前言
生命是我們這個世界上最美妙的事物。地球上鬱鬱蔥蔥的森林,鮮花盛開的草原,鳴唱婉轉的鳥兒,翩翩起舞的蝴蝶,使我們的星球充滿“生”機。
生物也是我們這個宇宙中最複雜的物質存在形式。無生命的分子的結構大多很簡單,從沙子裡面的二氧化矽到大氣里的氮氣,分子中所含的原子數一般不超過10個。而蛋白質分子由幾十到上千個基本“構件”(胺基酸)組成,每個蛋白質分子含有數千到數萬個原子。它們摺疊成各種形狀,執行不同的功能。我們的“生命藍圖”(DNA)更是由大約30億個“字母”(核苷酸)組成,含有約2000億個原子。億萬計的不同類型的分子以各種方式結合,組成細胞。而我們的身體又由約600 000億個不同類型的細胞組成,在此基礎上產生了協調一致的各種生理功能和精神意識。上帝造人有多難
——生命的密鑰 // 前 言 //我們人類也是一種生物,而且把生物的複雜性和能力發展到極致。我們不僅創造了語言文字,還發展了科學藝術。我們建設了美麗的鄉村、宏偉的城市。我們還發明創造了汽車、飛機、計算機、網際網路。除了物質條件的進步,我們還有豐富美好的精神生活。我們不僅被這個世界創造,我們還能反過來研究和改造這個世界。
生物的複雜和美妙使得許多人思考: 生物從哪裡來?生物的基本結構是什麼?生命過程是如何運作的?為什麼地球上有那么多種類的生命?為什麼人要分男女兩性?為什麼人會衰老?我們能夠通過克隆自己達到永生嗎?人還會變得更聰明嗎?有關生物的問題可以說是無窮無盡。
作為在生物領域耕耘幾十年的工作者,作者對各種生命現象進行了思考,並且把這些思考的結果寫成科普文章,在《科學網》和《中國科普博覽》中的“知識采蜜”專欄發表,引起了讀者廣泛的興趣。清華大學出版社的胡洪濤先生注意到這些文章,希望我將其中的一些內容匯聚成書出版,使得更多的讀者可以一次性獲得這些文章並且更方便地閱讀。這就是這本書的由來,在此對胡洪濤先生及其出版社的同仁表示衷心的感謝。
這本書不是生物教科書,所以它的重點不是講述生物學中的那些“經典”知識,例如蛋白質和DNA的一級結構和空間結構、遺傳密碼、DNAmRNA蛋白質的“中心法則”等。這些內容都可以在生物學的教科書中找到。本書的目的,是從宇宙發展的角度,用新的思路來理解生命,探討各種生命現象的來由和進化機制,從分子水平上闡述生物的各種功能是“如何運作”和“怎么來的”等問題。
在本書的寫作過程中,得到了郝林女士的全力支持和大力協助。除了提供有關信息、提出寫作建議和嚴格審稿外,她還承擔了幾乎全部家務,讓我能夠集中精力寫作。所以這本書是我們兩人共同努力的結果,在此也表達對她的感激之情。
朱欽士
於2015年1月
目錄
1我們從哪裡來? // 001
1.1上帝造人有多難? //002
1.2生命現象的偶然與必然 //008
2組成生命的分子怎樣相互“識別”和“組裝”自己?// 017
2.1分子之間怎樣相互“識別”? //018
2.2蛋白質的“十九般兵器” //023
3遺傳和進化// 029
3.1先有雞,還是先有蛋?//030
3.2生殖細胞也喝“孟婆湯”嗎?——介紹一些“外遺傳學”//036
4生物的共性和特性// 045
4.1為什麼每個人都是特別的?//046
4.2我們能請外星人吃飯嗎?//054
5生物多姿多彩的“有性生活”// 059
5.1生物的“性”事知多少?//060
5.2器官排斥和配偶選擇//091
6生物發展的皇冠——智力// 101
6.1目的和智力//102
6.2人的智力有極限嗎?//107
7幹細胞與克隆// 127
7.1人體的更新之源——幹細胞//128
7.2我們能不能通過克隆自己而達到“長生不老”?//144
8細胞的解毒和生殖細胞的永生// 151
8.1我們的機體是如何解毒的?//152
8.2為什麼生殖細胞能夠永生?//168
9生命中的幾何關係// 183
9.1為什麼我們覺得螞蟻是“大力士”?//184
10生命與音樂// 195
10.1音樂的美、奇、謎、憾//196
10.2美妙的歌聲是怎樣發出來的?//203
11經絡現象秘密初探// 213
11.1經絡現象是客觀存在的//214
11.2近年來對於經絡現象的研究//238
11.3理解經絡現象所需要的現代科學知識//259
參考文獻// 289