生命科学大师──遗传学之父孟德尔的故事

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具体描述

  发现DNA之一的科学家华生,因着自身的种族优越,认为应该利用基因工程来改造黑人;桃莉羊诞生之际,有些科学家信誓旦旦宣称复制人的目标亦不远矣,却没想到桃莉不到七岁就过世,许多争议性问题接踵而来。究竟,生命是什么?生命科学是什么?生命法则又是什么呢?若要了解基因(gene),就得从源头开始(gene的希腊文之意)。

  孟德尔大半辈子都在修道院中度过,修道院中有一座花园,但他不种赏心悦目的花朵可供观赏,也不种鲜美多汁的水果可供品尝,却默默种着高矮不齐的豌豆。他终身未婚没有孩子,却是个好爸爸,修道院中的那一万多株豌豆,就是他最宝贵的孩子。在他的细心照料下,一万多株豌豆让他发现了生命法则的第一个定律。

  当初,他的研究不受重视。如今,遗传学已经成为生命科学的显学,DNA也成为建构生命蓝图的代名词。遗传工程、疾病预防、育种栽培、法医鑑定等,都成了有志青年投身的热门领域,这些无非都是奠基于孟德尔最基础的研究。

  孟德尔说,神学和科学间有块青翠的草场,您准备好踏上这块美丽的草场了吗?诚挚邀请您与我们一同搭着时光列车,重返最初那片孕育生命法则摇篮的豌豆园。

作者简介

张文亮

一颗常常跪在图书馆地板上,为手中的蒙尘旧书感谢上帝的心。
一双跑遍图书馆、书店、旧书摊,只为搜罗珍贵史料的脚。
一个珍惜忙碌的教书空档,将一叠资料转化成亲切文字的人。
美国加州大学戴维斯分校博士。现任台湾大学生物环境系统工程学系教授。

  着有《科学大师的求学、恋爱与理念》、《我听见石头在唱歌》、《我看到大山小山在跳舞》、《为小草去探险》、《兄弟相爱撼山河》、《法政捍卫者的忧伤与荣耀》、《南丁格尔与近代护理》、《深入非洲三万里──李文斯顿传》(以上校园)、《电学之父──法拉第的故事》(文经社)等书。

