上帝的手术刀-基因编辑简史

上帝的手术刀-基因编辑简史 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

王立铭 著,李亚楠 编
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店铺: 江阴新华书店图书专营店
出版社: 浙江人民出版社
ISBN:9787213079757
商品编码:27264440585
包装:平装-胶订
开本:16
出版时间:2017-04-01

具体描述


内容介绍

内容介绍


  这本书从孟德尔神父的“豌豆试验”入手,用跌宕起伏、起承转合的文学讲述手法,在全书中埋下层层伏笔,抖出了一个又一个的重磅包袱,宛如一位智者在科学之树下摇着扇子对基因编辑的历史脉络娓娓道来。其内容之深入浅出、讲述手法之驾轻J熟,令人手不释卷。   一本细致讲解生物学热门进展的科普力作,一本解读人类未来发展趋势的精妙“小说”。   打开基因科学深奥的硬壳,展现人类探索自身的的历史进程,从分子层面出发,重新思考人类的过去、现在和未来。

目录

[目录]

赞 誉

推荐序一 科学的故事之旅

推荐序二 好科普如清泉

前 言 基因编辑:连接历史和未来

D1章 基因的秘密

     达尔文的麻烦

     种豌豆的神父

     围猎遗传因子

     双螺旋

     中心法则

D2章 给基因动手术

     让人生病的基因

     基因入药

     成也病毒,败也病毒

     绝望后的希望

D3章 黄金手指

    “缺啥补啥”遇到的新问题

     里德先生的烦恼

      基因组手术三件套

      20 年的D角戏

D4章 编程时代

      开源破牢笼

     “神话”蛋白

      颠覆和被颠覆

      超轻量级选手

      看不见硝烟的战场

D5章 未来,未来的未来

      意想不到的突破

      基因编辑进化论

      未来的未来

      未雨绸缪:伦理还是监管

后记

参考文献

图片来源

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  听*会讲故事的科学家讲*前沿的人类基因编辑技术,感受科学研究的磅礴气势和能量。

  趣味与知识兼备,前沿与实用相融。

  学术QW,实业精英,科普达人,畅销书作者  各界人士倾力推荐

  手绘插图,精心设计,四色印刷,用纸考究,装帧精美。 


在线试读
[推荐序] 推荐序一 科学的故事之旅 2016年雨果奖得主,《北京折叠》作者 郝景芳 立铭的书稿给我寄来一段时间我才开始读。忙碌的生活头绪众多,不大有时间阅读科普著作。但是D我开始阅读的时候,我J有一种放不下的感觉。原因无他,立铭是把科学之旅写成了一本小说。 这本“小说”的起承转合是这么跌宕起伏,中间的一些段落J像电影中故意设置的高潮低谷——基因修复手术成功的普天同庆和后来两起事故的巨大悲剧,一起一伏,令人错愕深思。这样的书写一方面是增加阅读的趣味,另一方面是让人忍不住思索:如果有强烈的副作用,一项好的科学尝试还应该进行下去吗?如果有风险,谁来承担风险的后果?好的科普著作Z重要的一点特征J是引起思索。一本书有没有给读者留下问题,比它有没有给读者留下知识更重要。立铭的书无疑做到了这点。在他的故事中,我们看到了生命科学艰难的前路探索,有突破和狂喜,也有犹疑和后撤。在这个过程中,人类始终带着对生命的问题前行。 这本“小说”也FC善于埋伏笔和抖包袱。先是留一个巨大的难题:基因修复如此之困难,什么样的设备能做到?然后让神秘武器登场——神奇的“黄金手指”锌手指蛋白。先将神秘武器的作用讲得洋洋洒洒,此时话锋一转开始讲30 年前的故事。任何读者此时都按捺不住想要急切往下翻。这是说书人Z常使用的卖关子的好办法,立铭在科普著作中运用得驾轻J熟,让一本知识深奥的科学书呈现出大树下摇着扇子讲故事的悠悠然。 这些特征注定了这本书是好看的。而其中涉及的前沿知识又注定了这本书是实用的。D前基因技术是这么火热,无论是什么样的科技新闻都能天天读到:人类即将攻克癌症了、人类即将长生不老了、人类即将用基因编辑技术改变智商了……所有这些绚烂得不可思议的设想,有哪些不切实际,又有哪些唾手可得?在一个公众号文章铺天盖地而又难以分辨真伪的时代,在一个信息如海洋但是伪劣信息鱼目混珠的时代,在一个张口唬人很容易知识变现的年代,能踏踏实实言简意赅地书写可靠的知识,已经不仅仅是实用,甚至可以说是良心。立铭的这本书是有良心的信息源,看过了这本书,可以省却大量阅读芜杂文章的时间。

