生命是什么40亿年生命史诗的开端pdf免费阅读|百度网盘下载

编者的话:努力证明生命的起源和本质

薛定谔同名经典的创新,连同《自私的基因》一起入选《牛津科学里程碑》名著。探索生命起源的非凡旅程,一门没有公式的诗科学。生命是什么,我们是谁,宇宙为什么存在……一想到生命,就不能再冷漠地活着。

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图书精选

★什么是生活?这是人类千百年来的核心问题。它主导着人类科学和哲学的方向,也是人工智能、基因编辑等未来技术的起源。今天,这个问题的答案触手可及!本书以前沿发现大力创新薛定谔80年前的同名著作。我们对自我和宇宙的理解可能都会改变。

★在没有生命的地球上诞生生命有多不可思议?就像你把积木倒在地上,落下的积木恰好造就了一座城堡。比尔盖茨说:“DNA就像一个计算机程序,但它比任何现有的软件都要先进得多。”即使是一个非常简单、原始的单细胞生物,也比人类今天拥有的任何软件或技术都要复杂。 .那么,如此复杂的生命怎么会诞生在一个空旷的地球上呢?这本书的核心是关注生命的奥秘:生命从无到有转变的那一刻。

★当你开始思考“生命是什么”的时候,你就来到了与亚里士多德、达尔文、薛定谔等智者相同的谜团,也意味着站在物理、化学、生物、哲学面前等。在人类核心学科的交叉点,您将获得更广阔的视野。当一个人想到“生活是什么”时,就不能再冷漠地生活了。

★这是一本科学新手可以轻松阅读,科学专家也可以阅读的大师级书籍!没有必要在 DNA 的双螺旋中转来转去。全书没有公式。惊人的隐喻让人瞬间领悟到原本复杂的原理,带你跨过学科的门槛,直面每个人的根源。

★埃迪·普罗斯,一位富有诗意的科普专家,一位追问人生本质的固执科学狂人,带来一场酣畅淋漓的阅读之旅,让人脑洞大开,不断地想着“科幻作品是这样的”作为新世纪福音战士和科学怪人。动画中的“人类完成计划”与生命的定义有什么关系?我们可以在实验室合成细胞吗?40亿年生命史诗的开始,比科学更有趣小说!

★小版面,易传播的精装书,便于拿取,随时拿出来;封面由艺术纸和热绿金工艺制成,呈现耀眼的宇宙,金色螺旋与鹦鹉螺的呼应象征着生活的微妙与美。

简介

“什么是生命?”当你的脑海中出现这个问题时,意味着你已经来到了物理、化学、生物、哲学等人类核心知识的交汇点。达尔文、薛定谔等开创人类知识前沿的伟人来到了同样的奥秘。

生活,即使是最简单的生活,也像一台精密的机器一样复杂。在这个原本寂寞的星球上,无数复杂、美丽、多样的生命从何而来? 40亿年前发生了什么?

没有繁琐的公式和基因或化学反应的细节,Eddie Pros 用他诗意而贴切的比喻带你跨越学科的门槛,直面生活的本质问题。 40亿年前生命诞生那一刻的壮观景象。

这个探索生命的旅程将帮助我们更深入地思考我们是谁以及生命和宇宙的意义。

关于作者

[以色列]艾迪普罗斯

博士毕业于悉尼大学,以色列本-古里安大学教授,化学反应模型“Proth-Sheikh模型”的创始人之一,在生物学领域的重要期刊发表论文100余篇。他是一位着迷于生命本质的科学家,也是一位能够将自己一生所学浓缩成一本小书的科普大师。 《生命是什么》是他的科普代表作。

目录

顺序

第一章 生活如此精彩

第 2 章探索生命理论

第三章理解“理解”

第四章稳定性与不稳定性

第五章生命起源之难

第 6 章生物学中的身份危机

第 7 章生物学就是化学

第 8 章什么是生命

索引

优秀的试读

顺序

我整个下午都津津有味地思考生活。如果你仔细想想,你就会意识到生活是多么美好!你知道,它与世界其他地方是如此不同,我希望你明白我为什么这么说。 --P。 G. Wodehouse,佩勒姆格伦维尔

