，这种观点并没有被更多的人接受。Baldwin在1909年曾指出由于接受了达尔文主义的观点，生物学家的思想发生了多么大的变化。最后他写道。“物理科学和力学定律对科学和哲学思想的统治在二十世纪开始的今天已经宣告结束。”他的这种乐观主义并没有实现，因为现在仍然有许多哲学家在著书立说时就好像达尔文从来就不存在，进化生物学并不是科学似的。
Carr（1961：62）将历史和科学加以比较后认为历史与一切科学在五个方面不同：（1）历史专门研究独特的事态，科学则研究一般的事态I（2）历史从不教训人;（3）历史不能预测；（4）历史必然是主观的;（5）历史（和科学不同）包括宗教与道德问题。这些区别只适用于物理科学。以上（1），（3），（4），（5）项对进化生物学也大体适用，而且Carr也承认在这些之中（例如第二项）也不全然适用于历史。换句话说，科学与非科学之间的明显断裂并不存在。
独特性。独特事态的性质或新产生的独特实体的性质是无法预测的（见上）。
这种还原论主张在某一科学领域（一般是更复杂的领域或在等级结构较高层次）中所形成的学说和定律可以看作是在另一学科领域所形成的学说和定律的特殊情况或事例。如果这种主张取得胜利，则在某些科学哲学家的奇怪语言中就成了科学的某个部门被“还原”成另一个科学部门。举一个特殊例子，当生物学的术语按物理学下定义，而且生物学定律由物理学定律演绎而成，则生物学就被还原成为物理学了。
现在已经很清楚，生物学需要有一种新的哲学。它应当包括并且综合功能生物学的控制论——功能一组织结构的观点，以及进化生物学的种群-历史程序-独特性-适应的概念。虽然这种新哲学的基本轮廓是清晰的，但在目前它还只是有待完成的宣言似的东西，并非成熟的概念体系。它在批判逻辑实证论、本质论、物理主义和还原论上是毫不含糊的，然而在其主题方面却又犹豫趑趄不前。近年来就此写过文章的一些学者如壬席，辛普森，Mainx，与 Ayala－Dobzhansky合作的学者，以及生物学哲学家（如Beckner，Campzell，Hull，Munson等）则不仅仅在着重点上，而且在某些基本原则上（例如对突现论的态度）彼此的看法都很不一致。但是这种情况现在已有了令人鼓舞的进展。很多对此有远见的学者已放弃了过去的极端观点；他们之中没有人接受各种不同形式的活力论，也没有人支持解释性还原论。随着生物学的新哲学的边界已明确地标出，在不久的将来取得真正的综合是完全有希望的。
（7）观察和比较是生物学的研究方法，和实验（方法）具有同等的科学性和启发性；
除非衬托着这种历史背景来研究，否则对有机体的任何结构或功能都将无法充分认识。探索有机体的现存性状，特别是适应的原因是进化生物学家的主要任务。进化生物学家对千姿百态的多样性以及达到这种多样性的途径印象极深。他研究是什么力量使得动物和植物发生变化（其中有一部分由古生物学记载了下来）。他还研究导致奥妙无穷的适应的各个步骤，而这正是生物界各个方面的特征。
人们有时常说科学和宗教的说教大不相同，科学是非人格化的，超然的，不受感情支配的，从而是完全客观的。这对物理科学的大多数解释来说可能是十分正确的，然而对生物科学的多数解释就并不全然正确。生物学家的发现和学说往往和我们社会的传统价值观念相冲突。例如，达尔文的老师塞吉威克（Sedgwick）就曾强烈反对过自然选择学说，因为它暗示了神所设计的论据将被否定并对世界作出唯物主义的解释。也就是说，据他看来，上帝将从对世界的秩序和适应的解释中被搬掉。生物学学说确实常常是充满价值观念的。这可以拿达尔文的共同祖先学说作为例子来说明，这个学说将人从在宇宙中占有独一无二的地位上拉了下来。最近关于“智商”（IQ）是否由遗传决定并且在多大程度上由遗传决定的争论（特别是和种族问题联系起来）以及关于社会生物学的争论都是恰当的例子。在所有这些情况中冲突都发生在某些科学发现或对这些发现的解释和某些传统的价值体系之间。不论科学研究是多么客观，它的发现所导致的结论往往是充满价值观念的。
