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《生命的躍升：40億年演化史上最重要的10大關鍵》Life Ascending:the Ten Great Inventions of Evolution



史上最重要的演化關鍵，終於完全解密！2016全新修增訂註釋及參考資料版

◎本書榮獲科普書最高榮譽：2010年英國皇家學會科學圖書大獎

◎Pan Sci 泛科學2012年七月選書

◎美國AMAZON讀者四顆半星推薦

◎程延年（科博館古生物學資深研究員）翻譯審定

◎呂光洋（台師大生科系名譽教授）深度導讀

◎2016全新修訂版，增補註釋及參考資料

◎科普書最高榮譽：英國皇家學會科學圖書大獎2010年得主

DNA是從哪裡來的？

眼睛是怎麼演化出來的？

意識是什麼？我們又為什麼會死亡？

生命為什麼是現在的樣貌？

這些問題，現在終於有了最好的答案

過去數十年間最新的科學研究，讓我們看見生命最真實的歷史圖像。現在的科學技術可以比對基因體序列，可以研究蛋白質的結構，可以在人思考的同時觀察腦神經影像，也可以分析岩石裡面的化學成分，甚至可以詳細地勾勒出過去的大氣如何變化......這些新發現都有助於我們更深入地了解生命的演化。

十大演化關鍵，改變了生命的樣貌

利用這些珍貴的科學發現，生化學家尼克．連恩挑選了十個演化史上最重要的關鍵，說明生命如何透過這些事件，一次次地革新，最後演變成今日繽紛多采的面貌。這十個關鍵，是根據它們對生命世界的影響，它們對今日生物的重要性，以及它們的象徵意義來決定的，其中包括：生命的起源、DNA、光合作用等等。

尼克?連恩於本書重建了生命演化史

透過這十個關鍵，連恩不僅回顧了演化學過去的發展軌跡，也盤整了最新的研究成果，巧妙地重建了生命演化史。誰會想到，眼睛的起源竟是來自藻類執行光合作用的感光點？DNA是從海底的熱泉噴發口誕生的？連恩實際進入跨領域的研究現場，為我們取得第一手的資料。這裡每一個關於生命演化的奧祕，都是集合全球眾多科學家，歷經各種困難、失敗，才終於真相大白的科學探案。這些演化史上最重大的事件，改變了我們的生命世界，也改變了整個地球。

既是新時代的《物種起源》，又像生物演化的《愛麗絲夢遊仙境》

本書結合了最新的科學研究，以說故事的方式完整呈現大自然令人拍案叫絕的十大奇蹟，更獲得科普書最高榮譽──英國皇家學會科學圖書大獎。這本書遠遠不只是科普報導，它展台新銀行信貸流程現的是科學研究為什麼如此迷人、如此激動人心的原因。如果你想知道我們為何會出現在這世上，或是對演化背後的科學基礎感到好奇，你一定不能錯過這本精采的科普傑作！

學界讚譽不斷

周昌弘 中研院院士

林仲平 台師大生科系教授

林勇欣 交通大學生物科技系副教授

邵廣昭 中研院生物多樣性研究中心研究員

胡哲明 台灣大學生物環境系統工程學系副教授

孫以瀚 中研院分生所特聘研究員

徐堉峰 台師大生科系教授

彭鏡毅 中研院生物多樣性研究中心研究員

曾志朗 中研院院士

劉小如 前中研院生物多樣性研究中心研究員

這是一本難能可貴的生命教育及通識教育最佳的讀物。它也能吸引非生命科學專業者去探討生命的奧秘。本人強烈地推薦本書給大眾，讓大家能一窺生命及演化的究竟。──周昌弘，中研院院士

本書作者憑藉其淵博的學識與靈敏的嗅覺，整理了許多充滿豐富想像力，同時奠基在扎實學術證據上的最新研究成果，把生命科學的各個領域串聯起來，為許多看似理所當然而你可能不曾思考或懷疑的刻板印象，提供了絕妙的解答。──林勇欣，交通大學生物科技系副教授

想在短時間內，一覽近年來尖端生命科學的研究成果，如何解開演化史上的關鍵之謎，這本書無疑是最好的選擇。──邵廣昭，中研院生物多樣性研究中心研究員

這本書充分說明了演化學如何透過客觀的科學方法修正過去的謬思與迷思，讓這門學問不斷演化，臻至更高、更接近生命演進長河真相的境界。──徐堉峰，台師大生命科學系教授

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  作者介紹

  
  
  
  
  
  
