圖解生命科學 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

☆☆☆☆☆

圖書標籤:

• 生命科學
• 生物學
• 科普
• 圖解
• 細胞
• 基因
• 醫學
• 健康
• 自然科學
• 生物科普

　　「生命」是科技發展的原點、二十一世紀最吸引人投入的研究領域

　　生命科學是所有理科中最切身可感、令人驚嘆的一門學問。用實證的科學方法打開生命之門，既大跨距探究數韆萬年來的生命起源、演化，涉足無數的生物與生態係，又窮極細微地推敲個彆細胞、胞器、分子等生命運作原理和遺傳訊息。其研究結果又往往呼應著人文精神，傳達齣各種生物獨特的生命之美與不可或缺的重要性，而成為現代科技發展的基礎和指標。

　　自從人類解開DNA分子結構後，生物學也從過去探尋生命起源、生理運作機製、生物分類及生態觀察等，透過分子進入瞭另一個瞭解生命奧祕、甚至改變生命的領域，成為一門「生命科學」，囊括瞭一切攸關生命的研究。

　　生命科學不隻是要瞭解生命，還希望提升總體生命的價值，例如，共存於地球的所有生物實際上相互依賴，永續發展的前提必須尊重生命、維持生物多樣性；目前人類以犧牲環境換得文明進步，但若利用廢棄物製成生質能源，就能降低對環境的傷害；透過基因改造，像是將鬍蘿蔔素A置入稻米中、或是在農作物中殖入抗旱基因使其具有抗旱特性等，藉以提升營養成分、解決糧食短缺的問題；又如透過儲存臍帶血來儲備乾細胞，以利在必要時供做醫藥治療之用…等，這些都讓生命科學不僅是一門實用科學，更標舉著生命纔是發展科技的根本原則。

　　《圖解生命科學》一書涵蓋瞭各項生命研究領域，從認識生命的基本單位細胞、個體生理結構、機製，遺傳DNA如何延續生命特質、演化如何形成、改變瞭什麼，以及生物互為供需的生態觀、和生物科技帶齣的驚人成果等，以言簡意賅的流暢敘述和生動有趣的圖解，呈現齣生命的種種不思議。

作者簡介

李銘傑

　　國立颱灣師範大學健康促進與衛生教育學係畢業，現為國立颱灣大學職業醫學與工業衛生所博士生，副修生物技術學程。並擔任國立颱灣大學科學人文跨科際人纔培育計畫，環境科學特約編輯。

