Models and Modeling in the Biomedical Sciences

Abstract

Řada vědních oborů, včetně biomedicínských disciplín, vytváří a široce využívá vědecké modely. Hlavní náplní této disertační práce je analýza některých klíčových aspektů praxe vědeckého modelování. Za prvé představím nové, komplementární pojetí vědeckého modelování (modelování založené na experimentování): teprve na této bázi lze adekvátně zachytit praxi vytváření mechanistických modelů v řadě oblastí biologického a biomedicínského výzkumu, včetně nádorové imunologie. Za druhé kriticky prozkoumám jednu z hlavních námitek vůči mechanistickému pojetí vědeckého vysvětlení: jejím cílem je ukázat, že toto pojetí nedokáže uspokojivě zachytit idealizaci rozdílových faktorů, běžně přítomnou ve vědeckém vysvětlení. Vyústěním mé argumentace bude konstatování, že tato námitka zcela selhává vinou řady konceptuálních nesrovnalostí. Za třetí analyzuji různé role, které hrají úsudky o podobnostech v té sféře výzkumu rakoviny, v níž se mechanismy podílející se na rozvoji nádorového onemocnění zkoumají za pomoci různých myších modelů. Pokusím se ukázat, že docenění komplexity těchto úsudků může být významným a zcela původním vkladem do současných filosofických debat o povaze vědecké reprezentace. Za čtvrté poukážu na fakt, že mechanismy lze efektivně zkoumat také prostřednictvím počítačových simulací. Konkrétně se...

Many scientific disciplines rely on the construction and use of models: biomedical sciences are no exception. This PhD thesis addresses several aspects of the practice of scientific modeling. First, I discuss the nature of modeling as such, proposing a novel, complementary account of scientific modeling which I term the experimentation-driven modeling account and which drives the construction of mechanistic models in many fields of biological and biomedical research, such as cancer immunology. Second, I scrutinize an objection to the mechanistic account of explanation according to which the account fails to accommodate the common practice of idealizing difference-making factors. I argue that this objection ultimately fails because it is riddled with a number of conceptual inconsistencies. Third, I analyze the roles of similarity judgments in some fields of cancer research which employ a variety of mouse models to learn about the disease mechanisms, arguing that by appreciating the epistemic complexities it is possible to shed new light on more general philosophical debates regarding scientific representation. Fourth, mechanisms can also be studied using more theoretical apparatus in the form of simulations. I investigate an example of an agent-based model used to model the outbreak of SARS-CoV-2...