免疫学哲学（三）

4。免疫知识的特征

免疫学的案例研究有助于理解模型和理论在生物医学科学中的作用（请参阅科学模型的输入）。例如，沙夫纳提供了对克隆选择理论的详细分析以及免疫反应的两部分理论，以阐述他对科学理论的经典观点的批评，并提供了一个介绍，其中中间范围的理论由相互关联的理论模型组成，即相互关联的理论，组织生物学的主题领域（Schaffner 1980）。免疫模型的分类法（概念和实验）表现出在该领域获得和集成信息的方法和理论方式的镶嵌方式（Baetu 2014）。此外，像微生物生态学的高吞吐量测序技术和其他免疫学中的其他“ OMICS”方法正在越来越多地利用新的分析工具（参见Huss 2014）。结合系统生物学方法，这些工具激发了工程学取向，在这种工程中，生物系统通过与机器建造的相同原理实现稳健性和稳定性，即使用系统控件（例如，反馈），冗余（例如，基因重复，替代代谢，替代代谢途径），模块化设计（以最大程度地减少对本地单位的损害）和结构稳定性（Kitano 2001：18）。除了作为基于系统的理论和模型的典范外，免疫学还被采用来开发认知主义模型，阐明生物学的概念和理论变化，并详细介绍了有关还原主义和反还原主义的争议问题。

4.1.认知主义模型

免疫学认知范式的兴起起源于将免疫系统作为感知的教师。免疫学家明确描述巨噬细胞“看到”抗原；抗体“识别”表位；具有“记忆”的T细胞；以及包括“学习”过程的自适应免疫力。人类心理学的这种扩展已被广泛用于进化史（Margulis，Asikainen和Krumbein 2011），其中人类认知的基本类别已被推断到动物（Bekoff，Allen和Burghardt 2002），细菌（Ben Jacob等人。 2004; Ben Jacob，Shapira和Tauber 2005），癌细胞（Ben Jacob和Levine 2012）和免疫系统（Cohen 1992a，1992b）。认知隐喻的影响（在意图中起着初期的作用）在整个免疫理论中都出现了对认知科学的推断（Varela 1994：36; Varela等，1988; Varela and Coutinho 1991; Vaz 2011b）。

免疫理论上的认知模型已从人类的认知科学和语言学扩展，在该科学和语言学中，代表性和反陈述主义方向争夺优势（Tauber 2013）。主导模型对免疫反应的整合了两个步骤：首先，免疫系统感知分子靶标，然后“决定”如何反应（Cohen 1992a）。因此，“感知”是主要的效果（激活或公差），遵循各种响应。对免疫认知的这种理解将免疫力视为一种信息处理，其中免疫活性成为涉及抗原输入到效应子输出中的算法转化的计算过程（Cohen 2007b）。

在此类考试中，这种认知主义取向对哲学家具有特殊的兴趣，这引起了有关意图本体论，代表性的作用以及一般认知处理的特征的问题。的确，免疫学的认知模型通过将它们以概率方式循环成分相互作用的系统的背景来振兴认知科学中普遍存在的一些关键问题（Varela等，1988; Tauber 2017：129-161; Cohen 2000：57–99）。这种“流体大脑”具有广泛的理论意义（Fridman 1991）。

已经提出了共同的神经免疫系统组织特征（NATAF 2016）。就像大脑的视觉处理区域一样，视觉对象的不同特征（形状，颜色，运动）被不同的神经元种群分别感知（C. Gilbert 2013），免疫系统利用专用细胞和受体来处理碎片信号这种环境的独特特征（Swiatczak，Rescigno和Cohen 2011）。然后，这些信号通过更高级别的处理来整合，通过计算各自“接受场”的信息产生抗原的统一表示。这样的分布式图像与较高皮质区域的活动相似。因此，与神经系统相似，免疫系统通过组装离散信号（免疫原子，细胞因子，趋化因子等）来感知免疫对象，这些信号是从各种细胞类型中得出的信息元素，在上升的整合中，它们产生了多种t的t t t。 - 细胞和B细胞响应（NATAF 2016）。在此模式中，淋巴聚集体中发生的整合过程是与大脑相当的功能，它采用类似的层次结构来处理信息。实际上，在生理和解剖学上，神经和免疫系统都是高度整合的。它们共享许多相同的允许分子，在系统发育和个体发育中都有密切的发育历史，并且在生化上相交（Ader 2006）。

