01 / 導讀
導讀
引用
Goodsell, D. S. (2009). The Machinery of Life (2nd ed.). Copernicus Books / Springer.
章節概要
第2版是一本約170頁（圖書館書目著錄為 x + 167頁）、共九章的簡短圖解書。作者是在斯克里普斯研究所工作的分子生物學研究者，同時也是畫家。全書圍繞初版序言中描述的兩類圖畫展開：一類把活細胞的一小部分放大約一百萬倍，畫出其中擠滿的分子；另一類以原子細節呈現單個分子。根據作者本人為本書設立的網頁，第2版的全彩插圖依據基因體學和蛋白質體學的成果作了更新，其中包括一幅新的大腸桿菌（Escherichia coli）細胞剖面圖，以及新增的一章「生與死」。
第1章：引言（Introduction）
這是六頁的開篇章。按初版序言的說法，本書的出發點在於分子世界與日常經驗之間隔著百萬倍的尺寸差距，插圖的用意就是跨越這道鴻溝。Tina Toni 在 Human Genomics 上的書評特別稱讚了那些讓尺度變得可感的比較，例如把細胞中的一個蛋白質比作房間裡的一粒米。
第2–3章：分子機器（Molecular Machines）；生命的過程（The Processes of Living）
這兩章構成全書所依賴的分子生物學和生物化學基礎。據書評介紹，它們討論 DNA、脂質和多糖等分子，然後說明細胞如何利用這些分子合成新的蛋白質、獲取能量、保護自身以及與周圍環境交流。
第4章：細胞中的分子：大腸桿菌（Molecules in Cells: Escherichia coli）
這一章帶讀者遊覽一個細菌細胞，核心是那幅同時用作封面的大腸桿菌新剖面圖。它與第5章一起，讓讀者能夠比較原核細胞與真核細胞。
第5章：人類細胞：區隔化的優勢（A Human Cell: The Advantages of Compartments）
這是與之對應的真核細胞一章，圍繞標題中的思想展開：膜和胞器使細胞能夠做到什麼。作者的網頁提到了一幅更新的真核細胞全景圖，從細胞膜一直延伸到細胞核。
第6章：人體：特化的優勢（The Human Body: The Advantages of Specialization）
這是篇幅最長的一章（第82–107頁），從單個細胞走向人體中特化的細胞。書評列舉了細胞內部的結構和細胞之間的通訊，正是它們使肌肉收縮、血液流動和神經放電成為可能；作者的網頁則重點介紹了一幅髓鞘圖。
第7章：生與死（Life and Death）
這是本版新增的一章，討論分子、細胞和整個機體層面上的生與死；書評提到了癌症、衰老和死亡。
第8章：病毒（Viruses）
從分子層面介紹病毒和免疫應答，討論 HIV 以及禽流感和豬流感病毒，解釋疫苗為何有時有效、有時無效，以及為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）
最後一章轉向健康和日常生活，討論維生素、毒物和抗生素對身體的作用。
核心概念
第1–3章：尺度與分子機器
- 分子尺度：分子與日常物體之間百萬倍的尺寸差距，插圖以統一的放大倍數作畫來跨越這一差距。
- 分子機器：把蛋白質等大分子看作合成蛋白質、獲取能量和傳遞訊號的工作部件。
- 分子擁擠：細胞內部分子密集堆積的狀態，剖面圖使之清晰可見。
第4–6章：細胞與人體
- 原核細胞與真核細胞：比較大腸桿菌和人類細胞，顯示區隔化帶來了什麼。
- 特化：多細胞機體中的細胞如何承擔不同的工作，並通過通訊協調彼此。
第7–9章：健康與疾病
- 多個尺度上的生與死：從分子到整個機體追蹤癌症和衰老等過程。
- 病毒與免疫：病毒如何感染細胞，以及疫苗和機體防禦的分子基礎。
評析
優點
- 按統一比例繪製的插圖。 Toni 的書評指出，所有插圖的比例大致相同，讀者可以前後翻頁比較 DNA、蛋白質、核糖體、膜孔和胞器的大小。書評者還說，那些擁擠的細胞內部圖景糾正了她從空蕩蕩的訊號通路圖中得到的印象。
- 簡短清晰。 書評稱讚本書語言清晰簡潔，篇幅短小，既交代了基礎，又培養了直覺。初版序言說，正文是為非科學讀者寫的，而插圖則以足以讓生物化學家滿意的嚴謹程度繪製。
- 在尺度之間穿梭。 書評者把第6、7、9章視為全書的亮點，因為它們從分子過程一路放大到肌肉、神經、疾病和衰老。
- 插圖背後的科學有據可查。 作者的網頁連結了他本人在 Biochemistry and Molecular Biology Education 上發表的系列文章（2009–2012年），解釋各幅插圖背後的科學（大腸桿菌、粒線體、真核細胞全景、病毒、神經肌肉突觸），還提供勘誤表和可用於簡報的縮小版插圖。
局限
- 不是教科書。 書評者明確指出，本書既不是分子生物學的全面手冊，也不是教科書。它講解分子在做什麼，但並不要求讀者細究每一個過程。
- 反映2009年的科學。 插圖是在第2版時依據當時的成果更新的，此後出現的結構知識沒有反映在書中。
- 對化學課程而言化學內容很少。 本書為普通讀者而寫，培養的是視覺直覺而不是化學推理，因此化學專業的學生在考試內容上仍需要教科書。
在課程中的定位
在本清單的生物化學書目中，Goodsell 的書是一本可在教科書之前或與之並行閱讀的細胞圖畫書，不能代替教科書。與它最相配的是 Mark Lorch 的 Biochemistry: A Very Short Introduction：這本簡短的文字導論介紹生命分子如何建構和轉化、這門學科如何發展；而 Goodsell 展示的是這些分子在細胞中的位置以及細胞有多麼擁擠。
就課程本身而言，McKee 和 McKee 的 Biochemistry: The Molecular Basis of Life 以及 Pratt 和 Cornely 的 Essential Biochemistry 等入門教材講授 Goodsell 只以圖畫呈現的結構、酶和代謝途徑；Lehninger Principles of Biochemistry 和 Berg 等人的 Biochemistry 這樣的綜合性參考書則講得深入得多。Kuriyan、Konforti 和 Wemmer 的 The Molecules of Life 用物理化學解釋大分子，適合想了解 Goodsell 所畫結構背後物理原理的學生，屬於很久以後才讀的書。
如何使用本書
本書適合即將開始學習生物化學或細胞生物學的學生、初次接觸生物分子的化學專業學生，以及任何想準確想像細胞內部景象的人。不需要專業知識，中學生物和化學就足以讀懂正文。
實用的閱讀計劃：
- 課程開始前： 分一兩次讀完第1–5章。它們會在腦中建立一張關於分子、細菌細胞和人類細胞的地圖，使教科書中的示意圖更容易定位。
- 與課程並行： 學習肌肉收縮、血液流動和神經訊號時回到第6章；學習癌症與衰老、病毒與免疫以及維生素、毒物和抗生素的作用時回到第7–9章。
- 學習過程中： 按書評者的建議比較不同插圖中的尺寸；當教科書展示某一種酶或某條途徑時，在 Goodsell 擁擠的圖景中找到對應的場景並定位該分子。
- 進一步閱讀： 作者在 Biochemistry and Molecular Biology Education 上的文章解釋了具體畫作是如何建構的，對結構生物學感興趣的學生可以接著閱讀。另請查看作者網站上的勘誤表。