解开生命之谜：运用量子生物学，揭开生命起源与真相的前卫科学 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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原文作者： Jim Al-Khalili, Johnjoe McFadden

★全球知名物理家《悖论》作者最新力作
　　★亚马逊书店科普类书籍NO.1
　　★亚马逊书店生物类书籍NO.1
　　★亚马逊书店物理类书籍NO.1
　　★独立报「年度选书」
　　★金融时报「年度选书」
　　★英国最受欢迎的科普作家，拟人化、譬喻式文风，轻松读懂艰涩的量子力学
　　
　　震撼科学界，
　　公开爱因斯坦、牛顿忽略的失落环节！
　　最前卫的「量子生物学」大胆主张：
　　量子力学，会不会就是「灵魂」的另一种说法？
　　
　　当代最震撼的科学突破！
　　量子力学补足生物学的失落环节，生命之谜唿之欲出
　　神学、哲学、科学，终将握手言和……
　　
　　生命，是宇宙最不可思议的现象。
　　
　　明明构成人类、动植物的最基本原子，跟任何石头都一样，
　　为何在基因工程与合成生物学高度发达的今天，仍没人能用无生命物质制造出生命来？
　　
　　生命到底是什么？仅是宇宙大爆炸后的化学作用产物？
　　还是被吹进了一口气？因为灵魂注入？或者我思故我在？
　　一直以来，科学、神学、哲学界各说各话。
　　终于，近十年跨学科的「量子生物学」最前卫研究，找到了失落的环节，破解了生命之谜。
　　
　　生命体跟机器不同，自动就能跑跳、唿吸、成长，候鸟能辨认方位，人类会爱恨、会思考⋯⋯
　　生物所展现的这些「生命力」，过去不管是生物学，或者爱因斯坦学说与牛顿力学，都只能描述现象，
　　却在解释「怎么来的」以及「怎么运作」时，遇上了瓶颈。
　　直到最新研究发现，在在都跟「量子力学」脱不了关系！
　　特别是归功于量子力学的一些「诡异」的特性，
　　例如：粒子神出鬼没，可同时出现在多处、能穿墙而过，以及相距千万里还能彼此沟通。
　　
　　作者善用拟人化手法，解释艰涩的量子力学，非理科背景也能看懂。
　　用粒子跳华尔滋与摇摆舞，解释「量子自旋」；
　　拿醉汉回家路径以及城市淹水做比较，说明「量子漫步」的效率；
　　用弹奏吉他来说明嗅觉的原理。
　　我们也搭上作者想像的奈米潜水艇，潜入植物叶绿体的分子森林，
　　看激子如何瞬间漫步到反应中心，不损失任何能量。
　　
　　并且最重要的，亲眼目睹量子力学运用它「诡异」特性，
　　在地球上创造出第一个生命体的过程（为生命吹进一口气？）。
　　以及，生命体又如何运用量子力学，来做到这些奇蹟：
　　
　　．光合作用将光变生命能，转换率百分之百（太阳能发电仅百分之七十）。
　　．基因自我复制出错率仅十亿分之一（相当于你抄写一千本书，仅抄错一个字）。
　　．加拿大帝王蝴蝶飞到墨西哥过冬，隔年可飞回同一棵树，且归乡的并不是牠，而是牠的孙子。
　　．而人类「意识」是一种量子力学的现象，人脑就是部「量子电脑」，运算力才会如此强大。
　　
本书特色

　　1.最尖端前卫科学研究成果，首度向普罗大众公开。
　　2.打破藩篱，贯穿神学、科学与哲学，最具人性的科普之作！
　　3.同时轻松搞懂量子力学，与生命之谜。

　　「科际间的整合总让人兴奋！之前奈米科技使生物、物理、化学交会出令人目眩神迷的想像，现在在量子的层级竟然还能持续碰撞激盪。这是一个全新领域的开端，就让作者引领我们大步向前，看见生命无比灿烂的烟花。」──北一女生物老师　潘彦宏

【哲学界与小说家盛赞】

　　「对于如此重要的一个新领域来说，本书富启发性的叙述，非常具有教育意义。」──格瑞林/英国畅销哲学书作者

　　「量子世界的微小物体能影响包含人类在内的一般生物世界，这类着作我读过很多，但本书提出了最清楚的诠释。在如此生动又充满智慧的叙述中，它阐明了我们的世界如何包含并充满量子的奇妙特性。」──菲力浦・普曼/英国畅销科幻作家

【各类型主流媒体＆书评推荐肯定】

　　「物理学家吉姆・艾尔－卡利里和分子生物学家约翰乔伊・麦克法登，以极富说服力又睿智的方式阐述了这个非凡的领域……是对这项新兴科学极其出色的探索。」──《自然》

　　「本书最好的风范就是它的论述──它明确又热切地，提出了量子理论中一项重大的论点。」──《新科学人》

　　「这本令人震惊的书概述了一个几乎无法存在的领域。它的论点是生命中那些次原子尺度难以描述的微小事件，对于人类或是动物的行为具有重大影响。」──週日电讯报

　　「作者成功地运用了富有启发性又迷人的譬喻和比拟……让某些难以形容的概念变得可以理解。」──经济学人

　　「一本开创性的书……有着令人着迷的结论……对于所有正在寻找新的研究领域且真正具原创性科学书籍的人来说，这本书绝对值得一读。」──金融时报

　　「热血沸腾……作者的写作技巧带领我们腾空飞起，穿越游历奇特、壮观且尚未被开发的科学疆域。」──泰晤士报

　　「锲而不舍就能成功：书末的章节探索了生命如何从初始的化学汤中浮现，这会让你对这个世界产生敬畏……作者问了『生命是什么』，读完这本书，答案似乎非常明显──超乎你所预料的奇特。」──观察家报

