贈書|從科學家到中學生，都能讀的《細胞史記》

如何理解生命？生命到底是怎樣起源的？科學界中一直流傳著種種關于生命起源的假說，但其中都離不開細胞的作用。

只有讀懂細胞才能理解生命的本質。《細胞史記》從信息的累積與能量的推動講起，以細胞的邏輯為敘事線索，將細胞視為歷史的載體，講述進化中的重大事件，為讀者展現造物的神奇。

本書作者系東北師范大學細胞生物學博士、美國路易斯維爾大學博士后、科學網博主徐鑫。他目前任職于山東第二醫科大學，教授細胞生物學課程，此前曾出版《晴耕科研，雨讀金庸：從武俠世界看學術人生》一書。

（徐鑫科學網博客地址：

https://blog.sciencenet.cn/home.php?mod=space&uid=876720 ）

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與一般細胞生物學作品重點總結細胞的結構與功能不同，在本書中，徐鑫立足于解決在教學過程中學生所反映的細胞生物學知識“散”的問題，按照細胞的進化邏輯布局，每個部分都涵蓋了細胞生物學的不同方面，如細胞十大原理、細胞衰老與死亡、癌細胞、病原體與感染等。

同時，作為一本科普書，本書鮮有晦澀的專業名詞術語，多用比喻以增加讀者的閱讀體驗。為增強趣味性，作者親繪70幅插圖，力求簡單有趣。因此，本書適合從資深科學家到研究生、本科生、高中生甚至初中生等不同層次的讀者閱讀。

細胞是基因的生存機器

細胞的地位曾一度被削弱。1976年，《細胞》雜志創刊兩年后，英國理查德·道金斯在《自私的基因》一書中，提出了全新的見解：“我們是生存機器，一種通過無目的性編程以保護一種叫作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。考慮到細胞的基本單位屬性，作者推論：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，詹姆斯·格雷克在《信息簡史》中有了新的發揮：母雞不過是一只蛋用來制造另一只蛋的工具。

這種觀點粗看之下令人瞠目結舌，細思之后甚覺其飽含深意。

如果將蛋看作是雞的工具，那么視野常常是一只雞的天地，可是如果將雞看作是蛋的工具，那么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制造另外基因的工具。

如果將基因看作細胞的工具，那么視野就是一個細胞；如果將細胞看作基因的工具，那么視野就是一部進化史。細胞易逝，而基因永存。細胞的壽命以天、周、月、年來計算，而基因的時間尺度可以長達數百萬年。

然而，僅將細胞看作基因的生存機器卻又低估了細胞的能動性。細胞雖然易逝，但從未中斷。細胞學說建立者魏爾肖說過一句拉丁名言“Omnis cellula e cellula”，就是“一切細胞來自細胞”。

基因雖然蘊藏了巨大的信息，但是沒有細胞，信息就不能解讀、不能發展，更不能進化。無數的細胞在億萬年的時空里也在不停地塑造著基因。

細胞中的信息流動

信息是生命的根本，而細胞中信息、物質的變動，有些是自發的，有些則需要能量驅動。每個細胞本身都代表了一種獨特的利用能量的方式。

生命與非生命世界的區別，以細胞高速的生化反應為分水嶺。細胞中能加速化學反應的是一種叫做酶的物質。酶之所以能加速化學反應，是因為其獨特的微觀結構使化學反應富集于某些微小空間，增加碰撞的機會，就像青梅竹馬、兩小無猜的一對，其熱戀的機會遠遠大于廣闊天地中偶然擦肩的男女。

細胞中遺傳信息的流向是從DNA經由RNA到蛋白質。在遺傳信息傳遞中，每個環節都可調控。基因表達生命信息的最簡單個體是原核細胞；甚至在原核細胞中就有了細胞骨架的萌芽，這是復雜生命的傲骨。

隨著細胞的發展，能量成為短板，于是線粒體加盟了；線粒體大大提高了能量生產效率，只有線粒體加盟后真核細胞才發展出來，真正的細胞核才形成。

細胞核中最明顯的就是從染色質到染色體的復雜變換，細胞核蘊藏信息的傳遞需要一系列細胞器的支撐，其中關鍵則是蛋白質的分配。

除了簡單的分配，細胞還有復雜、高效的批量運輸方式，即膜運輸。細胞需要隨時對外界環境做出響應，這通過信號轉導途徑實現。在眾多細胞成長過程中，周期性的染色質和染色體的變換竟是某種錯覺，但細胞的衰老卻是實實在在的，而細胞的死亡也無法避免。

細胞若想開疆擴土，需要同外界建立復雜聯系。在多細胞結構中，癌癥成為一個死結。盡管如此，多細胞發育還是到來了，各個組織的干細胞則發揮分裂能力；不同細胞形式構成的生命體間的競爭從未止息，多細胞的免疫系統得以建立。

而細胞的未來之路究竟如何呢？是否會終結于人工智能？

在《細胞史記》中，作者不僅深入剖析了細胞形成與發展的生物學邏輯，更前瞻性地引入了當代人工智能所引發的變革性思考。

與此同時，作者以社會學與歷史學的宏觀視角為經緯，巧妙地將細胞的運作原理與人類社會行為、歷史演進的軌跡相互映照。這種宏大的敘事方式，不僅為讀者揭示生命的內在邏輯與造物的神奇，更能啟發讀者在生活、工作、學習等多方面的全新視角。

諾貝爾獎得主、德國化學家曼弗雷德·艾根曾說過：“化學反應同社會行為有很多相似之處。”

而本書作者認為，艾根的發現可能意味著并非化學反應同社會行為相似，而是社會行為、人類智慧等其實就是基于更加基本的生物過程、化學反應，乃至物理規則，因此，細胞的精彩之處對為人處世也有些許借鑒。

“胞”羅萬象，“細”說眾生。讓我們一起翻開《細胞史記》，讀生命的故事。

即日起至2024年10月5日23點，

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