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细胞简史 封面

细胞简史

程林

1.2万人在读
17.5万字总字数
¥39.9定价

内容简介

本书是一本介绍细胞来龙去脉的科普读物,讲述了细胞的基本知识、细胞发现背后的故事,以及备受关注的细胞治疗和基因编辑的科学原理及其相关领域的重要事件。本书图文并茂,通过一个个科学家的小故事,理清了细胞生物学的发展脉络,更见微知著、以小写大,引起读者对细胞科学发展的思考和审视。本书可供中学生、大学生参考学习,也可供对细胞感兴趣的读者阅读。

读者书评

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《细胞简史》的迷人之处,在于它把严谨的科学与生动的讲述自然地融在一起。作者凭借扎实的细胞生物学功底,不仅把深层原理讲得明明白白,还善用比喻和故事,让门外汉也能轻松进入这个微观天地。书中穿插了许多科学家轶事和重大发现背后的曲折,比如胚胎干细胞研究的起落、诺贝尔奖得主马丁·埃文斯的成长历程,让原本抽象的知识一下子有了血肉和温度。示意图、电镜照片和实验图示随处可见,看不见的细胞世界被放大成可触可感的“大千世界”,阅读门槛悄然降低。更可贵的是,它不止步于科普基础,还专门介绍细胞治疗、CRISPR‑Cas9 等前沿技术,让读者在理解来龙去脉的同时,也能触摸生命科学的最新脉搏,并引发对伦理的思索。全书时时透出一种“以小写大”的用心——透过小小的细胞,去观照科研方法、科学史的起承转合以及人与社会的关系,潜移默化地培养着批判性的眼光。它的语言浅近,篇幅合宜,一名中学生便能读懂,却又保持足够的深度供大学生和科研人员品读,是一本跨越年龄界限的细胞学入门佳作。也正因如此,这本书得到了专业机构和媒体的认可,曾在“中国好书”发布活动中被瑞金医院等机构郑重推荐,称其兼具科学性、可读性与故事性,并入选年度好书榜单,品质经得起外部的检验。

★★★★★

一直以来中国的科普做的都不够好,因为这个领域就如同小学教育一样,你说它重要吧,它不产生任何可变现的成果,你说它不重要吧,他对开启民智,对支撑后续的发展有深远的影响。立志于做科普的人,通常也没法从这个事业中获得应有的回报,所以做科普成了一个鸡肋。但互联网时代的到来,短视频的兴起,给越来越多各领域专业人士做科普的平台,通过自媒体平台的播放,既可以向普罗大众科普知识,又可以获取可观的回报,这是一个良性循环,李永乐老师、安森垚、严伯均就是最好的代表。 本书的作者也是利用研究工作之余,撰写了一本跟自己所从事领域息息相关的科普读物,作为医学生,我对这本书中的大体内容是耳熟能详的,但对其中每个细胞结构、发明、新技术背后的故事却知之甚少。相比于单纯的记住某些生物学知识,了解这背后的故事不是更能给人以启迪吗? 细胞,它是生物的基本功能和结构单位,小小的细胞却并不简单,蕴含着一个包罗万象的小宇宙。我时常在思考,生命是如何开始的呢?根据熵增定律,这样复杂精密的结构是不应该出现的,可它却真实的诞生了,发轫于数十亿年前炼狱般残酷的地球,一步步走向壮大。生命的源代码是什么?又是谁开启了这条自我演化的道路? 机械唯物主义者会将人体比作机器,骨骼就像机器的零部件,心脏就像发动机,操作系统就像大脑。虽然这类比喻简单粗暴,但也非全无道理。我其实更愿意把人体比作一个国家,人体的内环境稳态就如同国家的稳定,各个器官系统,就如同国家的各个部委机构,比如免疫系统就如同国家的暴力机构,当然不同的免疫细胞、免疫因子则相当于暴力机构的不同组成部分。之所以我喜欢这样类比,是因为我认为小到细胞、个人,大到国家,要正常的运转,都要遵循基本的规律,目的就是要维持熵。细胞要维持熵,就要不断的进行同化,由于能量的有限,必然和其他细胞有激烈的竞争,这就导致细胞会不断的演化出对竞争有利的结构;人存在于世界上,为了活下去(实际上最基础的还是吃东西维持熵),也要在竞争中不断强化自己的能力,尤其是对工具的利用;国家在运行中,内外部也会产生熵变,为了维持整体的平稳,也必须进行发展(美国薅羊毛的行为是从外部获得能量维持熵,中国不断扩大开放是从外部获得能量,自我革命和统一大市场是优化内部减少熵增)。所以,类比的方法可以让我们思路清晰,对抽象的概念形成具体的认识。我一直想写一本相关的书,囿于能力和时间,一直未能动笔。 本书讲述了很多细胞生物学发展史背后的故事,涉及到了每个具体的人和事,这让冰冷的名词有了丰富的内涵。科学的发展史,实际上就是旧认知不断倒下,新认知不断树立的过程,而这个过程中最令人感动的就是每一个人,每一个致力于推动科学前进的人。他们有的为了新的发现数十年如一日兢兢业业而生前不为人知,有的为了将发现成果用于拯救患者而不被理解,甚至最后住进精神病院,有的为了证明研究成果不惜把自己当小白鼠。感谢这些科研先锋,也感谢程老师带我们了解到他们的故事。

