Biológia na prahu 21. storočia

V súčasnosti (2000) prežívame dobu v ktorej sa množstvo našich poznatkov o našej planete Zem takmer vyrovnáva našim poznatkom o iných planetách. Trvalo celé desaťročia, kým sa naše poznatky o Venuši a Marse získavali len prostredníctvom teleskopov, potom z ich orbitálnych sateletitov a teraz už je to aj priamo z Marsu (Pathfinder,júl 1997), ktorý riadia vedci z laboratórií NASA v Pasadéne v Kalifornii zo vzdialenosti viac ako 150 milionov kilometrov. Pathfinder analyzuje povrch planéty spektrometrom vybaveným tzv. Alfa-Proton-X prístrojom.Vieme toho dosť už aj z výskumu atmosféry spomínaných planét a vedci majú už k dispozícii celé súbory údajov ktoré sa získali použitím prístrojov nášho tzv."vesmírneho veku".Po úspešnomom pristátí Pathfinderu sa ihneď začalo hovoriť o pláne vyslať astronautov na Mars už začiatkom 21.storočia.Je samozrejmé, že sme počas uplynulých storočí nazhomaždili tiež obrovské množstvo detajlných poznatkov o našej planéte Zemi a zložkách jej atmosféry a biosféry. Stále tu však cítiť nedostatok systematických poznatkov a pochopenia resp. porozumenia mechanizmu tých globálnych procesov, koré sú pre jej existenciu rozhodujúce.
Moderná technológia nám dáva nástroje ako aj matematické metódy pre štúdium Zeme. Dnes máme možnosť merať a vyzhodnocovať údaje o Zemi ako o systéme. Sme schopní získať dnes súhrnné poznatky nie len o stave Zemi ako o systéme, o tzv.globálnych procesoch,
ale môžeme a tiež sme schopní meniť ich stav ako aj mnohé procesy. Pochopili sme skutočnosť, že naozaj všetko sa mení , ale tiež že náš biologický druh (species) je tiež zodpovedný za mnohé z týchto zmien.
Ekonomický vývoj na obrovských častiach povrchu Zeme si vyžiadal dramatické zmeny v tradičnom využívaní pôdy a vody. Sme svedkami obrovského získavania energie z fosilných zdrojov ako ak veľmi rozšíreho používavania chemických látok, vytvorených človekom, určených na kontrolu chorôb rastlín aj živočíchov, resp. na podporovanie ich reprodukcie.
Všeobecne sa predpokladá, že celá táto činnosť je v úzkom vzťahu ku globálnym cyklom tzv. esenciálnych výživnych látok, t.j. uhlík, dusík, síra, fosfor a voda. Atmosferické koncentrácie CO2, metánu a oxidu dusíka sa však zvýšili. Existujú údaje, že sa zvýšila koncentrácia tiež monoxidu uhlíka ako tiež oxidov dusíka. Vychytávanie síry spôsobilo taktiež zýšené hladiny sulfátov v precipitátoch v mnohých oblastiach.

Je dnes ťažko nájsť na Zemi takú rieku, ktorá by nebola postihnutá práve zvýšenou hladinou fosfátov.

