現(xiàn)代遺傳學

前言

現(xiàn)代科學與發(fā)明的關(guān)鍵性進展建立在一些看似簡單卻具真知灼見的想法之上，那就是——科學技術(shù)與人們的生活息息相關(guān)。事實上，它們也正是我們探尋這個世界的秘密、重新塑造這個世界的一部分，也在某種程度上改變了人類的生活。在100多萬年前，現(xiàn)代人類的祖先開始將石塊制成工具，這樣他們便可與周圍的食肉動物競爭。大約從3.5萬年之前開始，人類開始在巖洞的石壁上繪制精美的壁畫與其他手工藝品，這些都表明技術(shù)已與人們頭腦中的想象、與人們所操的語言交融在一起，一種嶄新的躁動不安的藝術(shù)世界的帷幕漸次拉開。人類不僅僅在塑造著他們所處的世界，還用藝術(shù)的方式去表現(xiàn)它，用自己的頭腦去思考，思考世界的本真及其含義。技術(shù)是文化的基本組成部分。許多地方的神話傳說中都有一個叛逆者的形象，他輕而易舉地摧毀了既定的順序，而代之以令人耳目一新的、飽含顛覆性的可能。在許多神話里，都可提煉出這樣一個例子：一個叛逆者，例如一只來自美國的山狗或是烏鴉，從上帝那里偷來火種，并將它交到人類手上。所有的技術(shù)工具，無論是火、電還是鎖在原子與基因中的能量，都如同一把雙刃劍，仿佛從那個叛逆者手中接過來似的，它們發(fā)出的能量既可以治愈人類的創(chuàng)傷，又可以給人類致命的一擊。一個技術(shù)的發(fā)明者常常會從科學發(fā)現(xiàn)中尋找靈感。就像我們所知道的一樣，當今的科學遠比技術(shù)要年輕，回溯歷史，便可發(fā)現(xiàn)它起源于大約500年前的文藝復興時期。在那個時期，藝術(shù)家與思想家們開始系統(tǒng)地探尋自然的秘密；而第一個現(xiàn)代科學家，例如列奧納多．達．芬奇（LeonardodaVinci，1452—1519）與伽利略·伽利萊（GalileoGalilei，1564—1642），在一些器具的幫助下，通過做實驗，拓展了人們對于物體在空間中的位置的認識。緊接著，一場革命性的解放運動轟轟烈烈地展開了，最具代表性的則是以下幾位天才：在機械制作與數(shù)學方面有著卓越貢獻的艾薩克·牛頓（IsaacNewton，1643—1727），發(fā)現(xiàn)生物進化規(guī)律的查爾斯·達爾文（CharlesDarwin，1809—1882），在相對論與量子物理方面有著開創(chuàng)性貢獻的阿爾伯特·愛因斯坦（AlbertEinstein，1879—1955）以及現(xiàn)代基因?qū)W的鼻祖詹姆斯·沃森（TamesWatson，1928—）和弗蘭西斯·克里克（FrancisCrick，1916—2004）。當今科技領(lǐng)域新出現(xiàn)的基因工程、微縮工藝以及人工智能等各領(lǐng)域都有著能夠獨當一面的主導者。牛頓、達爾文以及愛因斯坦這些鼎鼎大名的名字都能夠緊密地與那些科技革命聯(lián)系在一起，這些革命代表了現(xiàn)代科技中作為個體的人的重要性。