★★★★★

《奇点更近》里库兹维尔提到了寿命突破的点在于【营养补剂--生物模拟器诱导性多能干细胞ips基因编辑--纳米机器人细胞修复将电脑连接到计算机--数字化备份思维】,人工智能的发展跟神经生物学的研究高度相关【小脑用模块构建无意识能力,新皮质(大脑)是简单的重复结构组成形成抽象思维能力(有别于动物的重要因素),深度学习就是基于新皮质的多层分层计算机模型构建,transformer注意力,生成式预训练模型gpt】,加上体检查出低密度脂蛋白偏高,所有都指向细胞,细胞,我了解吗?这本书恰如其分恰到好处的解释了相关困惑,尽管比较琐碎。 最有意思的是🧧🧧干细胞(具有自我更新和多向分化潜能的细胞群体),涉及细胞治疗。 1、造血干细胞--造血祖细胞--各类祖细胞--免疫细胞和红细胞--浆细胞。造血干细胞最初在肝脏,之后在骨髓(可以动员造血干细胞到外周血再富集,捐赠骨髓和献血一样简便),正常的一根脐带有100毫升的血,有较多的造血干细胞,一位50kg的成年人需要200毫升的脐带血量。 2、干细胞按照分化潜能分为全能干细胞、多能干细胞和专能干细胞,按照所处发育阶段可以分为胚胎干细胞和成体干细胞。我们可以在体外条件下利用胚胎干细胞转变为我们想要得到的细胞类型,如果我们很难从体内获得这类细胞,那么可以将其作为外源细胞,移植到受伤的组织或器官,从而实现再生修复。干细胞治疗在心脏领域的两大方向,方向一是利用干细胞弥补缺损的心肌细胞,方向二则是利用干细胞的分泌物提供心脏保护功能。🌈🌈神经干细胞移植可以治疗脊髓损伤、帕金森病(将胚胎干细胞变成多巴胺能神经祖细胞,再利用立体定位注射技术移植到帕金森病的病变脑区)和神经系统的肿瘤比如脑肿瘤。 3、胚胎干细胞的获取只发生在精卵结合后的早期,将尚处在发育初期阶段,而未形成组织的细胞,在培养皿内采用特殊的培养体系进行扩增,最终建成一支可以无限传代的细胞系。🧧🧧转基因:在培养瓶内对胚胎干细胞进行直接操作,然后将基因编辑后的胚胎干细胞移植到受孕动物体内,从而产生转基因鼠、转基因鱼和转基因猪等。 4、能否采用人造的方法获得胚胎干细胞呢?所有的细胞都具有相同的细胞核,细胞核内具有相同的遗传物质,决定每个细胞不同个性的关键因素在于表达的蛋白质不同。如果将这些关键的蛋白质导入到成体细胞中,理论上就有可能推动这些细胞变成人人想要的胚胎干细胞。🧧🧧人工诱导产生的胚胎干细胞就是诱导性多能干细胞(iPS细胞)。胚胎干细胞和诱导多能干细胞可能会失控繁殖形成肿瘤,😂😂存在致瘤性风险。 5、🌈🌈细胞治疗包括细胞治疗主要包括以下几个方面:🌈🌈免疫细胞治疗、干细胞治疗、基因修饰细胞治疗、非基因修饰细胞治疗、肿瘤细胞免疫疗法,其他细胞如胰岛细胞、神经细胞和肝细胞等的移植治疗,以及利用细胞形成的类器官移植治疗,例如肝类器官治疗肝衰竭、肠类器官治疗慢性肠炎等。 6、细胞治疗与基因编辑:蛋白质由20多种不同的氨基酸组成,🧧🧧第三代的编辑技术以核酸作为向导,替代之前的蛋白质,不但大大降低了操作难度和成本,而且基本可以对基因上任何一个位点进行随心所欲地删除、增加或替换。