【基本介紹】

《生命的法則》（The Serengeti Rules），作者【美】肖恩·B·卡羅爾，浙江教育出版社2018年7月出版廉油，13.3萬字。

肖恩·B·卡羅爾苗傅，美國國家科學(xué)院院士抒线、威斯康星大學(xué)分子生物學(xué)和遺傳學(xué)教授、富蘭克林生命科學(xué)獎獲得者渣慕。同時也是科普大師嘶炭，劉易斯托馬斯科學(xué)寫作獎得主，霍華德·休斯醫(yī)學(xué)研究所科學(xué)電影制片人逊桦，所拍攝的科學(xué)短片和教育素材供成千上萬的學(xué)生免費(fèi)使用眨猎。

本書框架結(jié)構(gòu)如下：

引言? 正在到來的生物學(xué)第二次革命 。作者說明本書的目的之一是講述分子生物學(xué)領(lǐng)域的技術(shù)和理念革新的發(fā)展過程及今后的發(fā)展方向强经。比起分子生物學(xué)的進(jìn)展在現(xiàn)階段所帶來的醫(yī)藥領(lǐng)域的發(fā)展睡陪，自然界生命法則的發(fā)現(xiàn)興許會為全人類帶來更大的福利，即生物學(xué)第二次革命匿情。

第一部分 萬物有法兰迫。這一部分主要是通過坎龍和埃爾頓研究故事的講述，闡明無論是微觀分子生物層面码秉，還是宏觀自然生態(tài)層面都遵循著同一個規(guī)律逮矛，通過調(diào)節(jié)機(jī)制形成"穩(wěn)態(tài)"或者"平衡"鸡号，這是萬物共同的法則转砖。

第二部分 生命的邏輯。作者介紹了人體體內(nèi)調(diào)節(jié)機(jī)制，以及這些機(jī)制如果被破壞時將產(chǎn)生的災(zāi)難性后果---"疾病"府蔗，通過修復(fù)身體損壞的細(xì)胞或恢復(fù)平衡機(jī)理可以有效轉(zhuǎn)化為治療疾病的手段晋控。實(shí)際上是通過生理學(xué)的一些重大發(fā)現(xiàn)來解碼微觀分子生物層面的調(diào)節(jié)法則。

第三部分 塞倫蓋蒂法則姓赤。這一部分是本書的重點(diǎn)赡译，微觀和宏觀生命系統(tǒng)之間的區(qū)別其實(shí)只是表面上的，它們的本質(zhì)規(guī)律是相同的不铆，在微觀分子生物層面的調(diào)節(jié)機(jī)制和邏輯在宏觀生態(tài)層面上依然有效蝌焚。辛克萊研究發(fā)現(xiàn)的“塞倫蓋蒂法則”適用于地球上任何生態(tài)系統(tǒng)。

結(jié)語? 遵從生命的法則誓斥，共建美好家園 只洒。作者認(rèn)為現(xiàn)在全球生態(tài)系統(tǒng)已經(jīng)處于亞健康狀態(tài)，修復(fù)的任務(wù)十分艱巨劳坑，但只要我們加強(qiáng)團(tuán)結(jié)毕谴、加強(qiáng)合作、主動作為距芬、人人參與涝开，遵從生命的法則，我們一定能夠建好人類美好家園框仔。

【亮點(diǎn)擷取】

1.

在剛剛過去的100年間舀武，人類不但加強(qiáng)在分子水平上對生命的研究，逐漸發(fā)現(xiàn)很多人體內(nèi)各項(xiàng)指標(biāo)得以維持的原理存和，包括荷爾蒙奕剃、血糖、膽固醇捐腿、神經(jīng)遞質(zhì)纵朋、胃酸，組胺茄袖、血壓操软、病原免疫過程以及各類型細(xì)胞的增殖過程，而疾病通常是由于生命體內(nèi)調(diào)節(jié)機(jī)制發(fā)生異常使某些物質(zhì)處于過量或者不足狀態(tài)導(dǎo)致的宪祥，針對這些異常已衍生出可以預(yù)防和治療疾病的各類藥物聂薪，引發(fā)了分子生物學(xué)領(lǐng)域的第一次革命。

