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纳米与生命
这是一本关于纳米技术及其应用的科普读物,涉及生物物理学、医学及工程科学等领域。
纳米技术是生物学与医学领域的明星,也让物理学家为之着迷,是多学科交叉融合的典型科学领域之一。一直以来,像生命的起源、生命的多样性等吸引各个领域科学家的问题,远未得到明确的解答;然而,逐渐加快的学科融合已经成为必然趋势,让我们意识到自己正处于一个拐点上:科技即将改变我们对于生命的认识,而这会带给人类更强大的治愈疾病的力量。
这本书言简意赅地讲述了生物学、医学、物理学等学科融合的历程,介绍了由此产生的新科学。作者将对生命的研究置于广阔的语境中,旨在对支配整个宇宙运行的规则有全新的理解,也展望了这种学科融合对人类的健康和生活质量的提升有怎样的深远影响。
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在病毒中生存
病毒自古以来使人类备受侵扰,但事实上,我们就生活在病毒舞动的海洋中,它们像蜜蜂一样在不同生命体之间穿梭,拖着基因片段,嫁接着DNA,传递着遗传物质……病毒对于生命而言究竟意味着什么呢?在中古英语里,“病毒”一词的含义一方面是具有毁灭性的毒素,另一方面又是创造生命 的物质。而现代科学研究发现,这一古义竟然千真万确。著名古生物学家、科普作家苗德岁以科学严谨、妙趣横生的语言为我们呈现病毒毁灭与创生的双重性质,讲述人类历史上数次“破解”疫情的惊心动魄的故事,揭示了病毒与人类“相爱相杀”协同进化的奥秘。
【名家推荐】
新冠病毒的横空出世急剧地增加了人类对病毒的恐惧乃至憎恶,人们甚至想,科学家为什么不想办法消灭病毒。然而病毒是我们这个星球不可或缺的核心成员,没有它们,地球生态系统可能会瘫痪。回溯地球的历史,可以清楚地看到病毒从生命诞生之初就是关键玩家,它们参与甚至塑造了生命进化的历程。《在病毒中生存》以近似演义小说的手法对病毒这类特殊生命形式进行了风趣的诠释,兼具专业性与可读性,可谓雅俗共赏,值得所有人阅读。
——中国科学院北京基因组研究所研究员、副所长 张德兴
有关病毒的中文科普书籍不少,但苗德岁先生深厚的进化生物学背景,无疑为本书增添了新的亮点。正如作者在书中所说,“要理解病毒以及它们与人类之间协同进化的关系,就必须学习生物演化论以及生命演化的历史”。此外,书中也展露了作者深厚的人文学养,在一定程度上填补了科学与人文之间“两种文化”的鸿沟。
——中国科学院古脊椎动物与古人类研究所研究员 周忠和
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社会生物学
◎ 编辑推荐
☆ 爱德华·O. 威尔逊以本书为契机,开创了“社会生物学”这一学科,高度综合了众多学科,横跨自然科学和社会科学两大领域。
☆ 作者通过本书不余遗力地向公众传达对生物社会化的观察结果,并由此引申到人类行为的原理与影响因素,帮助我们更客观、更精确地描述人性,从而更加全面地了解我们人类本身。
☆ 小到水中的浮游生物,大到可震动土地的大象,世间生命的联系与发展,合作与冲突,你都可在本书中一探究竟。
☆ 25周年纪念版,中文世界时隔十多年的重版出来,社会生物学理论的奠基之作。
☆ 1989年,国际学术组织动物行为学会将《社会生物学》一书列为具有深远意义的动物行为学著作之一。
◎ 内容简介
本书主要从三个部分来介绍生命的社会化原理与进程,从无脊椎动物—直到灵长类动物之间的合作关系,作者尝试解释昆虫、鱼类和灵长类等动物中利他、攻击和养育后代等行为背后的生物学基础。《社会生物学》于1975年首次出版,同名学科作为一门新的学科也由此诞生。《社会生物学》曾被国际动物行为学会评选为有史以来最重要的动物行为学著作,但与此同时,书中关于人类行为的假设与推论也引起了20世纪生物学中的大争论:人的天性究竟有没有生物学基础?