🌈🌈CAR-T疗法对血液系统恶性肿瘤具有很好的疗效,而这类免疫细胞要想有效地进入实体器官中,比如进入肝脏杀死肝癌细胞,进入大脑杀死脑肿瘤细胞,却是效果甚微。因为即便它们的个头再小,还是不容易钻进去。 7、肿瘤细胞:无限增殖,逃避衰老和凋亡,侵袭和转移能力……🌈🌈海拉细胞是人类细胞系,对脊髓灰质炎疫苗、宫颈癌肿瘤学研究、端粒酶研究发挥重要作用。 细胞的研究伴随着工具的改进,有光学显微镜,电子显微镜,电子扫描显微镜,冷冻电镜(施一公《自我突围》有提及),后者直接加速了(一维氨基酸折叠成)🌈🌈蛋白质三维结构的解析,广泛应用在病毒结构的研究,为病毒疫苗和抗病毒药物研发提供重要依据,在结构生物学和材料科学领域有重要作用。 1、人体有200种不同类型的细胞,大脑细胞主要是神经元细胞(树突和轴突)和胶质细胞。霍奇金-赫胥黎模型指的是测试到神经元在收到刺激时会产生电流信号。神经系统和心血管系统是人体重要的两大系统,心脏跳动一方面和神经系统调控有关,另一方面来自于其自身的心肌细胞(类似的有肌纤维细胞),为什么可以跳动,富含某种蛋白,细胞内钙浓度变化(即使没有神经信号刺激)可以刺激细胞自主跳动。缺钙会抽搐。 2、细胞包括细胞膜,细胞质和细胞核。细胞膜主要是由磷脂(脂肪)组成的双分子层;细胞质包括细胞骨架,更重要的是细胞器(内质网、高尔基体、溶酶体、线粒体),内质网合成蛋白质和脂肪,高尔基体对蛋白质和脂质进行加工分类和包装,溶酶体降解不合格蛋白质,🧧🧧线粒体具有双重膜结构,负责细胞的能量代谢,产生三磷酸腺苷(ATP),另外线粒体包含遗传物质(一般细胞核才有遗传物质)。细胞核保护遗传物质DNA,并控制细胞的遗传信息和代谢活动。 3、细胞之间的沟通极其多样,🌈🌈细胞分泌物中含有DNA利用PCR技术(聚合酶链反应)推动无创DNA产前检测。基于包含细胞因子的水凝胶种植不同类型的细胞(细胞组织工程学,构建人工合成的细胞支架),已经在脊髓损伤后的神经修复和关节损伤后的恢复中取得很大进展。 4、细胞培养:臭氧杀菌,培养液,次氯酸钠清洁和消毒伤口,如何处理细胞?超净台和离心机。胰蛋白酶可以切割断开纤维蛋白,海佛列克提出细胞寿命极限理论,很少有细胞能够无限传代,能无限传代的叫做细胞系。🌈🌈细胞系(cell line)可用于疾病机制探究,药物筛选,疫苗开发等多个领域。Vero细胞是连续非整倍性细胞系,对病毒敏感生物安全性高,新冠肺炎灭活疫苗;CHO细胞是生产蛋白类药物的首选宿主细胞,如用于质量急性心梗死的的阿替普酶。 5、血液是唯一遍布全身的非实体器官,红细胞内关键蛋白是血红蛋白,缺铁会导致血红蛋白无法正常工作,运氧能力低下,诱发贫血。镰状细胞贫血是先天性的贫血主要是因为编辑血红蛋白的遗传物质发生变化。血小板异常是血友病,也是遗传物质发生改变的缘故。 6、植物细胞和动物细胞的差异是细胞壁,叶绿体。