就“生命”和“理智”这两个词而论，它们只不过是活动的具体化，并不是实体的独立存在。“理智”指的并不是物而是思维活动；由于思维活动普遍地出现在动物界（这要看怎样给思维下定义），因而可以说有机体只要有思维活动（过程）就有理智。同样，“生命”只是生存（生活）过程的具体化。生存的评议标准可以提出来，也可以被采纳，然而在活的有机体中并没有作为独立的“生命”这样一类的东西存在。将“生命”类似于灵魂那样而赋予单独存在的确是太危险（Blandino，1969）。避免使用那些将过程具体化的名词大大有利于对生物学所独具的现象进行分析。
在生物学家和哲学家之间关于物理过程和生物过程究竟在确定性和可预测性上有无差别这个问题上有过长期争论。遗憾的是它在认识论和本体论方面一贯混淆不清，从而掩盖了问题的实质。
2．7 突现（Emergence）
由于生物系统的正常运转需要有这么多的组成部分参与，因而对一位从事研究的科学家来说在目前条件下如何选择哪一个层次进行研究将能对了解生命系统作出最大贡献就是一个战略抉择和兴趣问题。这也包括舍弃某些未揭开的黑箱在内。
物理科学中的实体（比如原子或基本粒子）具有固定不变的特性，而生物学中的实体的特点却是可变性。例如细胞就不断地改变其性质，个体也是如此。每个个体从出生到死亡都要经历剧烈的变化，也就是说从原来的合子（受精卵），经少年期、成年，衰老直到死亡。除了放射性衰变，高度复杂系统（如墨西哥湾暖流及气候系统）的行为以及天体物理学中的某些还说不清的类似情况而外，在非生物界中这样的变化也是没有的。
生物学具有一种令人敬畏的责任。它曾协助冲破了传统的信念和价值体系是无可否认的。启蒙运动的很多最乐观的看法，包括平等和十全十美社会的可能性，最终却是（虽然是很下意识地）物理神学的一部分。是上帝创造了这样一个近乎完美无缺的世界。当对上帝作为设计者的信仰破灭后，对这样一个世界的信念也注定是要崩溃的。因而Sedgwick的悲哀是确有其事。失去了对上帝的信奉就形成了一个存在的真空（existentialvacunun）和一个未解答的关于生命的意义的问题。自从启蒙运动以后，著名的思想家都强烈地感到生物学不应当仅仅是传统价值（观）的破坏者，而且也是新的价值体系的缔造者。实际上所有的生物学家都是信奉宗教的（就宗教这个词的更深意义来说），虽然是一种没有上天启示的宗教（赫胥黎就这样称呼它）。未知和可能不可知灌输给我们一种谦虚和敬畏的观念或意识，但是许多试图用信仰人代替信仰上帝的思想家走人了歧途。他们把人定义为自我，个人的自私，并提倡自私观念和利己主义。这些不仅不能带来幸福，而且从长远来看显然具有破坏性。
对解释性还原论作批判性的探讨所得出的最重要结论是，等级结构或系统的较低层次只能为较高层次的性质或过程提供有限的资料或信息。正像物理学家P．W．Anderson（1972:393～396）曾经说过的那样：“基本粒子物理学家就基本定律向我们介绍得越多，则它们对科学中其它方面的实际问题就似乎越发不沾边，更不用说对社会问题了。”另外，把“还原”这个词当作某种分析方法来用就更是错误的。
学说还原论（theory reductionism）
在将生物学和物理科学加以比较时，我一直把生物学当作是一门同质的科学（homogenous science）来看待。这种看法是不对的。实际上生物学按几种重要方式被分成几类和异质化了。几千年来生物学现象一直被分为两类：医学（生理学）和博物学。这实际上是一种颇有远见的划分，远比随后为方便起见分作动物学、植物学、真菌学、细胞学、遗传学等等更有见识。因为生物学可分为研究近期原因（Proximate causes），即生理科学（广义的）的主题；和研究终极（进化）原因，即博物学的内容（Mars1961）。
近来有些学者由于“突现”这词多少具有形而上学色彩而弃置不用。辛普森（1964b）认为它属于“结构性”方法，洛兰茨（1973）则将之归于闪烁出现，并不稳定。然而很多学者目前都采用“突现”这个术语，它和“选择”这个词一样，在使用过程中已经消除了活力论和目的论的涵义而得到“净化”，所以我认为没有理由不采用它。
自然选择
