圖書描述
最完整的遺傳學科普著作
吳大猷科普著作佳作奬得主 陳文盛教授 最新力作
吳大猷科普著作佳作奬得主 陳文盛教授 最新力作
科學發展的曆史遠超過教科書所說的那麼單純或絕對。
這本書告訴你：教科書敘述背後的真相、教科書沒告訴你的、教科書呼攏你的、教科書錯誤的、老師也不知道的。
真實的科學曆史故事，對有誌從事研究或者單純對科學有興趣的人，將很有啓發。
龍生龍、鳳生鳳，老鼠生的兒子會打洞。可是一開始我們並不知道「基因」存在DNA裏！環遊世界的達爾文與隱身修道院的孟德爾，隻能分彆以自己的方式做實驗。物理學傢戴爾布魯剋嘗試用量子概念解釋突變，薛丁格則以一本小書吸引許多科學傢一起思考「生命是什麼？」。
看華生、剋裏剋與佛蘭剋林的雙螺鏇恩怨，與鮑林又如何競爭？不起眼的果蠅、黴菌、噬菌體，對於分子生物學有何貢獻？資訊科學傢加入遺傳密碼ATGC的解碼，用瞭些哪些策略？rRNA、tRNA、mRNA讓人暈頭轉嚮，果汁機、離心機能幫上什麼忙？
透過想像力，不斷試誤、拼湊，好幾個世代的科學傢接力實現瞭孟德爾的夢，成就瞭今日的基因工程、生物科技與精準醫學。
【全力推薦】
曾誌朗 中研院院士
李國偉 中研院數學所兼任研究員
於宏燦 颱大生科係教授
陳芳明 政治大學颱文所講座教授
李傢維 科學人雜誌總編輯
顔聖紘 中山大學生科係副教授
林奇宏 新北市政府衛生局長
高閬仙 陽明大學 副校長
孫譽真 北一女中生物科教師
蔡任圃 中山女中生物科教師
好的，這是一本關於太空探索和宇宙奧秘的圖書簡介，旨在激發讀者對未知世界的渴望與思考。 --- 《星際迴響：人類的宇宙史詩》 內容簡介 在浩瀚無垠的宇宙圖景中，人類的足跡不過是沙灘上的一粒塵埃。然而，正是這粒塵埃，從未停止仰望星空，編織著一麯關於起源、探索與未來的宏大史詩。《星際迴響》並非一本枯燥的科學教科書，而是一部融閤瞭天體物理學、深空工程學與人文哲思的史詩巨著，帶領讀者穿越時空，親曆人類文明數韆年對宇宙的癡迷與不懈追問。 第一部：起源的低語——從神話到望遠鏡 本書的開篇，將我們帶迴文明的黎明。在那個仰望星空即是仰望神祇的時代，人類如何開始理解頭頂上那片變幻莫測的天幕？我們將考察巴比倫的天文記錄、古希臘的宇宙模型，以及伽利略第一次將望遠鏡指嚮木星光環時，世界觀的徹底崩塌與重建。 重點章節將深入探討“哥白尼革命”的深層意義，它不僅是天文學上的位置更迭，更是人類自我認知的深刻動搖。隨後，我們將追隨牛頓的思維軌跡，解析萬有引力如何將天體間的舞蹈編織成一套可預測的數學樂章。這一部分旨在展示，人類對宇宙秩序的認知是如何從感性猜測一步步走嚮理性量化的過程，揭示早期科學探索中，那些孤獨的先驅者們是如何以非凡的勇氣和洞察力，為後世的航天時代奠定瞭堅實的基礎。 第二部：鋼鐵之翼——冷戰陰影下的太空競賽 二十世紀中葉，政治的角力與技術的飛躍意外地匯聚，點燃瞭人類邁嚮太空的火焰。本書將詳盡描繪那段充滿戲劇性、競爭與犧牲的“太空競賽”時期。 讀者將身臨其境地體驗到“伴侶號”的升空帶來的震撼，那不僅是一枚衛星，更是人類首次掙脫地球引力的象徵。隨之而來的是對載人航天技術的殘酷考驗：從尤裏·加加林的首次繞地飛行，到阿波羅計劃的緊張部署。本書不迴避這一過程中的失敗與悲劇，例如“阿波羅1號”的火災和“聯盟1號”的墜毀，這些沉重的代價凸顯瞭探索的非凡難度。 高潮部分集中於“阿波羅11號”登月任務。我們將細緻重現尼爾·阿姆斯特朗踏上月塵的瞬間，分析這次曆史性跨越對地緣政治、科學研究以及人類集體心理産生的深遠影響。同時，本書也將批判性地審視太空競賽背後的動機，探究其對全球科技發展、教育體係乃至流行文化所遺留下的復雜遺産。 第三部：行星間的幽靈——無人探測器的時代 當登月熱潮逐漸冷卻，探索的重任轉移到瞭那些沉默而堅韌的使者——無人探測器身上。本部分將聚焦於機器智慧如何拓展我們對太陽係的認知邊界。 我們將詳細追蹤“旅行者號”探測器跨越數十年、穿越太陽係邊緣的“星際流浪”曆程。它們攜帶的人類信息、穿越柯伊伯帶的壯舉，以及最終進入星際空間的孤獨旅程，本身就是一麯獻給人類毅力的頌歌。同時，對火星的係列探索，從“海盜號”的初步成像，到“勇氣號”和“機遇號”漫遊火星錶麵揭示的古代水流證據，再到“好奇號”和“毅力號”對有機分子和古代生命跡象的鍥而不捨的搜尋，共同構築瞭一幅火星從荒蕪岩石到潛在生命搖籃的演變圖景。 此外，本書還會介紹對遙遠行星的精彩任務，例如“卡西尼號”在土星光環中的優雅穿梭，以及對木星衛星如歐羅巴（可能存在地下海洋）和木衛二（被冰層覆蓋的內部世界）的深入考察，預示著地外生命探索的下一次突破口。 第四部：跨越光年的渴望——係外行星與宇宙深空 進入二十一世紀，我們對宇宙的理解進入瞭全新的維度：係外行星的發現浪潮。本書將介紹“開普勒太空望遠鏡”和“TESS”任務如何從數以萬計的恒星中，篩選齣那些可能擁有宜居環境的“鄰居”。我們將探討“宜居帶”的概念，以及如何評估一個係外行星（如比鄰星b）擁有液態水的可能性。 更進一步，本書將深入探討人類對“我們是否孤獨”這一終極問題的探索。從SETI計劃（搜尋地外文明計劃）的長期監聽，到“詹姆斯·韋伯太空望遠鏡”（JWST）對宇宙早期星係形成的觀測，我們正以前所未有的精度，審視宇宙的年齡、結構和化學組成。JWST對遙遠大氣層的光譜分析，首次賦予瞭我們“聞到”另一個世界空氣的可能，哪怕隻是理論上的。 終章：人類的未來——星際移民的哲學與工程 在曆史的盡頭，本書將目光投嚮遙遠的未來。人類是否注定要永遠被束縛在地球的搖籃中？本書將嚴肅探討星際旅行的技術障礙——從相對論效應的限製到麯速驅動的理論可能性。 我們將考察關於“殖民火星”的雄心勃勃的計劃，分析其中涉及的生物學、社會學和倫理睏境：如何在新的星球上建立可持續的人類社會？此外，對“戴森球”等宏大工程設想的討論，將迫使讀者思考文明的長期演化方嚮。 《星際迴響》的終極主題是：探索是人類定義自身的方式。每一次發射升空，每一次數據迴傳，都是人類心智邊界的延伸。它邀請讀者不僅去欣賞宇宙的壯麗，更要去思考，在浩瀚的“星際迴響”中，人類文明將如何定位自身的獨特鏇律。這是一部獻給所有對星空懷有敬畏之心者的探索指南。
著者信息
作者簡介
陳文盛
陽明的榮譽退休教授，教育部終身國傢講座。
桃園人。從小熱愛文學、藝術和科學，終於決定獻身科學研究與教育，以文學和藝術為業餘活動。東海大學生物係畢業後，在美國德州大學達拉斯分校獲得分子生物學博士。返颱後曾任職於汎球藥理研究所，國立陽明大學遺傳所及生命科學係。
1998年齣版自傳《綫索：一位本土科學傢的心路曆程》，陳述細菌染色體研究的一段曆史。
《速寫颱北》網路社團的共同版主，喜歡和畫友們一起寫生分享。這一輩子最難解的煩惱還是找夠大的帽子。最崇拜的偶像仍然是兔寶寶。
陳文盛
陽明的榮譽退休教授，教育部終身國傢講座。
桃園人。從小熱愛文學、藝術和科學，終於決定獻身科學研究與教育，以文學和藝術為業餘活動。東海大學生物係畢業後，在美國德州大學達拉斯分校獲得分子生物學博士。返颱後曾任職於汎球藥理研究所，國立陽明大學遺傳所及生命科學係。
1998年齣版自傳《綫索：一位本土科學傢的心路曆程》，陳述細菌染色體研究的一段曆史。
《速寫颱北》網路社團的共同版主，喜歡和畫友們一起寫生分享。這一輩子最難解的煩惱還是找夠大的帽子。最崇拜的偶像仍然是兔寶寶。
圖書目錄
推薦序
為什麼要再探孟德爾之夢？ 周成功
見證分子遺傳學的榮光 徐明達
從求知、求真到人性 黃達夫
自序
楔子 酒館中的狂言 ................................................. 1
第1章 鴿子與豌豆 .............................................. 5
達爾文是自然學傢，著重於觀察和歸納，孟德爾受的訓練則是比較嚴謹的物理和數學。孟德爾用數學建立起的遺傳原理，大力支持達爾文的演化論，提供瞭生物演化的遺傳基礎。
第2章 還果蠅與黴菌 ............................................ 31
白眼突變果蠅的實驗結果，紮紮實實支持著孟德爾的遺傳論，因此發現瞭性聯遺傳！以X射綫誘發的紅麵包黴營養需求株，連結生化與遺傳學，成為快速方便的實驗材料。
第3章 量子與基因 ............................................ 55
薛丁格引用戴爾布魯剋的模型，從量子力學的角度討論基因為何物、如何儲藏大量資訊。物理學傢舔嘗到遺傳學的物理意義，遺傳學的弔詭更使他們感到興奮。
第4章 噬菌體與吃角子老虎 ........................ 73
細菌對於噬菌體的抗性是突變還是適應？關鍵在於有沒有基因參與，以及發生的時機。賭場裏吃角子老虎機的中奬率，剛好啓發瞭一個巧妙的實驗。
第5章 灰姑娘與果汁機 .................................. 97
「基因」是蛋白質還是DNA？蛋白質多采多姿，DNA就像灰姑娘般被冷落瞭。利用果汁機阻斷噬菌體感染的一個簡單實驗，如何幫助DNA翻身？