[推荐序]

推荐序一

科学的故事之旅

2016年雨果奖得主,《北京折叠》作者

 郝景芳

  立铭的书稿给我寄来一段时间我才开始读。忙碌的生活头绪众多,不大有时间阅读科普著作。但是D我开始阅读的时候,我J有一种放不下的感觉。原因无他,立铭是把科学之旅写成了一本小说。

  这本“小说”的起承转合是这么跌宕起伏,中间的一些段落J像电影中故意设置的高潮低谷——基因修复手术成功的普天同庆和后来两起事故的巨大悲剧,一起一伏,令人错愕深思。这样的书写一方面是增加阅读的趣味,另一方面是让人忍不住思索:如果有强烈的副作用,一项好的科学尝试还应该进行下去吗?如果有风险,谁来承担风险的后果?好的科普著作Z重要的一点特征J是引起思索。一本书有没有给读者留下问题,比它有没有给读者留下知识更重要。立铭的书无疑做到了这点。在他的故事中,我们看到了生命科学艰难的前路探索,有突破和狂喜,也有犹疑和后撤。在这个过程中,人类始终带着对生命的问题前行。

  这本“小说”也FC善于埋伏笔和抖包袱。先是留一个巨大的难题:基因修复如此之困难,什么样的设备能做到?然后让神秘武器登场——神奇的“黄金手指”锌手指蛋白。先将神秘武器的作用讲得洋洋洒洒,此时话锋一转开始讲30 年前的故事。任何读者此时都按捺不住想要急切往下翻。这是说书人Z常使用的卖关子的好办法,立铭在科普著作中运用得驾轻J熟,让一本知识深奥的科学书呈现出大树下摇着扇子讲故事的悠悠然。

  这些特征注定了这本书是好看的。而其中涉及的前沿知识又注定了这本书是实用的。D前基因技术是这么火热,无论是什么样的科技新闻都能天天读到:人类即将攻克癌症了、人类即将长生不老了、人类即将用基因编辑技术改变智商了……所有这些绚烂得不可思议的设想,有哪些不切实际,又有哪些唾手可得?在一个公众号文章铺天盖地而又难以分辨真伪的时代,在一个信息如海洋但是伪劣信息鱼目混珠的时代,在一个张口唬人很容易知识变现的年代,能踏踏实实言简意赅地书写可靠的知识,已经不仅仅是实用,甚至可以说是良心。立铭的这本书是有良心的信息源,看过了这本书,可以省却大量阅读芜杂文章的时间。

  任何时候,接近知识源头的信息都是Z宝贵的。一般的科学家很少会自己写科普,科普作者很少兼任科学家。立铭作为浙江大学的YX青年学者,既是一线前沿的生物科学家,又是难得的亲历亲为的写作者。

  仅仅J这一点而言,他笔下的生物研究领域,J比道听途说的知识写作多了许多信度。而他能从局内人的角度,把生命科学研究领域内探索的曲折历程写清楚,无疑给了我们这些门外汉难得的一窥究竟的机会。