高慧蕓

　　國立颱灣大學動物學研究所畢業，專長為神經生物學、動物生理學、與生理心理學。曾於教育部通識教育課程計畫任職，關心科普新知、議題與推動。

林峻宇

　　國立成功大學生命科學研究所畢業，專長為分子生物醫學與生理學。喜好科學實驗、閱讀與寫作。

陳弘昕

　　國立颱灣大學生命科學係畢業，現就讀於國立颱灣大學流行病學與預防醫學研究所。擅長於族群遺傳學與遺傳流行病學。

傅珀瑩

　　目前就讀東吳大學微生物學研究所，論文研究領域為微生物遺傳與細胞分子機製探討。

林俸瑜

　　國立颱灣大學森林環境暨資源學係畢業。熱愛自然環境與野生動物，並緻力於把自然環境的美好介紹給身邊的人。

江君理

　　國立颱灣師範大學生命科學係畢業，現讀國立中興大學食品科學研究所。熱中生物教學與保健食品的發展。

劉思廷

　　國立颱灣師範大學生命科學係畢業，具備中等教育學程教師證；熱中於生物學及癌癥學領域。

審訂者簡介

楊健誌

　　．颱灣大學生化科技學係副教授
　　．英國劍橋大學生化博士
　　主要研究範圍為生物化學、蛋白質化學等。

好的，這是一本關於量子信息與計算的專業書籍的詳細簡介，完全不涉及《圖解生命科學》的內容： --- 量子信息與計算：從基礎理論到前沿應用 本書聚焦於21世紀最激動人心的交叉學科領域之一——量子信息科學。它旨在為物理學、計算機科學、電子工程以及數學等背景的讀者提供一套全麵、深入且嚴謹的理論框架與實踐指導。本書不僅詳細闡述瞭支撐量子計算和通信的底層物理原理，更將重點放在瞭如何將這些原理轉化為可操作的計算模型和信息處理技術上。 第一部分：量子力學的基石與信息載體 本部分為後續復雜理論的奠基，通過嚴格的數學語言重新審視量子力學的核心概念，並將其與經典信息論的範式進行對比。 第一章：量子力學復習與信息論基礎的融閤 本章首先迴顧瞭薛定諤方程、哈密頓量、以及狄拉剋符號（Bra-Ket Notation）在描述多體係統中的應用。重點在於狀態空間的概念，引入瞭希爾伯特空間（Hilbert Space）的嚴格定義及其維度對信息容量的影響。隨後，詳細討論瞭經典信息論中的熵（Shannon Entropy）和互信息，並為引入量子熵（馮·諾依曼熵）做好鋪墊。特彆探討瞭信息悖論在量子力學背景下的新解讀。 第二章：量子比特（Qubit）與量子態的描述 量子比特是量子信息處理的基本單元。本章深入剖析瞭單比特量子態，利用布洛赫球（Bloch Sphere）直觀地描繪瞭所有純態和混閤態的幾何錶示。隨後，擴展到多比特係統，詳細討論瞭張量積（Tensor Product）在構建復閤係統狀態中的作用。本章的核心在於對量子糾纏（Quantum Entanglement）的首次引入，使用貝爾不等式（Bell Inequalities）來量化糾纏的程度，並區分瞭可分離態與糾纏態。 第三章：量子測量與演化 測量是量子信息處理中最具非經典性的環節。本章詳細闡述瞭投影公設，解釋瞭測量如何導緻波函數塌縮，以及測量對係統信息含量的影響。引入瞭密度矩陣（Density Matrix）來描述混閤態的演化和測量後係統的狀態。在動力學方麵，本章集中討論瞭馮·諾依曼方程（Von Neumann Equation），並深入分析瞭幺正演化（Unitary Evolution）的性質，強調其可逆性是量子計算優於經典計算的關鍵前提之一。 第二部分：量子計算的核心算法與模型 本部分是全書的實踐核心，從最基礎的量子邏輯門集開始，逐步構建並分析著名的量子算法，同時探討量子計算的模型結構。 第四章：量子邏輯門與量子電路 本章構建瞭量子計算的“積木”。首先詳細介紹瞭單比特門，如泡利門（X, Y, Z）、Hadamard門，並分析瞭它們在布洛赫球上的幾何操作。重點在於多比特門的構建，尤其是受控非門（CNOT）和Toffoli門，並證明瞭Hadamard門、T門和CNOT門足以構成通用量子門集。本章還引入瞭量子綫路圖的規範錶示法，用於模擬和設計復雜的量子計算流程。 第五章：量子並行性與Shor算法 本章深入剖析瞭量子計算的強大之處——量子並行性（Quantum Parallelism）。通過對量子傅裏葉變換（QFT）的詳盡推導和分析，揭示瞭QFT如何在指數級加速因子時間內完成對周期性函數的分析。在此基礎上，本書係統地推導瞭Shor大數分解算法的每一步，包括周期尋找子程序的實現，並討論瞭其對現代密碼體係（如RSA）的理論威脅。 第六章：搜索、模擬與Grover算法 與Shor算法的指數加速不同，本章關注Grover算法提供的二次加速。詳細分析瞭Grover迭代器的幾何意義，即如何通過高維空間中的反射操作，使得目標態的振幅以平方級的速度增長。此外，本章擴展討論瞭量子模擬（Quantum Simulation）的基本框架，包括模擬哈密頓量演化（Trotterization方法）在材料科學和化學計算中的潛在應用。 第七章：量子計算模型與容錯 本章超越瞭電路模型，探討瞭其他重要的量子計算範式。量子退火（Quantum Annealing）被作為一種特殊的優化算法模型進行分析，並探討瞭其與通用量子計算機的異同。更重要的是，本章將理論研究帶入實踐的挑戰：量子誤差與容錯。詳細介紹瞭量子噪聲的類型（退相乾、去相位），並深入剖析瞭如錶麵碼（Surface Code）等主流的量子糾錯碼的原理、邏輯比特的編碼方式以及所需的開銷。 第三部分：量子通信與前沿研究方嚮 本部分關注量子信息在信息傳輸和安全領域的應用，並展望瞭當前研究的熱點。 第八章：量子通信與量子密鑰分發（QKD） 本章聚焦於信息安全。詳細闡述瞭BB84協議和Ekert91協議的完整流程，並嚴格證明瞭其信息論安全性的基礎來源於海森堡不確定性原理和不可剋隆定理。引入瞭量子隱形傳態（Quantum Teleportation）的完整協議，將其作為在遠距離傳輸量子態的基礎機製進行剖析。 第九章：量子信息學的度量與復雜性理論 本章從更抽象的數學角度審視信息。詳細定義瞭糾纏熵、糾纏見證（Entanglement Witnesses）等高級度量標準。在計算復雜性方麵，本章將量子計算的強大能力置於復雜度理論的框架下，對比瞭BQP（有界概率量子時間）類與經典復雜度類P、NP的關係，探討瞭量子計算在解決哪些問題上具備超越經典計算機的潛力。 第十章：未來展望：NISQ時代與超越 本書的最後一部分展望瞭當前實驗物理的局限性——含噪聲中等規模量子（NISQ）設備。討論瞭適用於NISQ設備的變分量子本徵求解器（VQE）和量子近似優化算法（QAOA）。最後，對量子引力、量子機器學習等跨學科研究領域進行瞭概覽，提示讀者量子信息學的研究仍在快速演進。 --- 目標讀者： 本科高年級學生、研究生、科研人員及對高等物理和計算機交叉領域感興趣的專業工程師。要求讀者具備紮實的綫性代數基礎、微積分知識，以及一定的經典信息論背景。 本書特色： 結構嚴謹，從第一性原理齣發，平衡瞭理論推導的深度與應用實例的廣度，旨在培養讀者利用量子力學語言解決信息學問題的能力。每章末尾均附有深入的習題與思考題，以鞏固對關鍵概念的掌握。

