生物学的对称破裂

----- Symmetry Breaking in Biology

 

    者:    Rong LiBruce Bowerman

    版:    Cold Spring Harbor Laboratory Press

号:    Q253/S987/2010/Y

ISBN        978-0-87969-889-8

藏书地点:    武大外教中心

 

对称性破裂是一个跨物理学、生物学、社会学与系统论等学科的概念,狭义简单理解为对称元素的丧失;也可理解为原来具有较高对称性的系统,出现不对称因素,其对称程度自发降低的现象。对称破裂是事物差异性的方式,任何的对称都一定存在对称破裂。对称性是普遍存在于各个尺度下的系统中,有对称性的存在,就必然存在对称性的破裂。大多数生物在外观上都具有左右对称性,但体内的器官就不那么对称了。如果深入到分子层次,就会发现一种普遍存在于生物界的更深刻的左右不对称性。时空、不同种类的粒子、不同种类的相互作用、整个复杂纷纭的自然界,包括人类自身,都是对称性自发破裂的产物。然而,对称性破裂的机制是什么?现实中的对称性破裂与基本物理和生物规律的对称性是否相容?不同层次的非对称性间如何关联?这些都是亟待解决的重要研究课题。生命分子的产生是源于反馈的自催化机制通过循环结构将微小的差距放大,社会也是一个充满张力的循环结构。自然界存在各式各样的不对称差异,能够放大这样差异的则是事物自身选择。同样在达尔文进化论中性别选择是一个很重要的部分,这可以理解为物种自身对自身的一个选择力,也具有反馈特征。高等动物进化出来的互相扶持以及护幼行为等都是基于群体意识,这也是物种对自身的反馈,简单的说就是“自我选择力”。

《生物学的对称破裂》是冷泉港实验室在生物学领域的观点展示的一本书籍,同时本书的灵感来源于过去十多年的多位科学家的研究成果,许许多多的科学家致力于研究不同生物系统的对称性破裂。《生物学的对称破裂》一书中总结了冷泉港实验室目前的知识,强调了核心问题的所在,以及未来如何更加深入研究。因此该书适用于研究生、科研人员、老师以及研究动植物的发育进化、细胞的极性和遗传学等众多领域的学者,是一本研究生物细胞极性专业性较强的参考书籍。

《生物学的对称破裂》一书于2010年由Cold Spring Harbor Laboratory Press出版,作者是Rong LiBruce Bowerman。冷泉港实验室出版社是一个国际知名出版社,其位于纽约长岛,出版包括书籍、期刊和电子媒体等。Rong Li博士是美国密苏里州斯托瓦斯医学研究所的研究人员,致力于研究控制细胞极性的调控机制;Bruce Bowerman是美国俄勒冈大学分子生物学和生物学系研究所的科研人员,致力于研究细胞的极性信号和生物的前后轴和上下极性的分配转化。

生物学的对称破裂一书共由18个章节组成,可以分为六个部分。第一部分是第1章,主要介绍了生物对称破裂的基本内容,包括其基本概念,可能存在的模型系统以及通用准则。第二部分是第2章到第5章,详细说明了细胞极性的信号通路,细胞极性的动力学和物理模型。第三部分是第6章到第8章,详细的介绍了原核生物的极性特征,同时描述了酵母的微管塑造和生活史的对称破裂。第四部分是第9章到第12章,主要是从秀丽隐杆线虫、果蝇、拟南芥和干细胞方面介绍了极性特征。第五部分包括第13章到第16章,主要介绍了细胞的极性信号以及在上皮细胞和神经元中的极性转化。第六部分包括第17章和第18章,阐述了果蝇卵子发生过程的细胞极性和左右对称的决定分子。

《生物学的对称破裂》一书作为研究生物细胞极性特征的一本专业教材,全文脉络清晰,层次分明,内容饱满,除此之外,还包括了以下的一些特点:

1.本书主要是介绍了生物界所存在的对称破裂的真实情况,涵盖了动物植物微生物等大多数物种,覆盖面较广,但在语言上并没有使用过多的专业术语,而是通过一些实例和相关的议题加以佐证,采用浅显易懂的语言来介绍生物对称破裂的知识,并提供了大量生物学议题。

2在本书的开始,有着一个简单的前言,大致的概括了每章的主题思想,可以使大家能在一开始就对本书的内容框架有着很好的掌握,方便阅读和查找。

3在本书每章的最后,都有本章所引用的参考文献,可供大家搜寻更多的相关书籍和杂志,从而更加深入的学习相关知识。

4本书配备了大量的演算表格,使抽象的数学运算过程变得简单,同时配备了许多生动的物种图片,可以激发入门的生物学学生的学习或者为想要了解这门学科的人员提供有趣的入门知识。

5在本书的最后,将出现的相关重要的词汇都罗列出来,并予以注释在文中的页码,大大方便了大家在阅读之时对词汇的掌握和搜寻。

总的说来,生物学的对称破裂一书为想要了解生物的对称破裂和细胞极性的人员提供了清晰的导读路径,作为生物学领域的一本教材,是一本值得为想要涉足该领域的人员推荐的专业书籍。

 

本书目录:

前言

第一章    生物学的对称破裂

第二章    破坏细胞对称性的细胞骨架机制

第三章    细胞极性建立过程中的广泛保守的信号通路

第四章    细胞极性的膜组织和动力学

第五章    细胞对称破裂的物理模型

第六章    原核生物中的细胞极性

第七章    用微管形成塑造裂殖酵母

第八章    出芽酵母生命周期中的对称破裂

第九章    秀丽隐杆线虫发育过程中的细胞对称破裂

第十章    果蝇神经细胞不对称分裂过程中的两极分化

第十一章  干细胞分裂的极性:组织恒定过程中的干细胞分裂的不对称性

第十二章  植物中的不对称破裂:调控拟南芥细胞不对称分裂的分子机制

第十三章  细胞潜在的极性和趋化性的信号机制

第十四章  重构上皮组织细胞:前后轴和上下极性的分配转化

第十五章  神经元极化

第十六章  细胞极性信号:发育中细胞的指南者

第十七章  果蝇卵子发生过程中的对称破裂

第十八章  左右决定:包括分子马达KIF3CiliaNodal Flow

索引

 

 

(武汉大学生命科学学院研究生  洪强