作者在賽倫蓋蒂草原發(fā)現(xiàn)蝗羊，這些生命體內(nèi)的調(diào)節(jié)機(jī)制同樣適用于自然界藏澳，自然界也存在著可以調(diào)節(jié)動物種類和數(shù)量的生態(tài)法則，這些法則不僅適用于賽倫蓋蒂耀找，他們也屬于世界上很多區(qū)域翔悠，從海洋湖泊到陸地业崖。地球生態(tài)系統(tǒng)也會"生病"，現(xiàn)已處于亞健康狀態(tài)蓄愁，在可預(yù)見的將來双炕，生物科學(xué)在拯救地球生態(tài)系統(tǒng)方面將發(fā)揮核心作用，引發(fā)生物學(xué)的第二次革命撮抓，興許會給全人類帶來更大的福利妇斤。

2.

早在一個世紀(jì)前，生理學(xué)家坎龍研究發(fā)現(xiàn)了“身體的智慧”丹拯。神經(jīng)系統(tǒng)和內(nèi)分泌系統(tǒng)的許多行為導(dǎo)致了人體劇烈變化的發(fā)生站超，從而使體內(nèi)環(huán)境保持在一個圍繞中心窄幅變化的范圍內(nèi)，包括體溫乖酬，酸堿度顷编，水分，鹽分剑刑，氧氣還有糖的含量都處于一個相對平衡的狀態(tài)媳纬。一旦這種復(fù)雜而脆弱的平衡被打破，會發(fā)生嚴(yán)重的疾病甚至死亡施掏。我們的身體具有非常精細(xì)的調(diào)節(jié)和控制功能钮惠，這就是"身體的智慧"。

坎龍給身體這種精準(zhǔn)的調(diào)節(jié)能力起了個名字----“內(nèi)穩(wěn)態(tài)”七芭。其本質(zhì)的意義就是調(diào)控素挽，即通過體內(nèi)的一些生理過程、調(diào)節(jié)和維持身體機(jī)能狸驳，使其穩(wěn)定在一定范圍內(nèi)预明。內(nèi)穩(wěn)態(tài)已經(jīng)成為生理學(xué)和生物學(xué)中一個重要概念，有人甚至把它與達(dá)爾文的進(jìn)化論相提并論耙箍。

我們的身體具有非常精細(xì)的調(diào)節(jié)功能撰糠，從而使體內(nèi)環(huán)境保持穩(wěn)定。生態(tài)系統(tǒng)也有類似的調(diào)節(jié)功能”缋ィ現(xiàn)代生態(tài)學(xué)奠基人查爾斯·埃爾頓的研究就涉及到了更宏觀層面的調(diào)節(jié)平衡阅酪。1924年，他完成了《動物數(shù)量的周期性波動》汁针，文章日后成為了現(xiàn)代生態(tài)學(xué)的奠基石术辐。動物種群在不受限制條件下會迅猛增長。但是施无，數(shù)量擴(kuò)張會受到上層捕食者辉词、流行性疾病和食物供應(yīng)的限制。動物種群會在過量增長與瀕臨滅絕之間巧妙地找到一個動態(tài)平衡點(diǎn)猾骡。

3.

分子生物學(xué)領(lǐng)域的奠基人瑞躺、法國莫諾教授研究細(xì)菌的生長與營養(yǎng)液中含有的碳水化合物存在的關(guān)系隧魄，后來雅各布教授也加入了這一研究。他們發(fā)現(xiàn)細(xì)菌對糖的選擇是有傾向性的隘蝎，進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)是細(xì)胞內(nèi)部有調(diào)節(jié)機(jī)制，而且這種調(diào)節(jié)機(jī)制不是單一的襟企，既有正向調(diào)節(jié)的誘導(dǎo)劑嘱么，也有反向的阻遏物，還有雙重負(fù)向調(diào)節(jié)顽悼、反饋調(diào)節(jié)等模式曼振。如果說DNA是生命的首要邏輯，那么這種細(xì)胞內(nèi)部調(diào)節(jié)機(jī)制被可以被稱為生命的第二法則蔚龙。他們因這一發(fā)現(xiàn)獲得了1965年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎冰评。

