局部和整體

用一種分級的方法來思考生命的組織形式是很有用的。從簡單到復雜：原子，分子，簡單分子，鏈分子，分子復合體，細胞；然后向上進入更高的層次：器官，生物體，種群，生物群落和生態系統。每一個較高層次都包含了低一層次當中所有的內容，就像上圖展示的俄羅斯套娃一樣。

科學家們早就發現，如果想理解高一層次當中發生的事，搞清楚低一層次中的現象會有很大幫助。比如說，如果要知道你的車是怎么運轉的，你應該知道汽缸、火花塞和燃油噴射系統是怎么工作，以及它們是怎么互相作用的。

這樣一來，你就能通過了解各個部分來搞清楚整體是如何運作的。這種方法被稱為“還原論”（reductionism），在過去幾十年里極為興盛。它引發了關于基因如何運作的知識大爆炸，還幫助我們了解各種生命進程是如何使用能量、獲得信息、不斷運轉和如何操控的。還原論回答了關于“什么（what）”和“如何（how）”的問題，這些問題我們將在本書的前六章詳細討論。

當你想知道生物為什么是它們所表現的樣子時，你應該從外部觀察入手，通過此物和其他生物以及和環境的交互作用來判斷。比如說，為什么不同的鳥有不同的喙？要想知道答案，我們不單要研究這些鳥本身，還得研究它們吃什么、住在哪兒。問“為什么（why）”之類的問題，有助于我們尋找連接空間和時間的模式。它們往往和進化相關——這是貫穿第一章“模式”始終的主題，我們將在七章“進化”中進行深入探討。

生物化學家和分子生物學家總認為自己是還原論者，而自然學家和環境學家大多持一種整體論視角。但實際上，每個科學家都在局部和整體之間來回變換觀察角度，既不能一葉障目，也不可忽視細節。

在閱讀本書的時候，我們希望你的思維也是靈活流動的，能跟隨我們從微觀到宏觀的世界往返穿梭，一探究竟。