魔法師二號：劃時代的海洋微生物採集航程──繼小獵犬號之後，一場改寫人類命運的科學發現之旅

偉大的故事，往往始於一件小事。

一艘船，一場遠征
一位全球學界公認的瘋狂夢想家，一段改寫科學史的驚人冒險

繼達爾文的「小獵犬號」之後最重要的科學探索研究船
正要啟航，迎向人類從未抵達的知識邊界


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── 克萊格．凡特 ──
登上美國《時代》雜誌封面人物、
名列英國《新政治家》雜誌「全球50位最具影響力人物」、
國際基因體學界公認最大膽的基因研究怪才。

── 「魔法師二號」 ──
一艘由小小賽艇改造而成的科學研究船。
凡特乘船遠征，橫渡無數巨浪、暴風、冰山與深海，
從海洋最微小、最不起眼的無數生命裡，
追索人類的過去，推想地球的未來，
並徹底改變下一個世代對全球生態系的認知。

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       從「人類基因體計畫」到探索大海的「隱形生命」
　　1990年代率先完成歷史性的「人類基因體計畫」、獲選為《時代》雜誌年度風雲人物的科學家克萊格．凡特（Craig Venter）宣稱：他要像達爾文搭乘小獵犬號一樣，駕船繞行世界一圈，將地球所有生命的基因密碼全部定序出來！但這一次，他不是為了鳥、龜或奇特生物，而是那些海水裡肉眼看不見，地球最古老、數量最多的生命形式：微生物。
　　2003至2018年，凡特與「魔法師二號」展開了長達十五年的 DNA探索之旅。這趟打從一開始就被唱衰的現代版大航海行動，最終踏足三十多個國家海域，累計航行達六萬五千海里；研究團隊總共採集數百萬份樣本，定序超過數千萬個基因，成為科學史上劃時代「揭密海洋微生物世界」的關鍵遠征。

　　二十一世紀「小獵犬號」，探索氣候變遷、能源、糧食、醫學的全新解方
　　凡特和科學作家大衛．鄧肯的文字，帶領我們穿越百慕達風暴、途經南太平洋如夢似幻的珊瑚島、在南極與皇帝企鵝「擦肩而過」，甚至在停駐加拉帕戈群島期間巧遇研究雀喙的傳奇科學家格蘭特夫婦。然而，在凶險與驚喜交織的航行見聞之外，作者也翔實記錄第一手的珍貴科學發現：像植物一樣能從陽光擷取能量的細菌、擁有抗紫外線基因的微生物、數萬種不曾見過的蛋白質族系，還有人類史上首次發現的細菌家族。
　　這艘21世紀「小獵犬號」收穫的巨量成果，不僅催生出上萬篇論文與後續國際研究計畫，更重新改寫了我們對「地球生命如何運作」的想像，成為今日環境微生物學與人類腸道微生物研究的重要基礎之一。
 

「在我眼裡，大海依舊絕美，但其實它是一大碗生機盎然的生物湯。
在那碗『湯』裡，有細菌、病毒、古菌、真菌、藻類與無數微小生物——
它們製造約40％的地球氧氣，同時吸收並封存約40％的二氧化碳；
它們串起森林、魚群、珊瑚與人類的命運；
它們也是全球暖化、海洋酸化與極端氣候最敏感、卻最被忽視的前線。」

　　十九世紀，「小獵犬號」帶來《物種起源》，為世界開啟「物種如何成為今日模樣」的全新視野。
　　二十一世紀，「魔法師二號」則將聚光燈投向了更微小的存在——海洋微生物，徹底改寫人類對海洋、氣候、能源與生命系統的理解。　　

　　凡特進一步引導我們面向一個看似簡單、卻極其深奧的提問：我們究竟生活在一個怎樣由微生物構築、又深受其牽動的世界？並同時警醒我們：人類活動正悄悄擾動這個滋養地球生命的微型生態網絡。

　　這本書既是引人入勝的科學探索紀實，也替微生物討回了它們應有的地位：它們不僅是人類演化歷程的隱形夥伴，更可能是替代能源、氣候變遷、糧食危機與醫療突破等重大難題的下一個關鍵解方。


【專文導讀】
陳俊堯│慈濟大學生命科學系助理教授、泛科學專欄作家

【科學人必讀推薦】
方力行│國立海洋生物博物館創建館長
邵廣昭│中央研究院生物多樣性研究中心榮退研究員
李家維│國立清華大學侯金堆講座教授
林東良│黑潮海洋文教基金會執行長 
柯金源│紀錄片工作者
郭志鴻│中央研究院植物暨微生物學研究所研究員
楊姍樺│國立台灣大學漁業科學研究所副教授
廖德裕│國立中山大學海洋科學學院院長  
（依姓名筆畫排序）