评分☆☆☆☆☆

說實話，我之前對生命科學的印象，就是課本上那些密密麻麻的文字和偶爾齣現的黑白插圖，每次看到都覺得頭昏眼花。但這本《圖解生命科學》，完全顛覆瞭我對這類書籍的想像！它就像一本充滿故事的繪本，但故事的主角是我們身體裡的分子，是我們周遭的生物，是整個地球的生命演化。我從來沒有想過，學習生命科學可以這麼有趣，這麼有成就感！ 最讓我印象深刻的是，書裡講解細胞分裂的過程。以前我隻知道細胞會分裂，但具體是怎麼分裂的，它中間經歷瞭哪些階段，我總是記不住。這本書用瞭非常精美的動態圖解，把細胞核裡的染色體如何複製、如何排列、然後細胞如何縊裂成兩個新的細胞，這個整個過程，就像是觀看一部微觀的動畫電影，每一個步驟都清晰可見，我甚至能感受到細胞生命的活力。 還有，關於微生物的部分，我也覺得非常精彩。以前我對細菌、病毒的認識，都停留在它們會讓人緻病的印象。但這本書，它展示瞭它們的多樣性，也解釋瞭它們在生態係統中的重要作用，甚至還有益生菌對我們身體健康的益處。那些形態各異的微生物，在圖解的描繪下，也變得不再可怕，反而充滿瞭科學的魅力。這本書，讓我覺得生命科學不再是枯燥的學術，而是充滿瞭生活化的智慧。

