局部和整体

用一种分级的方法来思考生命的组织形式是很有用的。从简单到复杂：原子，分子，简单分子，链分子，分子复合体，细胞；然后向上进入更高的层次：器官，生物体，种群，生物群落和生态系统。每一个较高层次都包含了低一层次当中所有的内容，就像上图展示的俄罗斯套娃一样。

科学家们早就发现，如果想理解高一层次当中发生的事，搞清楚低一层次中的现象会有很大帮助。比如说，如果要知道你的车是怎么运转的，你应该知道汽缸、火花塞和燃油喷射系统是怎么工作，以及它们是怎么互相作用的。

这样一来，你就能通过了解各个部分来搞清楚整体是如何运作的。这种方法被称为“还原论”（reductionism），在过去几十年里极为兴盛。它引发了关于基因如何运作的知识大爆炸，还帮助我们了解各种生命进程是如何使用能量、获得信息、不断运转和如何操控的。还原论回答了关于“什么（what）”和“如何（how）”的问题，这些问题我们将在本书的前六章详细讨论。

当你想知道生物为什么是它们所表现的样子时，你应该从外部观察入手，通过此物和其他生物以及和环境的交互作用来判断。比如说，为什么不同的鸟有不同的喙？要想知道答案，我们不单要研究这些鸟本身，还得研究它们吃什么、住在哪儿。问“为什么（why）”之类的问题，有助于我们寻找连接空间和时间的模式。它们往往和进化相关——这是贯穿第一章“模式”始终的主题，我们将在七章“进化”中进行深入探讨。

生物化学家和分子生物学家总认为自己是还原论者，而自然学家和环境学家大多持一种整体论视角。但实际上，每个科学家都在局部和整体之间来回变换观察角度，既不能一叶障目，也不可忽视细节。

在阅读本书的时候，我们希望你的思维也是灵活流动的，能跟随我们从微观到宏观的世界往返穿梭，一探究竟。