編輯嚴選

§3 模式生物（2）為何該把模式生物視為實驗對象，而非一般實驗裝置或工具？

想像走進一間免疫學家的實驗室，看到他的實驗枱上有各種試管、培養皿、藥劑、還有精密與相對簡單的各種儀器，眼前這些我們一般都會說是實驗「器材」或實驗「裝置」（apparatus, instruments），而當我們這麼說的時候，其實是在說，這些器材都是為了讓科學家研究生物現象所使用的「工具」（tools）。

接著，實驗生物學家可能左手拿起某根試管，右手拿起某根滴管或攪拌棒，對試管內的液體做了某個動作，這是實驗行為的一小部分。可是，如果他們今天是用左手抓起一隻小鼠，右手握住針筒，再用左手手指稍微捏一下小鼠腹部，眼睛好像在打量小鼠體內，內心像掃瞄器似的在尋找某個他想要找的部分，「恩，就是這裡」，很快地，他左手上的針頭遞上，姆指輕輕又穩定地往下壓針筒注射器，直到注射藥劑足夠了，右手輕輕把針頭取出小鼠體內，然後左手把小鼠放回實驗塑膠盒，小鼠回到盒子裡走來走去。

這裡，哲學上會問一個看似很小但是個重要的問題：小鼠是否跟試管一樣，都是實驗器材、裝置或工具的一部分？直觀上，小鼠跟試管一樣，都在實驗枱上，都是科學家手上做實驗的東西，好像可以說是實驗裝置或至少是實驗工具，但認真想，好像兩者又有點不一樣，因爲工具或器材、儀器，就是達到某個目標就完成使用目標了，但小鼠？好像不是，相較於試管、顯微鏡，實驗生物學家更多是想從小鼠身上得到某些資訊，而這些資訊最好是與研究目標，也就是欲研究的生物過程有關，僅僅是有關就足以讓實驗生物學家保留、記錄下來，也許未來用得上。生物學哲學家韋柏（Marcel Weber）把來自小鼠所貢獻的部分稱為是模式生物在實驗中扮演了重要的「知識論的角色」（epistemic roles），是其他實驗器材、裝置或工具都無法取代模式生物的地方（Weber 2005: 170）①。

韋柏對一般的實驗裝置和模式生物兩者做出區別，他指出，那些物質上的實驗裝置或工具，明顯是實驗生物學家為了達到某個特定目的所創造出來的東西，例如一些偵測儀器，是為了測量若對實驗對象施以某個因果輸入（causal input）其會有什麼反應所創造出來的儀器，如偵測重力波的儀器。

但模式生物不是，對實驗生物學家來說，他們真正感興趣的不是某個因果輸入後會有什麼因果輸出，而是承載因果輸入與輸出的「生物」本身，「說得更精確些...是生物體內發生了什麼生物與生化過程」（Weber 2005: 170）。換言之，模式生物不是用來觀察或測量的實驗裝置，它是被觀察或被測量的「對象」②。

但是為什麼有些時刻我們好像還是會把模式生物和實驗裝置想成一塊兒？確實它們也在實驗過程中跟試管、針筒、藥劑一起「上場」、參與於實驗行為之中不是嗎？而且，相對於實驗生物學家者腦中的實驗模型，小鼠不正是實驗者用來達到某個實驗目的的「工具」嗎？

而且，模式生物有一點和實驗裝置表面上看起來很相像，以至於容易讓人有上述的聯想，那就是在生物學實驗中，實驗生物學家對模式生物做的一件事跟對實驗裝置做的幾乎一模一樣，那就是都會對其進行不斷地修正與調整。以顯微鏡來說，從早期古典的顯微鏡到今日用的高倍數光學顯微鏡，或各種離心機等，都是會隨實驗目的與生物學技術的進展，而不斷改良與進步。模式生物也是，實驗生物學家會因為實驗目的，不斷調整生物的品系，以現代生物學來說，大都在基因的配置與突變基因的設計上，也都會一直修正和調整。

