生物谷按：未來的生物學將會怎樣？作者分析了化約論和合成論的應用范圍和手段,，指出：未來的生物學很可能透過靈活地,、交錯地運用化約與合成兩種觀點，建立起生物學的理論架構(gòu),，使傳統(tǒng)生物學由描述性的科學,，轉(zhuǎn)型變成一種分析性的生物學。

未來的生物學可能在描述現(xiàn)象外,，加上預測的能力
未來的生物學究竟是什么,？要回答這問題，一方面需要回顧歷史這面明鏡,，在另一方面要有科幻小說家的想象力,。生物學一直被科學家們認為是描述性的科學，可是若回想化學發(fā)展的過程,，就會理解化學在發(fā)現(xiàn)周期表之前,，也是描述性的科學?？墒窃诮?jīng)過多年的努力后,，已有許多原理形成，讓我們可以預測反應的行為,。生物學在過去是局部性地研究少數(shù)的基因,，因此鮮有機會找出有用的規(guī)則作為預測之用?？墒腔蝮w分析計劃所發(fā)展出的巨量分析技術(shù),，卻讓我們有機會可以作廣域性(global)的分析，因此在未來或許可以像化學那樣做預測,，而不是只有對現(xiàn)象的描述,。

傳統(tǒng)生物學與化約論 (reductionism) 的觀點
分子生物學采用化約論的觀點，讓我們有機會觀察到許多前所未見的細節(jié),，讓我們有機會提出反應機制來解釋現(xiàn)象,。化約論假設一個復雜的系統(tǒng)可以分割為許多不會互相干擾的子系統(tǒng),，因此只要將子系統(tǒng)研究清楚,，就能了解復雜系統(tǒng)的行為。如果子系統(tǒng)仍然很復雜,，就用同樣的策略在子系統(tǒng)中再繼續(xù)分割,，再一一擊破。這一套方法學固然使我們很成功地由分子層次解釋反應運作的原理,，而造成生物學上的突破,。可是無限的化約真能解釋生命現(xiàn)象嗎,？
在使用化約論觀點的研究過程中,，我們也發(fā)現(xiàn)子系統(tǒng)可能并非完全獨立，因此不具加成性,。生物體善用組合的策略,，因此在執(zhí)行紀錄在DNA中的指令時，也有許多隨機的組合,。此外,，有時更有環(huán)境因素的影響。這就是為什么每個人的指紋都不同,；這也是為什么少數(shù)抗體基因,，卻能產(chǎn)生上百萬種的抗體來抵御各種入侵的異物。當隨機的因子出現(xiàn)時,，化約論不再能預測產(chǎn)生結(jié)果的機制,，只能觀察最終的結(jié)果?；s論的死忠擁護者會辯解說這是因為沒有找到所有的子系統(tǒng),，可是這種ad hoc的講法不過是提出一個無法測試的假說。我們是不是應該承認任何一種方法學均非完美,，而試由另一種觀點來看問題呢,？

系統(tǒng)生物學與合成(synthesis)的觀點
系統(tǒng)生物學試圖由合成的角度看生物學，合成的觀點選擇面對子系統(tǒng)不獨立的可能性,，而希望尋找新的方法來解決子系統(tǒng)間交互作用的問題,。就像是研究任何一個科學問題一樣，解決這問題的第一個步驟是有系統(tǒng)地收集這些交互作用的信息,。在過去采用化約論的觀點看問題時,，在用一個新的觀點詮釋問題時，才會注意到過去那些被忽視的信息,。佛來明發(fā)現(xiàn)抗生素時,，并不是因為只有他觀察到這現(xiàn)象，而是因為只有他重視這現(xiàn)象,。因此能夠靈活地由不同的尺度,，不同的觀點看問題時，才容易有新的發(fā)現(xiàn)。
傳統(tǒng)生物學假設細胞是一個黑盒子,，我們可以加入物質(zhì)(例如養(yǎng)份或抑制劑),，或制作突變株來擾動這未知的系統(tǒng)，再做實驗上的觀察,。系統(tǒng)生物學在設計實驗時,，所測量的數(shù)值或許與過去所差不多,，可是使用巨量分析的技術(shù)收集大量數(shù)據(jù)，而解釋數(shù)據(jù)的觀點也不相同,，甚至會引入許多生物學者不熟悉的分析方式,。這種先收集大量數(shù)據(jù)，再做理論分析的研究方法是比較有效率的方式,，可在同樣的時間內(nèi)由不同的專家“平行”地研究不同的路徑,。更重要的是這種研究方式，讓我們有機會觀察到許多路徑間的交互作用,，這是在針對單一路徑做研究時不容易看見的信息,，因此才有機會由合成的角度分析生物學。在發(fā)展遺傳工程學時,，曾經(jīng)淘汰了一批不習慣用這樣方式思考的人,，也讓學習這種思考方式的人有了飛快的進展。系統(tǒng)生物學的觀點是否相當于過去遺傳工程學對生物學的沖擊,，不同的人或許有不同的見解,，可是可以確認的是它會發(fā)現(xiàn)一些過去忽視的現(xiàn)象，而且能與化約的觀點互補,?；蛟S現(xiàn)在發(fā)展系統(tǒng)生物學的時機尚未成熟，可是我們是要創(chuàng)造時勢,，或是在未來追隨時代的潮流,，是我們應該思考的問題。

生物信息學是過渡到未來生物學的重要工具
未來的生物學究竟是否會綜合化約與合成的觀點來建立生物學的理論架構(gòu)雖然尚不明朗,，可以確認的是生物信息學的工具將像遺傳工程技術(shù)那樣的深入到每個生物學實驗室,。這種新的工具是這兩種觀點都需要的工具，它不但能被動地節(jié)省做分析的人力,，也能主動地引入“由信息驅(qū)動的生物醫(yī)學研究”,。這種新的研究方式強調(diào)由數(shù)據(jù)中做觀察，比較,，進而提出假設,，再以實驗方法做驗證。這種利用“信息探采(data mining)”的研究模式，與傳統(tǒng)實驗生物學的搭配,，將使我們能更有效率地發(fā)現(xiàn)新的現(xiàn)象,，因此生物信息學將使我們能更早地進展到有理論架構(gòu)的未來生物學。

綜合而言,，基因體分析等研究為我們累積了巨量的數(shù)據(jù),，而生物信息學可協(xié)助我們利用這些數(shù)據(jù)加速做新的觀察之速率，因此有機會由整體的,、合成的角度檢視生物學,，而建立所謂的系統(tǒng)生物學。未來的生物學很可能透過靈活地,、交錯地運用化約與合成兩種觀點,，建立起生物學的理論架構(gòu)，使傳統(tǒng)生物學由描述性的科學,，轉(zhuǎn)型變成一種分析性的未來生物學,。