清华科史哲讲座第71讲纪要:程志翔,“生物学中的‘有效种群大小’——概念疑云、建模策略与非因果说明”

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2024年9月26日下午,清华大学科学史系在蒙民伟人文楼B206举办了科史哲讲座第71讲。本次讲座由科学史系王巍教授主持,特邀中国科学院哲学研究所博士后程志翔老师,讲座主题为:生物学中的“有效种群大小”——概念疑云、建模策略与非因果说明。“有效种群大小” (effective population size, EPS)是个有趣的概念或概念群,但生物学哲学对其尚未有太多讨论。它由群体遗传学家发明,已有一个较长的概念发展演变史(自1930s至今),且在保护生物学等学科中有应用。但在群体遗传学之外,它又被广泛误解,甚至群体遗传学家们对它的定义、表述和理解也不统一甚至不一致。

清华科史哲讲座第71讲纪要:程志翔,“生物学中的‘有效种群大小’——概念疑云、建模策略与非因果说明”

在报告中,程志翔老师简单回顾了“有效种群大小”的概念发展史,介绍了不同类型的EPS(近交EPS、方差EPS、特征值EPS,等),并梳理了学者们对它的常见误解:比如将之简单理解为种群中参与繁殖的个体数目,比如不区分不同类型的EPS概念,比如忽略其与Wright-Fisher模型的关联,等等。而后,程志翔老师举例说明群体遗传学家们本身在如何定义EPS这件事上也存在分歧。而关于对EPS概念本性——即它到底表征或刻画了什么——的理解,程志翔老师论证说,群体遗传学家们中间大致存在两种不同的立场。有些学者采取的一种 “一元主义的和动力学的”(monist-dynamical)理解,即他们认为不同类型的EPS定义背后有其统一之处,即它们都是对自然种群中“漂变”(drift or genetic drift)的程度或效果的刻画。而另一些学者则更倾向于一种 “多元主义的和运动学的”(pluralist-kinematic)理解,即认为不同类型的EPS是对种群内变动的不同方面的度量,而不假设它们刻画了任何共同的因果过程。

程志翔老师论证说,虽然EPS与漂变概念密切相关,但将其本质简单笼统地视为对漂变的效果或程度的刻画,这一理解是错误的。原因在于,与理想的Wright-Fisher种群中的情形不同,在多样的自然种群中,除了漂变之外,影响EPS取值的其它因素还有许多,比如种群的交配模式、种群结构、自然选择,等等。程志翔老师进而设想,漂变理解的支持者对此可能有两种反对意见:一是其它因素是通过影响漂变而间接起作用的(即中介主义辩护),二是“语境化”的因果叙事有理由突出漂变而忽略作为背景因素的其它因素(即实用主义辩护)。对此,程志翔老师举例论证说,至少在涉及近交EPS某些情形中,这两种意见都是不成立的。

而后,程志翔老师论证说,EPS的相关计算或估算模型例示了一种比较特殊的对自然种群的建模策略。当模型因过于简单和理想化而无法直接用于研究所关切的目标自然种群时,原则上有两种办法可以解决问题。第一种同时也是更常见和自然的策略,是调整模型以适应目标种群,即将模型“去理想化”或重新建构更符合自然种群实际设定的模型;而第二种同时也是EPS所代表的策略,则是“调整”目标自然种群以适应模型,即在保留原有的简单和理想化模型的前提下,对自然种群中的数据进行某种预处理或再诠释,使之可以填入原理想化模型。进而,程志翔老师论证说,EPS及它所关联和服务的理想的Wright-Fisher模型所代表的这一建模策略,滤除或严重扭曲了所要表征的目标自然种群中的真实因果信息。进而,EPS的这一特征,也使我们可以把它当作一个或许是特殊的案例,来讨论现代演化理论中的模型是否能提供非因果的科学说明的问题,这是因为,如果EPS及相应的Wright-Fisher 模型能够对某些自然种群中的变化提供说明的话,那么这一说明之实现,既不依赖追踪自然种群中真实的因果过程,也不依赖刻画其真实的因果结构。

清华科史哲讲座第71讲纪要:程志翔,“生物学中的‘有效种群大小’——概念疑云、建模策略与非因果说明”

在问答环节,现场的老师和同学进行了热烈的讨论,最后王巍老师代表科学史系向程老师表示感谢并赠送礼物,本次讲座圆满结束。

 

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  • 本文由 发表于 2024年9月27日 16:46:14
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