本文發表於《大眾科學》的前部落格網路，反映了作者的觀點，不一定反映《大眾科學》的觀點
如果你向生物學家詢問對生物體特徵的解釋，你會得到不同的答案，這取決於你詢問的是哪種生物學家。
一位生物學家會從分子、細胞、組織、器官、器官系統和整個生物體的角度給你解釋，解釋該特徵如何在胚胎中發育以及如何在成體中發揮作用。
另一位生物學家可能會解釋該特徵如何在特定譜系中產生，為什麼它被選擇，它如何賦予生物體適應性，以及為什麼該特徵被認為是適應。
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在達爾文的《物種起源》之後的約一個世紀裡，生物學界對於哪種解釋是“真正”的解釋感到困惑。生物學家彼此誤解，各說各話，在試圖解釋生物現象時，有時會進行激烈的辯論。
早在 1937 年，詹姆斯·貝克（James Baker，他是我所在領域的早期研究人員，儘管當時他並不知道，他研究的是鳥類的季節性、緯度、繁殖和遷徙）就提出，生物學提出了兩種不同但彼此相容的問題。“如何”問題解釋了性狀發展和運作的機制（生理學解釋），而“為什麼”問題解釋了性狀的進化歷史和適應功能。
1961 年，恩斯特·邁爾（Ernst Mayr）在《科學》雜誌上發表了一篇非常有影響力的論文——《生物學中的因果關係》——其中（也以鳥類遷徙為例）他將“如何”問題命名為“近因”（鳥類的大腦如何定向和導航），將“為什麼”問題命名為“終極原因”（鳥類是如何進化出長途遷徙的）。在論文中，邁爾認為這兩種問題是獨立的研究領域，但它們是相容的，並且彼此相互啟發。進化理論家和科學哲學家接受了這個想法，它很快就幾乎被普遍接受，進入教科書，並一直在入門生物學課程中教授至今。
兩年後（1963 年），尼科·廷伯根（Niko Tinbergen）發表了一篇論文，對這個想法進行了改進，這篇論文在研究動物行為的人們中比邁爾的論文更具影響力。在論文中，廷伯根提出，應該透過詢問四個問題來研究每個生物現象：機制（生理學）、發育、功能和進化歷史。前兩個是近因的子集，後兩個是終極原因的子集。廷伯根認為，正確理解一個性狀的唯一方法是提出所有四個問題，並讓一個問題的答案為其他三個問題的研究提供資訊，依此類推，以迭代的方式，直到該現象被完全理解。
在今天的《科學》雜誌上，有一篇由生物學哲學家凱文·拉蘭德（Kevin Laland）、金·斯特雷爾尼（Kim Sterelny）、約翰·奧德林-斯梅（John Odling-Smee）、威廉·霍皮特（William Hoppitt）和托比亞斯·烏勒（Tobias Uller）撰寫的有趣的新論文。在其中，作者認為，邁爾提出的、並被許多（但並非所有）生物學家接受的近因和終極問題之間的鮮明二分法可能不再那麼有用了（同時承認它在當時是有用的，如果說沒有什麼其他作用，至少可以解決舊的爭端，這些爭端源於對生物學中什麼是“解釋”的相互誤解）。
在科學中，就像在許多其他領域一樣，文字很重要。文字是隱喻，它將我們置於特定的思維模式中。不同的思維模式引導著不同的研究問題方法。因此，重新評估研究人員使用的科學隱喻是一項重要的練習，所有領域都應該不時地進行（就像我昨天為我的領域所做的那樣）。
近因和終極問題之間的區別，尤其是在邁爾設想的強版本中，暗示了生物性狀的單向因果關係——基因編碼性狀。一旦在個體中發育出來，這些性狀就會變得對自然選擇可見，並且可以被選擇或反對。因果關係始終從近因域流向終極域。
但是，正如這篇新論文提醒我們的那樣，過去幾十年的研究表明，在生物學的許多方面，這種清晰的分離——尤其是單一方向——並不奏效。作者使用了 進化發育生物學、性選擇、生態位構建、人類合作的進化和文化進化的例子，其中發育和生理學影響進化，反之亦然。
