生命通史

　　生命现象是我们这个星球上至为复杂和有趣的自然现象，关乎我们人类对自身的认识。　《生命通史》不同于以前中外作者习惯采用的主要从外部形态、生物种类等宏观层面描述生物演化史的书写模式，而是以生物的各种功能的演化作为主要线索，揭示了能量摄取、信息传递、结构形成、运动、繁殖、感觉、摄食、防卫、意识……等各种功能的起源和演化历程。　《生命通史》不仅仅描述了生物体各种功能的演化史，同时更为重要的是呈现了功能演化的深层机制，即包括基因在内的种种分子层面上的不断演化，从“内部”揭示了生物演化的脉络，以及地球上如此复杂多样、缤纷绚丽的生物界在分子层面所具有的惊人的一致性。　生物在分子机制上具有高度的一致性和连续性，但其宏观结构和行为上又具有高度的差异性和多样性，这是几十亿年来地球生物旺盛的生命力和顽强适应能力的明证，也是用分子、原子作为文字而书写的地球生命的宏大史诗。　《生命通史》是生物演化的一部“内史”，所凭借的是20世纪后半期以来分子生物学迅猛发展的诸多成果，本书将这些有趣的发现从26000多篇前沿专业文献内筛选出来，通过较为生动简易的方式呈现给普通知识读者。

　　朱钦士，四川省成都市人。毕业于北京大学生物学系生物化学专业，后取得荷兰阿姆斯特丹大学生物化学博士学位。研究领域广泛，包括生物能、酶的结构与功能、蛋白质的合成与转运、癌症与染色体、神经递质、基因表达的调控机制以及肝脏解毒系统等。在国外主要学术杂志上发表研究论文三十余篇。曾任中国科学院生物物理研究所硕士研究生导师和美国南加州大学医学院生物化学与分子生物学系副教授。曾为《科学网》《中国科普博览》《生物学通报》《科学》等杂志上撰写过多篇科普文章，并出版了科普著作：《上帝造人有多难——生命的密钥》（清华大学出版社，2015年，该书被评为“中国好书”），《纷乱中的秩序——主宰生命的奥秘》（科学出版社，2019年），参编了《十万个为什么》（上海儿童出版社第6版）。

