分类目录归档:读书

读书笔记(十七)再读 The Theory of Almost Everything

  本文地址:http://sokoban.ws/blog/?p=3747 读了费曼的《QED:The Strange Theory of Light and Matter》之后,非常有兴趣地把 The Theory of Almost Everything 这本我读过的 Kindle 书再读一遍。虽然此书之前读过并写了读书笔记,这次再读,很多内容毫无印象。可能上次一目十行读得太快,也可能是读完费曼的书后,之前读不懂的地方现在读懂了。读不懂当然印象不深。 总的来说,The Theory of Almost Everything 一书力图把理论物理中的数学尽可能浅显的解释清楚,读了之后不但对基础物理有更多的了解,而且对数学也能有更深的认识;对理论物理和数学之间的联系也会有新的体会。 虽然一开始重读爱不释手,读到最后两章(第11、12章)也索然无味了,花了四天的零散时间,虎头蛇尾读完第二遍。的确是温故而知新,比第一遍的收获更多。下面简单罗列12章的内容。 第1章,介绍经典物理学中物质和场的观点。如气体对容器的压力是由气体分子无规则运动造成。牛顿的引力场和麦克斯韦的经典电磁场的概念。 第2章,介绍狭义相对论中时间和空间融合为时空。又介绍物理中对称性和守恒的联系。 第3章,介绍薛定谔方程和量子力学的产生,可解释元素周期表和化学变化。 第4章,光有粒子特性,爱因斯坦解释光电效应的工作得到诺贝尔物理奖。反之,电子也有场的特性,甚至C60分子都有衍射现象。作者不厌其烦的重复阐述的量子力学的概率的世界观,区别于牛顿的机械世界观。这是一个重要的现代物理主流观点。自由意志由此成为可能? 第5章,狄拉克的理论预言正电子。介绍费曼的QED理论。 第6章,介绍施温格的理论,被戴森证明和费曼的QED等价。费曼、施温格和一个日本人因此获得诺贝尔物理奖。不管是费曼的理论,还是施温格理论,他们建立的相对量子场论(relativistic quantum field theory)都是有悖常识、难以理解的(即其数学理论只是描述了事件发生的概率)。这和牛顿力学与拉格朗日力学所体现出不同的物理哲学有类似之处。 第7章,云室或对撞机实验中,大量新粒子的发现。 第8章,盖尔曼提出夸克模型。丁肇中发现Charm夸克(第四种夸克)是夸克模型一大重要支持,因此得诺贝尔物理奖。关于强相互作用的QCD因此建立。 第9章,作者又花了许多笔墨解释了如何人为的建立一个类似于QED、QCD的相对量子场论(relativistic quantum field theory)。关于弱相互作用的相对量子场论就是这样建立的。弱相互作用主要体现有:beta裂变、太阳核聚变等等。QED和弱相互作用还能统一成一个相对量子场论,这工作也得到了诺贝尔物理学奖。 第10章,至此,可以复述完整的标准模型理论。该理论缺点:怎么有10多个人为的常数?为何恰有三组基本费米子(up、down夸克、电子、中微子是一组)?但基本和宇宙学的发现吻合。另介绍了我们所在世界的一大重要现象:宇称不守恒。杨振宁、李政道因此得诺贝尔物理学奖,吴健雄做实验证实。 … 继续阅读