  尼克?連恩 Nick Lane
  
  連恩為演化生化學家，目前為英國倫敦大學學院的榮譽教授。他的研究主題為演化生化學及生物能量學，聚焦於生命的起源與複雜細胞的演化。除此之外，他也是倫敦大學學院粒線體研究學會的創始成員，並領導生命起源的研究計畫。連恩出版過三本叫好又叫座的科普書，至今已被翻譯為二十多國語言。二○一○年，他以本書獲得科普書最高榮譽──英國皇家學會科學圖書大獎，而他的上一本著作《能量、性、死亡》則入圍上述大獎的決選名單，以及《泰晤士高等教育報》年度年輕科學作家的候選名單，同時也被《經濟學人》提名為年度好書。連恩現定居於倫敦，關於更多他的資訊，請造訪他的個人網站：www.nick-lane.net
  
  連恩的最新著作為《the Vital Question(暫譯：生命之源)》，為二○一五年度紐約時報暢銷書，也即將由貓頭鷹出版。
  
  推薦者
  
  程延年
  
  國立自然科學博物館古生物學資深研究員，國立成功大學地球科學研究所合聘教授，專長為化石與演化生物學。論文發表於《自然》《科學》《古脊椎動物學報》等學術刊物。致力於科普教育，最新科普專書《水中蛟龍》獲二○一○年國家出版獎優等獎。
  
  





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  譯者介紹

  
  
  
  
  梅苃仁
  
  台大公衛系畢業，巴黎第七大學免疫學博士，曾任美國國家衛生院博士後研究員，現旅居巴黎，任巴斯德研究所研究員。平日喜歡閱讀、寫作、吃美食以及遊山玩水。
  
  
  
  

生命的躍升：40億年演化史上最重要的10大關鍵－目錄導覽說明

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  引言23
  
  第一章生命的起源來自旋轉的地球之外31
  
  第二章DNA生命密碼63
  
  第三章光合作用太陽的召喚95
  
  第四章複雜的細胞命運的邂逅129
  
  第五章性地球上最偉大的樂透獎165
  
  第六章運動力量與榮耀197
  
  第七章視覺來自盲目之地231
  
  第八章熱血沸騰衝破能量的藩籬273
  
  第九章意識人類心智的根源307
  
  第十章死亡不朽的代價343
  
  後記377
  
  

推薦序

窺探新視窗，驚豔新十大

程延年

前科博館館長的孫兒酷愛恐龍，每年返台，吵著要到科博館看恐龍。我總是拿出貓頭鷹出版的中文譯本《恐龍與史前動物百科全書》，伴隨著恐龍化石、模型，和小小年紀的他一起沉醉。這個孩子回到加州和他爸爸說，他們科學家把問題都答完了，把謎都解開了，我以後長大了怎麼辦？好急，好急，急著長大！一代大師牛頓臨死前直言：「我僅是個孩子，在海邊玩耍、解悶，尋找卵石與貝殼。而汪洋大海了不起的真相，在我面前與內心中，依然有著諸多未解之謎，讓我深深著迷、嬉戲，永不疲倦！」

「著迷、嬉戲，永不疲倦」，這正是追求宇宙間奧祕的真精神。我在科博館出版的專書《水中蛟龍：史前水棲爬行動物》，獲得第二屆國家出版獎優等大獎的感言中，詮釋：

閱讀，使一個民族壯闊、優雅，而有品味。閱讀的前提，在於這個社群中，有寫好書、出版好書、傳頌好書的「文化產業鏈」，運轉不息。「人」終究是關鍵！看著歐陸，「科普」書刊的瀰漫、渲染。大師們跳出象牙塔，為九歲到九十九歲的孩子們，寫精采的好書。典範，吾心嚮往之。

貓頭鷹書房，中譯英國倫敦大學大師尼克．連恩的科普大書《生命的躍升》，正是推動這個文化產業鏈生生不息的一雙巨手！

當代古生物學家與演化生物學家的研究，從「未知生，焉知死」的物種源始，到「既知生，探究死」，著迷於地質史中，生物大滅絕的真相與意涵，有所謂「五大」（Big Five）滅絕事件的暱稱。從「五大」到「新十大」，跨越地球科學與生命科學的兩個界域，嬉戲於生命大浩劫與大創新的光譜兩極，有趣極了！

連恩教授是一位生物化學家，專精於分子世界的細節。他的三本書，前呼後應，一以貫之，是三位一體。二○○二年出版了《氧氣：創造世界的分子》；二○○五年出版《力量、性、自殺》，獲得《經濟學人》年度好書提名與《時代》學人獎，並入圍艾凡提斯科學書獎決選名單。而這第三本寫給普羅大眾的專書（原文二○○九年出版），更是登峰造極-《生命的躍升》一出版即獲二○一○年英國皇家學會科學圖書大獎、《時代》與《獨立報》年度書獎，至今已譯成西班牙等二十國文字。他以老練的文采，讚頌生命演化創新的「發明才能」（inventiveness），以及我們人類自身的卓越潛能，去解讀幽冥之過往，並且試圖重新建構地球上生命的悠悠歷程。

