这 本 书 “ 生 物 学 之 书 ”， 只 要 你 对 生 命 世 界 感 兴 趣 就 可 以 一 读

最 早 的 生 物 学 学 徒 是 医 疗 者 ， 他 们 被 称 为 巫 医 、 药 师 / 女 药 师 ， 又 或 是 萨 满 ， 等 等 ， 他 们 是 应 对 疾 病 的 专 家 。 他 们 的 “ 治 疗 ” 结 合 了 草 药 、 对 超 自 然 力 量 的 祝 祷 和 祈 求 ， 以 及 自 己 长 年 的 治 疗 经 验 — 其 中 并 不 包 括 系 统 性 的 学 习 。 作 者 简 介 ： 迈 克 尔 · C. 杰 拉 尔 德 （Michael C. Gerald） 博 士 是 美 国 康 涅 狄 格 大 学 药 学 院 教 授 ， 退 休 前 是 该 学 院 的 院 长 ， 亦 曾 是 世 界 卫 生 组 织 的 顾 问 。 他 发 表 了 上 百 篇 论 文 ， 出 版 过 五 本 书 ， 包 括 ： The Drug Book , The Poisonous Pen of Agatha Christie 和  The Complete Idiot's Guide to Prescription Drugs 等  。 书 籍 摘 录 ： 瘦 蛋 白 ： 减 肥 激 素 1950 年 ， 在 美 国 缅 因 州 杰 克 逊 实 验 室 里 的 一 个 鼠 群 中 ， 随 机 出 现 了 贪 食 且 肥 胖 的 突 变 老 鼠 。 人 们 发 现 这 类 动 物 产 生 了 肥 胖 （ob） 基 因 突 变 。 在 20 世 纪 60 年 代 ， 道 格 拉 斯 · 高 尔 曼 发 现 了 同 时 拥 有 糖 尿 病 （db） 与 肥 胖 （ob） 基 因 突 变 的 老 鼠 。1992 年 ， 在 近 亲 交 配 与 基 因 检 测 后 ， 高 尔 曼 与 鲁 道 夫 · 雷 贝 尔 共 同 推 出 理 论 ， 称 他 们 制 造 出 了 肥 胖 （ob） 小 鼠 ， 它 们 缺 乏 某 种 蛋 白 激 素 ， 这 种 激 素 可 以 调 节 食 物 摄 入 量 及 体 重 ，db 小 鼠 能 够 产 生 这 种 激 素 ， 但 缺 少 可 察 觉 其 信 号 的 受 体 。 1994 年 ， 雷 贝 尔 和 杰 弗 里 · 弗 里 德 曼 在 洛 克 菲 勒 大 学 工 作 ， 他 们 发 现 了 能 够 抑 制 食 物 摄 入 量 与 体 重 的 基 因 和 激 素 ， 并 将 其 命 名 为 瘦 蛋 白 （leptin， 在 希 腊 语 中 是 “ 瘦 ” 的 意 思 ）。 肥 胖 小 鼠 的 基 因 突 变 使 机 体 无 法 制 造 功 能 性 瘦 蛋 白 。 这 种 激 素 是 由 167 个 氨 基 酸 构 成 的 蛋 白 质 ， 它 主 要 在 脂 肪 细 胞 中 产 生 ， 并 在 下 丘 脑 中 以 多 种 方 式 产 生 作 用 。 它 能 限 制 神 经 肽 Y（NPY）， 后 者 是 一 种 天 然 摄 食 刺 激 剂 ， 由 肠 道 和 下 丘 脑 的 细 胞 释 放 。 早 前 ， 人 们 发 现 NPY 是 食 欲 调 节 中 的 关 键 成 分 ， 少 量 便 可 刺 激 进 食 ， 而 NPY 神 经 的 损 坏 将 导 致 食 欲 丧 失 。 另 外 ， 瘦 蛋 白 能 促 进 合 成 α — 黑 素 细 胞 刺 激 素 （MSH）， 这 是 一 种 由 大 脑 形 成 的 蛋 白 激 素 ， 它 很 可 能 会 抑 制 食 欲 （ 不 过 人 们 更 加 能 够 确 定 的 是 它 在 皮 肤 色 素 沉 着 中 的 作 用 ）。 