莫諾和雅各布認(rèn)為，"細(xì)胞內(nèi)的生命活動也是各種大分子通過復(fù)雜而精準(zhǔn)的系統(tǒng)相互作用木羹，達(dá)到調(diào)節(jié)它們的合成與功能的目的"甲雅。1961年，他們信心十足地提出了一個"眾所周知"的公理："對大腸桿菌適用的理論也一定適用于大象"坑填。其實(shí)質(zhì)是抛人，在低等生物里發(fā)現(xiàn)的諸如變構(gòu)抑制過程、誘導(dǎo)過程以及阻遏過程等主流的作用機(jī)理脐瑰，也能夠被更高等的已分化的組織所運(yùn)用妖枚。

在分子層面上，正向調(diào)節(jié)苍在、負(fù)向調(diào)節(jié)绝页、雙重負(fù)向調(diào)節(jié)和反饋調(diào)節(jié)機(jī)制無處不在。膽固醇是細(xì)胞膜的重要組成部分寂恬，在生命活動中起重要作用续誉。但過高的膽固醇含量，會引起嚴(yán)重的心腦血管疾病初肉。過高的膽固醇含量是由于膽固醇調(diào)節(jié)系統(tǒng)出了問題屈芜。從本質(zhì)上看，癌癥也是一種與調(diào)節(jié)有關(guān)的疾病朴译。

4.

傳統(tǒng)生物學(xué)界認(rèn)為所有的生物都屬于下述四個營養(yǎng)層級之一井佑，分解者，生產(chǎn)者眠寿，食草動物以及食肉動物躬翁，普遍接受的觀點(diǎn)是"大魚吃小魚，小魚吃蝦米"的恒古不變的自然法則盯拱，認(rèn)為在食物鏈中越往上的層次會受到比其低的層次的限制盒发，也就是說例嘱，種群數(shù)量是被自下而上正向調(diào)節(jié)的。

但潘恩通過生態(tài)系統(tǒng)的"移除觀察法"發(fā)現(xiàn)宁舰，海星---蚌類---藻類是一個食物鏈拼卵，在巖石上海星被移走后蚌類就會大量繁殖，捕食海星是通過控制蚌類數(shù)量來維持整個生態(tài)系統(tǒng)平衡的蛮艰。他后來在"海獺---海膽---海藻"的這一食物鏈中腋腮，也發(fā)現(xiàn)捕食者在食物網(wǎng)中自上而下的負(fù)向調(diào)節(jié)，這一發(fā)現(xiàn)顛覆了人們的傳統(tǒng)認(rèn)識壤蚜。潘恩把它命名為營養(yǎng)級聯(lián)效應(yīng)即寡。除了上述兩例在海水生態(tài)系統(tǒng)中存在的營養(yǎng)級聯(lián)之外，陸地上也存在類似的"捕食者----食草動物----植物"系統(tǒng)袜刷。

5.

在塞倫蓋蒂草原上聪富，辛克萊看見了決定物種興衰的“塞倫蓋蒂法則”。

法則1：關(guān)鍵物種法則著蟹。在生態(tài)系統(tǒng)中墩蔓，動物的地位并不平等，關(guān)鍵物種的作用舉足輕重萧豆。某些物種對其生物群落的穩(wěn)定性和多樣性具有重大影響钢拧，而且影響程度常常與它們的生物數(shù)量并不匹配。關(guān)鍵物種的重要性體現(xiàn)在它們的影響程度炕横，而不是它們在食物鏈中所處的層級源内。必須要指出的是，并不是所有的捕食者都是關(guān)鍵物種份殿，也不是所有的關(guān)鍵物種都是捕食者膜钓，更有甚者，并不是所有的自然生態(tài)系統(tǒng)都需要關(guān)鍵物種的存在卿嘲。

