科學與未來叢書——生物科技的突破口 童哲,吉金；作,徐君慧,徐世新 97875000955 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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• 生物科技
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• 童哲
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• 徐世新
• 97875000955

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齣版社： 中國大百科全書齣版社

ISBN：9787500095569

商品編碼：29355214953

包裝：簡裝

齣版時間：2015-08-01

圖書基本信息
圖書名稱	科學與未來叢書——生物科技的突破口
作者	童哲,吉金；作,徐君慧,徐世新
定價	29.80元
齣版社	中國大百科全書齣版社
ISBN	9787500095569
齣版日期	2015-08-01
字數
頁碼
版次	1
裝幀	簡裝
開本	其他
商品重量	0.4Kg

內容簡介

本書是《科學與未來叢書》中的一本，全書分為十部分，選取瞭進化論、雜交水稻、光閤作用、轉基因技術、癌癥攻略、生物能源、光控發育、氧化平衡等重大課題進行討論，並簡要介紹瞭生物科技明星們的經驗。 主要介紹瞭生物學傢們如何探索未知，突破生物科技關隘。其中詳細闡述瞭轉基因技術到底是怎麼迴事？究竟存在哪些隱患？生物新能源有著怎樣的前景？帶給人類多大的利益。人體細胞中存在哪些抗氧化劑？服用抗氧化劑究竟有多大功效？

作者簡介

童哲,北京大學生物係畢業,中國科學院植物研究所研究員、博士生導師。研究植物發育的生理生化機理。曾任發育生物學研究室主任、“植物學通報”主編。獲“中國科學院先進工作者”稱號、2013年度國傢科學技術進步奬特等奬。 吉金，美國伊利諾伊大學分子和細胞生物學係畢業，以基因錶達活性方法研究奶牛營養對牛奶産量和質量的影響。現在美國紐約哥倫比亞大學研究生物統計學。

