01 / 导读
导读
引用
Davies, J. A. (2015). Life Unfolding: How the Human Body Creates Itself. Oxford University Press. (Original work published 2014.)
章节概要
本书于2014年2月出版精装本,2015年出版平装本,约300页:一个开篇章节加上分为四个部分的十八章,书后附有参考文献和索引。作者是爱丁堡大学的发育生物学家。据出版社介绍,本书围绕一条核心原理——"适应性自组织"——讲述人类从卵到成人的发育故事:众多细胞之间以及细胞内分子机器之间的相互作用,能够组织起比它们自身大得多的组织结构,在此过程中不断纠正错误,并在原本没有复杂性的地方创造出新的复杂层次。戴维斯称本书试图清晰易懂地解释这一点,并强调系统的视角:适当安排的反馈如何使只携带极少信息的小单元在大得多的尺度上组织起来。许多章名带有隐喻色彩,因此下面的概要只限于章名、各部分标题和出版社介绍所能说明的内容。
第1章:面对一种异质的技术
开篇一章不属于四个部分中的任何一部分。章名把身体构建自身的方式呈现为与人类工程根本不同的东西。《出版人周刊》(Publishers Weekly)的书评这样概括这一主题:身体构建自身的方式与我们盖房子的方式截然不同,其中没有发号施令的"老板",控制无处不在。
第一部分 初步草图——第2–6章:从一个细胞到许多细胞;造成差异;奠定身体蓝图;开始构建大脑;长除法
第一部分讨论最早的阶段:从受精卵到众多细胞,使这些细胞彼此不同,建立基本的身体蓝图,以及大脑构建的开始。本部分以"长除法"一章结束,其具体主题在所查资料中没有说明,最好阅读原书了解。
第二部分 添加细节——第7–13章:决定命运的对话;体内之旅;管道系统;组织器官;拿起手臂(和腿);Y染色体如何起作用;布线
第二部分为草图充实细节。章名所指向的内容包括细胞间信号传递、胚胎内的细胞迁移、身体的血管和管道、器官的形成、手臂和腿的生长、Y染色体的作用以及神经系统的布线。《出版人周刊》的书评把其中起作用的策略描述为:分泌蛋白之间的相互作用,具有不同受体和黏附特性的细胞表面,以及最终来自大脑不同区域的分子信息。
第三部分 精修——第14–18章:为成为人而死亡;形成心智;比例感;交朋友与面对敌人;维护模式
第三部分讨论身体基本建成之后对其进行精修的过程。从章名可以看出,内容涉及作为正常发育一部分的细胞死亡、心智的形成(书评者提到神经元依赖活动的布线与重新布线)、身体比例的控制、免疫系统对敌友的区分,以及成年期身体的维护。出版社指出,本书着重介绍了胚胎学知识如何被用来理解身体为何衰老和衰竭。
第四部分 展望——第19章:展望
最后一部分只有一章。据《出版人周刊》的书评,戴维斯在此提出,未来在于研究基因表达和细胞连接的更大模式,这些网络或许能帮助研究者揭示"普遍原理"。
核心概念
第1章与第一部分:面对一种异质的技术;初步草图
- 自组织:在没有中央蓝图或控制者的情况下,通过细胞之间的局部相互作用构建出庞大而复杂的结构。
- 适应性自组织:在进行过程中自我纠错的自组织,是本书的核心原理。
- 身体蓝图:发育早期确立的身体基本布局。
第二部分:添加细节
- 细胞信号传递:细胞之间通过分泌蛋白和表面受体进行的通讯,决定细胞将成为什么。
- 细胞黏附:细胞相互黏附方式的差异,被用来分选和塑造组织。
- 器官形成:从早期胚胎构建器官、四肢、血管和神经连接。
第三至四部分:精修;展望
- 依赖活动的布线:神经连接通过其自身活动得到精修。
- 反馈:使小而简单的单元能够组织和调节比自身大得多的结构的机制。
- 维护与衰老:成年期身体为保持有序而持续进行的工作,以及这种工作失败时会发生什么。
评析
优点
- 统一的核心思想。 根据出版社和作者本人的说明,适应性自组织贯穿全书。这使非专业读者能够把发育理解为一组相互关联的过程,而不是一份事实清单。作者强调反馈和控制,把系统生物学的思想带入了这个故事。
- 以人为中心。 本书追踪人体从卵到成人、再到维护和衰老的全过程。对自身身体或医学感兴趣的读者会觉得主题与自己直接相关。
- 超出胚胎阶段。 第三部分把故事延伸到心智的形成、身体比例、免疫和维护,把发育与生理学、衰老和疾病联系起来。
- 被认为对学生有用。 《出版人周刊》认为学习发育生物学的学生会发现本书有用;《科学美国人》的简评则称本书阐明了关于微小组分如何产生生命复杂性,我们知道什么、不知道什么。
局限
- 对一般读者而言较为艰深。 《出版人周刊》的书评者虽然向学生推荐本书,但认为对一般读者来说内容相当密集。没有中学生物基础的读者应做好读来吃力的准备。
- 不是教科书。 本书是面向一般读者和学生的人体发育叙事,并非为系统学习模式生物和实验而编排,不能替代课程教材。
- 2014年的快照。 书中反映的是2010年代初的研究状况,此后的进展(例如类器官和单细胞方法)不在其范围之内。
在课程中的定位
在本书单的发育生物学书目中,Life Unfolding 是两本面向一般读者的书中较长的一本。Lewis Wolpert 的 Developmental Biology: A Very Short Introduction 用约130页讲述脊椎动物、无脊椎动物和植物发育的基本过程,是更快读完的入门读物,并提供了专注于人类的戴维斯无意提供的比较背景。先读沃尔珀特、再读戴维斯效果很好:沃尔珀特提供术语,戴维斯补充系统视角和人类的故事。
在课程方面,Slack 与 Dale 的 Essential Developmental Biology 以及 Barresi 与 Gilbert 的 Developmental Biology 是系统讲述模式生物、实验和机制的教科书。Wolpert's Principles of Development 是面向具备细胞和分子生物学基础读者的高级教科书。Carroll、Grenier 与 Weatherbee 的 From DNA to Diversity 讨论动物形态的进化,这是戴维斯只间接涉及的主题。戴维斯的书最好与上述某一本教科书同时阅读,作为把各种机制串联起来的叙事。
如何使用本书
本书面向一般读者和学生。书中假定读者具备中学生物知识,但鉴于书评者指出的内容密度,对细胞和基因有一定了解会读得更顺。
- 按顺序阅读: 本书是从卵到成人的叙事,四个部分层层递进。第1章阐明核心思想,不应跳过。
- 学生的核心内容: 第一和第二部分,讨论早期胚胎以及器官和组织的构建,这是大多数发育生物学课程的内容。
- 更广泛的兴趣: 关于神经系统、免疫、身体比例和维护的第三部分,适合神经科学、免疫学或医学专业的学生;最后一章对任何思考研究方向的人都有帮助。
- 与课程配合: 每学完一个教科书单元,就读戴维斯的相应章节,并思考反馈和自组织如何解释刚学过的机制。