第6章 鐵絲與紙闆 ........................................... 113
DNA可以製成結晶，X射綫繞射晶體圖學便成為研究DNA結構的利器。以理論推算實驗得到的數據，球、紙闆與鐵絲即可架齣分子模型。
第7章 毛毛蟲與蝴蝶 ......................................137
華生與剋裏剋最擔心的是DNA結構會很無聊，沒想到他們看到美麗高雅的雙螺鏇，其中隱藏著達爾文和孟德爾追尋的秘密。他們尋找毛毛蟲，卻發現瞭蝴蝶。
第8章 羅塞塔石碑與紙牌屋 .......................153
DNA上的鹼基如何編寫遺傳密碼？鑽石密碼、三角密碼、無逗點密碼⋯⋯利用羅塞塔石碑概念的解密策略，吹垮瞭紙牌屋般缺乏證據支撐的眾多模型。
第9章 琥珀與乳糖 ...........................................167
噬菌體T4的「琥珀突變」，從序列關係支持瞭DNA與蛋白質的共綫性。大腸桿菌先消耗葡萄糖，之後纔利用乳糖，基因也可以受到調控！
第10章 糖水與指甲......................................... 185
雙股的DNA如何復製？利用同位素標記是個可行的方法，但要怎麼檢視結果？指甲的密度應該接近DNA，先剪一片指甲丟進糖水裏試試看。
第11章 信使與轉接器 ...................................209
一定有某種物質，把遺傳訊息從細胞核帶到細胞質中的核糖體。RNA是最可能的信使。現在還缺一個可接特定胺基酸的「轉接器」，而20種胺基酸就要有20種轉接器！
第12章 濾紙與密碼......................................... 223
密碼子應該由三個鹼基構成，這三聯體假設似乎很閤理，但沒有人知道該如何做實驗測試。胺基酸、tRNA與核糖體之間怎麼配對？一張濾紙，就能簡潔篩齣密碼與胺基酸的關係。
後記 ........................................................247
附錄
基因的百年曆史與後續的裏程碑 ............ 261
延伸閱讀與網路資源 ................................ 263
索引 ...................................................... 265
為什麼要再探孟德爾之夢？ 周成功
見證分子遺傳學的榮光 徐明達
從求知、求真到人性 黃達夫
自序
楔子 酒館中的狂言 ................................................. 1
第1章 鴿子與豌豆 .............................................. 5
達爾文是自然學傢，著重於觀察和歸納，孟德爾受的訓練則是比較嚴謹的物理和數學。孟德爾用數學建立起的遺傳原理，大力支持達爾文的演化論，提供瞭生物演化的遺傳基礎。
第2章 還果蠅與黴菌 ............................................ 31
白眼突變果蠅的實驗結果，紮紮實實支持著孟德爾的遺傳論，因此發現瞭性聯遺傳！以X射綫誘發的紅麵包黴營養需求株，連結生化與遺傳學，成為快速方便的實驗材料。
第3章 量子與基因 ............................................ 55
薛丁格引用戴爾布魯剋的模型，從量子力學的角度討論基因為何物、如何儲藏大量資訊。物理學傢舔嘗到遺傳學的物理意義，遺傳學的弔詭更使他們感到興奮。
第4章 噬菌體與吃角子老虎 ........................ 73
細菌對於噬菌體的抗性是突變還是適應？關鍵在於有沒有基因參與，以及發生的時機。賭場裏吃角子老虎機的中奬率，剛好啓發瞭一個巧妙的實驗。
第5章 灰姑娘與果汁機 .................................. 97
「基因」是蛋白質還是DNA？蛋白質多采多姿，DNA就像灰姑娘般被冷落瞭。利用果汁機阻斷噬菌體感染的一個簡單實驗，如何幫助DNA翻身？
第6章 鐵絲與紙闆 ........................................... 113
DNA可以製成結晶，X射綫繞射晶體圖學便成為研究DNA結構的利器。以理論推算實驗得到的數據，球、紙闆與鐵絲即可架齣分子模型。
第7章 毛毛蟲與蝴蝶 ......................................137
華生與剋裏剋最擔心的是DNA結構會很無聊，沒想到他們看到美麗高雅的雙螺鏇，其中隱藏著達爾文和孟德爾追尋的秘密。他們尋找毛毛蟲，卻發現瞭蝴蝶。
第8章 羅塞塔石碑與紙牌屋 .......................153
DNA上的鹼基如何編寫遺傳密碼？鑽石密碼、三角密碼、無逗點密碼⋯⋯利用羅塞塔石碑概念的解密策略，吹垮瞭紙牌屋般缺乏證據支撐的眾多模型。
第9章 琥珀與乳糖 ...........................................167
噬菌體T4的「琥珀突變」，從序列關係支持瞭DNA與蛋白質的共綫性。大腸桿菌先消耗葡萄糖，之後纔利用乳糖，基因也可以受到調控！
第10章 糖水與指甲......................................... 185
雙股的DNA如何復製？利用同位素標記是個可行的方法，但要怎麼檢視結果？指甲的密度應該接近DNA，先剪一片指甲丟進糖水裏試試看。
第11章 信使與轉接器 ...................................209
一定有某種物質，把遺傳訊息從細胞核帶到細胞質中的核糖體。RNA是最可能的信使。現在還缺一個可接特定胺基酸的「轉接器」，而20種胺基酸就要有20種轉接器！
第12章 濾紙與密碼......................................... 223
密碼子應該由三個鹼基構成，這三聯體假設似乎很閤理，但沒有人知道該如何做實驗測試。胺基酸、tRNA與核糖體之間怎麼配對？一張濾紙，就能簡潔篩齣密碼與胺基酸的關係。
後記 ........................................................247
附錄
基因的百年曆史與後續的裏程碑 ............ 261
延伸閱讀與網路資源 ................................ 263
索引 ...................................................... 265
圖書序言
自序
紮實學習，培養有備的心靈
「 為什麼」比「什麼」重要
1953年夏天，美國長島冷泉港實驗室的第18屆「定量生物學研討會」具有特彆的曆史意義。會場的聚光燈聚在DNA身上。華生（James Watson）在大會演講，講他和剋裏剋（Francis Crick）剛發現不久的DNA雙螺鏇模型。這是雙螺鏇首次公開露臉。在另一場演講，赫胥（Alfred Hershey）發錶他們著名的果汁機實驗。
生物學的學生們應該都讀過赫胥和他的助理蔡斯（Martha Chase）做的「果汁機實驗」。他們用T2噬菌體（感染細菌的病毒）進行實驗。他們想問的是：DNA或者蛋白質是遺傳物質？一般的教科書告訴我們：赫胥和蔡斯用放射性的硫標示噬菌體的蛋白質，用放射性的磷標示噬菌體的DNA；他們發現T2感染大腸桿菌的時候，進入細菌的是放射性的磷（DNA），沒有放射性的硫（蛋白質），所以赫胥和蔡斯證明瞭基因是DNA。
事實是這樣嗎？顯然不是。如果我們置身於1953年的這場大會，我們會聽到赫胥說：「我個人的猜測是，DNA不會被證實是遺傳專一性的獨特決定者。」他不確定遺傳物質就是DNA。
如果我們再閱讀他們前一年發錶的論文，我們會看到文中如此說：「感染的時候，大部份噬菌體的硫留在細胞錶麵，大部份噬菌體的磷進入細胞。」注意，文章隻說「大部份」的硫留在錶麵，和「大部份」的磷進入細胞。可是大部份的教科書都說「硫」全部留在外頭，磷「全部」進入，所以DNA是遺傳物質。
這篇論文發錶前八年（1944），美國洛剋斐勒研究所艾佛瑞（Oswald Avery）醫生的實驗室也提齣支持DNA是遺傳物質的論文。
艾佛瑞的實驗室用各種生化和物理技術，分析造成肺炎雙球菌遺傳改變（「轉形」）的化學物質。他們在論文下結論說：「在技術的限製內，具有活性的部份不含有偵測得到的蛋白質⋯⋯大部份或許全部都是⋯⋯去氧核糖核酸〔DNA〕。」
艾佛瑞和赫胥都是嚴謹的科學傢，深知實驗技術的限製，無法排除他們的DNA樣本中完全沒有蛋白質（或其他物質）的存在，所以不能肯定基因就是DNA。假如他們斷然宣稱基因就是DNA，他們一定飽受批評。
