圖解生物學（修訂版） pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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一般人於學生時代所習得的生物知識，已很難與平時在報紙或新聞中所見到的生物新知聯結在一起。

　　其中最大的轉捩點，便是60年前左右首度證明生物的遺傳物質是DNA，自此，生物學的發展便隨著科技進步一日韆裏。不僅經常顛覆既有的生物學常識，也改變生物學的研究方法和發展方嚮，使生物學已然成為基礎知識與應用領域緊密整閤的學科。生物學的基礎知識（如生理學、生物化學、遺傳學、生態學等）就能應用在醫學、農業、食品、環境上。基礎研究的需求推動新技術的開發，新技術又促使發現更新的知識。

　　因應如此快速變動的生物學知識，作者提醒我們要用新的方式進入生物學，同時將當今發展核心中的重要議題重新校準，說明時尤其注重基礎與應用的連結，新奇有趣的例子更是隨處可見，是瞭解最新生物學脈動的最佳入門書。

　　書中會先談到何謂生物學、生物學包含哪些內容、有什麼樣基礎且重要的觀念和概念等等。再講到有關生物的最小構成單位「細胞」以及地球生物的演化，繼而提及人體的生理運作機製、遺傳基因的奧秘、以及生物體的構成和發育原理。並進一步帶到與醫療應用有關的生物知識，且當中特彆提及目前相當受到矚目的先端醫療技術——「基因製藥」、「基因治療」和「再生醫療」等等。最後則談到與人、生物、地球環境之間息息相關的生態學。

　　全書由淺入深，由DNA等微觀世界講至生態環境等巨觀世界，由基礎知識連結到生技新知。範圍廣泛且形式有趣，相當適閤做為基礎學習或重拾生物學科知識的入門書籍。

好的，以下是一份為《圖解生物學（修訂版）》之外的、詳細且內容豐富的圖書簡介，旨在介紹一本與生物學相關的、但內容不重疊的圖書。 --- 探索生命的奧秘：復雜係統視角下的生命現象 書名： 《復雜生命係統：從分子到生態的湧現之美》 作者： 德裏剋·漢森 (Derek Hanson) 頁數： 780頁（含大量圖錶與案例分析） --- 內容簡介 本書旨在為讀者提供一個宏大且深刻的視角，來理解“生命”這一復雜現象，而非僅僅停留在基礎的細胞結構或遺傳物質的描述層麵。我們不再將生命視為一係列孤立的機械過程，而是將其視為一個高度非綫性、充滿湧現性（Emergence）和自組織（Self-organization）的復雜係統。 《復雜生命係統》是一部跨學科的力作，它深度融閤瞭係統生物學、信息論、網絡科學、控製論以及演化動力學的前沿思想，旨在揭示生命係統在不同尺度上如何自我維持、適應環境並最終産生意義和功能。本書的目標讀者包括但不限於生命科學的進階學生、係統生物學研究人員、從事交叉學科研究的學者，以及對生命本質抱有深層好奇心的科學愛好者。 第一部分：復雜性的基石——從信息到結構 本部分著重於構建理解生命復雜性的理論框架。我們首先探討信息論在生物學中的應用，分析遺傳信息如何被編碼、傳輸和解讀，以及熵（Entropy）與負熵（Negentropy）在生命維持中的辯證關係。 隨後，我們深入研究分子網絡動力學。這不是簡單的信號通路圖譜，而是基於數學模型對分子相互作用的定量分析。讀者將學習如何使用布爾網絡、微分方程組來模擬基因調控網絡、代謝通路中的穩態（Homeostasis）與振蕩行為。重點討論瞭“模塊化”（Modularity）的概念，即生命係統如何通過模塊化的組織來增強魯棒性（Robustness）和可塑性（Plasticity）。 第二部分：自組織與湧現現象 復雜係統的核心特徵在於“湧現”——整體的屬性無法簡單地由部分屬性相加得齣。本部分詳細剖析瞭生命係統中常見的自組織現象。 我們從形態發生學（Morphogenesis）的視角切入，探討圖靈模式（Turing Patterns）如何在胚胎發育中驅動組織和器官的形成。通過對反應-擴散方程的深入解析，揭示瞭簡單的化學梯度如何生成復雜的生物結構，例如斑馬的條紋或昆蟲的體節。 在細胞層麵，我們將考察細胞骨架的動態重構及其在細胞遷移和分裂中的作用。這不是對微管蛋白的簡單描述，而是將其視為一個實時響應外部機械力反饋的活性材料係統。此外，我們用相場模型（Phase-Field Models）來模擬細胞群體行為，如腫瘤的侵襲性生長和傷口愈閤過程中的群體運動規律。 第三部分：網絡科學與功能集成 生命體是一個巨大的、相互連接的網絡。本書將係統生物學的分析工具與圖論（Graph Theory）的強大框架相結閤。 我們詳細分類和分析瞭主要的生物網絡類型：蛋白質-蛋白質相互作用網絡（PPIs）、代謝網絡以及基因調控網絡。讀者將學習如何計算網絡的拓撲屬性，如中心性（Centrality）、聚類係數（Clustering Coefficient）和最短路徑長度，並理解這些拓撲特徵如何直接映射到生物功能上——例如，網絡的核心樞紐蛋白往往是關鍵的“脆弱點”（Bottlenecks）。 一個關鍵章節專門討論瞭網絡重構與疾病。我們展示瞭如何利用臨床數據和高通量實驗結果，重建特定疾病狀態下的分子網絡圖譜，從而識彆齣新的潛在藥物靶點，超越瞭傳統上孤立基因或蛋白質的研究範式。 第四部分：演化與適應的復雜動力學 生命係統是動態的，它不斷地在環境壓力下進行適應和演化。本部分聚焦於宏觀尺度的復雜性。 我們引入演化博弈論（Evolutionary Game Theory）來分析群體內部的閤作、競爭與利他行為的起源，特彆是針對社會性昆蟲和微生物群落的研究。 更進一步，本書探討瞭適應性景觀（Fitness Landscape）的拓撲結構。我們不再將演化視為簡單的爬山過程，而是將其建模為一個具有多重峰值和峽榖的復雜地形。通過突變和選擇的隨機遊走，我們模擬瞭生物種群如何穿越這些“峽榖”，實現從一種穩態到另一種穩態的跨越式演化（Punctuated Equilibrium）。 最後，在結論部分，我們探討瞭生命與人工智能的未來交匯點。將生命係統的湧現性和自適應性作為啓發，反思如何設計齣更具魯棒性和學習能力的非馮·諾依曼架構計算模型。 本書特色 跨學科的深度整閤： 本書不僅涵蓋瞭生物學內容，更融入瞭物理學、數學和計算機科學的前沿模型與工具，為理解生命提供瞭一個統一的理論框架。 強調動態與功能： 擺脫靜態的結構描述，專注於生物過程的動態變化、反饋機製和係統尺度的功能湧現。 豐富的模型解析： 詳細解析瞭微分方程組、網絡分析指標、Agent-Based Modeling（基於主體的建模）等在生命係統研究中的應用，並附有清晰的數學推導與案例說明。 《復雜生命係統》不是一本教科書，它是一張通往生命科學新前沿的路綫圖，旨在激發讀者用全新的視角審視和解析這個世界上最精妙、最令人著迷的復雜係統——生命本身。

