Product Info
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- TABLE OF CONTENT
- PREFACE/READING GUIDANCE
- CONTENT PREVIEW OF THE BOOK
Description
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PRODUCT INFORMATION
歡迎跟隨作者的腳步，進入意象豐富的細胞世界暢遊。 讀者彷彿把自己縮小幾千萬倍，鑽進細胞小人國裡， 飽覽微觀世界中，各種精緻的細胞結構、 巧妙的功能運作、以及嚴密的調控機制。 包括：精子如何闖過重重難關衝向卵、 細胞如何一分為二、細胞與細胞之間如何接合、 細胞是怎麼傳遞訊息的、養分如何進出細胞、 細胞又為什麼要根據遺傳程式而自己凋亡、 癌細胞又是怎麼生成的…… 而所有的疾病，都是因為細胞出錯惹的禍。 研究細胞，不僅為各種疾病的治療找到生機， 也是解開生命奧祕的關鍵。 走一趟細胞之旅，等於蒞臨細胞研究的最前線， 參觀細胞生物學、分子生物學、發育生物學的精彩成果， 碰觸各種熱門的生物醫學話題和科學新知。 《一粒細胞見世界》，所見到的何止是細胞內的小世界， 也見到我們這個充滿生老病死、繽紛多彩的大世界。
倫斯伯格 資歷超過五十年的美國資深科學記者，曾任職《底特律自由報》、《紐約時報》、《華盛頓郵報》。畢生致力於科學知識的傳播，曾兩度獲頒美國科學促進會頂尖科學寫作獎，曾任麻省理工學院「奈特科學報導獎助計畫」主持人，主編過《華盛頓郵報》極富教育性的「地平線」月刊。著有《一粒細胞見世界》、《速成生物學》、《野生動物禮讚》、《世界如何運轉》等書。目前與妻子定居在馬里蘭鄉下。
涂可欣 臺灣大學農化系畢業，陽明大學神經科學研究所碩士，曾經於美國伊利諾大學遺傳研究所進行博士研究。目前致力於科普書籍與科普雜誌文章的翻譯和寫作，期待能為建構科學界與大眾間的橋梁貢獻一分心力。譯有《一粒細胞見世界》、《看！這就是生物學》、《免疫兵團》等書，科普文章散見於《科學人》雜誌。
RECOMMENDED BY
好評推薦 透過顯微鏡頭，觀察一個活生生的細胞， 領會生命的奧秘，不免令人激動興奮！ 很難想像，還有什麼更好的方式， 能把這份激動興奮之情，傳達給學子。 倫斯伯格做到了， 他對於細胞生物學的驚嘆和熱情，躍然紙上。 ——《自然》期刊 《一粒細胞見世界》是一本精彩絕妙的科學文摘， 書中提供目前所知的各種細胞內的活動機制…… 作者倫斯伯格能夠精挑細選他的報導主題， 畢竟從細胞層次來展現生命的物理基礎，是最恰當不過了。 ——《紐約時報書評》 ◎ 《中國時報》開卷版一週好書推薦 走訪細胞小人國 顯微鏡下的「細胞」， 是一個具體而微的繽紛世界。 細胞內外的活動，比化學工廠還熱鬧， 密密麻麻的組成，比電腦還複雜。 如果把細胞比喻成一間大小適中的客廳， 那麼儲存遺傳藍圖的細胞核，就如金龜車般大； 金龜車旁，約有半打的懶骨頭靠椅，疊成一堆， 每隔一段時間，就有一些高爾夫球大小的氣泡， 自那疊懶骨頭靠椅中冒出，緩慢飄浮…… 這間客廳裡，還織滿了密密麻麻的繩網， 有些繩索直直延伸，有些則像樹枝般長出分枝， 還有些細繩在纏繞金龜車一番後，延伸到牆上。 你還可見到許多香腸狀的物體，沿著繩索滑動， 更有許多像漏了氣的熱氣球，鬆散的摺疊著， 上面還黏了數千顆彈珠呢！ 相當於客廳牆壁的細胞膜， 則是細胞最重要也最活躍的部位。 細胞膜上有數千個「門房」， 每個都有特定送往迎來的對象……
TABLE OF CONTENT
