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生物学の哲学は 科学哲学の一分野であり、生物学および生物医学における認識論的、形而上学的、倫理的問題を扱います。科学哲学者や哲学者全般は、生物学に長い間関心を持ってきましたが（例えば、アリストテレス、デカルト、カントなど）、生物学の哲学が独立した哲学分野として出現したのは、1960年代から1970年代にかけて、デイヴィッド・ハルの研究に関連してのことです。[ 1 ]その後、科学哲学者は、1930年代から1940年代のネオダーウィニズムの台頭から、 1953年のDNA構造の発見、そして最近の遺伝子工学の進歩に至るまで、生物学にますます注目するようになりました。その他の重要な考え方には、すべての生命過程を生化学反応に還元すること、心理学をより広範な神経科学に組み込むことなどがあります。
生物学の哲学者は、生物学を科学分野（あるいは科学分野の集合体）としてより深く理解することを目的として、生物学者の実践、理論、概念を考察します。科学的なアイデアは哲学的に分析され、その帰結が探求されます。生物学の哲学者はまた、生物学に対する私たちの理解が認識論、倫理学、美学、形而上学とどのように関連しているか、そして生物学の進歩が現代社会に人間の生活のあらゆる側面に関する伝統的な価値観の見直しを促すべきかどうかについても探求してきました。
生物学者は、哲学的存在論と論理学から着想を得たアイデアをバイオインフォマティクスの分野で活用している。遺伝子オントロジー[ 4 ]などのオントロジーは、モデル生物における生物学的実験の結果に注釈を付け、推論や検索のための論理的に扱いやすいデータ群を作成するために使用されている。オントロジーは、正式に定義された関係によって結び付けられた生物学的タイプの種中立的なグラフ理論的表現である。[ 5 ]
生物学の哲学は、独自の学術誌、学会、専門組織を持つ、目に見える、よく組織化された学問分野となった。後者の中で最大規模なのは、生物学の歴史、哲学、社会研究に関する国際学会（ISHPSSB）である。[ 6 ]
生物学の哲学における重要な問いの一つは、生物学を化学や物理学といったより低次の科学に還元できるかどうかである。唯物論は、生物を含むあらゆる生物システムは分子の相互作用以外には何も存在しないという見解であり、生気論に反対する。方法論としては、還元とは生物システムを化学や分子のレベルで研究すべきだということを意味する。認識論の観点から言えば、還元とは生物学的プロセスの知識をより低次のプロセスの知識に還元できるという、議論の余地のある主張を意味する。[ 7 ]
科学における全体論とは、より高次のプロセス、つまりシステムの要素間の相互作用のパターンによって時間とともに発生するより大きなレベルの現象を重視する見方です。たとえば、ある種類のフィンチが干ばつを生き延び、他の種が絶滅する理由を説明するには、全体論的方法では生態系全体に着目します。この場合、生態系をその構成要素に還元しても、全体的な行動（この場合は生物多様性の減少）を説明するには効果が薄れます。個々の生物は生態系の文脈で理解されなければならないのと同様に、より低次の生物学的プロセスも、それが関与する生物のより広い文脈で理解されなければならないと、全体論者は主張します。この見方の支持者は、遺伝子調節（エピジェネティック変化を含む）の多方向的かつ多層的な性質についての理解が深まっていることを、還元主義的な見方では十分な説明力が得られない分野として挙げています。[ 8 ]
生物におけるすべてのプロセスは物理法則に従うが、生物プロセスと無生物プロセスの違いは、生物学的特性の組織化がコード化された情報によって制御される点にあると主張する者もいる。このため、エルンスト・マイヤーやデイヴィッド・ハルなどの生物学者や哲学者は、古典物理学から派生した科学哲学を採用しようとした際に直面したいくつかの問題を解決するために、チャールズ・ダーウィンの厳密な哲学的考察に立ち返った。物理学で用いられた古い実証主義的アプローチは厳密な決定論を強調し、実験の過程で検証可能な普遍的に適用可能な法則の発見につながった。生物学ではこのアプローチを用いることは困難であった。[ 9 ]標準的な科学哲学は、生物の特徴の多く、すなわち進化の哲学に不可欠な遺伝的遺伝子型の形での歴史的要素を省略しているように思われた。
生物学の哲学者たちは、生物学における目的論の概念も検討してきた。ダーウィンによって宇宙の目的論が提示されたため、科学者は進化を説明し予測できる宇宙の目的論の概念を必要としなかったと主張する者もいる。しかし、目的や機能に関する目的論的説明は、例えば高分子の構造構成の説明や社会システムにおける協力の研究など、生物学において依然として有用である。遺伝子プログラムやその他の物理システムによって厳密に制御されるシステムを記述および説明するために「目的論」という用語の使用を明確化し制限することで、すべての根底にある有機的プロセスの物理的性質に忠実でありながら、目的論的な問題を枠組み化し調査することができる。チャールズ・ダーウィンの考えが生物学における目的論の最後の残滓を終わらせたと主張する哲学者もいるが、この問題は議論され続けている。生物学の哲学のこれらの分野における議論は、還元主義をより一般的にどのように捉えるかにかかっている。[ 10 ] [ 11 ] [ 12 ] [ 13 ]
