生物進化的信息機製

生物進化的信息機製 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

韓明友 著
圖書標籤:
  • 生物進化
  • 信息
  • 機製
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  • 分子生物學
  • 進化生物學
  • 生命科學
  • 生物學
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齣版社: 高等教育齣版社
ISBN:9787040442243
版次:1
商品編碼:12040674
包裝:平裝
開本:16開
齣版時間:2016-08-01
用紙:膠版紙
頁數:241

具體描述

內容簡介

  《生物進化的信息機製--對拉馬剋達爾文理論的機製概括與拓展》以係統科學、分子生物學和基因組學的新進展為基礎,以對生命本質的信息概括為邏輯前提,拋開生命的錶型形態和進化的形態變化,將生物進化看做一個信息係統在信息存貯、調整、轉譯、內化、擴容、復製、輸齣等過程的信息內容與信息容量的調整變化,以此探索生物進化的機製、模式、速度、方嚮和趨勢等進化論問題。本書運用新視角和新方法得到以下基本結論:生物進化的機製本身就是生物進化的産物,在生物進化的不同曆史階段分彆誕生的五個進化機製,單獨或協同推動生物和生態的曆史演進;不同進化機製通過調整三個信息支持係統的生命信息內容和容量,以硬、軟兩種進化模式實現生物和生態從簡單到復雜、從低級到**的進化發展。

目錄

第1章 進化論的曆史發展、存在問題與本書要點
1.1 進化理論的曆史發展
1.2 進化理論發展的現狀與存在的問題
1.3 本書的基本思想和主要觀點
1.4 小結
第2章 生物的進化曆史與進化機製的曆史進化
2.1 生物進化的基本輪廓
2.2 生物進化機製的曆史進化
2.3 進化模式、信息係統與進化機製的關係
2.4 小結
第3章 第一、第三進化機製與達爾文式進化
3.1 第一、第三進化機製的微觀實現方式
3.2 達爾文學說的要點和難點
3.3 現代綜閤論對達爾文學說的修正完善
3.4 達爾文範式的進化特點、麵臨睏難與問題成因
3.5 小結
第4章 第二進化機製與拉馬剋式進化
4.1 遺傳信息容量擴增的基礎與證據
4.2 遺傳信息容量擴增的實現方式
4.3 基因信息擴容的進化論意義
4.4 第二進化機製與拉馬剋式進化的實現
4.5 小結
第5章 第二進化機製對生物進化現象和事件的解釋
5.1 第二進化機製與生物進化的動力、方嚮和速率
5.2 第二進化機製與生物進化的型式、現象和趨勢
5.3 第二進化機製與生物的大爆發、大滅絕事件
5.4 小結
第6章 第四進化機製與高等動物的心理進化
6.1 第四進化機製與動物心理信息係統的曆史進化
6.2 先驗心理主要組分個論
6.3 動物各先驗心理組分的生物學意義
6.4 小結
第7章 先驗心理的發生:基因信息嚮心理信息的轉譯機製
7.1 先驗心理發生的生物學基礎
7.2 先驗欲望心理的荷爾濛介導發生機製
7.3 先驗知覺心理的遺傳轉譯發生機製
7.4 先驗情感心理的復閤發生機製
7.5 小結
第8章 第四進化機製與早期人類的前文明進化
8.1 第二進化機製與人類的形態進化
8.2 第四進化機製與早期人類的心智進化
8.3 第四進化機製與人類先驗心理的前文明進化
8.4 小結
第9章 第五進化機製與人類的文化進化
9.1 文化與人類的文化信息係統
9.2 第五進化機製與人類的文化創造
9.3 文化信息係統與人類文化進化的特點
9.4 人類的文化進化:文明之旅還是滅亡之路?
9.5 小結
第10章 結語
10.1 研究的基本結論
10.2 研究存在的問題
參考文獻
人名索引
後記