「『魔法師二號』之旅的成就，重要到足以寫進課本。達爾文搭著『小獵犬號』繞行大半個海洋；克萊格．凡特則駕著『魔法師二號』，帶領一群科學家採集世界各地的樣本，讓世人看見海洋中生物龐大的多樣性，將這一代生物學家推向了一個全新的世界。而他掀起的巨浪，至今仍在推動整個世代的研究者往前走。」⸺陳俊堯（慈濟大學生命科學系助理教授、泛科學專欄作家）

「一本在閱讀時讓人同時體驗航海探險、科學新知和人性幽微的書。揭開了海洋微生物在生命演化史上過去、現在、未來的巨大影響力。喚醒人們長期忽視自然界中『看不見的生命』的自省。」⸺方力行（國立海洋生物博物館創建館長）

「非典型科學家的二十一世紀大航海探勘，大幅擴展了微生物學的知識疆界，更讓我們得以想像還有多少『未知』。」⸺郭志鴻（中央研究院植物暨微生物學研究所研究員）

「洞察微生物的奧妙需要極大的好奇心，而在第一線探索海洋微生物，更需要超人的勇氣與毅力。本書帶我們身歷其境，見證科學狂人克萊格．凡特如何在自然與政治的波濤中航向全球，揭開海洋微生物的神祕面紗。這是一部集科學、政治、冒險與人性於一身的回憶錄，也是立志成為科學界航海王者的必讀經典。」⸺楊姍樺（國立臺灣大學漁業科學研究所副教授）


【國際讚譽】
「清晰易讀，生動解說這場全球海洋採樣遠征背後的科學故事。」⸺《每日電訊報》（The Daily Telegraph）

「這本結構嚴謹的科學探索紀實，詳盡描述了一項重要的全球科學計畫，並將旅行文學、微生物學與大航海冒險行動做出了生動地串聯。」⸺《圖書館期刊》（Library Journal）

「凡特與屢獲殊榮的科學記者鄧肯合著，兩人共同重現了一場極具開創性的探險：探索地球海洋中的微生物群落！一場充滿冒險精神的海上科學行動。」⸺《柯克斯書評》（Kirkus Reviews）

「以人類基因體研究聞名世界的科學家凡特，與科學記者鄧肯回顧過去十五中，凡特駕船繞行世界海洋、研究微生物與各種微小生命的精采紀事。」⸺Alta Journal

「兼具科普寫作的深度與旅行散文的可讀性。兩位作者透過訪談、媒體報導、航海日誌、部落格與科學出版物，描繪出『魔法師二號』的航程與使命，以及他們眼中的成果與意義。非常愉快的閱讀體驗！」⸺H-Net Reviews

「史詩級遊記，處處散發探索的悸動與熱情，引領讀者進入全球浩瀚海洋中充滿細菌、病毒和真核生物的微觀世界。凡特的研究無疑將在未來數十年，深刻形塑世人對全球生態系的認知。」⸺辛達塔．穆克吉（Siddhartha Mukherjee），普立茲非文學獎得主、《萬病之王》（The Emperor of All Maladies）作者　

「一部描述科學創造過程的航海記事，精采刺激。你可曾想過，每天有多少微生物與我們共處，而它們在維護人體健康與地球生命中，又扮演著怎樣的角色？它們之中，有的存在於你我體內，有的則在環境裡確保我們呼吸的空氣生成。身為一位細菌迷，讀完這本書後，我對細菌之於地球生命的意義與價值，有了前所未有的深刻體悟。強烈推薦各位一讀。」⸺理察．羅伯茨爵士（Sir Richard J. Roberts），諾貝爾生理醫學獎得主

「本書結合遼闊的語言意象與犀利的科學洞見，讓讀者彷彿登上自達爾文『小獵犬號』以降最重要的科學探索船：『魔法師二號』。凡特向讀者揭示，何以地球更應該稱作『水』球，又為何海洋微生物是這顆星球中最深邃、也最神奇的基因多樣性寶庫。文字引人入勝，讀來欲罷不能，讓我們透過科學家的雙眼，窺見地球上最大卻最微小的宇宙，感受他們破解生命奧祕時的震撼。」⸺瑪蒂娜．羅斯布拉特（Martine Rothblatt），聯合治療公司創辦人暨執行長　

「曠世傑作。凡特追隨達爾文與『小獵犬號』的腳步，為生物學開疆拓界。書中探索的微生物範圍涵蓋全球，也為當前環境變遷議題提出了劃時代的解方。」⸺阿里斯提德斯．帕特里諾斯（Aristides Patrinos），非營利組織NOVIM首席科學家兼研究主任　