发表在 读书 | 留下评论

读书笔记(十六)QED – The Strange Theory of Light and Matter

  本文地址:http://sokoban.ws/blog/?p=3732 量子电动力学(QED)是基本粒子的标准模型(Standard Model of Particles)中最先发展成熟的学问。后来的量子色动力学(QCD)也是参照QED发展起来的。早就听说诺贝尔物理奖得主费曼(1918-1988)的QED – The Strange Theory of Light and Matter 是一本经典之作,这两天终于花点时间读完,对标准模型(SM)的理解又深入了一些。此书写于1985年,但由于这理论早已很成熟,可能还没有能超越此书的科普性的读物。 费曼首先在第一章介绍了他的物理哲学。他认为自然(Nature)是难以理解的,量子电动力学能非常好地描述自然,并且和精心设计的无数实验惊人的吻合。但是很多时候只能以概率的方式预测,比如说4%的光子被玻璃反射,96%的光子会透过玻璃。但具体到一个光子究竟是反射还是穿透,无法预测。他认为自然就是这样,荒诞无法理解。QED原则上能解释所有电磁现象,包括基于此的化学、生物学等等。 第二章和第三章分别介绍了光子和电子。介绍了在各种现象如反射、衍射等等,QED是如何计算的,其中的困难在哪里,还简单提及了重整化(Renormalization)。计算的困难在于用费曼图(Feynman diagram)来展示的各种潜在的情况太多。这样的一套理论也难怪会出现平行宇宙的解释,虽然费曼不持这种观点。 第四章总结了一下QED理论的缺陷。又略提及了强弱相互作用以及引力的理论。 作为补充,又略读了之前下载过的另一诺贝尔物理奖得主Frank Wilczek发表在2000年8月Physics Today期刊上的QCD Made Simple一文。  

