Brock Biology of Microorganisms（Brock微生物學）

引用

Madigan, M. T., Bender, K. S., Buckley, D. H., Sattley, W. M., & Stahl, D. A. (2020). Brock Biology of Microorganisms (16th ed.). Pearson.

章節概要

全書共34章，分為七個單元，約1120頁。Pearson 稱本書圍繞美國微生物學會本科教育會議確定的六大主題組織：演化、細胞結構與功能、代謝途徑、資訊流與遺傳學、微生物系統，以及微生物的影響。第十六版為每章設定了一個圍繞近期發現展開的主題，出版社還突出了基因體學和「體學」革命以及擴充的插圖體系。以下的單元與章標題均來自出版社。

第一單元：微生物學基礎（第1–5章）

各章為：微生物世界；微生物的細胞結構與功能；微生物代謝；微生物生長及其控制；病毒及其增殖。內容涉及細胞及其代謝、微生物如何生長與被控制，以及病毒的基本生物學。

第二單元：分子生物學與遺傳學（第6–9章）

微生物的資訊流與蛋白質加工；微生物調控系統；微生物生長的分子層面；細菌與古菌遺傳學，講述遺傳資訊如何表達與調控、如何與生長相聯繫，以及如何交換。

第三單元：基因體學、合成生物學與演化（第10–13章）

微生物基因體學及其他體學；病毒基因體學與多樣性；生物技術與合成生物學；微生物演化與基因體動態，把前兩個分子層面的單元延伸到整個基因體、應用生物技術和演化。

第四單元：微生物多樣性（第14–18章）

微生物的代謝多樣性；細菌的生態多樣性；細菌的系統發生多樣性；古菌的系統發生多樣性；微生物真核生物的多樣性，先從生物所做的事情、再從系統發生的角度概覽微生物生命的範圍。

第五單元：微生物生態學與環境微生物學（第19–23章）

衡量微生物系統；微生物生態系統；養分循環；人造環境微生物學；微生物與微生物、植物及動物的共生，探討微生物所處的環境，包括人造環境。

第六單元：微生物與人的相互作用及免疫系統（第24–28章）

微生物與人類的共生；微生物感染與致病機制；固有免疫：廣譜宿主防禦；適應性免疫：高度特異的宿主防禦；免疫失調與抗微生物治療，透過微生物與人體宿主的關係，引入本書的醫學部分。

第七單元：傳染病（第29–34章）

傳染病的診斷；流行病學與公共衛生；人際傳播的細菌性和病毒性疾病；媒介傳播與土壤傳播的細菌性和病毒性疾病；水源傳播與食源傳播的細菌性和病毒性疾病；真核病原體：真菌、原生動物與蠕蟲。第31–33章按傳播途徑、第34章按病原體類別組織，而不是按器官系統。

核心概念

第一至三單元：細胞、分子與基因體

• 微生物代謝與生長：第3、4章。
• 資訊流與調控系統：第6、7章。
• 基因體學及其他體學：第10章；合成生物學：第12章。
• 微生物演化與基因體動態：第13章。

第四至五單元：多樣性與生態

• 代謝多樣性與系統發生多樣性：第14、16、17章分別講代謝、細菌和古菌。
• 養分循環與微生物生態系統：第20、21章。
• 共生：第23、24章。

第六至七單元：宿主、免疫與疾病

• 致病機制、固有免疫與適應性免疫：第25–27章。
• 抗微生物治療：第28章。
• 流行病學與公共衛生：第30章。

評析

優點

• 來自教育機構的框架。 美國微生物學會的六大主題給了本書明確的組織邏輯，七個單元則把基礎、分子生物學、基因體學、多樣性、生態學、宿主與微生物的相互作用和疾病分別安排。
• 不侷限於醫學。 七個單元中有五個（34章中的23章）講細胞、遺傳學、多樣性和生態學而非疾病，因此為興趣不在臨床的學生留出了空間。目錄中點名了人造環境、養分循環和合成生物學等主題。
• 以最新科學為切入點。 Pearson 稱第十六版每章都圍繞一項近期發現展開，並說本書帶領學生走過基因體學和「體學」革命。
• 重視視覺呈現。 出版社強調大量插圖，並稱本版進一步擴充，以便把微生物學呈現為一門視覺科學。

侷限

• 篇幅。 34章、約1120頁，一門課程難以全部覆蓋，教師和讀者必須取捨單元。
• 疾病殿後。 傳染病直到第七單元、免疫系統各章之後才出現，且按傳播途徑或病原體類別組織，而不是按器官系統；希望逐個器官系統查閱疾病的讀者會發現這與其他一些課程的組織方式不同。
• 偏分子的中段。 第二、三單元（第6–13章）專講分子生物學和基因體學，缺乏化學和細胞生物學基礎的讀者會覺得書的中段最難。

在課程中的定位

Brock 是本課程書單中在細胞生物學、遺傳學、多樣性和生態學上著墨最多的普通微生物學教材。Tortora、Case、Bair、Weber 和 Funke 的 Microbiology: An Introduction 是一本帶有臨床取向的綜合性入門教材，疾病各章按身體系統組織，據其出版社介紹不要求事先學過生物學或化學，因而更適合醫學相關專業的課程；若課程強調多樣性、生態學和分子生物學，則 Brock 更合適。OpenStax 的 Microbiology 是一本免費、開放授權的一學期入門教材，集中講微生物與人類健康。Money 的 Microbiology: A Very Short Introduction 簡要概覽微生物世界，沒有先修要求。

想更深入的話，White、Drummond 和 Fuqua 的 The Physiology and Biochemistry of Prokaryotes 按生理學主題講述原核細胞如何運轉，Henkin 與 Peters 的 Snyder and Champness Molecular Genetics of Bacteria 則是一本高階的細菌遺傳學教材。兩者都延續了 Brock 在第二、三單元引入的主題。

如何使用本書

本書面向已修完生物學導論和普通化學的學生。普通微生物學課程的實用方案如下：

• 核心： 第一單元（第1–5章）打基礎，再讀第6章和第9章（資訊流與細菌遺傳學）。
• 按側重選擇： 側重基因體學讀第三單元，側重多樣性與生態讀第四、五單元，側重醫學讀第六、七單元。
• 輔助： 藉助每章圍繞近期發現的切入方式，理解這些內容為何重要；讀第四單元之前回顧第3章，因為代謝多樣性一章建立在它的基礎上。

醫學或健康專業的課程，可從第一單元讀到第24–28章，再接第七單元的疾病各章。環境微生物學課程則可從第一單元進入第四、五單元，並配合閱讀講體學的第10章。