導讀 從細胞透視生命本質 程樹德 前言與誌謝 第1章 一顆小生命 第2章 分子馬達 第3章 生命的躍動 第4章 假如細胞像客廳 第5章 基因如何運作 第6章 生命一分為二 第7章 當精子遇上卵子 第8章 造人計畫 第9章 能屈能伸的超級纖維 第10章 傷口救援行動 第11章 自我防衛靠免疫 第12章 癌症就像叛軍突起 第13章 生命不死 名詞注釋 延伸閱讀
PREFACE/READING GUIDANCE
導讀 從細胞透視生命本質 程樹德 美國東北部的麻州像是一條巨型的抹香鯨，方方整整的頭和身軀向西插入內陸，剛好咬住紐約州的腰部，而細小的尾巴向北蹺起，仍留在大西洋中，承受海洋之滋潤與肆虐。這條尾巴又像細長的手臂，它其實就是著名的「鱈角」半島。 半島的南北兩岸均是綿延的沙灘，但南岸尤為波平浪靜，是波士頓人在夏天避暑戲水的勝地，富人尤以擁有面海度假別墅為傲。甘迺迪家族在小港「海恩尼斯」（Hyannis）有個大莊園，老夫人常住於此，而在權力圈內打滾的諸兄弟，休假群聚此處時，便熱鬧滾滾、性事連連。 在鱈角半島底部，也就是手臂的胳肢窩處，是一個叫伍茲霍爾（Woods Hole）的寂靜漁港。一條小街緊逼著海岸，三、四間老式啤酒館排列在兩側，店外的風鈴叮叮噹噹隨風響著，小漁船從外海進內港時，小街中段的橋便掀了起來。在小街一端有一棟溫暖的小木屋，是間書店，店裡頭除了供應休閒書、旅遊書和文學書外，竟有許多生物、演化、地質和氣象之類的書籍，與大學校園內的書店相比，毫不遜色。小街另一端的左側有間小水族館，展示著幾十種當地的魚類，右側有條巷子，遊客一旦轉進去，會發現幾棟高大的建築，外牆有羅馬式的大石柱，小拱門入口處鏤刻著「莉莉紀念實驗室」或「洛布實驗室」。在這新世界的小漁村中，怎會有舊世界的藝術傳統和科學研究呢？ 凡是對生物學歷史有一絲興趣的訪客，會發現這僅有一條小街的漁港，幾乎是細胞學的麥加聖地。十九世紀末葉，當實驗生物學勃興時，美國東北部的生物學家利用此處易於捕獲海洋生物之便，設立了暑期海洋實驗站，一面享受泛舟觀海之樂，同時也與三、五好友趁機一起做個構思已久的研究。到了二十世紀初，這「伍茲霍爾海洋生物研究所」已開始出現引人矚目的成果。 從德國移民到此的洛布（Jacques Loeb, 1859-1924），在1912年利用化學藥品刺激海膽的卵，使它不必受精，即進行分裂。這結果不但上了報紙的頭版，而且被新聞界誤報為「試管中製造生命」，甚至被比喻為「處女生子」之神蹟，讓很多未婚婦女不敢到海邊戲水，但也讓求子心切的夫婦趨之若鶩。 不久之後，一位天才橫逸的匈牙利人聖捷爾吉（Albert Szent-Györgyi, 1893-1986），被納粹趕到美國，就在伍茲霍爾落腳下來，他在1930年代即因發現維生素C，而獲諾貝爾生理醫學獎。這位自稱「酒神」型的實驗者，聲明自己沒有長期的研究計畫，今天想到什麼有趣的事，就做什麼，因之他雖然聲望崇高，卻經常申請不到研究經費。他在海洋生物研究所的多年中，對肌肉如何產生運動深感興趣，進而影響了同事，不少人用烏賊的巨大神經軸突，來研究胞內囊泡之移動以及神經脈衝的傳遞。 海洋生物研究所對科學另一重大貢獻，即是暑期舉辦的細胞生理學課程，凡是研究生或想改行的老手，都可在此接受深入的訓練，而授課者則是資深的細胞生物學家。在密集的授課、實驗和討論中，常激發出新的假設，也正是在這種合作又競爭的氣氛之中，細胞內多種管轄運動的分子，以及控制細胞分裂的「週期蛋白」陸續被發現，因而催生細胞學的黃金時代。 這項課程的籌劃者有個遠見，即開放一些學員名額給新聞記者及科學作家，讓這些文科人士也能浸潤在細胞學的趣味之中。