好的,這是一份關於一本假設的圖書《生物進化的信息機製》的詳細圖書簡介,內容嚴格聚焦於該書可能涵蓋的領域,同時避免提及任何“AI生成”或AI相關的錶述。 --- 圖書簡介:《生物進化的信息機製》 探索生命藍圖的解碼、傳遞與演化:一場橫跨遺傳學、信息論與復雜係統的深度對話 引言:生命,一場精妙的信息處理革命 生物進化,這一地球上最宏大且持久的演化過程,其核心驅動力在於信息的産生、復製、傳遞與選擇。從最簡單的單細胞生物到復雜的多細胞生命體,生命得以延續和繁榮,依賴於一套精密的信息係統——DNA、RNA、蛋白質的相互作用,以及細胞間的復雜信號網絡。本書《生物進化的信息機製》並非一本傳統的演化生物學教科書,它著眼於一個更根本的層麵:信息。我們嘗試將生命係統視為一個信息處理的實體,探究進化是如何通過對信息流的精細調控來實現適應性、多樣性和復雜性的飛躍。 本書的宗旨在於建立一套跨學科的分析框架,將經典遺傳學、分子生物學的前沿發現,與信息論(Information Theory)、計算生物學(Computational Biology)以及係統生物學(Systems Biology)的工具和視角相結閤,從而揭示生命信息係統的底層邏輯和演化動力學。 第一部分:信息的編碼與精確復製——遺傳的基石 生命的演化始於可靠的遺傳物質。本部分深入剖析瞭遺傳信息是如何被編碼、存儲和準確復製的,這些過程的魯棒性(Robustness)是如何在分子層麵得以實現的。 第一章:遺傳密碼的結構與效率 詳細考察三聯體密碼子的設計原理,分析其如何平衡信息的容量(Capacity)與抗錯誤的容錯性(Fault Tolerance)。我們將討論密碼子簡並性(Degeneracy)在進化選擇中的作用,以及它如何成為應對分子噪音的“緩衝器”。本章特彆關注tRNA與氨酰-tRNA閤成酶在確保翻譯準確性中所扮演的“校驗碼”角色。 第二章:DNA復製的保真度與修復機製 生物體必須在極低的錯誤率下完成信息的復製。本章聚焦於DNA聚閤酶的校對功能、錯配修復(Mismatch Repair)係統。我們將從信息論的角度量化這些修復係統的效率,探討在不同的生命周期和環境壓力下,生物體如何權衡復製速度與保真度之間的進化摺衷(Evolutionary Trade-off)。 第三章:錶觀遺傳的動態信息層 進化不僅僅作用於DNA序列。錶觀遺傳修飾(如DNA甲基化、組蛋白修飾)構成瞭第二層信息傳遞係統,它允許生命體對環境做齣快速、可逆的響應。本章分析這些“記憶”機製如何影響基因錶達的可塑性,並探討它們在跨代遺傳中的潛在角色及其對快速適應的意義。 第二部分:信息流的調控與噪音——錶達的精細化 遺傳信息必須被精確地“讀取”和“使用”,以構建和維持生命體的復雜結構。本部分關注信息在細胞內的傳遞、放大和調控過程,強調隨機性(Stochasticity)在其中的雙重作用。 第四章:轉錄調控的邏輯門 基因錶達的開關與調控可以被視為復雜的布爾邏輯運算。本章利用網絡理論的視角,分析啓動子、增強子和轉錄因子如何協同工作,構建齣能執行特定邏輯功能的網絡模塊(如開關、振蕩器)。我們將討論這些邏輯電路的進化起源,以及它們如何適應復雜信號的整閤。 第五章:信使RNA的生命周期信息 mRNA不僅僅是DNA的臨時副本。本章探討mRNA的結構特徵(如5'帽子、3'尾部)如何攜帶關於其穩定性和翻譯效率的“元信息”。對mRNA降解速率的調控,是生命體快速響應環境變化的關鍵信息通道,這一點將得到深入闡述。 第六章:分子噪音與信息傳遞的邊界 分子生物學過程本質上是概率性的,充滿瞭“噪音”(Noise)。本章探討係統噪音(內在噪音與外在噪音)對信息傳遞的乾擾,以及生物係統如何通過冗餘(Redundancy)或反饋迴路(Feedback Loops)來增強信號-噪音比(SNR)。我們將分析在極端環境下,信息丟失和信息冗餘的進化權衡。 第三部分:網絡化生存與群體信息——復雜性的湧現 多細胞生物的形成和物種的協同演化,依賴於細胞間的信息交流和組織內部的復雜網絡結構。本部分將視角提升到群體和係統層麵。 第七章:信號轉導網絡的拓撲結構 細胞間的交流通過復雜的信號轉導通路完成。本章運用圖論工具分析這些網絡的拓撲特徵(如小世界、無標度),探討這些結構如何影響信息在細胞內的傳遞速度、魯棒性和模塊化。我們將比較不同類群(如細菌、植物、動物)信號網絡的結構差異及其進化意義。 第八章:形態發生與空間信息的編碼 發育生物學是空間信息編碼和解碼的典範。本章關注形態發生素(Morphogens)的擴散和濃度梯度如何編碼形成復雜身體結構的指令。這些梯度信息如何在有限的基因序列中被有效地存儲和傳遞,是理解多細胞性進化的核心問題。 第九章:協同演化與生態信息交換 進化不再是孤立的個體競爭,而是信息在種群乃至生態係統層麵的交換。本章探討寄生、共生等關係中的“軍備競賽”——信息對抗與欺騙。從群體感應(Quorum Sensing)到捕食者與獵物之間的“感知博弈”,信息的不對稱性如何驅動物種的協同進化,是本部分的高潮。 結論:信息驅動的進化方嚮 本書最後總結瞭信息視角在理解生命史中的指導性價值。我們認為,生物進化在本質上是信息處理能力和信息存儲效率的纍積優化過程。從最簡單的信息復製誤差到復雜的認知行為,其背後的驅動力,始終是提高對環境信息的捕獲、處理和有效利用的能力。本書旨在為未來的係統生物學和理論演化生物學研究提供一個堅實的、以信息為核心的理論框架。 --- 本書特色: 跨學科融閤: 深度整閤信息論、復雜係統科學與分子生物學的前沿進展。 量化分析: 大量采用信息熵、信道容量、網絡拓撲等數學工具對生物現象進行精確刻畫。 視角新穎: 將經典的生物學難題重新置於信息處理的背景下進行審視,提供獨特的理解維度。 適閤讀者: 對分子生物學、遺傳學、復雜係統科學、生物物理學或理論生物學有濃厚興趣的科研人員、研究生以及高年級本科生。

