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这是“科学怪人”及“科学大牛”文特尔的自传。看桀骜不驯的“问题少年”如何成长为“科学斗士”,故事精彩纷呈,颠荡起伏。《解码生命》是生命系列其中之一,这是一本轻松的科学故事,20世纪*重要的科学成就——破解人类遗传密码的大PK,你不容错过。
2018年新版的全新设计了版式、封面,提升了阅读体验,让读科普不再艰难。随书附赠价值39.6元由汪洁、吴京平掰开揉碎,带你懂科学好书的《经典科普解读课》6折券。
内容简介
在20世纪所有卓越的科学成就中,恐怕没有一个可以与人类遗传密码的破解相提并论。
《解码生命》讲述了人类遗传密码破解这个非凡故事。在加利福尼亚长大的克雷格·文特尔是个“坏小子”,他对学校的学习不感兴趣,甚至对完成学业都没有动力。由于曾被征入伍,加入了越南的海军医疗队,这激发了他对科学和医学的兴趣,他很快得到高学历,并且成为一个有天赋、直言不讳的科学家。在国家卫生研究院,他引进新式技术迅速发现基因,并于1995年在他自己的研究所,测序了历史上第*个活物种流感嗜血杆菌的基因组。
那次成功激励了他继续向更加宏伟的整个人类基因组的目标前进——数十亿的遗传密码字母将测试人类自身和计算能力的极限。文特尔不仅给自己设定了这个几乎不可想象的宏伟目标,并挑战由六国科学家组成的“国际人类基因组计划”,宣称将先于“人类基因组计划”完成测序。这个探索故事就是本书的核心。
精彩书摘
记录我的密码
无论如何我们都必须承认(包括我本人在内),尽管人类具有各种崇高的品质,但是,在他的躯体内仍然保留着他出身低微的永不磨灭的烙印。
——查尔斯 ·达尔文( Charles Darwin)
DNA既不关心也不知道, DNA就是 DNA。它是我们舞蹈的乐章。
——理查德 ·道金斯( Richard Dawkins)
在我所有的童年记忆中,印象最深的就是我可以拥有完全绝对的自由。在当今社会,孩子的每一天甚至每一分钟都要由妈妈来安排。有些妈妈给孩子们配备手机以保持联系,还有一些甚至打算用GPS跟踪或用网络摄像来监视她们的孩子。这种事在半世纪前是不可能发生的,那时孩子们的生活一般是无人看管的。
我很幸运生在一个有自由传统的家庭里。母亲小时候喜欢赤脚攀登圣迭戈附近海滩上的峭壁。父亲则常常在爱达荷州的蛇河里用假蝇钓鱼,夏天在怀俄明州他叔叔的牛场里工作。我的童年是在加州度过的,父母常常对我说“玩去吧”,从不约束我。鉴于这种家庭影响,我发现我喜欢冒险和面对挑战 ——这一点并没有因为我的成年而改变。当时我尤其喜欢比赛,这个爱好直到现在我仍然保留着。
我最喜欢去的地方之一是当地的机场,我常常会站在跑道边的长草坪上,看着DC —3飞机的螺旋桨旋转起来并逐渐变得模糊。而后,当飞机向跑道边上靠近时,我血液开始沸腾,一旦飞机滑进起飞点,6 比赛即开始了。我先就近蹲下来数机身上面镶嵌的亮晶晶的铆钉,当飞机的两个引擎发动起来时,我就飞快跳上自行车,使足了全身的劲,弓着腰猛蹬脚踏板。飞机开始朝东冲进加州蔚蓝的天空时,我的心狂跳不止,低着头尽最大努力沿着跑道蹬车飞驰。
在靠近机场的湾边庄园,我的父母拥有一套9 000美元的平房。和湾边庄园紧挨着的是距旧金山南24千米的密尔布市,它是一个只拥有不到8 000人的小城市,以前曾是密尔家族的领地。202高速公路向东延伸,朝西是铁路,而我们的南边和北边是牧牛的草场。这唯一的一个乡村标志已经随着机场的扩建逐渐消失了。当年的旧金山地方机场在1955年已扩建成现在的旧金山国际机场了,而且它仍在无休止地继续扩大领地。我敢肯定终将有一天涡轮螺旋桨飞机也会被喷气式飞机所取代,从我们家低矮的平房上空呼啸而过。
我小的时候旧金山机场与现在大不一样,既没有任何安全设施,也没有监控装置,更没有铁丝网护栏。隔离飞机主跑道和公路的是一个排水沟和一条小溪。我经常和朋友们骑着自行车滑到沟底然后再上到沟的另一边。开始我们总是坐在草地上惊奇地看着飞机滑出跑道起 飞,奇怪那只“大鸟”为什么在跑道上滑行那么慢。此时我已不记得是谁出的主意,但某一天我们认为我们肯定比飞机跑得快得多,于是我们等到飞机预备起飞时,跳上自行车和它“赛跑”。我们甚至在飞机加速并超越我们之前暂时跑在了它前面。这种时刻真令人兴奋啊!
