試管與筆桿：遺傳學家的60個跨域探索 (電子書)

推薦文  啊哈！試管與筆桿／于宏燦
推薦文  科學，本來就應該在教科書外／林奇宏
推薦文  科學即人生的實踐／林宣安
推薦文  兼具理性與感性的科學家／陳俊銘
推薦文  教科書外的奇妙旅程／黃貞祥
推薦文  一本會讓你收穫滿滿的書／葉綠舒
推薦文  一起享受科學新知帶來的悸動吧！／蔡任圃
推薦文  在課堂之外觀看科學／戴明鳳
 
自序  滿足與快樂的收穫
 
PART 1 吃喝玩樂的科學
01 多情的柚子
02 從大砲射出的食物
03 馬鈴薯和炒米粉的啟示
04 布丁與雞丁
05 氣泡水，人愛，珊瑚不愛
06 核酸惹禍
07 食人魚怕食魚人
08 竹蜻蜓不認識白努利
09 轉啊轉，從撞球到地球
10 適當的大小
11 馬蹄下的統計學
12 懸在半空中的水
 
PART2 科學家的理性與感性
13 科學之道必有挫折
14 鴿房中的鄉紳與花園裡的修士
15 達爾文的椎心之痛
16 功課與功名
17 基因的弔詭與物理學家的浪漫
18 雋永的克里克
19 莫納德的終極挑戰
20 試管與筆桿
21 科學家的理性與感性
22 兔子也好，烏龜也好
23 實驗室外的陽光、排球與咖啡
24 互補──完美的和諧
 
PART3 科學精神與研究態度
25 一次就說對，一次就做對
26 問什麼？怎麼問？
27 沒想到的和想不到的
28 因與果的迷思
29 資訊要去蕪存菁
30 跳過黑盒子
31 大自然不跳躍
32 我的朋友是魔鬼代言人
33 必需的錯
34 解謎與發現的快樂
35 臨界量的思維
36 沒有一個基因是孤島
 
PART4 基因、密碼、演化
37 盲人摸DNA
38 向左轉，向右轉，有關係嗎？
39 DNA是酸，記得哦！
40 浴缸中的DNA
41 DNA游泳賽
42 魔術師中的魔術師
43 邂逅四股DNA
44 殊途同歸的密碼系統
45 蛋白質先，還是RNA先？
46 突變，變、變、變
47 窮、變、通的演化
48 活化石的演化
 
PART5 生命的延續與互動
49 連鎖反應的威力
50 病毒捉迷藏
51 抗病毒的門路
52 細菌的悄悄話
53 信使奇兵
54 遺傳分子的敵我辨識
55 不勝酒力的病毒
56 同類競斥，其極何在？
57 敵人的敵人
58 蜜蜂族譜數列玄機
59 蜜蜂街舞
60 演化也在演化

自序

滿足與快樂的收穫
 
　　你要做的不是看見從未見過的，而是從每日看見的想到從未想到的...... ──薛丁格（量子物理學家）
 
　　這是一本偏生物學的科普書，帶有藝術成份的科普書。

　　我從小喜歡科學，喜歡動手搞東搞西，喜歡追究科學道理。我也喜歡文學，除了喜歡閱讀之外，也喜歡寫寫東西。我還喜歡畫畫。我阿嬤在世時很喜歡告訴別人，說她如何坐在板凳看尚未入學的我手持瓦片在地上塗鴉。長大之後，我走上科學研究和教育之途，把寫作和繪畫放在業餘的休閒活動。

　　1998年，我出了一本書《線索：一位本土科學家的心路歷程》，敘述我與實驗室夥伴研究細菌染色體的一段歷史。書中有一幅速寫，畫的是我們旅居英國時的寓所。當時我在暮色中從實驗室走回來，望見窗口洋溢的溫暖燈火，想起屋裡等我回去的家人，心中的感觸讓我停下腳步，站在那裡用馬克筆留住當下的景色。