Hranice medzi molekulárnou biológiou a medicínou.
V tomto úvode sa nemožno vyhnúť niektorým technickým termínom, ktoré budú vysvetlené až v ďaľších statiach.Narodenie jahniatka v Škótsku, ktoré dostalo meno Dolly, obletelo celý svet v marci r.1997, týždeníky ako aj denníky priniesli o tom nie len podrobné správy ale súčasne aj dohady a hlavne etické úvahy o tom, či je možné touto metódou klonovať aj rovnakých ľudí. Našim cielom teraz nie je rozoberať už známe a popísané fakty o možnostiach biotechnológie, ale pokúsiť sa poukázať na význam tohoto úspechu z hľadiska pochopenia súčasného stavu problému ako aj ďaľšieho zamerarania medicínskeho výskumu a civilizačných chorôb, alebo inými slovami pokúsiť sa poukázať na to, že kde je asi hranica medzi modernou genetikou a medicínou. Hneď úvodom považujeme za potrebné prehlásiť, že našim cielom samozrejme nie je boj proti genetike alebo znevažovanie významu genetiky a jej výskumu vo vzťahu k medicíne. Chceme len poukázať na súčasny stav jednostranného determinizmu odvolávaním sa na genetickú podmienenosť väčšiny patofyziologických javov a poukázať na skutočnosť, že ako veľmi sú zatiaľ naše terajšie poznaky z lekárskej genetiky limitované a práve naopak, ako je nutné tento typ lekárskeho výskumu aj u nás podporiť. Samozrejme že tým nechceme propagovať klonovanie ľudí.
Genetika a chorobné stavy.
Z mnohých definícií choroby je pre ďaľší text ako najvhodnejšia tá,že tu ide o neschopnosť človeka udržať si rovnováhu medzi jeho homeostázou, (t.j.s regulovanou stálosťou vnútorného prostredia) ktorá je daná jeho genotypom a medzi jeho spôsobom života.
Teda príčinou chorôb nie sú ani gény ani prostredie, ale skutočnosť, že genotyp organizmu nie je vybavený na pôsobenie daného, súčasného, určitého prostredia, alebo viacerých prostredí.
Ihneď úvodom treba pripustiť skutočnosť, že lekárske vedy sa ocitli teraz koncom nášho storočia v určitej kríze. Medicínsky výskum sa dostal samozrejme pod silný vplyv genetického pohľadu na život, a tento aj priniesol významný pokrok nášho chápania základných mechanizmov biológie, včítane evolúcie. Nové poznatky bunkových, dedičných a evolučných mechanizmov nám však ukázali veľmi mnoho, no súčasne aj to, že ako mnoho vlastne ešte nevieme v tak všeobecne uznávanej oblasti biologického výskumu ako je genetika. Dnes máme množstvo poznatkov na úrovni bunkových mechanizmov a ich počet bude ďalej narastať, avšak samotný tento mechanistický prístup nám ešte nezabezpočí chápanie reakcií buniek a organizmu ako celku. Základný biologický výskum už spoznal tieto limity a už sa dostal do štádia hľadania nových koncepčných prístupov, ktoré by umožnili sledovať tú enormnú komplexitu živých organizmov.

Toto spôsobuje určité oddelenie medicínsky orientovaného výskumu od hlavného prúdu základného výskumu v biológii a môže prechodne pôsobiť aj negatívne na medicínsku prax.
Epigenéza a medicína.
Súčasná situácia v medicíne vychádza z presvedčenia, že väčšina chorôb človeka je liečitelná a tým že sa aj predlži priemerná dĺžka života. Biologicky sa považuje dlžka života za druhove špecifickú - Američania udávajú že sa blížia k priemernému veku 85 rokov. Nemožno očakávať, že pokroky v samotnej molekulárnej genetike toto predĺžia,nakoľko tzv. monogenne podmienené choroby (teda choroby zapríčinené iba jedným génom) zostávajú na stabilnej úrovni a predstavujú len 2% zo všetkých známych chorôb.Väčšina znakov človeka a teda aj choroby sú podmienené multifaktoriálne,čiže sú polygenické (podmienené viacerými génmi) a teda sú mimo dosahu bežných techník súčasnej molekulárnej genetiky. Tu opäť treba uviesť skúsenosti z bunkových a molekulárne-embryologických štúdií, že samotný genetický prístup nemôže poskytnúť dostatočný obraz o komplexných fenotypoch (t.j.stav človeka ako ho vidíme). Tento typ štúdií predstavuje nie genetické, ale bunkové odpovede na vývojové prostredie, v ktorom je odpoveď genotypu výrazne pod lokálnym vplyvom. Takáto situácia, ktorá síce je dobre pozorovateľná (aj keď menej detajlne známa) sa nazýva ako epigenetické zmeny na rozdiel od bežne známych genetických zmien počas vývoja organizmu.
(Presnejšia definícia epigenézy je že za vývoj sú síce zodpovedné gény,ale na jeho priebeh a konečný výsledok majú vplyv vonkajšie činitele).
Existujú 3 typy aktivity, ktoré určujú komplexné fenotypy organizmu. Prvý je monogénný, t.j. jeden gén podmieňuje jeden znak. Z chorôb človeka sem patrí kosáčikovitá (sickle cell) anémia a Duchennová muskulárna dystrofia. Druhá forma sa nazýva polygénna, ktorá označuje fakt, že fenotyp je určený mnohými spolupôsobiacimi génmi. Ten tretí typ je už spomínaný epigenetický, ktorý môže zahŕňať obidva predchádzajúce, monogénné aj multigénné spolu s vonkajšou (environmentálnou) signalizáciou. Táto epigenéza teda predstavuje úroveň komplexity, ktorá okrem génov a vonkajších signálov zahŕňa aj individuálnu skúsenosť organizmu. Epigenéza samozrejme uznáva hlavný smer biológie, ale veľmi zvýrazňuje environmentálné interakcie. Pre naše účely sú však pojmy polygénny a epigenéza synonýmne.
Je tiež dôležité rozlišovať aditívne od neaditívnych vlastností biologických systémov. Zdôrazňovanie genetickej stránky v súčasnom výskume môže viesť tiež k oddelovaniu účinku génov od účinkov prostredia. Toto sa môže objaviť obzvlášť v tom medicínskom výskume, ktorý používa hlavne novú DNA-rekombinantnú technológiu a zvášť keď sa používa v kombinácii s vyhodnocovaním výsledkov štatistickou analýzou variancie (ANOVA).