用戶評價

評分

我最近入手瞭一本名為《生物進化的信息機製》的書,衝著這個名字就覺得它不簡單。作為一個對生命科學一直抱有濃厚興趣的普通讀者,我特彆關注那些能夠解釋“為什麼”的書。這本書是否會從信息的角度,解讀生命體為何能夠一代代地“繼承”和“發展”?我猜想,它大概會從宏觀的物種演化講到微觀的遺傳物質。比如,DNA是如何存儲著生命藍圖的,而這些信息又是如何被精確地復製和傳遞給下一代的?更進一步,如果說進化是信息不斷優化和重組的過程,那麼突變又是如何發生的?它僅僅是隨機的錯誤,還是背後有著更深刻的“信息流”規律?我非常希望這本書能夠解答我長期以來的一個疑問:那些在惡劣環境下生存下來的生物,它們的“信息”是如何被“篩選”並“強化”的?這其中,環境扮演瞭怎樣的“信息輸入者”的角色?書中是否會提及一些有趣的生物學現象,例如病毒如何通過整閤自身信息來適應宿主,或者植物如何通過信號分子與周圍環境進行“信息交流”以應對病蟲害?我對書中可能齣現的各種數據模型和理論推演充滿瞭期待,希望能藉此理解生命信息如何在時間和空間上編織齣進化的壯麗圖景,而不是僅僅停留在錶麵的描述。

評分

《生物進化的信息機製》這個書名,像是一扇通往生命奧秘的門,讓我迫不及待地想知道裏麵到底藏著什麼。我一直覺得,生命之所以能夠如此頑強地延續和發展,背後一定有著某種深刻的“規則”或“機製”,而“信息”這個詞,似乎恰好點明瞭關鍵。我猜想,這本書會從根本上解釋,為什麼生物會發生進化。它是否會像一本生物信息學的入門讀物,詳細講解DNA、RNA、蛋白質等生命信息載體是如何運作的?我更期待的是,作者會如何將這些微觀的信息層麵的運作,與宏觀的物種進化聯係起來。例如,環境的變化如何被生物體“接收”為信息,並通過一係列的“信息處理”過程,最終導緻基因組的改變,進而影響到性狀,最終促成進化?書中是否會探討一些關於信息丟失、信息冗餘、信息汙染等概念,以及這些概念如何在進化過程中扮演角色?我希望能夠讀到關於自然選擇如何“編輯”生命信息的生動描述,以及遺傳漂變等隨機因素如何“引入”新的信息變異。這本書,是否能讓我看到,生命進化並非簡單的隨機事件,而是一個充滿智慧的、基於信息流動的有序過程?

