从一个细胞开始

[美] 本·斯坦格

出版时间

2025-01-01

ISBN

9787521770575

评分

★★★★★
书籍介绍

★ 华大集团CEO、生物学博士尹烨推荐

★一部揭示无私的细胞如何反抗自私的基因,先天与后天如何塑造你我的全景科学史!

★ 回溯150余年的重大科学发现,重现10位诺奖科学家的人生故事

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▶入围2024年Phi Beta Kappa(美国大学优秀 生全国性荣誉组织)科学图书奖

▶随书附赠602mm×224mm超大尺寸折页,全景展现从古希腊到21世纪的生物学和遗传学大事件

▶一场跨越百万年的冒险,连接着每一个智人的共同旅程

·每个人早在经历人生的第一次呼吸、大笑、疼痛或者被爱之前,就已经完成了一场冒险。这场冒险来自遥远的过去,浓缩了数百万年来的试错成果,是基因承载的记忆,代代相传。

▶从一颗“神奇细胞”开始,探索生命的奇迹!

·一个细胞,如何孕育出复杂的生命,造就复杂生命所需的全部信息怎么能被塞进一个简单的细胞中?

·细胞是怎么知道自己应该变成什么、应该怎么做,并最终变成数万亿个细胞的?

·在面对一连串独特的遗传指令时,细胞如何通过反抗基因的“专横”,使自己发生特化,获得相应的特征?

·蝾螈的前肢能在数周之内完成再生;水螅被切成两半后,每一半都能变成结构完整的新个体;再生大师真涡虫只需1/250的身体组织就能长成完整的虫体,为什么哺乳动物缺乏比肩其他物种的再生异能?

你能在这本书中找到所有这些问题的答案!

▶不止于科学史与前沿医学,更是对科学精神的礼赞

·为找到“白眼”而创建果蝇套房的“现代遗传学之父”托马斯·亨特·摩根

·在实验室中废寝忘食,开启克隆技术时代的约翰·格登

·通过秀丽隐杆线虫细胞谱系追踪,发现细胞的程序性死亡的约翰·苏尔斯顿

·通过基因敲除技术开启了反向遗传学研究的马里奥·卡佩奇

·通过骨髓移植实验,发现了我们体内的“变形金刚”——干细胞的欧内斯特·麦卡洛克和詹姆斯·蒂尔

也许你并不熟悉这些名字,但正是这些科学家,在好奇心的驱使下,在科学追求的引领下,前赴后继,于灵光乍现与艰难求索中开创了一个又一个科学新纪元。你将在本书中读到他们振奋人心的发现故事,领略他们百折不挠的探索精神

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♦ 内容简介 ♦

“我从哪里来?”从发育生物学的角度来看,这个古老的哲学问题有一个简单的答案:一个细胞。事实上,不止人类,地球上所有动物的生命都始于一个细胞。但是,一个能动、能呼吸、能消化、有感觉的完整的动物个体,究竟是如何从区区一个细胞发育而来的?造就复杂生命所需的全部信息怎么能被塞进一个简单的细胞中呢?这个细胞是怎么知道自己应该变成什么、应该怎么做,并最终变成数万亿个细胞的?

本书将带领我们踏上一段奇妙的旅程,通过探索细胞、基因和胚胎学的科学发展史,回答生命如何从最初的单细胞合子演变成复杂的生物体。作者从古希腊人普遍相信的先成论,到亚里士多德提出后成说,以及细胞学说的出现,回顾了150余年来我们对发育过程的认知。除此之外,作者也探讨了器官衰竭的原因;为什么有的生物能够再生,有的却不能;以及胚胎与肿瘤那令人不安的相似性。

科学的发展自然离不开科学家们的不朽贡献。他们通过研究发育过程寻找治疗癌症的新方法,他们努力将细胞重编程等技术的胚胎研究成果应用于医疗实践,他们基于干细胞研究创建了再生医学这个全新的领域。这些看似水到渠成实则充满灵光乍现与艰难求索的故事,作者都将在书中娓娓道来。