图 为 歌 川 国 芳 （Utagawa Kuniyoshi，1797—1861） 所 绘 的 相 扑 运 动 员 系 列 画 之 一 ， 他 是 日 本 的 一 位 木 刻 版 画 及 绘 画 大 师 。 相 扑 选 手 没 有 体 重 上 限 ， 已 知 最 重 者 超 过 了 500 磅 （225 千 克 ）。 有 人 提 出 ， 瘦 蛋 白 涉 及 机 体 对 挨 饿 的 适 应 性 。 在 正 常 生 理 状 况 下 ， 当 机 体 脂 肪 减 少 时 ， 血 浆 中 的 瘦 蛋 白 水 平 就 会 下 降 ， 促 使 机 体 进 食 增 多 ， 并 减 少 能 量 消 耗 ， 这 种 作 用 会 持 续 至 机 体 恢 复 正 常 的 脂 肪 储 存 量 。 人 们 希 望 瘦 蛋 白 能 为 肥 胖 个 体 的 减 肥 计 划 提 供 答 案 。 人 体 测 试 表 明 ， 频 繁 使 用 大 剂 量 瘦 蛋 白 只 能 减 去 少 量 体 重 。 因 为 瘦 蛋 白 是 一 种 蛋 白 质 ， 所 以 它 必 须 被 注 射 使 用 ， 不 能 口 服 ， 否 则 胃 酶 将 使 其 失 去 活 性 。 这 一 领 域 的 研 究 目 前 仍 在 继 续 。 序 言 我 们 尚 无 文 字 的 祖 先 开 始 清 楚 意 识 到 生 命 与 非 生 命 物 体 间 的 差 别 时 ， 无 疑 便 是 生 物 学 历 史 的 第 一 页 被 “ 写 下 ” 的 时 候 。 为 竞 赛 及 收 集 食 物 而 猎 杀 时 ， 他 们 在 当 地 环 境 中 遇 见 各 种 生 物 体 ， 便 渐 渐 认 识 到 这 些 生 物 间 的 相 同 与 不 同 之 处 — 至 少 在 肤 浅 的 层 面 上 认 识 到 了 。 在 用 动 物 准 备 饭 食 的 过 程 中 ， 它 们 的 内 部 结 构 被 展 露 出 来 ， 但 是 我 们 没 有 什 么 理 由 认 为 这 些 动 物 的 不 同 之 处 能 激 发 聪 明 猎 人 们 的 好 奇 心 。 在 先 人 们 的 生 活 中 ， 超 自 然 力 量 重 要 得 多 ， 这 种 力 量 使 他 们 能 够 生 存 ， 并 有 好 运 和 后 代 作 为 奖 励 ， 同 时 隐 藏 食 物 来 源 并 传 播 疾 病 作 为 惩 罚 ； 而 他 们 指 望 能 通 过 人 祭 和 畜 祭 来 影 响 这 种 力 量 的 决 定 。 大 约 12000 年 前 ， 人 类 才 开 始 种 植 植 物 以 得 到 食 物 ， 驯 养 动 物 — 尤 其 是 狗 — 以 得 到 它 们 的 辅 助 和 陪 伴 ， 从 而 更 好 地 掌 控 自 己 的 生 存 环 境 。 最 早 的 生 物 学 学 徒 是 医 疗 者 ， 他 们 被 称 为 巫 医 、 药 师 / 女 药 师 ， 又 或 是 萨 满 ， 等 等 ， 他 们 是 应 对 疾 病 的 专 家 。 他 们 的 “ 治 疗 ” 结 合 了 草 药 、 对 超 自 然 力 量 的 祝 祷 和 祈 求 ， 以 及 自 己 长 年 的 治 疗 经 验 — 其 中 并 不 包 括 系 统 性 的 学 习 。 