发表在 读书 | 留下评论

读书笔记(十五)《科学消遣》、《科学思维锻炼与消遣》

  本文地址:http://sokoban.ws/blog/?p=3364 一、从华容道玩具的历史说起 以华容道为代表的滑块类游戏,可视为推箱子的前身。 2007年下半年,我曾查阅许多资料,考究了一下华容道的历史,写了一篇小文《华容道玩具不是中国人发明的》。我把该文发给以学术打假称著的方舟子,发表在网络期刊《新语丝》2007年12期,但插图被略去了。我也把此文发布到其他多个网站,因此在网络上认识了世界魔方协会(WCA)的中国区第一个代表陈丹阳,他也对各种智力谜题有非常浓厚的兴趣。 写该文时,我所查到最早的关于华容道的中文记载是姜长英先生在1949年出版的《科学消遣》一书。此书修改后1997年以《科学思维锻炼与消遣》为名重版。可惜这两本书我当时都未能从图书馆或其他途径找的,只是从其他文献对这两本书的引用间接得知。 2015年7月,陈丹阳告诉我他搜到1948年第201期《中学生》杂志对华容道的介绍。于是这取代《科学消遣》一书,成为目前找到对华容道最早的中文记载。 2016年8月,又收到陈丹阳转发的关于华容道的新资料。是另一世界魔方协会代表常方圆在日本参加世界谜题大会(IPP)时,某喜欢益智游戏的日本退休教授的讲座投影。讲座给出了两种早期在日本流传的华容道的证据。一个据称1936年签订“日德反共协定”时的华容道实物,曹操的角色由共产国际扮演。另一个是侵华战争时期,日本士兵玩的一种以撵走常凯申为主题的华容道。 2016年12月,常方圆提交申请,成功修改了百度百科的魔方词条,删掉了“魔方与中国人发明的华容道,法国人发明的独立钻石一起被称为世界三大智力运动”这句话。接着陈丹阳也写了一篇关于华容道的微博头条文章《该说说华容道的事了》,非常生动精彩,值得一读。 2017年春节期间,我又从淘宝上买来了《科学消遣》和《科学思维锻炼与消遣》两本书。终于看到这两本一直想要查看的文献。49年出版的《科学消遣》单纯介绍了华容道的玩法,只有一小节两页纸。97年重版的《科学思维锻炼与消遣》则用三节来介绍华容道,其中单独一节讲述华容道的历史。其中核心的内容我已经通过其他书的引用看到过了。 二、华容道玩具形成的时间范围 我2007年写的小文主要是为了论证华容道不是中国人发明的。这个论断应该是比较可靠的。一眨眼快10年过去了,如上所述,我又看了一些新的资料,在此想把华容道这一特定形式的滑块游戏的形成时间粗略划定一下。 首先,我在2007年中的文章中就已经查到,1932年,英国有专利申请设计了一套10个滑块的大小方向(即1个2×2,4个1×2,1个2×1和4个1×1)和华容道一模一样的设计。只是2×1的摆放位置和两个小兵对调了一下。 中文文献最早的就是上面提到的1948年的《中学生》杂志和1949年的《科学消遣》。姜长英先生自己是最早1943年第一次见过华容道。他听西北工业大学的林德宽教授说1938年抗日战争后,躲避到陕西汉中城固县乡下见小孩子玩。 另外,就是前文提到的从常方圆处了解到的日本的资料。大概1936年日本就已经出现。 结合西方、日本和中国的零星资料,基本可以判断:华容道这一特定形态大概在1932年至1936年间形成。滑块游戏花样这么多,为什么唯独华容道流传和影响最大呢? 三、论消遣 这次颇费功夫查阅了《科学消遣》和《科学思维锻炼与消遣》两本书,并没有得到关于华容道历史的新的资料。不过1949年版《科学消遣》一书,姜长英先生在第一节有一篇《论消遣》一文则是写得比较精彩。可惜1997年以《科学思维锻炼与消遣》为名重版时,此文居然删改得索然无味了。 下面把《论消遣》这一节全文引用如下。1949年写的文章今天一点也不过时。文中提出的好的消遣方式的三大标准:趣味化、教育化、平民化,推箱子都完全符合,虽然推箱子游戏在该文出版30多年后才出现。另外,作者提出如果消遣的脑力游戏太难想不出答案时,应该持什么样一种态度,也同样适用于玩推箱子。文中还写道:“如有三五同好,就可比赛成绩,更能增加兴趣”,这不正是我们举办推箱子在线比赛的宗旨吗? 论消遣 作者:姜长英 我们做了一天或一星期工作,觉得神劳体倦,生趣索然的时候,自然需要调剂调剂,换换空气,作点消遣。将脑筋里的国家大计,人事纠纷,柴米油盐,……等等,暂且丢开,去想些或做些轻便省力,富有趣味,无关得失的事。使精神与肉体,因改变运用方式,而得到松弛或休息。