适者降临

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安德烈亚斯•瓦格纳 (Andreas Wagner)
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测试题 进化论的最大谜题:自然如何创新?
前 言 世界够大,时间够多
01达尔文进化论的局限
达尔文进化论的局限在于,它无法解释遗传现象。生命起源于何处?更好、更强的适者从何而来?大自然如何无中生有,如何创新?达尔文的进化论是人类历史上杰出的学术成就,但生物进化的秘密远不是达尔文进化论所能穷尽的。生物学在20世纪发生了翻天覆地的变化,现代技术得以带领我们探索生命进化的动力和起源。
02新性状的起源
新性状的出现有赖于新的分子和合成这些新分子的化学反应的存在。生命以及生命背后驱动新性状出现的动力并不是神秘莫测的东西,这种动力本身和生命一样古老。我们还不知道生命到底是如何从最简单的形式进化出了如此高的复杂性,但我们知道,生命的开端不是一个自我复制的分子,而是一张新陈代谢的网络。
03宇宙图书馆
一种生物所具有的全部生化反应构成了这种生物的新陈代谢。新陈代谢进化的本质在于重新组合。生命时刻在尝试每一种可能的基因新组合,重新解读,重新编译,然后重新布局代谢遗传,毫不停歇,从而造就并提升着代谢的多样性。新的代谢能力是不断驱动生命拓展最前沿阵地的引擎。
04构型之美
蛋白质是生命的驱动者。每种蛋白质的构型都高度复杂,与它们执行的功能相适应。蛋白质的构型维持着生命世界的运转。大自然可以用蛋白质书写不同的文本,更多的文本就意味着更多的构型,参与更多的催化反应,执行更多的功能和完成更多的任务。
05命令与操控
无论多复杂的生物,它的形态和功能都受到调节因子的控制。调节因子占据着某个基因相邻的一小段DNA,一旦它们遇上特定的DNA序列,就会与之结合。调节因子与相应的DNA需要在形态上互补。有些基因表达能被调节因子抑制,有些基因则需要它们激活。调节因子指导着所有生物的发育。调节因子之间相互调控,形成了复杂的网络。
06神秘的建筑师
多变的环境催生了生物的复杂性,而复杂性促成了发育稳态,发育稳态继而造就了基因型网络,后者让进化成为可能,使得生物能够通过演变适应环境的变化、提高自身的复杂性,循环往复,生物进化通过这种方式螺旋上升。这种进化方式的核心在于处在多维空间的基因型网络的自组织性。自组织性是生命绚烂光彩背后的支持者,它是隐藏的生命建筑师。
07从大自然到工程技术
自然进化和技术创新有诸多共同之处,促进自然进化的基因型网络在人类技术进步中同样存在。与自然界类似,科研人员也总是行进在各自领域的最前线,他们依赖不断的试错、
人海战术、多起源策略和组合优化,模仿自然的创造能力,实现技术突破和创新。技术发明的精简主义和高雅主义,深深隐藏在现实世界的背后。
后 记 柏拉图的洞穴
译者后记
· · · · · · (收起)

具体描述

“生命科学书系”之一。这是一本关于进化论的书。达尔文的自然选择理论能很好地解释了适者是如何经过漫长的时间保留了下来,但是无法解释适者究竟是怎么到来的。仅仅历经38亿年的随机突变,能解释翅膀、眼球是怎么来的吗?如果答案是“否”的话,该如何解释进化的速度与效率呢?《适者的到来》这本书,就是作者15年的研究成果,补上了达尔文理论缺失的部分,揭开了生命多样性的奥秘。

用户评价

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##对科技创新很有借鉴价值的。直觉生物学会是我下一块骨头。

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##从基因型到表现型是基因组成的环境表现在生物体上是什么样子的,很多看似没用的基因可能在未来通过变异增加或减少了一个生物的适合度,这是创新的一种方法。 多变的环境塑造了发育稳态,发育稳态塑造了基因多样性,基因多样性缔造的基因网络为物种分流提供了可能性(环境-选择适者-物种),遗传和变异对一个生物的适应力可以造成影响,适合环境者就是现在的样子。适合环境者本身也是环境的一部分。 发育稳态(robustness)。发育稳态指面对外界环境时生物体保持自身特征稳定的能力。 《复杂生命的起源》《生命的跃升》《基因社会》

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##按需。

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##使用数学模型以及工程技术,研究进化论,尤其基因表现型的制作。解了很多惑,但也有很多理解不了,比如作者常常使用的“图书馆”这一比喻其代表的含义。 “多变的环境催生了生物的复杂性,而复杂性促成了发育稳态,发育稳态继而造就了基因型网络,而基因型网络的存在让进化成为可能,使得生物能够通过演变适应环境的变化、提高自身的复杂性,循环往复,生物进化通过这种方式螺旋上升。这种进化方式的核心在于处在多维空间的基因型网络的自组织性。自组织性是生命绚烂光彩背后的支持者,它是隐藏的生命建筑师”

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关于进化的理论绝不止于《物种起源》,达尔文和他的这部旷世奇作仅仅是一个开端,指引出了正确的探索方向。随着生物科技的突飞猛进,关于进化的种种谜团都会被逐渐解开,一个个缺环将被补上,最终我们将再一次见证达尔文和他的进化思想的伟大。这本《适者降临》正是循着这样的思路,利用最新的研究成果为达尔文的理论拾遗补缺,试图为读者提供一个更全面深入的进化图景。作者研究一大特点便是跨界,他善于将不同学科的理论融入生物学和进化的研究中,来解释无比复杂的生命现象。作者提出不少脑洞大开的观点,虽未必全然正确,但确能打开你的思考空间,刷新你的传统思维,这或许也是这类书最大的好处。作者每一章的讲解都好似在探索某个宝藏(英雄打怪),充满悬念,精彩刺激,如果你对近乎机制充满好奇,那么不要错过这本书。

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##1自然选择可解释最适者何以生存,却无法解释最适者如何降临。鉴于随机的低概率值,不能用完全的随机突变解释新性状的起源。2代谢反应和蛋白质种类之多,为生命多样性演化路线提供了可能或底板。自然界中每天都有不计其数的生物加班加点合成新型蛋白质。生命片刻不停重新布局代谢遗传,提升代谢多样性。需要一新蛋白质解决问题时,解决方案常数不胜数;每个调控环路社区都有数百表现型相同的邻路:世界为生命的丰富性提供了无穷底板,海底都是针。3基因水平转移能够在亲缘关系或远或近的生物间发生。细菌基因组中的大部分是从别处交换来的,细菌的基因转移能力是其在代谢进化中具有霸主地位的最重要原因。4决定细胞身份的不是特异分子,而是所含数百种蛋白质的组合方式。调节分子之于基因转录如议员之于国王。中性突变并不更多,却是通向目的之必经路

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##kindle. 圣塔菲系列。迅速刷过。最底层的逻辑是简洁且标准化的,比如计算机语言中的0和1,比如ATP和能量利用、新陈代谢。 但是在需要解决问题的时候,条条大路通罗马(复杂网络的鲁棒性、冗余的重要性)。所以解决同一个问题,会有多次不同的起源,不同的路径来解决同一个问题。这些路径之间并不互相替代,而是有可能作为彼此的plan b.

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##时间在不断的证明达尔文的伟大。或许,一切与人相关的学科,都应该以进化的立场重新书写。

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##适者降临是因为那至高者的存在。

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