關於此，韋柏做了一個細緻的區分，實驗生物與實驗裝置兩者真正不同的地方在於，僅管實驗生物學家對模式生物，也就是自然對象表面上進行某些干預或調整（modifying），如培育突變果蠅、突變小鼠基因，使其獲得某些特定的改變，但實驗生物學家這麼做的終極目的是為了想知道「這個生物本身」會有什麼變化，而不是用它來偵測另一個實驗對象的變化，如讓一條訓練有素的警犬去偵測某種特殊的氣味。模式生物是實驗的對象，而實驗裝置是實驗所使用的工具。

正是因為模式生物是實驗對象，而不是實驗裝置，所以，其對實驗生物學家的用處變不在於達到偵測因果輸入與輸出的目的，也不是用它們來檢驗某個特定的理論或假說，也不一定要因此發現多新穎或石破天機的新發現，都不是。模式生物之於實驗生物學家在知識論上的價值在於，它們能提供未來研究可用的「材料資源」（material resources），韋柏把實驗生物學家在模式生物身上獲得各種有用資源的實驗稱為「預備實驗」（preoarative experimentation）（Weber 2005: 174-176）。

他舉葛林（Walter Gehring）發現同源基因（也稱「同源異型盒」（“homeobox”）為例，雖然葛林確實花了很久的時間在找DNA片段上的Antennapedia基因，但當時他培育很多果蠅不同世系與不同世代時，他應該沒有想到自己最終會發現同源異型盒那麼重要的基因成分，而後來知道，他的發現是因為有之前豪格尼斯（David Hogness）發展的染色體步移（chromosomal walking）技術 ③，還有分子生物學家發展重組DNA方法，以及更多其他生物學家長時間培育果蠅所累積的各種突變、基因連鎖地圖（linkage maps）、染色體細胞地圖、細胞學方法等等，共同成就了葛林原本沒有理論、也沒有預期的發現（這裡的理論是指具有特定明確內容的理論）。

當然，這段期間，為了生物學發現，各方實驗室會有許多技術人造物出現，但無論如何，模式生物都不是裝置，也不是工具，也不是技術人造物的任何一種形式。「實驗生物終究是生物。實驗生物家沒有建造（build）它們，他們只是調整。」（Weber 2005: 172）因為有這些預備實驗，而且，這些實驗也都不是為了檢驗某個理論或假說而存在，所以，一般預備實驗的結果都會被實驗生物學家完整、忠實地紀錄下來，形成具有累積性的資料，包括各種突變株、培育各世系的技術和方法、以及解剖果蠅幼蟲和成蟲的技巧。

以上種種，都說明了為何我們不該直接把模式生物視為一般的實驗裝置，相較於實驗裝置，模式生物提供了獨特的知識論資源。這些資源在實驗生物學家的研究過程中，扮演不可或缺、甚至可說是推進的角色。這也就是為什麼，雖然生物學後來邁進分子化後，在理論和概念上都與古典遺傳學有蠻大的差異，但關於模式生物的知識、各種遺傳連鎖圖定位分析的技術與技巧、甚至成果都被實驗室保留下來，使得我們到現在還是可以看到果蠅、線蟲等這些源自於1910-40年代的模式生物，並承接與累積從那時便留下來的成果，並且，實驗生物學家們並沒有輕易地替換或選擇其他生物作模式生物進行研究。

① Weber, Marcel (2005). “Model Organisms: Of Flies and Elephants.” In Philosophy of Experimental Biology, ch. 6.

② 台灣科學哲學家陳瑞麟教授也曾對實驗行為分析出實驗行為的典型結構，其中亦對「實驗對象」與「實驗裝備」做出區別，見《認知與評價：科學理論與實驗的動力學》第七章。

③ 染色體步移技術是一種對基因體進行物理定位分析的技術，生物學家利用限制酵素將每一個染色體切成許多可辨識的片段，然後決定其在染色體中確實的排列順序，此法使染色體定位工作得以加速進行。