偶然創(chuàng)造生命

前言

　　2007年，我們推出了《新發(fā)現(xiàn)》叢書，全部內(nèi)容采擷自《新發(fā)現(xiàn)》雜志的精華。叢書出版后，立即銷售一空，后又不斷加印，深受讀者的好評?，F(xiàn)在，我們又為叢書增添了新的成員，而這一次的選題更為集中，內(nèi)容更具沖擊力。　　《偶然創(chuàng)造生命》從方方面面追蹤生命從發(fā)生到進(jìn)化的軌跡。多彩的生物多樣性猶如大自然創(chuàng)造力譜寫的神奇交響曲，誰是這首偉大樂曲的作者，哪里可以找到它的總譜，如何傾聽那永恒不息的演奏？對于這一切，21世紀(jì)的生物學(xué)家正在向我們展示一幅幅令人震驚的圖景。憑借日新月異的生物和計算技術(shù)，他們開始走近那創(chuàng)世的現(xiàn)場，追蹤造化的軌跡。生命是否來自偶然？DNA結(jié)構(gòu)來自太空？在動物的五彩斑紋和鮮花的美麗色彩中，隱藏著什么樣的數(shù)學(xué)智慧？兩性的差異是如何形成的？人類是否共有一個祖先？記憶的本質(zhì)是什么？數(shù)的概念從何而來？所有這些問題，部圍繞著一個核心概念：進(jìn)化。今年是達(dá)爾文誕辰200周年，《偶然創(chuàng)造生命》，也是對這位偉大的科學(xué)家表達(dá)的紀(jì)念。　　如果說《偶然創(chuàng)造生命》講述的是創(chuàng)造的故事，《天塌下來的時候》就是對破壞的警示。自然哺育了神奇的生命，但是自然從來也沒有停止揮舞毀滅的巨手。人類創(chuàng)造了燦爛的文明，但是也從來不乏自掘根基的行為。杞人之憂并非空穴來風(fēng)，人類頭上始終高懸著一柄鋒利的達(dá)摩克利斯之劍。從幾百萬光年外的宇宙線，到我們頭頂上爆發(fā)的太陽，到那些常常與地球擦肩而過的小行星，這些都曾經(jīng)一次次插手地球上的驚世浩劫。除了自然災(zāi)難外，人類自身的活動也正在成為災(zāi)難的根源。　　40多年前，著名科學(xué)家拉夫洛克提出了著名的“蓋亞假說”。蓋啞是古希臘大地女神，萬物的保護(hù)者。蓋亞假說認(rèn)為，生命體通過與周遭環(huán)境的相互作用，不僅可以保持環(huán)境，而且可以改善環(huán)境，使之更利于生命體的存在。可是另外有一些科學(xué)家，根據(jù)最新的發(fā)現(xiàn)聲稱，地球上的生命體并沒有人地女神的特征。如果我們要選擇一個虛構(gòu)的形象來描述地球上的生物圈，或許“美狄亞”會更加準(zhǔn)確?！懊赖襾啞笔菓?zhàn)神伊阿宋的妻子，曾經(jīng)因丈夫移情別戀親手殺死自己的兩個兒子?！　∩?，還是毀滅？地球是“蓋亞”還是“美狄業(yè)”，是我們的保護(hù)神還是我們的毀滅者？我們的文明會夭折嗎？會不會成為其他文明(如果他們存在的話)的笑柄？也許讀完《偶然創(chuàng)造生命》和《天塌下來的時候》，你會對這看似截然對立，實則相輔相成的問題，有一個全新的認(rèn)識。　　人無遠(yuǎn)慮，必有近憂，古往今來的哲人智者，其實有很多都是吃飽了飯沒事在那里憂天憂地憂人，憂出一個悠久的文化。今天的科學(xué)家，繼承了這個偉人的憂患意識的傳統(tǒng)，憂生態(tài)，憂氣候，憂地殼異動。如果我們的文明傳承下去，并且大放光芒，那一定是借了這憂患的福，沾了這憂患的光。

內(nèi)容概要

　　《偶然創(chuàng)造生命》從方方面面追蹤生命從發(fā)生到進(jìn)化的軌跡。多彩的生物多樣性猶如大自然創(chuàng)造力譜寫的神奇交響曲，誰是這首偉大樂曲的作者，哪里可以找到它的總譜，如何傾聽那永恒不息的演奏？對于這一切，21世紀(jì)的生物學(xué)家正在向我們展示一幅幅令人震驚的圖景。憑借日新月異的生物和計算技術(shù)，他們開始走近那創(chuàng)世的現(xiàn)場，追蹤造化的軌跡。生命是否來自偶然？DNA結(jié)構(gòu)來自太空？在動物的五彩斑紋和鮮花的美麗色彩中，隱藏著什么樣的數(shù)學(xué)智慧？兩性的差異是如何形成的？人類是否共有一個祖先？記憶的本質(zhì)是什么？數(shù)的概念從何而來？所有這些問題，都圍繞著一個核心概念：進(jìn)化。今年是達(dá)爾文誕辰200周年，《偶然創(chuàng)造生命》，也是對這位偉大的科學(xué)家表達(dá)的紀(jì)念。