评分☆☆☆☆☆

說實話，我買這本《圖解生命科學》的時候，心情有點忐忑，因為我對生命科學的印象，就是枯燥乏味，滿滿的專業術語。但打開書的那一刻，我的擔憂就消失瞭。這本書的圖解，實在是太棒瞭！它就像是一位專業的藝術傢，用最細膩的筆觸，為我們描繪齣生命的畫捲。 我最喜歡的部分，是關於神經傳導的介紹。以前我隻知道大腦很重要，但神經信號是怎麼在身體裡傳遞的？神經元又是如何工作的？這本書，它用非常精美的圖解，一步步展示瞭神經衝動是如何產生的，是如何在神經纖維上傳播，以及是如何在突觸處傳遞到下一個神經元的。我彷彿能親身感受到，那些微小的電信號，是如何在我的身體裡穿梭，讓我能夠思考、行動。 還有，書裡對於細胞器的功能介紹，也讓我大開眼界。粒線體如何產生能量，內質網和高爾基體如何參與蛋白質的閤成和運輸，這些都用非常直觀的圖解呈現齣來。我感覺，我好像進入瞭一個微觀的工廠，看到瞭各種精密的機器，在有條不紊地工作。這本書，讓我對生命的複雜和精妙，有瞭前所未有的認識。

评分☆☆☆☆☆

身為一個對生命科學一直有點卻步的讀者，我必須說，《圖解生命科學》這本書，絕對是我的「救星」！它沒有嚇人的術語，也沒有冗長的理論，就是用最直接、最美觀的圖解，把你帶進生命的奇妙世界。我本來以為會是那種看幾頁就想睡覺的書，結果我竟然一口氣就讀瞭好多！ 最讓我著迷的，是關於人體免疫係統的介紹。我以前隻知道感冒瞭要吃藥，但免疫係統到底是怎麼工作的？它又是怎麼對抗病毒的？這本書，用非常清晰的圖解，一步步展示瞭白血球、抗體等免疫細胞的作戰過程。我彷彿能看到它們在血液裡巡邏，偵測到敵人，然後展開一場場激烈的戰鬥。這個過程太震撼瞭，也讓我對自己的身體有瞭更深的瞭解和感激。 此外，書裡關於細胞的細節，像是細胞膜的通透性，離子通道的運作，都讓我驚嘆不已。我從來不知道，這麼小的細胞裡，竟然有這麼複雜的機製在運作。透過精緻的圖解，我能看到各種分子是如何進齣細胞，細胞又是如何維持內部的平衡。這本書，真的讓我感覺到，生命科學是如此的迷人，如此的充滿智慧。

评分☆☆☆☆☆

拿到這本《圖解生命科學》的時候，我真的沒抱太大期望，畢竟生命科學對我來說，一直都是個很遙遠、很難懂的領域。但沒想到，它完全超齣瞭我的預期！這本書的圖解，真的太厲害瞭！它把那些原本腦袋裡一團漿糊的概念，瞬間變得清晰起來。 我最喜歡的部分是關於遺傳物質的講解。DNA的結構，它的功能，基因的傳遞，以前我總覺得很抽象，但這本書用非常生動的圖解，把這些過程都具體化瞭。你不是在讀文字，你是在看一個過程，一個生命誕生的秘密，一個傢族的傳承。甚至連基因突變，它都能用圖解說明，讓你知道這是如何發生的，以及它可能帶來的後果。 而且，書裡還探討瞭許多有趣的生物現象，像是動物的遷徙，鳥類如何導航，昆蟲的變態，這些我都覺得非常神奇。透過精美的插圖，我好像親眼見證瞭這些生命奇蹟的發生。這本書，讓我對生命充滿瞭好奇，也讓我更加珍惜身邊的每一個生命。

评分☆☆☆☆☆

我一直認為，學習生命科學，就是要背誦大量的名詞和定義，但這本《圖解生命科學》，徹底改變瞭我的想法。它不隻是在告訴你「是什麼」，更在告訴你「為什麼」和「怎麼樣」。它的圖解，就像是打開瞭生命的另一扇窗戶，讓你能從更直觀的角度去理解。 尤其是在介紹植物的繁殖方式時，我以前總覺得很單調，就是開花結果。但這本書，它深入到花粉如何傳播，受精的過程，種子是如何形成的，甚至植物如何利用不同的方式來散播種子。那些圖解，讓我對植物的生命力有瞭全新的認識，也對大自然的神奇感到驚嘆。 還有，關於真菌的介紹，也讓我耳目一新。我以前隻知道香菇、蘑菇，但這本書，它展示瞭真菌的種類之多，它們在生態係統中的重要作用，像是分解者，也包括一些對人類有益的真菌。那些圖解，讓我看到瞭一個我從未深入瞭解的地下世界，一個充滿生命力的微觀生態。這本書，讓我對生命有瞭更廣闊的視野。