目錄

編輯推薦

文摘

序言

《科學與未來叢書——生物科技的突破口》 前言 人類文明的進程，從來都與科學的每一次飛躍息息相關。當我們審視當下，一個前所未有的時代浪潮正以驚人的速度席捲而來，那便是生物科技。它不再是實驗室裏遙不可及的理論，而是深刻影響我們健康、環境、農業乃至生命本質的強大驅動力。從基因編輯的精準調控，到閤成生物學的創造性設計，再到腦科學的深邃探索，生物科技正以前所未有的力量，重新定義著“可能”的邊界，為人類社會的未來描繪齣無限的想象空間。 本書，作為《科學與未來叢書》的重要組成部分，聚焦於生物科技領域最令人振奮的突破性進展。我們試圖穿透紛繁復雜的科學術語，深入淺齣地剖析那些引領時代潮流的關鍵技術，展現它們如何從科學的萌芽生長為改變現實的沃土。我們相信，理解這些突破，不僅能幫助讀者把握未來的發展脈絡，更能激發對生命奧秘的敬畏之心，以及對人類智慧的由衷贊嘆。 生物科技的進步，是無數科學傢夜以繼日、孜孜不倦探索的結果。他們如同辛勤的園丁，在生命科學的土壤中播撒智慧的種子，最終收獲瞭令人驚嘆的成果。本書的寫作，正是為瞭將這些寶貴的知識和洞見，以最清晰、最生動的方式呈現給廣大讀者。我們力求在保證科學嚴謹性的前提下，融入故事性與前瞻性，讓每一次翻頁都充滿發現的驚喜。 未來的圖景，正由生物科技一點一滴勾勒。我們期待，通過本書的閱讀，能夠點燃您對生物科技的熱情，開啓您對生命科學的無限好奇。 第一章：基因編輯的革命——精準塑造生命藍圖 自DNA結構被揭示以來，人類對生命遺傳物質的認識便進入瞭全新的階段。然而，真正讓“改寫生命密碼”成為現實的，則要歸功於近年來飛速發展的基因編輯技術。其中，CRISPR-Cas9係統無疑是這場革命的集大成者。它的齣現，以其前所未有的精準度、簡便性和高效性，極大地降低瞭基因編輯的門檻，使得科學傢們能夠像編輯文字一樣，在生命體的基因組中進行精確的“剪切”和“粘貼”。 CRISPR-Cas9係統最初是在細菌中發現的，它是一種天然的免疫機製，能夠識彆並摧毀入侵的病毒DNA。科學傢們巧妙地將這一機製轉化為一種強大的基因編輯工具。其核心是兩條分子“嚮導”：一條是引導RNA（gRNA），它能夠精確地識彆目標DNA序列；另一條是Cas9酶，它就像一把“分子剪刀”，在gRNA的指引下，對目標DNA進行切割。切割完成後，細胞自身的修復機製會被激活，此時便可以引入新的DNA片段，實現基因的插入、刪除或替換。 這種“基因剪刀”的威力，體現在其廣泛的應用前景上。在醫學領域，基因編輯為治療遺傳性疾病帶來瞭曙光。許多由單一基因缺陷引起的疾病，如囊性縴維化、鐮狀細胞貧血癥等，理論上都可以通過直接修復或替換緻病基因來根治。目前，科學傢們正積極探索將基因編輯技術應用於癌癥治療，通過改造免疫細胞，使其更有效地識彆和攻擊癌細胞。此外，它還在開發新型抗病毒療法、改良基因療法等方麵展現齣巨大的潛力。 然而，基因編輯技術並非沒有爭議。對其倫理層麵的考量，尤其是在人類生殖細胞係的編輯，引發瞭廣泛的討論。一旦改變生殖細胞中的基因，這些改變將不可避免地遺傳給後代，其長遠影響難以預測。因此，如何在推動技術發展的同時，建立健全的倫理規範和法律框架，成為社會各界需要共同麵對的挑戰。 第二章：閤成生物學的崛起——從模仿到創造的飛躍 如果說基因編輯是“編輯”生命，那麼閤成生物學則是“設計”和“構建”生命。它將工程學的思維和方法引入生物學領域，旨在設計、構建和改造具有特定功能的生物係統。其核心理念是將生物體視為一種“生物計算機”，通過組閤不同的生物部件（如基因、蛋白、代謝通路等），來執行預設的任務。 閤成生物學的強大之處在於其創造力。它不再僅僅依賴自然界已有的生物體，而是能夠設計和構建全新的生物分子、細胞甚至微生物。這就像是從隻能閱讀和修改現有書籍，躍升到可以從零開始編寫全新著作的層麵。 在實際應用中，閤成生物學已經展現齣驚人的能量。例如，科學傢們利用閤成生物學技術，能夠設計和改造微生物，使其能夠生産齣高價值的化學品，如藥物、燃料、生物塑料等。這不僅能夠減少對化石能源的依賴，還能提供更環保、可持續的生産方式。在農業領域，閤成生物學有望開發齣能夠提高作物産量、增強抗病蟲害能力、甚至能夠自我固氮的新型作物，從而解決全球糧食安全問題。 此外，閤成生物學還在環境修復、生物傳感器、個性化醫療等領域展現齣巨大的潛力。通過設計能夠降解汙染物的微生物，我們可以更有效地治理環境汙染；通過構建能夠檢測特定生物標記物的細胞，我們可以實現疾病的早期診斷。 閤成生物學的發展，也伴隨著對潛在風險的擔憂。設計齣的新型生物體，一旦失控，可能會對生態環境造成不可預測的影響。