這本書，不容易念！至少對於欠缺生命科學背景訓練的讀者，要花一陣「勉力為之」的苦功。但是，一旦走進那有趣的分子世界，又很難脫身。本書的每一個章節，從誕生到死亡，從第一顆細菌的亙古幽冥到不朽的終極代價，都關係到我們存活在當下的步步維艱；抽絲剝繭，進入到「微觀世界」的神奇與奧妙。這些，都是最近半個世紀甚或近十年來，科學的重大發現與重大突破，徹底重新建構了我們對諸多議題的嶄新視野。像是「生命起源」的深海煉獄假說，挑戰著達爾文著名的「那一汪溫暖的小池塘」之隱喻。人類心智根源的「意識」，如何在分子層級上探究其起源與演化。「死亡」，這永恆價值的起點，與有形實體的終結，如何跳躍在「老年基因」「老化疾病群」，與「永生」的科學、哲學、人道與倫理的天空中翱翔！

經由第一手科學家原創性的發現，連恩提起生花妙筆，平鋪直敘的描繪，字裡行間有畫面，具影像。他將艱深難解、象牙塔中的「甲骨文字」，轉譯成為白話文字的詩篇-這就是我們一直欣羨歐陸「科普寫作」市場的成熟與不凡。他們沒有象牙塔中鐘樓怪人的自命不凡，也不像當下「秀場」中半吊子的「科學人」，裝模作樣，言不及義。

在書案上，堆放近十年來出版的七本專書，都是在探究生命演化的各種關鍵歷程。一流的科學家與大師，坐擁不同的視窗，探視三十八億年來，從巨觀化石到微觀分子的神奇世界。像是諾貝爾獎得主德杜武（Christian de Duve）一九九五年出版的專書《生命盎然的塵埃：生命乃宇宙之必然》，從視窗中擷取了化學年代、訊息年代、原細胞年代、單細胞年代、多細胞年代、心智年代與未知的年代七大議題。而歐陸演化生物學首席史密斯（John Maynard Smith）與薩思麥利（Eörs Szathmáry）一九九五年出版的專書《演化中關鍵過渡事件》，則在視窗中透視各式起源的議題：生命、遺傳密碼、細胞、性、多細胞動物、社群及語言的六大溯源與尋根。大師們從各自的萬花筒中，探視芸芸眾生的繽紛多采！

去年的秋季，漫步在英格蘭西部，達爾文的故居小鎮舒茲伯利。小鎮中主要的購物中心入口，高懸「Darwin 200」的巨大吊布。再往前步行在高街的書房，出版商期望搭上全球達爾文風潮的列車，櫥窗中整排裝飾的就是《生命的躍升》這本新書的首版精裝本，成為了路人注目的耀眼標幟！

貓頭鷹書房，繼二○一○年精選《第一隻眼的誕生：透視寒武紀大爆發的祕密》，今年又選譯了這本好書。譯者旅居法國，既專業又是行內人，譯筆高明。我幸運地得以先睹為快，也開啟了我一扇嶄新的視窗。我滿心歡喜，毫不吝惜地推薦這本好書給愛好讀書的朋友們！

第一章?生命的起源

來自旋轉的地球之外



日夜不斷地交替著。彼時地球上，白晝最多不過五到六個小時，因為地球繞著地軸發瘋似地快轉。而月亮距離地球也比現在近很多，所以看起來異常巨大，非常沉重且具威脅性地掛在天上。其他的星星則極少閃耀，因為空氣中充滿了塵與霧，倒是不斷快速畫破大氣的隕石，讓夜晚的天空顯得十分絢麗。偶爾透過晦暗紅霧看見太陽時，它顯得微弱水汪汪而不是今日的獨霸耀眼。人類是無法在這種環境下生存的，雖然我們的眼睛不會像在火星上一樣腫脹灼瞎，但卻會發現大氣中毫無氧氣可供呼吸。我們也許會絕望地掙扎個一分鐘，然後就窒息而亡。



叫這個星球「地球」其實根本名不符實，「海球」還差不多，因為就算在今日，海洋也覆蓋了這個行星三分之二的面積，如果從太空中看會更明顯。回到彼時，地球更是一片汪洋，僅有少數火山島從狂暴的巨浪間露出。因為受到那輪陰森巨月的牽引，海潮規模極大，可達一兩百公尺。此時小行星跟彗星的撞擊已經比以前要少很多了，再更早一點的時候，最強烈的一次撞擊甚至把月亮給撞了出去。不過就算撞擊已平靜不少，海洋卻仍然是滾沸翻騰的。海底也是一樣，不斷冒出翻騰的氣泡。此時地殼布滿了裂縫；岩漿從下面冒出堆積成團；眾多火山讓整個世界有如煉獄一般。這是一個不平衡、充滿永無止境活動的世界，是一個發燒的嬰兒星球。