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生命的時間軸:從一微秒到十億年的生命奇跡 版權信息
- ISBN：9787521751963
- 條形碼：9787521751963 ; 978-7-5217-5196-3
- 裝幀：一般純質紙
- 冊數：暫無
- 重量：暫無
- 所屬分類：
生命的時間軸:從一微秒到十億年的生命奇跡 本書特色
適讀人群 ：?? 希望開拓眼界、追求閱讀體驗的大眾讀者 ?? 年輕人，青少年適讀 ?? 《給忙碌者的天體物理學》讀者生命很快，一秒中發生的豐富自然現象帶給我們的觸動，絲毫不亞于仰望頭頂銀河時產生的感受。生命也很慢，海中動物上岸生活，陸地生物長出翅膀翱翔天際，需要經過數百萬年的演化。從微生物到座頭鯨，從一毫秒到十億年，生命賴以生存的過程跨越多個時間尺度。這本書以充滿詩意、富有洞見的語言，吸引每一個對自然和生命感興趣的人。 這是一本用新穎的視角重新看待自然、生命和宇宙的通俗科普讀物，在時間尺度的轉換中展現了客觀又富有好奇心的宇宙觀、自然觀。作者講述的科學知識并非*新、*前沿、*不為人所知的，但用全新視角看待它們并加以組合，就能帶來煥然一新的體驗和感悟。 【名人推薦】 莫尼寫作此書的目的正是將我們從慣常的現實感和時間感中解放出來，他用跨越24個數量級的時間尺度幫助我們突破感官極限，用時間去理解生命，用生命去體驗時間。 ——汪冰，北京大學精神衛生學博士、書評人
生命的時間軸:從一微秒到十億年的生命奇跡 內容簡介
生命很快，也很慢。 這本書跨越24個數量級，用10個章節依次探究不同時間尺度（從一毫秒到十億年）的生命過程，為我們全景式展現了在宇宙的時間尺度內設定的生物學視野。 在時間軸的微觀這一端，人類對時間的感知能力有限，有很多非常快的生命現象無法被我們察覺，比如真菌拋射孢子、水母蜇刺時射出刺絲囊只需幾微秒。蜂鳥每秒振翅50次，這種頻率處于我們的視覺感知極限處。自然選擇做了權衡，讓人類成為現在的樣子，專注于*常見的危險事物所在的時間尺度。所以，動物心跳的數量級是秒，而晝夜節律和近年節律這兩個內置生物鐘分別以天和年為單位。 在時間軸的另一端，能輕松存活幾千年的狐尾松具有抵抗衰老的力量，從河馬遠親到鯨的演化花了數百萬年，生命的起源、地質變化是更為緩慢的過程。 不過，就像一條銜尾蛇一樣，生命的時間軸兩端其實連在一起。生命之快是生命之慢的基礎，生命之慢則為生命之快提供了必要的解釋，二者不可分割。眩目的生命之快無處不在，細胞內分子的運動通常需要幾毫秒或幾十毫秒，更快的細胞內化學反應和無意識神經沖動在幾微秒之內完成（細胞內能量傳遞過程則屬于量子過程的范疇），因此生命體的每一秒都要受到這些“快”的約束。研究生命之快，可以讓我們明白生命的運行機制；反過來，探索生命之慢，可以讓我們領悟生命演化那緩慢卻堅定的力量。這本書以充滿詩意、富有洞見的語言，展現生命的豐富、力量和美感，吸引每一個對自然和生命感興趣的人。
生命的時間軸:從一微秒到十億年的生命奇跡 目錄
推薦序 生命的一瞬與億年 V
前言 XI
這是一張生命的完整時間表，短至不足一秒，長至數十億年。生命之快與生命之慢，位于時間軸的兩端，卻相輔相成，不可分割。
第1 章 彈道（短于1秒，10-6~10-1秒） 001
什么是自然界*快的運動？鐘形水母的刺絲囊“導彈”，還是真菌彈射孢子，又或者是跳蚤等昆蟲雜技演員伸展肌肉中的節肢彈性蛋白，一躍而起？
第2 章 心跳（秒，100秒） 017
