觀念生物學1-4套書（全新修訂版） pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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原文作者： Cynthia Needham, Mahlon Hoagland, Mahlon Hoagland, Bert Dodson

圖書標籤:

• 觀念生物學
• 生物學
• 生命科學
• 進化論
• 哲學
• 科學史
• 認知科學
• 復雜性科學
• 係統生物學
• 全新修訂版

　　《觀念生物學1、2》
　　●全新修訂版
　　●由生物學傢與畫傢激盪齣來的心血結晶
　　●以前所未有的角度，顛覆你對生物學的想像
　　●插畫精采，令人愛不釋手
　　●頂尖高中推薦閱讀書單、大學生物課程指定教材

　　你能想像，「高高在上」的你，和微不足道的細菌，
　　都用著同樣的DNA語言，指揮生命的運作嗎？

　　細菌、玉米、楓樹、青蛙、蜘蛛、蝙蝠、大象、人類，
　　看起來是多麼不一樣啊，
　　但這些生物的細胞內竟然有共通的「能量貨幣」，
　　真是不可思議呢！

　　生命是一個又一個的迴路，周而復始，循環不已。
　　生命從一到多，由簡到繁，一路悠悠走過漫長的40億年。
　　今天的世界充滿物種的多樣性，
　　但演化仍保留著生命起源的蛛絲馬跡，供人們去探索。

　　現在，甩掉枯燥難記的構造名詞，
　　拋開「界、門、綱、目、科、屬、種」的復雜分類，
　　請扭轉你的視野，和我們一起踏上這條貫通生命奧祕的大道。

　　從最微小的細菌到最復雜的人類，全部被16種共通的模式貫穿，
　　任憑生物世界再怎樣繽紛多樣，全都在這些共通模式下一視同仁。
　　這就是《觀念生物學1、2》要傳達的核心觀念。

　　書中隨處可見豐富的想像力以及新鮮多汁的比喻，
　　搭配上精緻、俏皮的插畫。
　　讓我們更加瞭解生命如何運作，贊嘆大自然的美麗！

　　《觀念生物學3、4》
　　●生物學傢、畫傢、科學作傢、媒體傳播人聯手齣擊
　　●圖文並茂，帶你探索神祕的微生物世界
　　●頂尖高中推薦閱讀書單、大學生物課程指定教材

　　在遍覽瞭貫穿生物世界的16種模式之後，
　　現在，請你踏入鏡中世界，
　　造訪地球上最微小卻最充滿生命力的隱形居民——微生物。

　　其實，我們能活在這世界上，都多虧瞭微生物的幫忙。
　　微生物是推動碳、氮、氧等物質循環的幕後功臣，
　　也是把所有生命連結成復雜網絡所必需的「黏膠」。

　　說它們是地球生物圈的守護神，一點也不為過！
　　這些小傢夥也是所有生物的老祖宗，
　　當今生物的多樣性，
　　都是從它們單細胞的祖先那兒一點一滴演化而來的。

　　微生物也有另外一麵，這些隱形的小傢夥不全是善類。
　　有些病菌就是喜歡找碴，給我們帶來各種疾病。
　　這場人菌大戰已打瞭好幾萬年，
　　隨著科學與醫療的進步，戰況也愈演愈烈。

　　人類好不容易在二十世紀發現瞭抗生素，取得優勢，
　　但微生物緊接著就發展齣抗藥性來對付。
　　究竟我們有沒有辦法戰勝微生物？書中有獨到的見解。

　　隨著對微生物愈來愈瞭解，我們漸漸進入與微生物閤夥的新關係，
　　利用它們的技能來解決種種難題，
　　例如治療與預防疾病、餵養愈來愈龐大的人口、清理汙染的環境。

　　然而，在開發利用微生物之際，
　　我們也必須以無比的智慧拿捏好分寸，
　　和這群小東西保持和諧平衡的共生關係。

　　想知道這個世界是怎麼運作的，
　　生命又是如何從單細胞演變得如此繽紛復雜嗎？
　　我們怎樣對待微生物，關係著人類與地球的未來。
　　請繼續瞧瞧《觀念生物學3、4》吧！

強力推薦

　　長久以來，對於可能製造生命的分子，以及生命如何演化成今日瑰麗的各樣形式，一般人所知甚少，《觀念生物學1、2》以聰明、愉悅的方式，揭開瞭這層麵紗。——華森（James D. Watson），1962年諾貝爾生理醫學奬得主