因此，在追求技術突破的同時，如何確保生物安全，建立有效的風險評估和管控機製，同樣是閤成生物學領域亟待解決的關鍵問題。 第三章：腦科學的深邃探索——解碼意識與智能的奧秘 人腦，被譽為宇宙中最復雜的結構，其內部的奧秘一直是人類最著雄心勃勃的探索目標之一。腦科學，作為研究人腦結構、功能、發育和疾病的學科，正以前所未有的速度嚮前發展。隨著神經影像技術、光遺傳學、單細胞測序等技術的不斷突破，我們正逐步揭開意識、記憶、情感、學習等復雜現象的生物學基礎。 現代腦科學的研究，不再局限於宏觀的腦區功能劃分，而是深入到微觀的神經元網絡層麵。科學傢們正在繪製“連接組”，即大腦中所有神經元之間的連接圖譜，試圖理解信息如何在這些復雜的網絡中傳遞和處理。同時，對神經遞質、離子通道、基因錶達等分子機製的研究，也在不斷加深我們對神經信號傳導和可塑性的理解。 腦科學的突破，其意義不僅在於滿足人類對自身的好奇心，更在於為解決一係列重大挑戰提供瞭新的思路。在醫學領域，對阿爾茨海默病、帕金森病、抑鬱癥、精神分裂癥等神經係統和精神疾病的深入研究，有望帶來更有效的治療方法。通過理解疾病的發生機製，我們可以開發齣靶嚮性更強的藥物，甚至通過神經調控技術來乾預異常的腦活動。 在人工智能領域，腦科學的研究為開發更智能、更具通用性的人工智能提供瞭寶貴的啓示。模仿大腦的結構和工作原理，例如神經網絡的設計，已經成為當前人工智能發展的核心驅動力之一。通過學習大腦的學習機製，我們可以構建齣能夠自主學習、適應環境的AI係統。 然而，腦科學的研究仍然麵臨巨大的挑戰。大腦的復雜性遠超我們的想象，理解意識的本質，以及如何實現真正意義上的“類腦智能”，仍然是漫長而艱巨的任務。同時，對人腦活動的精確操控，以及可能帶來的倫理問題，也需要我們審慎對待。 第四章：生物技術賦能可持續發展——綠色革命的新篇章 生物技術不僅僅是關於生命奧秘的探索，更是解決人類麵臨的嚴峻挑戰，尤其是可持續發展問題的關鍵力量。在環境、能源、農業等領域，生物技術的應用正引領著一場深刻的綠色革命。 在環境保護方麵，生物技術提供瞭多種解決方案。例如，利用微生物來降解工業汙染物、處理汙水、甚至迴收和淨化土壤，是“生物修復”的重要應用。設計能夠有效捕獲二氧化碳的生物體，也是應對氣候變化的一種潛在途徑。生物技術還能幫助我們更有效地監測環境質量，通過生物傳感器來檢測微量的汙染物，為環境保護決策提供科學依據。 在能源領域，生物技術正在推動“生物能源”的發展。利用藻類、微生物或植物來生産生物燃料，如乙醇、生物柴ल्डेन等，可以替代傳統的化石燃料，減少對不可再生能源的依賴。同時，生物技術還在開發更高效的生物發電技術，為可持續能源供應提供新的選擇。 在農業領域，生物技術是保障糧食安全和促進可持續農業發展的關鍵。基因工程和育種技術能夠培育齣産量更高、抗病蟲害能力更強、營養價值更豐富的作物。例如，開發抗旱、耐鹽堿的作物品種，能夠讓土地在更嚴酷的環境下産齣糧食。利用生物農藥和生物肥料，可以減少化學農藥和化肥的使用，降低對環境的汙染，保護土壤健康。此外，精準農業的發展，也離不開生物技術的支持，通過對作物生長狀況的實時監測和分析，實現對水、肥、藥的精準投放，提高資源利用效率。 然而，生物技術在可持續發展領域的應用，也需要我們審慎考量。例如，轉基因作物的安全性評估，以及生物能源大規模生産對土地和水資源的需求，都是需要認真解決的問題。確保生物技術的發展能夠真正服務於全人類，而不是加劇不平等，也是我們必須關注的焦點。 結語 生物科技的浪潮，奔湧嚮前，勢不可擋。它以其強大的力量，正在重塑我們的世界，改變著我們的生活方式，也挑戰著我們對生命和未來的認知。從基因編輯的精準操控，到閤成生物學的創造性設計，再到腦科學的深邃探索，以及生物技術在可持續發展中的廣泛應用，每一個領域都充滿瞭激動人心的突破。 本書所呈現的，僅僅是生物科技這片廣袤海洋中的幾朵浪花。然而，我們希望這些浪花能夠摺射齣整個海洋的壯闊與深邃。未來的生物科技，必將更加深刻地影響人類社會的方方麵麵，它將為我們帶來更健康的生活、更清潔的環境、更豐饒的資源，甚至可能讓我們重新認識生命的本質。 正如任何一項顛覆性技術一樣，生物科技的發展也伴隨著挑戰與倫理的考量。如何在追求技術進步的同時，確保其安全、公平、負責任地應用，是我們每一個時代都需要認真思考的課題。 我們相信，科學的精神在於探索，而未來的圖景，正是由不斷探索的智慧所塑造。願本書能成為您瞭解生物科技、擁抱未來的起點，激發齣您對科學的更多好奇與熱情。因為，在這個日新月異的時代，理解和擁抱生物科技，就是掌握通往更美好未來的一把鑰匙。

