生命的边界

何谓生命？怎样就算“活着”？这或许是生命科学领域复杂、z具哲学性的问题之一。尽管人类对生命已经有了相当程度的了解，但“生命的边界在哪里？”这个问题仍然处于一个模糊的灰色地带。如果你把这些问题抛出给一名生物学家，谈话有时就会变得相当“尴尬”。病毒算有生命吗？一个处于高度昏迷状态，已经不可能再恢复意识的人还算活着吗？科学家用一个细胞创造出来的，有神经活动的迷你版大脑呢？
除了生死之间的模糊地带，生命的边界还体现在另外两个维度：通过数十亿年的演化，地球上的生命将其生存能力拓展到了怎样的极限？火山口等环境中，甚至其他星球上存在生命吗？
在《生命的边界》中，科学作家卡尔·齐默用诗意的语言，从宏观到微观，从过往到当代，从日常现象到前沿科学，引领读者多角度地探寻生命的边界和极限：走进科学实验室，目睹科学家创造出人造的大脑并把它们送上太空；与巨蟒亲密接触，探索它们的新陈代谢有哪些秘密，使它们能灵活应对饥一顿饱一顿的生存挑战；见证交配之后就“踹掉”雄鱼DNA的性寄生鱼的神奇繁殖方式；自己动手，通过演化来改造细菌，尝试治疗严重的疾病；以火山口作为实验室，研究外星生命出现的可能性……
与此同时，作者也从科学、哲学、伦理等领域的角度深入地审视了生命的另一极——死亡。

卡尔·齐默
Carl Zimmer

美国著名科学作家，耶鲁大学分子生物物理和生物化学兼职教授，已出版超过10本科普图书。齐默同时还是《纽约时报》《美国国家地理》《发现》等著名报纸杂志科学版块的专栏作家和作者。
由于其在科学传播领域的突出贡献，齐默获得过多项荣誉和奖项，包括但不限于美国国家学院科学传播奖、美国科学促进会科学新闻奖（三度获奖）、美国演化研究学会史蒂芬·古尔德奖。作为《纽约时报》科学报道团队的一员，他还因有关新冠病毒疫情的报道获普利策奖。齐默目前共有3部作品入选出版当年的《纽约时报》“年度百佳图书”书单。《她拥有妈妈的笑容》还获得了美国国家学院科学传播奖（图书类）并入选英国《卫报》的“年度科学图书”书单。
 

前言 边缘地带
部分　生死之间
    第1章 生命的起点
    第2章 抗拒死亡
第二部分　生命的特征
    第3章 晚餐
    第4章 黏菌数学家
    第5章 保持生命的稳定状态
    第6章 生殖的艺术
    第7章 达尔文之肺
第三部分　难解之谜
    第8章 不可思议的增殖
    第9章 另一种运动
    第10章 轰然倒塌的隔离墙
    第11章 充满活力的泥浆
    第12章 水的戏剧
    第13章 密码本
第四部分　重返边缘地带
    第14章 半条命
    第15章 生命的起源
    第16章 寻找外星生命
    第17章 飞奔的液滴
注释
参考文献
致谢

何谓生命？怎样就算“活着”？这或许是生命科学领域复杂、z具哲学性的问题之一。尽管人类对生命已经有了相当程度的了解，但“生命的边界在哪里？”这个问题仍然处于一个模糊的灰色地带。如果你把这些问题抛出给一名生物学家，谈话有时就会变得相当“尴尬”。病毒算有生命吗？一个处于高度昏迷状态，已经不可能再恢复意识的人还算活着吗？科学家用一个细胞创造出来的，有神经活动的迷你版大脑呢？
除了生死之间的模糊地带，生命的边界还体现在另外两个维度：通过数十亿年的演化，地球上的生命将其生存能力拓展到了怎样的极限？火山口等环境中，甚至其他星球上存在生命吗？
在《生命的边界》中，科学作家卡尔·齐默用诗意的语言，从宏观到微观，从过往到当代，从日常现象到前沿科学，引领读者多角度地探寻生命的边界和极限：走进科学实验室，目睹科学家创造出人造的大脑并把它们送上太空；与巨蟒亲密接触，探索它们的新陈代谢有哪些秘密，使它们能灵活应对饥一顿饱一顿的生存挑战；见证交配之后就“踹掉”雄鱼DNA的性寄生鱼的神奇繁殖方式；自己动手，通过演化来改造细菌，尝试治疗严重的疾病；以火山口作为实验室，研究外星生命出现的可能性……
与此同时，作者也从科学、哲学、伦理等领域的角度深入地审视了生命的另一极——死亡。