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一、细胞是如何被发现的? “光学显微镜之父”安东尼·范·列文虎克利用自制的显微镜观察到了红细胞等活体细胞。可惜,他作为业余爱好者并没有在第一时间权威地发布这个发现。 同时,在英国,博物学家罗伯特·胡克观察到了死去的植物细胞!1665年,他把这一发现写进了著作《显微图谱》中,并把这些观察到的植物细胞命名为cell,英文原意就是“小隔间”。这是人类历史上第一次有关细胞发现的记载。 细胞的内部有什么呢? 动物细胞从外到里依次分为三层,分别是细胞膜、细胞质和细胞核。 1.细胞膜 细胞膜顾名思义是一层薄薄的膜状结构。它在细胞的最外层,不仅能起到保护细胞的作用,还能在细胞内外传输物质。比如,细胞膜能够吸收外部的营养物质,再把细胞内的代谢废物排出去。 2.细胞质 细胞质的构成非常复杂,里面有水、可溶性酶、糖、无机盐等。不过其中最重要的功能结构是细胞骨架和各种细胞器。 3.细胞核 细胞核的重要使命就是保存遗传物质。所谓的遗传物质主要就是脱氧核糖核酸,也就是DNA。 DNA是怎么一步步被发现的呢? 19世纪中叶,来自奥地利的生物学家格雷戈尔·孟德尔发现豌豆不同性状的产生是有规律可循的,也就是分离规律和自由组合规律——这两大遗传定律。孟德尔也因为这两大发现被称为“现代遗传学之父”。 在孟德尔的研究成果的基础上,人们开始探寻遗传因子究竟是什么物质。 1944年,美国细菌学家奥斯瓦尔德·西奥多·艾弗里把平滑型肺炎球菌里的一种名为脱氧核糖核酸的物质放入了粗糙型肺炎球菌中,他惊喜地发现,粗糙型的肺炎球菌被转化成了平滑型的肺炎球菌,并稳定地进行了几代的自我复制。这一实验证实了脱氧核糖核酸,也就是DNA,就是遗传物质! 1953年,英国生物学家詹姆斯·沃森和弗朗西斯·克里克利用X射线衍射技术进行观察,发现DNA是螺旋形的,像是螺旋向上的梯子,这就是著名的DNA双螺旋结构。 二、我们体内有哪些重要细胞? 1.大脑——神经元细胞 人类一切心理活动的基础是大脑,大脑的功能单位是神经元细胞。 不同神经元细胞的细线会在彼此之间传递微电流。大脑的思考、对身体做出的各种指示,都要依靠这些神经元细胞之间的交流。 2.眼睛——视锥细胞和视杆细胞 光线照射到眼球外层的角膜后,会经过瞳孔和晶状体,聚焦到视网膜上。视网膜上的感光细胞,包括视锥细胞和视杆细胞,它们可以感受光线刺激,并把刺激信号投递到神经元上,最后这些信号会在大脑的处理下产生视觉图像。 3.心脏——心肌细胞 心脏的跳动,一方面受到神经系统的调控,另一方面主要靠节律性收缩的心肌细胞。 4.血细胞 血液之所以呈现出鲜红的颜色,主要就是因为红细胞。除此以外,血液中还有很多其他类型的细胞,包括大名鼎鼎的免疫细胞们——包括T细胞、B细胞、NK细胞、嗜酸性粒细胞、嗜碱性粒细胞、中性粒细胞、巨噬细胞和单核细胞等。 三、什么是细胞治疗和基因编辑? 1.细胞治疗 细胞治疗就是利用细胞对组织、器官进行修复的治疗方法。比如造血干细胞移植,也就是俗称的骨髓移植,就是一种主要针对血液类疾病的细胞治疗法。 2.基因编辑技术 而基因编辑技术就是生物学家们采用人工方法,精准地识别这个出错的位置,先采用剪切的方法,将错误的部分去除,再利用合成的方法添加正确的序列。 3.细胞治疗与基因编辑联合——肿瘤免疫细胞疗法 免疫细胞是我们体内对抗外来入侵和自身炎症的重要武器,然而,肿瘤细胞是由体内正常细胞演变而来的,因此,自身的免疫细胞很难识别它们。于是,科学家们就利用基因编辑技术,在免疫细胞上增加了可以高效识别肿瘤细胞的特殊蛋白。经过基因改造后的免疫细胞就会有目标地去寻找肿瘤细胞,从而做到高效且精准地杀死肿瘤细胞,达到治疗肿瘤的目的。

