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內容簡介

從物競天擇到生命演化的生物學入門
科學和藝術在這本小冊子中碰撞出火花。
它喚起了我們對自然的美好與巧妙的理解與敬畏。

  ★ 哥倫比亞大學、史蒂文斯理工學院人文藝術學院推薦科學通識讀本

  科學家 × 藝術家  夫妻聯袂創作
  本書由哥倫比亞大學生物科學教授羅伯特.波拉克與藝術家妻子艾咪.波拉克聯手創作,用49幅藝術創作圖說達爾文的演化論,從適應、天擇、基因編碼、突變……詮釋各種不同的自然演化歷程。

  一字一句 × 一筆一畫  啟發科學洞見
  艾咪.波拉克的插畫乍看之下像是隨意塗鴉,但搭配羅伯特.波拉克的文字,你會發現其中隱含了對大自然的感性與幽默觀點。你可以將從藝術人文角度詮釋科學絕對值得再三細細品嘗。

  從人文角度來看自然演化的歷程
  本書畫分成十個章節,就像是藝廊裡面有十個展廳一樣,以嶄新的方式來對想了解這些困難概念的人解說,這門科學課程的十門課可以給不分年齡、驚奇於大自然產物的人修習。

本書特色

  1、哥倫比亞大學、史蒂文斯理工學院人文藝術學院推薦科學通識讀本
  2、從物競天擇到生命演化的生物學入門,認識與體認達爾文演化重要性的第一本書。
  3、艾咪.波拉克的插畫一筆一畫富含深意與童趣,值得再三欣賞品味。

專家好評

  作為一個教育者,我發現現在很多解釋人類演化的書籍並不能使讀者滿意。但是本書能將中心要旨與深刻洞見優雅地結合,使讀者在視覺和心智上都得到了滿足。──皮拉爾‧珍妮絲博士,哥倫比亞大學科學和宗教研究中心研究員

  艾米的圖畫能安撫心靈,也能將複雜的演化過程簡化,更利於理解。──黛博拉‧哈默碩士,哥倫比牙大學精神病學臨床副教授

  這本精緻的小書結合了波拉克夫婦的藝術和科學想像,並且思考人類一族在宇宙間的地位和影響,包括人類在地球的生物圈以及演化過程中扮演的角色。十分易讀,在科學角度又非常專業。──大衛‧H‧克蘭茲博士,哥倫比亞大學心理學教授

  本書很溫暖,充滿智慧,插圖也相當有趣,是教授生物學課程的理想教科書。──約翰‧霍根,史蒂文科技研究中心科學記者和科學寫作中心主任
 

作者介紹

作者簡介

羅伯特.波拉克 Robert Pollack


  在哥倫比亞大學拿到人文學士學位,在布蘭代斯大學拿到生物學博士。從1978年開始成為哥倫比亞大學生物科學教授,在1982到1989年間擔任哥倫比亞學院院長。他從哥倫比亞大學獲得了亞歷山大•漢密爾頓獎章,曾獲古根漢獎學金。他的著作包括《生命跡象:DNA語言與意義》《失落的時刻:無意識如何塑造當代科學》《生物信仰與信仰生物:現代醫學的意義、秩序與自由意志》。《生命跡象》獲得萊諾.屈林獎,翻譯成六種語言出版。2010年他獲選為哥倫比亞大學講座第四任主任。

繪者簡介

艾咪.波拉克 Amy Pollack


  從紐約市音樂藝術中學畢業,在柯柏聯盟學院拿到藝術學士學位,在布蘭代斯大學主修藝術史獲得文學士學位並在繪圖獲得優異成績。她的近期作品包括史蒂文斯理工學院人文藝術學院出版品的插畫、哥倫比亞學生雜誌《聖地》的插畫、《逆流》雜誌的插畫。除了插畫作品外,艾咪.波拉克也享受軟性雕刻、T恤設計、拼貼、編織。艾咪.波拉克在科學上的才能萌芽於馬薩諸塞州伍茲霍爾的海洋生物實驗室,她在那裡度過好幾個夏天,也曾於布蘭代斯大學擔任技術員,在那裡她學會了從酵母菌製造核糖體的方式。本書是她的第一本完整著作,其早期版本曾在哥倫比亞學院核心課程「科學前沿」中作為讀本,也曾在史蒂文斯理工學院人文藝術課程中使用。

譯者簡介

許逸維


  雲林人,台北生活,台大心理系畢業。喜歡閱讀、音樂、外語,還有輕鬆自在的家居生活。
 

目錄

導讀
前言
第一章 生命初始
第二章 宇宙三十書
第三章 持續的矛盾
第四章 磚瓦的藍圖
第五章 建造身體
第六章 雙親
第七章 相似性的矛盾
第八章 解決矛盾
第九章 變成人類
第十章 生而為人
謝辭



 

