細胞演化簡史, 從能量到免疫系統: RNA拓荒、DNA登場、膜形成邊界、粒線體加入分工……從生命起源到癌症、免疫與人工智慧, 重看細胞如何組成我們所知的生命 | 誠品線上

細胞演化簡史, 從能量到免疫系統: RNA拓荒、DNA登場、膜形成邊界、粒線體加入分工……從生命起源到癌症、免疫與人工智慧, 重看細胞如何組成我們所知的生命

內容簡介

內容簡介 細胞如何演化成生命？訊息傳遞×能量驅動×基因表達×免疫防線……從RNA、DNA到細胞器與多細胞生命，以演化為線索，讀懂細胞從分子到生命共同體的完整旅程【以邏輯重新理解細胞】本書是一部以細胞生物學為核心的科普作品，作者從醫學院校教學經驗出發，回應學生常感到細胞生物學「難學、散亂、缺少邏輯」的困惑。全書並不以傳統教材常見的「由外而內、由結構到功能」方式鋪陳，而是試圖從生命演化的脈絡中，找出細胞運作背後的基本邏輯。作者將「效率」與「安全」視為理解細胞的重要線索，藉此串聯細胞結構、功能、訊息傳遞、能量供應與生命調控等內容，使原本零散的知識呈現出較清楚的發展方向。【從訊息、能量到生命起源】全書上篇「奈米篇」從細胞十大原理開始，依序討論訊息、能量、酶、複製子、RNA、核糖體、DNA、膜、基因、基因訊息讀取、基因表達調控與蛋白質修飾等主題。作者認為訊息是生命的根本，能量則是細胞活動的驅動力，而酶使生化反應具備足夠速度，複製子則提示生命最初的邏輯形式。RNA、DNA、膜與基因的逐步登場，呈現生命從簡單到複雜、從功能需求到結構形成的過程。透過這樣的安排，讀者可以看見細胞並非靜態構造的堆疊，而是一套在漫長演化中逐漸形成的生命系統。【看見細胞內部的組織與調控】中篇「微米篇」轉向較完整的細胞結構與內部運作，內容涵蓋原核細胞、細胞骨架、粒線體與葉綠體、細胞核、染色質與染色體、生物分子凝聚體、細胞器與蛋白質分選、內膜運輸、訊號轉導、細胞週期、細胞衰老與細胞死亡。這些章節展現細胞如何在效率與安全之間取得平衡：粒線體提升能量生產，細胞核保護與管理遺傳訊息，內膜系統負責物質分配，訊號轉導使細胞回應外界變化，細胞週期與細胞死亡則維持生命秩序。作者也納入生物分子凝聚體等較新的研究概念，使全書兼具基礎知識與當代視野。【從單一細胞走向多細胞生命】下篇「公釐篇」將視野擴展到細胞之間的關係與生命體層面，討論細胞連結與胞外基質、癌細胞、多細胞發育、幹細胞、病原體與感染、先天性和獲得性免疫，以及細胞未來與人工智慧的關係。細胞不再只是獨立單位，而是在組織、器官、個體乃至演化競爭中發揮作用。癌症被視為多細胞生命中的重大難題，免疫系統則展現生命面對病原體時形成的防禦智慧。本書以詩詞典故、比喻與文理交融的敘述方式，降低細胞生物學的理解門檻，帶領讀者從細胞的歷史、結構與功能中，看見生命長期演化所累積的秩序與神奇。【本書特色】：本書重新梳理細胞生物學的知識脈絡，不同於傳統教材由結構到功能的介紹方式，本書從訊息、能量、複製、基因、細胞器到免疫與人工智慧，依生命演化邏輯逐步推進。作者結合醫學教學經驗、當代研究進展、詩詞典故與生活化比喻，將複雜的細胞機制化為清楚可讀的生命故事，適合學生、科普讀者與對生命科學感興趣者閱讀。

