生命科學大師──遺傳學之父孟德爾的故事

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圖書描述

  發現DNA之一的科學傢華生,因著自身的種族優越,認為應該利用基因工程來改造黑人;桃莉羊誕生之際,有些科學傢信誓旦旦宣稱復製人的目標亦不遠矣,卻沒想到桃莉不到七歲就過世,許多爭議性問題接踵而來。究竟,生命是什麼?生命科學是什麼?生命法則又是什麼呢?若要瞭解基因(gene),就得從源頭開始(gene的希臘文之意)。

  孟德爾大半輩子都在修道院中度過,修道院中有一座花園,但他不種賞心悅目的花朵可供觀賞,也不種鮮美多汁的水果可供品嘗,卻默默種著高矮不齊的豌豆。他終身未婚沒有孩子,卻是個好爸爸,修道院中的那一萬多株豌豆,就是他最寶貴的孩子。在他的細心照料下,一萬多株豌豆讓他發現瞭生命法則的第一個定律。

  當初,他的研究不受重視。如今,遺傳學已經成為生命科學的顯學,DNA也成為建構生命藍圖的代名詞。遺傳工程、疾病預防、育種栽培、法醫鑑定等,都成瞭有誌青年投身的熱門領域,這些無非都是奠基於孟德爾最基礎的研究。

  孟德爾說,神學和科學間有塊青翠的草場,您準備好踏上這塊美麗的草場瞭嗎?誠摯邀請您與我們一同搭著時光列車,重返最初那片孕育生命法則搖籃的豌豆園。

作者簡介

張文亮

一顆常常跪在圖書館地闆上,為手中的濛塵舊書感謝上帝的心。
一雙跑遍圖書館、書店、舊書攤,隻為搜羅珍貴史料的腳。
一個珍惜忙碌的教書空檔,將一疊資料轉化成親切文字的人。
美國加州大學戴維斯分校博士。現任颱灣大學生物環境係統工程學係教授。

  著有《科學大師的求學、戀愛與理念》、《我聽見石頭在唱歌》、《我看到大山小山在跳舞》、《為小草去探險》、《兄弟相愛撼山河》、《法政捍衛者的憂傷與榮耀》、《南丁格爾與近代護理》、《深入非洲三萬裏──李文斯頓傳》(以上校園)、《電學之父──法拉第的故事》(文經社)等書。

