上海交大吴家睿：复杂的科学时代需要复杂性思维｜全国科普月

景点排名 2025年09月21日 20:41 0 aa

今年9月是首个全国科普月，主题是“科技改变生活，创新赢得未来”。9月20日下午，上海交通大学主动健康战略与发展研究院执行院长吴家睿教授做客杨浦区图书馆，通过分享《新科学时代的思考》一书，带领听众认识当代科学领域发展现状，展望未来场景。

吴家睿教授说，20世纪科学研究的主流思想是“还原论”，即将复杂系统拆解为简单部分进行研究，以追求对自然界的深刻理解与控制。科学家们认为，由于生物体内部发生的事件同样遵循严格的物理学定律、化学定律，只要把对生命的研究延伸至组成生命活动的分子层面——DNA、蛋白质，就能从分子水平推及细胞水平，进而推及个体水平。

上海交通大学主动健康战略与发展研究院执行院长吴家睿教授做客杨浦区图书馆

基于还原论的生命观，今天的医学也在常常在分子的层面上来解决问题：找到引起疾病的基因或分子，针对性治疗。然而，这个传统的、上个世纪经典的生命科学分子生物学，是碎片化的，它专门研究个别的基因、个别的蛋白质，而非从一个整体的角度、从一个完整的生命体的角度来理解生命活动。因此具有很大的局限性，局限性最突出的表现之一，就是人类在“消灭肿瘤”这场“战争”中奋斗40年却未获胜。

如今，科学家已充分认识到，生命体并非零件拼凑，而是由多层次、多维度相互作用构成的复杂网络。复杂性思维的兴起推动了研究方法革新。吴家睿幽默地称为“十八般武器”，即科学家要用传统的武器——分子生物学、细胞生物学，新的武器——基因组学、蛋白质组学、代谢组学等组学，还有另类的武器：由于研究的过程中产生了海量的数据，人们又需要计算机科学用于分析、借数学来建立模型。总之，科学家正试图从全局视角解析生命规律。而人类基因组计划也推动了整体化研究策略的实施。中国科学家也在积极参与这一变革，并建立了系统生物学重点实验室等研究平台。

对复杂生命体的全面研究，产生了海量数据，人类基因组计划推动了生物学大数据时代到来。大数据时代催生了研究范式的转变：从假设驱动转变为大数据驱动。

过去一名科学家建立科学假设，加以研究探索，一篇科学论文获得一个科学结果、解决一个问题，知识增长是线性的；而在大数据时代，一篇研究论文、一项科学研究结果的数据或能产生多项成果、解决多个问题。例如，英国花了若干年的时间、收集50万名志愿者的身体健康信息所建立的英国生物银行（UK Biobank）数据库，从2011年至今，支持了全世界6000多个研究项目，发表的研究论文上万篇，促进了生命科学研究的进展。