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作者的专业性还是比较靠谱的,写作业比较严谨,知识点密集,总体上值得一读。遗憾的地方是有些地方的措辞准确性略显不足,不过不算什么大问题。

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这本书讲的是非常的生动有趣的,不枯燥,非常适合我这种,就是不太懂的,只想了解个皮毛好奇的。 我是挑着自己感兴趣的部分跳读的,然后读完的话也就一个多小时吧,上面显示的。当然我肯定实际花了几天的,因为我不是每天都在看。 作者挑的呢,都是我们日常中跟我们息息相关的细胞,我觉得是非常好的科普作品 作者的描述很有趣,比如我记住了我的心肌细胞会挨着排排坐,挨个挨个传递信息。仿佛一个打节奏带头后面手拉手全部跟着一起整齐的跳

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值得读的一本好书。 无论是追索生命的秘密,还是想了解创新药的研发与疾病的治疗,都需要有基本的基因、蛋白质、细胞的基础知识。 细胞是组成生命体的基本单元。 这本书是了解细胞基础知识的一本很好的入门读物,作者是从细胞的发现历史主干来介绍的。 可以很好的了解细胞发现与研究历史上的关键事件、关键贡献人物。 最后一章还比较系统的回顾了显微镜的研发过程。 可以看到科研的发展是一步步积累的,从最开始的胚胎孕育与萌芽,到最后的一步步生命的揭秘与解码,都是代代人传承的结果。 就像《枪炮、细菌与钢铁》一书从进化论的角度探讨人类文明的发展,文明的萌芽来源于食物充足之后,部分人可以从食物的猎取中解放出来,并进而有条件实现分工之后才可能的,科研一样,需要良好的经济基础支持。 科研是不断迭代的,要实现迭代就必须要完成一个阶段的完整闭环,才有迭代的基础。 如今的东方大国,已经具备了充分的科研基础条件,相信会有越来越多的原创科研发现与创新。 本书可能是作者限于篇幅,在很多的论述环节很粗糙、很跳跃,仅限于本书的上下文根本就没法理解,甚至感觉作者就像囫囵吞枣没有理解讲述的内容,只是照搬其它地方的论述一样,需要查找其它知识点补齐才能理解。 好在现在的AI很厉害,基本上就像身边有一位不知疲倦的行业专家一样,可以随时随地的答疑解惑。