今天我经常坐飞机飞来飞去,不管何时我站在相同的东 —西跑道上,我都很怀念我的童年。当一个飞行员看见一群小孩子在飞机旁边狂奔时,不难想象他是多么着急啊!而一些乘客也凝视着窗外,他们有的向我们招手,有的惊讶得张大嘴,也有的简直被吓呆了。偶尔有时候飞行员会向我们晃动着拳头,甚至会通知地面控制塔派机场警察来。但因为跑道很长,我们很容易就能看见警察过来,于是马上就从小溪逃走了。后来的一天,我们骑车去机场发现我们和飞机赛跑的岁月结束了:因为机场周围新修了一圈栅栏。
我童年的每一天都是在玩耍和探险中度过的,这给我的成长留下了很深刻的印象。尽管我不像了解DNA那样确切地明白我当时所做的一切,但我知道学校里所学的任何东西都无法与之相比。我想我能成为一名成功的科学家的原因之一是我天生的好奇心没有被教育体7 制所抹杀。我甚至还发现竞争其实很简单,就像一群孩子试图超越大而笨重的飞机一样,而这种竞争所产生的长远利益和它给孩子们带来的短暂的快感一样多。在今天不论何时我看见跑道周围的栅栏,我都会为我对机场的安全所做的贡献而感到自豪。
……
《解码生命:探寻生命的奥秘与演进》 生命,一个永恒的谜题,自古以来就吸引着人类最深邃的思考。从细胞的微观运作到物种的宏伟演化,从遗传的密码到意识的升华,生命的每一步都充满了令人惊叹的智慧和奇迹。《解码生命》系列,正是为了带领您踏上一段波澜壮阔的探索之旅,去揭开这层层生命的面纱,理解我们自身,理解我们所处的这个生生不息的宇宙。 本系列并非仅仅是枯燥的科学报告堆砌,而是一场精彩绝伦的智力冒险。我们将从生命最基础的单元——细胞——出发,深入其内部的精密机制。您将了解到细胞是如何如同精巧的工厂,吞吐物质,制造能量,传递信号,并完成自我复制的。DNA,这个携带着所有生命蓝图的双螺旋结构,将不再是抽象的概念,而是您能理解的、控制着一切生命活动的关键。我们将解析它的结构,探索它的复制过程,以及它如何在世代之间传递生命的信息,孕育出多样性的生命形态。 然而,生命的奥秘远不止于此。从基因到蛋白质,从分子到细胞,再从细胞到组织、器官、系统,生命的层级结构本身就构成了一个巨大的谜团。我们将会追溯生命起源的黎明,探讨在地球最初的混沌中,无机物是如何一步步演化出第一个活的有机体的。从简单的原核细胞到复杂的真核细胞,生命的第一个飞跃是如何实现的?单细胞生物如何学会协同合作,演化出多细胞生命?多细胞生命的出现,又为生命的多样化和复杂化开启了怎样的大门? 本书系列将带您走进自然选择的竞技场,见证生命如何在漫长的地质年代中,通过不断的适应与进化,塑造出如今我们所见的丰富多彩的世界。您将了解达尔文进化论的精髓,并深入理解基因突变、遗传漂变、基因交流等机制如何在微观层面驱动着宏观的物种演化。我们将会审视那些经典的进化案例,例如鸟类的羽翼如何从爬行动物的鳞片演变而来,鱼类的鳍如何逐渐演化成陆地哺乳动物的四肢。而对灭绝的思考,也会让我们更加珍惜现存生命的宝贵。 生命的演进并非总是线性的、平缓的。