對恩格斯“數學在生物學中的應用等于零”的探討

（安順市民族中等職業學校，貴州 安順 561200）

[摘 要] 偉大的物理學家伽利略十分重視數學在自然科學領域里的應用，他認為“自然之書”是用數學語言寫成的，只有用數學證明了的東西才是科學的、可靠的結論?，F代生物學所取得的豐碩成果，有力地證明了伽利略的預見。可以說，數學應用于生物學，為推動生物學成為一門現代科學開辟了新的無限廣闊的前景。

[關 鍵 詞] 恩格斯；數學；生物學；應用

[中圖分類號] G712 [文獻標志碼] A [文章編號] 2096-0603（2017）12-0148-01

偉大的革命導師恩格斯為了創立辯證唯物主義的自然觀，系統地研究和總結了19世紀中葉的自然科學成就，寫出了《自然辯證法》等在確立辯證唯物主義自然觀方面占有特殊地位的光輝著作。

在這些著作里，恩格斯對自然科學，特別是對生物學做了許多精辟而富有創見性的論述，直至今天，仍然是指導自然科學工作者的不朽文獻。例如，恩格斯在《反杜林論》一書中曾經提出了“化學起源說”，指出了“生命的起源必然是通過化學的途徑實現的”（《反杜林論》，人民出版社，1971年版，第70頁），這是人類認識生命起源的科學總結。恩格斯進一步指出：“如果有一天用化學方法制造蛋白體成功了，那么它們一定會顯示生命現象”（《自然辯證法》，人民出版社，1971年版，第277頁）。這一預言為越來越多的科學發現所證實，為生命起源的研究指明了正確的方向。又如，恩格斯總結了達爾文、?？藸柕热说难芯砍晒棉q證唯物主義的觀點，提出了“勞動創造了人本身”的論斷，解決了人類的起源問題。

但是，恩格斯寫作《自然辯證法》等著作距現在已有一百多年的歷史，隨著自然科學的迅猛發展，因而對其中的某些觀點應做必要的修正。本文僅就恩格斯關于數學和生物學的關系作點滴的探討。

恩格斯在《關于現實世界中數學的無限的原型》這篇札記中指出：“數學的應用，在固體力學中是絕對的，在氣體力學中是近似的，在液體力學中已經比較困難了；在物理學中多半是嘗試性的和相對的；在化學中是最簡單的一次方程式；在生物學中=0”（《自然辯證法》[1]）。恩格斯寫作《自然辯證法》的時期是在19世紀中葉，這正是生物科學的重大轉折時期，它從材料的搜集和描述，發展成為分析、比較、整理材料的科學。盡管如此，那時自然科學的各學科之間相互滲透、相互交叉還很不夠。在生物學領域里，生物學家還不能精確地證明他們的結論，其證據的線索是不完整的和無說服力的，只有把化學的、物理的、數學的方法應用到生物學領域里，生物科學才能真正成為實驗的、歷史的科學[2]。然而，恩格斯寫作《自然辯證法》的時代，物理和化學的方法在生物學領域里的應用還很有限，數學的應用則幾乎沒有（但亦有例外，后文再表），達爾文的進化論，明顯地暴露出了這一問題。以下幾個例子，突出地說明了數學與生物學的內在聯系是客觀存在的，只是隨著科學的向前發展，這種內在聯系越來越清楚地展露出來。

眾所周知，遺傳學是研究生物上下幾代或少數幾代遺傳和變異的規律性，而進化論則是研究生物更多世代遺傳和變異的規律的科學。因而達爾文的生物進化論顯然是一種遺傳理論，而達爾文對遺傳變異的機理，不能做出本質上的闡明，這在很大程度上影響了進化論的完美性[3]。現在知道，遺傳理論必須以雄厚的數學理論作基礎，這就使我們認識到，當人們在1900年重新發現了孟德爾遺傳理論后，這才有可能根據這一遺傳學原理定量地構造生物進化理論，于是生物學家把進化的原因、自然選擇的遺傳理論、孟德爾式的種群進化用數學工具有機地聯系起來，從而形成了一門嶄新的科學——生態遺傳學。這門科學實際上是涉及生態學、數學、生物統計學、遺傳學、地學、物理學、生物化學等多學科的橫斷科學，而其中數學方法的應用則是舉足輕

重的。

生物學是一門古老而又年輕的科學。五十年代以來，生物學更廣泛地運用現代數學、物理學和化學的概念、理論和實驗技術研究生命過程，形成了以分子生物學為主要標志的各新老分支學科的大發展、大變化，使生物學經歷著一場深刻的革命。馬克思說過，一切學科，只有應用了數學，才能稱得上是真正的科學。作為自然科學的生物學，由于各學科的日益滲透，早已進入現代科學的行列，而數學則起著杠桿的作用，生物學家們總是致力于用數學的推理去描述并解決他們的問題。偉大的物理學家伽利略十分重視數學在自然科學領域里的應用，他認為“自然之書”是用數學語言寫成的，只有用數學證明了的東西才是科學的、可靠的結論?，F代生物學所取得的豐碩成果，有力地證明了伽利略的預見。可以說，數學應用于生物學，為推動生物學成為一門現代科學開辟了新的無限廣闊的前景。

參考文獻：

[1]恩格斯.自然辯證法[M].1版.北京：人民出版社，1971：249.

[2]談家楨.生命的密碼[M].1版.湖南：湖南少年兒童出版社，2010：113.

[3]陳月強.生命起源及其進化[M].1版.北京：光明日報出版社，2015：355-359.