「歷史級航海行動的內部觀察紀錄。作者筆下的科學實驗、研究分析與充滿顛覆意義的發現躍然紙上，精采絕倫。」⸺瑪格麗特．萊寧（Margaret Leinen），加州大學聖地牙哥分校斯克里普斯海洋研究所董事

作者簡介

克萊格．凡特J. Craig Venter
美國國家科學院院士、生物學家、企業家，曾獲頒「美國國家科學獎章」、丹．大衛獎等多項國際大獎，多次入選《時代》雜誌「全球最具影響力人物」，被公認為二十一世紀最具影響力的基因體學先驅之一，現為「克萊格．凡特研究所」（J. Craig Venter Institute）創辦人兼董事長，其研究橫跨人類、微生物、植物與環境基因體，以及合成生物學等領域。
　　曾共同創立塞雷拉（Celera Genomics）、合成基因體、人類長壽等生技公司，推動高速「霰彈槍定序法」，率先完成首個自由生活細菌的全基因體定序，並領導民間團隊產出「人類基因體計畫」草圖，大幅加速人類基因解碼進程；在合成生物學領域，主導打造出全球第一個人造基因體細胞，被譽為「人造生命之父」，並進一步開發出以改造微生物生產生質燃料與新型能源的計畫。
　　二十一世紀初，發起劃時代的「全球海洋採樣計畫」，親自駕駛科學研究船「魔法師二號」展開環球遠征，透過大規模海洋微生物基因體定序，揭示海洋微生物驚人的多樣性，以及它們在地球生態與氣候系統中扮演的關鍵角色，本書即以此遠征為核心而寫成。

大衛．鄧肯David Ewing Duncan
科學記者，《連線》、《浮華世界》、《紐約時報》、美國全國公共廣播電臺、ABC新聞、《大西洋》、《國家地理》等多家雜誌、新聞臺撰稿人，曾出版多部暢銷及獲獎著作，其中十一本已翻譯成二十一種語言出版。同時身兼加州大學柏克萊分校生命科學政策中心（CLSMP）的發起人暨董事。

譯者簡介

黎湛平
兼職譯者，動物醫學相關科系畢業。翻譯領域跨生物、科技、文學多種，譯有《恐龍一億五千萬年》、《原子與灰燼》、《日常毒物》、《表觀遺傳大革命》、《柯提茲的海》等。

【序曲：見微思著】

二〇〇三年十二月，魔法師二號沿美國東岸南下，朝佛羅里達全速前進。

這則偉大故事始於一件小事。
真不是什麼大事。
先從重要人物說起。鬍鬚灰白、皮膚曬得黝黑、有著一雙冰藍眼眸的男子倚著魔法師二號舵輪獨立。魔法師二號是一艘銀白色的芳綸纖維（Kevlar）混玻璃纖維百呎大船，此刻正疾速掠過灰藍大海。在二〇一八年，這個陰沉多雲的夏日，微風吹起高約一公尺的捲浪，平穩起伏。船首上方，兩面巨大船帆迎風張揚，撐得鼓鼓的。間歇起落的海風令龐大的主帆一會兒攪動如波浪、一會兒挺直足足七層樓的身高，復又鬆弛。一再反覆、翻騰起伏的模樣彷彿擁有生命似的。
看在掌舵男子這個大型（macro）陸生物種眼裡，大海空空蕩蕩：一片由H2O組成、有浪尖點綴的液態沙漠，廣袤遼闊，無邊無際。偶有其他物種探出海面，惟這些都是毋須借助顯微鏡、肉眼可見的「大」生物。舷外數公尺有一群海豚伴游，拱背彎身如一道道炭灰彩虹。牠們從海中奮力躍起，滯空時間長得不可思議——彷彿懸在白沫浪弧之上，然後優雅滑入水中。
這片位於南緬因海岸的大海好似也有生命。船身穩定起伏，海面時而高聳、時而陷落，有時驟然平靜，復又捲起更大的浪頭，暗示遠方的暴風雨即將來臨。
你很難猜到鬍鬚男子此刻的思緒。他凝神掃視海面，專注於風、水、船帆等各種細節，腦中說不定已容不下其他——包括他憑以成名的科學研究。一九九五年，他率先完成活體生物（流感嗜血桿菌）完整基因體的定序工程；二〇〇〇年他再度勝出，憑藉主要由他構思發想、再帶領團隊開發完成的技術流程，以破紀錄的時間完成定序，交出人類基因體圖譜。二〇一〇年，他在自家實驗室合成新生命體：他和團隊用非天然的腺嘌呤、鳥糞嘌呤、胞嘧啶、胸腺嘧啶——即人工製造的DNA元素A、G、C、T——做出一套完整基 因體，置入細胞，令這隻小小細菌活了起來，有了生命。