在这本25周年纪念版的导言中,爱德华·O. 威尔逊引用了更新的人类遗传学和神经科学研究,从生物学角度阐述了对人性的理解。人类社会生物学,也就是现在常说的进化心理学,在过去几十年里已经发展成—门独立的学科,生物学和社会科学的理论与数据都为这门学科的建立提供了基础。书中占主要篇幅的是人类以外的动物,作者图文并茂地描述了这些动物的社会化行为,现在读起来依然新鲜;书中关于人类的内容,也在几十年来的赞誉和争辩中迈出了重要的一步。
◎ 媒体推荐
这本书的内容的确提供一种“新的综合”,它具有广阔的视角和高度权威性。威尔逊的行文逻辑严谨,论点清晰,又不失幽默风趣,语言也简介易懂。
——魏恩-爱德华(Wymne-Edwards),《自然》(Nature)
世界上很少有人能为一门新科学的激动人心的未来提供如此辉煌的垫脚石。
——约翰·泰勒·邦纳(John Tyler Bonner),《科学美国人》(Scientific American)
这本书令人着迷……如果你已经拥有这本书,那你可以开始为理解人类社会做好思想准备了。
——刘易斯·托马斯(Lewis Thomas),《哈泼斯》杂志(Harper’s)
《社会生物学》是一部卓越巨著,充满真知灼见,尽展动物王国的魅力和诗情画意。
——《时代周刊》(Times)
《社会生物学》本身就是一个进化事件,他向所有耳聪者宣告:我们已经站在努力理解人类在世界万物进化过程中的场景取得突破的边缘。
——约翰·法伊弗(John Pfeiffer),《纽约时报》(The New York Times)
离开威尔逊的书,一个人的生活意识不可能戏剧性地扩大。
——弗雷德·哈普古德(Fred Hapgood),《大西洋月刊》(The Atlantic)
这本书将成为社会行为比较研究的里程碑。
——《生物学评论季刊》(Quarterly Review of Biology)
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我们为什么要行走
用神经科学解析行走让你意想不到的好处
亚马逊年度之选,《纽约时报》《卫报》《泰晤士报》《新科学家》书评称赞
大加速时代反内卷行动指南
◎ 编辑推荐
☆ 大脑实验研究专家、爱尔兰皇家科学院院士、惠康基金会高级研究员沙恩·奥马拉的科普代表作。
☆ 亚马逊2020年度科学类图 书,《纽约时报》《卫报》《泰晤士报》《新科学家》推荐!
☆ 荣获诺贝尔奖的突破性发现——大脑定位系统,颠覆你对行走的根本看法。
☆ 横跨脊索动物门,从陆地深入海底,以亿年为尺度的行走演化史。
☆ 用神经科学智慧,解答看似简单的复杂问题:为什么你会迷路?为什么人行走时会愤怒?为什么你可以轻松穿过密集的人群?为什么盲人能和正常人一样行走?为什么让机器人行走那么难?为什么有时候走了很远却感觉很近?为什么城市需要步行空间?为什么哈密顿在行走中构建了四元数? 为什么卢梭、尼采、梭罗都认为行走时的思考才有价值?