现在的人,能在工作中求快乐的,实在是太少了。在他工作的余暇,找点消遣,寻些快乐,岂不是应该的?否则,除了吃饭睡觉,就是工作,这样的人生也太苦了吗? 说到消遣是应该的,于是就有人寻花问柳,呼卢喝雉,吐雾吞云,歌舞酒肉,……的迷恋起来。对人解释,对己宽慰,说是“逢场作戏,消遣消遣,偶一为之,无伤大雅”。其实这是堕落,绝不是消遣的正轨。社会上就有少数人,吃穿无忧,闲暇太多。他们以堕落为消遣,天天消遣,简直要拿消遣当作职业了。这是缺乏正当消遣所引起的社会病态。然而,怎样才是应该有的消遣呢? 凡是正当的消遣,最少须是无害的,再积极一点,好消遣必须有益的。一种消遣是否合于我们的需要,可以用三个尺度或条件去衡量它。这三个是: 一、趣味化 二、教育化 三、平民化 第一,既然是消遣,必须使人发生兴趣,引人入胜。第二,消遣宜能养神益智,有益身心。最低限度,也要对人对己,全无遗害。第三,好的消遣须要轻而易举,不必劳师动众,更不可劳民伤财。趣味化了,才能使人乐于参加,不致厌弃。教育化了,才能有利无弊,收安定社会之功。平民化了,才能持久,才能普遍,使人人有消遣的享受。 我们不愿意拿枯燥无味的事来作消遣。我们不应该拿堕落的事来作消遣。我们也没有力量拿高贵的娱乐来作消遣。(例如打高尔夫球应该是很好的消遣,但它需要一套球具,一片大草原。有几个人够这种资格呢?)有了理想的消遣,人们疲惫的精神可藉以寄托,空暇的时间可藉以消磨。好消遣代替了恶劣的消遣,挽救了人们的堕落,减少了社会的罪恶。所以理想的消遣,是我们所需要的,也是值得提倡的。 合于上述条件的消遣很多,如:琴,棋,书,画,骑马,射猎,游公园,荡马路,用牙牌打一回五开,随胡琴唱几句京戏,或伴三二知友品茗清淡,或手持一卷静读心爱的文字,……以上种种,只要能配合你的个性,只要时地的环境相宜,都是很正当的消遣。可惜,也许是因为世风不古,也许是人性近恶吧,社会中实行消遣的人虽多,但爱好正当消遣的,却实在有限。这确是一件遗憾的事。 本书以后各节,介绍一些消遣的新方法,也可以说是新游戏。它能增益智慧,消磨时间,使急躁的人心平气和,使粗糙的人心思细密。一个人不必找对手,可以随时随地独自消遣。如有三五同好,就可比赛成绩,更能增加兴趣。所以这是非常理想的合于科学的消遣。有人嫌这科学消遣太“伤脑筋”了,他被这句流行的俗语所误了,同时他也误解了消遣的真义。“伤”字的意思是“损害”。但“伤脑筋”并非是损害脑筋,而是“费事”,“烦恼”的代名辞。譬如处理政治上与家庭里的纠纷,通货膨胀时代设法保存币值,买户口米或其他配给物品,等等;都是很“伤脑筋”的。这些事毫无趣味而又要不得应付,所以“伤脑筋”的人是很痛苦的。 “用脑筋”或”费脑筋”与“伤脑筋”不同。在学校里学习国,算,英文,声,光,化,电,那一样不用脑筋?用了脑筋,学业才会进步。世界上的事,除了睡觉,那一样不用脑筋?不用脑筋,就容易受伤害受损失。只要用脑筋而不感到疲劳,那是有益的。还有一件事,太简单太容易了,那就太平庸了不能吸引人了。如说把一个鸡蛋放在桌子上,或是将8二等分了就得4,这谁不会?还有甚么意思?假如说把一个鸡蛋直立在桌子上,或是将8二等分了可以得3也可以得0,这就有点意思了。所以消遣的事情不能太容易太简单,当然必须要费点脑筋,假如你消遣了相当时间,用了不少脑筋,居然参透了一个曲折有趣的问题,或是达成了某一种不容易得到的游戏目标,这时你一定会快乐,满足,像大考得到一百分或赛跑得到第一名一样。假如消遣的题目稍难,或是时间不充分,或是脑筋想错了路线,一时得不到结果,这也是于你无损,毫无关系,不必懊丧。古人有两句名言:“胜固欣然,败亦可喜”。这正是消遣者应有的态度。假如你玩了一会之后,觉得它太容易或是太难,觉得自己兴致减退或精神疲倦了,那么,你可以随时放手丢开,或是另换一种消遣再玩,没有任何拘束。总之,消遣是兴趣的,自由的,主动的,无关得失的,调剂脑筋,而决不不损害脑筋的。消遣与那些使人烦恼而又难于摆脱的“伤脑筋”的事相比,正好像天堂比地狱一样呢。 下文介绍一些科学消遣,希望能增强理想消遣的阵营,扩大爱好消遣的选择范围。倘若科学消遣能够削弱了恶劣消遣的恶势力,因而减少了社会里的罪恶,这不是很好的事吗? 参考文献 1. “华容道”玩具不是中国人发明的. http://weibo.com/p/1001603864949104458788 (2007,2015) 2. 陈丹阳,该说说华容道的事了. … 继续阅读

