圖解生物學

生物學是生命科學的基礎，廣泛研究生命的所有面向。在後基因時代，由於分子生物學的發展及生物醫學的廣泛應用，生物學對生活的影響，不可同日而語。　本書除了重點介紹分子生物學與細胞、動物、植物、微生物與免疫、演化與遺傳、生態學、生物多樣性與環境變遷等生物學知識外，特別針對生物與醫學、生物與資訊、現代生物技術、生物研究方法等內容的最新發展，深入而扼要地介紹，讀者可以從中深刻地了解現代生物學對醫學及農業發展的貢獻。

★本書在使讀者了解生物學與生活的關係，培養現代國民應具備的基本生物學素養。
★本書巧妙地將每一個單元分為兩頁，一頁文一頁圖，左右兩頁互為參照化、互補化與系統化，將文字、圖表等生動活潑的視覺元素加以有效整合。

現職：行政院衛生署食品藥物管理局副研究員
中國醫藥大學助理教授學歷：中國醫藥大學藥學博士
經歷：美國食品暨藥物管理局(FDA)
Forensic Chemistry Center訪問學者
著作：《呷對時，呷在地，尚健康》(書泉出版社)
《中醫護理學》(華騰文化出版有限公司，大專用書)
《中醫食療與養生》(禾楓書局，大專用書)
《中藥品質管制學》(文興出版社，大專用書)
《馬兜鈴酸事件》(文興出版社)
《藥學的第一堂課》（書泉出版社）
《常用中藥藥材及方劑學》（五南出版社，大專用書）
《藥物學》（五南出版社，大專用書）
《自由時報》、《中國時報》醫藥版
另著有學術論文三十餘篇 曾多次榮獲國科會衛生署論文獎榮獲1999年中國醫藥學會默沙東研究獎

序言

生物學是探討生命現象的奧秘的學科，深深影響醫學、農學等相關學科的發展。本書編寫的目的在使讀者了解生物學與生活的關係，培養現代國民應具備的基本生物學素養，尤其在後基因時代，因分子生物學的發展及生物醫學的廣泛應用，生物學對生活的影響，不可同日而語。本書在內容的編排上輔以精彩的插圖及附表，能讓讀者輕鬆入門、或得以重新學習，可以透過這些基礎知識，了解目前的生物學新知。全書共分12章，包含：現代生物學、分子生物學與細胞、動物、植物、微生物與免疫、演化與遺傳、生態學、生物多樣性與環境變遷、生物與醫學、生物與資訊、現代生物技術、生物研究方法等內容。本書可讀性強，可作為生命科學類各專業本科系學生的教材，也可供相關科研人員參考。

