为什么生物学的发展远落后于物理化学等学科？ 第1页

这是很复杂的问题，我只能引述应该是霍金说过的一个思路：

科学有三极：

1. 极大
2. 极小
3. 极复杂

截止20世纪，极大极小都做得相当可以了，但极复杂仍然让人类望洋兴叹。

1. 牛顿开创了适用于极大的体系，到爱因斯坦基本搞定了。

2. 原子的存在从预测到20世纪初被证明花了两千年，量子力学众星的工作在三十年之中就让臻于极小的法则变得相当成熟。这条路的应用研究还在大行其道，但基础理论领域的边际递减效应已经非常严重，明显已经是trivial的东西居多。

3. 极复杂是最难的，因为尚无牛顿那样的体系，牛顿本人也思考过，他列出的重大问题中就包括生物学，但和化学一样无功而返——在时机到来之前，“在智力上超越了全人类”的牛B顿也只能栽跟头。

"I can calculate the motion of heavenly bodies, but not the madness of people."
(我可以计算天体的轨迹，却无法计算人类的疯狂)

- Issac Newton

这样的学术禁地在进入20世纪之后仍然让最伟大的头脑望而生畏：

If people do not believe that mathematics is simple, it is only because they do not realize how complicated life is. (若人们不相信数学是简单的，只因他们未意识到生命之复杂)

-John von Neumann

不过面对这样的挑战，在学术上的狐假虎威者嘲笑伪化生之前很早的岁月中，最有眼界与责任感的物理学界大佬如波尔、薛定谔等却早就发起了向生物学进军的呼吁——实际上20世纪中期分子生物学的黄金时代因德尔布吕克、克里克等年轻物理学家的努力而开启。

阐明复杂性和复杂化概念应当是20世纪科学的任务，就像19世纪的熵和能量概念一样^[1]。

-John von Neumann

可是霍金发现这个还是太乐观了，所以……

I think the next century will be the century of complexity.
—— Stephen Hawking said in SAN JOSE MERCURY NEWS, January 23, 2000

当然我不会说传统的分类学、分子生物学可以代表比现有的物理学更高水平的一类研究，但先驱者们呼吁的生物学、特别是系统、深刻地对其复杂性展开的研究，却是迥异于既有的物理学、非常艰难的一类工作……它们不是物理学的应用，它们只是全新的物理学，并有可能如波尔所期待的那样，改变既有的物理学。如一篇Review的标题：

Biology Is the New Physics

—Philip Hunt. EMBO Reports 11, 350 (2010)

它们基于、但绝不等同于^[2]：

而是更多地像这样：

以及这样：

这些工作迄今还在路上，但伟大的征程从未停止，新的、超越传统生物学家与物理学家眼界的科学体系也正在地平线上升起，生命复杂系统已经成为21世纪的核心使命。最难的也终究会迎来它的时代，它也必须被人类解决，因为它正是科学的生机、最可挖掘的价值所在。在基础物理学的发展从根本上已经陷入极大的困境、且毫无头绪的同时，没有一个基础的领域像生物学一样发展之快让任何教科书一旦出版都会迅速落后于时代，大量看似不起眼的、琐碎的工作像基础设施建设一样，在为新的科研生态奠基——如第谷的观测、开普敦的总结之于牛顿力学，如4G之于互联网支付-大数据-DL。

借用丘吉尔的一句话：

“We shall never surrender …… would carry on the struggle, until, in God's good time, the New World, with all its power and might, steps forth to the rescue and the liberation of the old.”

参考

1. ^ 中文引自郝柏林. 科学, 1999, 3:3 | 就冯·诺依曼这一观点，郝柏林在论文中进一步表示：“看来，20世纪的科学没有完成这个任务，要把它传递到新的千年。”
2. ^ https://mymodernmet.com/wp/wp-content/uploads/2018/03/infographic-map-biology.png