虽然等级结构已引起普遍兴趣，但是我们对它的种类以及每一种的特性却并不十分清楚。在生物学中显然有两类等级结构。一类是组成性等级结构（constitutive hierarchies），例如各种高分子、细胞器、细胞、组织、器官等等。在这样的等级结构中较低层次的成分，例如组织，组合成新的单位（器官），这新的单位具有单一的功能和突现的性质。组成性等级结构的形成是生物有机体最重要特征之一。在每一层次都有其本身的问题，有待解决的疑难以及各种各样的学说。这些层次中的每个层次构成了生物学的单独学科：分子——分子生物学，细胞——细胞学，组织——组织学等等，直到生物地理学和生态学。辨别这些等级层次在传统上就成为将生物学划分为学科领域的一种方式。学者们根据自己的兴趣投身于不同层次的研究。分子生物学家对功能形态学者或动物地理学家的研究课题一点也不感兴趣是很自然的，反之亦然。对从事某一特定层次研究工作的学者来说，其他层次的问题和发现通常是和他毫不相干。要充分认识生命现象就必须对各个层次进行研究，然而正如前面所指出，较低层次的研究发现对解决较高层次所提出的问题一般并没有什么帮助。一位著名的、获得诺贝尔奖的生物化学家曾经说过：“生物学只有一种，那就是分子生物学。”这只能表明他对生物学无知。
在物理科学中这种学说性还原论一再试图得逞，但按波普尔（1974）的研究，这种企图从未完全成功。我从未发现生物学说被还原成物理一化学学说。在DNA、RNA的结构以及某些酶被发现后，有人声称遗传学已被还原成为化学的说法是站不住脚的。在传统的遗传学说中确实有不少弄不清的黑箱的化学本质已逐渐阐明，但这丝毫也没有影响遗传学说的性质。这也就是说，通过化学分析弥补了传统遗传学说的不足的确是可喜的事，但一点也不能说遗传学就此被还原成了化学。遗传学的一些基本概念，如基因、基因型（遗传型）、突变、二倍体、杂合性、分离、重组等等，根本就不是化学概念，在化学教科书中也根本无法找到。
预测有两类，这一点在讨论因果关系及其解释时必须牢牢记住。 G．Bergmann曾将对因果关系的解释定义为“当某一系统的目前状态已经知道，由于某一自然规律的缘故容许预测该系统的未来状态。”实质上这就是重复众所周知的拉普拉斯的吹嘘。这种议论已被Scriven（ 1959：477）驳斥过，他认为（临时性）预测”并不是因果的一部分，而且“每当对因果关系的解释不能预测问题所涉及的事态时，不能认为这些解释就是无效的。”
但是后来的学者们认为这样一种活力是超越化学物理定律的。因而他们追随着自亚里斯多德以及其它古代哲学家以来的传统。这活力论学派与机械论学派相反，认为生物有机体中的一些过程并不遵从化学和物理学定律。活力论一直到20世纪仍有其代表人物，其中最后的一位是胚胎学家Hans Driesch。但是到了20世纪二、三十年代生物学家几乎普遍地否定了活力论，主要原因有两个。首先，因为活力论依赖的是一种还不清楚的、甚或是不可知的原动力，因而实际上脱离了科学范畴；第二，因为最终有可能用化学和物理学来解释一切现象，而就活方论者看来这些现象“需要”一种活力论的解释。公正地说，五十多年以来生物学家已将活力论看作是已经死亡的东西。奇怪的是在这段时间里居然还有一些物理学家和哲学家死死地抱住它不放。
（8）坚持生物学的独立性并不意味着支持活力论、定向遗传论或其它与化学或物理学定律相矛盾的学说。
近期-终极这术语的起源还不很清楚。斯宾塞和GeorgeRomanes曾经很含糊地用过它们，然而首先明确地区别近期与终极原因涵义的则显然是John Baker。终极原因是说明某一特定遗传程序进化（选择）的原因，而近期原因则负责（姑且这样说）对应于当时环境刺激的贮存遗传信息的发放。“因此在繁殖季节（一定月份中）幼小动物的食物（昆虫）丰富程度就是终极原因，而白昼的长短则是其近期原因”（Baker，1938：162）。
当今流行的社会和政治观念结构是当西方人的思想大部分是受科学革命的思想（即基于物理科学原则的一套思想观念）支配时形成并被采纳的。这对生物学和人类都是一场悲剧。它包含本质论思想并与此相关联的，深信一个门类中的成员的基本同一性一（一致性）。虽然18世纪的思想革命在很大程度上是一场反对封建主义和阶级特权的革命，但是不容否认的是民主观念也部分地来自上述物理主义的原则。其结果是，民主可以被解释为不仅主张在法律面前的平等，也主张在各个方面的本质论的同一性。这种观点表现在“所有的人生下来就是平等的”这一提法中，它和下面的说法大不相同：“所有的人有相同的权利并且在法律面前平等。”任何人只要相信每个个体具有遗传独特性，他就会承认这样的结论：“没有两个个体生下来就是平等的。”