　　這套書十分齣色！充滿瞭想像力、創造力、讓人一目瞭然的圖解，以及幽默的漫畫，《觀念生物學1、2》是治癒生物盲的解藥。這套書能激發我們瞭解，所有的生物是如何息息相關，每個生命都有共通的東西。——穆雷（Joseph E. Murray），1990年諾貝爾生理醫學奬得主

　　這真是一套精采的書，用這麼吸引人又容易瞭解的方式，把微生物的奇妙天地呈現齣來。搭配瞭充滿創造力又富啓發性的插圖，更是增色不少，連細菌也活靈活現、人模人樣瞭！每個人都應該讀讀《觀念生物學3、4》！——戴維斯（Julian Davis），美國微生物學會前會長

　　能把科學用這麼清楚又有趣的方式介紹給大眾，實在相當少見！⋯⋯作者以吸引人的實例、富啓發性的比喻、以及引人深思的問題，來介紹書中的內容。《觀念生物學3、4》真是一本通往一整座奇妙王國的護照。——謝剋特（Moselio Schaechter），《有菇為伴》作者
元

科學的視野：探索生命的奧秘與進化（《觀念生物學1-4套書（全新修訂版）》之外的精彩閱讀） 導言：生命的脈動與未知的邊界 在浩瀚的宇宙中，生命以其令人驚嘆的多樣性和復雜性而存在。我們渴望理解生命是如何起源的，它是如何演化的，以及驅動這些過程的內在機製是什麼。本書係精選瞭一係列聚焦於現代生物學核心議題的重量級著作，它們並非簡單重復基礎知識，而是深入剖析瞭當前科學前沿的熱點、革命性的理論以及那些激發我們對生命本質進行深刻反思的經典構建。本套叢書旨在為求知者提供一個廣闊的視角，超越教科書的平麵描述，進入到生命科學的動態、爭議與無限可能之中。 第一捲：基因的解碼與重塑——分子生物學與遺傳學的深度透視 本捲聚焦於生命最基礎的構建模塊——基因，及其在分子層麵的運作機製。我們不再滿足於“DNA是遺傳物質”這一簡單陳述，而是深入探討瞭基因組學的革命性進展。 1. 基因組的動態景觀：從靜態圖譜到活躍的操作係統 本部分詳盡闡述瞭後基因組時代的研究範式轉變。重點不再僅僅是測序和繪製靜態的基因組圖譜，而是理解基因組的三維結構（3C技術及其衍生）如何影響基因的錶達調控。我們將探討染色質結構域（TADs）的發現，以及拓撲結構如何像“開關”一樣，遠距離地控製特定基因的開啓與關閉。 錶觀遺傳學的復雜調控網絡： 深入解析DNA甲基化、組蛋白修飾（如乙酰化、甲基化、磷酸化）的復雜“密碼”，以及非編碼RNA（ncRNA，包括lncRNA和miRNA）在轉錄後調控中的核心作用。這些機製如何解釋環境因素和生活習慣（如營養、壓力）對遺傳錶達的長期影響，構成瞭連接環境與遺傳的橋梁。 基因編輯技術的倫理與前沿： 詳細迴顧瞭CRISPR-Cas9係統的發展曆程，不僅僅描述其原理，更側重於其在體內與體外編輯中的精確性挑戰（如脫靶效應）以及堿基編輯器（Base Editing）和先導編輯器（Prime Editing）等下一代技術的誕生，它們如何緻力於實現更精細、更安全的基因修正，以及伴隨而來的深刻倫理辯論。 2. 蛋白質機器：結構生物學與功能實現的精妙工程 本捲的另一核心是蛋白質——生命的執行者。我們探討瞭冷凍電鏡（Cryo-EM）技術如何徹底改變瞭我們觀察蛋白質復閤物動態結構的能力，使得研究人員能夠以前所未有的分辨率解析核糖體、聚閤酶等復雜機器的實時工作狀態。 摺疊問題的終結與新挑戰： 探討AlphaFold等人工智能驅動的蛋白質結構預測工具如何解決睏擾生物學界數十年的蛋白質摺疊問題。然而，我們也需關注，預測靜態結構隻是第一步，理解蛋白質構象變化（Conformational Dynamics）如何在信號轉導和酶促反應中驅動功能，是當前結構生物學麵臨的新挑戰。 第二捲：進化的深層驅動力——超越達爾文的宏大敘事 本捲將讀者帶離個體基因的層麵，轉嚮宏觀尺度，探討生命在時間長河中的演化曆程及其背後的動力學。這不僅僅是關於物種的起源，更是關於生命復雜性是如何逐步建立起來的。 1. 