本书重点关注数千年来困扰和折磨人类的基本问题。对这些问题的思考可以追溯到人类对自己在宇宙中所处位置的探索,也就是对生命体与无生命体之间关系的追问。无论我们多么强调准确回答这些问题的重要性,答案不仅会揭示我们是谁和我们是什么,而且会影响我们对整个宇宙的理解。正如人择原理的支持者所暗示的那样,宇宙是否通过微妙的调节来支持生命的运作?或者,人类在宇宙中的地位是否更接近哥白尼的观点?用著名物理学家斯蒂芬霍金的话来说,“人类不过是生活在中等大小星球上的化学废物。”恐怕我们再也找不到比这两种观点更不同的观点了。

1940 年代,另一位著名物理学家 Erwin Schrödinger 写了一本书,书名很吸引人,《生命是什么?》。这本书从一开始就解决了这个问题,薛定谔写道:

在有机体的空间尺度上,发生在时间和空间上的事件如何用物理和化学来描述?初步答案……可以总结如下:当今的物理和化学无法描述这些事件,并不意味着这些科学不能描述这些事件。

几十年过去了,虽然人类在分子生物学领域取得了长足的进步,这些年来诺贝尔奖获得者的名单越来越多,但我们仍然为薛定谔的简单直接的问题所困扰,这确实让人困惑. 20世纪著名的生物学家卡鲁斯甚至声称,生物学的现状与20世纪初的物理学相似。 20世纪初,阿尔伯特·爱因斯坦、尼尔斯·玻尔、欧文·薛定谔等伟大的物理学家还没有完成物理学的改造,而现在生物学的改造还没有完全实现。这确实是一个比较激进的观点!

然而,令人失望的是,现代生物学似乎满足于在当前的机械研究道路上漫游,而大多数从业者要么无知,要么对重新审视该学科的尖锐呼吁漠不关心。是的,在现代,我们清楚地知道活力活力是不存在的。有生命的和无生命的都是由生物学上不活跃的“死”分子组成的,但是这些分子在一个完整的“有生命的集合体”中相互作用的独特方式产生了非常独特的结果——包括我们内部所有生命的诞生。尽管半个多世纪以来分子生物学取得了巨大的进步,但我们仍然不知道生命是什么,它与一个没有生命的世界有何关系,以及它是如何出现的。诚然,为了解决这些根本性问题,我们付出了半个世纪的努力,但通往应许之地的大门似乎仍然遥不可及。如同沙漠中的海市蜃楼,地平线上象征绿洲的棕榈树闪闪发光,当这一切似乎触手可及时,视线再次消失,让我们体验对未知世界的难以承受的饥饿。口渴和无法满足的冲动。

那么,是什么导致了这种持久而令人不安的困境?为了简单地说明这个问题,请考虑以下虚构场景:当您突然看到一台冰箱时,您正在田野上行走。冰箱可以正常工作,还可以放几瓶冰镇啤酒。但是位于田野中央且不连接任何外部能源的冰箱是如何工作的,它是如何保持内部低温的呢?它为什么在那里,它是如何到达那里的?当你再仔细观察,你终于看到冰箱顶部有一块太阳能电池板与电池相连。太阳能电池板提供保持冰箱运行所需的能量。至此,冰箱工作原理之谜就解开了。冰箱的太阳能来自光伏板,因此太阳能是冰箱工作的能源。这种能量使压缩机能够将制冷剂泵入高温蒸气中,从而吸收冰箱内的热量,这是一个从冷到热的过程,而不是热量的自然流动。因此,虽然自然法则是平衡冰箱内外的温度,但我们称之为“冰箱”的这个物体具有功能设计,可以让我们在宜人的低温环境中储存食物和饮料。

但我们还没有弄清楚为什么冰箱会在那里。谁把它放在那里的?他为什么要这样做?现在如果我告诉你没有人把冰箱放在外面,冰箱是通过自然的力量自发创造出来的,你可能会难以置信。多么可笑!这是不可能的!当然不是这样的!大自然不会自发地产生高度有组织的、远离平衡的、有目的的实体,例如冰箱、汽车、电脑等。这些物品是人类设计的产物,它们是经过深思熟虑的和有目的的。自然,如果它确实倾向于将系统推向平衡、无序和混乱,而不是有序和实用——是这样吗?