潛意識的存在告訴我們，自由意志并不存在。那該如何確定時間的流逝不是幻覺？以秒為單位的心臟節律和詩歌中的抑揚格，都讓我們感受到現在的真實。
第3 章 蝙蝠（分鐘和小時，102~103秒） 033
不管是欣然接受還是咬牙忍受當下，我們的行為通常以分鐘和小時計。成為一只蝙蝠是什么樣的體驗？小棕蝠的回聲定位是一種人類不具備的技能，另一種技能是活在當下，從來不懼明天末日來臨。
第4 章 花（日、周、月，105~106 秒） 049
植物的行為遵循晝夜節律，睡蓮花朵開開合合，豆類和酢漿草在黃昏時垂下葉片。細菌、真菌和動物也通過時鐘蛋白的相互作用，記錄生命中的每一天。幾周或幾個月是一個重復演練晝夜節律的過程。
第5 章 蟬群（年，107 秒） 065
人類的童年和北美的周期蟬一樣長。這種蟬每隔17 年才現身一次，數十億只同時破土而出。這種近年節律是針對捕食者制定的巧妙生存策略，動物的冬眠同樣離不開近年節律。
第6 章 熊（10 年，108 秒） 079
脫水后的水熊可以經受住高溫高壓和輻射的苛刻考驗，幾近堅不可摧；毛茸茸的棕熊和黑熊每年休眠幾個月。它們位于生物體型范圍的兩端，以相近的方式適應環境，延長壽命。人類也可以這樣做嗎？
第7 章 弓頭鯨（100 年，109 秒） 093
*長壽的人也沒能活過130 年，而弓頭鯨的壽命要長得多。胸棘鯛等深海魚類、格陵蘭睡鯊、北極蛤和大蜥蜴都是長壽選手，當然還有陸龜。正如龜兔賽跑中那樣，緩慢穩定者會贏得比賽，不過，任何有大腦的動物都無法存活超過300 億秒。
第8 章 狐尾松（1 000 年，1010 秒） 107
要論長壽，誰能和動輒幾千歲的狐尾松相比呢？還有巨型紅杉、落羽杉、非洲猴面包樹等長壽植物，它們的壽命要比*長壽的動物長10 倍。如果再將無性系納入考慮范圍，巨型顫楊集群會把時間尺度推進到萬年以上。
第9 章 龍王鯨（100 萬年，1013 秒） 121
早在3 800 萬年前的始新世，龍王鯨在溫暖的熱帶水域中游弋，這個河馬的遠親演化成現代鯨類的過程在大約800 萬年中完成，人類從外表非常相似的猿類演化到現在這個樣子也花了這么長時間。在創造生命的過程中，自然選擇緩慢卻堅定。
第10 章 生命的開始（10 億年，1016 秒） 135
生命有40 億年歷史，真核細胞出現在20 億~30 億年前，在10億年前所有的生物還都是微生物。細胞一直是不可縮減的生命單位，被改造成細菌和緩慢爬行的變形蟲，增殖成狐尾松和鯨的身體。那么，**個細胞如何誕生，生命為何開始？
致謝 151
參考文獻 153
圖片權利說明 183
前言 XI
這是一張生命的完整時間表，短至不足一秒，長至數十億年。生命之快與生命之慢，位于時間軸的兩端，卻相輔相成，不可分割。
第1 章 彈道（短于1秒，10-6~10-1秒） 001
什么是自然界*快的運動？鐘形水母的刺絲囊“導彈”，還是真菌彈射孢子，又或者是跳蚤等昆蟲雜技演員伸展肌肉中的節肢彈性蛋白，一躍而起？
第2 章 心跳（秒，100秒） 017
潛意識的存在告訴我們，自由意志并不存在。那該如何確定時間的流逝不是幻覺？以秒為單位的心臟節律和詩歌中的抑揚格，都讓我們感受到現在的真實。
第3 章 蝙蝠（分鐘和小時，102~103秒） 033
不管是欣然接受還是咬牙忍受當下，我們的行為通常以分鐘和小時計。成為一只蝙蝠是什么樣的體驗？小棕蝠的回聲定位是一種人類不具備的技能，另一種技能是活在當下，從來不懼明天末日來臨。
第4 章 花（日、周、月，105~106 秒） 049