前言

  整個宇宙,我們所知為何?生命是什麼?我如何安身立命?每個有思考能力的人都會問這些問題,對我們大部分人來說,答案依舊難以捉摸。並不是因為這些問題很困難,或者因為答案很模稜兩可。而是因為我們最難以置之不理的答案,從實驗而來的這些答案,都是出乎意料、違反直覺、讓人很難接受的。

  我是科學家,艾咪是藝術家。我們運氣很好,對彼此有足夠的耐性,可以對抗內心想要持續跟這些難以用證據否定的事實對抗的渴望。這本書一開始是計畫將艾咪的插畫和我的論證結合在一起,當作史蒂文斯理工學院人文藝術學院一個以達爾文為主題的講座的補充文本。

  我在哥倫比亞大學的同事,心理學教授大衛克朗茲突然打電話給艾咪,主動提供她一份可觀的經費來出版作品,只要把她的插畫集結成書就好。在這份經費的贊助下,我在哥倫比亞大學講座的同事桑墨哈特就成了本書的設計者。這本書的形式非常簡單。相鄰的書頁中,一頁是艾咪的插畫,一頁是我的文字解釋。我的任務就是將每幅插畫能立即傳達的訊息加以詳細解釋。

  這些圖畫分成十個章節,就像是藝廊裡面有十個展廳一樣,以嶄新的方式來對想了解這些困難概念的人解說,這門科學課程的十門課可以給不分年齡,驚奇於大自然產物的人修習。

  這些章節遵循一條清楚的論證,雖然每章的主題都自給自足能介紹一個主題給修課者。這論證從最大的情境開始講起,也就是地球的生命(第一章、第二章)。接著介紹能自我複製並保留資訊的DNA分子的矛盾特性(第三章),DNA表現和DNA調節以DNA之內的訊息來建造生命體的方式(第四章、第五章),性的獨特之處和優點(第六章),所有生物形式的DNA都有相似之處這矛盾(第七章),達爾文對第二個矛盾的解答(第八章),以達爾文的天擇論來解釋人類起源的獨特之處(第九章)。結論是我們的心智世界讓我們在大自然中佔有獨特地位,讓我們有新獲得的自由來行善或使壞(第十章)。

導讀

  很少人會否認達爾文(Charles Darwin)研究成果的重要性,也不會否認他的理論深刻影響了我們對歷史、自然、人類在宇宙中所處位置的理解。事實上,很難找到一個理論像他的天擇演化論一樣改變了我們的集體意識。所以當史蒂文斯理工學院人文藝術學院試圖列出一些重要作品的摘要來當做提供給新鮮人的人文講座讀本時,達爾文的《物種起源》就位於書單最上方。講座的目標是要介紹人文學科給學生認識,不只是為了提高他們對所選作品的熟悉度,也是要讓他們深刻理解這些作品的價值,以面對當今緊迫的社會與道德議題。跟這計畫相關的人士一致同意,要讓學生對歷史學科有所洞悉、讓學生了解科學證據對基本概念的理解造成的影響,最好的方式就是讓他們修習一個永遠改變人類知識風貌的重要研究。但因為我們課程的目的是介紹人文學科給學生認識,我們讓他們閱讀達爾文的主要目標是教導他們關於歷史或是社會學的概念,而不一定是生物學的知識。

  但隨著課程的進展,我們很快了解到對生物學的深入認識有助於充分理解達爾文的革命性研究成果;適應、天擇、基因編碼、突變、對不同的自然過程有所認識,以上這些概念都是理解演化論所不可或缺的,演化論也是我們理解自然和理解自身所處環境所必備的概念。但因為我們都是人文學者,只能期盼學生可以自己尋求更多的科學知識。當我們親愛的朋友兼人文藝術學院顧問鮑伯•波拉克建議可以讓他太太以插畫描繪出「演化及其後果」來當做我們課程的讀本教材,我們都非常高興。我們不但有機會讓這領域最傑出的專家來解釋生物學的概念,也能使用跟人文藝術學院最有關聯的形式來介紹這些概念,也就是藝術作品。看來我們與波拉克夫婦在這個計畫上的合作是完美的,就像鮑伯經常說的,這是適應前的匹配。藝術家兼科學家艾咪的插畫,搭配上科學家兼藝術家鮑伯的敘事,創造出科學、技術、人文、藝術的關鍵交匯點的作品。就這點來看,波拉克夫妻集合他們的才華、智慧、洞見、慷慨和靈感,提供我們真正的禮物。

  量子物理學家尼爾斯•玻耳(Niels Bohr)曾說過科學和藝術關注的都是創造某些形象來解釋或者表達現實,這就是艾咪•波拉克的插畫的成就。他們將一些文字無法充分捕捉的想法和概念以其他方式表達出來;就這方面來說,他們提供的東西和科學理論相輔相成完美互補。玻耳很可能會進一步說:科學和藝術都是充分解釋自然現象所必須的。值得注意的,玻耳曾進一步說明不管我們的科學想法有多麼晦澀或是違反直覺,我們都必須能用日常語言來加以解釋。艾咪•波拉克在這些插畫中使用的意象讓她正好能達到此目的。從歷史、文學、藝術、建築、文化、民俗、還有科學本身中汲取概念與想法,她創造的作品可以呼喚讀者進入科學理論的世界,在其中優游自在。這些插畫不只是文字的附屬品,而能增強對概念的解釋。相對的,文字的角色是「詳細說明插畫所立即傳達出的概念」。讀者應該先從左邊的插畫開始看,把自己浸淫在插畫編碼的想法所具有的豐富感和力量。這樣子就能讓艾咪的插畫達成終極目標,也就是讓科學增添人文色彩,而非簡化科學。

