基因的結構、語言、社會行為及秘密

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徐明達
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具体描述

  基因究竟是什麼?截至目前為止,還沒有一位研究專家能夠完整說明其面貌。人類為了要解開生命密碼,持續不斷研究各種生命現象,到了現在,雖然逐一揭開了基因的神秘面紗,也了解若干基因語言及社會行為,但仍然屬於類似字典中的單字解釋的階段,無法看懂以基因文字、符號和文法寫成的美妙生命文章,在這裡作者對基因的結構、語言、社會行為和尚未解決的秘密作深入淺出的介紹。

 
史诗巨著:文明的脉络——《人类文明的演进与未来图景》 卷首语: 历史的长河浩瀚无垠,人类文明的轨迹如同交织的丝线,编织出宏伟壮阔的画卷。本书不涉猎微观的遗传学领域,而是将视野聚焦于人类社会结构、文化传播、技术迭代以及对未来走向的深刻洞察。我们试图穿透时间迷雾,探寻文明得以生根、发展、乃至面临挑战与转型的深层动因。 第一部分:文明的基石——社会结构的演变与权力重塑 第一章:从游牧到定居:早期社会组织的形态 本章深入探讨了新石器革命对人类社会结构产生的颠覆性影响。定居生活催生了私有概念的萌芽,并导致了财富的初步积累。我们分析了早期部落联盟如何向更复杂的氏族社会过渡,以及基于血缘和地域的权力分配机制。重点阐述了早期农业剩余如何成为组织化社会和早期国家的物质基础。 小节一:洪水与定居:地理环境对早期政治形态的塑造 小节二:剩余的代价:财富积累与社会阶层化的萌芽 小节三:图腾、祖先与公共秩序的建立 第二章:城邦的兴起与古典政治的诞生 本章聚焦于古代近东、印度河流域、黄河文明以及爱琴海地区的城邦发展。我们详细剖析了苏美尔的楔形文字记录所揭示的祭司与王权之间的复杂关系,雅典民主的内在矛盾,以及罗马共和国的权力制衡体系如何试图驯服日益膨胀的军事力量。这一阶段的关键在于,人类开始系统性地思考“治理”的意义。 小节一:法律的早期实践:汉谟拉比法典与公正的初步界定 小节二:公民权的界限:城邦民主的排他性本质 小节三:帝国模式的初探:军事扩张与文化同化的平衡艺术 第三章:中世纪的碎片化与信仰的统治 从中世纪早期欧洲的封建割据,到伊斯兰黄金时代的知识整合,本部分探讨了在缺乏中央集权、技术进步相对缓慢的背景下,超验信仰如何成为维系社会秩序的主要力量。我们考察了庄园制度下的经济关系,以及教廷在欧洲世俗权力博弈中的独特地位。同时,也对比了拜占庭和宋代在维护复杂官僚体系方面的不同策略。 小节一:土地的契约:封君与封臣的相互义务网络 小节二:知识的保管者:修道院与学术传统的延续 小节三:丝绸之路的复苏:跨区域经济联系对区域稳定的影响 第二部分:思想的爆发与现代性的重塑 第四章:文艺复兴与理性精神的觉醒 15世纪至16世纪,人类的目光从天国转向人自身。本章分析了人文主义思想如何挑战传统神学权威,重新发掘古典智慧,并催生了对个人能力和成就的赞美。我们探讨了印刷术的普及如何加速了知识的去中心化,为后来的宗教改革奠定了舆论基础。 小节一:透视法的革命:艺术中世界观的转变 小节二:尼德兰与佛罗伦萨的金融网络:商业资本对文化赞助的影响 小节三:世俗化进程的起点:对信仰与理性的初步分野 第五章:科学革命与世界观的重构 科学方法的诞生是文明史上最剧烈的范式转变之一。本章详述了哥白尼、伽利略、牛顿等巨匠如何通过观察和数学推理,建立起一套可预测、可量化的宇宙模型。这种新的自然观深刻地影响了政治哲学,促使人们相信社会和政治结构也应遵循“自然法则”。 小节一:望远镜与显微镜:感知边界的拓展与人类中心主义的动摇 小节二:力学体系的确立:确定性与机械宇宙论的兴起 小节三:实验的伦理:新知识获取方式的社会接受度 第六章:启蒙运动与现代政治的蓝图 洛克、卢梭、孟德斯鸠的思想如何共同构建了现代民主的理论框架?