書籍目錄

偶然創(chuàng)造生命　細(xì)胞王國神秘之旅　DNA結(jié)構(gòu)來自太空　偶然創(chuàng)造生命　形態(tài)生成、數(shù)學(xué)模型和虛擬生物　近親繁殖：小魚打破禁忌　蜥蜴的進(jìn)化快車　與恐龍共舞　哺乳動物基因秘史　多彩兩性　文化進(jìn)化論愛上病毒的六大理由　人類起源新證據(jù)　比我們更古老的身體防衛(wèi)　愛上病毒的六大理由　細(xì)菌身份證　智力新解修復(fù)基因　記憶未來　數(shù)從何來？　道德的動物　癮的解析　修復(fù)基因　讓意念像蝴蝶一樣自由　為什么人類還值得拯救？

章節(jié)摘錄

　　偶然創(chuàng)造生命　　深深入捕捉細(xì)胞內(nèi)每一個“零件”的圖像，當(dāng)然，在不影響細(xì)胞正常運轉(zhuǎn)的前提下——這一挑戰(zhàn)最終將在生物學(xué)家和物理學(xué)家的共同努力下實現(xiàn)。為了近距離觀察活體器官中那些極其微小的細(xì)胞個體，生物學(xué)家和物理學(xué)家們在研究中用電子觀測器取代了過去的肉眼觀測，激光也相應(yīng)地代替了自然光。除此之外，電腦的應(yīng)用也滲入成像的每個步驟從觀測到加工整合信息，直至最后制成圖像（詳見右圖）。這種做法取得了顯著成效。得益于這些新的設(shè)備，在過去無法進(jìn)行研究的領(lǐng)域中取得突破成為可能，同時還可以得到大量相關(guān)的精細(xì)圖片?！　≡掚m如此，但事物總存在兩面性。今天，科學(xué)家們開始思考一個問題利用尖端顯微技術(shù)對微小事物進(jìn)行觀測時，究竟在怎樣的一個尺度內(nèi)才能保證結(jié)果不失真。例如，我們從上世紀(jì)90年代對綠色熒光蛋白開始加以應(yīng)用，綠色熒光蛋白是從多管水母屬（Aequorea Victoria）生物中分離出來的一種熒光蛋白。這一技術(shù)的應(yīng)用為細(xì)胞結(jié)構(gòu)的精確彩色成像開創(chuàng)了廣闊前景。此后又出現(xiàn)了幾百種有機(jī)熒光團(tuán)。來自法國居里研究所這一世界頂尖細(xì)胞觀測成像技術(shù)中心之一的細(xì)胞動力學(xué)專家讓·薩拉門羅（Jean Sa　　amero）教授解釋道：“借助這些熒光團(tuán)，我們可以對細(xì)胞周期中的某些小分子團(tuán)進(jìn)行追蹤觀察，但同樣由于它們的存在，我們所觀察的樣品可能發(fā)生了性狀的改變?！币驗橐杂袡C(jī)熒光染料作為標(biāo)記物存在一個重要的缺陷為了觀測需要，必須在細(xì)胞中大量使用。同時，這些有機(jī)熒光染料還有一個很麻煩的特性，它們會由于“光漂白”現(xiàn)象而在極短時間內(nèi)消失，也就是說受到光子激發(fā)的染料，在一定時間之后，就會出現(xiàn)熒光放射性消失的現(xiàn)象?！　〗鉀Q這一問題的方法則是對新一代標(biāo)記物的開發(fā)應(yīng)用，如納米晶體材料。配合最新類型的顯微鏡，納米晶體材料的應(yīng)用將會成就生物學(xué)家最大的夢想——深入到器官內(nèi)部，到“第一線”去觀測細(xì)胞的各種活動。為了最終實現(xiàn)這個目標(biāo)，科學(xué)家們寄希望于能夠穿透介質(zhì)進(jìn)行觀測的雙光子（熒光）顯微鏡。這樣，我們就得以觀察器官表層以下幾微米（毫米的千分之一）深度的細(xì)胞活動情況，如動物大腦外層神經(jīng)細(xì)胞的活動情況?！　∨c光學(xué)儀器迥異的新設(shè)備　　在對細(xì)胞世界的研究過程中，這些新型設(shè)備的重要性一點也不亞于傳統(tǒng)光學(xué)儀器，因為它們能夠為我們提供立體圖片。這些新型設(shè)備與光學(xué)儀器不同，它們放棄了光學(xué)儀器的傳統(tǒng)路線轉(zhuǎn)而利用電子或原子力，工作原理是利用納米級探針來對活體表面進(jìn)行探測。這些特殊類型的顯微鏡能夠以三維形式捕捉到構(gòu)成細(xì)胞的分子結(jié)構(gòu)，由此發(fā)現(xiàn)某些疾病如癌癥引起的組織結(jié)構(gòu)。

編輯推薦

　　應(yīng)對全球變暖，人類最后的王牌是什么？量子世界里的貓既生又死，如何走出這種瘋狂？互聯(lián)網(wǎng)先天缺陷日益顯露，是否需將一切推倒重來？長生不老并非不可能，但是這樣做的代價是什么？　　《新發(fā)現(xiàn)》是一本具有全新理念、適合新世紀(jì)讀者的大眾科學(xué)雜志，其母版為法國愛克西里奧出版集團(tuán)的Science Vie。這是歐洲發(fā)行量及影響力最大的科學(xué)人文雜志?！　　靶掳l(fā)現(xiàn)叢書”采擷《新發(fā)現(xiàn)》雜志的菁華，以與人類自身生存密切相關(guān)的科學(xué)話題作為主打內(nèi)容，文筆清新活潑，在前沿性、權(quán)威性，實用性和趣味性結(jié)合的基礎(chǔ)上，力求激發(fā)讀者的知性、靈感與想象力，成為讀者茶余飯后的必要談資。

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