從粒子到生命的推導, 薛丁格的遺傳物質推想: 複製、排列、突變、更新……從遺傳資訊的保存到物質與能量的交換, 說明生命持續存在的條件

從粒子到生命的推導, 薛丁格的遺傳物質推想: 複製、排列、突變、更新……從遺傳資訊的保存到物質與能量的交換, 說明生命持續存在的條件

What is Life?

出版日期:
2026/08/25
9
450405
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本書從薛丁格《生命是什麼?》出發,循著物理學對生命的追問,從原子波動、統計規律與分子穩定,說明生命如何在微觀擾動中維持精確運作;再由染色體、遺傳與突變,探討少量物質如何保存並傳遞資訊。全書亦介紹量子狀態、非週期性固體、熵與能量交換,梳理生命維持秩序、延續自身並產生變異的物理條件。

內容簡介

微小的遺傳物質,如何把生命資訊一代代傳遞下去?
生命為何能在持續變動之中,維持穩定與秩序?

編譯自薛丁格《生命是什麼?》
一場從原子出發,通往生命本質的科學探索

【物理學如何追問生命】
生命身處充滿熱擾動與偶然碰撞的微觀世界,卻能長久維持精確而穩定的運作。本書從原子尺度、布朗運動、統計規律與精密機械談起,說明單一粒子的行蹤雖難以預測,大量粒子仍能形成可靠的宏觀現象。然而,遺傳與發育往往由極少量物質控制,無法完全依靠大數平均解釋。機械比喻可以拆解生命功能,卻不足以說明生命如何更新自身、傳遞資訊,並在持續變化中保持連續。
【遺傳、複製與突變】
本書接著進入細胞、染色體與遺傳現象。染色體在細胞分裂前形成副本,又在減數分裂與受精過程中重新組合,使後代既延續父母特徵,也產生新的差異。基因位置、染色體交換與性狀分析,讓科學家逐步確認,極小的遺傳單位能穿過細胞與世代,保存明確內容。突變則顯示遺傳資訊並非永遠不變,而會以罕見、不連續且局部的方式改變;X射線實驗也使這類變化成為可以測量的事件。
【分子如何保存資訊】
當古典物理難以說明少量分子的持久穩定,量子理論提供了新的線索。分子只能處於有限而穩定的狀態,必須跨越特定能量障礙,才會轉換到另一種狀態,這也能說明突變為何呈現跳躍式改變。本書進一步比較普通晶體與遺傳材料:晶體雖然穩定,卻因排列過度重複而難以承載複雜內容;遺傳物質則需要穩定而不單調的非週期性排列。有限的基本單位透過不同次序,可以儲存龐大資訊,而DNA的發現,後來也使這項推論有了具體形式。
【生命如何維持秩序】
穩定的遺傳分子仍不足以構成生命,因為活細胞還必須持續取得物質與能量,更新成分、修補結構,並把熱與廢物排向環境。本書因此由遺傳穩定轉入熵、自由能與代謝,說明生命如何在熵增的世界中維持自身。書中也重新解釋「負熵」,指出生命維持局部秩序並不違反熱力學第二定律。最後,本書以時鐘、晶體與普通物體作為對照:生命的穩定依靠交換、模板與自我更新持續形成。

本書特色:本書從薛丁格《生命是什麼?》出發,循著物理學對生命的追問,從原子波動、統計規律與分子穩定,說明生命如何在微觀擾動中維持精確運作;再由染色體、遺傳與突變,探討少量物質如何保存並傳遞資訊。全書亦介紹量子狀態、非週期性固體、熵與能量交換,梳理生命維持秩序、延續自身並產生變異的物理條件。

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產品目錄

序文 物理學家追問生命的原因
第一章 從原子的波動看見整體規律
第二章 生命資訊如何穿過細胞與世代
第三章 突變如何成為可遺傳的變化
第四章 量子世界如何保存分子狀態
第五章 什麼分子能夠保存遺傳內容
第六章 生命如何在無序中維持自己
第七章 生命是否需要新的解釋層次
書末資料系統

作者介紹

埃爾文.薛丁格(Erwin Schrödinger),奧地利物理學家,量子力學重要奠基者,提出薛丁格方程式,並以「薛丁格的貓」思想實驗廣為人知。其研究橫跨物理學、哲學與生命科學,著有《生命是什麼?》,從物理學角度探討遺傳與生命秩序,對分子生物學發展影響深遠。

伊莉莎,專職譯者。

規格

誠品貨碼 / 2683211682005
ISBN13 / 9786267866276
ISBN10 /
EAN貨碼 / 9786267866276
頁數 / 310
注音版 / 否
裝訂 / P:平裝
語言 / 1:中文/繁體
尺寸 / 23x17cm
級別 / N:無
提供維修 / 無

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