究竟什么是「机制」？

作者：Dani S. Bassett, Lauren N. Ross

「机制」（Mechanism）是一个常见且有力的概念，在资助申请和出版论文中被提及。但是科学家们以不同的方式使用它，这使得该领域的标准难以明确。我们邀请了九位科学家发表意见。

在神经科学中，机制通常被视为因果系统（causal systems），这有助于解释它们在神经科学中的核心作用。原因是能够控制、预测并解释其影响的因素，它让我们理解事情为何发生，并为我们提供了针对未来结果的方法。识别因果关系和系统对于理解自然世界是必要的，大脑也不例外。揭示大脑的因果结构——无论是在分子、细胞、神经回路还是大脑区域尺度——都在我们理解大脑如何运作方面起着至关重要的作用。

机制在神经科学中不仅仅是一个常见的因果概念，它通常被视为理解大脑 所必需的 因果概念。为此，包括美国国家科学基金会和美国国立卫生研究院在内的资助机构以及顶级神经科学期刊经常引用“机制”和“机制发现”来确定他们应该资助和发表哪些研究。在神经科学中，这显然是一个地位术语，旨在捕捉该领域工作质量的标准。

尽管机制处于中心地位并被用作整个领域的标准，但是对不同的人来说机制意味着不同的东西。对于一些神经科学家来说，机制是还原性的因果系统，具有在机械或局部上相互作用的较低层次的部分。标准的例子是神经元放电、基因表达和抗体产生的机制，所有这些都处于分子和细胞水平。这种传统的机制观点与生物系统的类似机器的概念有关，在这种概念中，系统由较低层次的原因组成，并且这些原因在空间上紧密接近地相互作用。

对于其他神经科学家来说，机制也指宏观尺度的因果系统，例如因果回路、拓扑结构和网络。这种“系统层面”的机制图景包括更高级别的因果结构，这些结构更加抽象，并且具有空间上距离较远的起因。这样的宏观系统包括对有效信号传输的网络和神经连接解释、对振荡和其他复杂行为的电路基序解释、模拟损伤分析中的网络解释以及对疾病的大脑连接解释。这些宏观尺度的因果系统可以在不需要较低层次的分子和细胞细节的情况下解释各种神经结果。

机制概念的不同用途存在的问题是，当“机制”这个术语缺乏清晰、一致的含义时，神经科学领域的进展会变得非常困难。

在整个神经科学领域的文章中以及审稿人对于一篇论文是否提供了机制见解的分歧中，可以找到机制有多种用途的证据。期刊通常要求论文有“机制见解”才能发表，但是编辑无法确切说明这具体意味着什么，审稿人也常常在一篇论文是否符合这些标准上存在分歧。这个定义多变的术语既影响了出版的理论讨论，也影响了出版的实际方面。并且，它使得在该领域推进关于因果关系、大脑的因果结构以及神经科学中不同类型的原因的讨论变得尤其具有挑战性。

为了应对这些挑战，可以采取以下措施：（1）研究人员、编辑和资助办公室可以明确指定他们所使用的机制概念。这种解决方案对于其他科学术语（如高血压或阿尔茨海默病）的不同用法似乎是实用的。（2）我们可以使该术语与该领域的其他因果术语地位平等——将因果回路、因果网络和因果约束视为同样有效和有价值的术语。（3）我们可以支持该领域朝着解开机制概念的方向发展。在目前的用法中，机制类似于一个“suitcase-like”的词，这是 马文·明斯基（Marvin Minsky）创造的一个短语，用于描述容纳众多不同实体的术语。Minsky 声称，情感、爱和智力等词就是这种情况，每一个词都是对各种事物的统称。

尽管手提箱术语具有通用性的优势，但它们也非常模糊。根据 Minsky 的说法，手提箱这个词的意思是“本身什么都没有，但里面装着一堆你必须打开的东西”，并且经常被用来“隐藏我们尚不理解其关系的大量不同事物的复杂性”。此外，如果机制是一个类似手提箱的术语，那么它可能过于粗略，无法区分神经科学中重要的不同类型的因果系统。

正如丹尼尔·丹尼特 （Daniel Dennett） 曾说，“不存在没有哲学的科学；只有科学的哲学行李不经检验就被带上了船。”在资助申请和出版指南中对机制的关注表明，现在该领域是时候处理这个定义多变的术语了。如果我们无法澄清机制的含义，我们是否应该重新考虑它在该领域作为指南和标准的作用？

为了研究神经科学的不同子领域如何看待机制，我们向研究人员提出了三个问题。（1）在你的子领域中，机制的概念是如何被使用和评估的？（2）你认为还有其他类型的因果系统（或证据）应该被给予更多重视吗？（3）期刊指南和资助申请中对机制的明显偏好是否反映了它在你的子领域中的地位？