Pre hodnotenie komplexných znakov človeka z epigenetických štúdií je metóda ANOVA nevhodná, napriek skutočnosti, že vo väčšine experimetálnych výskumoch patrí ANOVA k najlepším. Súvisí to so závermi súčasného biomedicínskeho výskumu ktorý vychádza z predpokladu, že všetky neinfekčné choroby ako aj mortalita sú geneticky podmienené a že pokrok v molekulárnej biológii prináša plynulé zlepšenie kontroly chorôb ako aj dĺžky života. Doterajšie výsledky z celulárnej aj molekulovej biológie však dosiaľ toto nepotvrdzujú a svedčia o tom, že hlavné súčasné choroby, t.j. kardiovaskulárne aj nádorové ( a nájmä zhubné) nie sú jednoznačne genetické a preto genetická analýza alebo génová terapia tu majú len veľmi obmedzenú aplikáciu. Súčasne však epidemiologické a iné štúdie naznačujú, že sa tu jedná o interakcie epigenetických adaptácií s rizikovými faktormi v spôsobe života a s prostredím ako s podstatnými zložkami zodpovednými za naše najčastejšie choroby a starobu.
Biomedicínsky výskum.
Moderný biomedicínský výskum chorôb zrejme bude potrebovať už aj iné zameranie než má súčasná základná biológia. Terajšie zjednodušené genetické hypotézy bude nutné rozšíriť o adaptačné alebo evolučné hypotézy,nájmä v oblasti vzťahu medzi vekom a chorobami.
Adaptačné hypotézy zrejme budú musieť vychádzať z niekoľkých iných princípov, ktoré sú teraz moderne v tieni genetických úspechov. Sú to nasledovné fakty: 1.) genóm človeka je silne zafixovaný (konzervatívny), je adaptívny a je funkčný 2.) ku strate biologickej funkcie dochádza hlavne pri náhlych zmenách v prostredí, ktoré nie sú kompenzované adekvátnymi genetickými zmenami, lebo tieto su pomalšie (tzv. maladaptácie) a tento prístup by mohol viesť k bezmocnému determinizmu. 3.) biotechnologický (metodický) pokrok zdravia sa teraz zameral na zásahy do génov. Tento však predstavuje zásahy iba do monogeneticky podmienených chorôb. Ale tieto predstavujú v súčasnosti menej ako 2% všetkých chorôb človeka. Tento prístup teda nemožno aplikovať na zvyšných 98% chorôb človeka, kde o chybách v genóme zatiaľ niet poznatkov. 4.) z toho vyplýva, že zameranie moderného biomedicínskeho snaženia sa musí preto orientovať na pochopenie toho životného prostredia, ktoré bolo adekvátne a aktuálne počas evolúcie genómu človeka.
Súčasné moderné zameranie biomedicínskeho výskumu je genetické. Toto je zásadný rozdiel od začiatku stočia, kedy hlavný problém predstavovali choroby infekčné.

Pojem genetická choroba vznikol na základe mechanizmu, ktorý popísali Watson a Crick r.1953 a ktorý sa stal veľmi rýchle známy pod názvom ako centrálna dogma molekulárnej biológie,teda:

DNA -- RNA -- Protein -- a všetko ostatné, včítane choroby.