　　九年後，我又出了一本書《孟德爾之夢：基因的百年歷史》，也是講歷史，是別人的歷史，從達爾文的演化論和孟德爾的豌豆遺傳研究開始，一直到染色體、基因和遺傳密碼的完整解密，整整一個世紀的歷史故事。當時《科學人》副總編輯張孟媛小姐鼓勵我將更多的畫用在封面、章節開頭和內文裡。其中有一幅鴿子（象徵養鴿的達爾文）和豌豆（象徵種豆的孟德爾）的線條圖，我很喜歡，後來簽書的時候，我都用一筆畫的手法表現它。

　　在這同一時間，孟媛也邀我開始每月在《科學人》雜誌開闢一個專欄，取名「教科書之外」，意思就是談些教科書沒交代的有趣科學，包括浮現或隱藏在生活中的科學現象或原理，並且傳佈前人有趣的，但是被忽視的重要觀念。專欄的一個特色就是每篇文章都搭配一幅我畫的漫畫，幫助理解並添加趣味和幽默。這樣科學、文學和藝術的結合，我很喜歡；同時用文字和圖畫探討科學，感覺很充實和滿足。當然這也帶來一層挑戰，就是每次都要想出並且畫出和主題相關，又帶有笑點的漫畫。

　　現在這第三本書《試管與筆桿：遺傳學家的60個跨域探索》就挑選這六年來59篇「教科書之外」的專欄文章，加上另1篇先前發表過的文章結集成冊。全部60篇編排歸類成五個部份：Part 1「吃喝玩樂的科學」講的是一些日常生活想得到、用得到、學得到的科學，譬如：撞球的物理力學、宮保雞丁的化學反應、炒米粉的凝膠過濾層析法和竹蜻蜓的流體力學等等。Part 2「科學家的理性與感性和Part 3「科學精神與研究態度」講的是科學家在研究與其他活動之間的互動和平衡，譬如：孟德爾與達爾文的對照、莫納德和卡繆的跨域之交、費曼的繪畫修養等等。Part 4「基因、密碼、演化」和Part 5「生命的延續與互動」就難免回歸到我個人的學術專長，談論DNA、遺傳、病毒、細菌和生物演化等議題。

　　這樣綜合科學、文學和藝術的專欄寫作，我如何進行呢？當然每一篇的寫作流程都不太一樣，不過大致而言，我最初通常先會有個靈感或疑問閃現在腦海中，這個靈感或疑問可能來自我所看到的、所聽到的或所想到的。經過深入的閱讀、思考、討論，我可能逐漸找到答案，或至少部份的答案。隨後我會進一步發掘更深入或相關的問題和現象，獲得更扎實和廣闊的結果。至於漫畫的點子，運氣好的話，一開始就浮現，甚至是整篇文章的引子；運氣不好的話，文章寫完很久都還沒有影子，所以我電腦中就常常存著寫好的文稿，在等著可用的漫畫點子出現。

　　舉一個例子，我撰寫〈核酸惹禍〉（第6篇）的念頭是源自有次聽患痛風的朋友說要少吃牛排、豬肝、腰花、香菇等高嘌呤的食物，免得尿酸過高發生結石。嘌呤是核酸（DNA和RNA）的鹼基單位之一，畢生研究核酸的我，就好奇為什麼有些食物嘌呤的含量會特別高。我問同僚和醫生，他們都說不知道。我自己就提出一個很簡單的推理，嘌呤含量高，是因為DNA含量高；DNA含量高，就表示細胞含量高，所以嘌呤含量高的食物只是細胞含量高。我開始搜尋相關文獻驗證，雖然沒有文獻明確地如此說，但是它們的數據都支持我的論點，譬如：肝臟都是密密麻麻的細胞，嘌呤就超高；蛋幾乎沒有細胞，嘌呤就幾乎沒有。此外，在鑽研過程中，我還發現一項有趣的事實，就是猿類之外的動物很少罹患痛風。這就引出基因的突變及有趣的演化意義，使整篇文章有更充實的知識和趣味。至於這篇文章的插畫，我很苦惱一直想不出來，最後才想到乾脆讓DNA分子上的鹼基活過來講話。