◎ 内容简介
宅、外卖、电动车、人工智能的时代,我们为什么还要行走?让热爱走路的神经科学家奥马拉带你寻找答案。
行走起源于数亿年前的海洋,生物是为了运动才演化出大脑。大脑和神经系统赋予人类直立行走的能力,而认知地图让我们找到行走的方向。
行走不仅对我们的肌肉和体态有益,还能保护器官和修复损伤,延缓甚至逆转大脑的衰老。在行走中,我们的感觉变得敏锐,思维充满创造力,焦虑和抑郁得到缓解。
众人一起行走会促进交流、凝聚社会,是整个人类群体生存的关键。一座适于行走的城市,有利于社会交往、经济发展和居民健康。为行走设计和规划城市,会让未来的城市更美好。
奥马拉认为,现代人的生活久坐少动,这严重损害了人的身心健康。我们需要重新开始行走,徒步、爬山、逛公园,走路上学、上班、购物。他提醒我们从座椅上站起来,去发现一个更快乐、更健康、更有创造力的自己。
◎ 媒体推荐
令我感兴趣的不是生理层面,而是难以捉摸的东西——行走是一种生活方式。
——戴维·L.乌林(David L. Ulin),《纽约时报》
这本书展示了我们漫步时大脑的后台活动。行走让我们更健康、快乐、聪明……这不只是作者个人的经验,而是有可靠的数据支持。
——埃米·弗莱明(Amy Fleming),《卫报》
引人入胜……奥马拉认为行走与我们的身体、大脑乃至我们作为一个物种的生存方式息息相关。
——汤姆·惠普尔(Tom Whipple),《泰晤士报》
信息量和说服力足以唤醒ZUI狂热的“沙发土豆”。
——乔纳森·基茨(Jonathon Keats),《新科学家》
◎ 名人推荐
这似乎是一种简单的,也许是ZUI简单的人类活动——行走。但是,正如奥马拉所言,每次漫步都具有变革性。它可以促进脑细胞生长,激活我们的肌肉,释放我们的创造力,提升我们的情绪。这本书将改变你的人生。
——佛罗伦斯·威廉斯(Florence Williams),《自然疗愈》作者
◎ 获奖记录
2020年美国亚马逊ZUI佳科学类图书。
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生命的起源
我们要讲的故事实在太老,又太新了。
这本书要讲述的事情发生在40多亿年前的冥古宙,那时候整个太阳系也才刚刚安定下来,地球的一天只有9个多小时。月亮距离地球也比今天近得多,在天空中占据的面积足有太阳的9倍大,它正对地球的那一面上还有许多尚未冷却的岩浆海,焕发着暗红色的光,如同一只愤怒的眼睛。地壳还带着凝固时的余温,活跃的地质运动此起彼伏,到处都是裸露的岩石。大气中的降水汇集成了年轻的海洋,海水是弱酸性的,与今天的成分相当不同。
总之一切都是那样的陌生,而如今一切生命的共同祖先,DI Yi批细胞,正是在这样陌生的世界里出现的。根据2017年找到的新证据,最初的生命大约诞生在42.8亿年前到37.7亿年前的深海热液喷口,而地球是在45.4亿年前形成的。如果沿用那个经典的类比,把地球的历史浓缩成24小时,那么,这本书讲的就是凌晨3点钟之前的事情。
但在这个故事之后的整个“白天”,地球上的生命大都是些显微镜才能看清的单细胞生物,宏观的动物直到6亿年前才渐渐繁荣起来,那已经相当于晚上八九点的光景了。至于被无数科学读物津津乐道的“进化奇观”,更是集中在现存的动植物身上,那些独特的性状通常只有区区几百万年,甚至几十万年的历史,都是那浓缩的24小时里最后几分钟的事情。
你看,这本书要讨论的东西,的确是非常古老的。
所以,如果要追究遥远的冥古宙是如何出现了DI yi批细胞,我们必须拥有先进的技术,能够潜入细胞里面的微观世界,从那形形色色的分子与反应中探寻起源的蛛丝马迹。因此,你会在这本书里看到生命科学在最近60年中取得的许多成果,尤其是最近20年来的突破,其中的大部分还没来得及与公众“见面”。
你看,这又必然是崭新的东西。
在这古老与崭新之间,这本书最雄心勃勃的地方,就是要给出一个其他科学读物都不曾给出的完整回答,这个回答不再是面对海洋与星空的浪漫畅想,而要从无机世界的二氧化碳和氢气开始,一步一步地讨论活跃的有机物要如何产生,遗传基因和新陈代谢要如何建立,直到DI Yi个细胞出现并成熟,获得独立生存的能力。
我们不能从哪一次研究,或者哪一位研究者那里获得一个完整的答案,而必须调查生命科学的众多领域,搜集不同研究者对每个子问题的回答,再设法像拼拼图一样,把这些局部的回答组织成一个完整的回答。
40亿年前那个诞生了生命的环境也超越了所有人的生活经验——它不但是古老的,而且是微观的。那是一个万有引力可以忽略不计,分子间的电磁作用却强大得不可抗拒,物质的运动充满了随机性,在不可测量的瞬间里飘忽闪现的诡异世界。
要理解它,我们就会不可避免地接触许多陌生的知识,尤其是要接触许多化学的术语,这或许会让有些读者感到厌烦与抵触,但这是根本不可能避免的:我们已知的一切生命都是化学反应的集合,要了解它的起源却不想接触化学,这与修建空中楼阁是同一种不可能的贪婪。
但愿这会成为一本值得你在许多年里反复阅读许多遍,仍能找到新的收获的书。
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【编辑推荐】
赠送海报(阅读导图+生命起源的图景)
廖祥忠、马伯庸、邢立达、河森堡、刘朋昕诚挚推荐!