鬍適曾經說：「有幾分證據，說幾分話；有七分證據，不能說八分話。」在證據不足的時候，要維持客觀的存疑態度，不輕易論斷。這是科學傢必須具備的嚴謹治學精神。艾佛瑞等人以及赫胥和蔡斯的研究結果支持DNA的遺傳角色，沒有錯，但是他們都沒有排除基因含有蛋白質或其他物質的可能性。這樣保守的邏輯論證是絕對必要，不能妥協的。
如果我們把時間再提早九年（1935），我們就會碰見剛好相反的情況。那時同樣也在洛剋斐勒研究所的史坦利（Wendell Stanley）純化瞭菸草鑲嵌病毒，並且成功將病毒結晶起來。病毒能夠結晶，顯然純度很高。他分析晶體的化學成份，發現隻有蛋白質。此外，純化的病毒依然具有感染力，所以史坦利下結論說：「菸草鑲嵌病毒可以看成一種自我催化的蛋白質⋯⋯需要活細胞的存在以進行復製。」這項研究讓那個時期的科學傢更相信蛋白質是遺傳物質。
現在我們知道菸草鑲嵌病毒的遺傳物質，其實是包在蛋白質中的RNA。這RNA佔病毒重量的6%，但是史坦利沒有偵測到它，顯然是技術上的不足。根據不完美的技術所得到的結果下結論是很危險的。完美的技術是很稀罕的。
教科書教我們DNA（以及有些病毒的RNA）纔是基因的攜帶者，沒有錯，可以背起來。但是如果我們簡化曆史，說艾佛瑞等人以及赫胥和蔡斯證明這件事，我們就辜負瞭他們堅守的科學精神。這樣的科學精神正是學生亟需學習的。
這些例子凸顯閱讀原始論文的重要性。在原始的論文中，我們纔可以接觸到原始的數據、推理和結論，而不是被扭麯、過度簡化或過度詮釋的結論。閱讀原始論文，我們纔能設身處地從作者的角度思考，瞭解來龍去脈，而不隻是背書本告訴我們的條文。
求知不能隻是用背的。華生說過：「知道『為什麼』（觀念）比學習『什麼』（事實）還重要。」他早在大學時代就領悟到應該盡量接觸原始論文和資料，不要太依賴教科書。教科書的內容大多是根據二手或更多手的資訊，做簡化的陳述。簡化的結果常常就是誤導。難怪戴爾布魯剋（Max Delbrück）會說：「大部份教科書交代科學發展史的方式都百分之百的愚蠢。」
生物學應該是這個樣子
1953那一年，我纔八歲。我真正接觸DNA的時候，已經是25歲。
那時候我剛剛進入美國德州大學達拉斯分校（University of Texas at Dallas, UTD）的分子生物學係攻讀博士學位。第一學年上瞭「分子遺傳學」和「巨分子物理化學」兩門核心課程，我纔知道分子生物學是怎麼一迴事，DNA是怎麼一迴事，遺傳密碼是怎麼一迴事。
齣國前，我接觸的傳統生物學，像動物學、植物學、生理學、解剖學等，大都是相當錶麵的陳述，缺少基本層次的理論。讓原本大學聯考選擇「甲組」（理工和醫科）的我相當失望。接觸到UTD的這些課程，纔讓我産生無比的興趣與熱情。突然之間，我發現生物學應該就是這個樣子，有物理、化學和數學支撐著的生物學。
當時UTD纔剛成立。分子生物學係第一屆的學生隻有六位。老師的人數卻是我們的兩倍。我選擇的指導老師漢斯．布瑞摩爾（Hans Bremer），是從物理學傢轉行的生物學傢。係裏的老師中，他治學最嚴，我選他也是因為他的嚴格。我希望從他那裏學習自律，收斂鬆散。當時希望當他學生的還有一位美國女孩，漢斯選擇瞭我。我就這樣子踏入分子生物學的研究領域。
漢斯成為學術上影響我最深的人。他親自教我實驗技巧、教我撰寫實驗記錄和科學論文，還和我逐字修潤講稿並排練演講。最特彆的是他開的「論文研讀」課程。他挑選重要的論文，讓我們課前閱讀，然後在課堂中不厭其煩地討論，不放過任何細節，例如：作者為什麼要做這項研究；實驗為什麼用這一個技術不用那一個；數據的分析和詮釋有什麼漏洞；實驗的結果告訴我們什麼，沒有告訴我們什麼。這樣嚴謹的要求和瑣碎的磨練，是我研究生涯的最重要修煉之一。
漢斯在第二次大戰結束後從德國移民到美國。他來達拉斯之前，先後在分子生物領導人戴爾布魯剋的研究所，以及史坦特（Günther Stent，見第2 章）的實驗室擔任博士後研究員。係裏還有很多老師也是來自歐洲。他們或他們從前的老師，有些會在這本書中齣現。
例如，我們的係主任是來自英國的剋魯茲（Royston Clowes）；他是有名的遺傳學傢海斯（Willim Hayes，見第4 章）的前學生。來自德國的藍恩（Dimitrij Lang）是電子顯微鏡大師的剋林施密特（AlbrechtKleinschmidt）的學生，他們兩人發展齣用電子顯微鏡觀察DNA的技術（見第4 章）。
係裏還有一群輻射生物學傢，其中魯柏特（Stanley Rupert，見第10章）是DNA修復的拓荒者之一。1958年他在大腸桿菌中發現修復紫外綫傷害的光裂閤酶。這個酶在可見光的照射下可以修復被紫外綫破壞的DNA。1970年代，土耳其學生桑卡（Aziz Sancar）在他指導下分離到這個酶和基因。桑卡因為這個酶，與其他兩位DNA修復酶的研究者在2015年共同獲得諾貝爾化學奬。
我剛從UTD畢業的時候，漢斯曾推薦我到加州大學柏格（Paul Berg，見「後記」）的實驗室做博士後研究，但是柏格說要等到隔年纔有位子，我沒有等。我和另一位老師到俄亥俄州醫學院做博士後研究。柏格後來因為發展重組DNA技術，得到1980年的諾貝爾奬。
在俄亥俄州的時候，我曾做瞭一項四股DNA結構的研究。那時候我寫信請教剛從英國劍橋搬到美國沙剋生物研究院的剋裏剋，他看瞭我的文稿後告訴我，那四股DNA的模型在五年前已經有位蘇格蘭的科學傢發錶過瞭。我如果想進一步研究的話，他建議我可以進英國剋魯格（Aaron Klug，見第7 章）的實驗室。我沒有聽他的。剋魯格1982年得到諾貝爾奬。
除瞭這幾位，這本書中提到的其他人物，我都隻有在書籍和論文中接觸到。最早是在UTD的時候，漢斯拿戴爾布魯剋1949年發錶的〈一位物理學傢看生物學〉（A Physicist Looks at Biology）給我們看。在這篇迴顧文中，戴爾布魯剋陳述他和薛丁格（Erwin Schrödinger）兩人以物理學傢的觀點來看，基因應該是化學分子；但是以分子而言，基因卻太過於穩定，很詭異，似乎有違現有的物理原理。薛丁格甚至在《生命是什麼？》（What Is Life?）書中，提齣遺傳學中可能隱藏著新的物理定律。這個煽動性的想法吸引瞭很多菁英物理學傢，積極投入遺傳學研究。戴爾布魯剋等人更形成「噬菌體集團」，用大腸桿菌和噬菌體為研究題材，在細胞中的分子層次研究基因。
漢斯還給我們另外一篇史坦特於1968年發錶的迴顧文章〈那就是那時候的分子生物學〉（That Was the Molecular Biology That Was）。史坦特把從《生命是什麼？》到1953年的雙螺鏇這段時期稱為分子生物學的「浪漫期」，因為這段期間，很多人都心懷尋找新物理定律的美夢。在接下來的「教條期」，基因的研究開始揭開明確的分子機製和理論，一切結構和機製似乎都可以用現有的物理化學原理解釋，沒有提齣新物理定律的必要。戴爾布魯剋等人的浪漫美夢，盡管帶領瞭革命的風潮，仍舊隻是一場美夢。
一個逐夢的故事
那時候的我正在實驗室中打拚，隻想早日畢業，所以對漢斯給我們的這些課外讀物沒有太在意。等到離開UTD好幾年後，身處於學術生涯，迴顧起來纔體會到漢斯的用心。他是在薰陶我們，要放寬眼界，要見樹又見林。
2005年，在我擔任國傢講座的期間，颱灣大學的於宏燦教授安排我去做一係列的五場演講，題目是「分子生物學的崛起」。之後，我將內容擴充，開始在陽明大學和東海大學開一門叫做「孟德爾之夢：分子生物學開拓史」的課程，給大學部和研究所的學生選修，一直到現在。這段期間，我也曾經簡化科學內容的部份，加重時代背景（包括藝術與哲學的發展），在通識教育的學程中開課。
我用「孟德爾之夢」這個名稱的想法，是齣於孟德爾告訴修道院同僚的一句話：「我的時代將會來臨。」我為瞭它先後閱讀瞭四十多本參考書籍、這段曆史中的重要論文、還有很多的網頁資料，包括紀錄影片和口述曆史。我把這些教材整理起來，加上一些延伸讀物及網路資料，提供給學生們閱讀和參考。10年下來，我開始覺得應該把這一切撰寫成書，因為雖然關於這段曆史的英文著作很多（參見附錄「延伸閱讀和網路資源」），但是中文齣版物很貧乏，一直到2009年遠流齣版的《創世第八天》中文版三巨冊。《創世第八天》是曆史學傢賈德森（Horace Judson）的經典報導文學，講的是分子生物學三、四十年的黃金時期，內容非常豐富，包含一百多位學者的訪談。我曾推薦這本書做為上課的參考書，但是發現幾乎沒有一個學生真正去讀它。那超過一韆一百頁的內容，除瞭特彆有心的，一般學生或老師都會卻步。
我開始寫我的書。我要從頭說起，不隻是談那三、四十年的黃金時期。我從孟德爾和達爾文開始寫起，因為基因的概念是那個時期開始孕育，DNA也在那時候被發現。從孟德爾發錶豌豆論文，一直到日後遺傳密碼的解碼，基因神秘麵紗的揭開，剛好曆經瞭一百年。這本書說的就是這一百年中的基因曆史。