发表在 游戏, 读书 | 留下评论

读书笔记(十四)东野圭吾《虚无的十字架》

  本文地址:http://sokoban.ws/blog/?p=3311 我一向不怎么读得下去小说。只有侦探悬疑类的小说读了一些。 知道东野圭吾是某一年看了日本电影《嫌疑人X的献身》。一查才知道更早前在读大学期间学校录像室看的广末凉子主演的《秘密》也是由东野圭吾的小说改编。 2014年7月26日,曾使用过手机网易云阅读APP,并充值10元,主要是用于购买并阅读了冬野的小说《假面饭店》。之后就没怎么在用过网易云阅读了。 最近在朋友圈里看到有同事读了东野新作品《虚无的十字架》。于是我搜索下亚马逊的Kindle电子书商城,有这本书的电子版。于是花了几元钱买了读完。还是东野圭吾一向的风格,还算值得消遣一读。前一段读了不少科普类书籍,比较费脑力,所以有三四个月没怎么读书了。读读侦探小说算是放松放松。  

发表在 读书 | 留下评论

DjVu文档格式

  本文地址:http://sokoban.ws/blog/?p=3188 DjVu格式知道了也有很长时间,基本都是每次碰到需要打开DjVu文档,才临时下载安装一个阅读器,然后到下一次重装电脑系统前,几乎没有使用过第二次。最近才花点功夫了解这个格式的来龙去脉。 (一) DjVu是法语Déjà vu(中文意思:似曾相识、即视感)的谐音。 DjVu 是扫描纸质书实现电子化的首选格式。具有文件小、分辨率高的特点。 (二) DjVu的历史比我想象的长,是源于最早1996年由AT&T实验室开发的技术。后来格式标准被卖给了LizardTech。而LizardTech后来也被收购,成为日本Celartem公司的子公司。 (三) LizardTech 公司为了提高DjVu的竞争力,不但格式标准是公开的,而且把实现这个标准的代码也开源了。在此基础上形成了DjVuLibre这一自由软件项目。 普通用户一般只需要使用一个DjVu格式的阅读软件。DjVuLibre项目的DjVu阅读软件名为DjVuLibre DjView。因为DjVuLibre项目主要是在Linux环境开发,默认的图像界面使用x11框架。为了方便其他系统的用户,也单独发布基于Qt框架的DjVuLibre DjView,能在macOS和Windows等环境使用。 在Windows系统上,另有基于DjVuLibre DjView的WinDjView,图形界面换用更为原生Windows API。 LizardTech也发行商业版的DjVu制作软件,称为Document Express Enterprise。  

发表在 计算机, 读书 | 留下评论

读书笔记(十三)癌症与政治秩序

  本文地址:http://sokoban.ws/blog/?p=3004 最近读了两本书,都只读了一半,没有时间读完。读书笔记先写了。 一、The Emperor of All Maladies 本书作者 Siddhartha Mukherjee 为印度裔美国人,该书获得2011年的非小说类普利策奖。 虽然书名是癌症传,但作者以癌症为主线,把穿插了许多故事,讲得比较丰富,也能从中了解到一部分其他医学进展的历史。人类从医学方面脱离愚昧也就不到百年,想想我在上中学之前还喝过不少中药。 第一部分 第1-3章,Sidney Farber在1950年代尝试对白血病进行分子药物治疗的尝试及失败。其中第1节从细胞学角度,阐明了目前我们对癌症的认识是细胞的非正常生长导致。第2节介绍当时医学蓬勃发展的背景(如盘尼西林等抗生素的发现),但当时对白血病的本质认识不足,认为可能是某种血液病,是否可以通过补充某种小分子药物治疗。第3节详细介绍了Sidney Farber 的这种尝试。 第4章,一些可能是古代对癌症的记录。 第5章,肿瘤一词的词源,古代荒谬的四液体学说。 第6章,解剖学的发展和逐渐认识到对癌症用四液体学说解释的错误。 第7章,两大技术的发展使得切除癌症病灶的手术得以成为可能。一是麻醉、二是认识到术后伤口防止感染的重要性,并有有效的手段降低感染。 第8章,William Stewart Halsted过于极端的大范围切除手术,最初用于治疗乳腺癌。但事实上,如果癌症发生了转移,切得再多也没用。 第9章,X射线在1900年之前被发现,对分裂越活跃的细胞破坏越大,很快被用于治疗癌症,即放射性治疗。和开刀切除一样,也仅对未发生转移的局部癌症效果较好。 第10章,纺织工业促使人造合成染料的发展。这些合成的化学分子逐渐被用于治疗疾病,对病毒性疾病,人们找到了不少化学药物。对癌症,化学疗法进展缓慢。 第11章,战争中芥子气对白细胞的杀伤作用使得人们继续寻找治疗癌症的化学药物。发现6-MP治疗白血病效果尚可。 第12章,概述在攻克小儿麻痹症的过程中,政治力量起的作用。Sidney Farbar 于是发起对付儿童癌症的募捐和宣传,希望聚集更多力量来治疗白血病。 第13章,Sidney Farber 的政治运动有初步成效,通过筹款建了新的大楼,但质量效果却没有大的进展。 第二部分 第14章,美国人爱结社,社团是一支重要的社会力量。社会活动家 Mary Lasker早期活动是作为后来者,控制了American Society for … 继续阅读