  在这个人类生命即将被改写的重大历史节点上,我想你不该错过这样一本书。

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D1章 基因的秘密

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     基因入药

     成也病毒,败也病毒

     绝望后的希望

D3章 黄金手指

    “缺啥补啥”遇到的新问题

     里德先生的烦恼

      基因组手术三件套

      20 年的D角戏

D4章 编程时代

      开源破牢笼

     “神话”蛋白

      颠覆和被颠覆

      超轻量级选手

      看不见硝烟的战场

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      基因编辑进化论

      未来的未来

      未雨绸缪:伦理还是监管

后记

参考文献

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[推荐序]

推荐序一

科学的故事之旅

2016年雨果奖得主,《北京折叠》作者

 郝景芳

  立铭的书稿给我寄来一段时间我才开始读。忙碌的生活头绪众多,不大有时间阅读科普著作。但是D我开始阅读的时候,我J有一种放不下的感觉。原因无他,立铭是把科学之旅写成了一本小说。

  这本“小说”的起承转合是这么跌宕起伏,中间的一些段落J像电影中故意设置的高潮低谷——基因修复手术成功的普天同庆和后来两起事故的巨大悲剧,一起一伏,令人错愕深思。这样的书写一方面是增加阅读的趣味,另一方面是让人忍不住思索:如果有强烈的副作用,一项好的科学尝试还应该进行下去吗?如果有风险,谁来承担风险的后果?好的科普著作Z重要的一点特征J是引起思索。一本书有没有给读者留下问题,比它有没有给读者留下知识更重要。立铭的书无疑做到了这点。在他的故事中,我们看到了生命科学艰难的前路探索,有突破和狂喜,也有犹疑和后撤。在这个过程中,人类始终带着对生命的问题前行。

  这本“小说”也FC善于埋伏笔和抖包袱。先是留一个巨大的难题:基因修复如此之困难,什么样的设备能做到?然后让神秘武器登场——神奇的“黄金手指”锌手指蛋白。先将神秘武器的作用讲得洋洋洒洒,此时话锋一转开始讲30 年前的故事。任何读者此时都按捺不住想要急切往下翻。这是说书人Z常使用的卖关子的好办法,立铭在科普著作中运用得驾轻J熟,让一本知识深奥的科学书呈现出大树下摇着扇子讲故事的悠悠然。

  这些特征注定了这本书是好看的。而其中涉及的前沿知识又注定了这本书是实用的。D前基因技术是这么火热,无论是什么样的科技新闻都能天天读到:人类即将攻克癌症了、人类即将长生不老了、人类即将用基因编辑技术改变智商了……所有这些绚烂得不可思议的设想,有哪些不切实际,又有哪些唾手可得?在一个公众号文章铺天盖地而又难以分辨真伪的时代,在一个信息如海洋但是伪劣信息鱼目混珠的时代,在一个张口唬人很容易知识变现的年代,能踏踏实实言简意赅地书写可靠的知识,已经不仅仅是实用,甚至可以说是良心。立铭的这本书是有良心的信息源,看过了这本书,可以省却大量阅读芜杂文章的时间。

  任何时候,接近知识源头的信息都是Z宝贵的。一般的科学家很少会自己写科普,科普作者很少兼任科学家。立铭作为浙江大学的YX青年学者,既是一线前沿的生物科学家,又是难得的亲历亲为的写作者。

  仅仅J这一点而言,他笔下的生物研究领域,J比道听途说的知识写作多了许多信度。而他能从局内人的角度,把生命科学研究领域内探索的曲折历程写清楚,无疑给了我们这些门外汉难得的一窥究竟的机会。