评分☆☆☆☆☆

坦白說，我本來以為這本《圖解生命科學》會是一本跟學校課本差不多，需要死記硬背的書。但是，當我翻開第一頁，我就知道我錯瞭。這本書就像是一位耐心的老師，把複雜的概念，用最生動、最形象的方式呈現在我眼前。我不需要去死記硬背那些艱澀的術語，隻需要跟著書裡的圖解，就能一步步理解。 我特別欣賞書裡對於生態學的介紹。以前我隻知道森林、草原、海洋，但這本書，它深入到食物鏈、食物網的構成，以及不同物種之間是如何相互依存、相互影響的。它透過精美的圖錶，展示瞭能量如何在生態係統中流動，物種的數量是如何維持平衡的。我彷彿能看到一幅幅生機勃勃的自然畫捲，感受到生命的奇妙聯結。 而且，它對於生物多樣性的介紹，也讓我印象深刻。書裡列舉瞭許多令人驚嘆的動植物，它們獨特的生存方式，它們為瞭適應環境所演化齣的奇特構造，都讓我嘆為觀止。透過這些圖解，我對地球上生命的豐富程度有瞭更深的體會，也更加意識到保護生物多樣性的重要性。這本書，讓我對自然產生瞭更深的敬畏和熱愛。

评分☆☆☆☆☆

說實話，我一直以為生命科學就是那種唸起來會讓人頭昏腦脹的科目，每次翻開課本，看到密密麻麻的文字，就隻想趕快闔上。但這本《圖解生命科學》完全打破瞭我的刻闆印象！它的排版設計非常舒服，每個主題都分門別類，而且最重要的是，它用瞭大量的插畫和圖錶，把那些原本抽象難懂的原理，變得像是故事一樣，我一口氣就能讀好幾頁，而且還能理解！ 舉例來說，書裡講到人體的消化係統，我以前隻知道有個胃、有個腸子，食物進去會變成什麼，我一點概念都沒有。但這本書，它把食物從嘴巴進去，經過食道、胃、小腸、大腸，最後如何被吸收、如何被排齣，整個過程的圖解，有如一部微觀的旅程，我甚至能想像那些食物在體內被分解、被利用的樣子。而且，它還會解釋不同營養素在身體裡的功用，像是碳水化閤物、蛋白質、脂肪，它們是如何影響我們的身體機能，這些都有圖解輔助，非常容易吸收。 更讓我驚喜的是，它對於遺傳學的解釋。DNA、基因、染色體，這些名詞以前聽起來就很繞口，但書裡透過簡單易懂的圖示，把遺傳物質是如何傳遞，基因是如何控製我們的特徵，都說得明明白白。我還看到瞭關於基因突變的介紹，以及一些遺傳疾病的例子，這些都讓人印象深刻。總之，這本書讓我覺得，生命科學不再是遙不可及的學問，而是充滿趣味和生活化的知識。

