01 / 导读
导读
引用
Goodsell, D. S. (2009). The Machinery of Life (2nd ed.). Copernicus Books / Springer.
章节概要
第2版是一本约170页（图书馆书目著录为 x + 167页）、共九章的简短图解书。作者是在斯克里普斯研究所工作的分子生物学研究者，同时也是画家。全书围绕初版序言中描述的两类图画展开：一类把活细胞的一小部分放大约一百万倍，画出其中挤满的分子；另一类以原子细节呈现单个分子。根据作者本人为本书设立的网页，第2版的全彩插图依据基因组学和蛋白质组学的成果作了更新，其中包括一幅新的大肠杆菌（Escherichia coli）细胞剖面图，以及新增的一章“生与死”。
第1章：引言（Introduction）
这是六页的开篇章。按初版序言的说法，本书的出发点在于分子世界与日常经验之间隔着百万倍的尺寸差距，插图的用意就是跨越这道鸿沟。Tina Toni 在 Human Genomics 上的书评特别称赞了那些让尺度变得可感的比较，例如把细胞中的一个蛋白质比作房间里的一粒米。
第2–3章：分子机器（Molecular Machines）；生命的过程（The Processes of Living）
这两章构成全书所依赖的分子生物学和生物化学基础。据书评介绍，它们讨论 DNA、脂类和多糖等分子，然后说明细胞如何利用这些分子合成新的蛋白质、获取能量、保护自身以及与周围环境交流。
第4章：细胞中的分子：大肠杆菌（Molecules in Cells: Escherichia coli）
这一章带读者游览一个细菌细胞，核心是那幅同时用作封面的大肠杆菌新剖面图。它与第5章一起，让读者能够比较原核细胞与真核细胞。
第5章：人类细胞：区室化的优势（A Human Cell: The Advantages of Compartments）
这是与之对应的真核细胞一章，围绕标题中的思想展开：膜和细胞器使细胞能够做到什么。作者的网页提到了一幅更新的真核细胞全景图，从细胞膜一直延伸到细胞核。
第6章：人体：特化的优势（The Human Body: The Advantages of Specialization）
这是篇幅最长的一章（第82–107页），从单个细胞走向人体中特化的细胞。书评列举了细胞内部的结构和细胞之间的通讯，正是它们使肌肉收缩、血液流动和神经放电成为可能；作者的网页则重点介绍了一幅髓鞘图。
第7章：生与死（Life and Death）
这是本版新增的一章，讨论分子、细胞和整个机体层面上的生与死；书评提到了癌症、衰老和死亡。
第8章：病毒（Viruses）
从分子层面介绍病毒和免疫应答，讨论 HIV 以及禽流感和猪流感病毒，解释疫苗为何有时有效、有时无效，以及为何有些感染比另一些更致命。
第9章：你和你的分子（You and Your Molecules）
最后一章转向健康和日常生活，讨论维生素、毒物和抗生素对身体的作用。
核心概念
第1–3章：尺度与分子机器
- 分子尺度：分子与日常物体之间百万倍的尺寸差距，插图以统一的放大倍数作画来跨越这一差距。
- 分子机器：把蛋白质等大分子看作合成蛋白质、获取能量和传递信号的工作部件。
- 分子拥挤：细胞内部分子密集堆积的状态，剖面图使之清晰可见。
第4–6章：细胞与人体
- 原核细胞与真核细胞：比较大肠杆菌和人类细胞，显示区室化带来了什么。
- 特化：多细胞机体中的细胞如何承担不同的工作，并通过通讯协调彼此。
第7–9章：健康与疾病
- 多个尺度上的生与死：从分子到整个机体追踪癌症和衰老等过程。
- 病毒与免疫：病毒如何感染细胞，以及疫苗和机体防御的分子基础。
评析
优点
- 按统一比例绘制的插图。 Toni 的书评指出，所有插图的比例大致相同，读者可以前后翻页比较 DNA、蛋白质、核糖体、膜孔和细胞器的大小。书评者还说，那些拥挤的细胞内部图景纠正了她从空荡荡的信号通路图中得到的印象。
- 简短清晰。 书评称赞本书语言清晰简洁，篇幅短小，既交代了基础，又培养了直觉。初版序言说，正文是为非科学读者写的，而插图则以足以让生物化学家满意的严谨程度绘制。
- 在尺度之间穿梭。 书评者把第6、7、9章视为全书的亮点，因为它们从分子过程一路放大到肌肉、神经、疾病和衰老。
- 插图背后的科学有据可查。 作者的网页链接了他本人在 Biochemistry and Molecular Biology Education 上发表的系列文章（2009–2012年），解释各幅插图背后的科学（大肠杆菌、线粒体、真核细胞全景、病毒、神经肌肉突触），还提供勘误表和可用于演示的缩小版插图。
局限
- 不是教科书。 书评者明确指出，本书既不是分子生物学的全面手册，也不是教科书。它讲解分子在做什么，但并不要求读者细究每一个过程。
- 反映2009年的科学。 插图是在第2版时依据当时的成果更新的，此后出现的结构知识没有反映在书中。
- 对化学课程而言化学内容很少。 本书为普通读者而写，培养的是视觉直觉而不是化学推理，因此化学专业的学生在考试内容上仍需要教科书。
在课程中的定位
在本清单的生物化学书目中，Goodsell 的书是一本可在教科书之前或与之并行阅读的细胞图画书，不能代替教科书。与它最相配的是 Mark Lorch 的 Biochemistry: A Very Short Introduction：这本简短的文字导论介绍生命分子如何构建和转化、这门学科如何发展；而 Goodsell 展示的是这些分子在细胞中的位置以及细胞有多么拥挤。
就课程本身而言，McKee 和 McKee 的 Biochemistry: The Molecular Basis of Life 以及 Pratt 和 Cornely 的 Essential Biochemistry 等入门教材讲授 Goodsell 只以图画呈现的结构、酶和代谢途径；Lehninger Principles of Biochemistry 和 Berg 等人的 Biochemistry 这样的综合性参考书则讲得深入得多。Kuriyan、Konforti 和 Wemmer 的 The Molecules of Life 用物理化学解释大分子，适合想了解 Goodsell 所画结构背后物理原理的学生，属于很久以后才读的书。
如何使用本书
本书适合即将开始学习生物化学或细胞生物学的学生、初次接触生物分子的化学专业学生，以及任何想准确想象细胞内部景象的人。不需要专业知识，中学生物和化学就足以读懂正文。
实用的阅读计划：
- 课程开始前： 分一两次读完第1–5章。它们会在脑中建立一张关于分子、细菌细胞和人类细胞的地图，使教科书中的示意图更容易定位。
- 与课程并行： 学习肌肉收缩、血液流动和神经信号时回到第6章；学习癌症与衰老、病毒与免疫以及维生素、毒物和抗生素的作用时回到第7–9章。
- 学习过程中： 按书评者的建议比较不同插图中的尺寸；当教科书展示某一种酶或某条途径时，在 Goodsell 拥挤的图景中找到对应的场景并定位该分子。
- 进一步阅读： 作者在 Biochemistry and Molecular Biology Education 上的文章解释了具体画作是如何构建的，对结构生物学感兴趣的学生可以接着阅读。另请查看作者网站上的勘误表。