本章细致梳理了“天赋人权”、“社会契约论”以及“三权分立”等核心概念的形成过程。我们着重分析了这些理念如何被美国独立战争和法国大革命所采纳,并塑造了民族国家的基本形态。 小节一:百科全书的野心:知识的系统化与普及化 小节二:主权在民的艰难落地:从理论到革命的路径 小节三:对暴政的警惕:早期宪政主义的结构设计 第三部分:工业的洪流与全球化的交织 第七章:蒸汽与工厂:工业革命对社会阶层的挤压 18世纪中叶开始的工业革命不仅是技术的飞跃,更是社会形态的剧烈重组。本章考察了煤炭、钢铁和纺织业如何创造出全新的生产关系——雇佣劳动。城市化进程的失控、工人阶级的形成及其早期反抗,以及“看不见的手”如何带来前所未有的物质丰裕和极端的贫富分化,是本章的重点。 小节一:时间观念的异化:从农时到工厂钟声 小节二:城市病与公共卫生体系的诞生 小节三:早期社会主义思潮的兴起:对资本主义分配机制的反思 第八章:帝国主义的高峰与世界体系的形成 工业化带来的巨大生产力催生了对原材料和新市场的无休止需求,推动了19世纪末的“新帝国主义”。本章分析了欧洲列强如何瓜分世界,以及殖民地与宗主国之间形成的不平等经济依赖关系。同时,我们也探讨了全球贸易网络的形成,以及信息和资本流动速度的首次显著加快。 小节一:电报与蒸汽船:连接世界的“神经系统” 小节二:白人的负担与文明的传播:殖民意识形态的自我辩护 小节三:非西方世界的抵御与现代化尝试(如明治维新) 第九章:两次世界大战与全球秩序的重构 20世纪的两次世界大战是工业化和民族主义力量失控的悲剧性后果。本章超越军事史,着重分析了总体战如何彻底动员了国家资源,模糊了前线与后方的界限,并催生了大规模的宣传动员机器。战后的凡尔赛体系、国际联盟的失败,以及布雷顿森林体系的建立,反映了人类对建立更持久和平机制的深刻渴望。 小节一:大众动员与意识形态的工具化 小节二:技术理性在战争中的极致运用及其道德困境 小节三:从两极对抗到冷战思维:全球权力的结构性转变 第四部分:信息纪元与未来的不确定性 第十章:信息技术革命与认知边界的拓宽 计算机和互联网的出现标志着继工业革命之后的又一次根本性变革。本章探讨了信息处理能力的指数级增长如何重塑了经济活动(如金融化和全球外包)和人际交往模式。我们分析了“信息过载”现象对个体决策能力的影响,以及知识获取的民主化带来的机遇与挑战。 小节一:摩尔定律与计算能力的几何级数增长 小节二:去中介化与新的权力结构:平台经济的崛起 小节三:对真实与虚构边界的模糊:后真相时代的认知挑战 第十一章:全球化、身份认同与文化冲突的再审视 本章考察了在全球资本、文化和人口快速流动的背景下,传统民族国家和地方身份认同所面临的压力。我们分析了全球化带来的经济整合与文化摩擦的悖论,以及移民、跨国流动如何催生出新的混合文化形态。同时,也探讨了文化保守主义在面对快速变化时的回潮现象。 小节一:离散社群的构建:超越地域的文化纽带 小节二:消费主义的普世性与地方抵抗 小节三:身份政治的兴起:从阶级到更细微的划分 第十二章:可持续性、人工智能与人类文明的终局拷问 展望未来,人类面临着环境承载力、技术失控和伦理选择的三重考验。本章对气候变化带来的社会政治影响进行了沙盘推演,并深入探讨了强人工智能(AGI)的可能性及其对人类主体性的最终颠覆。文明的未来不再是线性的增长,而是对自身存在条件的谨慎管理。 小节一:生态足迹的极限:线性增长模式的终结 小节二:算法治理的诱惑与风险:效率与自由的权衡 小节三:跨越奇点?人类在未来图景中的位置与责任 结语: 本书试图提供一个宏大的框架,将政治、经济、科技、思想的演进视为一个相互作用的复杂系统。人类文明的叙事并非由单一的“结构”或“语言”决定,而是由无数历史选择、技术突破和认知范式共同塑造的动态过程。理解这些脉络,是把握我们当下处境并审慎规划未来的唯一途径。