作者簡介    

大石正道

　　1961年生於東京。畢業於築波大學第二學群生物學組，並取得築波大學生物科學研究所的理學博士學位。1989年至1991年間在美國南卡羅萊納大學擔任助理教授，1991年起在北裏大學衛生學係擔任助理研究員一職，1994年轉任至理學係。曾任職財團法人科學教育研究會之評審委員。研究領域為疾病相關之蛋白質體分析，曾改良二維電泳技術，分析有關各種疾病（尤其是糖尿病）的蛋白質。

　　已有《生物的原理》、《荷爾濛的原理》、《生態係和地球環境的原理》、《人類基因體的原理》（以上均為日本實業社齣版）、《圖解荷爾濛科學》（Ohm社齣版）、《圖解雜學基因重組和復製生物》（Natsume社齣版）等多本著作，並曾負責《現代用語的基礎知識》（自由國民社齣版）一書中生物學用語的解說。興趣是收集各種東西，曾經收集過貝殼與化石，最近則是被成山的報紙所掩沒。

譯者簡介

洪悅慈

　　國立颱灣大學生物機電所畢業，2003年開始兼職日文翻譯，現於公傢機關任職。

C1認識生物學
數學、哲學也包含在生物學中
生物的「善變」正是魅力所在
學習生物學不可單靠記誦
「品種」的概念正在動搖
書本知識並不完全符閤自然界
生物體型大小的決定因素

C2生物源自細胞
探索細胞的奧秘
細胞分為許多種類
細胞的內部構造
細胞分裂的原理
細胞的壽命和細胞凋亡

C3生物不斷地演化
什麼是演化
生命的誕生
細胞是怎麼誕生的
從單細胞生物演化齣多細胞生物
寒武記的生物大爆發
生物之間的親緣關係
生物陸續登上陸地
鳥類是恐龍的後代子孫
發生生物大滅絕的原因
各式各樣的演化論
從猿猴身上看人類的演化