本书不仅是一次关于生命起源奥秘的科学探险,更是一次关于探索和发现的哲学思考。每一个生命都是从单一细胞开始的奇迹,而这个细胞中所蕴含的潜力,等待着我们去探索和利用!——————————————————————————————

“细胞只能来自细胞。”这句看似简单的话,却点破了真理。单细胞生物自不用说,而多细胞物种,无论是只有几克的鼩鼱、几十千克的人类、上百吨的蓝鲸、上千吨的红杉……都来自一个细胞——一般称其为“受精卵”的全能干细胞。而这个细胞是怎样通过对内外环境的感知,在有限的时空内按照基因设定的各种可能程序,启动复制和分化,成功完成了一次次发育和繁衍?更为玄妙的是,只有80亿人的人类社会尚且存在诸多难以调和的矛盾,但一个标准的成年人却有近37万亿个细胞,这些天文数字的细胞又是如何以不可思议的方式配合,以超高的效率来完成物质合成、能量转化和信息传递的?

—— 尹烨,华大集团CEO,生物学博士

本·斯坦格的《从一个细胞开始》无比精彩,带领我们经历了人生中的重要旅程。斯坦格是一位热情洋溢、知识渊博的科学向导,他讲述的科学知识将影响我们未来的生活。

—— 尼尔·舒宾,古生物学家,著有《解码40亿年生命史》

《从一个细胞开始》惊叹于发育生物学领域的一些亮点,这门学科的意义涉及生命科学的许多领域。本· 斯坦格才华横溢,他描述了我们是如何从一个细胞中诞生的,强调了这一过程中每一步背后令人难以置信的幸运,并运用美妙的比喻来解释复杂的现象。如果你对我们身体中的所有细胞是如何从一个细胞中诞生的有哪怕一丁点的兴趣,我强烈推荐你阅读这本书。

—— 威廉·安德森,哈佛大学干细胞与再生生物学系教育主任

《从一个细胞开始》展现了一位沉浸于科学研究和丰富的人类文化历史的作家的博学和想象力,读来令人愉悦,文字优雅、通俗易懂、令人兴奋。

—— 罗伯特·温伯格,麻省理工学院教授, 美国科学院院士,著有《癌生物学》

AI导读
核心看点
  • 揭示细胞如何反抗自私基因,重塑生命认知
  • 回溯百年科学史,重现十位诺奖得主故事
  • 融合发育生物学与遗传学,解答生命起源
适合谁读
  • 对生命起源、基因奥秘感兴趣的普通读者
  • 喜爱科学史、科学家传记及硬核科普的读者
  • 生物学专业学生及关注前沿医学进展的人群
读前提醒
  • 内容涉及专业术语,后半部分难度陡增需耐心
  • 建议配合随书附赠的超大尺寸折页辅助阅读
  • 不必纠结所有生化细节,重在感受科学精神
读者共识
  • 科学家故事引人入胜,比枯燥知识点更打动人心
  • 文笔流畅通俗,将复杂理论讲得清晰易懂
  • 部分章节过于深奥,非专业读者可能感到吃力