发表在 读书 | 留下评论

读书笔记(十二)世界图书日、人均读书量

  本文地址:http://sokoban.ws/blog/?p=3010 联合国教科文组织(UNESCO)在1995年定下世界图书日(World Book Day,又叫世界图书与版权日)为每年4月23日。目的是为了促进读书与出版业。 据调查,美国这几年的年人均阅读量基本稳定在12本,中位数是4本。而根据中国新闻出版研究院2016年发布的第13次全国国民阅读调查报告,中国的阅读数据也比较稳定,人均阅读图书4.58本,电子书3.26本。之前也搜索过美国跑马拉松人数的数据,中美差距较大;而读书,中国也落后于美国。 我上大学前的有效读书量是相当小的,大学以后稍微多一些。下面列举一下2015年及以前读过的一些印象深刻、收获较大的图书。列举的时间段不一定绝对准确;写中文书名的读的是中文书或翻译版,写英文书名的读的是原版或影印版。 所列图书未包含“定义-定理”形式撰写的比较干巴巴的纯数学书,虽然这类书看得也不多。 小学: 孙幼军《小布头奇遇记》 高中: 《高中数学竞赛教程》苏步青题,江苏教育出版社 《大灭绝:寻找一个消失的年代》 《从达尔文以来》 《熊猫的拇指》 大学: 斯塔夫里阿诺斯《全球通史:1500年以前的世界》上海社会科学院出版社 《全球通史:1500年以后的世界》 章培恒、骆玉明《中国文学史》(上中下)复旦大学出版社 朱光潜《谈美》 2003-2005: 《我们为什么生病》湖南科学技术出版社 《数学:确定性的丧失》湖南科学技术出版社 《数学与文化》北京大学出版社 杰拉德・戴蒙德《枪炮、病菌与钢铁:人类社会的命运》 杰拉德・戴蒙德《第三种猩猩:人类的身世与未来》 2005-2007: 【唐】慧能著、郭朋校译《坛经校译》中华书局(繁体竖排) 陈鼓应著《老子注译及评介》中华书局(繁体竖排) 刘小枫《拯救与逍遥》 李敖《北京法源寺》 钱存训《书于竹帛:中国古代的文字记录》 (法)阿尔贝・加缪《局外人》 塞林格《麦田里的守望者》 《百年孤独》 黄仁宇《万历十五年》 2007-2009: 张如安《中国象棋史》团结出版社 张如安《中国围棋史》团结出版社 L. … 继续阅读

发表在 读书 | 留下评论

读书笔记(十一)八卦医学史

  本文地址:http://sokoban.ws/blog/?p=2994 《八卦医学史》一书作者宁方刚是北京积水潭医院烧伤科医生、网络名人,常对各种医患事件发表评论。我注意到他的网络言论有一段时间,所以也知道他写了这么一本书,恰好看到Kindle 电子版卖5元,不算贵,就买来看看。 和该书的价格比较一致的是,书的内容也略显单薄。一共只有30多篇短文,每篇都是以古今中外的名人(大部分为帝王、文化娱乐明星等)的故事为引子,介绍某种或某类疾病的故事。每篇都很短,大概3分钟就能读完。所以买了没有两三天,我就基本把全书读完。 全书的生理学、医学常识基本没有超出我已有的知识体系框架,读后没有什么特别大的收获。不过作者在书中还插入了一些对历史、对中医、对日常生活方式的一些看法,比较能反映作者的中国立场和医生的科学态度。比如,影响历史事件的因素很多,疾病可能也是其中的一个因素。作者对病人看医生老喜欢问要不要忌口这种愚昧的问题嗤之以鼻,还对中国人喜欢劝酒的恶俗作了强烈的批判。    