這一系列的每本書都遴選了10余位在科學技術(shù)方面作出杰出貢獻的先鋒者，并將目光集中在他們的人生與成就上。每一本書都開辟了一個新的領(lǐng)域：海洋科學、現(xiàn)代遺傳學、現(xiàn)代天文學、法醫(yī)學與數(shù)學等。盡管最早的開拓者起到了重大的作用，但這套書所論述的重點則是20世紀以來甚至是當今的研究者們。每一卷的傳記都按照一定的順序排列，這種順序反映了作為個體的研究者們的重大成就的變化過程，但是他們的人生經(jīng)歷常常是枝蔓纏繞，不那么容易一下子看清。每個人的具體成就都離不開他們當時所處的環(huán)境，也離不開他們工作中的協(xié)作者以及給他們的研究提供幫助的外界力量。牛頓有一句名言：“倘若說我能（比其他人）看得更遠，那是因為我站在巨人的肩膀上。”每一位科學家或發(fā)明家的成就都不是無源之水，而他們甚至要經(jīng)過一個跟前人暗暗較勁的過程才能超越他們。作為個體的科學家與發(fā)明家也與他們的實驗室的其他同事乃至別的地方的人發(fā)生著種種聯(lián)系，有時還得益于廣泛的集體的努力，例如20世紀末啟動的政府贊助與私人贊助，它們都為人類基因組的研究提供了一些幫助?？茖W家與發(fā)明家們不但影響著經(jīng)濟、政治與社會力量，反過來也受著它們的影響。在本書所屬的這個系列中，科學和技術(shù)活動與社會制度的發(fā)展之間的關(guān)系也是一個重要的議題。在傳記之外，本書還備有擴展閱讀，提供了另外一些特定的研究對象。每一章后面都附了一份年表以及擴展閱讀的建議。除此之外，在每本書的末尾還附有學科發(fā)展年表。在書中還插入了以下一些工具條，以便給我們提供一種更好的視角，從而更快地進入到那個由科學家與發(fā)明家共同構(gòu)建的世界中去：相關(guān)鏈接：描寫一些具有個陸特征的工作與科技發(fā)展的聯(lián)系親歷者說：為發(fā)現(xiàn)與發(fā)明提供第一手資料爭論焦點：對由發(fā)現(xiàn)與發(fā)明所引起的科學或倫理問題的探討其他科學家：描述的是一些在這項工作中起到重要作用的人相關(guān)發(fā)明：展示了一些與之類似的或相關(guān)的發(fā)明社會效應(yīng)：提供了有關(guān)發(fā)明創(chuàng)造對我們所在的社會或個人生活的影響的相關(guān)訊息科學成果：解釋了一名科學家或發(fā)明者如何應(yīng)付一項具體的技術(shù)上的難題或者說挑戰(zhàn)未來趨勢：描述了隨著時間的變化，這些技術(shù)所發(fā)生的進展，相關(guān)的一些數(shù)據(jù)也在此處被公布在這套書中，我們講述的是人類不斷尋求真理、勇于探索、不懈創(chuàng)新的故事，我們也希望親愛的讀者能夠被這些故事所吸引、鼓舞，得到一種潛在的力量。我們希望能夠給讀者鑄造一座橋梁，一起走進科學與發(fā)現(xiàn)、發(fā)明的世界，并且能夠盡情游弋于這個廣闊的世界中，在其中找到內(nèi)心更深刻的共鳴。