所有生命的共同祖先在40亿年前是怎样诞生的?这本书要回答“生命源自何处”这个生命科学的根本问题。在中文读物中,你再难找到把这个问题讨论得更全面的。
作者亲自绘制的大量形象鲜明的图示,轻松愉悦的文笔阐释深刻有趣的知识,图文结合,生动有趣。
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请不要把这当作一本常规的“科普书”。
因为如果那样,你会期待这本书用通俗易懂的语言,把一些确定的科学结论转达给你,解答一些你想不通的问题,让你明白“背后的规律原来是这样的”,得到一种豁然开朗的领悟感。
这种领悟当然是很好的事情,“给出确定的回答”也正是科学在公众心目中关键的魅力,它消除了许多的惶惑,让人油然而生一种掌握本质的自信,这种自信也是我们迫切需要的精神。
但请不要以为科学只敢说确定的东西,不要忘了科学是“认知的方法”,是人类探索未知的不可替代的工具,科学更加引人入胜的地方在于它抵达了怎样一处从来没有企及的秘境,在那里邂逅了怎样光怪陆离的现象,收获了怎样新奇的知识。我们在课本上,在科普作品里看到的那些“确定”的知识,都是科学远征归来,陈列在展厅里的标本,如果以为这些静止的标本就是科学的全部,那就未免错过了太多的风景与奇遇。
所以,你手中的是一本“科学读物”,因为它并不耽溺于那座宏伟的、已经落成的科学大厦,它想要大着胆子,带你去看看科学在人类的认知边界上,在探索“生命起源”的道路中,我们已经发现了什么,正在做什么。它并不畏惧科学那尚不明确的一面,乐于给你引荐纷纭的假说。它要提醒你,科学从来不是唯唯诺诺,只负责“正确”的东西,即便对于那些尚无定论的未知问题,科学的回答也总比其他的回答更深刻、更扎实、更可信。
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【名人推荐】
读过这本书,觉得语言流畅,逻辑严谨,视角独特,颇具探索的精神,我为有这样的学生感到欣慰,更对这本书背后,那些科学前沿的智者由衷的钦佩。
——廖祥忠 中国传媒大学校长
追溯本源,乃是深藏在人类基因中的天性。寻找过去的动力,反而会引领我们迈向未来。偶开天眼觑红尘,方知身是眼中人。这本书就像偶开的天眼,我们从中看到的,是自己从烟灰走向智慧的奇妙历程。
——马伯庸 作家·人民文学奖、朱自清散文奖得主
这本书太好了,虽然对非生化背景的人稍有些挑战,但却是极少见的、正儿八经说生命起源的、逻辑清晰的书。而且因为是国人所写,在很多细节处,没有引进版那层戳不破的窗户纸。我会向我所有的学生,所有对大自然,对生物学感兴趣的朋友推荐这本书,从一顶原始的烟囱,到自私的RNA,再到我们为什么放弃永生。一场知识盛宴,一幅万物浮世绘,我真是太喜欢这本书了。
——邢立达 青年古生物学者·中国地质大学(北京)副教授,博士生导师
这部书很有野心,作者试图在生命领域里去追问底层的所以然。这个世界上的生命有着共同的源头,所以生物之间的互动,抽象上看,就好像是那个原初的生命与自己相处的方式,这一切是如何开始的?这就是本书想要回答的问题。
——河森堡 《进击的智人》作者
把一个学术问题讲清楚是很难的事情。刘大可先生不是生物学科研从业者,但出于好奇深读文献,多方求问,把生命起源这个很宏大的科学问题搞清楚,已经相当难得。他愿意把弄懂的事情写下来,花心思作图,这就更难得了。
——刘朋昕 上海科技大学研究员、博士生导师
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跟动物交换身体
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