《偶然创造生命》从方方面面追踪生命从发生到进化的轨迹。多彩的生物多样性犹如大自然创造力谱写的神奇交响曲，谁是这首伟大乐曲的作者，哪里可以找到它的总谱，如何倾听那永恒不息的演奏？对于这一切，21世纪的生物学家正在向我们展示一幅幅令人震惊的图景。凭借日新月异的生物和计算技术，他们开始走近那创世的现场，追踪造化的轨迹。生命是否来自偶然？DNA结构来自太空？在动物的五彩斑纹和鲜花的美丽色彩中，隐藏着什么样的数学智慧？两性的差异是如何形成的？人类是否共有一个祖先？记忆的本质是什么？数的概念从何而来？所有这些问题，都围绕着一个核心概念：进化。今年是达尔文诞辰200周年，《偶然创造生命》，也是对这位伟大的科学家表达的纪念。
目录：
偶然创造生命
细胞王国神秘之旅
DNA结构来自太空
偶然创造生命
形态生成、数学模型和虚拟生物
近亲繁殖：小鱼打破禁忌
蜥蜴的进化快车
与恐龙共舞
哺乳动物基因秘史
多彩两性
文化进化论
爱上病毒的六大理由
人类起源新证据
比我们更古老的身体防卫
爱上病毒的六大理由偶然创造生命
细胞王国神秘之旅
DNA结构来自太空
偶然创造生命
形态生成、数学模型和虚拟生物
近亲繁殖：小鱼打破禁忌
蜥蜴的进化快车
与恐龙共舞
哺乳动物基因秘史
多彩两性
文化进化论
爱上病毒的六大理由
人类起源新证据
比我们更古老的身体防卫
爱上病毒的六大理由
细菌身份证
智力新解
修复基因
记忆未来
数从何来？
道德的动物
瘾的解析
修复基因
让意念像蝴蝶一样自由
为什么人类还值得拯救？偶然创造生命
深深入捕捉细胞内每一个“零件”的图像，当然，在不影响细胞正常运转的前提下——这一挑战最终将在生物学家和物理学家的共同努力下实现。为了近距离观察活体器官中那些极其微小的细胞个体，生物学家和物理学家们在研究中用电子观测器取代了过去的肉眼观测，激光也相应地代替了自然光。除此之外，电脑的应用也渗入成像的每个步骤从观测到加工整合信息，直至最后制成图像（详见右图）。这种做法取得了显著成效。得益于这些新的设备，在过去无法进行研究的领域中取得突破成为可能，同时还可以得到大量相关的精细图片。
话虽如此，但事物总存在两面性。今天，科学家们开始思考一个问题利用尖端显微技术对微小事物进行观测时，究竟在怎样的一个尺度内才能保证结果不失真。例如，我们从上世纪90年代对绿色荧光蛋白开始加以应用，绿色荧光蛋白是从多管水母属（AequoreaVictoria）生物中分离出来的一种荧光蛋白。这一技术的应用为细胞结构的精确彩色成像开创了广阔前景。此后又出现了几百种有机荧光团。来自法国居里研究所这一世界顶尖细胞观测成像技术中心之一的细胞动力学专家让·萨拉门罗（JeanSalamero）教授解释道：“借助这些荧光团，我们可以对细胞周期中的某些小分子团进行追踪观察，但同样由于它们的存在，我们所观察的样品可能发生了性状的改变。”因为以有机荧光染料作为标记物存在一个重要的缺陷为了观测需要，必须在细胞中大量使用。同时，这些有机荧光染料还有一个很麻烦的特性，它们会由于“光漂白”现象而在极短时间内消失，也就是说受到光子激发的染料，在一定时间之后，就会出现荧光放射性消失的现象。
解决这一问题的方法则是对新一代标记物的开发应用，如纳米晶体材料。配合最新类型的显微镜，纳米晶体材料的应用将会成就生物学家最大的梦想——深入到器官内部，到“第一线”去观测细胞的各种活动。为了最终实现这个目标，科学家们寄希望于能够穿透介质进行观测的双光子（荧光）显微镜。这样，我们就得以观察器官表层以下几微米（毫米的千分之一）深度的细胞活动情况，如动物大脑外层神经细胞的活动情况。
与光学仪器迥异的新设备
在对细胞世界的研究过程中，这些新型设备的重要性一点也不亚于传统光学仪器，因为它们能够为我们提供立体图片。这些新型设备与光学仪器不同，它们放弃了光学仪器的传统路线转而利用电子或原子力，工作原理是利用纳米级探针来对活体表面进行探测。这些特殊类型的显微镜能够以三维形式捕捉到构成细胞的分子结构，由此发现某些疾病如癌症引起的组织结构。
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