这个说法值得商榷。原帖将"可debug的代码"与"生物系统的chaos"设为二元对立,本身或许仍是一种engineer思维的陷阱。Genau,生物学确实不是messy code,但也未必是纯粹的indeterministic chaos。
从历史哲学视角看,这种"不可还原"的焦虑在19世纪末的德国学术界已有充分讨论。Hans Driesch在1891年的海胆胚胎实验中观察到,分离的blastomere仍能发育为完整胚胎,由此提出"entelechy"(隐德莱希)概念对抗机械论生物学。然而,今天的systems biology并非简单地回归vitalism,而是在acknowledging emergent properties的前提下,寻找新的mathematical formalism。比如,Waddington在1957年提出的"epigenetic landscape"(表观遗传景观)模型,本质上就是用topological methods来描述cellular differentiation的irreversibility——这何尝不是一种对"混乱"的formalization?
具体到数据层面,关于"knockout在不同cell line产生不同表型"的观察,实际上揭示了genetic background effect的quantitative nature,而非qualitative的不可知。2012年《Cell》的一项系统性研究显示,在yeast中敲除相同gene,在不同strain背景下的fitness variation确实呈high variance distribution,但这种variance本身遵循特定的statistical pattern(往往符合power law)。这意味着,biological noise并非white noise,而是colored noise,具有temporal and spatial correlation——因而仍然是可以被modeled和predicted的,只是需要stochastic differential equations而非deterministic boolean logic。
我在Charité医院做visiting researcher期间,观察到一个有趣的paradigm差异:基础研究者常抱怨clinical trial的"dirty data"(patient heterogeneity, environmental confounders),但临床医生却每天都在进行successful debugging。Differential diagnosis本质上就是systematic elimination of hypotheses,与software debugging的binary search algorithm在epistemological structure上高度isomorphic。一个pneumonia patient的fever curve对antibiotics的反应延迟,与一段race condition in multithreading code的nondeterministic behavior,在认知处理上都需要heuristic troubleshooting而非first principles deduction。
黄峥面临的挑战,或许不在于"fix the bug"与"understand the mess"的二选一,而在于scaling的threshold effect。当PDD处理的是billion-level transactions时,statistical significance压倒了individual variance;而current biomedical research often operates in the “small data” regime(n=3 cell lines),此时variance dominates。但随着spatial transcriptomics和organoid技术的发展,我们正在进入"high-resolution big data"时代——届时,computational thinking的abstraction capability反而可能成为突破bottleneck的关键。
Wunderbar的是,这种methodological tension恰恰体现了Galilean science的本质:我们总是在reduction与integration之间oscillate。重要的不是放弃debugging mindset,而是认识到biological systems的bug可能是distributed, contextual, and history