探寻生命的奥秘:从宏观宇宙到微观粒子 一部关于人类认知边界拓展的史诗,一次穿越时空、解构物质世界的深度考察。 本书将带领读者进行一场跨越数千年、横亘于不同学科领域的壮阔旅程。我们不再局限于单一的生命科学领域,而是将目光投向整个知识体系的宏伟蓝图,探讨人类是如何一步步揭开自然界最基本规律的面纱,理解我们自身乃至宇宙万物的构成与运作原理。 第一部分:宇宙的起源与物质的基石 从奇点到恒星的熔炉:物理学如何描绘世界的开端 旅程始于对“有”的终极追问。我们将深入现代宇宙学的前沿,回顾大爆炸理论的建立过程,探讨暗物质与暗能量在宇宙结构中扮演的关键角色。我们不会讨论具体的生物遗传机制,而是专注于构成这一切的基本单元——物理学的基石。 量子力学的迷宫: 探讨波粒二象性、不确定性原理以及薛定谔方程背后的哲学意涵。这不是一本计算物理的教材,而是对这些颠覆性理论如何重塑我们对“实在”理解的深刻反思。我们将分析哥本哈根诠释与多世界诠释之间的争论,审视测量行为如何影响系统的演化。 标准模型的超越: 深入粒子物理学的实验室,了解夸克、轻子以及传递力的玻色子构成了物质世界的基本图景。我们将讨论希格斯场的发现如何解释了质量的起源,并展望超越标准模型的理论,例如超对称性(Supersymmetry)的设想与寻找下一代加速器实验的重要性。 时空的几何学: 广义相对论不仅仅是引力理论,它更是我们理解宇宙大规模结构的框架。我们将以非数学的方式解读时空弯曲的概念,探讨黑洞的形成、引力波的探测如何为我们提供了观察宇宙极端事件的新窗口。 第二部分:信息的编码与物质的组织 超越生命的遗传蓝图:信息论与复杂系统的涌现 在掌握了物质的基本构成后,我们的探索转向信息如何在这些物质中流动、存储和自我组织。本部分将聚焦于信息论在更广阔领域中的应用,以及复杂系统如何从简单的规则中涌现出惊人的有序结构。 信息论的普适性: 克劳德·香农的理论是理解数据传输效率的基石。本书将探讨信息熵的概念如何被推广至物理学、化学乃至社会科学,用以衡量系统的“不确定性”或“复杂程度”。我们将对比物理系统中能量的耗散与信息编码的效率。 热力学与信息流动的关系: 探讨朗道尔原理(Landauer's Principle),即信息擦除必然伴随着能量的最小耗散。这揭示了信息处理与物理实在之间深刻的不可分割性。我们将分析耗散系统理论,理解系统如何通过与环境的持续交换能量和物质来维持或发展其复杂性。 涌现现象的哲学: 探讨从简单的局部相互作用中如何“涌现”出全局性的、不可预测的宏观性质。我们将考察晶体结构的形成、湍流的不可预测性,以及自组织临界性(Self-Organized Criticality)在地震模型中的应用,强调复杂性科学对还原论思维的挑战。 第三部分:人类心智的边界与认知革命 从工具制造到抽象思维:心智如何构建世界模型 本书的最后一部分将焦点转向我们认识世界的主体——人类的心智。我们将探讨认知科学、神经科学和符号逻辑如何共同构建了我们理解客观世界的内部机制。 心智的计算模型: 审视早期人工智能和计算主义对心智运作的模拟。讨论图灵机作为计算的抽象模型如何奠定了信息处理的基础,以及符号操作在逻辑推理中的作用。 具身认知与环境的交互: 对纯粹的“大脑是计算机”的观点进行批判性反思。引入具身认知(Embodied Cognition)的视角,探讨感觉运动经验如何塑造我们的抽象概念,以及我们的身体和我们所处的环境如何共同构成认知系统的一部分。 逻辑与非逻辑的张力: 分析形式逻辑(如亚里士多德的经典三段论)在理解世界中的力量与局限。接着,探讨概率推理、贝叶斯方法以及启发式(Heuristics)在日常决策中的重要性,揭示人类思维在面对不确定性时所采取的实用策略。 科学范式的变迁: 探讨托马斯·库恩的科学哲学思想,分析科学知识是如何通过革命性的范式转换而非线性的积累而进步的。我们将考察历史上重要的科学革命,理解“真理”是如何在特定历史和文化背景下被集体构建和接受的。 总结: 本书旨在提供一个宏大的知识图景,将物理学的基元、信息的流动、系统的复杂性以及心智的构建整合于一个连贯的叙事之中。它邀请读者超越专业壁垒,思考人类探寻知识的终极驱动力,以及我们对宇宙运行规律的理解正处于何种动态的、不断演进的状态。这不是对某个特定科学发现的颂歌,而是对人类整体认知过程和方法论的深度剖析。

著者信息

图书目录

图书序言

图书试读

用户评价

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對於《生命科學大師──遺傳學之父孟德爾的故事》,我最深的感觸是孟德爾的堅持。他花了整整八年的時間,培育了超過兩萬八千株的豌豆,進行了上百萬次的雜交實驗。這是一個何等龐大且耗時的工作!在那個沒有自動化設備、沒有先進儀器的年代,這一切都只能依靠手工完成。而且,在實驗完成後,他的研究成果在發表之初並未得到學術界的重視,甚至在很長一段時間內被埋沒。但是,孟德爾並沒有因此放棄,他默默地繼續著他的研究,將自己的科學發現深深地埋藏在自己的工作之中。這種默默耕耘、不求即時回報的科學精神,真的令人肅然起敬。 書中還描寫了孟德爾在科學研究之外的生活。他不僅是一位嚴謹的科學家,還是一位盡職盡責的修道院院長,以及一位受學生喜愛的教師。他對植物學、數學、物理學等都有廣泛的研究。這讓我看到,科學家並非是只懂學問的書呆子,他們也有豐富的生活,並且能夠將多方面的知識融會貫通,運用到自己的科學研究中。書中對他如何運用數學知識來分析遺傳數據的描寫,更是讓我意識到跨學科學習的重要性。孟德爾的經歷告訴我們,深厚的學術造詣,往往建立在廣泛的知識基礎之上,以及對自身工作無限的熱情和執著。

