植物的經(jīng)營(yíng)之道--趣談植物化學(xué)與人類生活
定 價(jià):98 元
植物雖然是與動(dòng)物非常不同的生物,卻也與動(dòng)物一樣要努力生存、繁育,應(yīng)對(duì)逆境,對(duì)付天敵。為此,它們合成了多種多樣的化學(xué)物質(zhì),來(lái)實(shí)現(xiàn)種種生存策略,仿佛一座座化工廠。植物的精打細(xì)算與人類的某些行為有很強(qiáng)的相似性,作者用人類社會(huì)的經(jīng)濟(jì)學(xué)原則來(lái)解釋植物生命活動(dòng)的現(xiàn)象,即高度擬人化的植物化工廠的經(jīng)濟(jì)賬。本書作為生物化學(xué)的普及讀物,以通俗生動(dòng)、不乏幽默的語(yǔ)言,介紹了植物化工廠的主要產(chǎn)品及其功能、工廠中的各色人物作為流水線工人的酶,作為老板的DNA,以及植物代謝產(chǎn)物對(duì)人類生活的價(jià)值等。理解植物化工廠的運(yùn)作機(jī)制,不僅可以加深我們對(duì)植物生命的理解,而且能為人類未來(lái)科技進(jìn)步提供無(wú)盡啟迪。
原來(lái)植物生存智慧這么有趣,高效循環(huán)且節(jié)儉
20世紀(jì)30年代初,蘇聯(lián)有個(gè)神經(jīng)生理學(xué)家叫盧里亞(A.R.Luria),曾經(jīng)率團(tuán)到中亞地區(qū)一些沒(méi)有現(xiàn)代教育、不使用文字而基本只靠口頭交流來(lái)傳遞信息的"口語(yǔ)社會(huì)"去做調(diào)查,用一系列的問(wèn)題考察當(dāng)?shù)厝说乃季S方式。其中有一個(gè)問(wèn)題是∶北極地區(qū)的熊是白色的;新地島在北極地區(qū);請(qǐng)問(wèn)新地島的熊是什么顏色的?這看上去是個(gè)很簡(jiǎn)單的推理問(wèn)題,但是一位接受調(diào)查的人卻回答說(shuō),他不知道是什么顏色,他又沒(méi)去過(guò)新地島,反正他見(jiàn)過(guò)的熊都是棕色的。盧里亞還有一個(gè)問(wèn)題是∶樹(shù)是什么?受試者的回答大概也會(huì)出乎很多人的意料你問(wèn)我這個(gè)問(wèn)題干什么?誰(shuí)還不知道樹(shù)是什么呀!盧里亞的調(diào)查后來(lái)成了人類學(xué)、傳播學(xué)等社會(huì)科學(xué)常常援引的例證,表明現(xiàn)代社會(huì)和現(xiàn)代教育可以從根本上改變?nèi)祟惖乃季S方式。不過(guò),如果你因此沾沾自喜,覺(jué)得這些沒(méi)有受過(guò)現(xiàn)代教育的人群真是無(wú)知,那倒也大可不必。坦率地說(shuō),我們現(xiàn)代人對(duì)干樹(shù)木之類植物的認(rèn)識(shí),恐怕也未必比"口語(yǔ)社會(huì)"的人強(qiáng)多少。如果你不服氣,不妨做做下面這個(gè)簡(jiǎn)單的測(cè)試∶請(qǐng)你不要做任何思考,馬上在腦海里想象一下∶你覺(jué)得一朵野花應(yīng)該是什么樣子的?假如你腦海里立即浮現(xiàn)出下一頁(yè)中的那個(gè)形象,那么恭喜你你對(duì)植物的認(rèn)識(shí)太刻板了!如果你還不服氣,可以再做一個(gè)簡(jiǎn)單的測(cè)試∶請(qǐng)你同樣不要做任何思考,馬上回答∶你覺(jué)得植物學(xué)是做什么研究的?假如你腦海里立即浮現(xiàn)出一群全副迷彩服或登山裝的考察隊(duì)員到深山老林里采集植物的場(chǎng)景,那么恭喜你你對(duì)植物學(xué)的認(rèn)識(shí)太刻板了!植物學(xué)(botany),或者更準(zhǔn)確地說(shuō)"植物科學(xué)"(plant sciences),在今天是一群從多個(gè)角度、多個(gè)層次研究植物的學(xué)科的統(tǒng)稱。雖然在幾百年前,以采集、分類、命名為主要研究方法,從宏觀層面對(duì)植物開(kāi)展研究的植物分類學(xué)占據(jù)了植物科學(xué)的大頭,但是在今天,植物學(xué)的研究方法已經(jīng)極為豐富,在研究層次上也已經(jīng)"多管齊下",從單純的物種層次發(fā)展到上起生態(tài)系統(tǒng)、下到微觀的細(xì)胞和分子層面的多個(gè)層次。