从分子到有机体

From Molecules to Organisms

 

作者:Alexander Poletaev, Carmelo Rizzo, Mohammad Ebrahimi

出版:Nova Science Publishers, Inc.

索书号:Q7/P765/2020/Y

ISBN: 978-1-53617-551-6

藏书地点: 武大外教中心

 

在过去的50年里,尽管医生们尽了最大的努力,且用于癌症研究和治疗的财政投资每年都在增加,但癌症的发病率和与癌症相关的死亡率仍在增加。此外,阿尔茨海默病、自闭症、糖尿病等慢性非传染性疾病的发病率也明显增加。原因是什么?也许生命科学中能寻求解释。

正如著名物理学家大卫·玻姆所说,当物理学脱离了机械,生物学正在向它靠拢。如果这一趋势继续下去,科学家们将认为有生命的和有智慧的生物是机械的,而认为无生命的物质过于复杂和微妙,无法归入有限的机械范畴。不幸的是,简化的观点继续主导生命科学。勒内·笛卡儿对笛卡儿力学的批判和17 -18世纪对笛卡儿力学的轻蔑态度,似乎并没有改变其本质。在过去的300年里,从笛卡尔开始,现代分子生物学解释生物现象的支持者在他们对生命现象的理解上并没有显著的进步,活的有机体仍被视为机器。用笛卡儿的杠杆和轮子来代替专门的分子,不能看作是一件基本的事情。

引用卡尔·沃斯非常深刻的陈述,他讽刺地说,分子生物学,基于人体可以被视为分子机器这一事实,它从一开始就已经过时了。但人体不应该被认为是分子机器。沃斯用一个生动的比喻解释道,如果没有机器,那什么是有机体?一个更恰当的比喻是想象一个孩子在森林里的小溪里玩耍,将一根棍子插入流动的水流漩涡中,扰乱它。但是这个漩涡很快就改变了,孩子又把它驱散了。有机体是紊流中的弹性模式——能量流中的弹性模式。遗传密码时代并没有导致对生命本质的理解。生命是有机体的属性,而不是分子的属性。更深入地阐述这个论点,生命是组成生物有机体的相互作用的组成部分系统的突现性。任何用系统的组成部分来替换系统的企图都站不住脚。

有机体不能用基因或分子的总和来表示,一个多细胞生物是一个涌现的实体,它的组成部分不能被还原,就像水分子不能被还原成它的组成部分氢原子和氧原子一样。任何特定人类的基因组都由2万多个基因组成,但是,从出生到死亡,寄生在我们体内的数万亿共生细菌所表达的200多万个基因又该如何解释?细菌基因和人类基因一起组成了一个统一的人-细菌宏基因组,该宏基因组提供了大量的营养因子、激素、酶和神经递质等的生产。事实上,人体是一个复杂的多成分生态系统,一个“超级有机体”,应该被认为是一个由真核和原核细胞、病毒和古生菌相互依存并密切相互作用的共生多中心(网络)群落,指出迫切需要摆脱对任何生理和病理现象的简化和荒谬的还原主义方法。还原论是一个模棱两可的概念。卡尔·沃斯说,有必要区分经验(实践)还原论和意识形态原教旨主义还原论。经验简化论是一种分析方法,它并不声称能解释生命的本质。原教旨主义还原论作为一种意识形态应该决定对生命的知识和解释。例如,在1966年,Francis Crick表达了如下观点:现代生物学运动的最终目的实际上是用物理和化学来解释所有的生物学。从这个角度来看,有生命的世界和无生命的世界之间没有根本的区别,不同之处在于复杂性。

19世纪的物理学把宇宙的所有现象简化为原子及其组成部分,20世纪的生物学在很大程度上简化为基因的分子生物学。在出现似乎是解释生物现象的必要条件的地方,原教旨主义的还原论干脆否认了它们的存在。一个实体无非是其分子组成部分的总和,然而,身体之外的任何物质都没有生命。一个有生命的有机体是不可能从含有适当比例的所有分子成分的无细胞萃取物中产生。对任何组成部分的研究使我们能够理解其结构和作用机制,但不能理解该组成部分所组成的整个系统(有机体)的作用。在体外人工维持身体各个部分的功能是可能的(工作的核糖体,扩增DNA),但其组成部分不能在体外复制。