在1987年，這項「陰謀」果然逮到《華盛頓郵報》記者倫斯伯格，他因之受到雙重的魔咒，不但愛上了細胞學，更與一位同班上課的細胞學研究生墜入情網。從1989年他就辛勤的為這份柏拉圖之愛而東奔西走，進行訪問、撰寫、拍照、思考，終於在六年後，把他「愛的結晶」呈現給讀者，就是您手中這本《一粒細胞見世界》。 就因作者不是職業科學家，所以反而較重視一般內行人習以為常的科學觀念，也較能透過刻意的說明，讓各種理解層次的讀者，都能一窺科學的堂奧，不論中學生、大學生或研究生，都能從本書的閱讀中受到啟發。 第一項基本體認：生命的機械觀 在現今細胞學豐富的歷史及文獻中，有三項基本體認最能讓作者興奮及深思，它們貫穿了各章節，指導了作者思考及敘述的方向。讓我在此提出來，為讀者解釋一番。 其一就是所謂「生命的機械觀」，也即認為：生命諸運作皆可由物理及化學原理來解釋，不需另想像一種神祕的「生命力」。雖然用機械運行來說明天文現象，很早即由笛卡兒提出，但植物的萌芽、開花與結果，動物的胚胎發育及運動覓食，似乎有一內在的「生機」、「生靈」或「靈魂」在主宰，因此從亞里斯多德以降，一直到十九世紀中葉，歐洲科學家仍然認為一個神祕的「生命力」劃分了生物與無生物。 但隨著實驗方法的進步，被歸因於神祕力量的現象，可以用自然的運作解釋，而其根本道理似乎也能用日漸精密的物理與化學來明瞭，造物者之心機與生命力的陰影也都被趕出了生命體。 作者在字裡行間，常情不自禁的表達對這項新體會的快樂，例如幾百萬個保存在液態氮桶的細胞，可以在無生命狀態下冰凍許多年，一旦解凍了，這些細胞又可攝食、爬行和繁殖了。這個例行的實驗步驟，如果用「生命力」之進出來榮耀之，似乎多此一舉。又例如細胞內囊泡交錯運行著，好似有無數小精靈很活躍的推動著，但當我們在試管中能用馬達分子、細胞骨架分子和供應能量的分子重現這「原生質」內神祕運動時，小精靈們也黯然失色了。 第二項基本體認：演化 第二項重要觀念即「演化」。如果複雜得像一座大型工廠的真核細胞，能夠由無生命現象的體液突然變化而生，那非得有「靈魂」介入不可，所幸十九世紀的魏修（Rudolf Virchow, 1821-1902）早就提出「新細胞是由既存細胞分裂而成」的觀念。既然細胞有其歷史與傳承，那麼「隨時而變，適應環境而變」的演化過程，也必伴隨著細胞，使地球上之細胞由簡單而複雜，由小而大，由單一細胞而聚集成數百億細胞的共和國。 倫斯伯格雖沒有闢專章談細胞的演化史，但在各章都用演化觀點來統合生命現象。例如他所描寫的細胞客廳中，有幾百條長香腸般的物體，它們表層膜下，又有第二層膜，彎彎曲曲的摺疊在此胞器中——這種稱為粒線體的胞器專門生產能量分子，但它雙層膜內居然有一圈DNA，也能自製蛋白質。而在植物細胞內的綠色大胞器葉綠體，更有層層疊疊的圓餅狀結構，它能逮住光子的能量而轉換成化學能，這葉綠體也有自用的DNA呢！ 若能知道這兩個大胞器怎樣演化出現，也就能部分回答真核細胞怎樣演化的大問題。二十世紀初就有人主張：粒線體和葉綠體原本是小細菌，但因機緣而活在大細菌體內，然後逐漸改變而成。這種「內共生說」受一般學界嘲笑譏諷，直到1960、70年代由女科學家馬古利斯（Lynn Margulis, 1938-2011）傾全力提倡，方被多數人接受。 「內共生說」能將原核細胞及真核細胞間的鴻溝交通起來，使細胞的代代綿衍可以上推到約四十億年前，那時有機分子愈變愈複雜，終至組成有內外隔絕、能分裂繁殖、而且能傳遞過往智慧的原始細胞。 第三項基本體認：個體與群體利益之分際 第三項重要觀念是，雖然細胞的行為必須要用「演化」的眼光來剖析，才會發現其生存之意義，但多細胞生物的林林總總，要用「個體與群體利益之分際」觀點來看，方才能體會其妙處。