C4維持生命的身體機能運作
體內物質因不斷地更換而得以維持
酵素不隻是清潔劑而已
人體有兩種不同的「呼吸」
能量貨幣「ATP」
為何有些人是不易瘦的體質
植物的葉子為什麼會是綠色的
光閤作用的原理

C5身體和情緒息息相關
是什麼在控製著感情反應
壓力帶給身體的影響
視覺的運作機製
神經係統的原理及功用
荷爾濛是體內的通訊方式之一
自律神經係統的功能
人體中血糖濃度的調節
用以影響其他對象的化學物質費洛濛
避孕原理與荷爾濛調節

C6基因與蛋白質
老鼠的兒子會打洞
肥胖基因的發現
血型是如何決定的
孟德爾的三大遺傳原則
細胞與DNA
DNA的形狀及運作機製
隻由四碼組成的遺傳訊息
人類基因體計畫
mRNA與轉錄因子
受到矚目的蛋白質體分析
探究生物的運作係統
活躍於生物學上的奈米科技

C7人體是如何構成的
探索受精的奧秘
胚胎發育的準備
細胞的分化
細胞長成組織，組織長成器官
動物的身體藍圖
生殖器官的分化
復製羊桃莉的誕生
可隨意進行分化的胚胎乾細胞
利用胚胎乾細胞發展再生醫療

C8應用於醫療方麵的生物知識
什麼是「健康」
什麼是「免疫」
抵抗各種外敵的免疫係統
免疫係統失控會産生過敏反應
藥物如何發揮作用
顛覆藥物無法治療感冒的觀念
醫學的明日之星——基因治療
「SNP」的分析與研究
狂牛癥的感染機製

C9放眼周遭環境的生態學
從微觀世界跳入巨觀世界
「族群」不等於「個體的集閤」
生物在生態係中所處的位置
打造生物棲地
外來物種的害處
拯救瀕臨絕種危機的生物
以人與熊和平共存為目標
環境荷爾濛造成的生態係汙染
如何纔能保護地球的環境
傳給下一代一個豐饒的地球

推薦序    

由興趣開始培養閱讀鑽研生物學的動力　嚴震東（國立颱灣大學動物學研究所教授兼神經生物與認知科學研究中心主任）

　　生物學內涵深廣，易學難精

　　生物學，或者更時髦一點稱為「生命科學」，可以說是近來最熱門的學門瞭。眼見生物科技即將改造我們的日常生活，腦科學正在探索我們的思想、意識，基因科學正在進入醫學的每一個角落；不隻是這些傳統的農學、醫學、心理學，就連物理、化學、工程、資訊、社會、人文、數學等等，幾乎所有的學門領域都要和生物掛鈎。掌握到這樣的脈動，麻省理工學院規定所有學生不分科係都必修生物學；中研院院士會議也建議各大學應重視這門學科，讓各學院都改為必修科目。生物學的重要性真是不容小覷。

　　不過，生物學這門學科可說是易學難精。記得我在初中時有一門「博物學」的課，範圍包含瞭動物、植物、礦物，還有各式各樣的圖片和專有名稱，念起來很有成就感，但是忘得也很快。生物學也是如此，常常會有學生覺得念瞭卻好像沒念，因為不容易掌握重點到底在那裏；就像很多人都有逛博物館、動物園、植物園、水族館的經驗，任何一個小有名氣的館園，都充滿瞭新鮮、新奇的東西，看得大傢眼睛凸齣來、下巴掉下來，但是過兩天再迴想看看，卻又好像不太記得看瞭什麼。

　　我在大學裏的生物類彆學係教課，擔任過很多年書報討論課的指導老師，這門課進行的方式是每個學生都要找一篇自己有興趣的研究論文，輔助相關的內容，輪流上颱做二、三十分鍾的口頭報告，再一起討論十分鍾。有一陣子，「細胞內訊息傳遞」（Signal transduction）的研究很熱門，那幾年幾乎一半的同學都在講有關「細胞內訊息傳遞路徑」的論文，但我非常驚訝地發現，一整年下來大傢所探討的內容幾乎都沒有什麼重覆。光是細胞訊息傳遞的途徑竟然就有這麼多種，足見生物學的探究可以達到多麼博深廣大的程度！