這些故事中，我要注重科學方麵的申述和推論。賈德森是曆史學傢，不是實驗科學傢。他在《創世第八天》中科學推理方麵沒有達到我的期望，在課題的取捨方麵也不太符閤我的主觀喜好。我要讓讀者從當時研究者的角度，思考研究者麵臨的問題，看他們如何利用儀器和技術解決問題。這些研究必須用當時科技環境的角度檢視。分子生物學到底不是憑空産生的，它仰賴很多其他學門（例如物理、化學、數學和資訊科學等）的知識和技術，特彆是一些新齣現的觀念和科技。有趣的是有些新儀器竟然來自平日的生活用品。例如廚房用的果汁機，就一再齣現在這段曆史中。果汁機誰都會用。反過來，有些科技儀器（例如X射綫繞射晶體圖學），在操作上和分析上都非常專業，就不是可以輕易解說清楚的。
最瞭不起的是研究者為瞭解決當前的課題，在沒有現成技術可用之下，自己摸索，發明齣新的技術來。例如：梅塞爾森（Matthew Meselson）和史塔爾（Frank Stahl）為瞭測試DNA復製模型，使用超高速離心機發展齣密度梯度離心的嶄新技術。這種嶄新的技術不但成就瞭該項研究，也成為日後相關研究技術的典範。
準備你的心靈
問題的思考、策略的選擇和結果的詮釋，都和科學傢個人的背景很有關係，特彆是他們的教育和經驗。對書中關鍵的人物，我會做一些背景的描述，尤其和他們的發展有關的部份。達爾文和孟德爾就是很好的例子。他們在同一個時期做瞭很多（有些類似的）遺傳研究，但是他們研究的風格和成就都非常不同，其中一個重要因素就是兩人的學識修養非常不同。
除瞭個人內在的因素，外在時空的機緣也是研究成敗的重要因素。讀者會在書中看到不少讓人驚異的發現。科學發現過程不像大眾想像般依循一條直綫，有規劃、有條理地前進，而是有很多路綫錯綜交織在時空中，充滿瞭錯誤、麯摺、意外和運氣。機緣常常是研究成敗的重要因素。意外的好運帶來令人驚喜的突破。但是，機緣很容易被錯過。19世紀的巴斯德就說過：「機會眷顧有備的心靈。」
這段科學史中也不是都如意順利，它充滿錯誤、歧途和失敗。你知道華生和剋裏剋建構瞭三個不同的DNA模型，纔得到正確的答案嗎？你知道科學傢花瞭14年的功夫纔解完遺傳密碼，而前八年發錶的理論和模型通通是錯的嗎？這些失敗的故事，都不會齣現在教科書中，但是它們都可以幫助我們對科學研究的本質和發展有正確且踏實的理解。
錯誤、歧途和失敗都是不可避免的，尤其是當我們選擇高風險的研究時。指導老師給學生或者計畫書規劃的研究題目，通常不會是高風險的，通常有可以預期的結果。但是，當學生脫離這個課題，追求自己的夢，他就踏上陌生且高風險的發現之旅。兩個最明顯的例子是：華生和剋裏剋的DNA雙螺鏇結構，以及梅塞爾森和史塔爾的DNA半保留復製模型。這兩項研究既不是指導教授規劃，也不是研究計畫規劃的。剋裏剋和梅塞爾森當時都還是研究生，在進行彆的論文題目。他們都是抽空從事這些「課外活動」，跌跌撞撞圓瞭他們的夢。
彆忘瞭，當初孟德爾的遺傳研究也是「課外活動」。他沒有論文指導老師，也沒有研究計畫。他隻是修道院裏的一位修士，在沒有任何酬報下，隻有院長和同僚的鼓勵（大概也幫忙吃瞭很多豌豆），八年中完成兩萬八韆株豌豆的雜交實驗。他為瞭什麼？他隻是為瞭發掘其中「應該隱藏著的大自然法則」。
這些大大小小的冒險活動在本書中佔據重要的地位。我們隨著這些冒險傢麵對挑戰，隨著孟德爾思考豌豆雜交實驗的結果，隨著華生和剋裏剋在來自四處的綫索中抽絲剝繭，構思DNA的結構。一個謎題的解答帶來另一個謎題，一個挑戰接著一個挑戰，編織齣精采的曆史。
這不是一本輕鬆閱讀的科普書籍。不管我們用何種方式進行，科學的學習永遠不是輕鬆的，永遠要花腦筋和精神的。彆相信人說科學可以輕輕鬆鬆學習，那是騙人的。真正紮實的學習，永遠必須付齣紮實的力氣。
將這本書捧在手上翻閱，隨時停下來思考，慢慢咀嚼和消化。碰到太艱深或太生澀的題材，不妨放下書，沖一杯咖啡，休息一下再迴來，也不妨暫時跳過，或者找人討論。除非你已經是專傢，你一定會碰到障礙，沒有關係。如果這本書說的你都懂，你就沒學到什麼。發覺自己不懂或不解，就是進步的第一步。進步也是一步一步地前進。
讓這本書帶給你收獲與快樂，也幫助你準備你的心靈。
謝誌
感謝教育部2002~2005年和2008~2011年兩屆國傢講座，支持我進行這方麵的曆史研究和教學。也許這本書可以看做身為講座的一項成果分享。
這本書能夠順利齣版，最要感謝的是《科學人》雜誌張孟媛副總編輯的努力推動和編輯。她嚴謹認真的訂正和修潤，使得這本書增色不少，並且減少瞭很多瑕疵和錯誤。我聽從她的建議，自己畫封麵圖和每一章刊頭的小圖。用藝術形式錶達自己，帶來更深的充實感。也感謝「優升活設計中心」在封麵與版麵構成，以及邱意惠在科學圖解繪製上的美好協助。
謝謝徐明達和周成功兩位教授審閱我的初稿，給我很好的修正和建議。謝謝孫以瀚教授幫我審閱他專長的第二章內容。謝謝周、徐兩位教授，以及和信醫院黃達夫院長為我寫推薦序。
這十年來，我幾乎每年都在在陽明大學和東海大學開課，講「孟德爾之夢」。有些很有心的同學很熱情地來上課，很認真地撰寫齣很精采的報告。去年在陽明大學的課程，我讓同學們閱讀這本書的初稿。同學們還幫我糾正一些錯誤。感謝所有的這些學生們。
最後謝謝我太太玉芬一路的支持和鼓勵。
本書獻給我的老師漢斯 以及曆年來和我一起認真工作認真玩的學生們
推薦序 一
為什麼要再探孟德爾之夢？
每一個重要科學理論形成的背後，都有一個長期摸索碰撞的過程。隻有透過對這段曆史的迴顧，瞭解科學探究活動的始末，我們纔比較容易掌握這段科學知識內在發展的脈絡。科學知識纔不會淪落成一堆無趣、冰冷的教條，而是一個充滿人性活動的心智結晶。因此從科學史下手，永遠是一般人接近科學的最佳途徑，同時也是科學教育中最有效的入門方式。很可惜在中文的世界裏，大部份有關科學史的書籍都齣自翻譯，而教科書中科學史的敘述多半是片斷或是語焉不詳。因此學生在這樣的養成過程中，對科學態度或是研究精神的陌生與疏離也就不足為奇瞭。
雖然每個人都認同科學史在科學教育中的重要性，但願意花費心力，投身在這個領域中的學者並不多見。陽明大學陳文盛教授這本《孟德爾之夢：基因的百年曆史》，毫無疑問為科學史的中文寫作提供瞭一個新的麵嚮。我相信它未來對從高中到大學這個階段的生物學教育，會有深刻而長遠的影響。
《孟德爾之夢：基因的百年曆史》是從達爾文發錶《物種起源》（1859年）開始談起。大傢都知道達爾文的演化論是現代生物學的基礎，而他在《物種起源》中很清楚提齣瞭生物個體變異與天擇的關係。但生物個體的變異怎麼樣忠實地從上一代遺傳到下一代？這是演化論成立的重要關鍵，而達爾文對遺傳學的認知是錯誤的！少瞭正確的遺傳理論，演化論是跛足而殘缺的。這時候孟德爾的齣現就有瞭特彆的意義。
孟德爾從豌豆交配的實驗結果發現生物遺傳的規律（1865年），彌補瞭達爾文的缺憾，開啓瞭探究遺傳基因的新紀元。隨後基因從一個抽象的遺傳概念，逐步落實到DNA的物質基礎上，最後一直到闡明瞭DNA的遺傳密碼怎麼決定蛋白質胺基酸的排序（1967年）為止，本書完整迴顧瞭這一百年從古典到分子遺傳學的發展曆史。
本書的另一個特色就是仔細重現瞭這個階段所有重要實驗（不論成功或失敗）的緣起、實驗設計與實驗結果對後來發展的影響。現在大多數學生，甚至包括許多老師在內，對於許多古典的遺傳學實驗都早已忘懷。但我認為這些實驗其實是訓練學生批判性思考最好的教材：在粗陋的工具與局部知識的限製下，如何針對重大的科學問題設計實驗、解讀實驗的結果，碰到實驗的挫摺又該怎麼去剋服等等。
隻有透過在這種摸索、探究的過程中，科學傢怎麼提問、怎麼相互詰難，我們纔能看齣不同科學傢行事的風格、科學的品味和他們所碰撞齣的智慧火花。另外作者不時也會將這些實驗發生的時代背景一併提齣，更可以加深我們對這些重大科學進展的曆史感。
當然本書也有一些讓一般讀者不容易親近的障礙，特彆是許多專有名詞與實驗的生物係統，會使得所描述的實驗過程不容易完全瞭解。換言之，這是一本需要下一點功夫閱讀纔能領會其妙處的書。所以我會特彆推薦本書給任何喜愛遺傳學的人，尤其是那些正處於高中到大學階段的同學們。同時，我也期待未來會有更多類似的作品齣現。
推薦序 二
見證分子遺傳學的榮光
分子遺傳學是20世紀科學最大的成就之一，這個發展使得看起來韆變萬化的生命現象，有瞭一個一以貫之的基本理論，讓我們對生命的奧秘有更深一層的瞭解，而且對醫藥、農牧、環境科技産生革命性的影響，甚至因為對基因體序列的分析，而發展齣新的科技及資訊産業。
這個偉大的成就起源於孟德爾的仔細觀察及分析，並提齣革命性的看法，後來再經過很多科學傢的努力及奮鬥，最後纔得到這個寶貴的知識。這一段麯摺、復雜又有趣的過程，是人類文明發展史中很重要的一個章節。享受現代舒適及豐富生活的人們應該去瞭解這一段曆史。在這一本書裏，陳文盛教授用他的生花妙筆將這一段重要的曆史娓娓道來，不但把專業知識用淺易的文字描述齣來，更把科學傢在奮鬥中的人性曆程——意外、失敗、轉摺、興奮——展現齣來，讓讀者瞭解科學知識並不隻是教科書裏簡化的敘述，而是有深厚的感性層麵，這一點對於科學教育非常重要。
我個人的學術生涯剛好和這段曆史重疊，我有幸參與這個曆程，因此讀這本書時特彆有很深的感觸。很多的發現在當時都令人非常興奮，也是讓我持續在這個領域研究的原因。陳教授也是參與這方麵研究的傑齣學者。我們要感謝陳教授特彆花時間，把這一段重要的科學史呈現給大傢。
徐明達（陽明大學生化與分子生物研究所榮譽退休教授）
推薦序 三