演化發育生物學（Evo-Devo）：形態的藍圖與變異 Evo-Devo揭示瞭看似巨大的形態差異，往往源於發育控製基因（如Hox基因傢族）的微小調整。本部分重點分析瞭同源異形轉變（Homeotic Transformation）的案例研究，以及模塊化理論在解釋生物體結構多樣性中的應用。 發育可塑性與環境塑造： 探討瞭發育過程中基因錶達對環境信號的敏感性（發育可塑性），這使得生物體能夠在相同的基因組下，錶現齣不同的錶型，為快速適應環境變化提供瞭“預備方案”。 2. 生物多樣性的起源與消亡：古生物學與分子鍾 本捲結閤瞭化石記錄與分子生物學數據，重建生命史上的關鍵轉摺點。 關鍵演化事件的重新評估： 深入分析瞭寒武紀生命大爆發、真核生物的起源以及植物登陸等重大事件的驅動因素，並引入瞭係統發育學方法（Phylogenetics）如何利用分子數據構建更精確的生命之樹，挑戰瞭傳統基於形態學的分類。 滅絕事件與生態恢復力： 考察瞭導緻生物大滅絕的驅動力（如大規模火山活動、小行星撞擊），以及生態係統在災難後恢復復雜性的時間尺度與機製。 第三捲：復雜係統的湧現——生態學、神經科學與協同進化 生命並非孤立的實體，而是交織在復雜的網絡之中。本捲關注係統層麵的湧現現象，即個體組成部分互動後産生的、無法從個體簡單相加預測的整體行為。 1. 生態係統的反饋循環與全球生物地球化學 本部分超越瞭傳統的食物鏈概念，著重於生態係統穩定性與恢復力（Resilience）的研究。 微生物組的力量： 詳細探討瞭微生物群落（如土壤、海洋、人體腸道）在驅動全球碳、氮、硫循環中的決定性作用。研究錶明，宿主與其微生物群落之間是一種深度協同進化（Co-evolution）關係，微生物的基因多樣性極大地擴展瞭宿主的代謝能力。 氣候變化與生態臨界點（Tipping Points）： 分析瞭人為乾擾如何推動生態係統跨越不可逆的臨界點，例如珊瑚礁白化、熱帶雨林退化為稀樹草原等，以及如何通過網絡中心性分析來識彆維持生態係統穩定的關鍵物種。 2. 意識的生物學基礎與信息處理 本捲的最後部分轉嚮瞭生物學中最具挑戰性的前沿——神經科學，試圖從生物物理和信息論的角度理解意識和智能的産生。 計算神經科學的突破： 探討瞭大規模神經元記錄技術（如鈣成像）如何揭示大腦在執行決策、記憶編碼和運動控製時，信息如何在數以億計的神經元網絡中進行分布式編碼和處理。 神經可塑性與學習機製： 深入研究突觸強度變化（如長時程增強LTP與長時程抑製LTD）如何作為學習和記憶的分子基礎。同時，也探討瞭“全腦模擬”（Whole-Brain Emulation）的理論框架和當前的技術瓶頸，思考如何用計算模型來精確重現生物係統的動態行為。 結語：科學的開放性與未來展望 本套叢書的核心精神在於展示生物學作為一門不斷發展的科學的開放性。它鼓勵讀者批判性地看待既有理論，理解科學知識的建立是一個充滿假設、驗證和修正的迭代過程。從分子機製的精確定位到生命起源的宏大圖景，生物學正以前所未有的速度整閤物理學、化學、信息科學的力量，揭示生命存在的終極法則。本閱讀之旅，旨在激發您對生命世界更深層次的探究欲，去迎接那些尚未被解答的科學難題。

作者簡介

尼達姆Cynthia Needham

　　波士頓大學暨塔夫茨大學微生物學副教授，美國微生物學會會士、ICAN製片公司的科學節目監製，曾任微生物學素養促進會（Microbial Literacy Collaborative’s Executive Board）會長，領導各式各樣的科學教育方案，《觀念生物學3、4》正是結晶之一。

霍格蘭Mahlon Hoagland

　　傑齣的分子生物學傢，美國國傢科學院院士。
　　霍格蘭在科學上有許多成就，最重要的有：發現胺基酸活化酵素；以及發現轉移RNA（tRNA），揭露瞭DNA攜帶的訊息如何轉譯為蛋白質的機製。
　　退休後專注於科學寫作與教育，與竇德生閤著的《觀念生物學1、2》是他的代錶作。
　　霍格蘭於2007年辭世。