　　親身動手、培養興趣是學習生物學的不二法門

　　我的研究室與醫學工程、電機工程經常閤作，因此有時也有機會到醫工係或是電機係去教課，多如牛毛的生物專有名詞常是這些數理工程學生的極大障礙。經常聽到有人感慨可以考進醫學係的應該都是聰明學生，但畢業之後卻一輩子就是幫人看看流鼻涕、醫醫感冒什麼的；不過，想一想要背下這麼多的生物醫學知識，並且融會貫通以後纔能在診間裏靈活運用，不聰明、不博聞強記，似乎很難應付得來。

　　既然生物學的範疇如此地廣泛精細，那麼要怎麼樣纔能掌握學習的竅門呢？我大學時念動物係，懵懵懂懂地過瞭四年，現在迴頭再看看以前的上課筆記，都會驚訝當時的幼稚與被動。不過，當年課程設計得非常好的一點是實驗課很多，生態實習、比較解剖、切片染色……等等，幾乎一大半的時間都是學生自己做、自己看、自己學，成效相當紮實。因此依據我的經驗，自己動手、主動學習是培養興趣、培養「Insight」的不二法門，有瞭動機、有瞭興趣，纔有可能不斷鑽研、痛下苦功。

　　不過，入門的讀者還不需要到痛下苦功的程度，而更需要的是能夠提起興趣，對於這樣的一般讀者，我非常樂意推薦《圖解生物學》這本書。這是一本文字精簡並搭配瞭大量圖解的讀物，有點像牛頓雜誌的閤訂版，書中也運用瞭許多趣味的例子。這本書的內容簡潔有趣，相信無論對於高中生、大專生、甚至社會人士，應該都是開捲有益的。

评分☆☆☆☆☆

「我是一名文組齣身的學生，老實說，對理工科係一直都有點距離感，尤其是生物學，總覺得公式、術語一大堆，讓人望之卻步。《圖解生物學（修訂版）》的齣現，徹底顛覆瞭我對生物學的刻闆印象！它的「圖解」功能真的做得太到位瞭，每一張圖都不是單純的裝飾，而是真的能夠幫助你理解內容。例如，在解釋DNA雙螺鏇結構時，它不僅畫齣瞭結構模型，還用簡單的動畫概念（儘管書本是靜態的，但圖示的動感讓你能想像），讓你明白鹼基配對和螺鏇纏繞的原理。書中對於生物分類的介紹也讓我眼前一亮，它不隻是列齣門、綱、目、科、屬、種，而是用層層遞進的圖錶，展示瞭不同物種之間的親緣關係，那種「樹狀圖」的概念，讓我覺得生物學的脈絡清晰許多。而且，它還會穿插一些有趣的生物小知識，像是為什麼有些鳥類有這麼鮮豔的羽毛，或者昆蟲是如何進行溝通的，這些額外的資訊讓我在學習中充滿樂趣，不再感到枯燥。我認為這本書最成功的地方，就是它能夠將原本可能讓人感到遙不可及的科學知識，轉化成普通人也能理解、甚至感到驚喜的內容。我本來以為我對生物學大概就是「聽聽就好」的程度，但讀完這本書，我發現我竟然開始能夠跟朋友討論演化論、基因突變這些話題瞭！這是一本真正能「點燃」你對科學熱情的好書。」

评分☆☆☆☆☆

「一直以來，我對於自然科學都抱持著一種敬畏又好奇的心情，特別是生物學，總覺得那是個既熟悉又陌生的領域。接觸《圖解生物學（修訂版）》完全是個意外，我本來是想找一本簡單介紹人體構造的書，結果誤打誤撞發現瞭這本「寶藏」。最讓我印象深刻的是，它在解釋一些相對抽象的生物學概念時，使用瞭非常多的類比和生活化的例子。比如說，在講述免疫係統的工作原理時，書裡用「軍隊」和「敵人」來比喻，把白血球、抗體的功能描繪得生動形象，讓原本複雜的機製變得容易理解。而且，它對於不同生物的適應性演化也做瞭深入的探討，從沙漠植物如何在極端環境下生存，到深海生物如何適應高壓環境，書中都提供瞭豐富的案例和精美的插圖，讓我感受到大自然鬼斧神工的奧妙。這本書的排版我也很喜歡，大量的留白和清晰的圖文對比，讓閱讀體驗非常舒適，不會讓人產生壓迫感。我尤其喜歡它在介紹生物多樣性時，所展示的那些令人驚嘆的動植物照片，每一張都充滿生命力，也讓我對保護地球生態有瞭更深的使命感。這本書不僅讓我學到瞭知識，更讓我對生命本身產生瞭更深的敬意。」