卡尔·齐默
Carl Zimmer

美国著名科学作家，耶鲁大学分子生物物理和生物化学兼职教授，已出版超过10本科普图书。齐默同时还是《纽约时报》《美国国家地理》《发现》等著名报纸杂志科学版块的专栏作家和作者。
由于其在科学传播领域的突出贡献，齐默获得过多项荣誉和奖项，包括但不限于美国国家学院科学传播奖、美国科学促进会科学新闻奖（三度获奖）、美国演化研究学会史蒂芬·古尔德奖。作为《纽约时报》科学报道团队的一员，他还因有关新冠病毒疫情的报道获普利策奖。齐默目前共有3部作品入选出版当年的《纽约时报》“年度百佳图书”书单。《她拥有妈妈的笑容》还获得了美国国家学院科学传播奖（图书类）并入选英国《卫报》的“年度科学图书”书单。
 

第1章 生命的起点

沿着盘山路往下走，右侧是一堵长满三齿蒿的沙墙，我忽然强烈地意识到自己生命的存在。我的双腿能感受到山路陡峭的坡度。过了几处急转弯后，沙墙逐渐从视野中消退，露出一条狭长的海滩，满眼荒凉。海滩向北延伸，是一条夹在高耸的悬崖峭壁和广阔的太平洋之间的海岸带。远处的海面上，云层遮住了太阳，空阔辽远的天空白茫茫一片。这天的早些时候，在酒店的房间里，我的手机已经向我推送了当天的天气预报：多云，气温在22摄氏度左右。针对这一信息，我的大脑做出了反应，为我的海边漫步挑选了一件轻薄的长袖衬衫。 而此刻，我的大脑正在不断更新它的决定，不必每一个决定都抄送我的意识自我。
遍布我皮肤的神经感受到了体表那层空气的湿度和温度，温湿度刺激触发的神经冲动从神经末梢出发，沿着被称为树突（dendrite）的细长分支传导到了神经的核心部分——胞体（soma）。之后，新的信号从这里出发，沿着被称为轴突（axon）的长电缆状突起继续向前 传导。一根根轴突先是深入我的脊髓，然后向头部的方向上行。来自外部世界的信号就这样从一个神经元传到另一个神经元，终进入我的大脑，抵达了我头颅深处的一个神经元网络。
这些神经元随后把来自我全身的这些“莫尔斯电码”读数整合到一起，生成了许多不同的新信号。这些信号承载的是指令，而不再是感觉。新的神经冲动离开我的大脑，沿着向外周延伸的轴突，经过脑干，顺着脊髓，抵达我皮肤上的数百万个腺体。这些腺体中有一些扭曲盘绕的管状结构，神经冲动在其中产生了电流，而电流则从周围的细胞中“拧”出了水分，汗水就这样顺着我的后背流了下来。
我的意识自我对我的大脑有些恼火，因为它的这些决定，这时的我已经汗流浃背了。我本来就没有带几件衬衫，如今身上的这一件已经被盐水浸透了。事实上，我压根就感觉不到神经冲动将信息从我的皮肤传递到大脑时发出的颤音，当我大脑中负责体感调节的部分开 始工作时，我也没感觉到大脑中心的血液在涌动。就在那一刻，在海边，我只是感到自己在冒汗，感到有些恼火，感到自己活着。
就在我感受到自己的生命的同时，我还发现了海边的其他生命。一个男人拿着一块蓝白相间的冲浪板，懒洋洋地往南走。远处，一架黄色的滑翔伞从悬崖顶上升起，出现在北方的天空中。滑翔伞的伞翼螺旋下降，这是一个人的大脑中产生的意志的外在体现，是这些意志 在向紧握刹车手柄的手发出信号指令。
除了人之外，我还看到了长着羽毛的生命。鹬踏着浪花掠过海面，它们的大脑只有种子般大小，但仍然感受到了涌来的海浪以及腿周围冰冷的泡沫。于是它们收缩肌肉，让身体保持直立，然后飞奔到高处，拨开沙子寻食藏在其中的海螺。海螺算不上拥有真正的大脑，它们有的只是一些纵横交错的神经网络。这些网络产生各自的信号，使海螺不断将自己的身体缓缓地埋入土中。我还想到了埋藏在我脚下，数量成千上万的动吻虫（mud dragon）、皮斯摩蛤和其他生命，以及它们体内的神经系统。在海洋深处的峡谷中，也有大脑在游弋：豹鲨和刺鳐浮动的身体带着它们游来游去，与水母的神经网络擦肩而过。