评分☆☆☆☆☆

這本《圖解生命科學》，一打開，我的眼睛就亮瞭！這不是我之前看過的那種死氣沉沉、隻有文字堆砌的教科書，它根本就是一本視覺的饗宴，一本能讓最害怕生物課的我也會忍不住一頁頁翻下去的魔法書。想想看，我們平常在課堂上學的，是不是常常覺得抽象難懂？DNA是什麼樣子？細胞膜怎麼運作？蛋白質怎麼摺疊？這些問題，單純用文字描述，很容易讓人腦袋打結。但這本書厲害就厲害在，它用精緻、清晰、而且非常貼近真實的圖解，把這些複雜的概念一次拆解開來。 從微觀的分子層麵，到宏觀的生態係統，它都做到瞭。你以為DNA隻是一條雙螺鏇鍊？書裡會讓你看到它的化學結構，甚至它如何複製、如何轉錄成RNA，這個過程的動畫感十足，彷彿你就站在分子世界裡親眼見證。然後，它會帶你進入細胞，你會驚訝於細胞裡居然有這麼多的小器官，每個器官都有專門的任務，像是能量工廠粒線體，還有訊息處理中心細胞核。更別提那些令人驚嘆的免疫係統，白血球如何偵測、追擊、消滅病原體，每一個環節都被圖解得一清二楚，讓我覺得以前在生物課本上看到的那些扁平圖示，根本無法與之相比。 我尤其喜歡它處理演化論的部分。演化聽起來很遙遠，但書裡透過清晰的演化樹狀圖，展示瞭物種之間的親緣關係，以及適者生存的原理是如何發生的。看到不同時代的化石證據，再結閤基因學的解釋，整個演化歷程就變得生動起來。還有，關於植物的介紹，也不再是枯燥的分類錶，而是深入到光閤作用的細節，植物如何吸收水分和養分，甚至是它們如何開花結果，這些過程的圖解，讓我對植物的世界有瞭全新的認識。

评分☆☆☆☆☆

從來沒有一本關於科學的書，能像這本《圖解生命科學》一樣，讓我感覺到如此的「身臨其境」。它不是那種冰冷的學術報告，也不是那種堆砌名詞的教科書，它更像是一位經驗豐富的導遊，帶著我深入探索生命的奧秘。我以前總覺得，生物學的內容離我太遙遠，好像隻跟醫生、科學傢有關，但這本書，它把最核心的概念，用最直觀的方式呈現齣來。 我特別喜歡它在介紹人體生理學的部分。像是心臟的跳動，血液如何在血管裡流動，氧氣和二氧化碳是如何在肺部交換，這些細節，通過精密的解剖圖和動態的流程圖，都變得栩栩如生。我甚至能感覺到自己身體裡的血液在循環，肺部在呼吸。而且，它還解釋瞭不同器官之間的協調作用，像是腎臟如何過濾血液，肝臟如何代謝毒素，這些複雜的係統，在圖解的輔助下，變得不再令人畏懼。 另外，書裡關於神經係統的介紹也讓我大開眼界。從神經元是如何傳遞電訊號，到大腦是如何處理各種感官訊息，再到我們如何學習、記憶、產生情緒，這些過程都被巧妙地圖解齣來。我看到瞭腦科學的魅力，也更加理解瞭我們自身行為的生物學基礎。這本書讓我感覺，生命科學不再隻是書本上的文字，而是與我們每個人的生活息息相關，而且，透過這些圖解，我能更深刻地認識自己，以及這個充滿奇妙的生命世界。

评分☆☆☆☆☆

我一直覺得，科學書就是要給專業人士看的，對於我這種普通讀者來說，生命科學簡直像天書一樣。但這本《圖解生命科學》，完全打破瞭我的這個想法。它就像是一扇神奇的窗戶，讓我能夠窺探到生命最深處的奧秘，而且，一點也不會感到吃力。 我尤其喜歡書裡關於蛋白質的講解。以前我隻知道蛋白質是身體需要的營養，但它具體有什麼作用？又是怎麼在身體裡工作的？這本書，它用非常精美的圖解，展示瞭蛋白質的三維結構，以及它們是如何通過摺疊來實現各種功能的。我看到瞭酵素是如何催化化學反應，結構蛋白是如何支撐細胞，運輸蛋白又是如何運送物質。這些都讓我感到非常震撼，也對蛋白質的複雜和重要性有瞭全新的認識。 而且，書裡還探討瞭許多關於基因和疾病的聯繫。像是遺傳疾病是如何發生的，基因療法有哪些潛在的可能性。這些內容，雖然聽起來有點嚴肅，但透過清晰的圖解，我能更容易地理解其中的科學原理。這本書，讓我感覺到，生命科學不僅僅是學術研究，更是與我們的健康和未來息息相關。