法則2：影響力法則颂斜。關(guān)鍵物種通過“多米諾效應(yīng)”對食物鏈中低營養(yǎng)層級的物種產(chǎn)生重大間接影響。食物網(wǎng)上的一些物種可以自上而下地產(chǎn)生重要影響拾枣，而且影響程度常常與它們的絕對數(shù)量并不匹配沃疮，這種影響會波及整個生物群落，并間接影響低營養(yǎng)層級的物種梅肤。這種級聯(lián)效應(yīng)往往存在于幾對強(qiáng)相互作用連接的營養(yǎng)層級當(dāng)中司蔬，生態(tài)系統(tǒng)中大多數(shù)物種并不能對其他物種施加強(qiáng)大的影響力。對于生態(tài)學(xué)家們而言姨蝴，集中精力在關(guān)鍵物種與營養(yǎng)級聯(lián)上也加速了對生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與調(diào)節(jié)過程的理解俊啼。

法則3：競爭法則。對共同資源的競爭左医，導(dǎo)致了一些物種的種群數(shù)量減少授帕。在對空間同木、食物以及棲息地等共同資源的競爭中，有優(yōu)勢的物種會導(dǎo)致其他物種的種群數(shù)量減少跛十。如彤路，角馬的數(shù)量直接和間接地影響著草場、山火芥映、樹木洲尊、捕食者、長頸鹿屏轰、草本植物，昆蟲以及其他食草動物憋飞，顯示了它們是賽倫蓋蒂的關(guān)鍵物種霎苗，對整個群落的結(jié)構(gòu)和調(diào)節(jié)過程有著非同尋常的作用。

法則4：體量法則榛做。個體大小會影響調(diào)節(jié)模式唁盏，動物的個頭大小決定了他們的種群數(shù)量在食物網(wǎng)中被調(diào)節(jié)的機(jī)制，小型動物受捕食者調(diào)節(jié)（自上而下）检眯，而大型動物受食物供應(yīng)的調(diào)節(jié)（自下而上）厘擂。如，研究發(fā)現(xiàn)锰瘸，成年動物的體積與其被捕食的概率之間有強(qiáng)烈的相關(guān)性刽严。150千克體重是一條非常明顯的分界線，體重小于150千克的物種其數(shù)量基本被捕食行為控制避凝，而150千克以上的大型動物則不受影響舞萄。

法則5：密度法則。研究發(fā)現(xiàn)管削，物種數(shù)量與增長率成反比倒脓，這種現(xiàn)象被稱為"密度制約"。一些物種依靠它們自身的密度進(jìn)行調(diào)節(jié)含思，一些動物種群的數(shù)量是通過密度制約因素進(jìn)行調(diào)節(jié)的崎弃，這些因素有穩(wěn)定種群規(guī)模的傾向。不管是什么原因?qū)е履硞€物種數(shù)量增加了含潘，在增加到一定程度時都會有制約這一物種數(shù)量增長的因素出現(xiàn)饲做，從而導(dǎo)致物種數(shù)量的增長緩慢或者是負(fù)增長。反過來也是類似的道理遏弱。食物限制艇炎、捕食行為、對空間的爭奪等是都會導(dǎo)致密度制約腾窝。

法則6：遷徙法則缀踪。遷徙導(dǎo)致動物數(shù)量增加居砖。遷徙行為通過增加食物的可獲得性（減少自下而上的調(diào)節(jié)），以及減少被捕食者捕食的概率（減少至上而下的調(diào)節(jié)）等方式來增加物種數(shù)量驴娃。每年在塞倫蓋蒂和毗鄰的馬賽馬拉草原重復(fù)上演的東非動物大遷徙就是一個例證奏候。

6.

塞倫蓋蒂法則沒有地域局限性，它與普適的調(diào)節(jié)法則及前面提到的分子量級的生命邏輯具有驚人的相似性唇敞，分子層面和生態(tài)系統(tǒng)中的調(diào)節(jié)都遵循著同樣的普適邏輯——正向調(diào)節(jié)蔗草、負(fù)向調(diào)節(jié)、雙重負(fù)向調(diào)節(jié)和反饋調(diào)節(jié)機(jī)制疆柔，只是生態(tài)系統(tǒng)中的調(diào)節(jié)法則有特定的調(diào)節(jié)對象與手段咒精，如捕食者、營養(yǎng)級聯(lián)等旷档。