所谓的“心理 - 尼罗 - 内分泌系统”在免疫系统中拥有良好的第四个合作伙伴，表明无法与其他系统隔离地了解其活性。一个认知系统中采用的模型很容易由另一个认知系统共享，因此传播了基本的理论方法和隐式指令。假定分子级和系统级别的识别状态指出的概念（请参阅意图的条目）。另外，乐器主义者和消除主义者的方法认为，故意描述是有用的成语的结构，或者应该完全放弃它们（Dennett 1987； Churchland 1989）。故意分配反映了一种原本难以表征的现象的有序机制，因此容易受到误差（Matthen and Levy 1984）。必须以参考系统的结尾来理解错误，而系统实际上似乎打算与在给定情况下取得的成就有关。在免疫环境中，自身免疫表示一个失调的状态，即在这种情况下，表示正常免疫功能的指导性误导性（Matthen and Levy 1984：361）。任何以非明确术语构建此过程的尝试都会失败，因为这些描述不会引起目标，期望，未实现的意图等。因此，即使仅作为启发式装置，免疫学不能依靠其描述性语言的有意习语和相关的心理隐喻（Rosenberg 1989：38; Melander 1993：239; Howes 2000）。已经提出了强有力的论点，即生命科学中的隐喻是不可或缺的认知和解释工具，此外还提供了有关研究主题有用的观点（Reynolds 2018）。的确，尽管新实证主义努力摆脱了科学的非文字含义，以允许对自然的客观描述，但科学中的类比思维扮演着各种关键的认知功能（Hesse 1966; Fox Keller 2002）。

4.1.1代表模型

代表主义者的免疫认知方法的倡导者接受主题对象二分法，该二分法将免疫系统描绘成“知识者”，一种代理，可以代表其内在和其他环境的状态（Tauber 2013）。这已经成为一个牢固的方向，因为对免疫学，个性和生物体中关键概念的本体论理解围绕着机构在免疫理论中的地位围绕着代理的地位。如前所述，从学科的本质开始，免疫学家就假定了一种隐性身份，以自我和外国的区别为基础，或者该身份被明确描述为免疫防御的核心。传统上，与有意，有意识的行动的能力有关（请参阅代理上的条目），在免疫学哲学中重新定义了代理，以指代免疫活动的来源。

免疫系统创建代表性图像的能力（通过配体 - 受体结构同源性）并在其上作用并不意味着该系统具有集中式控制单元。相反，正如这些基于信息的说法所暗示的那样，免疫代理来自单个免疫细胞的集体行为，每种免疫细胞都充当“蜂窝计算机”（Cohen and Efroni 2019）。从这个角度来看，免疫系统的明显复杂的“智力”是多个提示的产物，该提示源自单个免疫细胞，这些细胞类似于鱼类学校的联合决定。从这种认知观点来看，免疫来自共同的集体信息。

4.1.2非代表性模型

一群截然不同的哲学问题源于反陈述主义的免疫认知方法。所谓的免疫网络理论的拥护者挑战了经典的主题 - 对象认识论，因为知识者与迄今为止迄今已占主导地位的免疫理论之间的关系（Varela 1994：39）。这种观点预示着“以抗原为中心的免疫学到以生物体为中心的免疫学”的转变，这种观点认为免疫机构既不需要代表或统一控制（Varela 1991）。这种以层次结构格式而不是层次的组织格式，而是基于Niels Jerne提出的网络理论的架构（Jerne 1974）。他认为，如果一个人的抗体多样化以结合任何抗原，他们也能够互相识别。简而言之，他们的相互作用必须在任何外源抗原相遇之前。因此，一种一种抗体的结合位点可以用作对另一种抗体的抗原，进而成为另一种抗体的靶标，以创建一个独立的，锁紧的晶格样网络（Jerne 1985）。他进一步提出，抗体相互作用引起的兴奋性和抑制力建立了平衡状态，除非因侵入抗原而感到沮丧，否则它可以确保稳定的免疫动力学。因此，根据杰尔恩的假设，免疫系统是由彼此代表的分子组成的自指网络，其对侵入性病原体的反应只是恢复稳定网络动力学的平衡机制的偶然结果。