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随便读读,细胞科普书~ 《细胞简史》重点内容回顾 1. ​​写作目的与整体框架​​ • 这是一部面向中学生至普通科学爱好者的细胞生物学通识读物,作者以“发现—原理—应用”的脉络串起全部内容。 • 全书共 20 个篇章:前半讲历史与发现,后半谈原理与前沿应用。 1. ​​从显微镜到细胞世界的开启(第 1-4 章左右)​​ • 17 世纪文艺复兴后期的科学革命为背景,列文虎克自制显微镜并首次看到活细胞,开启了人类“肉眼-显微”观世界的新纪元。 • 通过描述显微镜技术的迭代和科学家的小故事,作者让读者体会“观察工具的升级如何扩展科学边界”。 1. ​​细胞结构与功能的逐步揭密​​ • 书中依时间线介绍了细胞膜、细胞器(线粒体、叶绿体等)被陆续命名与解析的过程,并穿插科学家的轶事,使抽象结构具象化。 • 重点概念包括:自噬(大隅良典等)、细胞凋亡、外泌体等,这些章节连接了基础生物学与疾病机制。 1. ​​现代技术引爆细胞医学(第 10-15 章)​​ • 电子显微镜、荧光显微镜、3D 打印等技术让细胞结构与功能研究进入定量、可视化、可操控的新阶段。 • 细胞治疗、基因编辑(CRISPR-Cas9)、干细胞与脐带血等热点话题被系统讲解,既有科学原理,也讨论了临床进展与伦理。 1. ​​交叉视角与未来展望​​ • 作者将植物细胞、细菌、病毒与动物细胞放在同一平台上讨论,突显不同体系在药物生产、基因工程中的各自优势。 • 通过回顾显微镜的演进与未来超分辨率技术的潜力,作者提示“更高时空精度的观测将再次改写细胞生物学”。 1. ​​特色与价值​​ • ​​故事化​​:用科学家生平与趣闻激活枯燥的细胞学名词。 • ​​纵深感​​:从 17 世纪一路讲到 21 世纪前沿技术,让读者理解“科学是如何一步步做出来的”。 • ​​可读性​​:图文并茂、概念拆解通俗,既可作入门读物,也能为专业读者提供历史与跨学科视角。 通过上述脉络,读者可把握《细胞简史》的核心信息:​​细胞发现史、细胞结构功能、现代研究技术以及细胞医学的当下与未来​​。

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我是在读悉达多那本著名的《细胞传》读不太明白之后刷到这本书的,从头开始就被这本书的讲故事风格所吸引,一开始这本书从人类科学发展的轨迹:古希腊古罗马的哲学思想到后来中世纪之后过渡到文艺复兴科学体系医学体系的建立开始讲起,到细胞是什么时候,被怎样的工具,做了怎么样的科学实验,如何被发现的这个过程。到后来讲到细胞的基础知识,再到后来讲到什么是细胞疗法,什么是基因编辑,肿瘤生成的机制和使用基因疗法的原理,到医学发展的前景描绘。所有的概念都是用小故事打比方的方式一一讲解,生动不枯燥且逻辑脉络很清晰,不但让我较为系统学习到的不少细胞学方面的知识,并且还对生物学在科学伦理方面的面临的问题有所了解。文章后面的显微镜专题则更像是个彩蛋,让我认识到生物学的发展不单只是生物学一个点,它和整个科学体系的发展都有紧密联系,如果没有光学,电学到现代的计算机科学等等的综合多元化理论支持,生物学也不会在细胞层面基因层面有飞跃式的发展。总之是我较喜欢和有获得感的一本书,以后也会当手册时不时翻阅一下,加深记忆,因为细胞学的知识还是对我日后选择阅读一些保健和养生类的书籍时的鉴别力有帮助。

★★★☆☆

科普书籍,最大的作用就是能填补距离我们远的、近的有趣的知识,但从我主观角度读下来看,存在几个问题: 1、整体内容,偏于“正经”,正经不是书的问题,是和我的预期不太一样; 2、好像书中存在一些明显的错误(如果我没搞错的话),比如讲干细胞时说任何动物都不可以具备“干性人”一样的分化(蚜虫算不算?)、还说血液是最大的器官。 3、配图实在是无聊,画科学家的画像没有一丝丝意义,不如多画一些微观世界的图,更好的让读者去理解。 读到拿人体胚胎干细胞做实验甚至发育成人的部分,让人甚感厌恶,简直是恶魔,作者主观支持这种行为的同时还对反对者冷嘲热讽更是让人觉得恶心。 医学史就是一部血腥史。个体生命延续的要求是什么?钱么?如果真的能有效降低疾病、伤残带来的死亡,同时将寿命又进行了无限延长,那人类的繁衍就没有意义了,顶层人将维持少数,只有处于底层的人才会保留这个原始技能,肮脏且混乱,毫无人性与伦理。

书籍信息

作者程林
出版社上海交通大学出版社
出版时间2022-01-01
ISBN9787313259226
分类科学技术-科学科普
格式EPUB
完结状态连载中
章节数26