Od r.1990 sa stal dominantou genetického výskumu známy HGP, čiže Human Genome Project a väčšina finančných prostriedkov v bohatých krajinách sa prideluje výskumným projektom podriadeným dokazovaniu platnosti tejto dogmy. K hlavným zásadám takéto biomedicínskeho výskumu patrí, že:
1. gény sú zodpovedné za väčšinu chorôb
2. gény sú zodpovedné za stárnutie a za smrť
3. genetický výskum prinesie poznatky, ktorými bude možné odstrániť choroby a predĺžiť život.
Ako možno vidieť, takéto chápanie výskumu môže potešiť hlavne vedúcich HGP. Mnoho výskumníkov v molekulárnej biológii zastáva optimistický postoj v očakávaniach od výsledkov z oblasti klonovania génov a toto má silný dopad tiež na definovanie súčasných cielov zdravotníckej starostlivosti. Je preto vhodné prehodnotiť, aký to prinieslo pokrok v súčasnosti. Z tohoto všetkého vyplýva poznatok, že aplikované biomedicínske snaženie, ktoré sa orientuje iba na molekulárnu genetiku sa už v skutočnosti odklonilo od potrieb základného výskumu populačnej genetiky, od štúdia bunky a biológie vývoja a vlastne od samotnej molekulárnej genetiky. Takéto rozštiepenie výskumu na aplikované lekárske vedy a základný biologický výskum predstavuje potenciálne nebezpečie pre lekársky výskum ako celok.

Internet a biológia
Nové poznatky ktoré priniesla molekulárna biológia najviac fascinujú nájmä tie, ktoré spadajú do oblasti tzv. genetického inžinierstva. Organizmy začínajúc od baktérií až po napr. kravy možno geneticky modifikovať tak isto ako je možné vytvoriť aj celkom nové produkty ako sú lieky a potraviny. Nové metódy na detekciu, izoláciu a analýzu génov zúčastnených na chorobách ako aj možnosť génovej terapie sú prísľubom závratných zmien v medicíne. Tieto techniky však prinášajú aj početné kontraverzie. Ide tu o zachovanie tzv. genetického súkromia ako aj o možný vplyv tzv. transgenných organizmov na iné organizmy, na životné prostredie a etické problémy práv zvierat.
Kde môžu získať potrebné informácie učitelia biológie a ich študenti v súvislosti s týmito pokrokmi v biotechnológii? Ako naznačuje názov tejto kapitoly, jednou z možností je využitie Internetu a tzv.www (World Wide Web).Web sa dnes stalo tou najľahšou ako aj najmocnejšou cestou, ktorá umožňuje vyhľadávanie v množstve informácii v "Sieti"(Web). Do Web je potrebné vstúpiť s určitým vyhľadávajúcim systémom, často nazývaným anglicky Web browser. Niektoré poskytujú len texty, iné poskytujú súčasne tiež grafiku vo forme obrázkov ba aj so zvukmi. V každom prípade užívateľ vstupuje do rozsiahleho sveta informácií.
Každá stránka Webu má svoju vlastnú adresu.