內(nèi)容概要

《現(xiàn)代遺傳學——設(shè)計生命》介紹了20世紀在遺傳學領(lǐng)域取得的重大成果及作出主要貢獻的相關(guān)科學家。全書以標志現(xiàn)代遺傳學的偉大發(fā)現(xiàn)— —詹姆斯·D.沃森和弗朗西斯·克里克解開DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)之謎為開端，依次介紹了基因工程技術(shù)的發(fā)明、癌癥基因的發(fā)現(xiàn)、基因療法的沉浮、對遺傳病致病基因的探索、長生不老的夢想、多利羊和克隆技術(shù)、胚胎干細胞研究、轉(zhuǎn)基因食品的是是非非，以我國科學家參與完成的人類基因組計劃結(jié)束。全書圖文并茂、內(nèi)容豐富，實為科普佳作。

作者簡介

麗莎·揚特是一位有40年經(jīng)驗的教育及紀實作家。她撰寫或編輯的圖書有50多部，都是科學家的傳記，特別是女科學家和與醫(yī)學或生物學相關(guān)專題。麗莎揚特女士的系列書籍包括《從事科學和數(shù)學的女性》、《生物技術(shù)和基因工程》及《當代女科學家》。其中《生物技術(shù)與基因工程》一書獲得《書單》雜志著重點評，《當代女科學家》一書被提名為紐約公共圖書館的最佳“青少年圖書”。

書籍目錄

前言鳴謝簡介1.生命密碼——弗朗西斯·克里克、詹姆斯·D.沃森與DNA結(jié)構(gòu)　神秘的分子　比賽開始　贏得發(fā)現(xiàn)　科學成果：X射線晶體照相法　DNA是怎樣復制的　親歷者說：生命的奧秘　遺傳密碼　其他科學家：羅莎琳德·弗蘭克林　分道揚鑣　生平年表　擴展閱讀2.出品基因漢堡——赫伯特·波意爾、斯坦利·N.科恩與基因工程的誕生　除腌牛肉之外的討論　首次基因拼接　基因工程危險嗎？　建立標準　其他科學家：保羅·伯格　爭論焦點：對安全不懈的關(guān)注　細菌財源滾滾　成功的產(chǎn)品　親歷者說：基因工程公司的建立　革命性的技術(shù)　生平年表　擴展閱讀3.體內(nèi)殺手——邁克爾·畢曉普、哈羅德·瓦穆斯與發(fā)現(xiàn)癌癥基因　一不小心成了科學家　病毒恐怖分子　相關(guān)鏈接：從癌癥到艾滋病　顛覆一套理論　活動的致癌基因　其他科學家：羅伯特·溫伯格　致癌基因的對手　引發(fā)癌癥的多個步驟　從科研到行政　社會效應(yīng)：癌癥與生活方式　一幅復雜的圖景　生平年表　擴展閱讀4.更新基因——弗倫奇·安德森與基因療法　少年時代的夢想　毀滅性的疾病　相關(guān)鏈接：好消息一壞消息基因　向治療邁進　小小的一步，巨大的飛躍　一個名叫阿善娣的小女孩　歷史性的治療　　社會效應(yīng)：設(shè)計嬰兒和超人類　基因療法坎坷的道路　爭論焦點：多少風險是可以接受的？　保持樂觀　生平年表　擴展閱讀5.家族中的死亡——南希·韋克斯勒與遺傳病基因　一份致命的遺產(chǎn)　大海撈針　相關(guān)鏈接：一種歷史上著名的遺傳病　訪問委內(nèi)瑞拉　血液、皮膚和DNA　基因獵人找到獵物　社會效應(yīng)：基因歧視　其他科學家：瑪麗-克萊爾·金　無法估量的愛　生平年表　擴展閱讀6.永生的線蟲——辛西婭·凱尼恩與衰老的遺傳學　新的職業(yè)道路　頗有價值的線蟲　把注意力集中在衰老上　其他科學家：西德尼·布雷納　相關(guān)發(fā)明：青霉素的發(fā)現(xiàn)　指揮基因管弦樂隊　基因與激素　低熱量，長壽命　尋找抗衰老藥物　真正的不老泉　社會效應(yīng)：延長壽命的危害　生平年表　擴展閱讀7.你好，多利——伊恩·威爾默特與克隆技術(shù)　從水手到農(nóng)夫到科學家　轉(zhuǎn)變研究方向　相關(guān)鏈接：農(nóng)業(yè)制藥　一則克隆傳聞　讓細胞停下來　自始至終讓人著迷的克隆　多利誕生　媒體喧囂　相關(guān)發(fā)明：試管嬰兒　大明星多利　從綿羊到人　社會效應(yīng)：克隆人　生平年表　擴展閱讀8.一生二，二生四，四生無窮——詹姆斯·湯姆森與胚胎干細胞　萬能細胞　親歷者說：幾片皮膚　　追捕一只難于捕獲的獵物　從小白鼠到猴子　有爭議的研究　公布一項突破性進展　媒體風暴　總統(tǒng)妥協(xié)　爭論焦點：胚胎排序　科學成果：臍帶血存儲　創(chuàng)造新的細胞類型　生平年表　擴展閱讀9.拯救眼睛的大米——因戈·伯特利科斯與金水稻　饑餓的印象　維生素缺乏　完美的搭檔　遺傳學大突破　增長迅速的產(chǎn)業(yè)　未來趨勢；農(nóng)業(yè)生物技術(shù)的成長　兒童的救星還是傻子的金子？　相關(guān)發(fā)明：抗霜凍細菌被凍結(jié)的實驗　風暴中心　金合約　測試起步中　爭論焦點：生物專利　生平年表　擴展閱讀10.基因組競賽——弗朗西斯·柯林斯、克雷格·文特與人類基因組測序　“大科學”　人類基因組測序中心　基因獵手　放牧-群貓　在越南的蛻變　測序的缺陷　科學成果：自動測序設(shè)備　向終點前進　挑戰(zhàn)性的項目　社會效應(yīng)：革命性的知識　終點與起點　生平年表　擴展閱讀學科發(fā)展年表譯者感言