自序/ 

第一章　我们的宇宙是生命的摇篮 

第一节　碳元素是生命的核心元素 / 1 

第二节　生命的原料宇宙中都有 / 4 

第三节　原始细胞可以在自然条件下形成 / 7 

第四节　RNA催化了最早的生命 / 10 

第五节　水在宇宙中并不稀少 / 15 

第二章　了不起的原核生物 

第一节　生命乍现 / 17 

第二节　神通广大的原核生物 / 18 

第三节　蛋白质催化原核生物 / 21 

第四节　RNA和蛋白质的华尔兹 / 25 

第五节　DNA取代RNA成为遗传物质 / 28 

第六节　随机应变的基因调控 / 31 

第七节　细胞的“墙壁”和“门户” / 33 

第八节　氧化还原反应供给能量 / 36 

第九节　“蓄水发电”合成ATP / 37 

第十节　破解烧碳难题 / 41 

第十一节　正转和反转的三羧酸循环 / 43 

第十二节　发明光合作用 / 46 

第十三节　“骨骼系统” / 53 

第十四节　喧闹中的秩序 / 57 

本章小结 / 59 

第三章 

更上一层楼的真核生物 

第一节　什么是真核生物 / 60 

第二节　线粒体是关键 / 62 

第三节　细胞核出现 / 64 

第四节　组蛋白和染色体 / 68 

第五节　端粒和端粒酶 / 69 

第六节　“骨骼系统”和“肌肉系统” / 73 

第七节　有丝分裂 / 82 

第八节　“胃”和“回收中心” / 84 

第九节　被收容的叶绿体 / 89 

第十节　内质网和高尔基体 / 92 

第十一节　蛋白质的“路牌” / 95 

第十二节　对生物膜“动手术”的蛋白质 / 101 

第十三节　膜系统是如何出现的 / 103 

本章小结 / 106 

第四章　　细胞分工的出现——多细胞生物 

第一节　单细胞巨无霸 / 108 

第二节　演化为多细胞生物的各种尝试 / 109 

第三节　生殖细胞和体细胞 / 118 

第四节　干细胞 / 119 

第五节　永生的生殖细胞 / 126 

第六节　体细胞的衰老和死亡 / 130 

第七节　细胞的程序性死亡 / 143 

第八节　叛逆者——癌细胞 / 148 

本章小结 / 153 

第五章　　植物、动物、真菌的起源第一节 　体外消化获得营养的真菌 / 157 

第二节　体内消化获取营养的动物 / 160 

第三节　超级生产者——植物 / 170 

本章小节 / 186 

第六章　巧夺天工的生物结构 

第一节　直接接触形成结构 / 190 

第二节　远程控制生物结构 / 199 

第三节　生物结构形成的各种理论 / 204 

第四节　执行扩散性信号的基因 / 209 

第五节　四肢的形成 / 212 

第六节　眼睛的形成 / 221 

本章小结 / 229 

第七章　生物性史第一节　从无性到有性 / 232 

第二节　破解有性生殖的难题 / 236 

第三节　细胞选择和异性选择 / 243 

第四节　怎样避免近亲交配 / 244 

第五节　孤雌胎生和世代交替 / 247 

第六节　有性生殖的回报系统 / 248 

第七节　求偶竞争 / 250 

第八节　令人困惑的性染色体 / 252 

第九节　决定性别的基因 / 253 

第十节　男性会消失吗 / 255 

本章小节 / 256 

第八章　　　细胞的信号传输系统第一节　蛋白质分子的信息开关 / 258 

第二节　原核生物的信号系统 / 261 

第三节　动物的单成分系统 / 269 

第四节　动物的双成分系统 / 272 

第五节　动物的多成分系统 / 275 

第六节　动物的G蛋白-蛋白激酶A系统 / 279 

第七节　传递信息的磷脂分子 / 282 

第八节　神经细胞是信息的高速公路 / 285 

第九节　神经细胞的信号输出 / 291 

第十节　神经细胞可能是从上皮细胞演化而来的 / 294 

第十一节　膜电位的演化 / 297 

本章小结 / 301 

第九章 病　毒 

第一节　种类和繁殖 / 303 

第二节　病毒的起源 / 306 

第十章　生物的防卫系统 

第一节　细菌的防卫系统 / 311 

第二节　动物的先天免疫系统 / 315 

第三节　植物的防卫系统 / 319 

第四节　脊椎动物的适应性免疫系统 / 321 

第五节　解毒和排毒 / 331 

本章小结 / 335 

第十一章　　生物与空间和时间 

第一节　生物与空间 / 337 

第二节　生物与时间 / 342 

本章小结 / 357 

第十章　生物的防卫系统 

第十二章　动物的感觉 

第一节　感受电磁波的视觉 / 359 

第二节　感受机械力的听觉、自体感觉和触觉 / 391 

第三节　味觉和嗅觉 / 413 

第四节　痛和痒 / 425 

本章小结 / 439 

第十三章　动物的意识与智力 

第一节　生物的两种反应类型 / 441 

第二节　感觉是最初的意识 / 443 

第三节　记忆的形成 / 445 

第四节　有情绪和智力的昆虫 / 449 

第五节　聪明的章鱼 / 454 

第六节　鸟类的智力 / 455 

第七节　哺乳动物的智力 / 460 

第八节　意识和智力的演化 / 462 

第九节　精神和物质 / 467 

第十节　人还会变得更聪明吗 / 468 

本章小结 / 475 

第十四章　外星生命 

第一节　生命的偶然与必然 / 479 

第二节　对外星生物的猜想 / 480 

主要参考文献 / 487 

索 引 / 495