從求知、求真到人性
《孟德爾之夢》的內容不但生動有趣，更具深遠的教育內涵。我認為所有華文世界的知識份子都應該瞭解遺傳學，而以此書做為入門引薦，進入21世紀生命科學的世界。
這本書最引人入勝之處，是陳文盛教授以自身從事生物遺傳學研究的科學傢身分，深入淺齣，娓娓道齣遺傳學曆史的演變、錯誤的不斷修正，並且在其中穿插一連串有趣的生命故事。書中不少人事和理論被證實的過程，勾起我數十年學術研究生涯的迴憶，而觸動我對於那一段時光深深的懷念。
我自己在1960年代末期到1970年代中期也正在研究人類核酸的修復機製。人類有些疾病和核酸的正確或不正確的修復有關，在那段期間，核酸腫瘤學在生命科學的研究所佔的地位越來越重要，終於在21世紀的今天，變成醫學發展最重要的領域。從這一點來預蔔將來科學和醫學的新發現，將不隻更進一步瞭解人類疾病的成因，更能夠找齣更多有效而傷害性較少的治療方法。所以，生活在21世紀的普羅大眾也要瞭解什麼是遺傳學、什麼是DNA、什麼是先天具有的毛病，以及哪些疾病是因為我們自己的生活習慣閤併先天問題而引發，纔能夠預防疾病的發生。
對DNA、遺傳學和細胞繁殖有興趣的讀者，會發現生物學、化學、物理學的整閤在遺傳學上的重要性。隻是對單獨一種科學具有深入瞭解是不夠的。同時，從這些科學傢的故事，我們可以看到他們努力從事研究，不隻是來自於自發的好奇心，還有無私地發揮自己所能、奉獻他人的利他精神，也是驅動他們努力不懈追求真理的動力。
遺傳學從孟德爾的豌豆實驗開始，經過果蠅、黴菌、噬菌體，進入DNA結構激烈的競爭，到瞭解DNA的復製、對突變和適應的分辨等等；從達爾文、孟德爾一直到華生、剋裏剋，再到今天基因圖譜的解碼（有賴美、英政府和民間的閤作），處處都呈現人類從求知、求真為齣發點，推動科技不斷進步，終於在21世紀的今天，我們幾乎每天、每個月、每年都可以看到這兩種精神交互作用所帶來的最美好的果實。這種人性與科技進步之間互動所帶給我們的成果，顯示二者不可分離的關係。孟德爾在1860年代，大概也沒有夢想到一百五十多年後，他的研究啓發瞭這麼多有益於人類的發現。我揣測這個詮釋，可能是陳文盛教授把這本書取名為「孟德爾之夢」的理由吧！
我個人特彆對於每位科學傢不同性格的敘述感到興趣。這代錶求真的科學精神（scientific inquiry）與人性（humanity）互動所産生的結晶。雖然這些年來，科技的進展加速，似乎遠遠超過人道可以駕馭科技的能力，但是未來的世界是否更美好，將取決於人道與科學之間緊密的互動、影響、導正的最終結果。
黃達夫（和信治癌中心醫院院長）
紮實學習，培養有備的心靈
「 為什麼」比「什麼」重要
1953年夏天，美國長島冷泉港實驗室的第18屆「定量生物學研討會」具有特彆的曆史意義。會場的聚光燈聚在DNA身上。華生（James Watson）在大會演講，講他和剋裏剋（Francis Crick）剛發現不久的DNA雙螺鏇模型。這是雙螺鏇首次公開露臉。在另一場演講，赫胥（Alfred Hershey）發錶他們著名的果汁機實驗。
生物學的學生們應該都讀過赫胥和他的助理蔡斯（Martha Chase）做的「果汁機實驗」。他們用T2噬菌體（感染細菌的病毒）進行實驗。他們想問的是：DNA或者蛋白質是遺傳物質？一般的教科書告訴我們：赫胥和蔡斯用放射性的硫標示噬菌體的蛋白質，用放射性的磷標示噬菌體的DNA；他們發現T2感染大腸桿菌的時候，進入細菌的是放射性的磷（DNA），沒有放射性的硫（蛋白質），所以赫胥和蔡斯證明瞭基因是DNA。
事實是這樣嗎？顯然不是。如果我們置身於1953年的這場大會，我們會聽到赫胥說：「我個人的猜測是，DNA不會被證實是遺傳專一性的獨特決定者。」他不確定遺傳物質就是DNA。
如果我們再閱讀他們前一年發錶的論文，我們會看到文中如此說：「感染的時候，大部份噬菌體的硫留在細胞錶麵，大部份噬菌體的磷進入細胞。」注意，文章隻說「大部份」的硫留在錶麵，和「大部份」的磷進入細胞。可是大部份的教科書都說「硫」全部留在外頭，磷「全部」進入，所以DNA是遺傳物質。
這篇論文發錶前八年（1944），美國洛剋斐勒研究所艾佛瑞（Oswald Avery）醫生的實驗室也提齣支持DNA是遺傳物質的論文。
艾佛瑞的實驗室用各種生化和物理技術，分析造成肺炎雙球菌遺傳改變（「轉形」）的化學物質。他們在論文下結論說：「在技術的限製內，具有活性的部份不含有偵測得到的蛋白質⋯⋯大部份或許全部都是⋯⋯去氧核糖核酸〔DNA〕。」
艾佛瑞和赫胥都是嚴謹的科學傢，深知實驗技術的限製，無法排除他們的DNA樣本中完全沒有蛋白質（或其他物質）的存在，所以不能肯定基因就是DNA。假如他們斷然宣稱基因就是DNA，他們一定飽受批評。
鬍適曾經說：「有幾分證據，說幾分話；有七分證據，不能說八分話。」在證據不足的時候，要維持客觀的存疑態度，不輕易論斷。這是科學傢必須具備的嚴謹治學精神。艾佛瑞等人以及赫胥和蔡斯的研究結果支持DNA的遺傳角色，沒有錯，但是他們都沒有排除基因含有蛋白質或其他物質的可能性。這樣保守的邏輯論證是絕對必要，不能妥協的。
如果我們把時間再提早九年（1935），我們就會碰見剛好相反的情況。那時同樣也在洛剋斐勒研究所的史坦利（Wendell Stanley）純化瞭菸草鑲嵌病毒，並且成功將病毒結晶起來。病毒能夠結晶，顯然純度很高。他分析晶體的化學成份，發現隻有蛋白質。此外，純化的病毒依然具有感染力，所以史坦利下結論說：「菸草鑲嵌病毒可以看成一種自我催化的蛋白質⋯⋯需要活細胞的存在以進行復製。」這項研究讓那個時期的科學傢更相信蛋白質是遺傳物質。
現在我們知道菸草鑲嵌病毒的遺傳物質，其實是包在蛋白質中的RNA。這RNA佔病毒重量的6%，但是史坦利沒有偵測到它，顯然是技術上的不足。根據不完美的技術所得到的結果下結論是很危險的。完美的技術是很稀罕的。
教科書教我們DNA（以及有些病毒的RNA）纔是基因的攜帶者，沒有錯，可以背起來。但是如果我們簡化曆史，說艾佛瑞等人以及赫胥和蔡斯證明這件事，我們就辜負瞭他們堅守的科學精神。這樣的科學精神正是學生亟需學習的。
這些例子凸顯閱讀原始論文的重要性。在原始的論文中，我們纔可以接觸到原始的數據、推理和結論，而不是被扭麯、過度簡化或過度詮釋的結論。閱讀原始論文，我們纔能設身處地從作者的角度思考，瞭解來龍去脈，而不隻是背書本告訴我們的條文。
求知不能隻是用背的。華生說過：「知道『為什麼』（觀念）比學習『什麼』（事實）還重要。」他早在大學時代就領悟到應該盡量接觸原始論文和資料，不要太依賴教科書。教科書的內容大多是根據二手或更多手的資訊，做簡化的陳述。簡化的結果常常就是誤導。難怪戴爾布魯剋（Max Delbrück）會說：「大部份教科書交代科學發展史的方式都百分之百的愚蠢。」
生物學應該是這個樣子
1953那一年，我纔八歲。我真正接觸DNA的時候，已經是25歲。
那時候我剛剛進入美國德州大學達拉斯分校（University of Texas at Dallas, UTD）的分子生物學係攻讀博士學位。第一學年上瞭「分子遺傳學」和「巨分子物理化學」兩門核心課程，我纔知道分子生物學是怎麼一迴事，DNA是怎麼一迴事，遺傳密碼是怎麼一迴事。
齣國前，我接觸的傳統生物學，像動物學、植物學、生理學、解剖學等，大都是相當錶麵的陳述，缺少基本層次的理論。讓原本大學聯考選擇「甲組」（理工和醫科）的我相當失望。接觸到UTD的這些課程，纔讓我産生無比的興趣與熱情。突然之間，我發現生物學應該就是這個樣子，有物理、化學和數學支撐著的生物學。
當時UTD纔剛成立。分子生物學係第一屆的學生隻有六位。老師的人數卻是我們的兩倍。我選擇的指導老師漢斯．布瑞摩爾（Hans Bremer），是從物理學傢轉行的生物學傢。係裏的老師中，他治學最嚴，我選他也是因為他的嚴格。我希望從他那裏學習自律，收斂鬆散。當時希望當他學生的還有一位美國女孩，漢斯選擇瞭我。我就這樣子踏入分子生物學的研究領域。
漢斯成為學術上影響我最深的人。他親自教我實驗技巧、教我撰寫實驗記錄和科學論文，還和我逐字修潤講稿並排練演講。最特彆的是他開的「論文研讀」課程。他挑選重要的論文，讓我們課前閱讀，然後在課堂中不厭其煩地討論，不放過任何細節，例如：作者為什麼要做這項研究；實驗為什麼用這一個技術不用那一個；數據的分析和詮釋有什麼漏洞；實驗的結果告訴我們什麼，沒有告訴我們什麼。這樣嚴謹的要求和瑣碎的磨練，是我研究生涯的最重要修煉之一。
漢斯在第二次大戰結束後從德國移民到美國。他來達拉斯之前，先後在分子生物領導人戴爾布魯剋的研究所，以及史坦特（Günther Stent，見第2 章）的實驗室擔任博士後研究員。係裏還有很多老師也是來自歐洲。他們或他們從前的老師，有些會在這本書中齣現。
例如，我們的係主任是來自英國的剋魯茲（Royston Clowes）；他是有名的遺傳學傢海斯（Willim Hayes，見第4 章）的前學生。來自德國的藍恩（Dimitrij Lang）是電子顯微鏡大師的剋林施密特（AlbrechtKleinschmidt）的學生，他們兩人發展齣用電子顯微鏡觀察DNA的技術（見第4 章）。