作者介紹

作者介紹 徐鑫，細胞生物學博士。任職於醫科大學，教授細胞生物學課程。著有《跟著博士讀金庸，從武俠看學術人生》。

產品目錄

產品目錄 序言 一個獨特細胞群的訊息輸出上篇 奈米篇 一、細胞的十大原理 二、訊息：萬事萬物的基本秩序 三、能量：夸父逐日的追尋 四、酶：無限猴子的座椅 五、複製子：宇宙的第二次推動 六、RNA：危境中的拓荒者 七、核糖體：金風玉露一相逢 八、DNA：我來，我見，我征服 九、膜：此心安處是吾鄉 十、基因：三位一體 十一、基因與訊息讀取：一萬年來誰著史 十二、基因表達調控：冰山一角 十三、蛋白質修飾：淡妝濃抹總相宜中篇 微米篇 十四、原核細胞：喧鬧的集市 十五、細胞骨架：繞指柔化為百鍊鋼 十六、粒線體與葉綠體：打工人的生存之道 十七、細胞核：納須彌於芥子 十八、從染色質到染色體：耗時耗力的喬遷之喜 十九、生物分子凝聚體：萍水相逢，盡是他鄉之客 二十、細胞器與蛋白質分選：侯門一入深如海 二十一、細胞內膜運輸：大智慧到彼岸 二十二、訊號轉導：無眼耳鼻舌身意，有色聲香味觸法 二十三、細胞週期：固執而持久的錯覺 二十四、細胞衰老：我寄人間雪滿頭 二十五、細胞死亡：另一場偉大的探險下篇 公釐篇 二十六、細胞連結與胞外基質：藻海無邊 二十七、癌細胞：點點是離人淚 二十八、多細胞發育：大道之行，天下為公 二十九、幹細胞：率土之濱，莫非王臣 三十、病原體與感染：臥榻之側，有人安睡 三十一、先天免疫與後天免疫：犯我者，雖遠必誅 三十二、細胞的未來之路：我為何不擔心人工智慧參考文獻

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試閱文字

自序 : 序言　一個獨特細胞群的訊息輸出（節錄）

1.緣起

　　如果用一個詞來概括我寫這本書的初衷，那絕不是雄心壯志。我的寫作目的很簡單：讓學生不抗拒細胞生物學。

　　我在醫學院校講授細胞生物學，歷屆學生課後的回饋幾乎是一致的：細胞生物學很難學。而其中最關鍵的回饋是：細胞生物學缺少邏輯而顯得尤其困難。細胞缺少邏輯嗎？不。儘管我們現在還無法清楚地解釋細胞的起源和走向，但細胞邏輯絕對是生命的關鍵。細胞的誕生一定符合某種邏輯，不管是基於物理學的熱力學定律、資訊理論的所謂「萬物源自位元」，還是細胞的某種獨特之處。甚至生物學的英文biology，都是由表示生物的字首bio-和表示邏輯的後綴-logy組成，可以視為生物的邏輯。順便說一句，biology一詞來自大名鼎鼎的拉馬克（Jean-Baptiste Lamarck），他是演化論的先驅。物理（physics）、化學（chemistry）、數學（mathematics），乃至醫學（medicine）都沒有綴以邏輯之名這個殊榮。那為什麼學生會一致抱怨，甚至有點抗拒呢？可能的原因是細胞生物學內容博大且邏輯隱而不顯。

　　與其他學科相比，細胞生物學更多的是現象羅列，而邏輯微妙難尋。其他學科，例如數學，其邏輯是顯而易見的。羅素甚至試圖以《數學原理》（The Principles of Mathematics）為藍本，建構出宏偉莊嚴又簡單的數理邏輯大廈。再比如物理學，由牛頓力學、相對論和量子力學撐起了精深且神祕的物理邏輯天空。細胞生物學則不然，由於它是一門還在迅速發展的學科，其呈現方式主要是現象的羅列，現象之間似乎缺少連結而稍顯散亂，潛藏的邏輯如青澀的小女孩，「和羞走，倚門回首，卻把青梅嗅」。如果說數學像蘊意深遠、大量留白的水墨畫，物理學像枝繁葉茂、濃墨重彩的西方油畫，細胞生物學更像是一幅支離破碎、缺東少西的拼圖。完善細胞生物學這幅拼圖，是所有生命科學從業者的工作，任重而道遠。