探尋生命的奧秘:從宏觀宇宙到微觀粒子 一部關於人類認知邊界拓展的史詩,一次穿越時空、解構物質世界的深度考察。 本書將帶領讀者進行一場跨越數韆年、橫亙於不同學科領域的壯闊旅程。我們不再局限於單一的生命科學領域,而是將目光投嚮整個知識體係的宏偉藍圖,探討人類是如何一步步揭開自然界最基本規律的麵紗,理解我們自身乃至宇宙萬物的構成與運作原理。 第一部分:宇宙的起源與物質的基石 從奇點到恒星的熔爐:物理學如何描繪世界的開端 旅程始於對“有”的終極追問。我們將深入現代宇宙學的前沿,迴顧大爆炸理論的建立過程,探討暗物質與暗能量在宇宙結構中扮演的關鍵角色。我們不會討論具體的生物遺傳機製,而是專注於構成這一切的基本單元——物理學的基石。 量子力學的迷宮: 探討波粒二象性、不確定性原理以及薛定諤方程背後的哲學意涵。這不是一本計算物理的教材,而是對這些顛覆性理論如何重塑我們對“實在”理解的深刻反思。我們將分析哥本哈根詮釋與多世界詮釋之間的爭論,審視測量行為如何影響係統的演化。 標準模型的超越: 深入粒子物理學的實驗室,瞭解誇剋、輕子以及傳遞力的玻色子構成瞭物質世界的基本圖景。我們將討論希格斯場的發現如何解釋瞭質量的起源,並展望超越標準模型的理論,例如超對稱性(Supersymmetry)的設想與尋找下一代加速器實驗的重要性。 時空的幾何學: 廣義相對論不僅僅是引力理論,它更是我們理解宇宙大規模結構的框架。我們將以非數學的方式解讀時空彎麯的概念,探討黑洞的形成、引力波的探測如何為我們提供瞭觀察宇宙極端事件的新窗口。 第二部分:信息的編碼與物質的組織 超越生命的遺傳藍圖:信息論與復雜係統的湧現 在掌握瞭物質的基本構成後,我們的探索轉嚮信息如何在這些物質中流動、存儲和自我組織。本部分將聚焦於信息論在更廣闊領域中的應用,以及復雜係統如何從簡單的規則中湧現齣驚人的有序結構。 信息論的普適性: 剋勞德·香農的理論是理解數據傳輸效率的基石。本書將探討信息熵的概念如何被推廣至物理學、化學乃至社會科學,用以衡量係統的“不確定性”或“復雜程度”。我們將對比物理係統中能量的耗散與信息編碼的效率。 熱力學與信息流動的關係: 探討朗道爾原理(Landauer's Principle),即信息擦除必然伴隨著能量的最小耗散。這揭示瞭信息處理與物理實在之間深刻的不可分割性。我們將分析耗散係統理論,理解係統如何通過與環境的持續交換能量和物質來維持或發展其復雜性。 湧現現象的哲學: 探討從簡單的局部相互作用中如何“湧現”齣全局性的、不可預測的宏觀性質。我們將考察晶體結構的形成、湍流的不可預測性,以及自組織臨界性(Self-Organized Criticality)在地震模型中的應用,強調復雜性科學對還原論思維的挑戰。 第三部分:人類心智的邊界與認知革命 從工具製造到抽象思維:心智如何構建世界模型 本書的最後一部分將焦點轉嚮我們認識世界的主體——人類的心智。我們將探討認知科學、神經科學和符號邏輯如何共同構建瞭我們理解客觀世界的內部機製。 心智的計算模型: 審視早期人工智能和計算主義對心智運作的模擬。討論圖靈機作為計算的抽象模型如何奠定瞭信息處理的基礎,以及符號操作在邏輯推理中的作用。 具身認知與環境的交互: 對純粹的“大腦是計算機”的觀點進行批判性反思。引入具身認知(Embodied Cognition)的視角,探討感覺運動經驗如何塑造我們的抽象概念,以及我們的身體和我們所處的環境如何共同構成認知係統的一部分。 邏輯與非邏輯的張力: 分析形式邏輯(如亞裏士多德的經典三段論)在理解世界中的力量與局限。接著,探討概率推理、貝葉斯方法以及啓發式(Heuristics)在日常決策中的重要性,揭示人類思維在麵對不確定性時所采取的實用策略。 科學範式的變遷: 探討托馬斯·庫恩的科學哲學思想,分析科學知識是如何通過革命性的範式轉換而非綫性的積纍而進步的。我們將考察曆史上重要的科學革命,理解“真理”是如何在特定曆史和文化背景下被集體構建和接受的。 總結: 本書旨在提供一個宏大的知識圖景,將物理學的基元、信息的流動、係統的復雜性以及心智的構建整閤於一個連貫的敘事之中。它邀請讀者超越專業壁壘,思考人類探尋知識的終極驅動力,以及我們對宇宙運行規律的理解正處於何種動態的、不斷演進的狀態。這不是對某個特定科學發現的頌歌,而是對人類整體認知過程和方法論的深度剖析。

著者信息

圖書目錄

圖書序言

圖書試讀

用户评价

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一直以來,對科學傢的傳記總有一種特別的嚮往,尤其那些奠定瞭現代科學基礎的先驅。這次讀到《生命科學大師──遺傳學之父孟德爾的故事》,真是讓我掩捲之餘,內心充滿瞭敬意與感動。孟德爾,這個名字聽起來也許不如牛頓、愛因斯坦那樣如雷貫耳,但他在遺傳學領域的貢獻,絕對是劃時代的。想像一下,在那個對生命奧秘充滿未知、工具也相對落後的年代,一位奧地利的神父,如何在修道院的小花園裡,透過日復一日、年復一年對豌豆進行精密的觀察和數據記錄,竟能抽絲剝繭,揭示齣最基本的遺傳法則。他的實驗設計之嚴謹,邏輯思辨之清晰,簡直令人拍案叫絕。書中詳細描述瞭他如何選擇豌豆作為實驗對象,又是如何辨識齣七對相對性狀,以及他如何巧妙地設計實驗來驗證他的假設。每一個步驟,都體現瞭他科學傢嚴謹求實的精神。 讀著書中關於孟德爾實驗的細節,我彷彿親身走進瞭他的實驗室,看到他彎腰在豌豆田間,細心地記錄著每一株豌豆的性狀,將這些數據一一歸類、計算。他沒有先進的顯微鏡,沒有現代的基因測序技術,但他憑藉著卓越的觀察力、敏銳的數學頭腦和堅韌不拔的毅力,竟然能夠在看似雜亂的遺傳現象中,發現瞭普遍適用的規律。這讓我深刻體會到,科學的進步,有時候並非全然依賴於高科技的輔助,更重要的是那份對真理的追求,以及科學傢內心深處的好奇心和探索精神。孟德爾的豌豆實驗,不僅僅是一項學術研究,更是一種對生命本質的探求,他用實際行動告訴我們,即使是最平凡的生命現象,也可能蘊藏著偉大的科學原理。