生命是由生物体的繁殖维持的,身体的某些部分不具有通过自我复制而存在的生命属性。与还原论的逻辑相反,生物学不再是有机体层次以下的生命科学。还原论提出的通过实体各部分的属性来解释实体属性的可能性是站不住脚的,因为只有通过实体的属性才能理解部分的目的。成分的重要性是通过对其功能的了解来确定的,这是整个有机体所必需的。非系统思维是大多数分子生物学代表的特征,它操作着各种不同的物体(元素),力求对组成部分进行越来越详细的描述,但却不考虑它们之间的关系。但是,正是后者决定了各个要素在系统中的整合和系统作为一个整体运行。单个元素的知识不能决定系统的行为。知识不等于理解。知识是关于元素的信息的总和,而理解是对它们之间因果关系的识别。除了对象(组件)的集合之外,每个对象(组件)还有许多属性,创造了一个可能性的组合空间。许多组件通过交互组合成一个系统,它们在系统中形成新的涌现性质,而不是非相互作用元素的总和所特有的。功能多样性产生于对象和过程的组合交互作用。研究人员在寻找生命世界的化学(物理)化学结构的解决方案时,不会考虑这些细节。这就是简单化还原论方法根本不适合理解正常状态和疾病状态下的生命系统的本质的原因。因此,人们还应该利用其他的方法解决癌症、自闭症或阿尔茨海默病等复杂问题。

《从分子到有机体》一书于2020年由Nova Science Publishers, Inc.出版,作者是Alexander Poletaev, Carmelo RizzoMohammad Ebrahimi。本书分为2个部分,共20个章节。第一部分中聚焦生物学的一些基本概念,重点关注了人类重大疾病的近况发展及与人类健康息息相关的模块,比如谈及到癌症的进展,自闭症及免疫相关知识,丰富了人类关心的健康问题。第二部分作者介绍了一些生物物理化学相关的知识,将细胞生物学知识和物理学化学知识联系在一起,通过这种跨学科之间的交叉联系,系统介绍了人类疾病的分子机制及面临的疾病问题。两个部分的内容与本书书名传达的意思一致,诠释了人类疾病从分子到机制的介绍。

《从分子到有机体》一书从各个方面讲解了人类疾病的基础内容和研究方法,旨在为想要进一步了解癌症的发病率和与癌症相关的死亡、阿尔茨海默病、自闭症、糖尿病等慢性非传染性疾病的发病率的研究人员提供了基础介绍及技术指导。作为分子生物学专业的研究读物,该书知识网络系统,言简意赅,通俗易懂,观点新颖独到,内容饱满详实。除此之外,该书由三个相关领域的专业人士共同编著,讲解既详细又专业,是一本基础性较强的书籍。

总的说来,《从分子到有机体》一书介绍并讨论了人类疾病与健康的基础知识与分子机制,从生物学、物理学、化学的角度解析了人类癌症相关、阿尔茨海默病、自闭症、糖尿病等慢性非传染性疾病相关的现象,为关注人类健康的人员提供了清晰的导读路径,作为分子生物学领域的前沿研究图书,值得一读。

 

本书目录:

前言

1部分 沉浸和重点

Alexander Poletaey, Carmelo Rizzo

第一章 介绍

第二章 癌症

第三章 自闭症

第四章 产妇免疫、怀孕和儿童健康

第五章 营养

第六章 微生物群

第七章 血液

第八章 免疫反射率

第九章 天然自身抗体与健康

第十章 全息免疫状态和Eli-Test技术

第十一章 “免疫药”现象

第十二章 “基因测试”能带给我们什么?

第十三章 结论

参考文献

2部分 生物物理和生化细胞间和系统间的信号传递作为生物有机体整合的工具

Mohammad Ebrahimi

第十四章 介绍

第十五章 生物物理细胞间信号

第十六章 生物物理信号的分类

第十七章 生物化学信号

第十八章 神经网络

第十九章 生物物理和生化现象

第二十章 结论

参考文献

作者的联系信息

索引

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邹娟  武大生科院 博士研究生