　　但在這幅拼圖尚未完成時，我能做些什麼呢？我想我依然能做一些事，比如根據已有的、相對完整的知識，推測出細胞生物學邏輯的蛛絲馬跡。

試閱文字

內文 : 一、細胞的十大原理

　　細胞生物學的邏輯展現在細胞內的一些基本原理上。原理是一個可以進行高度抽象的學科的特徵，其特點是透過一些基本邏輯，可以建構整個學科的大廈。最早這麼做的可能是歐幾里得，他用23個定義、5個公設和5個公理為基礎，撰寫了《幾何原本》（Stoicheia）；牛頓也是這麼做的，以3條運動定律為基礎，他建構了經典力學。一般來說，對於以描述而不是抽象為主的學科，總結原理似乎容易吃力不討好。細胞生物學尤其如此，其特例如此之多，抽象變得很難。但我想，如果出版這本書的目標僅是讓細胞生物學的複雜拼圖變得稍微齊整一些，那也許我能實現它。

　　想總結細胞的基本原理，先要解決的關鍵問題是：細胞到底是什麼？人們最初賦予細胞獨一無二的尊崇地位。1665年，羅伯特．虎克就發現了細胞。但在約200年後，許萊登、許旺和魏爾肖才透過建立細胞學說確立了細胞的重要地位，即細胞是一些生命活動的基本單位。稍後，孟德爾（Gregor Johann Mendel）等的遺傳學定律，革新了人們對細胞的認知。遺傳學的巔峰之作又等了約100年，也就是1953年華生和克里克發現了DNA雙螺旋，這項發現找到了遺傳的物理媒介，也再次鞏固了細胞的生物學聖盃角色。細胞如此重要，以致創刊於1974年的《細胞》（Cell）雜誌迅速發展，如今可以比肩有百年歷史的《自然》（Nature）和《科學》（Science）等雜誌，其影響力可見一斑。順便說一句，中文「細胞」一詞出自中國晚清時期著名數學家李善蘭。

　　細胞的地位曾經被削弱了。《細胞》雜誌創刊兩年後，英國理查．道金斯在《自私的基因》中，提出了全新的見解：「我們是生存機器，一種透過無目的性的設計以保護一種叫基因的自私分子的機器。」道金斯認為所謂的「我們」，包括人、動物、植物、細菌和病毒。考量到細胞的基本單位屬性，我想道金斯也不會否認我的一個推論：細胞是基因的生存機器。

　　這種看法革新了人們看待細胞的視角。在此基礎上，詹姆士．格雷克在《資訊簡史》中有了新的發揮：母雞不過是一隻蛋用來製造另一隻蛋的工具。這種觀點乍看之下令人瞠目結舌，思索之後甚覺其飽含深意。如果將蛋看成是雞的工具，那麼視野常常是一隻雞的天地，可是如果將雞看成是蛋的工具，那麼視野似乎就投向了歷史的長河。雞與蛋如果換成細胞與基因就更一目了然了：細胞不過是基因用來製造另外基因的工具。如果將基因看成細胞的工具，那麼視野就是一個細胞，如果將細胞看成基因的工具，那麼視野就是一部演化史。細胞易逝，而基因永存。細胞的壽命以天、週、月、年來計算，而基因的時間範圍可以長達數百萬年。

最佳賣點

最佳賣點 : 本書重新梳理細胞生物學的知識脈絡，不同於傳統教材由結構到功能的介紹方式，本書從訊息、能量、複製、基因、細胞器到免疫與人工智慧，依生命演化邏輯逐步推進。作者結合醫學教學經驗、當代研究進展、詩詞典故與生活化比喻，將複雜的細胞機制化為清楚可讀的生命故事，適合學生、科普讀者與對生命科學感興趣者閱讀。

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