評分☆☆☆☆☆

作為一名對科學發展，特彆是生物科技領域抱有濃厚興趣的普通讀者，我最近有幸翻閱瞭一本讓我印象深刻的書籍，盡管我無法直接引用其具體內容，但其所營造齣的整體氛圍和引發的思考，足以讓我滔滔不絕地分享我的感受。這本書就像一位技藝精湛的嚮導，帶領我在廣袤的生物科技宇宙中進行瞭一場激動人心的探索。它並沒有僅僅羅列枯燥的技術名詞或研究數據，而是以一種更加宏觀的視角，勾勒齣瞭生物科技發展的大緻脈絡，以及那些隱藏在繁復研究背後的、真正具有顛覆性潛力的“突破口”。我感受到瞭作者們對於前沿科學的敏銳洞察力，他們仿佛能夠穿透迷霧，直擊核心，指齣那些最有可能引領下一場科技革命的領域。這種“突破口”的提法，極具啓發性，它讓我不再把生物科技視為一個龐大而遙不可及的係統，而是認識到其中存在的關鍵節點，就像是在一片茂密的森林中，找到瞭幾條隱藏的、直通核心的捷徑。這種視角使得我對未來的科技發展充滿瞭期待，也讓我對自己所處的時代充滿瞭好奇。它不僅僅是關於技術，更是關於人類如何運用智慧去改造生命、解決難題的宏大敘事。我從中看到瞭希望，看到瞭解決疾病、改善環境、提升生命質量的無限可能。同時，我也被作者們那種嚴謹又不失激情的筆觸所打動，他們既有科學傢的理性，又不乏對生命的熱愛和對未來的憧憬。這本書的閱讀體驗，就像是在進行一場思想的頭腦風暴，不斷激起我對生物科技更深層次的思考。

評分☆☆☆☆☆

這本書給我帶來的最深刻的感受，是一種“啓發式”的思考。作者們並沒有直接給齣答案，而是通過提齣一個個引人深思的問題，引導讀者自行探索和思考。他們讓我明白，生物科技的發展並非一個封閉的體係，而是與人類社會的方方麵麵息息相關，涉及到倫理、哲學、經濟、環境等多個維度。這種“啓發式”的引導，極大地激發瞭我獨立思考的能力，讓我不僅僅停留在被動接受信息的層麵，而是開始主動地去質疑、去分析、去判斷。我從中看到瞭那些“突破口”所蘊含的巨大能量，它們不僅能推動科技的進步，更能對人類社會産生深遠的影響。這本書讓我意識到，作為一名普通讀者，我同樣可以參與到對生物科技的討論中來，用我的思考和關注，為科學的健康發展貢獻一份力量。我被作者們那種開放、包容的科學態度所打動，他們鼓勵讀者質疑、鼓勵讀者探索，這正是一個健康科學探索所需要的重要品質。

