Mechanisms in Molecular Biology
作者：Tudor M.Baetu
出版：Cambridge University Press
索书号：Q7/B142/2019/Y
ISBN： 978-1-108-74230-6
藏书地点：武大外教中心
现象，作为一个物理系统的不同部分之间变化和相互作用的结果，这种部件随时间变化的系统通常被称为“机制”，而对这些系统和它们所经历的一系列变化的或多或少的详细描述被称为“机制解释”。
《分子生物学机制》一书于2019年由Cambridge University Press出版，作者是Tudor M.Baetu。本书总共分为4章，分别是机理及其发现、什么是现象、机制和现象是如何相互关联的以及生物机制的物理本质是什么。通过提出一系列的问题，然后逐步解答阐述的方式，将分子生物学机制进行通俗简明的讲解，篇章简短，逻辑清晰缜密，语言浅显生动，既对分子生物学相关的基本概念进行了讲解，又对分子生物学机制的研究方法进行归纳总结，是一本理论结合实际的应用性书籍。
生物学家将事件的可重复序列视为需要解释的现象，例如晒伤。长时间暴露在紫外线辐射下会导致皮肤明显红肿。由于这些事件的序列可以在人类和许多其他动物中持续复制，这不太可能只是一个巧合，这是需要解释的事情。晒伤属于一类具有重要临床意义的相关现象，称为炎症反应。这些反应是由各种各样的有害刺激引起的，包括辐射、组织损伤、病原体和抗原，通常包括五种直接可观察到的症状：红斑（发红）、水肿（肿胀）、疼痛、发热和功能丧失（如活动不动）。在大多数情况下，炎症反应在威胁消除或有害刺激消退后停止，因为长期或慢性炎症反应对机体有害。免疫学和医学的许多研究都致力于找出炎症反应是如何产生的，也就是说，是通过何种机制产生的。
《分子生物学机制》一书将重点介绍一种更容易理解的机制，其中涉及一种被称为T细胞的白细胞。到20世纪80年代末，人们已经确定，当机体受到有害刺激时，T细胞开始分泌各种必需的分子，以引起炎症反应。因此，一个关键的研究问题是找出T细胞是如何被激活的。T细胞激活的分子基础被证明围绕着一对调节DNA结合蛋白，其中一个是转录因子核因子kB，简称NF-KB。在静止的T细胞中，NF-kB被一种称为NF-kB抑制剂（IkB）的蛋白质困在细胞质中。然而，当细胞暴露于有害刺激时，则会出现蛋白质-蛋白质相互作用链导致不活跃的离解IkB / NF-KB复合物。NF-KB被释放,可以迁移到细胞核,它结合特定的DNA序列和提高许多基因的表达,参与免疫反应。这导致了各种各样的新的蛋白质在细胞中生产,例如环氧化酶-2（COX-2）酶，它能催化前列腺素的合成。前列腺素一旦在血液中分泌，就会促进血管舒张，导致红斑和水肿（皮肤红肿）;使脊髓神经元对疼痛敏感;并作用于下丘脑的体温调节中心产生发烧。我们现在可以大致了解当生物体暴露于有害刺激时，炎症反应是如何开始的。缺少的是对反应如何停止的解释。最终发现NF-kB也能提高其自身抑制剂IkB的产量。新合成的IkB与NF-kB结合，将其转移回细胞质中。前列腺素也通过干扰信号通路导致抑制蛋白IkB的降解来抑制NF-kB的活性。因此，在刺激后，T细胞最初被激活，导致炎症反应，然后通过负反馈环分子机制自动关闭。它的作用类似于普通的恒温器。
对生物机制的解释通常从提出假设开始，勾画出可能的机制。例如，实验结果表明，蛋白质合成抑制剂阻断了T细胞的激活，这使得一些研究人员假设炎症反应依赖于基因组表达调节的机制。在最初的推测工作之后，Lindley Darden描述为对缺失的机械细节的逐步补充，这通常需要大量的实验研究。在第一步，一个负责产生兴趣现象的系统，或威廉·柏克德和罗伯特·理查森所称的“控制点”被确定。在实践中，这相当于一个实验装置的特性描述，在这个背景下，一个现象可以一致地复制。一个机制最终必须被“重组”，以显示它是如何产生这种现象的。机制的重组可以是物理的，例如体外重组实验，也可以是概念性的，例如计算机模拟，或者只是一个叙述或图表，如前面所述。无论如何，我们的目标是要证明，有组织的、有作用的、具有力学解释中描述的属性的组件能够产生，并且理想情况下足以产生所研究的现象。