  在这个人类生命即将被改写的重大历史节点上,我想你不该错过这样一本书。

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基因编辑简史:重塑生命的蓝图 导言:探索生命最深层的奥秘 自古以来,人类对生命的起源与构成充满了好奇。从亚里士多德对生物分类的初步尝试,到孟德尔发现遗传的基本规律,我们逐步揭开了生命运作的宏伟面纱。然而,直到分子生物学的兴起,我们才真正触及生命的基石——DNA。本书旨在描绘一幅跨越世纪的画卷,记录人类如何从观察者转变为干预者,深入探究基因编辑技术从理论萌芽到实践应用的波澜壮阔的历史。 我们追溯早期对遗传物质的认识,那是科学界在黑暗中摸索的时代。DNA的双螺旋结构的发现,犹如一把钥匙,开启了生物学的新纪元。早期科学家们试图理解基因如何编码信息,以及如何通过自然或人工的方式影响这些信息。这是一个充满挑战与机遇的时代,每一项微小的发现都为后来的革命性突破铺平了道路。 第一部分:基因操控的黎明——从重组DNA到靶向编辑 在20世纪中叶,随着分子生物学技术的成熟,科学家们首次掌握了“剪切”和“粘贴”DNA片段的能力。这一时期的里程碑是重组DNA技术的诞生,它允许研究人员在体外将来自不同生物的基因片段连接起来,创造出具有特定功能的新的DNA分子。这在生物工程和药物生产领域带来了革命性的变化,例如胰岛素的大规模生产。 然而,早期的基因操作方法,如同使用一把粗糙的斧头,缺乏精确性。它们可以改变生物体的基因组,但往往是随机或大范围的插入和删除,如同在复杂的乐谱中随意涂抹。研究人员迫切需要一种更精细、更具靶向性的工具,能够精确地修改特定的核苷酸序列,而不会扰乱周围的基因结构。 随着对自然界中细菌防御机制研究的深入,我们逐渐发现了精确性基因编辑的“天然工具”。细菌利用一种称为CRISPR(成簇的规律间隔的短回文重复序列)的系统来抵御病毒的入侵,通过剪切病毒DNA来保护自身。这一机制的发现,为人类提供了一个前所未有的、具有高度特异性的分子剪刀。 第二部分:CRISPR-Cas9的横空出世——一场生物学领域的“核聚变” CRISPR-Cas9系统的发现与优化,无疑是基因编辑史上最激动人心的篇章。2012年前后,几组关键性的研究团队,通过巧妙的实验设计,证明了CRISPR-Cas9系统可以被重新编程,用于在几乎任何物种的细胞中,对任何预先选定的DNA序列进行精确切割。 Cas9蛋白作为剪切酶,由一段引导RNA(gRNA)精确引导至目标DNA位点。一旦到达,Cas9便会制造一个双链断裂。细胞随后会利用自身的修复机制来修复这个断裂,在这个过程中,研究人员可以引入新的DNA模板(用于精确替换)或诱导失活(用于敲除特定基因)。 这种技术的优势是革命性的: 1. 高效性与速度: 相比于早期的锌指核酸酶(ZFNs)和转录激活因子样效应物核酸酶(TALENs),CRISPR-Cas9的构建过程极其简单、快速且成本低廉。 2. 通用性: 几乎可以应用于所有生物体和细胞类型,无论是细菌、植物、动物还是人类细胞。 3. 多重编辑能力: 一套系统可以同时靶向多个基因位点,极大地加速了复杂遗传性状的研究。 CRISPR技术的出现,使得过去需要数年才能完成的基因修饰实验,现在可以在数周内完成。