シャロン・ストリートは、現代の進化生物学理論が、現実主義者にとって「ダーウィン的ジレンマ」と呼ぶものを生み出していると主張している。彼女は、道徳に関する私たちの評価判断が、世界の真実を反映しているとは考えにくいことがその理由だと論じている。むしろ、生殖適応度を高める道徳的判断や直観が選択された可能性が高く、これらの道徳的直観の真実性が選択の理由であると考える理由はないと彼女は述べている。彼女は、ほとんどの人が共有する道徳的直観、つまり近親者であることは助けるべき明白な理由であるという直観は、生殖適応度を高める可能性が高いのに対し、ほとんど誰も持っていない道徳的直観、つまり近親者であることは助けるべきではない理由であるという直観は、生殖適応度を低下させる可能性が高いと指摘している。[ 14 ]
デイビッド・コップはストリートの主張に対し、現実主義者は「準追跡」の立場を受け入れることで、このいわゆるジレンマを回避できると反論した。コップは、準追跡とは、特定の社会における道徳的立場は、少なくともある程度真実に近いものへと進化してきた可能性が高いことを意味すると説明する。彼は、道徳の目的は社会が社会の安定などの基本的なニーズを満たすことを可能にすることであり、成功した道徳規範を持つ社会は、この点においてより優れているという主張に訴えることで、これを正当化している。[ 15 ]
生物学の哲学に関する一つの視点は、現代の生物学研究とバイオテクノロジーの発展が、生物学と技術の区別に関する伝統的な哲学的考え方にどのような影響を与えてきたか、また倫理、社会、文化にどのような影響を及ぼしてきたかという点である。その一例として、哲学者ユージン・タッカーの著書『バイオメディア』が挙げられる。[ 16 ]バイオインフォマティクスやバイオコンピューティングなどの分野における最新の研究、および科学史（特にジョルジュ・カンギレム、リリー・E・ケイ、ハンス＝イェルク・ラインベルガーの研究）の研究に基づき、タッカーはバイオメディアを「医学的または非医学的な目的のために、生物学的構成要素とプロセスを情報的に再文脈化すること」と定義している。「バイオメディアは、情報が遺伝子やタンパク質化合物として具現化されることを常に要求する。この点はいくら強調してもしすぎることはない。バイオメディアは、生物を情報的なものとして理解することに依存しているが、非物質的なものではない。」[ 17 ]
生物学の哲学へのアプローチの中には、科学研究や科学技術研究、人類学、科学社会学、政治経済学の視点を取り入れているものがある。これには、メリンダ・クーパー、ルシアナ・パリシ、ポール・ラビノウ、ニコラス・ローズ、キャサリン・ウォルドビーなどの学者による研究が含まれる。[ 18 ] [ 19 ] [ 20 ] [ 21 ]
生物学の哲学は歴史的に理論的な進化生物学と非常に密接に関連していましたが、最近では分子生物学を研究するなど、より多様な動きが見られます。[ 22 ]
生物学の研究は、他の科学に比べて理論に導かれる度合いが低いままである。[ 23 ]これは特に、ゲノミクスなどのさまざまな「オミクス」分野でハイスループットスクリーニング技術が利用可能になった場合に顕著であり、その複雑さゆえに、主にデータ駆動型となっている。このようなデータ集約型の科学的発見は、経験主義、理論、コンピュータシミュレーションに続く第4のパラダイムであると考える人もいる。[ 24 ]一方、データ駆動型研究が理論に取って代わろうとしているという考えを否定する人もいる。[ 25 ] [ 26 ] Krakauerらは次のように述べている。「機械学習は、メカニズム理論構築の準備としてデータを前処理する強力な手段であるが、科学的探究の最終目標と考えるべきではない。」[ 27 ]がん生物学に関して、Raspeらは次のように述べている。「腫瘍生物学をよりよく理解することは、あらゆるハイスループットデータから関連情報を抽出する上で不可欠である。」[ 28 ]科学誌サイエンスは、がん免疫療法を2013年の画期的な成果として選んだ。同誌の説明によると、がん免疫療法の成功から学ぶべき教訓は、それが基礎生物学の解明から生まれたということである。[ 29 ]
生物学の理論は、物理学に比べてある程度厳密に形式化されていない。物理学と同様に、1) 古典的な数学的解析理論に加えて、2) 統計に基づくもの、3) コンピュータシミュレーション、4) 概念的/言語的分析がある。[ 30 ]ダウアティとビットナーは、生物学が科学として進歩するためには、より厳密な数学的モデリングに移行しなければならず、そうでなければ「空虚な話」になる危険性があると主張している。[ 31 ]
腫瘍生物学研究では、細胞シグナル伝達プロセスの特性評価は、主に個々の遺伝子やタンパク質の機能の特定に焦点を当ててきました。しかし、Janes [ 32 ]は、細胞の意思決定を駆動するシグナル伝達のコンテキスト依存的な性質を示し、よりシステムベースのアプローチが必要であることを実証しました。[ 33 ]前臨床研究におけるコンテキスト依存性への注意の欠如は、臨床試験に進んだ際に薬剤から恩恵を受ける可能性のある患者を区別するのに役立つ予測バイオマーカーが前臨床試験にほとんど含まれていないという観察によっても示されています。[ 34 ]
今日存在する生物は、ウイルスから人間まで、自己複製する情報分子（ゲノム）を持っており、それはDNA（ほとんどの生物）またはRNA（一部のウイルスなど）であり、このような情報分子は生命に固有のものである可能性が高い。おそらく、最も初期の生命体も同様に自己複製する情報分子（ゲノム）、おそらくRNA [ 35 ] [ 36 ]、あるいはRNAやDNAよりも原始的な情報分子に基づいていたと考えられる。生命システム、特に物理システムにおける秩序の進化は、ダーウィン的ダイナミクスと呼ばれる共通の基本原理に従うと主張されている[ 37 ]。この原理は、まず熱力学的平衡から遠く離れた単純な非生物システムで巨視的な秩序がどのように生成されるかを考察し、次に考察を短い複製RNA分子に拡張することによって定式化された。根底にある秩序生成プロセスは、両方のタイプのシステムで基本的に同じであると結論付けられた。[ 37 ] [ 38 ]