麥剋佛森Kenneth A. McPherson

　　科學作傢、ICAN製片公司的科技節目監製，專精科學與資訊科技，也常擔任這方麵的顧問。
　　與人閤著瞭多本機械及應用微生物學方麵的書。

竇德生Bert Dodson

　　纔華洋溢的畫傢，曾為80多本書繪製插畫，也是連環漫畫《核潛艇》（Nuke）的作者。
　　竇德生在設計學院開課多年，教人如何畫插畫與素描；他還寫瞭一本受歡迎的書《會拿筆就會畫》（Keys to Drawing）。

譯者簡介

李韆毅

　　密西根大學生物碩士，曾任天下文化編輯。
　　譯有《觀念生物學1～4》、《觀念化學IV》、《現代化學II》（閤譯）、《金色雙螺鏇》（閤譯）等書。
 

《觀念生物學1》
再版序  生物世界總有說不完的故事
作者手記  贊嘆生命的一緻性
簡介
第1章  模式——16種你該知道的生命現象
第2章  能量——點燃生命的火花
第3章  訊息——收藏工作指南的百寶箱
譯後記
注解

《觀念生物學2》
第4章  機器——打造機靈的小組件
第5章  迴饋——傳訊、感覺與反應
第6章  群集——從一到多的繁復過程
第7章  演化——創造的生命模式
注解

《觀念生物學3》
前言一  走一趟小小小世界
前言二  微生物世界的居民

第一篇  生物圈的守護者
人類製造的垃圾問題
循環不息的生物圈
前進熱帶雨林
海洋中的微生物
深海溝裏的生命
大自然的自我療傷
所有生態係的總和

第二篇  生命的大樹
撼動生命的大樹
繽紛的生命
利用DNA建構生命的大樹
我們的枝條在哪裏？
演化大躍變
嚮前走，嚮後走

譯後記  看不見的珍藏
圖片來源    

《觀念生物學4》
第三篇  危險的朋友，友善的敵人
與微生物同一個屋簷下
當朋友變成敵人
熟悉的敵人
最緻命的陌生訪客
護衛我們的領土
如何管製傳染病的爆發
與細菌共跳一麯演化之舞

第四篇  未來的創造者
與病原微生物的抗藥性作戰
環境大掃除
餵養全世界的人口
與微生物閤夥的黑暗麵
攸關微生物與人類的未來

附錄  進入分子的世界
圖片來源
 

评分☆☆☆☆☆

**評價五** 我最近沉迷於這套《銃、病原、鋼鐵：對過去五百年的全球權力分配，做齣最具影響力的解釋》！老實說，這本書徹底改變瞭我對世界歷史的看法。賈德·戴濛德這位作者，真的是太厲害瞭！他沒有從單純的個人能力或文化優越感來解釋為什麼有些社會能夠崛起，而是把目光投嚮瞭更根本的地理和環境因素。他提齣的「地理軸線」概念，解釋瞭為什麼歐亞大陸的文明能夠比美洲或非洲的文明更早發展齣農業和技術，進而取得主導地位。書中提到的「槍炮、病菌與鋼鐵」，更是直接點齣瞭殖民者能夠徵服世界的幾個關鍵原因。病菌的部分，讓我非常震撼，原來大規模的疾病傳播，竟然是如此影響歷史進程的關鍵。書中大量的例證和嚴謹的邏輯，讓人無法辯駁。雖然內容有些學術性，但作者的敘述方式卻非常清晰、流暢，就像一個導遊，帶領你穿越歷史的長河，去探索那些影響深遠的因素。讀完這本書，你會發現，我們對許多歷史事件的理解，都可能變得更加客觀和全麵。對於想要深入瞭解世界發展脈絡的讀者來說，這本書絕對是不可錯過的經典！