著者信息

作者簡介

徐明達


  臺灣大學化學系學、碩士,加州理工學院化學生物學博士,專長領域為分子生物學、腫瘤基因及電子顯微鏡。現為陽明大學榮譽退休教授。

  曾任美國洛克菲勒大學副教授、紐約西奈山醫學院教授、中研院生物醫學研究所特約研究員、陽明大學生科院院長、通識中心主任、陽明大學副校長、榮陽基因體中心主任、生化及分子生物研究所特聘講座教授。

  作者徐明達教授,曾經在「開卷好書」、「吳大猷科普獎」獲獎,被譽為是「最會說故事的科學家」。
 

图书目录


第一章 基因名詞的由來:從基因的觀念建立到基因體解碼    11
第二章 人類及其他基因體的定序    33
第三章 一些有趣的基因突變    51
第四章 遺傳物質只有DNA嗎?DNA只是RNA及蛋白質的資訊庫存    85
第五章 基因的社會結構:收編和組織基因體DNA的基因分子機器    127
第六章 DNA的複製、修補和交換的分子機器和分子工廠    157
第七章 轉錄DNA的分子機器和工廠    187
第八章 把信息RNA轉譯成蛋白質的轉譯分子機器    219
第九章 基因的類別:在細胞膜、細胞漿及胞器部門的分子機器    243
第十章 一些生物在遺傳用的永生生殖細胞和現世軀體用的會死亡的細胞有不同量的DNA或染色體--孟德爾的夢魘?    273
第十一章 不改變DNA序列而改變表徵的方法:表觀基因待解的秘密    307
第十二章 結論    345

 

图书序言

  • ISBN:9786269744732
  • 規格:平裝 / 356頁 / 14.8 x 21 x 1.9 cm / 普通級 / 單色印刷 / 初版
  • 出版地:台灣

图书试读

自序

  基因究竟是什麼?截至目前為止,還沒有一位研究專家能夠完整說明其面貌。人類為了要解開生命密碼,持續不斷研究各種生命現象,到了現在,雖然逐一揭開了基因的神秘面紗,也了解若干基因語言及社會行為,但仍然屬於類似字典中的單字解釋的階段,無法看懂以基因文字、符號和文法寫成的美妙生命文章,在這裡我希望對基因的結構、語言、社會行為和尚未解決的秘密作一個介紹。

  大家都認為基因是DNA,但其實DNA只是一個自己什麼都不能作事的分子,它只是生物活動用來儲存基本信息的資料庫及遺傳而已,真正有趣的生命現象是要靠從DNA資料庫取出的各種不作蛋白質的RNA和蛋白質分子的互動,它們複雜而多變化的互動才產生了多采多姿的生命,這包括了超基因的新觀念,這個基因資料庫而且會從原有的基因庫或從另外的〝垃圾〞資料庫取出DNA用蛋白「變容大師」改頭換面作成全新的基因來快速應付演化的需求,像一篇美麗生動的文章,再加入新的單字及形容詞讓文章更加美麗動人,不要小看這個基因的更新,我們好多和大腦及生殖系統的新功能都要靠這個新作出來的基因,我們也漸漸瞭解生物的快速演化也和這個基因更新有關,另外用包括重覆序列DNA及跳躍基因的結構DNA使基因體重組來做快速的演化,把生命資料庫作一番整理,這好像將基因文章重新編輯排列,變成一個新的生命體,這些都是新達爾文的進化論所意想不到的。

  另外一個大家沒有預期到可以快速改變物種分化的就是Barbara McClintock在玉米交配時發現的跳躍基因,好像文章加了好多新的單字、形容詞和符號,這個變化一舉打破了新達爾文主義認為生物演化是透過小的隨機基因突變再經自然篩選完成的想法,讓生命更加有趣和變化。