植物的行為遵循晝夜節律，睡蓮花朵開開合合，豆類和酢漿草在黃昏時垂下葉片。細菌、真菌和動物也通過時鐘蛋白的相互作用，記錄生命中的每一天。幾周或幾個月是一個重復演練晝夜節律的過程。
第5 章 蟬群（年，107 秒） 065
人類的童年和北美的周期蟬一樣長。這種蟬每隔17 年才現身一次，數十億只同時破土而出。這種近年節律是針對捕食者制定的巧妙生存策略，動物的冬眠同樣離不開近年節律。
第6 章 熊（10 年，108 秒） 079
脫水后的水熊可以經受住高溫高壓和輻射的苛刻考驗，幾近堅不可摧；毛茸茸的棕熊和黑熊每年休眠幾個月。它們位于生物體型范圍的兩端，以相近的方式適應環境，延長壽命。人類也可以這樣做嗎？
第7 章 弓頭鯨（100 年，109 秒） 093
*長壽的人也沒能活過130 年，而弓頭鯨的壽命要長得多。胸棘鯛等深海魚類、格陵蘭睡鯊、北極蛤和大蜥蜴都是長壽選手，當然還有陸龜。正如龜兔賽跑中那樣，緩慢穩定者會贏得比賽，不過，任何有大腦的動物都無法存活超過300 億秒。
第8 章 狐尾松（1 000 年，1010 秒） 107
要論長壽，誰能和動輒幾千歲的狐尾松相比呢？還有巨型紅杉、落羽杉、非洲猴面包樹等長壽植物，它們的壽命要比*長壽的動物長10 倍。如果再將無性系納入考慮范圍，巨型顫楊集群會把時間尺度推進到萬年以上。
第9 章 龍王鯨（100 萬年，1013 秒） 121
早在3 800 萬年前的始新世，龍王鯨在溫暖的熱帶水域中游弋，這個河馬的遠親演化成現代鯨類的過程在大約800 萬年中完成，人類從外表非常相似的猿類演化到現在這個樣子也花了這么長時間。在創造生命的過程中，自然選擇緩慢卻堅定。
第10 章 生命的開始（10 億年，1016 秒） 135
生命有40 億年歷史，真核細胞出現在20 億~30 億年前，在10億年前所有的生物還都是微生物。細胞一直是不可縮減的生命單位，被改造成細菌和緩慢爬行的變形蟲，增殖成狐尾松和鯨的身體。那么，**個細胞如何誕生，生命為何開始？
致謝 151
參考文獻 153
圖片權利說明 183
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生命的時間軸:從一微秒到十億年的生命奇跡 節選
【推薦序 生命的一瞬與億年（節選）】 ??現代人越來越依賴日程表與計時器，越發不能忍受延遲和晚點。我們似乎越來越重視時間，但同時又在失去對時間的真實感知：對很多人來說，時間不過是一個待辦事項連著另一個待辦事項，一個截止日期接著另一個截止日期。可是時間不僅僅是一種生活工具，它也是觀察、認識和思考周圍世界的一個維度。尼古拉斯·P. 莫尼提醒我們，人類的神經系統讓我們得以不斷感知外部世界，與此同時這也是我們的“囚籠”，它讓我們活在一秒接一秒的體驗當中，以至于經常對更小或更大的時間尺度熟視無睹，麻木不仁。莫尼寫作此書的目的正是將我們從慣常的現實感和時間感中解放出來，他用跨越 24個數量級的時間尺度幫助我們突破感官極限，用時間去理解生命，用生命去體驗時間。 ??不妨先做個與書中內容有關的游戲：假設蒼蠅也有高級認知活動，而你就是一只趴在人類肩頭的蒼蠅，看到人們刷短視頻時你會作何感想呢？我猜你可能會大大震驚于人類的耐心，他們竟能忍受如此卡頓無趣的畫面還樂此不疲，就好像他們不僅無聊至極還余生無限。蒼蠅每秒鐘可以感知約250 幅不同的圖像，而人類大約只有60 幅，這意味著哪怕我們用每秒60 幀的速度拍攝影片，蒼蠅看到的回放也依然如同緩慢翻動的靜止畫面，對蒼蠅來說，如此消遣簡直無異于自戕。