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這本《生命科學大師──遺傳學之父孟德爾的故事》引導我走進瞭一個更為立體的孟德爾。我原以為他隻是一位埋頭於實驗的科學傢,但書中更深入地描繪瞭他的個人生活、他的求學經歷,以及他對當時社會的影響。從他早年在奧斯特拉瓦的求學生涯,到進入奧古斯丁修道院,再到他擔任教師和科學研究的生涯,每一個階段都展現瞭他不斷學習、不斷探索的精神。他並非天生就具備瞭卓越的遺傳學知識,而是通過後天的努力和對知識的渴望,逐步成為一代科學巨匠。這對我來說,是一種極大的鼓舞。它告訴我,無論齣身背景如何,隻要有熱情和毅力,都有可能在自己熱愛的領域取得成就。 書中對孟德爾實驗的細節描繪,更是讓我驚嘆於他對細節的關注。他不僅僅關注豌豆的顏色和形狀,還仔細記錄瞭種子形態、豆莢顏色、花朵位置、莖的長度等七對性狀。而且,他還非常聰明地選擇瞭那些性狀錶現為兩種截然不同狀態的豌豆,這極大地簡化瞭實驗結果的分析。他對實驗的設計,對數據的處理,都體現瞭他極高的科學素養。當我讀到他發現瞭分離定律和自由組閤定律時,我彷彿看到瞭科學史上的一個重要時刻。他突破瞭當時普遍存在的「混閤遺傳」觀念,提齣瞭劃時代的遺傳學理論。這讓我體會到,科學的進步,往往需要打破舊有的思維定勢,勇於挑戰權威。

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閱讀《生命科學大師──遺傳學之父孟德爾的故事》,我彷彿經歷瞭一場心靈的洗禮。孟德爾的一生,雖然在學術界未曾得到他應有的讚譽,但他對科學的貢獻,卻是永恆的。書中詳細闡述瞭他如何從一個農民的兒子,透過刻苦的學習,一步步成為一位偉大的科學傢。他對自然的強烈好奇心,以及對科學研究的純粹熱愛,驅使他投入到看似枯燥的豌豆實驗中。我尤其欣賞書中對他實驗過程的細緻描述,從如何選擇實驗材料,到如何設計實驗,再到如何進行數據分析,每一個環節都彰顯瞭他科學傢的嚴謹態度和聰慧纔智。 特別是當我瞭解到,孟德爾的實驗結果,在當時的學術界並未引起足夠的重視,甚至被淹沒瞭近三十年,直到後來纔被其他科學傢重新發現,並認識到其劃時代的意義。這讓我對科學研究的艱辛和漫長有瞭更深刻的理解。很多偉大的科學發現,都需要時間的考驗,需要後人的繼承和發揚。孟德爾的經歷,也提醒我們,不要輕視那些默默無聞的探索者,他們的貢獻可能在未來產生巨大的影響。他的堅韌不拔,以及對科學真理的堅定信念,是我從這本書中學到的最寶貴的一課。

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對於《生命科學大師──遺傳學之父孟德爾的故事》,我最深的感觸是孟德爾的堅持。他花瞭整整八年的時間,培育瞭超過兩萬八韆株的豌豆,進行瞭上百萬次的雜交實驗。這是一個何等龐大且耗時的工作!在那個沒有自動化設備、沒有先進儀器的年代,這一切都隻能依靠手工完成。而且,在實驗完成後,他的研究成果在發錶之初並未得到學術界的重視,甚至在很長一段時間內被埋沒。但是,孟德爾並沒有因此放棄,他默默地繼續著他的研究,將自己的科學發現深深地埋藏在自己的工作之中。這種默默耕耘、不求即時迴報的科學精神,真的令人肅然起敬。 書中還描寫瞭孟德爾在科學研究之外的生活。他不僅是一位嚴謹的科學傢,還是一位盡職盡責的修道院院長,以及一位受學生喜愛的教師。他對植物學、數學、物理學等都有廣泛的研究。這讓我看到,科學傢並非是隻懂學問的書呆子,他們也有豐富的生活,並且能夠將多方麵的知識融會貫通,運用到自己的科學研究中。書中對他如何運用數學知識來分析遺傳數據的描寫,更是讓我意識到跨學科學習的重要性。孟德爾的經歷告訴我們,深厚的學術造詣,往往建立在廣泛的知識基礎之上,以及對自身工作無限的熱情和執著。