它不仅将基础生命科学的研究效率提升到了一个全新的水平,也立刻引起了生物伦理学和医学界的巨大震动。 第三部分:从实验室到临床——疾病治疗的希望与挑战 基因编辑技术的成熟,将焦点迅速从基础研究转移到了临床应用的可能性上。遗传性疾病,如囊性纤维化、镰状细胞贫血症以及某些癌症,其根源都在于基因的错误。理论上,CRISPR提供了一个纠正这些错误的终极蓝图。 早期临床试验集中于体外编辑(Ex Vivo),即取出患者的细胞(如免疫细胞或造血干细胞),在体外进行基因修正后再回输体内。例如,针对某些白血病和淋巴瘤的CAR-T细胞疗法,正是利用基因编辑技术增强免疫细胞的杀伤能力。 然而,更具革命性但也更具争议的是体内编辑(In Vivo),即直接将基因编辑工具递送到患者体内,在目标器官或组织中进行修正。递送系统——通常是腺相关病毒(AAV)或脂质纳米颗粒(LNP)——成为决定体内编辑成功的关键瓶颈。科学家们正努力克服免疫反应和靶向特异性等难题。 第四部分:伦理的边界——生殖系编辑的幽暗地带 当基因编辑的精确度达到前所未有的高度时,一个深刻的伦理问题浮现出来:我们是否应该修改人类的“生殖系”(Germline)? 生殖系编辑指的是对精子、卵子或早期胚胎的基因组进行修改。与体细胞编辑(仅影响个体本身)不同,生殖系编辑的改变是可遗传的,会传递给后代,从而永久性地改变人类的基因库。 这项技术的潜力是巨大的:消除遗传性疾病在家族中的代际传递。但其风险也令人警惕:可能导致不可预见的长期后果,加剧社会不平等(仅富裕阶层能够“优化”后代),以及引发对“设计婴儿”的滑坡担忧。 国际社会在这一议题上产生了巨大的分歧。各国对生殖系编辑的态度极为审慎,许多国家已通过立法或指导方针禁止此类研究用于临床,但技术的飞速发展使得监管与科学进步之间的赛跑从未停歇。 第五部分:超越CRISPR——下一代编辑工具的展望 尽管CRISPR-Cas9是当前的“主力军”,但其仍然存在一些局限性,例如可能产生脱靶效应(错误地切割了非目标基因)和只能进行双链断裂的限制。这激励了科学家们开发更加精细的“升级版”工具: 碱基编辑(Base Editing): 像一支“分子铅笔”,能够将一个特定的碱基直接转换为另一个碱基(如C转T,A转G),而无需制造双链断裂。这大大降低了脱靶风险。 先导编辑(Prime Editing): 被誉为“搜索与替换”功能,它结合了Cas9的引导能力和逆转录酶,能够精确地插入、删除或替换短至数十个碱基的序列,被认为是最接近“完美”编辑的技术。 这些新一代工具正在迅速成熟,预示着未来基因编辑将不再是简单的“剪切”,而是一场精密的“重写”。它们不仅有望在治疗现有疾病方面取得突破,还将为合成生物学和更深层次的生命工程学打开新的大门。 结语:负责任的创新之路 从对生命起源的纯粹好奇,到能够重写生命蓝图的能力,人类在基因编辑领域取得了令人难以置信的进步。这本书记录的,不仅是科学技术的演进,更是人类智慧与伦理责任的交织。 基因编辑技术是人类历史上最强大的工具之一,它蕴含着治愈顽疾、保障粮食安全的巨大潜力,同时也要求我们以极度的谨慎和远见来对待它。未来,科学的进步必须与社会、伦理和法律的讨论同步进行,以确保这项力量能够真正地造福全人类,而非带来不可逆转的风险。这部简史,正是对这段非凡旅程的记录与反思。