序
第1章 現代生物學
1-1現代生物學研究範圍
1-2生物的特徵
1-3生物的分類
1-4生物的起源
1-5種的概念
1-6生物的生活與環境
第2章 分子生物學與細胞
2-1生命的化學基礎
2-2生命的基石
2-3有機化合物
2-4重要的小分子
2-5醣類和脂類
2-6核酸
2-7蛋白質
2-8能量
2-9酶
2-10細胞學說
2-11細胞的構造
2-12細胞的分裂
2-13細胞的通訊
2-14細胞的呼吸
2-15光合作用
第3章 動物
3-1動物的結構
3-2動物的分類
3-3神經系統
3-4循環系統
3-5動物的生殖
3-6動物的發育
3-7動物的行為
3-8動物的運動
3-9嗅覺與味覺
3-10視覺
第4章 植物
4-1 植物的結構
4-2異養植物
4-3植物的生殖
4-4 植物的防禦
4-5植物的生物時鐘
4-6植物的功能
4-7植物激素
4-8種子
4-9 植物對碳平衡和大氣的貢獻
第5章 微生物與免疫
5-1微生物的分類
5-2細菌的生活
5-3植物與微生物的恩怨
5-4微生物殺蟲劑
5-5原核生物
5-6普利昂
5-7病毒
5-8 真菌王國
5-9免疫系統 ──（相連的破折號）非專一性防禦機制
5-10 免疫系統──（相連的破折號）專一性防禦機制
第6章 演化與遺傳
6-1太古生物
6-2生物演化的過程
6-3共同由來
6-4演化樹
6-5開花植物的演化
6-6植物演化的特徵
6-7多細胞生物的出現
6-8基因開關
6-9蛋白質製造
6-10基因突變
6-11赤裸的真相
6-12智能的演化
6-13人類的演化
6-14未來人類
6-15性聯遺傳
6-16數量遺傳
6-17族群遺傳
第7章 生態學
7-1生態學的概念
7-2台灣的生態
7-3物理因子和植物分布
7-4植物與其他生物的相互關係
7-5魚類的生態
7-6族群
7-7生態工程
7-8外來種
7-9生態復育
7-10生物種間的關係
7-11生態旅遊
第8章 生物多樣性與環境變遷
8-1生物多樣性的概念
8-2生物多樣性的消失
8-3生物多樣性的價值
8-4生物多樣性公約
8-5生物多樣性保育
8-6大滅絕
8-7島嶼生物多樣性
8-8台灣生物多樣性
8-9全球生物多樣性的威脅
第9章 生物與醫學
9-1癌症
9-2基因治療
9-3 DNA的鑑定
9-4單株抗體
9-5幹細胞
9-6細胞凋亡
9-7性別的鑑定
9-8組織工程
9-9仿生科技
9-10基因篩檢
9-11試管嬰兒
9-12 複製人
9-13疫苗
9-14胃潰瘍的元兇
9-15阿茲海默症
第10章 生物與資訊
10-1生物資訊的概念
10-2人類基因組解碼計畫
10-3定序
10-4序列分析
10-5生物資訊資料庫
10-6蛋白質體學
10-7 蛋白質結構的預測
10-8微生物基因庫
10-9生命條碼
第11章 現代生物技術
11-1生物科技的概念
11-2植物的育種
11-3植物的組織培養
11-4 基因改造動植物
11-5生質能源
11-6生物復育
11-7 生物晶片
11-8聚合酶鏈鎖反應
11-9複製生物
11-10長壽基因
11-11生物技術的規範
11-12生物防治
第12章 生物研究方法
12-1推理
12-2假設
12-3重複驗證
12-4問題研究
12-5直覺
12-6觀察
12-7科學道德觀
12-8 科學素養
12-9模式生物
12-10顯微鏡
12-11電子顯微鏡
12-12生物學實驗

1-1現代生物學研究範圍

（一）現代生物學生物學，Biology 一字源於拉丁文，Bio意為生命，-logy意為學問，合併為「研究生命的學問」，又稱生命科學或生物科學，旨於廣泛地研究生命的所有面向。這包括生命起源、進化、構造、發育、功能、行為與環境的互動關係等。生物學的領域極廣，舉凡分類、統計、化學、環工、量子力學、法律、倫理及高科技等學門，都是生物學所關心及探討的範圍。生物學本身不斷地快速發展，與其他學科的關聯整合也愈來愈多。一大原因是分子生物學在近代突飛猛進，終於導致人類基因序列定序完成。由此，為了解讀大量的基因資訊，促成了基因組學。為了探究基因和蛋白質的交互作用，開創出蛋白質體學。這些新的研究領域將幫助解決疾病、糧食、環境生態等問題。近年來，分子生物學快速進展，核酸已成為生命相關研究的共同焦點。

（二）分子生物學分子生物學（molecular biology）是從分子水準研究，作為生命活動主要物質基礎的生物大分子結構與功能，從而闡明生命現象本質的科學。在1930年代，由於許多生物化學家發現細胞內的許多分子參與了各種複雜的化學反應，分子生物學由此逐步建立。但直到1938年「分子生物學」一詞才由瓦倫韋弗（Warren Weaver）提出。1960年代開始，分子生物學從學術領域蛻變成生物製程研究，再逐漸發展成生物科技產業。原屬自然的遺傳物質被視為資源，並以專利等手段轉成商業資本。至此，科學與自然、經濟、政治、法律、文化、公眾論述、神話的邊界不斷被跨越，生命擁有了新的圖像與歷史。重點研究領域如下：

1.蛋白質（包括酶）的結構和功能。
2.核酸的結構和功能，包括遺傳資訊的傳遞。
3.生物膜的結構和功能。
4.生物調控的分子基礎。
5.生物進化。

分子生物學革命了生物學，將傳統的遺傳學原理推到物理化學可以解釋的分子階層，同時也給達爾文的進化論提供物理上的基礎。20世紀初的遺傳學只著重在孟德爾遺傳性狀（表現型／基因型）變化的數學分析，靠著分子生物學的努力，才獲得完整的物理化學的解釋。基因原來是基本結構相當單純的DNA，上面的遺傳密碼經過RNA的轉錄，合成蛋白質，進行結構和催化代謝反應的功能，這就是所謂分子生物的「中心教條」。DNA的變化，造成基因的突變，就是演化的原動力，達爾文的進化論於是得到了完整的物理基礎，促成所謂「新達爾文主義」。