在网络模式中，认知不是某物。感知完全在系统本身内。代理人消失了，随着空缺的浪费，该代理被丢弃了（Vaz和Varela 1978：238; Mingers 1991; Coutinho 2003; Palacios and Bacigalupo 2003; Vaz 2011a）。毕竟，什么需要重新出现？在Jerne的系统中，不存在层次结构，也没有与公司总部相对应的认知中心。取而代之的是，迄今为止，它被称为激活，这是由受试者谓词结构化认知事件（由刺激 - 反应语言描述）引起的，这是指由于网络平衡的破坏而增加的动态活动。因此，免疫“知识”从指示符分配的关系转变为在系统本身中牢固地提出的意义的关系。简而言之，受试者对认知的认识论结构已经进行了根本修改。

杰恩的挑衅性假设虽然在构想方面优雅，并且在鼓舞新的研究途径方面没有承受关键的评估（Eichmann 2008; Vaz 2011a，2011b）。尽管证实了愚蠢抗体的存在（即相互相互作用的免疫球蛋白分子），但它们的作用和对免疫功能的总体贡献仍然不确定。此外，自主和封闭的想法与经验证据相矛盾（Hershberg and Efroni 2001； Coutinho 2003）。但是，没有代理机构的认知概念仍然是合理的。 Pradeu及其同事类似地提出，免疫系统的状态是由相互连接的元素构成的，其中激活是由静止状态稳定链接的扰动引起的（Pradeu和Carosella 2006a，2006b; Pradeu，Jaeger，Jaeger和Vivier 2013）。原始的“网络”理论集中在免疫系统成分的相互作用上（Jerne 1974），而“连续性”理论采用了抗原免疫相互作用的架构（Pradeu 2012，2018; Grossman and Paul 2015）。当从这种“相关”的角度考虑免疫系统时，耐受性是抗原与其受体之间相互作用稳定连续性的结果。因此，综合状态是静止和破坏的状态，无论是“外来”还是内源性的，都通过破坏稳定的关联而产生免疫激活。

除了抗原/受体动力学外，其他因素还参与描述生物体可耐受变化的范围。其中包括一个自我调节的系统之间的自我调节系统，包括包括抗原呈递细胞的复杂系统，效应T和B淋巴细胞，调节性细胞以及分子信号的多样化汤（Kim，Levy和Lee 2009; Kidd et 2009; Kidd et 2009; Kidd et ef）之间的多种免疫相互作用系统。 Al。因此，确定对异物识别结果的识别的功能差异不仅来自定量配体受体亲和力差异的总体，而且还从看到抗原的背景下以及由这种免疫原（这样一种免疫原）引起的网络动力学中断程度（ Cohen 2000a; Cohen and Efroni 2019）。因此，免疫系统的总体功能可以定义为分子（抗原）稳态的维持（Poletaev，Stepanyuk和Gershwin 2008）。从这种一般角度来看，全系统的集体反应 - 不是单个淋巴细胞或其受体的歧视力 - 确定性和免疫特异性。

4.1.3表格认知

所谓的“生态”观点提供了另一种认知模型，其中免疫系统不采用世界的代表，而是直接“看到”世界（Tauber 2017：151-156，219–228）。在这种“表演”模式中，提取有关环境信息的信息的能力取决于预先编程的感知系统，其组织结构与环境输入“共鸣”（Gibson 1966; 1979）。因此，环境的信息内容是由于系统的刺激而导致的，该系统已经能够承认可识别特征的投入。简而言之，信息只是已经有意义的信息（Ben-Ze’ev 1993：70-71； Gibson 1979）。该方案将通过信息处理的教师来重新配置主题 - 对象认识论，该学位主导了当前的免疫理论，该教师分配了一些知识实体，他坐在“笛卡尔剧院”中观察世界（Dennett 1991）。从昆虫的集体殖民地行为（Gordon 2001; Bonabeau 2001）和细菌（Ben Jacob，Becker，Shapira和Levine 2004; Ben Jacob，Shapira和Tauber 2005）中表现出类比，然后可以在没有集中控制的情况下建模免疫系统。或通过简单地遵循其“规则”的规则来指示。这种“嵌入”认知模型认为，可以完全与计算过程或表示形式完全解释感知（L. Shapiro 2011）。简而言之，介绍认知替代了使用代表的代理，而感知的即时性消除了任何此类中介。因此，认知不是某种东西，因为感知完全在系统本身内。代理人消失了，随着空缺的形式，陈述被丢弃。