评分☆☆☆☆☆

「天啊！我最近纔入手瞭這本《圖解生物學（修訂版）》，簡直是相見恨晚！身為一個對生物學一直有濃濃興趣，但又覺得課本太枯燥的上班族，我嘗試過各式各樣的科普書籍，有的太學術，有的又太簡略，總是在「看得懂」和「學得到」之間找不到平衡點。結果這本《圖解生物學》就像及時雨一樣齣現瞭！書的編排方式我真的非常喜歡，完全不是那種一開頭就給你一堆密密麻麻文字的感覺，而是用大量精緻、清楚的圖解來引導。像是講到細胞結構時，不是直接貼一張超複雜的示意圖，而是從最基礎的細胞膜開始，一層一層地剖析，再搭配簡潔的說明，讓你一目瞭然。我最喜歡的部分是它對生物演化史的呈現，用時間軸的方式，搭配不同時期代錶性的物種插畫，那種宏觀的感覺，讓你真的能感受到生命演進的壯闊。而且，書裡麵的語言很生活化，不會讓你覺得在閱讀一本教科書，很多地方都像是在跟一個很有耐心的老師在對話，解答瞭你心裡那些「為什麼會這樣？」的疑問。我之前對遺傳學一直感到頭痛，總覺得DNA、RNA、基因這些名詞聽起來就很遙遠，但書裡麵用非常貼近日常生活的比喻，像是「基因是生命的藍圖」，搭配上圖示，我終於有種茅塞頓開的感覺！這本書真的是為我這種「視覺型學習者」量身打造的，我強烈推薦給所有對生物學感到好奇，但又怕被艱澀理論嚇到的人。」

评分☆☆☆☆☆

「我本身是一名國中老師，任教科目雖然不是生物，但基於對科學的熱愛，我一直都很關注各領域的科普讀物。這次拿到《圖解生物學（修訂版）》，我隻能說，這絕對是我近年來見過最紮實、最有誠意的生物科普書之一！它的圖解絕對不是為瞭「圖解」而圖解，而是每一張圖都承載著豐富的資訊和教學意義。像是它對於動物骨骼係統的介紹，不隻畫齣瞭完整的骨骼結構，還針對不同部位的骨骼的功能、連接方式做瞭非常細緻的標註和說明，甚至連常見的骨科疾病（像是脊椎側彎）也一併提及，這對於我們瞭解人體構造非常有幫助。更讓我驚喜的是，它在探討生物演化時，也融入瞭一些最新的研究發現，並且用非常易懂的方式呈現。例如，在講到人類演化時，它沒有停留在教科書上常見的「南方古猿」、「直立人」這些基本概念，還加入瞭基因比對、分子生物學等證據，讓我瞭解到科學的進步是如何不斷修正我們對過去的認知。這本書的文字風格也非常專業，但又不會過於艱澀，對於老師來說，這本書可以說是極佳的補充教材，很多難以解釋的觀念，透過書中的圖解，學生都能更容易理解。總之，這是一本兼具學術嚴謹性和普羅大眾接受度的優秀讀物，我推薦給所有對生命科學感興趣的學生、老師，甚至是一般大眾。」

评分☆☆☆☆☆

「老實說，我一開始對這本《圖解生物學（修訂版）》的期待並沒有很高，畢竟市麵上圖解的科普書百百種，很多都隻是把文字旁邊配幾張示意圖，內容還是很乾，甚至有些圖畫得馬馬虎虎，看瞭反而更混淆。但是，當我翻開這本書的時候，我真的被它的專業度和用心程度給驚艷到瞭！它的圖解不是隨便畫畫，而是非常精準、細膩，而且富有邏輯性。例如，在講述植物光閤作用的過程時，它不僅有詳細的葉綠體結構圖，還用動態的流程圖展示瞭光反應和碳反應的細節，並輔以簡短但精確的文字解釋，讓你清楚知道每一個步驟的關鍵。我特別欣賞它在解釋一些複雜概念時，能夠從宏觀到微觀，循序漸進。像是講到生態係統時，它不是隻列齣幾個名詞，而是從一個區域的地理環境開始，然後逐步介紹其中的生物群落、食物鏈、能量流動，最後迴到整個係統的平衡，這種「由大至小」的講解方式，讓我對生態學有瞭全新的認識。而且，書裡麵的資訊量也相當豐富，涵蓋瞭從微生物到人類，從單細胞到複雜器官係統的各種知識，但它不會讓你感到資訊爆炸，而是很有條理地組織起來。這本書讓我重新燃起瞭對生物學的熱情，我覺得它不隻是一本「圖解」書，更是一本能夠引導你深入思考的「啟發」書。」