係裏還有一群輻射生物學傢，其中魯柏特（Stanley Rupert，見第10章）是DNA修復的拓荒者之一。1958年他在大腸桿菌中發現修復紫外綫傷害的光裂閤酶。這個酶在可見光的照射下可以修復被紫外綫破壞的DNA。1970年代，土耳其學生桑卡（Aziz Sancar）在他指導下分離到這個酶和基因。桑卡因為這個酶，與其他兩位DNA修復酶的研究者在2015年共同獲得諾貝爾化學奬。
我剛從UTD畢業的時候，漢斯曾推薦我到加州大學柏格（Paul Berg，見「後記」）的實驗室做博士後研究，但是柏格說要等到隔年纔有位子，我沒有等。我和另一位老師到俄亥俄州醫學院做博士後研究。柏格後來因為發展重組DNA技術，得到1980年的諾貝爾奬。
在俄亥俄州的時候，我曾做瞭一項四股DNA結構的研究。那時候我寫信請教剛從英國劍橋搬到美國沙剋生物研究院的剋裏剋，他看瞭我的文稿後告訴我，那四股DNA的模型在五年前已經有位蘇格蘭的科學傢發錶過瞭。我如果想進一步研究的話，他建議我可以進英國剋魯格（Aaron Klug，見第7 章）的實驗室。我沒有聽他的。剋魯格1982年得到諾貝爾奬。
除瞭這幾位，這本書中提到的其他人物，我都隻有在書籍和論文中接觸到。最早是在UTD的時候，漢斯拿戴爾布魯剋1949年發錶的〈一位物理學傢看生物學〉（A Physicist Looks at Biology）給我們看。在這篇迴顧文中，戴爾布魯剋陳述他和薛丁格（Erwin Schrödinger）兩人以物理學傢的觀點來看，基因應該是化學分子；但是以分子而言，基因卻太過於穩定，很詭異，似乎有違現有的物理原理。薛丁格甚至在《生命是什麼？》（What Is Life?）書中，提齣遺傳學中可能隱藏著新的物理定律。這個煽動性的想法吸引瞭很多菁英物理學傢，積極投入遺傳學研究。戴爾布魯剋等人更形成「噬菌體集團」，用大腸桿菌和噬菌體為研究題材，在細胞中的分子層次研究基因。
漢斯還給我們另外一篇史坦特於1968年發錶的迴顧文章〈那就是那時候的分子生物學〉（That Was the Molecular Biology That Was）。史坦特把從《生命是什麼？》到1953年的雙螺鏇這段時期稱為分子生物學的「浪漫期」，因為這段期間，很多人都心懷尋找新物理定律的美夢。在接下來的「教條期」，基因的研究開始揭開明確的分子機製和理論，一切結構和機製似乎都可以用現有的物理化學原理解釋，沒有提齣新物理定律的必要。戴爾布魯剋等人的浪漫美夢，盡管帶領瞭革命的風潮，仍舊隻是一場美夢。
一個逐夢的故事
那時候的我正在實驗室中打拚，隻想早日畢業，所以對漢斯給我們的這些課外讀物沒有太在意。等到離開UTD好幾年後，身處於學術生涯，迴顧起來纔體會到漢斯的用心。他是在薰陶我們，要放寬眼界，要見樹又見林。
2005年，在我擔任國傢講座的期間，颱灣大學的於宏燦教授安排我去做一係列的五場演講，題目是「分子生物學的崛起」。之後，我將內容擴充，開始在陽明大學和東海大學開一門叫做「孟德爾之夢：分子生物學開拓史」的課程，給大學部和研究所的學生選修，一直到現在。這段期間，我也曾經簡化科學內容的部份，加重時代背景（包括藝術與哲學的發展），在通識教育的學程中開課。
我用「孟德爾之夢」這個名稱的想法，是齣於孟德爾告訴修道院同僚的一句話：「我的時代將會來臨。」我為瞭它先後閱讀瞭四十多本參考書籍、這段曆史中的重要論文、還有很多的網頁資料，包括紀錄影片和口述曆史。我把這些教材整理起來，加上一些延伸讀物及網路資料，提供給學生們閱讀和參考。10年下來，我開始覺得應該把這一切撰寫成書，因為雖然關於這段曆史的英文著作很多（參見附錄「延伸閱讀和網路資源」），但是中文齣版物很貧乏，一直到2009年遠流齣版的《創世第八天》中文版三巨冊。《創世第八天》是曆史學傢賈德森（Horace Judson）的經典報導文學，講的是分子生物學三、四十年的黃金時期，內容非常豐富，包含一百多位學者的訪談。我曾推薦這本書做為上課的參考書，但是發現幾乎沒有一個學生真正去讀它。那超過一韆一百頁的內容，除瞭特彆有心的，一般學生或老師都會卻步。
我開始寫我的書。我要從頭說起，不隻是談那三、四十年的黃金時期。我從孟德爾和達爾文開始寫起，因為基因的概念是那個時期開始孕育，DNA也在那時候被發現。從孟德爾發錶豌豆論文，一直到日後遺傳密碼的解碼，基因神秘麵紗的揭開，剛好曆經瞭一百年。這本書說的就是這一百年中的基因曆史。
這些故事中，我要注重科學方麵的申述和推論。賈德森是曆史學傢，不是實驗科學傢。他在《創世第八天》中科學推理方麵沒有達到我的期望，在課題的取捨方麵也不太符閤我的主觀喜好。我要讓讀者從當時研究者的角度，思考研究者麵臨的問題，看他們如何利用儀器和技術解決問題。這些研究必須用當時科技環境的角度檢視。分子生物學到底不是憑空産生的，它仰賴很多其他學門（例如物理、化學、數學和資訊科學等）的知識和技術，特彆是一些新齣現的觀念和科技。有趣的是有些新儀器竟然來自平日的生活用品。例如廚房用的果汁機，就一再齣現在這段曆史中。果汁機誰都會用。反過來，有些科技儀器（例如X射綫繞射晶體圖學），在操作上和分析上都非常專業，就不是可以輕易解說清楚的。
最瞭不起的是研究者為瞭解決當前的課題，在沒有現成技術可用之下，自己摸索，發明齣新的技術來。例如：梅塞爾森（Matthew Meselson）和史塔爾（Frank Stahl）為瞭測試DNA復製模型，使用超高速離心機發展齣密度梯度離心的嶄新技術。這種嶄新的技術不但成就瞭該項研究，也成為日後相關研究技術的典範。
準備你的心靈
問題的思考、策略的選擇和結果的詮釋，都和科學傢個人的背景很有關係，特彆是他們的教育和經驗。對書中關鍵的人物，我會做一些背景的描述，尤其和他們的發展有關的部份。達爾文和孟德爾就是很好的例子。他們在同一個時期做瞭很多（有些類似的）遺傳研究，但是他們研究的風格和成就都非常不同，其中一個重要因素就是兩人的學識修養非常不同。
除瞭個人內在的因素，外在時空的機緣也是研究成敗的重要因素。讀者會在書中看到不少讓人驚異的發現。科學發現過程不像大眾想像般依循一條直綫，有規劃、有條理地前進，而是有很多路綫錯綜交織在時空中，充滿瞭錯誤、麯摺、意外和運氣。機緣常常是研究成敗的重要因素。意外的好運帶來令人驚喜的突破。但是，機緣很容易被錯過。19世紀的巴斯德就說過：「機會眷顧有備的心靈。」
這段科學史中也不是都如意順利，它充滿錯誤、歧途和失敗。你知道華生和剋裏剋建構瞭三個不同的DNA模型，纔得到正確的答案嗎？你知道科學傢花瞭14年的功夫纔解完遺傳密碼，而前八年發錶的理論和模型通通是錯的嗎？這些失敗的故事，都不會齣現在教科書中，但是它們都可以幫助我們對科學研究的本質和發展有正確且踏實的理解。
錯誤、歧途和失敗都是不可避免的，尤其是當我們選擇高風險的研究時。指導老師給學生或者計畫書規劃的研究題目，通常不會是高風險的，通常有可以預期的結果。但是，當學生脫離這個課題，追求自己的夢，他就踏上陌生且高風險的發現之旅。兩個最明顯的例子是：華生和剋裏剋的DNA雙螺鏇結構，以及梅塞爾森和史塔爾的DNA半保留復製模型。這兩項研究既不是指導教授規劃，也不是研究計畫規劃的。剋裏剋和梅塞爾森當時都還是研究生，在進行彆的論文題目。他們都是抽空從事這些「課外活動」，跌跌撞撞圓瞭他們的夢。
彆忘瞭，當初孟德爾的遺傳研究也是「課外活動」。他沒有論文指導老師，也沒有研究計畫。他隻是修道院裏的一位修士，在沒有任何酬報下，隻有院長和同僚的鼓勵（大概也幫忙吃瞭很多豌豆），八年中完成兩萬八韆株豌豆的雜交實驗。他為瞭什麼？他隻是為瞭發掘其中「應該隱藏著的大自然法則」。
這些大大小小的冒險活動在本書中佔據重要的地位。我們隨著這些冒險傢麵對挑戰，隨著孟德爾思考豌豆雜交實驗的結果，隨著華生和剋裏剋在來自四處的綫索中抽絲剝繭，構思DNA的結構。一個謎題的解答帶來另一個謎題，一個挑戰接著一個挑戰，編織齣精采的曆史。
這不是一本輕鬆閱讀的科普書籍。不管我們用何種方式進行，科學的學習永遠不是輕鬆的，永遠要花腦筋和精神的。彆相信人說科學可以輕輕鬆鬆學習，那是騙人的。真正紮實的學習，永遠必須付齣紮實的力氣。
將這本書捧在手上翻閱，隨時停下來思考，慢慢咀嚼和消化。碰到太艱深或太生澀的題材，不妨放下書，沖一杯咖啡，休息一下再迴來，也不妨暫時跳過，或者找人討論。除非你已經是專傢，你一定會碰到障礙，沒有關係。如果這本書說的你都懂，你就沒學到什麼。發覺自己不懂或不解，就是進步的第一步。進步也是一步一步地前進。
讓這本書帶給你收獲與快樂，也幫助你準備你的心靈。
謝誌
感謝教育部2002~2005年和2008~2011年兩屆國傢講座，支持我進行這方麵的曆史研究和教學。也許這本書可以看做身為講座的一項成果分享。
這本書能夠順利齣版，最要感謝的是《科學人》雜誌張孟媛副總編輯的努力推動和編輯。她嚴謹認真的訂正和修潤，使得這本書增色不少，並且減少瞭很多瑕疵和錯誤。我聽從她的建議，自己畫封麵圖和每一章刊頭的小圖。用藝術形式錶達自己，帶來更深的充實感。也感謝「優升活設計中心」在封麵與版麵構成，以及邱意惠在科學圖解繪製上的美好協助。
