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Lewis Wolpert & 著

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出版社： Oxford University Pres...

ISBN：9780199678143

商品编码：1644521723

包装：平装

外文名称：Principles of Development

出版时间：2015-04-16

页数：720

正文语种：英语

图书基本信息

Principles of Development
作者： Lewis Wolpert;
ISBN13： 9780199678143
类型： 平装(简装书)
语种： 英语（English）
出版日期： 2015-04-16
出版社： Oxford University Press, USA
页数： 720
重量（克）： 1600
尺寸： 208 x 270 x 33 mm

商品简介

All the key principles of developmental biology that students need to know, which are underpinned throughout by experimental evidence, and an exploration of the molecular basis of the subject.

深入探索生命蓝图：发育生物学前沿与经典理论 一本旨在勾勒生命从单个细胞到复杂多细胞生物体发育全景的权威著作。 第一部分：发育的基石——从分子到细胞的精确调控 本书的开篇部分，致力于构建理解发育过程所必需的分子和细胞生物学基础。我们不再将发育视为一个神秘的黑箱，而是通过对核心调控机制的细致剖析，揭示其背后的工程学原理。 第一章：遗传信息的动态表达与重编程 本章深入探讨了决定细胞命运的表观遗传学调控网络。重点关注组蛋白修饰、DNA甲基化在特定发育时相中的动态变化，以及它们如何构建出“发育记忆”。我们详细阐述了转录因子（如Hox家族、Pax家族等）如何通过协同作用，精确地“写入”细胞的身份蓝图。此外，章节还收录了关于细胞重编程的最新进展，包括体细胞如何被诱导回多能性状态，以及这一过程对再生医学的深远意义。 第二章：信号转导通路：发育的通用语言 发育过程中的细胞间通讯是其复杂性的核心。本章系统梳理了五大核心信号通路——Wnt、Hedgehog (Hh)、TGF-$eta$超家族（包括BMP和Activin）、Notch以及Receptor Tyrosine Kinases (RTKs) 信号通路。我们不仅描述了这些信号分子的结构和受体结合机制，更侧重于它们如何通过不同的浓度梯度（Morphogen Gradient）来精确控制组织形态的形成和边界的确定。特别关注了信号传导的“交叉对话”现象，即不同通路如何在空间和时间上相互影响，以实现复杂的器官构建。 第三章：细胞骨架与细胞外基质：构建的机械力 发育不仅仅是分子层面的指令，更是物理力量的体现。本章探讨了细胞骨架（肌动蛋白、微管和中间纤维）在细胞形状变化、迁移和组织分层中的关键作用。我们引入了机械转导（Mechanotransduction）的概念，阐释了细胞如何感知和响应来自周围环境的物理拉力或压力，并据此调整基因表达。此外，细胞外基质（ECM）——如胶原蛋白、纤连蛋白和层粘连蛋白——不再被视为静态支架，而是主动参与信号传导和组织硬度调节的动态组分。 第二部分：形态发生——器官与系统的构建蓝图 本部分将视角从微观的细胞事件提升至宏观的组织和器官层面的形成过程，重点解析形态发生的关键机制。 第四章：细胞的身份转换：上皮-间充质转化 (EMT) 与反向转化 (MET) EMT是胚胎发育中至关重要的过程，是形成神经嵴、心血管系统和肢体发育的基础。本章详细分析了驱动EMT的关键转录因子（如Snail, Twist, ZEB）及其调控网络。同时，我们平衡地讨论了MET在器官（如肾脏或肺部）形成中的必要性，展示了细胞命运可逆性的精妙平衡。对这些过程的深入理解，也为我们理解癌症的转移机制提供了理论框架。 第五章：轴的建立与体节化：身体基本框架的搭建 本章聚焦于早期胚胎发育中三轴（前后、背腹、左右）的建立。重点解析了在模式生物（如斑马鱼和非洲爪蟾）中对这些轴的建立至关重要的初始不对称性（如细胞质组分的不对称分配）。随后，深入研究了体节（Somite）的形成——一个完美的时空振荡模型。通过分析Notch信号在体节边界处的精确波前传播，揭示了“时钟与波前”理论在生物节律形成中的应用。 第六章：神经系统的分化与连接：复杂网络的精密布线 神经发育是生物体中最精密的布线工程。本章首先描述了神经板的诱导和神经管的闭合，以及神经嵴细胞的迁移路径。核心内容集中在神经元如何确定其身份（兴奋性/抑制性）和功能定位。详细讨论了神经纤维的导向机制，包括趋化因子（Netrins, Slits）和黏附分子（Cadherins）在轴突生长锥导航中的作用。最后，章节探讨了突触的形成、修剪和可塑性——这是学习和记忆的物质基础。 第三部分：发育的整合与跨物种比较 本部分旨在超越单一物种的限制，探索发育生物学中的普遍原则，并关注环境对发育的调控。 第七章：模式发生与肢体发育的模块化 肢体发育是模式发生的经典案例。本章以鸟类和哺乳动物的前肢发育为例，阐释了Apical Ectodermal Ridge (AER) 和 Zone of Polarizing Activity (ZPA) 之间的正反馈环路如何协同工作，构建出近端到远端的序列和前后的极性。重点分析了Shh（Sonic hedgehog）作为ZPA产生的形态发生素，如何通过其浓度梯度决定手指的数量和身份。同时，我们也比较了不同物种间肢体结构变异背后的发育可塑性。 第八章：环境、表型可塑性与发育的适应性 生命的发育并非完全由基因预定。本章关注表型可塑性（Phenotypic Plasticity）——环境因素（如温度、营养、压力）如何塑造最终的表型。通过对温度依赖的性别决定（TSD）和营养敏感性（如对叶酸的依赖）的分析，展示了发育可塑性作为一种进化适应策略的优势。本章探讨了这些环境信号如何通过内分泌系统（如甲状腺激素）影响基因表达，从而实现发育轨道的微调。 第九章：再生与修复：发育机制的重激活 再生能力是生物体对抗损伤的终极武器。本章将发育生物学的知识应用于再生科学领域。通过比较蝾螈的肢体再生、涡虫的全身再生，以及哺乳动物（如肝脏）的有限再生，我们探讨了成功的再生所需的关键步骤：去分化、形成再生芽基、以及重新建立形态发生梯度。核心议题是：如何通过外部刺激或细胞疗法，将成熟的组织重新引导回“胚胎发育”的活跃状态。 结论： 本书的最终目标是提供一个统一的、跨尺度的发育生物学框架，强调从基因调控到细胞行为，再到器官成形的每一个环节都存在着高度的精确性和可预测性，为未来的生命科学研究奠定坚实的基础。