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這本《生命科學大師──遺傳學之父孟德爾的故事》引導我走進了一個更為立體的孟德爾。我原以為他只是一位埋頭於實驗的科學家,但書中更深入地描繪了他的個人生活、他的求學經歷,以及他對當時社會的影響。從他早年在奧斯特拉瓦的求學生涯,到進入奧古斯丁修道院,再到他擔任教師和科學研究的生涯,每一個階段都展現了他不斷學習、不斷探索的精神。他並非天生就具備了卓越的遺傳學知識,而是通過後天的努力和對知識的渴望,逐步成為一代科學巨匠。這對我來說,是一種極大的鼓舞。它告訴我,無論出身背景如何,只要有熱情和毅力,都有可能在自己熱愛的領域取得成就。 書中對孟德爾實驗的細節描繪,更是讓我驚嘆於他對細節的關注。他不僅僅關注豌豆的顏色和形狀,還仔細記錄了種子形態、豆莢顏色、花朵位置、莖的長度等七對性狀。而且,他還非常聰明地選擇了那些性狀表現為兩種截然不同狀態的豌豆,這極大地簡化了實驗結果的分析。他對實驗的設計,對數據的處理,都體現了他極高的科學素養。當我讀到他發現了分離定律和自由組合定律時,我彷彿看到了科學史上的一個重要時刻。他突破了當時普遍存在的「混合遺傳」觀念,提出了劃時代的遺傳學理論。這讓我體會到,科學的進步,往往需要打破舊有的思維定勢,勇於挑戰權威。

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閱讀《生命科學大師──遺傳學之父孟德爾的故事》,彷彿置身於十九世紀歐洲的一個寧靜修道院,與孟德爾一同在豌豆田間辛勤耕耘。書中對他實驗細節的描寫,細膩而生動,讓我不禁讚嘆他的聰慧與毅力。他為何選擇豌豆?為何選擇那七對性狀?如何設計實驗才能清晰地呈現遺傳的規律?書中一一為我們解答。我尤其欣賞他對數據的處理方式,他能夠在看似混亂的雜交結果中,發現隱藏在其中的數學規律,從而提出分離定律和自由組合定律。這讓我深刻體會到,數學是理解自然規律的有力工具。 令我印象深刻的是,孟德爾的科學發現,在當時並未引起主流學術界的重視,甚至被誤解和忽視。這讓我聯想到許多偉大科學家相似的經歷,他們的貢獻往往需要時間的沉澱,才能被後人所理解和認可。孟德爾並未因此而沮喪,他依然默默地進行著他的研究,將自己的科學成果珍藏起來。這種堅韌不拔的精神,以及對科學的純粹追求,是值得我們學習的。這本書不僅僅是關於一位科學家的故事,更是關於科學精神的傳承,關於堅持、關於探索、關於對未知的敬畏。

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一直以來,對科學家的傳記總有一種特別的嚮往,尤其那些奠定了現代科學基礎的先驅。這次讀到《生命科學大師──遺傳學之父孟德爾的故事》,真是讓我掩卷之餘,內心充滿了敬意與感動。孟德爾,這個名字聽起來也許不如牛頓、愛因斯坦那樣如雷貫耳,但他在遺傳學領域的貢獻,絕對是劃時代的。想像一下,在那個對生命奧秘充滿未知、工具也相對落後的年代,一位奧地利的神父,如何在修道院的小花園裡,透過日復一日、年復一年對豌豆進行精密的觀察和數據記錄,竟能抽絲剝繭,揭示出最基本的遺傳法則。他的實驗設計之嚴謹,邏輯思辨之清晰,簡直令人拍案叫絕。書中詳細描述了他如何選擇豌豆作為實驗對象,又是如何辨識出七對相對性狀,以及他如何巧妙地設計實驗來驗證他的假設。每一個步驟,都體現了他科學家嚴謹求實的精神。 讀著書中關於孟德爾實驗的細節,我彷彿親身走進了他的實驗室,看到他彎腰在豌豆田間,細心地記錄著每一株豌豆的性狀,將這些數據一一歸類、計算。他沒有先進的顯微鏡,沒有現代的基因測序技術,但他憑藉著卓越的觀察力、敏銳的數學頭腦和堅韌不拔的毅力,竟然能夠在看似雜亂的遺傳現象中,發現了普遍適用的規律。這讓我深刻體會到,科學的進步,有時候並非全然依賴於高科技的輔助,更重要的是那份對真理的追求,以及科學家內心深處的好奇心和探索精神。孟德爾的豌豆實驗,不僅僅是一項學術研究,更是一種對生命本質的探求,他用實際行動告訴我們,即使是最平凡的生命現象,也可能蘊藏著偉大的科學原理。