本导读基于书籍简介、目录、原文摘录、短评和书评生成,不等同于全文精读。

精彩摘录
  • "古希腊人花了很多时间争论胚胎的本质,而绝大多数人都支持先成论。直到公元前4世纪,亚里士多德加入这场论战。他推论道,如果生物的躯体真的在发育开始之前就已经形成(从一开始便是完整的),那么观察者理应看到所有的结构同时出现,而不是一块一块地被零散组装起来。为了验证这一点,亚里士多德检查了数十个处于不同发育阶段的鸡胚,注意到鸡的心脏总是比其他器官更早出现(并开始搏动)。亚里士多德总结认为,躯体的各个部位在发育过程中是依次出现的,并非由原先就有的结构膨大而成。他的认识是正确的。后来,这种现象被称为“后成说”,表明动物的生长是逐步推进的,后出现的部位需建立在先前已有的部位之上。亚里士多德有理有据的推论让支"
  • "发育的过程是不可预测的,这场旅途充满了不确定性,时刻都危如累卵。每当细胞发生分裂,它都要读取、复制和翻译数以十亿计的DNA字母,这样的过程在动物个体成年之前会反复上演无数次。绝大多数细胞内的分子反应都无比精准,准确率往往在99。9%以上。但庞大的绝对体量(发育的过程涉及数十亿细胞)意味着错误在所难免。(假设细胞每次分裂的时候需要完成10亿次操作,那么即使错误率是0。01%,最后也会出现10万个错误。)面对无可避免的错误,大自然的应对手段是可塑性:GPS(全球定位系统)在你走错一个路口后能重新规划路线,而生物体的可塑性相当于这种路线修正系统的发育版本。以海胆为例,细胞在胚胎被晃散后改变了自己的发"
  • "施佩曼思考的成果是一种被称为“细胞移植”的实验方法,顾名思义,这种方法是将细胞从一个胚胎转移到另一个胚胎上。在转移的过程中,细胞在受体胚胎上的落点可以随意挑选,既可以落到与原先相同的位置,也可以落到完全不同的新位置。施佩曼推断,通过观 豪这些细胞在融人牙—个环胎后的表现。就能知道它们的命运究竞是闲定(确定的)还是不固定的(可塑的)了。这个实验犹如新伯纳创作的戏剧《卖花女,可怜的卖花女孩伊莱莎·杜利特尔被富人选中,从伦敦的街头搬进了语言学家亨利·希金斯富丽堂皇的家中。这出戏剧的关键矛盾是,杜利特尔能否融人新的环境(答案是可以),作为一名生物学家,施佩曼对细胞移植的看法同希金斯对女孩的看法类似:他"
  • "作为回应,达尔文在1868年提出了一种名为“泛生论”的补充理论,试图填补先前的漏洞。这个理论假设生物体的组织会释放一种微小的遗传碎片,达尔文称之为“微芽”,它们可以凭借循环系统,从全身各个部位进入卵子和精子,然后遗传给下一代。最关键的地方在于,按照达尔文的设想,动物在一生中遭受的环境压力会影响微芽的构成,而微芽成分的变化可以遗传给下一代,正是因为这种传递模式,鸟的喙才会越来越长,人的站姿才会越来越挺拔。达尔文的新理论与让巴蒂斯特·拉马克提出的进化学说(他相信长颈鹿的长脖子是它们的祖先极力拉伸的结果)非但没有冲突,反倒给人一种惺惺相惜的感觉。 如果说自然选择代表了自然主义的高光时刻,那么泛生论就"
  • "到了1920年,基因在细胞核内的染色体上呈线性排列,而且符合摩根和斯特蒂文特的计算结果的观,点已然成为共识。那么,为什么没有人认为核酸(核质此时的名称)就是遗传物质呢?2答案很讽刺,因为人们觉得它太平庸了。 根据米舍的鉴定实验,对核酸的初步分析表明,这种物质由3种分子基团构成:磷酸基团,它是核酸磷含量极高的原因;一个糖分子,名为脱氧核糖;以及一个“碱基”,碱基一共有4种,分别是腺嘌昤(A)、鸟嘌呤(G、胸腺嘧啶(T)和胞嘧啶(C)。当时的科学家已经开始考虑核酸的化学结构了,他们想知道这些基团在三维空间里的排布方式。其中有一个名叫菲伯斯·列文的俄裔生物化学家总结认为,核酸只是4种碱基的不断重复,"