  我首先在第一章先對於基因概念的由來和生物演化學說的起源作一個介紹,第二章針對2023年8月最新人類基因解碼作分析(這是我為什麼到現在才寫這本書),告訴大家人作蛋白質的基因只占全基因體的2%,而且很多都沒有註解,我也比較人種之間基因體的差異,另外我也比較最新人類和黑猩猩的基因的不同和人類演化的關係,並和最新的其他特別的基因體的比較,在第三章介紹一些人和動植物有趣的基因,例如人為什麼沒有尾巴和電影明星伊麗莎白泰勒的雙重睫毛的基因病變等等,第四章對基因的基本認識及變化作討論,尤其對於自行組合原理的介紹,第五到八章對一些基本的生命過程如DNA的收編、複製、轉錄及轉譯作一個介紹,裡面有很多不為大家所知道的信息,但主要還是以人為中心來討論,在第九章討論蛋白基因的社會結構,在第十章我再對一個生物裡永生的生殖細胞和一定壽命的軀體細胞的不同作一個介紹,這裡有很多大家不很熟悉的知識,並討論生物演化的過程,在第十一章我討論基因的許多待解的秘密,在這些敘述裡我都會對一些基因造成的疾病作介紹,最後在第十二章作回顧及結論。另外我也特別指出有關研究的諾貝爾獎。

  現在對於基因體的組織架構已有初步瞭解,基因體大概可分為1)大家所熟悉作蛋白質的基因,透過RNA剪接和編輯可以作出非常多的產物包括許多作調控蛋白質和RNA用的修飾酵素,2)大家比較不熟悉用來做調控用的非常多非常重要只作RNA的基因,3)專門用來組織、排列和移動基因體的重覆DNA序列及跳躍基因作的結構DNA,4)以及準備用來支持演化用的多才多藝的跳躍基因。

  基本上沒有所謂的〝垃圾〞DNA,這些基因體架構隨著生物演化而有變異,正如Sydney Brenner(2002年諾貝爾獎得主) 所就說只有瞭解基因的密碼和基因的控制對於生命的瞭解是不夠的,更重要的是我們必須知道整體基因組織的原理(Principle of Organization) ,這須要結合生物、數學、資訊等各種學門,這是臺灣應該趕快發展的新興領域,現在這個基因組織已經比較清楚,但仍有許多未解的秘密,來吧,年青人,讓我們一起來探索生命的奥祕!

  我在1969年去加州理工學院(Caltech) 念研究所,正值基因研究的顛峰時期,我在Norman Davidson實驗室就是作基因結構的研究,1973年到史丹佛大學Paul Berg的實驗室作博士後研究,也是繼續基因的研究,後來到Rockefeller大學進行教學及研究,在美國這段時間有幸認識一些在基因領域的知名人士,回到台灣後在2006年接任陽明大學/北榮的基因體研究中心,進行基因體和表觀基因體方面的研究,也發表一些基因體和表觀基因體方面的研究,現在退休了,希望對基因的研究作一個總結。這本書就獻給並紀念我的老師Norman Davidson及Paul Berg.
 

用户评价

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这本书的篇幅不短,内容密度也相当高,但阅读过程却出乎意料地流畅,这得益于作者高超的章节组织能力。他没有采用传统的、线性递进的结构,而是巧妙地将不同领域的前沿发现串联起来,形成了一个互相印证、层层深入的知识网络。例如,某一章节对遗传物质的探讨,立刻在下一章中就与人类历史的迁徙模式产生了关联,这种跨学科的视野,极大地拓宽了我的思维边界。我惊喜地发现,作者在探讨宏大理论的同时,从未忘记穿插那些激动人心的历史片段——那些发现过程中的曲折、科学家们的坚持与灵光一现,都被描绘得如同史诗般引人入胜。书中关于实验方法论的描述也极具洞察力,他不仅告诉我们“是什么”,更深入地剖析了“为什么会是这样”,这种对科学过程本身的尊重和反思,让这本书的深度远超一般科普读物。对我而言,这更像是一本教导如何“思考”的书籍,它激发了我对自己所处世界的底层逻辑产生更深层次的探究欲望。