评分☆☆☆☆☆

**評價四** 這套《進化心理學》真的太精彩瞭，完全滿足瞭我對人類行為背後驅動力的好奇心！作者戴維·巴斯，他用非常科學、係統化的方法，探討瞭人類的許多普遍行為，像是擇偶、嫉妒、攻擊性、利他行為等等，是如何在數百萬年的演化過程中形成的。他解釋瞭為什麼男性和女性在某些方麵會有不同的心理和行為傾嚮，這一切都追溯到我們的祖先為瞭生存和繁衍後代所麵臨的挑戰。最讓我印象深刻的是，他並沒有把這些行為視為「好」或「壞」，而是從演化的適應性角度去解釋它們的齣現。例如，男性對伴侶的嫉妒，可能源於確保基因傳承的壓力；而女性對伴侶的忠誠期望，則可能與資源獲取和後代撫養的穩定性有關。書中充滿瞭各種有趣的實驗和研究案例，讓枯燥的理論變得生動有趣。雖然有些觀點可能需要一點時間去消化，但總體來說，這本書極大地幫助我理解瞭自己和身邊人的許多行為模式，感覺對人際關係的理解都提升瞭一個層次。這絕對是一本讓你對「人」這個物種有更深刻認識的必讀之作！

评分☆☆☆☆☆

**評價三** 我最近在讀這套《Sapiens: A Brief History of Humankind》，老實說，這本書真的讓我重新思考瞭很多關於「人」這個字本身的意義。作者尤瓦爾·赫拉利，他提齣的「認知革命」這個概念，實在是太精闢瞭！他認為，智人之所以能夠稱霸地球，關鍵在於我們能夠創造和相信虛構的故事，像是神、國傢、金錢等等。這些虛構的概念，讓我們能夠大規模地協作，形成複雜的社會結構，這是其他動物完全做不到的。他把這個觀點貫穿到整本書，從農業革命如何改變瞭人類的生活方式，甚至讓人們的壽命縮短、勞動時間增加，到現代社會中，我們對金錢、國傢、宗教等虛構概念的依賴，都講得頭頭是道。而且，他對於未來人類的發展，像是科技進步對人類自身的影響，提齣瞭許多令人警醒的思考。閱讀這本書的過程，就像是在和一位博學又充滿洞見的朋友聊天，你會不斷地被啟發，被挑戰。雖然有些地方的討論會讓我感到不安，但也正是這種不安，纔促使我更深入地去思考。這本書絕對不隻是一本歷史書，更像是一本哲學書、一本社會學書，而且是以一種非常吸引人的方式呈現。

评分☆☆☆☆☆

**評價一** 哇！我真的要好好推一下這套《人類大歷史》！身為一個對人類演化和社會發展一直很有興趣的讀者，這本書完全是我的菜！作者尤瓦爾·赫拉利用一種非常生動、引人入勝的方式，從石器時代的智人崛起，一路講到現代的科技革命。最讓我驚豔的是，他能把這麼宏大的歷史脈絡，拆解成幾個關鍵的轉摺點，像是認知革命、農業革命、科學革命等等，然後深入淺齣地分析這些革命對人類文明產生的巨大影響。他提齣的觀點，例如「神話」在人類社會組織中的重要性，或是農業革命實際上讓人類活得更痛苦的論點，都讓我耳目一新，忍不住一直思考。而且，他的寫作風格非常幽默，偶爾還會穿插一些有趣的例子，讀起來一點都不枯燥。書中的插畫也很有質感，讓閱讀體驗更加分。雖然內容有點深奧，但絕對值得花時間去細細品味。這套書不隻是一本歷史書，更像是一場關於人類存在意義的深度對話。強烈推薦給所有對自己是誰、我們從哪裡來、又要往哪裡去感到好奇的朋友們！

评分☆☆☆☆☆

**評價二** 這套《槍炮、病菌與鋼鐵》簡直就是一本顛覆我過往認知的奇書！我一直以為文明的發展差異，大概就是因為人們比較聰明、比較勤奮。但是，賈德·戴濛德博士的這本書，完全從一個全新的角度來解釋這個問題。他提齣，地理環境纔是決定不同社會發展速度和模式的關鍵因素。從動植物的馴化、地理軸線的影響，到病菌的傳播，他钜細靡遺地分析瞭為什麼某些地區的文明能夠較早地發展齣複雜的社會結構、農業和技術，進而徵服其他地區。特別是關於病菌的部分，真的讓我大開眼界，原來歐洲人能夠徵服美洲，很大程度上是因為他們身上攜帶瞭美洲原住民沒有免疫力的疾病。書中的論證非常紮實，引用瞭大量的歷史、考古、生物學、地理學等證據，讀起來雖然有一定的學術性，但戴濛德博士的文筆卻非常清晰易懂，不會讓人覺得難以接近。他就像一位說故事的智者，帶領我們一步步解開歷史的謎團。這本書讓我對世界有瞭更深刻的理解，也對過去的一些刻闆印象產生瞭質疑。如果你想從根本上理解人類社會的差異，這本書絕對是必讀之選！