在性選擇中，雄性和雌性性狀（例如，雄性孔雀的長尾巴和雌性孔雀對長尾巴的偏好）相互影響選擇，從而將進化導向所有可能方向中的一個小的特定子集。
在生態位構建中，父母以影響其後代適應性的方式改變環境。他們使用蚯蚓的例子，蚯蚓改變了土壤的物理和化學性質。在他們的父母產生這些變化之後，後代發現自己處於與父母不同的選擇環境中。經過許多代，機制性狀（蚯蚓對土壤的作用）改變了進化進行的方向。在許多情況下，一個物種的活動會影響同一空間中其他物種的環境，從而影響選擇壓力。
雖然一些研究人員將文化進化視為更高級別的進化過程，但另一些研究人員則將其視為影響生物進化的近因。就像在生態位構建中一樣，文化性狀（例如，知識和技能）的傳播影響著人類的生活和工作方式，從而改變了環境（居住在大型城市中不太可能被獅子吃掉，但更有可能被汽車撞到，或因壓力而早逝），現在這會選擇不同的性狀組合。
該論文並沒有主張我們應該放棄近因和終極這兩個術語。作者承認，生物學中永遠都會有“如何”和“為什麼”的問題，並且這兩組問題是互補的，並且相互啟發。他們認為的是，從基因透過發育到對選擇可見的性狀的直接因果關係在自然界中是罕見的，更多的是例外而不是規則。
他們建議，相反，我們應該改變我們使用“近因”和“終極”這兩個詞時的思考方式。近因（如何）問題不僅限於基因、發育和生理學。終極（為什麼）問題不僅限於適應功能和進化歷史。“如何”和“為什麼”問題的答案几乎總是同時具有機制和進化成分。
他們沒有明確指出的是，改變我們對“如何”和“為什麼”問題思考方式的建議將影響我們進行研究和理解自然的方式。在發育和進化原因經歷相互影響的多個反饋迴路的正規化中，“基因控制”的概念（或者如哲學家所說的“向上因果關係”，或者糟糕的記者所說的“X 的基因”）將被對世界更復雜和更現實的理解所取代，在這種理解中，解釋同時存在於多個層次，並且“控制”可以是向上和向下的。
為了吸引評論中的不僅是神創論者，還有氣候變化否認者和反疫苗者，我還應該注意論文中遺漏的一件事——我們為什麼要關心這一切？
現在世界上正在發生一些非常明顯的事情。人類的文化進化導致世代積累的知識和技能深刻地影響了我們的生活方式。從醫學的進步（尤其是導致更好的公共衛生、衛生、疫苗和抗生素的細菌理論），導致人類的生存能力和壽命大大提高，進而導致人口爆炸，到我們發現、轉化和利用能源的方式，我們新發展出的行為都對人類對其他物種環境的巨大影響產生了影響。
雖然砍伐森林會影響當地種群，但全球變暖影響所有種群。我們正處於地球上最宏大的生態位構建實驗之中。因此，也許我們應該以正確和現實的方式思考它——不僅僅是我們可以引以為豪的文化進化，而且也是地球上所有其他生物磨難的近因。
最後一點——本文中的許多內容並不是什麼新鮮事（雖然在這裡以簡潔明瞭的方式陳述，這是一種改變）。對於過去幾十年一直在認真閱讀生物學哲學期刊論文和書籍的人來說，這並不新鮮。對於過去幾年一直在科學部落格圈中觀察科學哲學家和具有理論頭腦的生物學家之間進行這些辯論的人來說，這也不新鮮。但是，透過在《科學》雜誌上發表，這個話題現在被帶給了新的受眾，他們不熟悉哲學文獻或部落格圈——成千上萬的研究人員仍然將他們的資訊攝入限制在像這樣的期刊上。對於這些受眾來說，聽到這些想法也很有用。
參考文獻
Kevin N. Laland、Kim Sterelny、John Odling-Smee、William Hoppitt、Tobias Uller，《生物學中因果關係的再思考：梅爾的近因-終極二分法仍然有用嗎？科學，第 334 卷，2011 年 12 月 6 日。