　　我的這些專欄文章都經過孟媛和彭琬芸小姐很用心的校對、潤飾和編排，衷心感謝她們。本書的策劃和編輯要感謝遠流的王明雪小姐、舒意雯小姐與林孜懃小姐所花費的心思和辛勞；至於美術方面則要感謝唐壽南先生（封面設計）與陳春惠小姐（內頁設計）展現的精湛功力。最後要感激于宏燦、林奇宏、林宣安、陳俊銘、黃貞祥、葉綠舒、蔡任圃和戴明鳳八位老師們熱情撰文推薦，以及曹玉婷醫師的具名推薦。謝謝你們！

　　在創作的路程中，我難免遭遇一些障礙與挫折，但也收穫到很多滿足與快樂。親愛的讀者，希望你們在翻閱這本書的時候，不會遭遇太多障礙或挫折，收穫到很多滿足與快樂。

推薦文

啊哈！試管與筆桿
于宏燦（臺灣大學生命科學系教授）
 
　　基於地球環境的快速演變，近年來一群科學家聯合提議，將二十世紀中葉作為一個分界點，1950年代之後，稱為人類世（Anthropocene）。這提議表面上的動機，是環境變遷的步伐不僅加快且變重，其實背後的原因是人類科學進展及衍生科技所促成的演變所致。因此，今世的你不能不理解科學！你可能不是科學家，但你不能沒有科學的思維！

　　說真的，作為一個人類世的一員，你不僅天天都在目睹科學、思考科學、行使且享用科學，遑論面對科學衍生的各種困擾。科學就是生活！這不是危言聳聽，而是事實。

　　科學家做的科學或許深奧難懂，但本書作者陳文盛老師筆下的科學（儘管他謙稱自己只是遺傳學家），卻既有趣味又容易懂，更是符合書名所說的「跨域探索」。60篇文章的標題中，不只是有讀者預料中科普書會出現的字眼，像是「科學家」、「病毒」、「基因」、「科學精神」、「演化」、「DNA」……更出現了「竹蜻蜓」、「柚子」、「炒米粉」、「氣泡水」、「布丁」、「撞球」、「魔術師」、「去蕪存菁」等名詞，充滿了無窮的童趣和誘惑！

　　這些文章的篇幅都不長，但我注意到其中有幾則比其他篇稍微長一點，陳老師多說了一些，例如〈問什麼？怎麼問？〉這篇，就多花了一些篇幅解釋做科學最基本的原則；然而不只科學，凡是有困難要解決都是如此，要「問對問題」，也就是要有「科學思維」。最後，還有一些標題所含的字眼如「必需的錯」、「浪漫」、「奇兵」、「酒力」等，都顯示了陳老師的跨域，絕不止於科學領域，甚至包括生活藝術、美術、哲學呢！至於跨到多大，有待讀者自己去閱讀體會嘍！
 
推薦文

科學，本來就應該在教科書外
林奇宏（陽明交通大學校長）
 
　　科學，不只是教科書上的知識，而是生活周遭的趣事。如果都只把科學當作課堂上的考試，那豈不是太無趣了？

　　從我們起床睜開眼睛，陽光從窗邊灑落，太陽光能從遙遠的宇宙透過大氣層照射到地球表面，這是一種天文物理現象；接著在餐桌上享用早餐，如果沒有畜牧與食品科學，恐怕這份餐點的美味會大打折扣；趕在最後一刻搭乘交通工具上班上課，得歸功於內燃機、電池動力等工程物理的結晶。拿起手機看一下有沒有人LINE，智慧手錶監測心跳血壓，這是通信科學結合醫學的應用；下班下課後沖個熱水澡，水的溫度由熱水器控制，這是熱力學的展現；洗完澡躺在床上享受Netflix串流或是上網購物，也有賴於資訊科學與電子商務。

　　科學，其實就在我們的生活周遭，只是我們太過習以為常而不自知。陳文盛教授這本《試管與筆桿：遺傳學家的60個跨域探索》，讓我們赫然發現原來生活周遭的科學那麼有趣。

　　為什麼蘋果會從樹上掉下來？這不是牛頓的專利，而是我們每個人的好奇。科學源自於人類探究世界運作的真理，它起源於人類對萬事萬物的好奇。如果我們對自己生活的世界沒有一絲絲的好奇心，只將科學當成讀書考試升學的工具，那不是本末倒置了嗎？