地球历史上多次发生的生物大灭绝事件,如恐龙的消亡,也深刻地影响了生命的进程。我们将探讨这些灭绝事件的原因,以及它们如何为新的生命形式腾出发展空间,开启新的进化篇章。从微小的细菌到庞大的蓝鲸,生命的脉络交织在一起,共同谱写着一曲壮丽的生命史诗。 除了宏观的演化,我们还将聚焦于生命内部的“解码”过程。基因组计划的完成,让我们得以窥见生命的完整指令集。但理解基因的功能,理解基因如何相互调控,如何协同工作,依然是一个巨大的挑战。本书将深入浅出地讲解基因表达的调控机制,例如转录因子、表观遗传修饰等,揭示生命如何根据内外环境的变化,精确地调控着自身的生长、发育和行为。您将了解到,基因并非简单的“开关”,而是一个高度复杂的网络,充满了精妙的设计。 意识,作为生命最令人费解的现象之一,也将在本书系列中得到深入的探讨。从简单的感知,到复杂的情感、记忆和推理,意识是如何从物质的大脑中涌现出来的?神经科学的最新进展,为我们理解意识的生物学基础提供了怎样的线索?我们将审视神经元的连接方式,大脑皮层的运作模式,以及信息在神经网络中的传递,试图一步步逼近意识的本质。意识的进化,是否也是生命演进过程中的一次非凡的飞跃? 生命的生存之道,也充满了值得探究的智慧。从微观世界的微细菌,到宏观生态系统的动植物,生命总是在与其他生命以及环境进行着复杂而微妙的互动。本书将深入探讨生命的适应策略,包括共生、寄生、捕食、竞争等,以及这些互动如何塑造了生物的形态、行为和生理特征。您将了解到,生命并非孤立存在,而是彼此依存,相互影响,共同构成了复杂而稳定的生态系统。 我们还将关注生命的“源代码”——遗传物质的奥秘。DNA复制的精确性,RNA的多种功能,蛋白质的千姿百态,都体现着生命在分子层面的惊人创造力。我们将解析DNA的复制机制,深入理解基因突变如何发生,以及DNA损伤修复机制是如何保障生命的延续。同时,RNA作为DNA和蛋白质之间的桥梁,其在基因调控中的作用也将得到详细的阐述。蛋白质,作为生命的执行者,其复杂的结构和多样的功能,将是本书系列探讨的重中之重。 《解码生命》系列还将目光投向了未来的生命科学。基因编辑技术的飞速发展,如CRISPR-Cas9,为我们理解和改造生命提供了前所未有的工具。我们将会探讨这些技术带来的机遇与挑战,以及它们可能对人类健康、农业、甚至生命本身带来的深远影响。再生医学、合成生物学等前沿领域,也将带领我们窥见生命的未来。 本书系列将以严谨的科学态度为基础,辅以生动形象的语言和引人入胜的案例,力求让每一个读者都能在轻松愉悦的氛围中,领略到生命的宏大与精妙。我们将运用最新的科学发现和研究成果,但同时也会注重解释的清晰度和逻辑性,确保非专业读者也能理解其中的奥秘。 无论您是一位对生命科学充满好奇的学生,一位希望拓宽知识视野的爱好者,还是一位渴望理解生命本质的探索者,本书系列都将是您不可错过的选择。让我们一同走进生命的殿堂,揭开层层谜团,感受生命本身的伟大与奇迹,并最终,更好地理解我们自己——这个由无数巧合与必然交织而成的、最神秘也最辉煌的存在。