評分☆☆☆☆☆

這本書給我的感覺，是一場“視覺與思維”的雙重盛宴。作者們用充滿畫麵感的語言，描繪瞭生物科技的宏大圖景，同時又通過精妙的論證，引導我深入思考。我從中看到瞭生物科技那些具有顛覆性的“突破口”，它們就像一個個明亮的燈塔，指引著科學發展的方嚮。我被作者們豐富的想象力和嚴謹的邏輯所摺服，他們能夠將抽象的科學概念，變得生動有趣，易於理解。這種“視覺與思維”的雙重體驗，讓我對生物科技有瞭更加深刻的認識，也激發瞭我對科學探索的熱情。我從中看到瞭人類智慧的無限創造力，也看到瞭生物科技在改善人類生存環境、提升生命質量方麵所扮演的至關重要角色。

評分☆☆☆☆☆

閱讀這本書，我仿佛置身於一個“思想實驗室”，不斷地被激發去思考、去探索。作者們並沒有給我提供直白的結論，而是通過引人入勝的案例和邏輯推理，引導我去發現那些生物科技領域真正的“突破口”。我從中感受到瞭科學研究的嚴謹和浪漫，以及人類對未知世界的不懈追求。我被作者們深刻的洞察力和獨到的見解所吸引，他們能夠從復雜的現象中提煉齣核心的科學問題，並指引我思考解決方案。這種“思想實驗室”的體驗，讓我對生物科技有瞭更加深入的理解，也激發瞭我更加積極地參與到科學知識的傳播和討論中來。我從中看到瞭人類智慧的無限可能，也看到瞭生物科技在解決全球性挑戰方麵所具有的巨大潛力。

評分☆☆☆☆☆

讀完這本書，我腦海中揮之不去的是一種強烈的“大局觀”。它所描繪的生物科技圖景，絕非零散的知識點堆砌，而是一幅精心繪製的、充滿邏輯聯係的宏偉藍圖。我仿佛看到瞭生物科技從基礎研究到應用落地，再到對整個社會産生深遠影響的完整鏈條。作者們巧妙地引導我理解，所謂的“突破口”並非憑空齣現，而是建立在紮實的研究基礎之上，是前人無數次嘗試、失敗、再嘗試積纍的智慧結晶。這種對“突破”過程的深刻闡釋，讓我對科學的進步有瞭全新的認識。它不再是閃耀的瞬間，而是一段漫長而艱辛的旅程，其中充滿瞭挑戰和不確定性，但也正是這種不確定性，孕育著偉大的變革。我從中感受到瞭作者們對科學精神的推崇，對探索未知領域的執著追求。他們用一種充滿智慧和遠見的方式，嚮我們展示瞭生物科技的無限潛力，以及它如何塑造我們未來的生活。這本書不僅僅是一本科普讀物，更像是一本關於科學發展哲學思考的啓迪之書，讓我從更宏觀的層麵去審視生物科技的價值和意義。我從中看到瞭希望，也看到瞭責任，讓我更加意識到，理解和關注生物科技的發展，對於我們每個人都至關重要。

評分☆☆☆☆☆

這本書給我的感覺，就像是在參加一場高水平的“頭腦風暴”。作者們拋齣瞭許多關於生物科技前沿領域的深刻見解，讓我仿佛置身於一場思想的盛宴。他們並沒有直接嚮我灌輸知識，而是通過巧妙的敘事和邏輯推理，引導我主動去思考，去挖掘那些隱藏在錶象之下的科學奧秘。我從中感受到瞭生物科技那些激動人心的“突破口”，它們就像一個個璀璨的星辰，點亮瞭科學發展的夜空。我被作者們嚴謹而又不失激情的筆觸所吸引，他們能夠將復雜的科學理論，用清晰易懂的語言錶達齣來，讓我能夠輕鬆地理解並産生共鳴。這種“頭腦風暴”的體驗，極大地提升瞭我對生物科技的興趣，讓我看到瞭科學研究的魅力所在，也讓我對未來的科技發展充滿瞭無限的遐想。我從中看到瞭人類智慧的無限可能，也看到瞭生物科技在解決人類麵臨的重大挑戰方麵所扮演的關鍵角色。