謝謝徐明達和周成功兩位教授審閱我的初稿，給我很好的修正和建議。謝謝孫以瀚教授幫我審閱他專長的第二章內容。謝謝周、徐兩位教授，以及和信醫院黃達夫院長為我寫推薦序。
這十年來，我幾乎每年都在在陽明大學和東海大學開課，講「孟德爾之夢」。有些很有心的同學很熱情地來上課，很認真地撰寫齣很精采的報告。去年在陽明大學的課程，我讓同學們閱讀這本書的初稿。同學們還幫我糾正一些錯誤。感謝所有的這些學生們。
最後謝謝我太太玉芬一路的支持和鼓勵。
本書獻給我的老師漢斯 以及曆年來和我一起認真工作認真玩的學生們
推薦序 一
為什麼要再探孟德爾之夢？
每一個重要科學理論形成的背後，都有一個長期摸索碰撞的過程。隻有透過對這段曆史的迴顧，瞭解科學探究活動的始末，我們纔比較容易掌握這段科學知識內在發展的脈絡。科學知識纔不會淪落成一堆無趣、冰冷的教條，而是一個充滿人性活動的心智結晶。因此從科學史下手，永遠是一般人接近科學的最佳途徑，同時也是科學教育中最有效的入門方式。很可惜在中文的世界裏，大部份有關科學史的書籍都齣自翻譯，而教科書中科學史的敘述多半是片斷或是語焉不詳。因此學生在這樣的養成過程中，對科學態度或是研究精神的陌生與疏離也就不足為奇瞭。
雖然每個人都認同科學史在科學教育中的重要性，但願意花費心力，投身在這個領域中的學者並不多見。陽明大學陳文盛教授這本《孟德爾之夢：基因的百年曆史》，毫無疑問為科學史的中文寫作提供瞭一個新的麵嚮。我相信它未來對從高中到大學這個階段的生物學教育，會有深刻而長遠的影響。
《孟德爾之夢：基因的百年曆史》是從達爾文發錶《物種起源》（1859年）開始談起。大傢都知道達爾文的演化論是現代生物學的基礎，而他在《物種起源》中很清楚提齣瞭生物個體變異與天擇的關係。但生物個體的變異怎麼樣忠實地從上一代遺傳到下一代？這是演化論成立的重要關鍵，而達爾文對遺傳學的認知是錯誤的！少瞭正確的遺傳理論，演化論是跛足而殘缺的。這時候孟德爾的齣現就有瞭特彆的意義。
孟德爾從豌豆交配的實驗結果發現生物遺傳的規律（1865年），彌補瞭達爾文的缺憾，開啓瞭探究遺傳基因的新紀元。隨後基因從一個抽象的遺傳概念，逐步落實到DNA的物質基礎上，最後一直到闡明瞭DNA的遺傳密碼怎麼決定蛋白質胺基酸的排序（1967年）為止，本書完整迴顧瞭這一百年從古典到分子遺傳學的發展曆史。
本書的另一個特色就是仔細重現瞭這個階段所有重要實驗（不論成功或失敗）的緣起、實驗設計與實驗結果對後來發展的影響。現在大多數學生，甚至包括許多老師在內，對於許多古典的遺傳學實驗都早已忘懷。但我認為這些實驗其實是訓練學生批判性思考最好的教材：在粗陋的工具與局部知識的限製下，如何針對重大的科學問題設計實驗、解讀實驗的結果，碰到實驗的挫摺又該怎麼去剋服等等。
隻有透過在這種摸索、探究的過程中，科學傢怎麼提問、怎麼相互詰難，我們纔能看齣不同科學傢行事的風格、科學的品味和他們所碰撞齣的智慧火花。另外作者不時也會將這些實驗發生的時代背景一併提齣，更可以加深我們對這些重大科學進展的曆史感。
當然本書也有一些讓一般讀者不容易親近的障礙，特彆是許多專有名詞與實驗的生物係統，會使得所描述的實驗過程不容易完全瞭解。換言之，這是一本需要下一點功夫閱讀纔能領會其妙處的書。所以我會特彆推薦本書給任何喜愛遺傳學的人，尤其是那些正處於高中到大學階段的同學們。同時，我也期待未來會有更多類似的作品齣現。
周成功（陽明大學生命科學係退休教授）
推薦序 二
見證分子遺傳學的榮光
分子遺傳學是20世紀科學最大的成就之一，這個發展使得看起來韆變萬化的生命現象，有瞭一個一以貫之的基本理論，讓我們對生命的奧秘有更深一層的瞭解，而且對醫藥、農牧、環境科技産生革命性的影響，甚至因為對基因體序列的分析，而發展齣新的科技及資訊産業。
這個偉大的成就起源於孟德爾的仔細觀察及分析，並提齣革命性的看法，後來再經過很多科學傢的努力及奮鬥，最後纔得到這個寶貴的知識。這一段麯摺、復雜又有趣的過程，是人類文明發展史中很重要的一個章節。享受現代舒適及豐富生活的人們應該去瞭解這一段曆史。在這一本書裏，陳文盛教授用他的生花妙筆將這一段重要的曆史娓娓道來，不但把專業知識用淺易的文字描述齣來，更把科學傢在奮鬥中的人性曆程——意外、失敗、轉摺、興奮——展現齣來，讓讀者瞭解科學知識並不隻是教科書裏簡化的敘述，而是有深厚的感性層麵，這一點對於科學教育非常重要。
我個人的學術生涯剛好和這段曆史重疊，我有幸參與這個曆程，因此讀這本書時特彆有很深的感觸。很多的發現在當時都令人非常興奮，也是讓我持續在這個領域研究的原因。陳教授也是參與這方麵研究的傑齣學者。我們要感謝陳教授特彆花時間，把這一段重要的科學史呈現給大傢。
徐明達（陽明大學生化與分子生物研究所榮譽退休教授）
推薦序 三
從求知、求真到人性
《孟德爾之夢》的內容不但生動有趣，更具深遠的教育內涵。我認為所有華文世界的知識份子都應該瞭解遺傳學，而以此書做為入門引薦，進入21世紀生命科學的世界。
這本書最引人入勝之處，是陳文盛教授以自身從事生物遺傳學研究的科學傢身分，深入淺齣，娓娓道齣遺傳學曆史的演變、錯誤的不斷修正，並且在其中穿插一連串有趣的生命故事。書中不少人事和理論被證實的過程，勾起我數十年學術研究生涯的迴憶，而觸動我對於那一段時光深深的懷念。
我自己在1960年代末期到1970年代中期也正在研究人類核酸的修復機製。人類有些疾病和核酸的正確或不正確的修復有關，在那段期間，核酸腫瘤學在生命科學的研究所佔的地位越來越重要，終於在21世紀的今天，變成醫學發展最重要的領域。從這一點來預蔔將來科學和醫學的新發現，將不隻更進一步瞭解人類疾病的成因，更能夠找齣更多有效而傷害性較少的治療方法。所以，生活在21世紀的普羅大眾也要瞭解什麼是遺傳學、什麼是DNA、什麼是先天具有的毛病，以及哪些疾病是因為我們自己的生活習慣閤併先天問題而引發，纔能夠預防疾病的發生。
對DNA、遺傳學和細胞繁殖有興趣的讀者，會發現生物學、化學、物理學的整閤在遺傳學上的重要性。隻是對單獨一種科學具有深入瞭解是不夠的。同時，從這些科學傢的故事，我們可以看到他們努力從事研究，不隻是來自於自發的好奇心，還有無私地發揮自己所能、奉獻他人的利他精神，也是驅動他們努力不懈追求真理的動力。
遺傳學從孟德爾的豌豆實驗開始，經過果蠅、黴菌、噬菌體，進入DNA結構激烈的競爭，到瞭解DNA的復製、對突變和適應的分辨等等；從達爾文、孟德爾一直到華生、剋裏剋，再到今天基因圖譜的解碼（有賴美、英政府和民間的閤作），處處都呈現人類從求知、求真為齣發點，推動科技不斷進步，終於在21世紀的今天，我們幾乎每天、每個月、每年都可以看到這兩種精神交互作用所帶來的最美好的果實。這種人性與科技進步之間互動所帶給我們的成果，顯示二者不可分離的關係。孟德爾在1860年代，大概也沒有夢想到一百五十多年後，他的研究啓發瞭這麼多有益於人類的發現。我揣測這個詮釋，可能是陳文盛教授把這本書取名為「孟德爾之夢」的理由吧！
我個人特彆對於每位科學傢不同性格的敘述感到興趣。這代錶求真的科學精神（scientific inquiry）與人性（humanity）互動所産生的結晶。雖然這些年來，科技的進展加速，似乎遠遠超過人道可以駕馭科技的能力，但是未來的世界是否更美好，將取決於人道與科學之間緊密的互動、影響、導正的最終結果。
黃達夫（和信治癌中心醫院院長）
圖書試讀
第1章
鴿子與豌豆
1859 ~1900
有一天，我剝下一張老樹皮，看見兩隻很罕見的甲蟲， 就兩手各抓一隻。然後我又看到第三隻，新的品種， 我捨不得放棄，所以我就把我右手抓的那隻丟進我的嘴巴裏。天哪！牠射齣某種苦辣的液體燒燙我的舌頭，我被迫把那甲蟲吐齣來，牠不見瞭，那第三隻也不見瞭。——達爾文（Charles Darwin）
達爾文的夢
在劍橋大學就學的時候，達爾文就展現自然學傢收集標本的高度熱忱。在18世紀，歐洲的自然學傢四處觀察周遭的動物、植物、黴菌等各種生物，收集標本，來研究大自然。他們重視觀察和歸納，通常不太進行科學實驗。這門屬於比較軟性的科學，是很多經濟寬裕的中産仕紳的時尚嗜好。
達爾文生長在富裕的傢庭，祖父是個有名的醫生伊拉士摩．達爾文（Erasmus Darwin），外祖父是有名的瑋緻活瓷器公司創辦人維奇伍德（Josia Wedgwood）。他本來進入愛丁堡大學攻讀醫科（當時英國最好的醫學院），但是他對醫生的工作興緻索然，荒廢功課。這時期他加入一個研究自然史的學生社團，培養瞭野外觀察研究的嗜好。在愛丁堡兩年之後，父親毅然將他轉入劍橋大學，希望他畢業之後從事牧師的工作。當時英國的牧師一定要有大學的學位。
達爾文在劍橋結交很多自然學傢朋友，不時聚會並從事野外活動，自己也開始狂熱地收集甲蟲標本。1831年，達爾文從劍橋大學畢業後，沒有依照父母的願望去當牧師。命運帶他走上一條他完全預想不到的路。他加入瞭費茲羅（Robert Fitzroy）船長所領導的環球勘查航行，扭轉瞭他後半輩子的一切。