　　《試管與筆桿：遺傳學家的60個跨域探索》讓人回想起小時候第一次接觸科學時的童心未泯。那時候沒有考試，沒有作業，只有無限的好奇，數不盡的疑問，凡事都想要一探究竟。這是一本很輕鬆的科普讀物，每一篇故事都讓人有「啊！原來是這樣子啊！」的驚豔。

　　科學就在你我日常生活的周遭，本來就應該在教科書外。
 
推薦文

科學即人生的實踐
林宣安（臺中市立長億高中理化教師）
 
　　身為一位科學家，最高境界的樂趣總來自於發現和解謎。──陳文盛
 
　　看文盛老師的科普文章，就簡單兩個字形容：享受！

　　就如同副書名「遺傳學家的60個跨域探索」所呈現的，是一場令人享受的科學探索。真心佩服文盛老師強大的專業知識，但他的文字娓娓道來卻不會讓人感到艱澀，而是如沐春風般的舒服，更有許多從科學知識中延伸出的人生哲理，總是讓人停下思考許久。

　　例如文盛老師曾在書中寫道：「資料庫大不一定是好事。只要能應付需求，短小精幹最好。」在現今AI當道的時代，幾乎所有人都以大數據馬首是瞻，當然大數據處理對於「人工智慧」來說只是小蛋糕一片，但最終成果還是需要「工人智慧」過濾與篩選，而我們就是最終的「工人」啊，文盛老師這句話著實發人深省。

　　在《試管與筆桿》一書中，我們感受到許多科學即人生的實踐，不但有科學家對真理探究的堅持，還有哲學家對人生態度的轉化，我想，這也是我想要追求的目標吧！
 
推薦文

兼具理性與感性的科學家
陳俊銘（陽明交通大學生命科學系暨基因體科學研究所教授兼所長）
 
　　在某個週末，收到遠流出版公司來信，邀我為陳文盛教授新作《試管與筆桿》一書撰寫推薦文。在那週末很順暢地一篇篇拜讀完陳教授的文章，書中文章篇篇與科學相關，卻絲毫沒有科學文章常見的專業生硬語詞導致的閱讀窒礙感。

　　文章每每由陳教授的生活經驗所接觸的人事物作為故事的開場，引導讀者進入主題以解釋生活中的物理、化學現象，更多的部分是生物學與分子生物學的經典故事，也談論作為科學人的態度與哲學。其範疇可以是談古亦論今，尤其新冠疫情期間，也說說新冠病毒及RNA疫苗發展等，每一篇文章故事不僅讀來生動，文末亦附有陳教授的自己繪製的插圖，更增添閱讀時的趣味與畫面想像。

　　陳教授是我的師執輩，我自研究生時期在陽明醫學院到陽明大學時代便認識遺傳所的陳教授。當時各個研究所活躍的學術風氣，自然而然地感染了許多年輕學子在科學研究之路上發展，而陳教授的學生們更能直接受益於他的學術藝術風格，讓許多人在學術、產業、政府部門都有所發揮。

　　後來我們在生命科學系與遺傳所合併後的生命科學系暨基因體科學研究所成為同事，一直覺得陳教授是位浪漫的科學家，兼具著理性與感性，涉略極廣。書中談到DNA鹼基配對有一段話，令我印象深刻：「鹼基互補的相輔相成原理，就存於陰陽太極圖中：畫出陰的輪廓，就得到陽的輪廓，反之亦然。」科學道理與人生哲學裡的陰陽相繼、綿延不斷，在字裡行間反映出一位科學家對科學的理解與素養。

