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科學總論
生物學研究:研究什麼?如何研究?理解了什麼?
作 者:
蔡孟利
出版社別:
五南
出版日期:2023/09/20(1版1刷)
ISBN:978-626-366-563-7
E I S B N:9786263665668
書 號:5P17
頁 數:144
開 數:20K
定 價:250元
優惠價格:200元
滿額優惠折扣
9/2-10/31 五南開學祭!全站滿550再95折
生物學是一門分枝龐蔓的學問,小至胞器與大到整個生態系都可以是生物學的研究標的,而其研究工具的多樣性與使用時所牽涉到的數理工程原理,也是龐大又複雜;在研究對象與研究工具皆龐雜到難以全盤掌握的狀況下,生物學於大眾的印象中,甚或是生物學研究工作者的眼中,就是零碎片段知識的集合。但在體系龐大的生物學中,是否仍有像通則性的想法貫穿於不同生物學的研究中?這是本書所要探討的問題。作者先從生物學如何界定研究標的談起,並從這些標的之特性與研究時所使用的工具之效能出發,說明生物學在因果關係與機制推理上所遇到的限制,再以此為基礎,思考我們對於生命歷程的解析能力,在客觀上所遇到的發展極限,以及面對此極限的應對之道。
蔡孟利 國立臺灣大學動物學博士,現為國立宜蘭大學生物機電工程學系專任教授,曾任國內歷史最悠久的科普刊物《科學月刊》總編輯,現亦兼任台北市科學出版事業基金會理事長。學術專長為神經生理學,曾獲宜蘭大學研究績優獎、特優導師、特聘教授等榮銜。除學術著作外,亦已出版《死了一個研究生以後》、《我腦袋裡有實驗室的病毒,嗎?》、《倫‧不倫,愛之外的其他》、《就在那時:情,與江湖》等四本文學小說,以及詩集《宅男之思》、《學院式的無聊日常》兩冊;並在多家大眾傳播媒體發表評論文章,就學術倫理、期刊品質、科普傳播等相關學術議題,用通俗的筆觸將專業的內容作普及化的表達以周知社會大眾,善盡知識份子的社會責任。
目錄
序言集
第零章 從視網膜談起
第一章 生物學研究的標的—以功能所對應的結構,模組化生命現象
第二章 生物學研究的工具—看得到「真相」嗎?
第三章 生物學的推理—以箭頭代表機制的流程化思考
第四章 生物學的預測能力—箭頭兩端沒有絕對的因果
第五章 綜覽生命—完整的生命歷程是可解析的嗎?
後 記
第一章 生物學研究的標的—以功能所對應的結構,模組化生命現象生物學研究的對象是生物, 但, 什麼叫做「生物(organism)」?簡單來說,就是能表現出生命(life)現象的東西。但什麼是生命現象呢?這是一個乍聽之下簡單但認真說起來非常困難的事情。因為「生命」在日常生活中是個主觀而且直覺的概念—一個木頭櫃子沒有生命,但是戶外的樹有生命;一個毛茸茸的貓形抱枕沒有生命,但正在吃著飼料的貓有生命—這 樣的辨識對絕大部分的人來說,都是不需要思索就能夠自然判斷的事情,而且幾乎每個人的判斷都一致;但是如果對象是只能透過顯微鏡才看得到的細菌跟黴菌,那麼每個人的直覺可能就會有不少差異了。所以,若是要讓生物學成為一種客觀的學問,讓每個人都可以在具有共識的基礎上去討論,那我們還是得嘗試從這些很直覺、很主觀的判斷中去找出某些共通的原則。 我們對於生命的認知,源起於日常對實體外表變化以及活動形式的觀察, 是以生物學的重心一開始就落在「構形(conformation)」與「組成(composition)」這些結構(structure)的概念上19,諸如外表有什麼特徵、體內有什麼長相的器官、器官由什麼樣的細胞組合、細胞內又含有哪些物質;藉由觀察這些構形與組成隨著時間而變化的樣貌,通常可以推測出各級結構和功能之間的關係。但是「功能(function)」也是一種很發散的概念,如果要聚焦一些來說,「生長(growth)」、「代謝(metabolism)」、「繁殖(reproduction)」以及「感應(responsiveness)」這幾個現象,可以用來當作跟生命最相關的四種「功能」。亦即當我們嘗試從一些很直覺、很主觀的判斷中去尋找「只要是生物,就都會有」的共通性原則時,那麼以能不能表現出「生長」、「代謝」、「繁殖」以及「感應」這些功能來當依據,對大多數人來說,應該算是可以接受的說法。 不過,這些「功能」能不能直接就拿來當作是「生命」的定義呢? 如果是以這些「功能」有否皆出現來當作定義,那麼這四個要件若是有一個不符合,依定義來說就不是有生命的東西了。不過若是四個裡面已經有了三個,卻說它不是生物,好像又怪怪的,畢竟這些現象是從主觀的直覺中歸納出來的;既然主觀,就可能有不完備的地方。例如,這四項之間有沒有誰比誰較重要的排行順序?「繁殖」有沒有比「感應」重要?好像有,畢竟不能產生後代的話,生命就無法衍生下去;但「感應」對當下能不能活下去卻又至關重要,如果看不到、摸不到也聞不到,就那無法找到食物了。由於誰比誰重要很難說清楚,所以我們會看到一種曖昧的、模糊的說法:「介於生命跟無生命之間」,表面上看起來有,但實際上又不是那麼一回事。例如病毒,就是一種被認為是介於有生命跟無生命之間的東西20;又例如狂牛病的病原體是一種叫「普恩蛋白(prion)」的東西,這種普恩蛋白表象上好像是活的,會繁殖散佈出去,但實際上四項標準都不符合,所以好像也可以套用「介於生命跟無生命之間」的說法21。不過因為病毒與普恩蛋白在貌似「繁殖」的過程中,新生成的個體與舊個體之間一直都是分開獨立的,亦即新個體的結構並非從舊個體之內的結構衍生而來,所以在實務上還是歸類到「無生命」的那端比較適合。
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