此外，任何业已适应的结构都是选择的结果，这又是一个不能用严格的物理-化学词汇来表述的概念。
科学的哲学在其发展初期深深植根于物理学、特别是力学的基础之上。在这些学科中任何过程和事件都可看作是特定定律的结果，预测和原因是对称的。与此对映，与历史有关的科学现象就和这种概念不符。物理学家Hermann Bondi（1977：6）曾正确指出：“关于太阳系起源、地球上生命起源以及宇宙起源的各种学说就具有特别的性质（与物理学的传统学说相比较而言），这种特别的性质在于试图阐述的是在某种意义上独特的事件。”独特性的确是进化历史中任何事件的突出特征。
有两种反对突现论的错误主张必须驳斥。头一种是认为突现论者就是活力论者。这种看法对19世纪和20世纪早期的某些突现论者来说确实是恰当的，但对现代的突现论者就不合适，因为他们都毫无保留地接受组成性还原论，因而就不是活力论者。第二种主张认为有一部分突现论者提出有机体只能作整体研究，任何进一步分解（分析）都不可行。或许有某些整体论者（holists）曾经这样讲过，但是这种观点和百分之九十九的突现论者是相反看。所有的突现论者都认为解释性还原论并不完善，因为在等级系统中复杂性较高的层次显露出新的、事前不能预测的特征。由于每个层次都具有较低层次所不具有的性质，因此，对复杂系统的研究必须在每个层次上进行。
这一革命并不是立刻就取得了胜利。很多物理学家和功能生物学家一直不理解进化生物学的特殊性质和意义。Driesch在他三十年代写的自传中曾经不无自得地提到生物学教授的职位“目前只颁发给实验学者。系统学的问题已经完全退居幕后。”他根本忽视了进化生物学的存在。这种态度在当时的实验生物学家中相当普遍。
在等级结构的各个层次上突现出新的无法预料的性质（这在后面还要详细讨论）。
因此，有一些科学哲学家主张在进化生物学中不是由学说来提供说明而是由“历史性叙述”作出解释。T．A．Goudge（1961：65-79）曾经讲过：“当讨论到生命历史中特别重要的独一无二的事件时，进化论就需要叙述性解释…。叙述性解释的构成并不涉及任何定律。…每当进化过程中的某一事件需要作叙述性解释时，这一事件就不是某一类（群）中的一个例子，而是独一无二的，它只发生一次，并不（按同一方式）重复出现。…。历史性解释是进化论的基本部分。” Morton White（1963）进一步发展了这一思想。主题这个概念在历史性叙述的逻辑结构上至为重要。任何种系、动物区系（在动物地理学中），或任何较高分类单位从历史性叙述学说的观点看来都是主题，而且在时间上有连续性。历史性叙述在宇宙起源学、地质学、古生物学以及生物地理学中都具有重要作用。
生物学的哲学必须包括一切主要的生物学特有的概念，不仅是分子生物学，生理学和发育（发生）学的概念，还包括进化生物学的概念（如自然选择、总适合度、适应、发育、世系），系统学概念（如种，阶元，分类），行为生物学及生态学概念（如竞争，资源利用，生态系统）。
过去一再试图为“生命”下个定义。这种努力是完全无效的，因为现在已很清楚，没有任何特殊的物质、物体或力量可以和生命等同。然而生命的过程却是能下定义的。毫无疑问，活的有机体具有某些特性是无生命物体所不具备的或者是以不同的方式表现。不同的学者各自强调不同的特性，然而我从文献中却找不到一份合适的列举这些特性的一览表。下面我所列出的生物有机体特性很可能既不完整又显累赘，但是由于缺乏更完善的表述，所以还是可以把它用来阐明生物和非生物在性质的类别上有什么不同。
复杂性。每个生物有机体的反馈机制、稳态机制及潜在的多种代谢途径是如此之多，要完全加以阐述是不可能的，因而预测其运行情况也是不可能的。此外，对这样一种复杂的系统加以分析就必然要毁坏它，这样一来就不可能完成分析的任务。