  • "有一天,格登走到水缸边,看到里面的一只雌蛙受到了惊吓。它弓起灰绿色的身体,朝格登蹬了一下后腿,力量之大,不但水花飞溅,许多躺在水缸底部的蛙卵也被晃得飘来荡去。格登正在考虑怎么用这些蛙卵做实验,它们是雌蛙在前一天晚上刚产的,此时格登突然想到,从过去的实验和错误中看,用新鲜的蛙卵做的实验结果往往更 好。于是,他果断行动,用双手紧紧抓住那只雌蛙满是明胶的身子,防止它溜走。随后,格登用食指按压它的泄殖腔,模仿蛙的“抱对”雄蛙趴在雌蛙背上的姿势,这个动作方便雄蛙给新产的卵受精)。几秒钟后,格登轻轻地分开雌蛙的双腿,并按压它脊椎的末端,人为地激起神经系统内某些隐秘部分的冲动。起初,这只雌蛙还会反抗,乱踢乱"
  • "在小说《美丽新世界》中,阿道司·赫胥黎生动地描绘了一个虚构的文明,在这个文明创造的社会里,克隆人类比比皆是。3小说的开头描写了一间工厂内的情形,这个工厂负责执行所谓的波卡诺夫斯基流程,其目的是大量生产完全相同的个体: “波卡诺夫斯基流程。”主任又说了一遍,学生在他们小小 的笔记本上画出了这个关键词。一个卵子、一个胚胎、一个成年人一这是常态。但经过波卡诺夫斯基流程处理的卵子会出 芽、增殖、分裂。芽的数量为8~96个,每个芽都能长成完美的 胚胎,而每个胚胎又都能长大成人。原本只能生个人现在能生96个人。这就是进步。 作为用北方豹蛙做核移植实验的技术先驱,布里格斯和金迈出了 克逢动物的第一步(他们甚"
  • "哺乳动物的核移植实验技术难度极高,成功率远比蛙类的核移植实验低。即便如此,坎贝尔和威尔穆特的成功依然掀起了克隆哺乳动物的狂潮。迄今为止,取得成功的核移植实验已有数千个,涉及的动物包括小鼠、大鼠、猫、狗、山羊、水牛、骡、马、白肢野牛、骆驼和猴子。有的克隆甚至是在原来的生物体死后多年才诞生的,使用的细胞核来自冻存的尸体。每一例成功的动物克隆实验都会让基因组当量原则更加深入人心,它的核心内容如下: 从合子到成熟的个体,细胞不会丢弃任何基因一哪怕是它们不需要的基因。 目前,世界上还没有任何关于克隆婴儿存在的可信报道,尽管声称他们存在的言论不绝于耳。”如果说我们能从历史中学到什么,那就是:无论是什么样的"
作者简介
丨作者简介丨 本·斯坦格(Ben Stanger),医学博士,宾夕法尼亚大学癌症研究领域的汉娜·怀斯教授,医学、细胞和发育生物学教授,胰腺癌研究中心(PCRC)主任;宾夕法尼亚大学医学院胃肠病执业医师。 丨译者简介丨 祝锦杰,北京大学医学学士,香港浸会大学翻译与双语交流专业硕士。 《环球科学》《好奇号》合作译者,已出版译著有《哥德尔传》《神秘的量子生命》《人人都该懂的遗传学》《人人都该懂的克隆技术》等。
用户评论
有关我们的起源,最基本的事实是:地球上所有动物的生命都始于一个细胞。可是,动物个体这么复杂,造就这样一种事物所需的全部信息怎么能被塞进如此简单的东西里呢?这个细胞是怎么知道自己应该变成什么、应该怎么做,并最终变成数万亿个细胞的?为什么深入认识我们的胚胎发育历程能帮助我们提升未来的健康?
人生真的很奇妙,《从一个细胞开始》,一本关于生命的探索之书。
每个人的起点永远一样——地球上所有动物的生命都始于一个细胞。胚胎发育是一种只有多细胞生物才有的特征。这本书除了简单易懂地梳理整个过程,还提供了附录术语表和大事记,方便理解。
这是一本非常有趣的科普书,从人体细胞开始讲起,细胞对于我们每个人的身体至关重要,需要不断探索。
还不错的科普
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