Ako je všeobecne známe, každá adresa sa začína vždy skratkou "http", čo sú skratky anglických slov Hypertext Transport Protocol. Hypertext je zjednodušene systém Webu pre formátovanie a väzbu kódov vo vnútri určitého dokumentu. Je niekoľko hlavných počiatočných bodov pre pohyb v rámci Webu. Jedným systémom je abecedný zoznam pojmov.
Biotechnológiu možno dnes považovať za celosvetové podujatie, treba tu však oddeliť biotechnologický priemysel, nakoľko tento už podlieha právnym obmedzeniam v rôznych oblastiach, ako sú napr. klinické testovanie, produkcia geneticky zmenených organizmov alebo aplikácia cudzích génov do potravín. Vedú sa diskusie o tom, že je potrebné vytvoriť pre biotechnológov patentovanie živých foriem. O tomto už existuje obrovské množstvo údajov na Internete, ktoré sú nájmä z USA a ktoré pochádzajú z rôznych vládnych agentúr, ktoré buď regulujú alebo sponzorujú biotechnologický výzkum.
Pokiaľ sa nenahradia tzv. tradičné výučbové zdroje, ktoré používajú učitelia a študenti ako sú knihy, periodická vedecká literatúra a rôzne vedecké indexy, Internet predstavuje nesmierne bohatý a neustále sa zväčšujúci zdroj informácií ako aj komunikácií.
Všetky potrebné adresy, včítane kníh, časopisov a periodík, tiež z oblasti bioetickej ako aj medzinárodnej biotechnológie sa priebežne publikujú (prvé bolo v "Carolina Tips" vol.59,No.2, Marec 1996.
Existuje aj úplný zoznam všetkých BIOSCI-bionet newsgroups, ktorý možno získať cez ( http://www.bio.net). Adresa pre záujemcov pre otázky o etických aspektoch výskumu ľudského genómu je (http://www.nchgr.nih.gov) čo umožní použitie kľúčových slov v archíve "The National Center for Genome Research" (NCHGR). V januári 1997 sa zmenilo meno tejto ustanovizne na The National Genome Research Institute (NHGRI) a jej nové URL sa v priebehu r.1997 zmenilo na http://www.nhgri.
nih.gov/index.html. Pod touto adresou sú dáta: The Human Genome Project, Genome and Genetic Data, Intramural Research,Grant Information, Policy and Public Affairs, About NHGRI, In The News, NIH Home Page.
Veľmi zaujímavou stranou je tiež vstup do National Center for Biotechnology Education (NCBE) v UK.
Z informácií, ktoré poskytuje Current Contents Life Sciences (44,28,Oct 96) sme sa tiež dozvedeli, že aj ISI pracuje na vývoji Web verzii CC už od r.1997 (http://www.isinet.con/cctest/ccweb.html).

Biológia ako veda - metodológia vedy.
Veda sa často rozdeľuje na dva typy, a to 1.) na základný výskum, často nazývaný tiež ako tzv. "čistá veda" a 2.) na technológiu, alebo tiež označovanú za "aplikovanú vedu".

Základný výskum má za cieľ objasniť súvislosti medzi tým čo sa označuje ako univerzum a medzi jeho časťami. Technológia znamená využitie výsledkov základného výskumu v praxi. Medzi obidvomi je úzka súvislosť, nakoľko každý základný výskum potrebuje zariadenia ktoré sú produktom technológie a naopak každý technológ potrebuje ídey ktoré sú produktom základného výskumu.
Základom vedy je v podstate vedecká metóda, ktorá má 5 stupňov: 1.) pozorovanie, 2.) problém, 3.) hypotéza, 4.) experiment a 5.) teória.
Ad 1. Na počiatku každej vedy je pozorovanie. Ak niečo nemožno pozorovať, tak to nemožno ani vedecky skúmať. Je potrebné, aby pozorovanie bolo možné tiež opakovať. Jednorázové udalosti sú mimo vedeckého dosahu. Každý pozoruje očami, ušami, hmatom a ostatnými zmyslami, avšak nie každý pozoruje správne. Práve toto je príčinou toho, že sa prijíma až také pozorovanie, ktoré získali a rovnako popísali až viacerí vedci na sebe nezávisle.
Ad 2. Definovať niečo ako problém znamená formulovať otázku o niečom v tom zmysle že ako sa niečo stalo tak a tak? Po tisícročia ľudia považovali za prirodzené že veci padajú na zem. Bolo treba aby prišiel génius, ktorý si položil otázku že prečo je to tak a toto bol zrod jedného základného problému. Otázka však musí byť relevantná ako aj testovateľná, aby mala vedeckú hodnotu. Na zhodnotenie relevantnosti otázky je potrebná skúsenosť. Čo sa týka testovateľnosti je zrejmé, že je potrebné mať primerané testovacie techniky. Vo všeobecnosti sú pre vedu ľahšie otázky typu "ako?" alebo "čo?". Otázky typu "prečo?" sú vždy obtiažnejšie. Niektoré takéto otázky možno tiež zmemniť na "čo?" alebo "prečo?", ale otázky typu "prečo existuje vesmír?" spadajú do kategórie netestovateľných.
Ad 3. Tretí stupeň sa skladá zo zdanlivo nevedeckých postupov domnienok o tom, že aká by mohla byť odpoveď na určitú otázku. Vedecky sa toto nazýva ako tvorba hypotézy. Na daný problém môže byť tisíce odpovedí, správna je však len jedna. Vedec nemôže vedieť či jeho domnienka je správna alebo nie až pokiaľ neuskutoční štvrtý stupeň, ktorým je experimentovanie. Úlohou každého správneho pokusu je testovanie pravdivosti určitej vedeckej hypotézy.
Ad 4. Experimentovanie je najťažšou časťou vedeckého procesu. Každý pokus si vyžaduje najmenej dva paralelné testy, ktoré sú identické a líšia sa iba v jednom. Jeden súbor testov tvorí kontrolný súbor, ktorý sa označuje tiež za štandardný pre hodnotenie výsledkov v tzv. experimentálnom súbore. Výsledky každého experimentu prinášajú určitý nález.