與此對(duì)應(yīng)的是,今天的很多植物園也不只是把植物從野外采集來(lái)種好、搭配成宜人的景觀展示給游客的純旅游機(jī)構(gòu),同時(shí)也肩負(fù)了多方面、多層次的科研任務(wù)。這些植物園不僅有構(gòu)思精巧的園景和令人驚嘆的公眾溫室,也不僅有供分類研究用的標(biāo)本館和圖書館,還有現(xiàn)代化的實(shí)驗(yàn)室∶有隆隆作響的各式實(shí)驗(yàn)儀器,有許多穿著白大褂的身影奔走在瓶瓶罐罐之間。從某種意義上說(shuō),這些看上去不像"植物學(xué)"的研究,其實(shí)要比那種"典型"的植物學(xué)研究更緊迫、更應(yīng)受人關(guān)注怎樣能夠讓小麥更抗旱? 怎樣能夠讓水稻像玉米那樣高產(chǎn)? 怎樣能夠大量人工合成那些只能由植物制造的藥物?人類社會(huì)中的刻板印象,有時(shí)會(huì)嚴(yán)重影響人們之間正常的交際。同樣,如果我們對(duì)植物、植物科學(xué)、植物園的印象還停留在上百年前的那種田園牧歌式想象,那將對(duì)植物科學(xué)今后的發(fā)展帶來(lái)不利影響。擺在你面前的這本書,就想要介紹植物的另一個(gè)側(cè)面它們不只是姹紫嫣紅、競(jìng)態(tài)極妍的秀麗生靈,它們還是地球上偉大的工廠,是人類長(zhǎng)期以來(lái)只能自嘆不如的化工專家。要想真正理解植物,沒(méi)有化學(xué)這個(gè)角度是萬(wàn)萬(wàn)不行的
陳曉亞,博士、研究員,中國(guó)科學(xué)院院士,發(fā)展中國(guó)家科學(xué)院院士,現(xiàn)任上海辰山植物園園長(zhǎng)、中國(guó)科學(xué)院上海辰山植物科學(xué)研究中心主任、中國(guó)科學(xué)院分子植物科學(xué)卓越創(chuàng)新中心/植物生理生態(tài)研究所研究員,中國(guó)植物生理學(xué)與分子生物學(xué)會(huì)理事長(zhǎng)、中國(guó)農(nóng)學(xué)會(huì)副會(huì)長(zhǎng)。從事植物次生代謝和棉花生物學(xué)研究,早期曾從事植物分類學(xué)研究。1999年獲國(guó)家自然科學(xué)基金委員會(huì)國(guó)家杰出青年科學(xué)基金資助,2008年獲何梁何利科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎(jiǎng),2018年獲上海市自然科學(xué)一等獎(jiǎng)。 胡永紅,博士、教授級(jí)高工,上海市領(lǐng)軍人才,現(xiàn)任上海辰山植物園執(zhí)行園長(zhǎng)、中國(guó)科學(xué)院上海辰山植物科學(xué)研究中心副主任。主要從事重要傳統(tǒng)名花種質(zhì)創(chuàng)新、植物的篩選與配置技術(shù)和城市生態(tài)修復(fù)等研究,以改善城市環(huán)境對(duì)植物的需求為重點(diǎn)方向。曾獲上海市科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)1項(xiàng)、上海市科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)2項(xiàng)、建設(shè)部綠色建筑創(chuàng)新獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)1項(xiàng)。 劉夙,博士、研究員,現(xiàn)任職于上海辰山植物園科普部,為上海市科普作家協(xié)會(huì)理事、上海市植物生理與植物分子生物學(xué)學(xué)會(huì)理事。主要從事科普寫作和翻譯及科普網(wǎng)站建設(shè),參與創(chuàng)作和翻譯科普著作20余部,主持多識(shí)植物百科網(wǎng)站。2013年獲國(guó)家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎(jiǎng)二等獎(jiǎng),2018年獲上海市科普教育創(chuàng)新獎(jiǎng)科普貢獻(xiàn)(個(gè)人)一等獎(jiǎng),2019年獲上海市青年拔尖人才稱號(hào)。
