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生物世界的數學遊戲(改版)
推薦:生物世界的數學遊戲(改版)
生物與數學的交織
推薦者評價:★★★★
生命方程式:基因不是生命中唯一的關鍵,是其中一個很重要的關鍵,基因背後還有一個很深奧的東西,那就是與遺傳密碼相連接的數學法則。湯普生曾在他的著作中指出:有機世界就和無機世界一樣具有數學性。生命塑造世界,而生命是什麼,我們對它做出定義,可能是有繁殖或反應能力,在我們的想法中,生命是能屈能伸的,是自由的,生命似乎超越了自身物理本源的僵化規範,我們稱之「突現」。而作者也清楚的比擬,用車子的組裝,來呈現生命,是程序,不是物質。DNA遺傳學一直是現在人類不斷去探索的領域,生命離不開DNA密碼,而DNA看似比較能解釋,但裡面的多變性卻也是每個個體獨一的原因。生物世界的模式:生物學上也很多重要的型態改變,都是因為失稱引起,生物有自己的生存法則,有自己的獨特性,就像是書中所說的失稱,或許同種生物的對稱性極高,但有生命的生物體極為複雜,在多樣的模式中,總會出現部分雷同,部分差異。DNA上的幾何:要證明數學模式對於形成生命的重要性,再沒有比DNA更令人信服的證據了,DNA之所以扮演這種角色,是因為本身的簡單幾何模式---雙螺旋。書中描述到DNA的功用:複製和蛋白質的生長方程式。從宇宙生成,到生命的誕生,為什麼可以繁殖等等問題,都是科學家不斷去探索的,DNA在我們這個星球也是必須的,而裡頭的密碼訊息,牽涉到需多複雜因子,但最重要的是訊息傳達的意義,而非密碼的機制。演化、渾沌、複雜:突變使地球上的生命得以探索演化的相空間,而天擇,則使可能性的數目減少,使演化不必花所有的時間在死胡同裡繞來繞去,或是一直重回那些沒有什麼樂趣的地方。演化看似簡單,但在仔細探討後,會覺得更加奧秘。生命的長久累積,讓它越來越複雜,偶而突然爆出變化,或是長期停滯中斷,但誰能預測每一個變化?孟德爾的豌豆基因實驗、達爾文的演化主義及各種分類學,都在為生命提出解釋和定義,個人想法就是:有時候學習跟隨生命法則也蠻好的,就不需要一直鑽研在永無止境的生命之路。孔雀的偏好---對稱美學:札哈維認為,就是這個雄性帶來不利條件的大尾巴,促使雌性挑中牠,只有那些帶來有良好基因的雄性,才能夠度過著個不得不拖著累贅尾巴四處走動的不利條件而繼續生存。裡頭寫了一段很吸引我的敘述,神經細胞是細長的纖維,可以攜帶電訊。這些纖維有點像電話線,但生物傳送的電訊,與非生物傳送的訊號不一樣—這個結果研究出來成就早期的生物數學,也就是為神經脈衝的傳送寫出的方程式「霍奇金-赫胥黎方程式」。而霍普菲德的神經網路也很有趣,只要我們把很多簡單的神經單元串接在一起,這些神經細胞就會擁有運算能力。而將神經元隨機組合在一起,既使沒經過設計,仍能進行有意義的計算,太酷了!神經元一個接著一個傳送電波訊號,讓我們的思考和行為快速,而動物的基本運動模式的產生者是CPG:一種產生有節奏行為的神經線路,而節奏,是神經網路的必需品。這本書的最後也告訴我們要了解生態系,了解大自然,而非尊敬它。

我選這本書是因為被裡頭很多生物和數學的相關性給吸引。我也很喜歡每一段的開頭,就好像綱要一樣。數學看起來僵化,但卻會讓人覺得充滿無限可能,在生物中很多也牽涉到數學,像是花瓣數目、呈現出費布納西螺線的巨大向日葵等等都讓人為之震驚,生命存在著很多固定而有意義的事情,就像是生命的每一層都有數字,有時候不能解釋為什麼,卻能發現其中的奧秘。在書裡頭描述,數學能簡單指引我們會預期到什麼。裡頭舉了很多有關數學及生物的例子,但我覺得並不盡然是如此,有點像是從例子上去強調說明數學也能證明,但也不能完全否定其中的關聯性,因為世界就是這樣組合,我們只是將它們分類而已。裡頭有很多值得我們去探討或欣賞的地方,書裡插入了許多圖片,也讓我們能邊看邊欣賞生物的對稱美。在國中第一次接觸到DNA,看到DNA的模型,已經把它列入生物之十大的不可思議了,雖然我也不知道其他9項是什麼,但在看到既平行又彎曲的DNA,真的太令人讚嘆了,而蛋白質的摺疊問題一直都是影響生活的一點,這讓我想到有一篇搞笑諾貝爾獎化學獎的題目:生蛋煮成熟蛋,回不去了?裡頭實驗將分子拉開在回復成原本的摺疊形式,約82%溶菌酶恢復活性,太強大了!
在看完這本書的心得和衝擊很多很大,他解釋了很多自然法則,可能是生物的群聚性,尊崇著世界給他們的規則,及統整了生物體制所孕育出的學說和方程式,數學和生物真的有細線貫串其中,但就想裡頭講到的,我們能運用數學預測一個個原子的運動軌跡,但生物是由好幾億個,甚至更大數目的原子運作著,能說其中一二,但如果要求解釋,還是一大挑戰。這本書寫了很多很有難度的東西,有些名詞真的需要自己再去查谷哥大神,可能裡頭有些思維是不太能認同的,但在整本書來說,真的很有深度,適合去探究其中的奧妙,也能在不同時期的閱讀下,有更不一樣的心得。
 
 
2016-09-25 18:42:02

fackbook plurk 我要回應 我要收藏 我要讚許
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