Tak ako v súdnom procese, aj hodnota nálezov vo vede môže byť silná a presvedčivá, alebo len prevážne nasvedčujúca, alebo len slabá. V žiadnom prípade nemožno hovoriť o tom, že sa niečo "dokázalo". V závislosti na sile priekaznosti nálezov získal sa základ pre posudzovanie pôvodnej hypotézy čo do stupňa dôveryhodnosti.
Ad 5. Experimentálna priekaznosť tvorí základ pre piaty a posledný stupeň vedeckej metódy a tým je formulovanie teórie.Teória vyjadruje dôveru, pravdepodobnosť, že záver má širšiu hodnotu ako samotné experimenty, na ktorých sa tento získal. Každá dobrá teória má svoju predpovednú hodnotu a predpovedá určité výsledky. Vedecká predpoveď neznamená že niečo sa určite stane, ale iba že niečo podobné sa môže stať s určitým stupňom pravdepodobnosti.
Aké sú hranice vedy? Veda nikdy nekončí.Predpovedná hodnota určitej tórie platí určitú dobu a potom ju nahradí nová so širším záberom. Veda znamená stály pokrok, zvyčajne nie náhle revolúcie. Pozorovanie, kladenie problémov atď. sú neustále začiatky a konce vedy. Zistiť, že čo v širšom kontexte znamená veda, k tomu je potrebné preskúmať že čo všetko obsahuje vedecká metóda a ešte špeciálnejšie, že čo neobsahuje.
Teda pozorovanie, vytýčenie problémov ako aj hypotéz experimentovanie a tvorenie hypotéz - tento sled jednotlivých krokov znamená začiatok aj koniec vedy. Definovať, že čo predstavuje veda v širšom kontexte vyžaduje skúmať podstatu vedeckej metódy, resp. v užšom zmysle slova, čo vlastne neobsahuje.
Vitalizmus a mechanicizmus.
V priebehu celej histórie sa na otázku týkajúcu sa charakteru princípov, ktoré sú určujúcimi pre ovládanie tzv. univerza formulovali dva podstatné typy odpovede. Tieto sú zahrnuté do dvoch filozofických systémov, ktoré sa nazývajú vitalizmus a mechanicizmus. Vitalizmus je teóriou o nadprirodzenom. V podstate vychádza z toho že svet ako aj celé dianie v ňom sú kontrolované nadprirodzenými silami. Tieto sily dostali striedavo rôzne mená ako sú bohovia, duchovia alebo jednoducho "vitálne sily". Bez ohľadu na to, že akúkoľvek cenu môže mať vitalistická filozófia v niektorej inej oblasti, nemôže platiť vo vede, pretože nadprirodzeno nemôže byť postihnuté prirodzenou formou.Napríklad veda nemôže ani dokázať, ale ani poprieť nič, čo sa týka Boha. Žiadne iné vitalistické koncepcie podobne nemožno testovať experimentálne a preto ich nemožno použiť ako vedeckú filozófiu o prírode.
Filozófia, ktorú možno použiť vo vede je teda ídea mechanistická.