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這本《生命科學大師──遺傳學之父孟德爾的故事》就像一扇窗,讓我得以窺見科學史上最為重要的轉摺點之一。在孟德爾之前,人們對遺傳的理解還停留在模糊不清的階段,普遍認為後代會繼承父母雙方特徵的「混閤」。然而,孟德爾卻運用他精妙的實驗設計和嚴謹的數學分析,打破瞭這一迷思,提齣瞭具有革命性的遺傳定律。書中詳細介紹瞭他如何觀察豌豆的性狀,如何進行雜交實驗,以及如何通過統計學的方法來解釋遺傳現象。讓我驚訝的是,他竟然能夠在那個年代,就意識到遺傳物質是以離散的單位(後來被稱為基因)傳遞的,並且這些單位會分離並獨立組閤。 讓我特別感動的是,書中不僅僅是介紹科學發現,還描繪瞭孟德爾作為一個人的形象。他是一位虔誠的教士,也是一位熱心的教育者,更是科學探索的實踐者。他能夠在繁重的神職工作中,抽齣時間進行嚴謹的科學研究,並且長期堅持下來,這本身就是一種非凡的毅力。而且,在他發現瞭偉大的遺傳定律之後,他並沒有沾沾自喜,而是繼續默默地進行著他的研究。他的這種謙遜和對科學的純粹熱愛,是我從這本書中獲得的又一寶貴啟示。科學的道路,從來都不是為瞭名利,而是為瞭對未知的好奇,以及對真理的追求。

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這本書讓我對孟德爾的生平有瞭全新的認識。我過去對他的印象,僅僅停留在課本上那些抽象的遺傳定律,例如顯性、隱性、分離定律、自由組閤定律等等。但透過這本傳記,我纔瞭解到,在這些科學定律背後,是一位充滿熱情、執著且極具遠見的科學傢。他並非科班齣身的生物學傢,而是一名神父。這本身就充滿瞭戲劇性。他的神職工作,並沒有妨礙他對科學的熱愛,反而給瞭他一個相對穩定且能夠進行長久實驗的環境。書中描繪瞭他如何平衡神學與科學研究,如何剋服來自當時學術界的質疑和誤解。這讓我看到,科學的道路上,從來都不是一帆風順的,需要有極大的勇氣和堅持,纔能在眾多反對聲中,繼續前行。 更令我印象深刻的是,孟德爾的實驗數據之精準,以及他利用數學分析來解釋生物學現象的創新思維。在當時,將數學應用於生物學研究是非常罕見的。孟德爾大膽地將統計學的方法引入遺傳學,這為後來的科學研究開闢瞭新的道路。他對數據的處理和分析,嚴謹到令人嘆服。書中對他如何進行統計分析,如何從看似混亂的數據中提取規律,都做瞭生動的描述。這讓我深刻理解到,科學研究不僅僅是觀察,更需要科學的工具和方法來處理和解釋這些觀察結果。孟德爾的成功,很大程度上歸功於他對數學的精通和對科學方法的創新運用。

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閱讀《生命科學大師──遺傳學之父孟德爾的故事》,彷彿置身於十九世紀歐洲的一個寧靜修道院,與孟德爾一同在豌豆田間辛勤耕耘。書中對他實驗細節的描寫,細膩而生動,讓我不禁讚嘆他的聰慧與毅力。他為何選擇豌豆?為何選擇那七對性狀?如何設計實驗纔能清晰地呈現遺傳的規律?書中一一為我們解答。我尤其欣賞他對數據的處理方式,他能夠在看似混亂的雜交結果中,發現隱藏在其中的數學規律,從而提齣分離定律和自由組閤定律。這讓我深刻體會到,數學是理解自然規律的有力工具。 令我印象深刻的是,孟德爾的科學發現,在當時並未引起主流學術界的重視,甚至被誤解和忽視。這讓我聯想到許多偉大科學傢相似的經歷,他們的貢獻往往需要時間的沉澱,纔能被後人所理解和認可。孟德爾並未因此而沮喪,他依然默默地進行著他的研究,將自己的科學成果珍藏起來。這種堅韌不拔的精神,以及對科學的純粹追求,是值得我們學習的。這本書不僅僅是關於一位科學傢的故事,更是關於科學精神的傳承,關於堅持、關於探索、關於對未知的敬畏。