　　「本书优雅地揭开人对看带自然的全新视野。」──独立报

　　「把读者带入革命性新典范，一场知性的前缘科学振奋人心之旅。」──书选

　　「战胜阐述的难度，让艰涩的元素栩栩如生，作者排除万难，让量子理论站稳脚步。」──科克斯书评

作者简介

吉姆．艾尔—卡利里（Jim Al-Khalili）

　　理论物理学家、畅销书《悖论》作者

　　英国知名物理学家，在英国萨里（Surrey）大学任教并进行量子力学的研究。他致力科学公众教育推广，主持过许多电视与广播节目，其中《化学：一段挥发性的历史》（Chemistry: A Volatile History）以及《浑沌的祕密生活》（The Secret Life of Chaos）都曾获英国影艺学院奖提名，最受欢迎的还有BBC的科学节目《科学化的生活》（The Life Scientific）。2007年获颁皇家学会的麦可．法拉第（Michael Faraday）奖，2011年荣获英国物理学会的克耳文（Kelvin）奖，并曾获大英帝国官佐勋章（OBE）。

　　着有多本畅销科普书籍，被译为二十种语言，包含《踏入宇宙的一小步：黑洞、虫孔与时光机》与《悖论：破解科学史上最复杂的九大谜团》等。

　　TED演讲影片：www.ted.com/talks/jim_al_khalili_how_quantum_biology_might_explain_life_s_biggest_questions?language=zh-tw

约翰乔伊．麦克法登（Johnjoe McFadden）


　　英国萨里大学分子遗传学教授

　　英国萨里大学分子遗传学教授，编撰过许多分子生物学及系统生物学方面的教科书。过去二十年，潜心研究结核病与脑膜炎，他同时也是第一个发明脑膜炎分子测试的专家。着有《量子演化》（Quantum Evolution）一书，编有《人类天性:事实与虚构》（Human Nature: Fact and Fiction），同时也是英国《卫报》的专栏作家，撰写过有关基因改造玉米，迷幻药和量子力学等议题文章。

译者简介

王志宏

　　英国兰开斯特大学物理系博士，现为时空研究书苑专任讲师。主要研究为宇宙的起源、黑洞以及广义相对论。

吴育慧

　　英国南安普敦应用数学系博士，英国剑桥大学应用数学与理论物理硕士（沃夫森学院），通过高等数学资格，现为时空研究书苑负责人与执行长。主要研究为黑洞理论、重力波、广义相对论。

吴育硕

　　国立中山大学生命科学所硕士，中央研究院生物医学所研究助理，现为国防医学院生命科学研究所博士生。主要研究为心肌细胞之讯息传递。

译者序：量子生物为生命现象，开启全新视野

1.序论
2.生命是什么？
3.生命的引擎
4.量子拍频
5.找到尼莫的家
6.蝴蝶、果蝇与量子知更鸟
7.量子基因
8.头脑
9.生命如何开始
10.量子生物：站在暴风边缘的生命

后记：量子生命
参考文献
 

生命诡祕的笑

在路易斯・卡罗（Lewis Carroll）的《爱丽丝梦游仙境》里，柴郡猫会突然消失，只留下牠露齿的笑容，这刺激爱丽丝注意到她「通常看到没有笑容的猫，但从没看过没有猫的笑容」。很多生物学家感到类似的困惑，尽管他们已经知道热力学怎么在生物中运作，以及基因如何将形成细胞所需要的每一个步骤编码，然而生命是什么这个谜，仍旧对着他们露齿一笑。

我们的问题在于，每个生命细胞里的生化反应实在太复杂。化学家人工制造出胺基酸或是糖类，几乎每次总是只能合成单一个产物。他们必须小心控制反应所需的实验条件，像是不同成分之间的浓度和温度，来让目标合成物可以最有效率地进行。这任务并不容易，而且需要小心控制许多不同仪器内部的实验条件，例如订做的烧瓶、冷凝器、分离器、过泸装置和其他精密的化学仪器。但是每个你身体内的生命细胞，却可以在一个仅有几百万分之一微升（註：一微升的水，体积是一立方毫米。）液体的反应室里，持续不断合成成千上万不同的生化物质。所有这种种反应如何同时进行？还有，在这微小的细胞里要怎么协调所有这些分子的行为？这些问题是系统生物学（system biology）这个新的科学所关注的，但是我们可以很公正地说，答案仍然是个谜。

另一个生命的谜团是终有一死。化学反应的一个特点则是它们总是可逆的。我们可以写下一个化学反应的方向：基质 → 产物。但是实际上逆向的反应：产物 → 基质，也是可以同时进行的。只不过在某一组定好的环境条件下，会导向其中一个方向。但是，总是有可能找到另外一组条件，让逆向的化学反应发生。例如，化石燃料在空气中燃烧，基质是碳和氧，而单一的产物是温室气体二氧化碳。一般认为这是不可逆的反应，但是某些型态的抓碳技术，正尝试逆转这个反应过程，借着外加能量去驱动逆向反应。例如，伊利诺斯大学的瑞奇・马赛尔（Rich Masel）已经创立了一个公司——二氧化物材料公司（Dioxide Materials），目标是利用电能将大气层中的二氧化碳，转变成汽车的燃料。

生命却不一样。没人发现过任何条件能让反应方向变成：死细胞 → 活细胞。就是这个难题，让我们的祖先提出灵魂这个想法。我们不再相信细胞拥有某种灵魂，但是当细胞或人死去时，究竟是什么东西不可逆了？

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