评分☆☆☆☆☆

这部著作的出现，犹如在浩瀚的理论海洋中投下了一颗重磅深水炸弹，它以一种近乎手术刀般精准的视角，剖析了生命起源与演化过程中那些最核心、最令人费解的机制。我阅读它的时候，最大的感受是作者在构建理论框架时的那种深邃的洞察力，仿佛他不仅仅是在描述“是什么”，更是在追溯“为什么会是这样”。书中对细胞分化路径的描述，并非仅仅停留在教科书式的罗列基因和信号通路，而是将这些过程置于一个动态的、时间依赖的生态系统中去考察。例如，对于形态发生（morphogenesis）的探讨，作者没有满足于现有的经典模型，而是引入了大量的拓扑学和非线性动力学的概念，试图解释生物体如何在没有中央蓝图的情况下，自发地涌现出复杂的结构。特别是关于组织边界如何维持以及在损伤后如何精确修复的章节，其论证过程之严密，逻辑推导之清晰，让我不得不反复咀嚼其中的每一个论断。它强迫读者跳出传统的还原论思维，去拥抱系统生物学那种宏大叙事，将个体细胞的命运置于整个器官乃至整个有机体的背景下去理解，这对于任何想要深入理解生命复杂性的研究者来说，都是一次精神上的洗礼。

