RICERCA ITALIANA     

Il comportamento adattativo dei sistemi biologici e il metodo scientifico: il ruolo dei modelli formali e materiali, le spiegazioni funzionali, gli approcci disciplinari e l'unificazione

Università degli Studi di Milano-Bicocca

Abstract

L’analisi delle specificità metodologiche ed epistemologiche della biologia è un tema centrale per la filosofia della scienza contemporanea. Rispetto al quadro tracciato dai filosofi della scienza, soprattutto a partire da una riflessione sulla fisica, l’ambito dei fenomeni biologici è segnato da questioni che aprono nuove prospettive alla riflessione epistemologica: il carattere storico-evolutivo e temporalmente vincolato di molti fenomeni biologici, il ruolo delle leggi nella strutturazione teorica dei meccanismi e dei fenomeni biologici, la questione del riduzionismo e dell’unificazione in relazione alle neuroscienze e ai modelli del comportamento adattativo e intelligente dei sistemi biologici.
Il presente progetto di ricerca, che si colloca all’interno di questa problematica di riferimento, riguarda più specificamente la natura delle spiegazioni biologiche, con particolare riferimento alla comprensione dei fenomeni adattativi. Il progetto si propone di esplorare e collegare due prospettive di indagine: quella evoluzionistica - che si occupa delle “cause remote” del comportamento adattativo - e quella meccanicistico-funzionale, che si concentra altresì sulle “cause prossime”.
L’indagine sulle spiegazioni funzionali evoluzionistiche, partendo da alcuni elementi critici dell’adattazionismo classico (sia descrittivo sia metodologico) e dell’approccio funzionalista forte, si propone di sviluppare un modello di spiegazione funzionale delle cause remote che tenga >>>

Coordinatore Scientifico del Programma di Ricerca

Dietelmo Pievani Università degli Studi di MILANO-BICOCCA

Obiettivo del Programma di Ricerca

I principali obiettivi finali del progetto sono:
I. l’elaborazione di modelli di spiegazione funzionale per i comportamenti adattativi dei sistemi biologici. Questi modelli devono avere caratteristiche tali da poter efficacemente:
a. integrare fra loro le principali scale temporali della teorizzazione biologica, in una cornice evoluzionistica che tenga conto della prospettiva “evo-devo” e della complementarità fra filogenesi e ontogenesi;
b. amalgamare le dimensioni esplicative complementari della causalità e dell’unificazione tra concetti e teorie biologiche.

II. L’analisi metodologica dei modelli simulativi, robotici e computazionali. In particolare, tale analisi deve:
a. esplicare in modo preciso e teoricamente adeguato la nozione di simulazione utilizzando gli strumenti concettuali dell’informatica teorica;
b. fornire un quadro regolativo dell’uso delle simulazioni nel contesto della scoperta e nel contesto della giustificazione di modelli teorici del comportamento adattativo dei sistemi biologici.

III. Lo sviluppo di un approccio logico per la rappresentazione di teorie di processi biologici. Lo sviluppo di tale approccio deve:
a. fornire un linguaggio espressivamente adeguato per la rappresentazione del flusso di informazioni in processi biologici di interesse per la biologia molecolare;
b. fornire algoritmi per l’esecuzione di processi inferenziali deduttivi e abduttivi ai fini di >>>

Risultati parziali attesi

I principali risultati attesi nell’ambito del progetto sono di carattere teorico, più specificamente inquadrabili come contributi rispettivamente epistemologici e metodologici nel settore della filosofia della scienza.

Il contributo principale di carattere epistemologico riguarda la nozione di spiegazione scientifica nella biologia in generale e nello studio del comportamento biologico adattativo in particolare. I risultati attesi nel campo dell’epistemologia della spiegazione sono i seguenti:
- introduzione di un nuovo quadro concettuale di riferimento per l’analisi della nozione di spiegazione funzionale delle cause remote, che parte da una critica puntuale degli approcci che non tengono debitamente conto della prospettiva emergente della biologia evolutiva dello sviluppo e, nel contesto di una riflessione neo-darwiniana, della nozione di exaptation, del concetto di plasticità fenotipica, dei più recenti modelli pluralisti basati sui giochi evoluzionistici;
- identificazione degli elementi di collegamento tra le spiegazioni evolutive in biologia e le spiegazioni ontiche (delle cause prossime) sia in biologia sia in fisica;
- introduzione di nuovi strumenti concettuali e logici per affrontare le problematiche dei “livelli di analisi”, dell’unificazione e della riduzione inter-teorica sia all’interno della biologia del comportamento adattativo sia tra le teorie biologiche da un lato e le teorie della chimica e della fisica dall’altro;
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Durata

24 mesi

Base di partenza scientifica nazionale o internazionale

Sono state spesso evidenziate differenze profonde tra il carattere delle spiegazioni scientifiche in biologia, nonché in altre scienze dette “speciali”, e quello delle spiegazioni scientifiche in scienze come la fisica e la chimica. Posizioni di questo tipo fanno riferimento al supposto carattere non riduzionistico delle spiegazioni biologiche (Murphy e Brown 2007) e al ruolo esplicativo marginale della nozione di legge nelle spiegazioni evoluzionistiche e in quelle funzionali/meccanicistiche. Importanti questioni epistemologiche e metodologiche aperte riguardano il rapporto tra spiegazioni funzionali/meccanicistiche e funzionali/evoluzionistiche (Boorse 2002) e il rapporto tra spiegazioni biologiche e spiegazioni in altre aree della ricerca scientifica. Tali questioni sono al centro della discussione filosofica internazionale e sono significativamente collegate al tema, anch’esso tuttora aperto, del ruolo della nozione di “legge” nella ricerca biologica, di cui le più recenti acquisizioni della biologia evoluzionistica in campo sperimentale sembrano delineare una revisione in senso pluralista.
Temi di ricerca di particolare interesse, collegati a queste domande fondamentali ma tuttora poco esplorati nella discussione filosofica, riguardano il ruolo dei modelli funzionali/meccanicistici nella formulazione di spiegazioni causali e unificanti di comportamenti biologici, la struttura delle spiegazioni computazionali in biologia e nelle neuroscienze cognitive, e il >>>