Mechanistische Erklärung in der Systembiologie

• Applicant: Professor Dr. Ulrich Krohs
• Subject Area: Theoretical Philosophy
• Term: from 2008 to 2009
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 87938371

Die Frage, was eine wissenschaftliche Erklärung sei, ist ein zentrales Thema der Wissenschaftstheorie. Die Theorie der Biologie beschäftigt sich hierbei vornehmlich mit Besonderheiten, die biologische Erklärungen von physikalischen unterscheiden. In vielen biologischen Disziplinen, insbesondere in den physiologischen Teildisziplinen, gilt eine bestimmte Leistung eines Organismus oder einer seiner Teilstrukturen als erklärt, wenn der Mechanismus angegeben werden kann, durch den die Leistung hervorgebracht wird. Den einzelnen Komponenten des Mechanismus werden dann funktionale Beiträge zur Gesamtleistung zugeschrieben. Jedoch wird mit Bezug auf die Systembiologie, den derzeit größten Zweig der molekularen Physiologie der Zelle, fraglich, was die Angabe eines Mechanismus denn genau erklärt bzw. ob die so genannte mechanistische Erklärung hier überhaupt erklärende Kraft hat. Dies gilt vor allem für den so genannten top-down-Ansatz der Systembiologie. Auf diesem Ansatz beruhende Modelle beschreiben die Dynamik sehr großer molekularer Netzwerke (bis zu 3000 Knotenpunkte und 5000 Interaktionen). Sie fallen zwar unter die in der Literatur vorfindlichen Definitionen des Begriffs der mechanistischen Erklärung, jedoch ist nur das Netzwerk als Ganzes funktional charakterisierbar. Die Beiträge der einzelnen Komponenten des Mechanismus werden selbst nicht funktional charakterisiert, ihnen wird keine bestimmte Rolle im System zugesprochen. Damit entfällt eine zentrale Erklärungsleistung mechanistischer Modelle. Das Forschungsprojekt ist der Frage gewidmet, ob und in welchen Hinsichten die Angabe des Mechanismus der Netzwerkdynamik in solchen systembiologischen Modellen dennoch als biologische Erklärung gelten kann und welche Konsequenzen aus der ggf. veränderten oder eingeschränkten Erklärungskraft für das wissenschaftstheoretische Konzepte der mechanistischen Erklärung zu ziehen sind.

• DFG Programme: Research Fellowships
• International Connection: USA
• Host: Professor Peter Machamer