如果把視覺能感知的*短時間間隔作為“一瞬”，那么我們的一瞬對蒼蠅來說顯然絕非倏忽之間，但是換個角度來說，它們的一生也并沒有我們看上去那么短暫。基于同樣的原因，小型動物經常比大型動物體驗到的時間更慢，所以在家里等你的狗狗確實可能度日如年。 ??反過來，這個現象還可以部分解釋為什么你覺得時間越來越快：隨著年齡增長，我們每秒捕獲辨識圖像的數量會減少，這意味著單位時間內的信息流減少，于是主觀感受到的時間會被壓縮，這就像年尾的時候如果相冊里只有寥寥幾張照片，這一年好像也感覺過得飛快。人類不僅通過感知和記憶來標示時間，我們對時間流速的判斷也受到當下感受的影響，比如，和戀人在一起的時光似乎總比等待他們的時間過得快，時間對人類來說絕不是簡單的“客觀事實”。正如莫尼在這本書開篇告訴我們的那樣， 人類以為的真實只是對真實的建模，是我們的感官塑造了我們感知到的世界。所以活在當下的人類會被當下所能感知到的時間尺度所限制，錯過更微小或更宏大的生命圖景。 ??比如酶催化細胞內生化反應的機制以飛秒（10–15 秒）計，這遠遠超出了我們的感知極限，但是正是有賴于這些“飛快”的反應，你才得以看清并理解眼前的這些文字。與此同時，生物體內的這些反應之所以能夠保留到今時今日，又離不開一個更宏大的時間尺度，那就是億萬年的生命演化。“維持細胞運轉的每一次分子交換和轉化，都必須通過一代又一代的檢驗。自然選擇是一個無法規避的過濾器，它允許快速化學反應的有效組合在時間的長河中流動，而損害生存的因素則被一一檢出。”就在此時此刻，我們的生命同時呈現了從飛秒到億年的時間魔法，或者說正是這些快與慢塑造了今日生物圈的千姿百態。而且，無論是蒼蠅、鯨還是我們，地球上有機體的成分都離不開恒星消亡后的星塵，從這個角度來說，生命的現在也包含著無數的過去，一瞬里也有億年。 ??作為一位真菌學家，在專事科普寫作之前，莫尼的*后一個研究項目是關于凝結在真菌孢子表面的水，這些水滴能助力微小的孢子被彈射出菌褶（1 微秒內完成）。但是，莫尼由此聯想到了另一種可能：這種機制也許會影響降雨。乍聽上去這簡直是天方夜譚，但是當你得知大氣中可以作為雨滴凝結核的孢子有數百萬噸之多，而它們的總表面積相當于非洲大陸時，一切又變得合情合理，小小的蘑菇在微秒內完成的動作確實可能會影響24 小時后你出門時要不要帶傘。正如書中所說，“每當我們試圖單獨挑選某個事物時，都會發現它與宇宙中的其他一切事物息息相關”。在《生命的時間軸》一書中，從顯微鏡下的孢子到望遠鏡中的星球，莫尼上天下海，掘地三尺，在不同的生命與自然現象之間進行了一場“連連看”游戲，本來散布于我們周圍的宇宙密碼殘片就這樣被拼合成一個有機的生命故事，過去與未來，微秒與億年，時間的經緯串聯起繽紛的物種和它們的演化歷程，從“太初有膜”的生命起源到日光耗盡的生命終曲，莫尼用詩意的筆觸動情地鋪展出了一幅壯麗生動的生命時間軸畫卷。 …… ??如今我們仍未搞清生命的起源，但未來已足以令人憂慮， 這兩個問題其實有一個共同的答案——去更加深入地理解自然，無論一瞬間的變化還是億萬年的演化，大概這也是莫尼寫作此書的初衷。
生命的時間軸:從一微秒到十億年的生命奇跡 作者簡介
俄亥俄州邁阿密大學生物學教授，真菌學家。他還是該校久負盛名的通識教育專業“西部項目”的負責人。除了科學背景，他有頗高的文學修養，已經出版的其他科普著作包括《自私的人類》等。
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