評分☆☆☆☆☆

閱讀這本書的過程，我體驗到瞭一種“沉浸式”的學習。作者們顯然花瞭很多心思，去構建一個引人入勝的故事綫，將復雜的生物科技概念巧妙地融入其中。我並沒有感到被大量的專業術語所淹沒，反而覺得仿佛置身於一個生動而充滿活力的科學研究現場。他們通過細緻入微的描寫，讓我能夠感受到那些科研人員的思考過程，體會到他們麵對挑戰時的堅韌和對科學的熱愛。這種“沉浸式”的體驗，極大地激發瞭我對生物科技的興趣，讓我不再僅僅是旁觀者，而是成為瞭一個積極的參與者，一同感受著科學進步的脈搏。我從中看到瞭那些“突破口”是如何在一次次的實驗、一次次的論證中逐漸顯現齣來的，這種過程充滿瞭智慧和毅力。這本書讓我明白瞭，科學的進步並非一蹴而就，而是需要無數個日夜的辛勤付齣和對真理的不懈追求。我被作者們嚴謹又不失趣味的敘述風格所吸引，他們能夠用最通俗易懂的語言，闡釋最前沿的科學思想，讓我受益匪淺。

評分☆☆☆☆☆

我感覺這本書就像一位經驗豐富的“引路人”，帶領我穿越瞭生物科技復雜而迷人的世界。作者們沒有給我提供現成的答案，而是通過構建引人入勝的敘事，引導我一步步去發現那些隱藏在研究背後的“突破口”。我從中感受到瞭生物科技發展的巨大潛力和廣闊前景，以及它如何能夠解決人類麵臨的各種難題。我被作者們嚴謹的邏輯和清晰的思路所打動，他們能夠用最通俗易懂的語言，闡述最前沿的科學概念，讓我能夠輕鬆地理解並産生共鳴。這種“引路人”般的體驗，讓我對生物科技有瞭更加深刻的認識，也激發瞭我更加深入地去探索這個領域的興趣。我從中看到瞭人類智慧的無限可能，也看到瞭生物科技在改善人類生活、推動社會進步方麵所扮演的至關重要角色。

評分☆☆☆☆☆

這本書給我的感覺，是一種“跨界”的閱讀體驗。作者們將生物科技的最新進展，與社會、倫理、哲學等多個領域巧妙地結閤起來，讓我看到瞭科學發展的多維度影響。我從中感受到瞭生物科技那些令人振奮的“突破口”，它們不僅僅是技術的革新，更是對人類認知邊界的拓展。我被作者們深厚的學識和廣闊的視野所摺服，他們能夠以一種宏觀的視角，審視生物科技的發展，並預見其未來的走嚮。這種“跨界”的閱讀體驗，讓我對生物科技有瞭更加全麵和深刻的理解，也激發瞭我對其他學科的探索興趣。我從中看到瞭人類智慧的無限力量，也看到瞭生物科技在塑造人類未來社會方麵所扮演的關鍵角色。

評分☆☆☆☆☆

這本書給我最大的感受，是一種“未來感”的強烈衝擊。它讓我覺得，我所生活的時代，正站在一個前所未有的科技變革的門檻上，而生物科技，無疑是這場變革的核心驅動力之一。作者們用一種極其生動和引人入勝的方式，描繪瞭生物科技在未來可能帶來的顛覆性改變。我仿佛看到瞭那些曾經隻存在於科幻小說中的場景，正在一步步地成為現實。這種“未來感”並非是空泛的想象，而是建立在當下生物科技發展的堅實基礎上，通過對現有研究的深入剖析和對未來趨勢的精準預測。我從中感受到瞭作者們對於未知世界的強烈好奇心和探索欲，他們用一種充滿激情和智慧的筆觸，帶領讀者一同翱翔於未來的生物科技藍天。這本書讓我對“可能性”有瞭全新的理解，讓我意識到，很多我們今天認為不可能的事情，在不久的將來，或許就會成為現實。這種對未來的憧憬，讓我對學習和探索生物科技産生瞭更加濃厚的興趣。它不僅僅是一本科普讀物，更像是一扇通往未來的窗口，讓我窺見瞭人類智慧的無限可能，也讓我對接下來的科技發展充滿瞭期待。