一个简单的事实是,即使像细菌细胞这样基本的生命系统也是一个高度组织化、远离平衡的功能系统,它在热力学上与冰箱的工作方式相似,但复杂性要高出几个数量级。冰箱充其量包含数十个相互作用和合作的组件,而在细菌细胞中,不同分子和分子聚集体之间存在数千种相互作用,其中一些本身具有惊人的复杂性。这一切都发生在数千个同时发生的化学反应的网络中。在冰箱的例子中,冰箱的功能显然是通过将热量从寒冷的内部泵送到炎热的外部,从而使冰箱中的啤酒和其他东西保持低温。但是具有有序复杂性的细菌细胞的功能是什么?简单地说,我们可以通过观察它的行为来判断它的功能,就像我们可以通过观察冰箱的运行来发现它的用处一样,通过研究一个细胞的行为,我们可以发现它的功能或用途。那么我们通过研究发现了什么?每个活细胞都是一个高度组织化的工厂,就像任何人造工厂一样,它需要连接到能源和能源发电机以保持运转。

一旦电源被切断,工厂将立即停止运行。这个迷你工厂将原材料转化为许多功能元件,这些元件将通过利用能量发生器产生的能量组装成工厂的产品。这个高度组织化的纳米级细胞工厂生产什么?更多细胞!每个细胞最终都是一个高度组织化的工厂,用于生产更多的细胞!诺贝尔奖获得者、著名生物学家弗朗索瓦·雅各布诗意地描述了这一事实:“每个细胞的梦想都是变成两个细胞。”

这就是关于生命的主要问题所在,因为我们会发现,即使所有组件都安装到位,冷藏、能量收集设备、电池、压缩机和制冷剂等组件也能自发组装成一台正常运转的冰箱,这令人难以置信,一个自发形成的高度组织化、远离平衡的微化工厂同样令人难以置信。不仅基本常识告诉我们,一个高度组织化的个体不是自发形成的,而且一些基本的物理定律一遍又一遍地说同样的事情。系统倾向于向混乱和无序发展,而不是向秩序和实用性发展。难怪尤金·维格纳、玻尔、薛定谔等20世纪伟大的物理学家对这个问题感到十分困惑。生物学和物理学在这个问题上似乎相互矛盾,难怪智能设计[3]的倡导者可以到处兜售他们的想法。

活细胞存在固有的悖论具有重要意义。这就是说,研究生命的出现不是追根溯源,也不是个人为了历史利益而进行的秘密活动。只有解释了生命诞生背后存在的悖论,我们才能理解生命是什么。只有在了解的基础上,才能对这个名为“生命”的化学系统的出现做出合理的解释。

本书的目的是重新审视这个引人入胜的话题,并证明我们可以概述支配所有生命的外观、存在和性质的基本规律。本书依托于化学新领域的出现,即 Günter von Keidrovsky [4] 提出的“系统化学”,将描述我们如何将生物学与化学之间的断层联系起来,并作为生物学基本范式的达尔文主义只不过是自然力量广泛的物理化学特征的生物学表现。我融合生物学和化学的雄心很大程度上基于一种认知:我相信自然界存在一种长期被忽视的稳定性,我称之为动态动力学稳定性 (DKS)。将这种形式的稳定性与达尔文的进化观结合起来,就产生了一个涵盖生物系统和益生元系统的一般进化理论。有趣的是,查尔斯·达尔文本人早就意识到,可能存在这样一条普遍的生命法则。他在给 George Wallich 的信中写道:

我相信我已经说过(但我找不到原文),根据连续性原则,未来的生命规律可能被证明是某种普遍规律的结果或一部分。

本书试图证明查尔斯·达尔文的愿景是正确的,并且该理论现在开始形成。我会争辩说,弥合物理学和生物学之间鸿沟的科学——化学——可以回答这些有趣的问题,即使答案不完整。深入了解生命是什么,除了回答我们是谁和是什么的问题外,还将让我们深入了解宇宙的本质及其基本规律。

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THE END