用户评价

评分

从出版的角度来看,这本书的排版和选用的插图设计也值得称赞。装帧设计本身就透露出一种对科学严肃性的尊重,但同时又不失现代感。那些关键流程图和历史时间轴的穿插,简直是神来之笔,它们在不打断阅读流畅性的前提下,提供了极佳的视觉锚点,帮助读者梳理复杂的知识结构。尤其是在涉及到基因组学庞大数据的讨论时,清晰的图示避免了文字描述的冗长和模糊,使得抽象的概念瞬间可视化。再者,作者的引文和注释体系做得非常完善,对于每一个关键的观点和实验,都能追溯到其原始出处,这为那些想要进一步探索的读者提供了便利的路径。总而言之,这本书从内容深度到外在呈现,都体现了一种匠人精神,它不仅仅是一本信息载体,更是一件精心打磨的阅读产品,让每一次翻阅都成为一种享受。

评分

这本书给我最深刻的印象是它那种近乎冷峻的现实主义笔触。它没有过度渲染科学发现带来的美好前景,反而非常冷静地探讨了每一个技术飞跃背后潜藏的伦理困境和社会影响。作者对权力的分散与集中有着敏锐的洞察力,他将科学家的雄心、商业资本的逐利性,以及政府监管的滞后性,描绘得淋漓尽致。读到某些关于未来应用场景的描述时,我甚至感到一阵寒意,那种对人类自身命运被科技重塑的深切忧虑,透过文字直击人心。这绝不是一本让你读完后心满意足地合上书的那种读物,它会像一根刺一样扎在你的脑子里,促使你去思考,我们正在创造的是一个更美好的世界,还是一个我们无法控制的潘多拉魔盒?这种对“双刃剑”效应的深刻反思,使得这本书的价值超越了科普的范畴,上升到了哲学和伦理学的层面。它迫使读者放下对科技的盲目崇拜,转而以一种更审慎、更具批判性的眼光去看待人类正在进行的这场自我革新。

评分

我必须承认,这本书的某些段落对我来说是具有挑战性的,它对基础科学原理的阐述非常扎实,要求读者有一定的专注度去消化那些复杂的生物学机制。但正是这种不容你敷衍了事的态度,反而激发了我更深入去学习的欲望。每当遇到一个我不太理解的概念时,我都会停下来,去查阅相关的背景知识,然后再回过头来重新品味作者的论述。这个过程虽然耗费时间,但带来的知识积累是厚实而坚固的,而不是那种读完就忘的“速食知识”。作者在处理这些高难度内容时,展现出极高的驾驭能力,他懂得在哪里加速,在哪里放慢,什么时候应该用类比来简化,什么时候又必须坚持精确的描述。这本书成功地做到了提升读者的认知边界,它没有降低难度来迎合大众,而是循循善诱,将读者从一个门外汉,逐步引向一个能够理解前沿科学对话的参与者。对于希望进行真正意义上深度阅读的读者来说,这是一次非常值得的智力投资。

评分

这本书的结构设计简直是教科书级别的。作者非常巧妙地运用了“人物志”的手法,将那些在幕后默默耕耘的科学家们,一个个立体地呈现在我们面前。这些人物不再是教科书里冰冷的公式或名字,而是活生生的人,有着各自的挣扎、骄傲、甚至是不可避免的局限性。通过聚焦于这些关键人物的生平、他们的学术争论、甚至他们之间的私人恩怨,作者为冰冷的技术发展史注入了强大的人性温度。你仿佛能感受到实验室里弥漫的咖啡味,能听到他们在深夜激烈讨论时的争执声。这种叙事策略极大地增强了故事的代入感和戏剧性。我们不仅知道了“什么”被发现了,更明白了“谁”发现了它,以及“为什么”他们会以那样的方式去发现。这种基于人类努力和冲突的叙事,让原本可能枯燥的技术迭代变得跌宕起伏,引人入胜,像在读一部精彩的传记合集,只不过主角是科学的进步本身。

评分

天哪,我最近读的这本书简直是把一个宏大的科学主题掰开了揉碎了讲,让一个对生物学知识只停留在高中水平的人都能津津有味地读下去。作者的叙事功力真是没得挑,他没有陷入那些晦涩难懂的专业术语泥潭,而是像一位经验老道的领航员,带着我们穿越了基因科学的复杂海域。读这本书的过程,就像是在进行一场激动人心的探险,每翻过一页,都能发现新的大陆,新的视野。我尤其欣赏作者对于历史脉络的梳理,那种层层递进的叙述方式,使得那些原本看似孤立的科学突破,都串联成了一张清晰可见的知识网络。那种“原来是这样啊”的顿悟感,贯穿了全书,让人欲罢不能。对于任何想要了解现代生命科学前沿进展,但又害怕被厚重的学术著作吓倒的朋友来说,这本书无疑是一剂良药。它成功地在严谨性与可读性之间找到了一个近乎完美的平衡点,让人在获取知识的同时,还能享受到阅读的纯粹乐趣。这本书绝不仅仅是知识的堆砌,它更像是一部引人入胜的史诗,讲述了人类如何一步步揭开生命最深层秘密的壮丽篇章。

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