正如分子量級平衡被打破人會患病一樣模叙，如果生態(tài)系統(tǒng)一旦遭到破壞，人類將難逃其罰鞋屈。作者介紹了美國伊利湖的"藍(lán)藻"范咨，亞洲稻田中的"褐飛虱"，加納的"狒狒"厂庇，美國卡羅來納沿海地區(qū)"牛鼻鲼"的暴增現(xiàn)象渠啊，并把它們稱之為動物世界的"癌癥"。

初步分析原因权旷，作者認(rèn)為是由于蜘蛛替蛉、獅子和鯊魚等捕食者被殺死，導(dǎo)致被捕食者瘋狂增長拄氯。通過更進(jìn)一步的研究灭返，作者認(rèn)為是因?yàn)槿祟惖?太過分"導(dǎo)致了這一切：農(nóng)場土壤里過量的磷元素，農(nóng)田里過量的殺蟲劑坤邪，以及對獅子熙含、花豹和鯊魚的偷獵和過量捕殺，最終導(dǎo)致了既有生態(tài)系統(tǒng)平衡的破壞艇纺。

為了治療動物世界的"癌癥"怎静，一些非常大膽的嘗試已經(jīng)大規(guī)模的啟動了。如黔衡，美國在黃石公園引入灰狼瀕危物種蚓聘，重建生態(tài)秩序。狼群回歸盟劫，曾經(jīng)并仍然持續(xù)地對黃石地區(qū)生態(tài)圈施加級聯(lián)效應(yīng)夜牡，但這并不能保證對所有的物種都發(fā)揮作用。越是環(huán)境改變巨大的生態(tài)系統(tǒng)，越是難以恢復(fù)原狀塘装。

7.

目前我們所處的生態(tài)環(huán)境中急迂，人類處于超然卓越的地位，是所有生物物種當(dāng)中最高等的捕食者與消費(fèi)者蹦肴。羅伯特·潘恩嚴(yán)肅提醒："雖然人類是生態(tài)系統(tǒng)中超主導(dǎo)性的存在僚碎，但是，如果不遵從自然法則并繼續(xù)肆意破壞生態(tài)環(huán)境阴幌，人類最終會成為最大的輸家勺阐。"

從門多塔湖、黃石公園以及戈龍戈薩地區(qū)獲得的經(jīng)驗(yàn)都充分顯示矛双，恢復(fù)瀕危物種渊抽、修復(fù)生態(tài)環(huán)境，甚至讓破損的生態(tài)系統(tǒng)重生议忽，都不是不能做到的事情懒闷。

作者講述了人類消滅天花和牛瘟的歷史，并且從比爾·福奇2011年出版的關(guān)于消滅天花運(yùn)動的回憶實(shí)錄中徙瓶，從其總結(jié)的18條可擴(kuò)展到其他公共醫(yī)療健康事業(yè)上的經(jīng)驗(yàn)中毛雇，選取了8條寶貴的經(jīng)驗(yàn)：全球化合作嫉称；可行的計劃及專注的執(zhí)行者侦镇；團(tuán)結(jié)就是力量；政府的重視和支持织阅；有效的管理壳繁；國際化目標(biāo)、區(qū)域化管理荔棉；樂觀闹炉；文明程度的提升。

雖然作者認(rèn)為現(xiàn)在全球生態(tài)系統(tǒng)已處于亞健康狀態(tài)润樱，但還是相信只要我們能遵從生命的法則渣触，就一定能夠建好人類美好家園。

【寫在最后】

很高興自己被狠狠地科普了一下壹若。

雖然對很多知識似懂非懂嗅钻，但通過這樣的閱讀，至少在看到“疾病的發(fā)生通常就是嚴(yán)密的調(diào)節(jié)機(jī)制發(fā)生了異常店展，使某些物質(zhì)處于過量或是不足的狀態(tài)導(dǎo)致的养篓。如果細(xì)胞擺脫了對它們數(shù)目與增殖行為的限制，癌癥就會發(fā)生”等類似的文字時赂蕴，不會有詰屈磝碻柳弄、晦澀艱深之感。

當(dāng)我們不懂生命的法則時概说，會感慨生命是奇跡碧注；而當(dāng)我們了解了生命的法則時嚣伐，更會感慨生命是奇跡。