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從《生命科學大師──遺傳學之父孟德爾的故事》中,我學到了很多關於科學研究的方法論。孟德爾的豌豆實驗,可以說是科學方法的經典範例。他明確了研究問題,精選了實驗對象,設計了嚴謹的實驗步驟,並對實驗結果進行了客觀的記錄和分析。尤其讓我驚嘆的是,他對數學的運用,他將機率論和統計學應用於生物學研究,這在當時是前所未有的。他從大量的實驗數據中,提煉出了具有普遍意義的遺傳定律,例如顯性與隱性、基因的分離與重組。這讓我更加深刻地理解了科學是如何通過觀察、實驗和邏輯推理來逐步揭示自然奧秘的。 書中對於孟德爾生平的描寫,也讓我看到了科學家在個人生活中的掙扎與堅持。他是一位神父,同時也是一位科學家,他如何在兩種身份之間找到平衡,如何在繁重的工作之餘,投入到充滿挑戰的科學研究中,這本身就是一個令人敬佩的故事。而且,在他發表了劃時代的論文之後,學術界並未給予他應有的關注,這也讓我們看到,科學的道路往往是孤獨的,偉大的發現需要時間的驗證和後人的傳承。孟德爾的經歷,鼓舞著每一個在科學領域默默耕耘的人。

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這本《生命科學大師──遺傳學之父孟德爾的故事》為我打開了一扇通往遺傳學奧秘的大門。孟德爾,這位被譽為「遺傳學之父」的偉大科學家,他的貢獻之深遠,遠超我的想像。書中細膩地描繪了他如何將嚴謹的科學方法,運用於對植物性狀遺傳的研究。從如何挑選實驗材料,到如何設計精巧的實驗,再到如何利用數學工具進行數據分析,每一個環節都展現了他的科學思維和獨特見解。我尤其被他對豌豆的細緻觀察所吸引,他能夠從看似簡單的豌豆身上,發現了遺傳的普遍規律。 讓我深思的是,孟德爾的科學發現,在當時並沒有被廣泛接受,甚至被埋沒了很長一段時間。這讓我聯想到許多科學史上的例子,偉大的發現往往需要時間的考驗,需要後人的重新認識和發揚。孟德爾的堅持和對科學真理的信念,是值得我們學習的。書中也描寫了他作為一位神職人員的生活,以及他如何平衡宗教信仰與科學研究。這讓我看到了,科學與信仰並非完全對立,偉大的心靈能夠在不同的領域都取得卓越的成就。孟德爾的故事,是對科學精神最好的詮釋。

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這本《生命科學大師──遺傳學之父孟德爾的故事》讓我對「遺傳」這個概念有了更為清晰和科學的認識。在閱讀之前,我對遺傳的理解可能還停留在一些生活中的直觀感受,例如「父傳子」、「隔代遺傳」等模糊的概念。然而,透過孟德爾的豌豆實驗,我才真正理解到,遺傳並非是一種簡單的混合,而是遵循著嚴謹的規律。書中對於孟德爾如何發現顯性與隱性、分離定律、自由組合定律的過程,描述得十分詳細,讓我彷彿置身於他當初的實驗情境中,與他一同見證這些科學真理的誕生。 更讓我印象深刻的是,孟德爾不僅僅是一位理論家,更是一位實踐者。他用實際行動證明了科學研究的價值,儘管他的研究在當時未得到認可,但他對科學的熱情和堅持,最終讓他的發現得以流傳。書中還穿插了一些當時的歷史背景,讓我得以了解孟德爾所處的社會環境,以及他的科學發現是如何被對待的。這讓我體會到,科學的發展,不僅僅是科學家的個人努力,也與當時的社會氛圍和學術思潮息息相關。孟德爾的故事,也證明了時間是檢驗科學真理的最好標準。