章節(jié)摘錄

1.生命密碼——弗朗西斯·克里克、詹姆斯·D.沃森與DNA結(jié)構(gòu)：參加體育比賽——特別是奧運會之類的比賽，得到冠軍就能一夜成名——這絕非易事。如果參賽者必須在比賽時把眼睛蒙起來，可以想象任務(wù)將更加艱巨。參與發(fā)現(xiàn)脫氧核糖核酸(DNA)結(jié)構(gòu)競賽的科學家們面臨同樣的挑戰(zhàn)。只有幾位“參賽選手，參賽。早在20世紀50年代，當這場競賽剛剛開始的時候，大多數(shù)極具潛質(zhì)的選手都對這項工作不屑一顧。研究人員多年前已經(jīng)發(fā)現(xiàn)染色體，人們也知道這些細胞核里的小東西由蛋白質(zhì)和核酸這兩種復雜的化合物構(gòu)成，染色體還攜帶遺傳信息(基因)。蛋白質(zhì)和核酸兩種物質(zhì)中其中一種必定攜帶信息，密碼以某種方式存在于分子結(jié)構(gòu)中。那時，科學家都認為蛋白質(zhì)是基因的載體。蛋白質(zhì)，由20種分子更小的氨基酸組成，這樣就有無數(shù)種組合組成蛋白質(zhì)分子。瑞士化學家約翰拿．米歇爾(JOhannMiescher)1869年發(fā)現(xiàn)核酸，但是人們對這種物質(zhì)的了解十分有限。不過，生物化學學家已經(jīng)知道核酸只包含4種不同的亞結(jié)構(gòu)，或者說堿基。一個由4個字母組成的“字母表”所提供的組合顯然遠遠比不上20個字母提供的。所以那時的科學都認為研究核酸的分子結(jié)構(gòu)不是當務(wù)之急。

編輯推薦

《現(xiàn)代遺傳學:設(shè)計生命》回顧了14位在遺傳學與基因工程領(lǐng)域作出杰出貢獻的科學人物，引人人勝。每一章包括科學家取得的成就、個人性格、遇到的專業(yè)困難以及最有價值的貢獻，正文后附生平年表及擴展閱讀等參考文獻?！冬F(xiàn)代遺傳學:設(shè)計生命》包含遺傳學及相關(guān)學科40張黑白照片和插圖及學科發(fā)展年表?！鞍l(fā)現(xiàn)與發(fā)明的里程碑”系列叢書描述了人類對科學知識的認識、探索和革新的探求，是學生、教師及廣大讀者必讀的科普書籍。

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