  很多人誤解了達爾文的理論,認為他的理論讓人生失去了意義,天擇這概念抹去了人類存在的獨特性。我相信本書作者感人又有啟發性的作品正好能破除這種誤解。本書中有不少對這種誤解的睿智反駁,尤其可見於「身而為人」這章。「人類這物種是現存數千萬種物種中的一個,就像是細長的生命之樹上那一大片枝葉中一個再尋常不過的小樹枝罷了。」鮑伯接著說人類有獨特的能力可以使用「人類特定的突變差異來建立複雜又新奇的心智世界」,這能力是人類所獨有的。只有人類可以「說數千種語言,發明音樂、藝術、科學、法律、哲學、經濟學、運動、遊戲、宗教」。當然了,這些成就的關鍵在於我們能從遺傳得來的愛的能力,各種形式的愛,都是出生時就編碼好的,這就像「大自然給的基礎禮物」。

  艾咪和鮑伯捕捉了關於人類存在的獨特性,在本書接近末尾有一張插畫,唱片轉盤播放了「經由天擇這個揚聲器播放了四十億年的生命錄音」。鮑伯接著提到「當然了,我們的差異在於人類的心智能力和合作能力,讓我們有獨特的能力來控制未來,這種能力是地球上其他已知的生物都沒有的。我們不只是錄音上的一首歌曲,我們可以製造自己的錄音。願我們能善用這力量」。我有信心,閱讀這本書可以激勵讀者留心這個願望,能聰明、謹慎、與他人和諧地譜出自己的生命之歌。
 

詳細資料

  • ISBN:9789864430215
  • 叢書系列:iKnow
  • 規格:平裝 / 128頁 / 25k正 / 14.8 x 21 x 0.64 cm / 普通級 / 單色印刷 / 初版
  • 出版地:台灣
 

內容連載

第八章 解決矛盾
 
祖先DNA上產生的突變有可能帶來嶄新的意義,在這其中,能夠提供DNA增進自我複製效能的新方法,就能獲得新奇的生存能力。DNA藉由半保守複製來自我複製,序列的改變可能會保存下來並在未來進行複製,直到序列再受到其他突變而改變為止。
 
以半保守複製的觀點來看,我們可思考一下DNA複製是怎麼作用的。DNA序列的複製需要很多能量,也需要很多蛋白質和RNA組成的機器。當然了,製造這些機器的基因都是由具有自我複製能力的DNA序列來編碼;這就是此種能力獲得的方式。
 
接著再思考下個問題:隨著DNA複製的編碼機制運作的時候出了差錯,錯誤和修復讓新的序列喧賓奪主,如果一個或多個突變能改善複製過程的質量,那又會發生什麼事呢?
 
也許這能讓複製過程更快,也許能讓複製結果更正確,也許能讓其運作結果更好,即便其方式尚未經科學家解碼。任何能加速自我複製的新的突變,帶來的長期後果,就是給這些新的序列在未來更加蓬勃發展的機會。隨著時間演進,如其他條件不變,新的序列應該會取代舊的祖先序列,而其他不具備自我複製優勢的序列也會被淘汰。這張插畫描繪了突變的DNA,其嶄新的序列使其能在信箱裡面以一種出人意表、更有效率的嶄新方式自我複製。
 
在以DNA為基礎的生命世界中,這就是對其多樣性的解釋方式:正向回饋迴路能對那些增進自我複製能力的序列變化做出獎賞,使其在祖先序列和同時期產生的其他變異中能夠稱霸。這種序列就能變成新的正常序列。
 
這種正向回饋迴路的概念,要怎麼應用在我們和其他肉眼可見的物種身上呢?這些物種起源於大型細胞,之後很快就由有性生殖的作用而獲得額外的序列洗牌。古老的迴路應該要獎賞那些有助於基因組生存的DNA序列,因為有這些序列的個體在特定的環境中生存力較強。但想像一種可能發生的情境,當這些特定環境發生變化的時候,本來成功的那一小撮族群在生理上和行為上就會與其他個體隔離。
 
這種迴路會在較大的族群中繼續作用,也會在受到隔離中的族群中作用。隨著時間演進,本來在不同情況下有助於生存的變化,在不同的族群中可能會有不同的演進。想像一下:如果迴路以某個次族群的生存獎賞了某組DNA變化,又以另外一個次族群的生存獎賞了另一組的DNA變化,那會怎樣?

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