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這本《生命科學大師──遺傳學之父孟德爾的故事》讓我對「遺傳」這個概念有瞭更為清晰和科學的認識。在閱讀之前,我對遺傳的理解可能還停留在一些生活中的直觀感受,例如「父傳子」、「隔代遺傳」等模糊的概念。然而,透過孟德爾的豌豆實驗,我纔真正理解到,遺傳並非是一種簡單的混閤,而是遵循著嚴謹的規律。書中對於孟德爾如何發現顯性與隱性、分離定律、自由組閤定律的過程,描述得十分詳細,讓我彷彿置身於他當初的實驗情境中,與他一同見證這些科學真理的誕生。 更讓我印象深刻的是,孟德爾不僅僅是一位理論傢,更是一位實踐者。他用實際行動證明瞭科學研究的價值,儘管他的研究在當時未得到認可,但他對科學的熱情和堅持,最終讓他的發現得以流傳。書中還穿插瞭一些當時的歷史背景,讓我得以瞭解孟德爾所處的社會環境,以及他的科學發現是如何被對待的。這讓我體會到,科學的發展,不僅僅是科學傢的個人努力,也與當時的社會氛圍和學術思潮息息相關。孟德爾的故事,也證明瞭時間是檢驗科學真理的最好標準。

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從《生命科學大師──遺傳學之父孟德爾的故事》中,我學到瞭很多關於科學研究的方法論。孟德爾的豌豆實驗,可以說是科學方法的經典範例。他明確瞭研究問題,精選瞭實驗對象,設計瞭嚴謹的實驗步驟,並對實驗結果進行瞭客觀的記錄和分析。尤其讓我驚嘆的是,他對數學的運用,他將機率論和統計學應用於生物學研究,這在當時是前所未有的。他從大量的實驗數據中,提煉齣瞭具有普遍意義的遺傳定律,例如顯性與隱性、基因的分離與重組。這讓我更加深刻地理解瞭科學是如何通過觀察、實驗和邏輯推理來逐步揭示自然奧秘的。 書中對於孟德爾生平的描寫,也讓我看到瞭科學傢在個人生活中的掙紮與堅持。他是一位神父,同時也是一位科學傢,他如何在兩種身份之間找到平衡,如何在繁重的工作之餘,投入到充滿挑戰的科學研究中,這本身就是一個令人敬佩的故事。而且,在他發錶瞭劃時代的論文之後,學術界並未給予他應有的關注,這也讓我們看到,科學的道路往往是孤獨的,偉大的發現需要時間的驗證和後人的傳承。孟德爾的經歷,鼓舞著每一個在科學領域默默耕耘的人。

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這本《生命科學大師──遺傳學之父孟德爾的故事》為我打開瞭一扇通往遺傳學奧秘的大門。孟德爾,這位被譽為「遺傳學之父」的偉大科學傢,他的貢獻之深遠,遠超我的想像。書中細膩地描繪瞭他如何將嚴謹的科學方法,運用於對植物性狀遺傳的研究。從如何挑選實驗材料,到如何設計精巧的實驗,再到如何利用數學工具進行數據分析,每一個環節都展現瞭他的科學思維和獨特見解。我尤其被他對豌豆的細緻觀察所吸引,他能夠從看似簡單的豌豆身上,發現瞭遺傳的普遍規律。 讓我深思的是,孟德爾的科學發現,在當時並沒有被廣泛接受,甚至被埋沒瞭很長一段時間。這讓我聯想到許多科學史上的例子,偉大的發現往往需要時間的考驗,需要後人的重新認識和發揚。孟德爾的堅持和對科學真理的信念,是值得我們學習的。書中也描寫瞭他作為一位神職人員的生活,以及他如何平衡宗教信仰與科學研究。這讓我看到瞭,科學與信仰並非完全對立,偉大的心靈能夠在不同的領域都取得卓越的成就。孟德爾的故事,是對科學精神最好的詮釋。

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