　　本書不僅可以提供社會大眾作為科普讀物，亦是年輕學子們在課堂外延伸的閱讀材料。

　　書中趣味自有其奧妙之處，誠摯地推薦給您！

推薦文

教科書外的奇妙旅程
黃貞祥（清華大學生命科學系副教授）
 
　　科學方法，是認識這個世界的諸多有效方式之一。

　　絕大多數願意投身基礎科學的主修和研究的莘莘學子們，也都曾對科學世界的精妙絕倫和豐富多彩感到無比的熱情吧？我之所以投身生命科學研究，其實也只是簡單地看到一顆母細胞精準地分裂成兩顆子細胞時的感動；選擇遺傳學為學術發展方向，也只是在做果蠅實驗時，一再驗證了孟德爾定律的準確性，以及和達爾文理論的完美結合，如此一般的小確幸而已。

　　然而，當我們修習了越來越多艱澀的專業課程後，疲於應付各種報告和考試，我們是否漸漸忘卻了科學帶來那種最初的美好？

　　在認真學習科學時，啃讀教科書似乎是「必要之惡」，可是科學發現的真實過程，遠比教科書裡輕描淡寫的段落更曲折離奇許多，而且在科學研究和探索之路上，能夠帶來的指引和啟發，絕對比起在教科書中已定案的知識更多許多。

　　讓我們來讀一讀這本陳文盛老師的《試管與筆桿》吧，讓我們再保持對世界好奇的初心吧！從中秋節時期盛產的文旦柚子到我們生活中各種吃喝玩樂背後的科學道理，陳文盛老師都懷著純樸的好奇心探索一番。當然，成為專業科學家後，或許看待世界的眼光會和稚嫩的求學時期有所不同了，可是歷史中偉大的科學家，在陳文盛老師筆下，仍有各種天真爛漫的情懷。

　　《試管與筆桿》中許多有趣的小故事，讓我們見識到產生教科書中五花八門知識的科學研究世界，有多麼多彩多姿。而且更重要的是讓我們知道，正確的科學態度和精神，才能讓我們不斷在面臨各種未知和阻礙時，即使有再多迷惘和困惑，仍然能走在正確的道路上！

　　莫忘初衷，共勉之！
 
推薦文

一本會讓你收穫滿滿的書
葉綠舒（慈濟大學通識教育中心助理教授）
 
　　第一次接觸到陳文盛老師的作品，是他的《線索》這本書。忘了是什麼時候看到它的，但在科普書類幾乎被國外作品壟斷的狀況下，能看到臺灣本土的老師願意花時間娓娓道來自己的研究，而且內容還相當生動有趣，真的覺得既驚訝又感動。

　　不論是在科學研究或是科普寫作上，陳老師都是我的大前輩。再次拜讀陳老師的大作，是《孟德爾之夢》。這本書非常地精彩，我在閱讀後，也訝異於陳老師在研究鏈黴菌之餘，尚有餘裕可以深入了解其他領域，而且還出了這樣精彩的科普書籍！

　　最近，從出版社得知，陳老師又要出書了！這次是集結他五年來在《科學人》專欄的作品，成為《試管與筆桿》一書。承蒙不棄，被交付了寫推薦文這個任務，我也得以先睹為快。

　　一看之下，真的對陳老師敬佩不已。陳老師的學識淵博，文章不只是侷限於生物方面，還有化學、物理等等，我雖然從事科普寫作已有多年，但僅限於生物方面，物理是萬萬不敢接觸的。但陳老師不但能講，還能把艱深的題目講得容易，這真的是不容易。

　　在先睹為快之餘，也發現陳老師和我的更多共通之處！不只是在科普推廣方面，陳老師跟我一樣，博士班時也是以噬菌體為研究材料，只是我不論在科研或科普上的成就，都遠遠不及陳老師。

　　真的很敬佩陳老師的淵博學識，說到推薦我其實覺得我沒有資格，但還是要鄭重向讀者說，這是一本會讓你收穫滿滿的書，絕對值得收藏。
 
推薦文

一起享受科學新知帶來的悸動吧！
蔡任圃（北一女中生物科教師）
 
　　《試管與筆桿》是陳文盛教授將之前發表的短文，依主題分類、編輯成書；這些短文的文字通順易懂，就像是陳教授在你面前和你聊天般親切，且因每個主題的篇幅不大，很容易就能掌握重要概念。