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這本《生命科學大師──遺傳學之父孟德爾的故事》就像一扇窗,讓我得以窺見科學史上最為重要的轉折點之一。在孟德爾之前,人們對遺傳的理解還停留在模糊不清的階段,普遍認為後代會繼承父母雙方特徵的「混合」。然而,孟德爾卻運用他精妙的實驗設計和嚴謹的數學分析,打破了這一迷思,提出了具有革命性的遺傳定律。書中詳細介紹了他如何觀察豌豆的性狀,如何進行雜交實驗,以及如何通過統計學的方法來解釋遺傳現象。讓我驚訝的是,他竟然能夠在那個年代,就意識到遺傳物質是以離散的單位(後來被稱為基因)傳遞的,並且這些單位會分離並獨立組合。 讓我特別感動的是,書中不僅僅是介紹科學發現,還描繪了孟德爾作為一個人的形象。他是一位虔誠的教士,也是一位熱心的教育者,更是科學探索的實踐者。他能夠在繁重的神職工作中,抽出時間進行嚴謹的科學研究,並且長期堅持下來,這本身就是一種非凡的毅力。而且,在他發現了偉大的遺傳定律之後,他並沒有沾沾自喜,而是繼續默默地進行著他的研究。他的這種謙遜和對科學的純粹熱愛,是我從這本書中獲得的又一寶貴啟示。科學的道路,從來都不是為了名利,而是為了對未知的好奇,以及對真理的追求。

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這本書讓我對孟德爾的生平有了全新的認識。我過去對他的印象,僅僅停留在課本上那些抽象的遺傳定律,例如顯性、隱性、分離定律、自由組合定律等等。但透過這本傳記,我才了解到,在這些科學定律背後,是一位充滿熱情、執著且極具遠見的科學家。他並非科班出身的生物學家,而是一名神父。這本身就充滿了戲劇性。他的神職工作,並沒有妨礙他對科學的熱愛,反而給了他一個相對穩定且能夠進行長久實驗的環境。書中描繪了他如何平衡神學與科學研究,如何克服來自當時學術界的質疑和誤解。這讓我看到,科學的道路上,從來都不是一帆風順的,需要有極大的勇氣和堅持,才能在眾多反對聲中,繼續前行。 更令我印象深刻的是,孟德爾的實驗數據之精準,以及他利用數學分析來解釋生物學現象的創新思維。在當時,將數學應用於生物學研究是非常罕見的。孟德爾大膽地將統計學的方法引入遺傳學,這為後來的科學研究開闢了新的道路。他對數據的處理和分析,嚴謹到令人嘆服。書中對他如何進行統計分析,如何從看似混亂的數據中提取規律,都做了生動的描述。這讓我深刻理解到,科學研究不僅僅是觀察,更需要科學的工具和方法來處理和解釋這些觀察結果。孟德爾的成功,很大程度上歸功於他對數學的精通和對科學方法的創新運用。

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閱讀《生命科學大師──遺傳學之父孟德爾的故事》,我彷彿經歷了一場心靈的洗禮。孟德爾的一生,雖然在學術界未曾得到他應有的讚譽,但他對科學的貢獻,卻是永恆的。書中詳細闡述了他如何從一個農民的兒子,透過刻苦的學習,一步步成為一位偉大的科學家。他對自然的強烈好奇心,以及對科學研究的純粹熱愛,驅使他投入到看似枯燥的豌豆實驗中。我尤其欣賞書中對他實驗過程的細緻描述,從如何選擇實驗材料,到如何設計實驗,再到如何進行數據分析,每一個環節都彰顯了他科學家的嚴謹態度和聰慧才智。 特別是當我了解到,孟德爾的實驗結果,在當時的學術界並未引起足夠的重視,甚至被淹沒了近三十年,直到後來才被其他科學家重新發現,並認識到其劃時代的意義。這讓我對科學研究的艱辛和漫長有了更深刻的理解。很多偉大的科學發現,都需要時間的考驗,需要後人的繼承和發揚。孟德爾的經歷,也提醒我們,不要輕視那些默默無聞的探索者,他們的貢獻可能在未來產生巨大的影響。他的堅韌不拔,以及對科學真理的堅定信念,是我從這本書中學到的最寶貴的一課。

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