評分

我對《生物進化的信息機製》這本書的期待,在於它能否揭示生命演化背後那些不為人知的“代碼”。我推測,這本書不會止步於描述進化現象,而是會深入探討信息是如何在其中發揮關鍵作用的。例如,從基因序列的“信息存儲”,到蛋白質閤成的“信息解讀”,再到細胞信號傳導的“信息傳遞”,作者是否會為讀者構建一個完整的“生命信息係統”?我特彆想瞭解,當環境發生變化時,生物體內部的信息係統是如何被“觸發”和“調整”的?是DNA序列本身發生變化,還是通過錶觀遺傳學等機製,讓現有的信息以新的方式被“解讀”和“錶達”?我希望書中能夠提供一些具體的例子,來說明這些信息機製是如何在不同物種中體現差異,從而導緻多樣化的進化的。比如說,鳥類羽毛的多樣化,是背後有著怎樣的信息編碼和選擇機製?魚類在不同水域的適應,又涉及到哪些信息層麵的變化?這本書是否會探討一些前沿的進化機製,比如基因水平轉移,或者內共生理論,以及這些機製是如何在信息的層麵影響進化的?我期待這本書能夠讓我對生命進化的理解,從“是什麼”上升到“為什麼”和“怎麼做”。

評分

這本書的書名《生物進化的信息機製》讓我充滿瞭好奇。我一直對生命如何在漫長的時間裏演變、適應和多樣化感到著迷,而“信息機製”這個詞則指嚮瞭一個更深層次的探索。我猜想,這本書可能會深入剖析基因、DNA,甚至是我們尚未完全理解的細胞間信號傳遞等方麵,是如何在進化過程中扮演關鍵角色的。它或許會追溯從最簡單的生命形式到復雜生物的演變軌跡,並解釋在每一個關鍵節點上,信息的傳遞、突變和選擇是如何推動這一切發生的。我期待書中能有對經典進化理論的梳理,比如達爾文的自然選擇,但更希望它能在此基礎上,引入現代分子生物學和遺傳學的最新發現,揭示隱藏在進化背後的精確“代碼”。例如,關於基因復製的錯誤率如何影響突變頻率,或者轉錄和翻譯過程中的調控機製如何允許環境因素影響基因錶達,從而産生可遺傳的性狀變化。這本書是否會探討錶觀遺傳學的概念,即那些不改變DNA序列但會影響基因錶達的可遺傳變化?這對於理解進化速度和適應性是否會有全新的視角?我希望能讀到作者用清晰易懂的語言,將這些復雜抽象的概念具象化,或許會通過一些引人入勝的案例,比如不同物種對特定環境的快速適應,來印證信息在進化中的核心作用。

評分

《生物進化的信息機製》這個書名,實在是太有吸引力瞭,尤其對我這種喜歡從“機製”層麵去理解事物的人來說。我好奇的是,它究竟會以怎樣的方式來闡釋“信息”在生物進化中的角色。是像一本操作手冊一樣,詳細解析基因層麵的編碼、解碼和轉錄過程,展示這些信息是如何被精確傳遞的嗎?還是會從更宏觀的角度,比如信息熵、信息論的概念,來解釋生命係統的復雜性和穩定性?我希望書中能夠描繪齣進化不是一個盲目的過程,而是信息在不斷纍積、傳遞、變異和篩選中的一個動態博弈。例如,它是否會詳細介紹DNA的突變是如何産生新的“信息變異”,而自然選擇又是如何像一個“信息過濾器”,淘汰那些“低效”或“有害”的信息組閤,保留並傳播那些“適應性強”的信息?我特彆想知道,在一些快速進化的案例中,比如抗生素耐藥性的産生,信息是如何在短時間內發生劇烈的變異和傳播的。這本書會不會涉及到一些關於群體遺傳學的信息,以及信息如何在種群層麵進行傳播和匯聚,最終影響到整個物種的命運?我渴望能夠透過這本書,看到一個由信息流驅動的、精密而又充滿活力的生命進化圖景。

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