Z mechanistického hladiska je svet kontrolovaný sústavou prírodných zákonov, nájmä zákonov fyziky a chémie, ktoré človek objavil experimentálnymi analýzami. Podľa mechanistickej filozófie možno vysvetliť všetky fyzikálne aj chemické deje. Preto tiež kontrolný činiteľ hmoty vo vesmíre musí byť v samotnej hmote a musí pozostávať iba z fyzikálnych a chemických dejov. Toto sa týka tiež biologických materiálov. Život musí byť preto dôsledkom fyzikálnych a chemických dejov a priebeh života musí byť determinovaný automaticky fyzikálnymi a chemickými dejmi ktoré sa nachádzajú v živej hmote.
Z uvedeného vyplýva že rozdiely medzi vitalizmom a mechanicizmom odrážajú podstatu konfliktu mezi náboženstvom a vedou. Na premostenie týchto podstatných rozdielov možno použiť otázku že ako vlastne začali exitovať prírodné zákony. Jedna z možných odpovedí je, že ich stvoril Boh.Podľa tohoto vysvetlenia vesmír prebiehal vitalisticky až do času kým neboli stvorené prírodné zákony a potom už ďalej prebiehal mechanisticky. Nemusí to byť celkom nelogické uznávať vedeckú aj náboženskú filozófiu súčasne. Určite je však nelogické pokúšať sa používať teologické ídeje na vysvetlenie vedeckých problémov alebo naopak vedecké ídeje na vysvetlenie teologických problémov. Historicky vitalizmus mal vždy snahu preklenuť tento problém nedostatkami vo vedeckých poznatkoch.
Teleológia verzus kauzalizmus.
Zreteľný poriadok v prírodných dejoch pôsobí veľmi impresívne aj na kauzálneho pozorovateľa. Zdá sa, že každá súčasť prírody sa uskutočňuje podľa určitého plánu a že jednotlivé deje sú priamo riadené. Dlho sa používal ako príklad v biológii vyvíjajúce sa vajíčko, ktoré sa chová ako keby vedelo presne aké bude v dospelosti. Dnes vo všeobecnosti sú to rôzne iné deje ktoré sa používajú na demonštrovanie filozofického problému: ako je východzia podmienka riadená smerom ku danému konečnému výsledku. Ako vie východzí bod o tom, aký má byť výsledok? Pokiaľ sa na vysvetlenie otázok účelu používa pôsobenie určitého nadprirodzeného plánovania, nazýva sa toto teleológia.
Ako vedcká alternatíva teleológie je kauzalizmus,, čo pedstavuje myslenie vychádzajúce z mechanistickej filozófie.Kauzalizmus popiera predpovedanie cieľa, predurčenie a vopred ustanovenie konečného ciela. Naopak predpokladá, že prírodné javy sa uskutočňujú postupne. Javy sa vyskytujú iba do tej miery, do akej to umožňujú predošlé deje, nie ako predurčené ciele. Výsledné stavy sú ako následky, nie ako vopred určené deje. V skutočnosti vedci môžu naozaj získať rozdielné výsledné javy tým, že budú meniť podmienky počiatočných stavov.

Ídea predeterminizmu stráca akúkoľvek hodnotu vo vedeckom myslení.
Veda vo svojej súčasnej forme vývoja musí sa realizovať v medziach starostlivo určených, v medziach, ktoré si sama stanovila.Základná filozófia preto musí byť v podstate mechanistická a kauzalistická a ako je to zreteľné bez viery a bez účelov.
V podstate veda je ako jazyk, ako systém komunikácie.Náboženstvo, umenie, politika, antličtina a fracúzština, to všetko sú procesy v istom zmysle ako jazyky. Podobne ako iné jazyky, navyše má veda tiež svoju gramatiku a tou je vedecká metóda.V tomto zmysle veda predstavuje jeden z mála skutočne univerzálnych jazykov, ktorý je zrozumiteľný ale tiež prijímaný na celej zemeguli. Umenie, náboženstvo a politika sú tiež univerzálne, ale každé z uvedených má rôzne formy. Veda, naopak, má všade rovnakú formu. No nie je však možné diskutovať o morálke jazykom vedy, o termodynamike v jazyku náboženstva, o kráse umenia jazykom politiky.
Medzi jazykmi v rámci vedy ako celku má špecifické ostavenie biológia, teda oblasť o živote.Spôsobuje to stály pokrok v technikách, metódach výskumu stále menších a menších častí celku, ich štruktúry a funkcií a ich vzájomného vzťahu. Toto práve spôsobilo to posunutie hraníc biológie na stále nižšiu chemickú úroveň počas posledných desaťročí. Výskum na úrovni vyšších živých systémov pokračuje v podstate na rovnakej úrovni ako v minulosti, nová biológia sa snaží interpretovať živé procesy na úrovni procesov v DNA, RNA a proteinov. .