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这本书的封面设计确实引人注目,那种深邃的蓝色调配上复杂的几何图案,立刻让人联想到科学的奥秘和未知的领域。我拿到手后,迫不及待地翻开了第一页,立刻被作者那种沉稳而又充满激情的叙事风格所吸引。他似乎有一种魔力,能将那些看似高深莫测的科学概念,用极其生动且贴近日常生活的比喻娓娓道来。比如,在介绍细胞内部运作机制的那一部分,他没有直接抛出冗长的专业术语,而是构建了一个微观世界的“城市规划图”,让我们清晰地看到各个“部门”是如何协同工作,维持整个系统的运转。这种叙事技巧,极大地降低了阅读的门槛,使得即便是对生物学只有浅层了解的读者,也能迅速跟上作者的思路。而且,书中大量的插图和图表,并非简单的装饰,而是精心设计的视觉辅助工具,它们以一种艺术化的方式呈现了复杂的分子结构,让抽象的知识变得触手可及。我尤其欣赏作者在行文间流露出的那种对生命现象的敬畏之情,这使得整本书不仅仅是一本知识的传递工具,更像是一次心灵的启迪之旅。读完一部分后,我常常需要停下来,细细回味那些精妙的论述,感受那种知识在脑海中逐渐构建起来的充实感。

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我特别留意了作者在处理争议性话题时的态度。在涉及伦理边界和未来展望的部分,这本书的处理方式非常成熟和审慎。他没有急于给出绝对的结论,而是清晰地列举了各方观点,详细阐述了科学进步可能带来的积极面与潜在风险。这种平衡的视角,体现了作者深厚的学术素养和人文关怀。在阐述技术可能带来的社会变革时,文字的力度和精确度拿捏得恰到好处,既不过分渲染恐慌,也不盲目乐观。阅读这些部分时,我仿佛置身于一场高水平的学术辩论现场,作者扮演着一个公正的引导者,带领我们穿越迷雾,审视未来的可能性。这种严谨又不失温度的笔触,让我在接受新知的同时,也学会了对知识保持批判性的反思。这本书提供的不仅仅是事实,更是一种面对未知时应有的审慎态度和思辨能力。

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从装帧和排版来看,出版方显然也投入了极大的心血。纸张的质感非常舒服,拿在手里有一种沉甸甸的、值得珍藏的感觉。内文的字体选择和行距处理都极大地减轻了长时间阅读带来的视觉疲劳,这对于一本信息量如此庞大的书籍来说至关重要。更值得称赞的是,书中的参考文献和术语注解部分做得非常详尽和规范,对于希望深入研究某一特定领域的读者来说,提供了极佳的指引。这种对细节的极致追求,反映出出版方对内容质量的尊重。总而言之,这本书的整体制作水准,配得上其内容的厚重与深刻。它不是那种快餐式的读物,更像是一件精心打磨的工艺品,值得摆在书架上,随时翻阅,每次重读都会有新的体悟。它为我提供了一个全面、深刻且充满启发性的知识框架,让我对生命科学的诸多面向有了更立体和深入的理解。

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这本书的语言风格在不同主题间切换得十分自如,简直像一位技艺精湛的指挥家在驾驭一支大型交响乐团。当描述基础的生化反应时,语言变得如同精密机械般准确无误,每一个动词和名词的选择都无可挑剔,充满了逻辑的美感。然而,一旦转向对生命意义的哲学探讨,文字立刻变得诗意盎然,充满了哲思的韵味,仿佛能听到空气中思想碰撞的回响。这种文风上的弹性,避免了全书因主题的单一性而产生的枯燥感。我尤其喜欢那种突然出现的、极富画面感的比喻,它们像一道道闪电,瞬间照亮了原本晦涩难懂的概念。比如,他用“时间之河上的漂流瓶”来形容基因突变对物种演化的影响,这个意象非常新颖且令人难忘。这种对语言艺术的精湛运用,使得阅读体验本身就成为了一种享受,让人愿意一页接着一页地沉浸其中。

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