　　本書許多議題從生活經驗出發，例如：爆米花、痛風、竹蜻蜓等，其原理涵蓋了生物、物理、化學、數學等領域，非常符合新時代的潮流，有整合跨科概念的效果。此外，每篇文章皆有作者所創作的插圖，畫風詼諧有趣又能畫龍點睛，除了提供讀者閱讀理解的經驗外，還多了圖像的概念呼應，閱讀起來很有畫面。

　　本書也討論許多在生物學教學上的疑難雜症，例如：為何孟德爾不繼續進行豌豆雜交實驗？為何達爾文沒有受到孟德爾遺傳法則的影響？艾佛瑞的研究為何沒有說服當時的科學家？也點出研究領域的許多現象，例如：如何決定論文發表時的掛名作者？這些議題非常適合高中學生與科學教育工作者思考、討論。

　　若您是一位高中生物老師，本書內容與高中生物課程中遺傳的章節息息相關，非常適合作為教學的補充資料，幫助學生重建、還原當時的科學發展歷程，也能讓讀者體會科學家所遭遇的困難、耐心與毅力，以及運氣。而在「科學精神與研究態度」這一部中，更是提供讀者許多重要且正向的做人處事態度及思辨的方法。

　　陳教授本身就是一位著名的研究者，他也分享了自身的研究經歷，帶領讀者重回「發現」的現場。讓我們一起享受發現科學新知的興奮悸動吧！
 
推薦文

在課堂之外觀看科學
戴明鳳（清華大學物理系教授兼跨領域科學教育中心主任）
 
　　科學不是每一個人的志業，但每個人的生活都離不開科學。

　　近多年來敝人將不少精力從學術研究領域轉移到大眾科普教育研發與推廣工作上，故每天隨時想的即是如何能將學術殿堂中原為深澀難懂的科學轉化成普羅大眾能懂，且也有興趣了解的知識。特別是希望能夠有更多的年青學子能懂科學、愛科學，進而將探究科學變成終生的志業。

　　陳文盛教授這本書中收集了六十篇在科學雜誌上發表過的文章，是陳教授這半個世紀來融合了課內、課外學習與教學經歷的結晶，篇篇珠璣。這本書對有志於科普推廣的我提供了許多新的概念和更多元化的思考方式，真是獲益匪淺。

　　科普教育的挑戰就是如何將複雜深奧的科學知識轉化成簡單容易明瞭的說法，說來容易但做起來卻有諸多面向的困難。科學有連續性，若無法清楚地解釋來龍去脈，截頭去尾的內容更是令人摸不著頭緒。但若全部都要解釋清楚，又曠日費時，以致喪失了科普的初衷。在此兩難之外，還要有趣味性。套一句網路的流行用語──科普既要能「吸睛」，更要「入心」。在這些重重的挑戰中，本書作者開出了一條特有的推廣之路，陳教授在課堂外、實驗室外，直接透過生活來觀看生命科學，用深入淺出的方式介紹生命與科學的奧妙和發現。

　　此外，最吸引我之處是陳教授為每篇文章所設定的標題，以及他親手為每一篇文章繪製的插圖漫畫。好的標題就像是好的詩句，雖字數有限，但想像卻是無限。每篇結尾饒富趣味與意涵的漫畫插圖，更是充分展現出畫龍點睛的科學傳播效益。一般常見的漫畫多是以政治或社會為主題，能做好科學漫畫的作品實在不多。物理學界也有不少學者或相關工作者嘗試用漫畫來解釋相對論或量子力學，但效果較為有限。在生命科學界有如陳教授這位被生命科學耽誤的漫畫家，才能做到用漫畫來為生命科學的文章做結尾。這些圖就如同標題一樣，一格漫畫的內容是簡單的，但能引起的想像卻是無窮的。

　　在今天網路當道、短視頻成為主流的時代，開卷閱讀好文成為一個難得的機會。讀者的專注力越來越短、越來越差，這本科普的珠璣集是一副很好的解藥。不管你是科學人或是需要科普的普羅大眾，讓我們重拾閱讀的樂趣、翻書的樂趣和博君一笑的樂趣。