作者確實多次觸及這個課題，例如癌症之產生就與細胞失去了外在控制有關。 單細胞生物能我行我素的活動及繁殖，但有著數百億細胞的大生物內，細胞就得有嚴格分工，因為有性生殖過程中，唯有生殖細胞（精子及卵）有機會傳衍下去，是最有生存利益的；而諸如紅血球細胞只能循環周身，傳送氧及排出二氧化碳；肌肉只能收縮及放鬆；神經細胞只能傳遞信息。它們都不能繁衍到下一代，何以它們不造反，不爭著做生殖細胞呢？ 細胞的共和國內怎樣解決這樣的爭端呢？細胞既聚合成群體，就得放棄其生存「主權」，而以群體之利益為依歸。當群體需其繁殖時，就進行分裂，例如皮膚細胞分裂以修補傷口，而當群體需其犧牲時，細胞就進行「有計畫性的死亡」，例如指間的胚胎細胞和某些免疫系統的細胞。 細胞怎樣分工、怎樣協調，當是多細胞生物所以能演化出現，首需具備的「遺傳智慧」，也唯有用這角度觀察，癌症的反叛本性才能夠清楚顯現。正常的細胞受了突變，不再理睬外來的信號，只顧利己的生殖，這即走上了腫瘤愈來愈惡化之途，最後把整個群體完全搞垮，癌細胞也無法獨存。個體與群體之利益衝突及其協調，下至基因階層，上至人類社會之大群體，都不斷進行中，作者對此頗有發揮。 「生命的機械觀」、「演化」及「個體與群體之利益」這三項觀念是倫斯伯格從細胞學知識中，萃取出來的哲思，以之運用到細胞運動、分裂、受精、免疫、癌症、小生物復活及遺傳疾病各專題，的確為正值黃金時期之細胞學，提供一最佳之介紹。讀者以本書為小說，可也，因它頗具趣味；以之為教科書，可也，因它有不少細節呢！
CONTENT PREVIEW OF THE BOOK
第7章 當精子遇上卵子 一切只為了游向卵子 婦女每次月經週期中，都會有一顆卵細胞，自兩個卵巢之一蹦出，這兩個卵巢交替工作著。在鄰近卵巢處，則有輸卵管，或稱子宮管的開口，邊緣有手指狀的構造輕拂著，將卵細胞撥入輸卵管中。 此時期的卵已發育完全，大小是一般細胞的一千倍，配備了所有的胞器，以及來自母方的半套染色體。但與一般誤解不同的是，此時卵細胞內仍有四十六條（二十三對）染色體，要待與精子結合後，才會展開第二次減數分裂。 巨大的卵細胞並非獨自走完輸卵管內的旅程，大約有數千個小細胞，堆積如小山丘般，團團包圍著卵，一路伴隨護送著卵。從這些「卵丘細胞」（cumulus cell）或卵細胞中，會分泌出一些特殊的分子，擴散在輸卵管內的液體中，以吸引可能出現的精子。 輸卵管壁上的細胞則長著毛髮般的纖毛，很規律的前後擺動，卵細胞就順著纖毛的波動，在卵丘細胞的簇擁下，以訊息分子（或暱稱為「香水分子」）為前導，安穩的由輸卵管滑向子宮，整個過程耗時四天。 如果此時有精子進入婦女的生殖管道，便會嗅到香水的味道，而奮力拍動尾巴，逆流而上，朝著卵細胞邁進。精子不像卵那般巨大，事實上如果不將精子的尾巴計算在內的話，它將是人類細胞中最小的——如果將精子放大至細胞客廳的尺寸來看，它的尾巴約為客廳長度的五倍，但頭部卻只有一張椅子那麼大。 精子的基因平常並不會表現（除非它能幸運的使卵受精），因此精子中沒有mRNA，沒有可讀mRNA的核糖體，沒有使蛋白質適當摺合的內質網，也沒有負責蛋白質外送的高基氏體。整個精子細胞的設計，都只為了「行動」，它唯一的目標，就是游向卵，以傳送一組暫時休止的基因。 為了要達成目標，這些精子必須競跑一段比自己體長（包括尾巴在內）還長數千倍的距離，這可是要耗費相當多能量的！因此，一個精子細胞內必然含有的、而且數量很多的，就是供給細胞能量（ATP）的粒線體；所有的粒線體都整齊緊密的包裹在尾巴基部，使它們能距離微管最近，而能有效供給能量。