与Jerne的系统一样，在表达认知中，不存在层次结构，也没有任何认知中心。刺激 - 反应模型已被丢弃，而激活源是由于谓词结构的认知事件所引起的，现在是指由于网络平衡的破坏而导致的动态活动增加。因此，免疫“知识”因此从指示符分配的关系转变为含义在系统本身中牢固地提出的含义，即仅“知道”本身的系统。在某种程度上，免疫学会沿着这些界限进行塑造，从世界上划分的自我分区的概念将被无代理的信息形成和信息处理的教师所取代（Orosz 2001； Forrest and Hofmeyr 2001）。这样的分布式信息处理系统具有两个关键特征：

没有中央免疫处理器（如计算机的中央处理单元中发现）。

免疫特异性具有集体属性，耐受性以及激活差异是分布式的，不能“还原”为孤立的组成部分（Coutinho 1989；Daëron 2014）。

在没有调解者或见证人的情况下，免疫系统不同部分之间相互作用的动态模式严格按照其自身的过程发挥作用，从而消除了传统上主导免疫理论的代理和伴随自主性的传统特征。

因此，与其他哲学学科的当前趋势相似，免疫学哲学借鉴并促进了认知科学领域的平行研究，这些研究解决了代理、认知和行为的一般问题。

4.2 免疫学中的还原论与整体论

除了阐明与生物体在更广泛的生态和进化历史中的身​​份、个性和机构有关的问题外，免疫学哲学还有助于讨论生物知识的起源、组织和方法。反思免疫学的解释性实践，认知模态具有重要的实践维度，有助于开发方法策略和概念工具来处理免疫系统的复杂性。基因组、蛋白质组和转录组研究正在产生大量免疫数据，但对必须整合系统级和分子级方法的基本组织和调节知之甚少（Ohno 1990；Schatz 和 Langmead 2013；参见基因组学和后基因组学条目） 。

从关注有机体的孤立性和自主性到其在复杂的物种联盟中的整合的转变，与表征免疫学分子化的还原论形成了鲜明对比的整体取向（Ulvestad 2007：65-67）。理论意义和实践方法论的重新定位表明免疫学研究策略的重新调整，更一般地说，对有关生命科学中非还原论研究计划的特征和可行性的更大辩论做出了重要贡献（Kitcher 1984；萨卡 1998；维萨特 2007）。这些争论最初集中在经典遗传学和分子生物学之间的关系问题，后来转向不同生物学分支学科的解释策略，例如神经科学（Craver 2005）、生态学（Dupré 1993）、系统生物学（Wolkenhauer and Green 2013）和发育生物学（Love 2008；参见发育生物学条目）。免疫学仍在等待更广泛的认可作为生命科学解释实践的典范，它已经成为解决生物学和医学中的还原和整体论问题的案例研究。

人们已经考虑了不同的认知还原模型，但对于此类解释的适用性几乎没有达成共识（Sarkar 1998）。对理论还原模型的不满导致了各种解释性还原模型的出现，与演绎法理解释不同，这些模型考虑除包含规律的理论之外的认知单元之间的关系，同时依赖直观的还原感作为对更高层次特征的解释它们的部分（参见生物学还原论条目）。对归约的主要关注是分析级别之间所谓的“多对多”关系，其中生物特征依赖于上下文，并且可能由于异构的较低级别特征而变化（Hull 1974；Fodor 1974；S. Gilbert 和 Sarkar 2000）。一种方法认为，非还原论的解释应该集中于所研究现象的总体“细胞学”特征，而不是较低水平的分子过程（Kitcher 1984）。与这种方法相反，免疫学家认为还原是试图用孤立的部分和相互作用来解释复杂的免疫现象，而不考虑结构和功能的整体复杂性（Van Regenmortel 2002）。因此，整体免疫学家并没有假设非还原论的解释必须忽略较低水平的分子细节，而是试图理解他们研究的免疫现象的多层次复杂性（Rivas et al. 2017）。因此，非还原论描述并不试图停留在描述性的、生物学的理解水平上，而是采用整合不同维度和参考框架的多元方法，即分子和更高阶的分析。这一观点与生物学哲学的最新方法相一致，这些方法超越了低层和高层解释策略的划分，并强调了当前科学实践所表现出的跨学科整合的重要性（Brigandt 2010；Love and Lugar 2013）。