在科学实践中，假设和实验是同时进行的。实验设置的初始表征和干预变量的选择是由现有的关于现象机制的假设驱动的。相反，实验结果，如能够或不能持续再现现象，以及偶然发现的因果相关因素，在新机制假说的形成中发挥了关键作用。然而，这个元素几乎完全集中在实验研究上这一不同寻常的选择有两个原因。第一个问题是，大多数哲学家从这些著名的发现给科学的发展留下了深刻的印记。主要的发现被纳入哲学的审视，试图重建推理过程中所涉及的特别富有成效的假设，设计和执行著名的实验，以验证这些假设。达顿林德利， William Bechtel和Marcel Weber分析了来自生物化学、遗传学、细胞生物学、分子生物学、电生理学和神经科学的具体案例，详细研究了生物学中一些最著名的机制发现。然而，正如库恩所说，科学也可以从管理日常“正常科学”研究的基本方法论原则的不那么迷人，但同样相关的角度来研究。后者在过去的四个世纪中逐渐形成了一套独立于任何特定解释性假设的控制实验设计的自主实践。因此，从实验方法论的角度来研究机制发现的一个基本原理是，它有可能为机制及其发现提供一个新颖的、更普遍适用的视角。第二个基本原理与该要素的直接目标密切相关，即对机制进行形而上的解释。最近，一些重要的出版物将机械形而上学纳入了系统的审视，最著名的是斯图尔特·格伦南的《新机械哲学》（The New Mechanical Philosophy）。然而，这些作品也揭示了两种哲学探究之间的脱节。一个是与生物机制的发现和机制表征的可解性相关的认知问题。另一种与形而上学有关，研究机制如何与本体论、因果关系、规律和组织层次等问题相关。这里的主要感兴趣的对象不再是发现,而是科学研究的最终产品,即叙事和图解表示通常发现在生物教科书,这是为了获得洞察分析这些认知产品假定和需要从形而上学的观点。尽管每个项目都有各自的贡献，但这两个项目仍然没有联系，因为还不清楚认知项目确定的相对温和和实际的发现策略如何能够证明与形而上学项目相关的更大胆的主张。要弥合这两个项目之间的差距，一个办法是规定对生物机制的形而上学解释应该保持兼容与本体论假设的实验方法，采用了解释机制。生物学实验研究的巨大成功，证明了这种需求是合理的。必须强调的是，生物学在很大程度上是一门实验学科，远远超过物理和化学。因此，应该有两种考虑来约束机械论的形而上学。更基本的解释，我称之为“最小的实验解释”，本质上是方法论的。
机制总是被描述为“现象的机制”。但是什么是现象呢?科学家将现象描述为经验现实的组成部分和解释对象，暗示了这些概念之间的重叠。逻辑经验主义者从表面上看这种描述，把现象、解释和观察等同起来。有些观察是没有辅助的，有些是通过测量工具进行中介的，但它们最终都相当于以语言为媒介报告的主观知觉经验。本节的任务是介绍另一种观点，根据该观点，当代生物学的实证研究主要是通过进行受控实验，以生成结构化的数据，从而对世界的因果结构做出可能的推论。然后我认为，这样理解，数据是需要解释的现象。
总的说来，《分子生物学机制》一书从各个方面讲解了分子生物学机制来龙去脉、基础内容和研究方法，旨在为想要进一步研究分子生物学机制的学生及相关研究人员提供了方法技术指导及简明扼要的分析。作为分子生物学专业研究读物，具有清晰的导读路径，是一本值得推荐的专业前沿图书。
本书目录：
1机理及其发现
2什么是现象?
3机制和现象是如何相互关联的?
4生物机制的物理本质是什么?
重述和澄清
参考文献
邹娟 武大生科院 博士研究生