亚 里 士 多 德 （ 公 元 前 384 — 前 322 年 ） 是 最 早 且 最 伟 大 的 生 物 学 者 之 一 ， 他 系 统 性 地 考 察 动 植 物 和 它 们 的 特 征 ； 在 一 丝 不 苟 的 观 察 、 推 论 和 解 读 的 基 础 上 为 它 们 分 类 ， 并 不 采 用 超 自 然 力 的 解 释 ； 他 还 创 作 了 至 少 四 本 书 来 分 享 这 方 面 的 知 识 。 到 了 17 世 纪 后 期 ， 列 文 虎 克 （Leeuwenhoek） 发 现 了 一 个 前 人 未 知 的 微 观 世 界 ， 居 住 于 其 中 的 生 命 既 不 是 植 物 也 不 是 动 物 。 他 接 受 的 训 练 是 如 何 做 一 个 麻 布 商 人 ， 却 自 学 成 为 了 透 镜 研 磨 的 业 余 爱 好 者 ， 而 他 写 给 各 个 欧 洲 科 学 学 会 的 信 件 用 的 都 是 母 语 荷 兰 语 。 有 了 显 微 镜 ， 施 耐 德 （Schneider） 和 施 万 （Schwann） 才 能 在 19 世 纪 30 年 代 确 定 细 胞 为 生 物 — 包 括 动 植 物 在 内 的 所 有 生 物 — 的 结 构 和 功 能 的 基 本 单 位 ， 就 如 原 子 是 化 学 基 本 单 位 一 样 。 在 19 世 纪 之 前 ， 对 生 物 体 的 研 究 — 之 后 这 个 专 业 被 称 为 自 然 史 — 主 要 注 重 于 动 植 物 的 差 异 与 分 类 ， 以 及 动 物 的 解 剖 和 生 理 机 能 。 这 些 自 然 学 家 更 倾 向 于 采 用 观 察 法 ， 而 实 验 研 究 。 到 了 19 世 纪 ， 这 种 状 况 戏 剧 性 地 改 变 了 ， 对 生 物 的 系 统 研 究 和 对 有 机 体 功 能 的 描 述 爆 发 性 地 发 展 起 来 。“ 自 然 科 学 ” 被 新 名 词 “ 生 物 学 ” 取 代 。 在 对 生 物 有 机 体 化 学 反 应 的 研 究 中 ， 克 洛 德 • 贝 尔 纳 （Claude Bernard） 等 生 物 化 学 先 驱 运 用 了 有 机 化 学 的 发 展 新 成 果 ； 这 些 研 究 一 直 延 续 到 今 天 ， 渐 趋 成 熟 。 生 物 学 领 域 最 重 要 的 一 些 发 现 也 许 是 出 现 在 1859 年 至 1868 年 的 十 年 中 。 1859 年 ， 查 尔 斯 • 达 尔 文 完 善 了 他 的 自 然 选 择 理 论 ， 它 是 进 化 论 的 基 础 。 进 化 论 如 今 已 是 生 物 学 的 主 流 观 点 ， 它 被 用 来 解 释 所 有 生 物 体 的 统 一 性 和 多 样 性 。 科 学 界 对 于 达 尔 文 的 《 论 借 助 自 然 选 择 的 方 法 的 物 种 起 源 》 反 响 热 烈 ， 但 几 乎 没 有 注 意 到 格 里 哥 • 孟 德 尔 的 成 就 ， 这 位 籍 籍 无 名 的 捷 克 牧 师 在 修 道 院 花 园 中 种 植 研 究 豌 豆 ， 并 发 表 了 关 于 其 植 株 高 度 的 研 究 成 果 。 三 十 多 年 后 ， 孟 德 尔 的 论 文 被 重 新 发 现 ， 他 的 理 论 成 为 新 学 科 遗 传 学 的 基 础 。 它 也 为 引 起 自 然 选 择 的 突 变 现 象 提 供 了 理 论 基 础 ， 这 个 解 释 使 达 尔 文 及 其 追 捧 者 十 分 困 扰 ， 并 挑 战 了 后 者 的 进 化 论 。 自 远 古 时 起 ， 人 们 就 相 信 生 物 都 源 自 非 生 命 体 ， 即 自 然 发 生 说 。 路 易 •