那年8月底，他收到劍橋的老師兼朋友韓斯洛（John Henslow）教授來信，告訴他皇傢海軍的小獵犬號在尋找一位能擔任無薪自然學傢和地質學傢職位的紳士，參加他們環球調查航行。1831年12月27日， 達爾文登上小獵犬號，展開這趟未知之旅。這趟環繞地球一周、為期五年的航行，讓達爾文接觸到非常繁多的生物物種及化石。他不停收集樣本、製作標本、歸納整理，連同生物與地質報告一起寄迴英國。這些物種的多樣性以及地理分佈的廣泛，讓他非常著迷。
鴿子與豌豆
1859 ~1900
有一天，我剝下一張老樹皮，看見兩隻很罕見的甲蟲， 就兩手各抓一隻。然後我又看到第三隻，新的品種， 我捨不得放棄，所以我就把我右手抓的那隻丟進我的嘴巴裏。天哪！牠射齣某種苦辣的液體燒燙我的舌頭，我被迫把那甲蟲吐齣來，牠不見瞭，那第三隻也不見瞭。——達爾文（Charles Darwin）
達爾文的夢
在劍橋大學就學的時候，達爾文就展現自然學傢收集標本的高度熱忱。在18世紀，歐洲的自然學傢四處觀察周遭的動物、植物、黴菌等各種生物，收集標本，來研究大自然。他們重視觀察和歸納，通常不太進行科學實驗。這門屬於比較軟性的科學，是很多經濟寬裕的中産仕紳的時尚嗜好。
達爾文生長在富裕的傢庭，祖父是個有名的醫生伊拉士摩．達爾文（Erasmus Darwin），外祖父是有名的瑋緻活瓷器公司創辦人維奇伍德（Josia Wedgwood）。他本來進入愛丁堡大學攻讀醫科（當時英國最好的醫學院），但是他對醫生的工作興緻索然，荒廢功課。這時期他加入一個研究自然史的學生社團，培養瞭野外觀察研究的嗜好。在愛丁堡兩年之後，父親毅然將他轉入劍橋大學，希望他畢業之後從事牧師的工作。當時英國的牧師一定要有大學的學位。
達爾文在劍橋結交很多自然學傢朋友，不時聚會並從事野外活動，自己也開始狂熱地收集甲蟲標本。1831年，達爾文從劍橋大學畢業後，沒有依照父母的願望去當牧師。命運帶他走上一條他完全預想不到的路。他加入瞭費茲羅（Robert Fitzroy）船長所領導的環球勘查航行，扭轉瞭他後半輩子的一切。
那年8月底，他收到劍橋的老師兼朋友韓斯洛（John Henslow）教授來信，告訴他皇傢海軍的小獵犬號在尋找一位能擔任無薪自然學傢和地質學傢職位的紳士，參加他們環球調查航行。1831年12月27日， 達爾文登上小獵犬號，展開這趟未知之旅。這趟環繞地球一周、為期五年的航行，讓達爾文接觸到非常繁多的生物物種及化石。他不停收集樣本、製作標本、歸納整理，連同生物與地質報告一起寄迴英國。這些物種的多樣性以及地理分佈的廣泛，讓他非常著迷。
用户评价
评分
（評價四） 《孟德爾之夢：基因的百年曆史》，這個書名光聽著就帶著一種神秘而又宏偉的氣息。我一直對生命科學，特彆是那些關於生命起源和演變的學說，有著濃厚的興趣。雖然我不是科班齣身，但平時看一些科普類的紀錄片或者文章，也會讓我對基因、DNA這些概念著迷不已。這本書的齣現，仿佛為我打開瞭一扇通往基因世界過去的大門。我特彆好奇，在一百多年前，當孟德爾還在研究他的豌豆時，他心中所“夢”到的，究竟是怎樣的生命藍圖？他的研究是如何一點點改變瞭我們對遺傳的認知？而且，“百年曆史”這個詞，讓我感覺這本書會是一部詳盡而全麵的梳理，它可能會追溯到更早期的關於遺傳的猜想，然後深入到孟德爾的時代，再一直講到今天基因工程的飛速發展。我希望這本書能夠讓我看到，科學的進步並非一蹴而就，而是無數個科學傢前僕後繼、不斷探索的結晶。我特彆期待，書中能夠展現齣不同曆史時期，人們對於基因的認識是如何演變的，有哪些重大的理論突破，又有哪些曾經被認為是真理的概念，後來被推翻。這本書會不會也包含一些對未來基因學的展望，比如個性化醫療，或者解決一些遺傳性疾病的新思路？總而言之，我希望這本書能帶我進行一次穿越時空的旅程，去理解基因這個塑造瞭我們生命最重要的密碼，並且更深刻地認識生命的奧秘。
评分（評價三） 《孟德爾之夢：基因的百年曆史》，我看到這個書名的時候，腦海裏立刻閃過一些畫麵。我一直覺得，科學傢的名字，有些就像是符號一樣，代錶著某個領域最前沿的知識，而孟德爾無疑是遺傳學領域中最響亮的一個符號。但是我對他的瞭解，除瞭豌豆實驗，就所知甚少瞭。所以，這本書的齣現，對我來說簡直是及時雨！“百年曆史”，這個詞讓我覺得內容一定很厚重，也很豐富。我迫切地想知道，從孟德爾那個時候，人們是如何看待“生命傳遞”這件事的？在那個信息還不發達的時代，他又是如何剋服重重睏難，一步步建立起他的遺傳定律的？我尤其好奇，這本書會不會也涉及到一些我們現在耳熟能詳的基因技術，比如基因編輯，或者是一些與遺傳疾病相關的最新研究進展？我希望它能帶我穿越時空，從最早的遺傳學萌芽，一直看到現代基因學的蓬勃發展。而且，我一直覺得，科學史不僅僅是理論的堆砌，更是一個充滿人性光輝的故事。書中會不會有一些關於科學傢們的生活片段，他們的情感糾葛，或者是在探索過程中遇到的挫摺和靈感閃現？如果能夠看到這些，那這本書就不僅僅是知識的普及，更是一部關於人類智慧和毅力的勵誌篇章。我設想，這本書會讓我重新審視我們習以為常的“遺傳”現象，並且更加深刻地理解生命的神奇和奧妙。
评分（評價二） 最近在社群裏看到有人推薦《孟德爾之夢：基因的百年曆史》，就默默記下來瞭。我一直對生物學，特彆是遺傳學，有種莫名的著迷。雖然我不是專業的，但從小就很喜歡看一些科普讀物，對DNA、基因這些概念並不陌生。不過，我總覺得對它們背後的曆史瞭解不夠深入，像是隻看到瞭冰山一角。這本書的書名聽起來就很有畫麵感，“孟德爾的夢”，這背後一定隱藏著不為人知的努力和憧憬。我很好奇，在 Mendelian 時代，人們對“遺傳”的理解是什麼樣的？他們又是如何一步步邁嚮“基因”這個概念的？一百年的曆史跨度，感覺會涵蓋很多重要的轉摺點，比如 DNA 雙螺鏇結構的發現，再到後來的基因測序技術。我很想知道，在這些重大科學突破的背後，有哪些不為人知的爭論、失敗和堅持？這本書會不會像紀錄片一樣，將這些曆史事件串聯起來，讓我們看到科學是如何一點點積纍、演進的？我也很好奇，作者會用什麼樣的視角來講述這段曆史？是聚焦於某幾位關鍵科學傢，還是更宏觀地描繪整個科學界的發展脈絡？我最怕看到那種流水賬式的介紹，希望這本書能夠有自己的獨特見解和敘事方式，能夠引發讀者更深層次的思考。畢竟，理解基因不僅僅是理解科學，更是理解我們自身，理解生命的本質。所以，我抱著相當大的期待，希望這本書能夠帶給我一場知識的洗禮，也希望它能幫助我更好地理解我們賴以生存的這個世界。
评分（評價五） 《孟德爾之夢：基因的百年曆史》，這個書名真的太吸引人瞭！我一直對生物學，特彆是遺傳學，有著強烈的求知欲。雖然我的專業不是這個，但每次看到關於基因、DNA的科普內容，都忍不住停下來看。我對孟德爾的豌豆實驗印象非常深刻，覺得那是一個非常瞭不起的開端。我猜想，這本書一定會從孟德爾的時代開始講起，然後一步步梳理基因研究的曆史。我非常好奇，在那個年代，人們是如何看待“繼承”這個概念的？孟德爾的發現，在當時引起瞭多大的反響？這本書會不會也介紹一些，除瞭孟德爾之外，對基因研究做齣巨大貢獻的其他科學傢？比如，DNA雙螺鏇結構的發現，或者是後來基因測序技術的突破，這些都是非常重要的裏程碑。我希望這本書能夠像一本詳盡的傳記，講述基因這個概念是如何從模糊的猜想到清晰的科學理論，再到如今的應用。我尤其想知道，在這一百多年的曆史中，科學界在基因研究上經曆過哪些重要的爭論和突破？這本書會不會也討論一些，基因研究對人類社會産生的深遠影響，比如倫理問題，或者是在醫學、農業等領域的應用？我期待這本書能夠給我帶來一場關於基因的知識盛宴，讓我對這個構成我們生命的最小單元有更深刻、更全麵的理解。
评分（評價一） 《孟德爾之夢：基因的百年曆史》，光是書名就勾起瞭我太多的好奇心！每次在書店看到跟科學史有關的書，總忍不住停下來翻翻。我一直覺得，我們身體裏這些看不見的遺傳密碼，就像是童話裏的魔法一樣，但又真實存在，實在太迷人瞭。書名裏的“孟德爾”一定是指那位豌豆實驗的先驅吧？我記得小學科學課上好像有學過，但當時覺得好抽象，隻知道他發現瞭顯性和隱性。這本書會不會把 Mendel 的故事講得像小說一樣精彩？我很期待能深入瞭解，他是怎麼從一個默默無聞的修道士，一步步揭開生命中最核心的秘密。一百年的曆史，聽起來就很有份量，從 Mendel 到現在的基因工程，這中間一定發生瞭許多顛覆性的發現和爭論。我想看看，科學傢們是如何在探索的過程中，一點點拼湊齣“基因”這個概念的。這本書會不會像一部波瀾壯闊的史詩，講述人類如何一步步挑戰自然、認識自身的旅程？我特彆喜歡那種能夠把復雜的科學知識，用生動有趣的方式呈現齣來的書，如果這本書能做到，那絕對是我的菜！我甚至想象，書裏會不會穿插一些當時科學界的軼事，或者 Mendel 本人的生活片段？畢竟，再偉大的科學傢也是有血有肉的人，他們的故事往往比枯燥的理論更能打動人。總而言之，這本書對我來說，不隻是關於科學，更是一場關於知識、關於人類探索精神的盛宴，我迫不及待想要打開它，沉浸在這段傳奇的基因曆史裏。
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