序 章 地球上偉大的工廠/0010.1 植物與動(dòng)物有什么不同?/0010.2 有趣的"綠色世界悖論"/0050.3 差點(diǎn)毀滅生命世界的古植物/0090.4 化學(xué)是了解植物的獨(dú)特方式/ 013第 1章 得天獨(dú)厚的元素/ 0171.1為什么是碳?地球生命至關(guān)重要的物質(zhì)基礎(chǔ)/0171.2 有機(jī)和無(wú)機(jī)從甲烷說(shuō)起/ 0211.3 不幸"背鍋"的水稻稻田甲烷的真正制造者/0251.4 重新煥發(fā)活力的古漢字烷類化合物和含鹵素有機(jī)物/ 0291.5 有機(jī)物拼搭玩具使用手冊(cè)如何組裝碳鏈和碳環(huán)/034第 2章 擁抱"狼分子"/0392.1 吃垃圾得生存需氧生物的興起/0392.2 有"酒味"的有機(jī)物醇、醛和酸/0422.3 大牌期刊錯(cuò)失的偉大發(fā)現(xiàn)檸檬酸循環(huán)/0472.4 為什么未成熟的水果是酸的?植物化工廠的經(jīng)濟(jì)賬 /0532.5 壞血病∶代代吃素的后遺癥維生素C的功能/058第 3章 養(yǎng)活世界的細(xì)胞內(nèi)流水線 /0623.1 左還是右?分子的手性/0623.2 穩(wěn)定壓倒一切葡萄糖為何成為常見(jiàn)的單糖 /0663.3 來(lái)自組合的偉大創(chuàng)新光合作用流水線初探/0723.4一招鮮,吃遍天光合作用流水線再探/0803.5 如何欺騙你的舌頭不屬于糖類的甜味劑/084第4章 衣食住行所系/0894.1 團(tuán)結(jié)力量大為什么植物要合成多糖/0894.2 齊心造鋼筋纖維素的合成 /0944.3""打哈欠"和"聰明"莽草酸途徑流水線簡(jiǎn)介/0984.4 木質(zhì)素一次性建筑材料的合成 /1034.5 不生不滅,循環(huán)不息碳元素的循環(huán)/107第5章 植物的一天/1125.1 我們是"外星人"?堿基的起源/1125.2 自尊自愛(ài)的"新企業(yè)家"DNA如何與蛋白質(zhì)聯(lián)手/1175.3 擬南芥日常植物生理活動(dòng)一瞥(上)/1235.4 擬南芥日常植物生理活動(dòng)一瞥(下)/1285.5 合作利人又利己植物的固氮作用/131第6章 香與色何來(lái)/1366.1 不必談動(dòng)物食品色變從蛋白質(zhì)說(shuō)到油脂/1366.2 隔離創(chuàng)造效率生物膜的化學(xué)成分/1426.3 植物的一百種香味從簡(jiǎn)單酯類說(shuō)起 /1476.4 神秘的古老流水線甲羥戊酸途徑 /1516.5 顏色的奧秘共軛雙鍵和伍德沃德規(guī)則/157第7章 為生存而奮斗/1637.1 萬(wàn)紫千紅的世界花青素/1637.2 一切以保命為中心類黃酮和縮合鞣質(zhì) /1687.3 大家族的化學(xué)標(biāo)志甜菜色素/1727.4 曾經(jīng)輝煌的工業(yè)原料可水解鞣質(zhì)/1777.5 讓你發(fā)炎,使你流血香豆素類物質(zhì)/182第 8章 各顯神通的毒師/1878.1 扼斷你的喉嚨植物細(xì)胞毒素 /1878.2 麻痹你的神經(jīng)植物神經(jīng)毒素/1918.3 來(lái)自流水線的毒藥萜類、皂苷類毒素和毒蛋白/1978.4 植物也能致癌植物致癌物 / 2028.5 人類也會(huì)毒殺植物除草劑/207第9章 現(xiàn)代藥的祖師 /2129.1 與毒一線之隔托品烷類藥物/ 2129.2 墮落與拯救麻黃堿和嗎啡 /2179.3 救人于腫瘤的植物從長(zhǎng)春花到喜樹(shù)/2219.4 植物恩賜的抗瘧藥奎寧和青蒿素 /2279.5 瀉藥今昔為何草藥逐漸被現(xiàn)代藥物取代/232第 10章 植物化工廠的未來(lái)/23810.1 蟲(chóng)子不能吃的莊稼抗蟲(chóng)農(nóng)作物 /23810.2 富人的蘋果,窮人的大米有利于消費(fèi)者的基因修飾農(nóng)作物/24210.3 不光高產(chǎn),還能治病未來(lái)的基因修飾農(nóng)作物什么樣?/24710.4 在爭(zhēng)議中進(jìn)步基因編輯技術(shù)/25210.5 不再種植農(nóng)作物的一天人工光合系統(tǒng)展望/255參考文獻(xiàn)/260附表 書中蛋白質(zhì)昵稱對(duì)照/265附圖 植物體內(nèi)重要生物化學(xué)反應(yīng)流程示意/267索引 / 268