《牛津通识读本:分子》 限时特惠包邮19.3原价¥39 ),2021年12月14日活动结束。
自记事以来,我就不爱喝牛奶。无他,喝了会拉肚子。当然,这并不是因为牛奶品质不好,而是乳糖不耐症。
哺乳动物幼崽的身体中含有一种乳糖酶,能帮助分解乳糖。不过随着年龄的增长,这种酶渐渐消失,幼崽也就到了断奶期,该进入下一个阶段的食谱了。(能不能喝奶,还跟肠道内的菌群有关,所以即便没有乳糖酶,还是可以正常喝奶。当然,由于基因突变,有人的乳糖酶并不会随着年龄增长消失。)
乳糖酶,是一种大分子物质。身体里很多种酶本质上都是蛋白质,蛋白质也是大分子物质。虽然名称里面占了一个“大”字。实质上,大分子颗粒的直径在1-100nm,“大”只是相对于直径不到1nm的小分子而言。
然而就是这么微观的分子,让我们的世界如此缤纷美妙。今天,我们借由译林出版社的牛津通识读本中《分子》一书,来了解充满我们生活的“分子”。
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伟大的生命制造机
分子虽然小,可是它跑得快,分子每秒能转一百亿圈。
这些如此活跃的分子被身体里的细胞工厂采集、组装、生产,然后运输到要去的地方。
想象一下在你的呼吸之间,你的身体里可能有这些景象:新生的DNA正在一丝不苟地记录遗传信息,通常情况下它不容易出错。肝细胞在吭哧吭哧地生产胆汁,希望能乳化掉你多摄入的脂肪。刚抵达突触后膜的神经递质,抑制了一下兴奋的传递。氧分子和水分子被打包好,送到身体各地……
对生命的分子基础,科学家们已经掌握得相当深入了。如今合成DNA、改写基因变成了常规工作。《分子》一书的作者菲利普·鲍尔则认为,“无论是好是坏,首例合成细胞会在21世纪内制造出来。”
实际上,早在2016年,据英国每日邮报报道,科学家宣布了一项宏伟计划,将在10年之内人工合成完整的人类细胞。
2021年3月,顶级科学期刊《细胞》(《Cell》)杂志上发表了一篇论文,提到来自美国J.Craig Venter 研究所(JCVI),美国国家标准与技术研究院(NIST)以及麻省理工学院(MIT)的研究人员合作,成功创造出了一个非常简单的人工合成细胞,该细胞可以正常生长和分裂。
看上去似乎这距离合成一个完整的细胞指日可待。21世纪,我们是否真的有可能会迎来“设计生命”这项原本属于造物主的挑战?
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奇妙的分子烹饪术
化学家是最早发现分子的人。
1811年意大利化学家阿伏加德罗发表了分子假说,后来在我们初中化学课本上,就有了阿伏加德罗定律。
45年后,18岁英国青年威廉·珀金在一次合成奎宁(也叫金鸡纳霜,当时治疗疟疾的贵价药物)的实验中,因为偶然的失误得到了苯胺紫,这是一种廉价的紫色染料。天然的紫色非常难得,工艺繁琐而且成本昂贵。这次失误为他带来了巨额的财富——他很快和人合开了工厂制造这种染料,并在英、法大规模投产。
如果说早期化学的分子合成要靠一点意外和运气。到了19世纪末,这种随意性已经降低了。有机化学家们可以通过定向合成,一步步将起始分子系统地转化成目标产物。
1928年,英国细菌学家弗莱明发现了世界上第一种抗生素——青霉素。1938年,德国化学家钱恩开始了提纯青霉素的实验。到了1943年,制药公司已经发现了批量生产青霉素的方法。批量投入使用的青霉素,给外科医学带来了一场革命。
除了上述的话题,《分子》一书还提到了分子与能量、分子马达、分子通信等话题,十分有趣。一路读下去,你还能了解与分子相关的物理学、生物学等领域的知识。
在阅读的过程中,你会知道人们对分子的发现、了解和运用,是如何造福我们当今社会的每一个人。当然,随着科学技术的进一步发展,我们也许会发现分子更多的应用领域。
曾经有段时间,美食界风靡“分子料理”,那么是否可以期待,有一天我们真的能借来“上帝之手”,像烹饪食材那样烹饪分子。
《分子》的作者菲利普·鲍尔是科普大家,多年担任《自然》(《Nature》)杂志的编辑,本科毕业于牛津大学的化学专业,后面又攻读了布里斯托大学的物理学博士。写起“分子”这样的题材更是驾轻就熟、深入浅出,科普性和趣味性都相得益彰。
全书是16开大小的平装胶订本,双语版本。英文原版前,列有专业术语的单词表,帮助理解。内页采用的是70g的纯质纸,轻柔舒适,排版大方合理,单色印刷,配图也很清晰,推荐给初中及以上的学生和喜爱社科类题材的成年人。
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