评分☆☆☆☆☆

我对这本书的整体印象是，它拥有一种罕见的、将硬核科学的严谨性与哲学思辨的广度完美融合的特质。阅读过程中，我常常被作者提出的那些颠覆性的假设所吸引，这些假设往往基于对现有实验数据的批判性重估，并指出了未来研究可能存在的盲点。它没有回避那些悬而未决的“大问题”，比如意识的生物学基础与发育的终极目标是什么，而是将其巧妙地融入到对发育遗传网络调控的分析之中。书中对“发育可塑性”（Developmental Plasticity）的探讨尤其精彩，它没有将发育视为一条固定的、不可更改的单行道，而是展示了生物系统如何在环境压力和内部波动之间寻找最优解的“弹性边界”。特别是对于环境因素如何通过表观遗传修饰，将“历史信息”编码进细胞命运中的论述，简直是令人拍案叫绝。这种处理方式，使得原本枯燥的分子生物学内容，焕发出一种近乎艺术的生命力，它让你意识到，发育过程本身就是一场精妙绝伦的、与环境永恒博弈的“舞蹈”。

评分☆☆☆☆☆

说实话，这本书的阅读门槛并不低，它对读者的基础知识储备提出了相当高的要求，尤其是对分子生物学和生物物理学的背景知识有很强的依赖性。然而，一旦跨过那道初期的知识障碍，接下来的体验就如同进入了一个精心设计的迷宫，每条路径都通向令人震撼的发现。我特别欣赏作者在处理争议性理论时的克制与公正，他没有简单地站队支持某一方的观点，而是将不同学派的论据并置，引导读者自己去权衡证据的强弱。书中关于不对称细胞分裂和极性建立的章节，其细节之丰富，远超我之前阅读过的任何教材，它展示了细胞如何仅凭分子梯度的微小差异，就能构建出明确的左右或上下轴线。这种对微小尺度上精确控制的深入剖析，让我对生命系统的鲁棒性和自组织能力有了全新的敬畏。这本书不是那种能让你轻松读完就合上的快餐读物，它更像是一本需要经常停下来，在白板上画图、推导验证的工具书，是真正想沉浸在研究前沿的学者必备的案头参考。

评分☆☆☆☆☆

我感觉作者在写作这部作品时，是抱着一种“重新定义基础”的雄心壮志的。他不仅梳理了过去几十年发育生物学的关键发现，更重要的是，他建立了一个全新的、跨学科的叙事框架。书中对“时间”这一维度的处理尤为精妙，作者将发育时间视为一个可塑的、可被调节的变量，而非一个固定的生物钟。例如，关于衰老和再生能力随年龄下降的机制探讨，就不是简单归咎于DNA损伤，而是深入到细胞间通讯网络的老化和信号放大效率的衰退。这种宏观到微观，又从微观返回到宏观的论证循环，使得全书的结构异常紧凑。对于那些希望从事再生医学或衰老生物学研究的人来说，这本书提供的理论基础和方法论启示是无可替代的。它成功地将复杂的生物学过程，抽象化为一套可供操作和检验的“系统规则”，极大地拓宽了我们思考生命现象的维度。

评分☆☆☆☆☆

从排版和呈现方式来看，这本书展现了极高的专业水准。图表的质量无可挑剔，每一个示意图都经过精心设计，能够直观地阐释那些极其复杂的分子事件序列。特别是几张关于基因调控网络拓扑结构的插图，简洁有力地揭示了网络中的“枢纽基因”如何对整个发育轨迹产生决定性的控制作用。但更让我感到惊喜的是，作者在讨论实验技术时所展现的批判性思维。他不仅介绍了如何做实验，更重要的是，他讨论了现有技术的局限性，以及哪些实验范式可能正在无意中限制我们的理解。这种“反思性科学”的态度，是这部著作最宝贵的财富之一。它鼓励读者去质疑那些被奉为圭臬的结论，去寻找那些尚未被主流视野所捕捉到的“异常信号”。读完之后，我感到自己的思维模式被重新校准了，不再满足于简单的因果链条，而是开始寻求更深层次的、多层次的相互作用和涌现现象。这是一部真正意义上的、能够改变研究者思考方式的里程碑式著作。