发表在 读书 | 留下评论

读书笔记(十)动物园

  本文地址:http://sokoban.ws/blog/?p=2833 最近连续读了三本和生命科学相关的书。又因为儿子的缘故,两个月内连续去了两个海洋极地馆或动物园。本文写写这些读书和见闻的收获。 一、动物 按照目前的生物分类理论,动物界(kingdom Animalia)是生物的六个界之一(其他五个为植物、真菌、原生生物、古菌、细菌)。最早的动物大概出现在7亿到6.7亿年前,只占地球生命史的一小部分,比地质年代中的显生宙略长。 动物目前约分为30个门(phylum)。这些门中,有一大部分是两侧对称的(bilateral symmetry)。对称性在粒子物理的规范场论中有非常重要的地位,动物也进化出某种对称性,这之间有没有什么内在联系呢?至于非两侧对称的动物,有多孔动物门和辐射对称的刺胞动物门(Cnidaria,如珊瑚虫、水母等)等。 大部分两侧对称动物有一条消化道,由此又分为前口动物和后口动物两大类。前口动物包括节肢动物门(如昆虫)、软体动物门、环节动物门等。后口动物含脊索动物门(Chordate)和棘皮动物门等。所以脊索动物门之外,与人类最接近的一个大门是棘皮动物,如海星。 再往下细分,脊索动物门的主体脊椎动物分为鱼类、两栖类、爬行类、鸟类和哺乳类五大类。哺乳动物中的灵长目除了含有大量不同种类的猴子外,还有四个属的大猿:红毛猩猩、大猩猩、黑猩猩和人。其中又以黑猩猩和人最亲。 现代人一个单一物种内部,也可以通过Y染色体DNA或mtDNA等推测史前人类族群的演化和迁徙。 从动物到人的进化路线,大体如此。 二、生命之树(Tree of Life) 沿着生命之树,从动物在往上追踪到生命的根节点,生命又该如何分类?对生物的分类,实际上也是对地球生命的起源和本质的探求。目前人类对此的认识在不断深化。 对所有具有细胞结构的生命(未包括更简单的生命形式,如病毒等)的分类,先是分为原核生物和真核生物两大域。Karl Woese 于1977年把原核生物区分为细菌和古菌两大类,并于1990年正式提出应该把生命分为细菌、古菌和真核生物三大域。 目前的观点把生命之树的根节点,即最晚共同祖先(LUCA, last universal common ancestor)的位置放置细菌和古菌(含真核生物)中间。由于细菌和古菌中,横向基因转移(horizontal gene transfer,或lateral gene transfer)发生较多,生命之树在其根部更像网状,这也为推测生命之树带来很大困难。 另外,病毒能否被纳入生命之树? 关于生命之树的最新观点,可参阅以下综述文章。 Koonin, E. V. (2010) The Two Empires and Three Domains … 继续阅读

发表在 见闻, 读书 | 留下评论

读书笔记(九)Your Inner Fish

  本文地址:http://sokoban.ws/blog/?p=2811 上次读的《The Story of the Human Body》一书,从进化论角度,把人体的一些生理现象追溯到人和黑猩猩的共同祖先。这次读《Your Inner Fish》一书,也是从进化论的角度去解释一些人体的生理结构,但是追溯的时间更长,从这本书的副标题:A journey into the 3.5 billion-year history of the human body 可以看出,作者谈论的历史最早达到35亿年前,这个时间被认为是多细胞生物首次出现的时间。此书作者Neil Shubin是一位古生物学家和进化生物学家,他把专业的生物学知识解释得通俗易懂。实际上,很多地方写得过于浅显和罗嗦,有些同样或者类似的论述、类比或者比喻在书中重复出现太多。 读此书的最大收获是对进化论和动物分类学有了新的认识。此前,我对动物分类的模糊认识就如下图(前几天刚刚从广东省博物馆的自然历史展厅拍摄),动物类别之间的关系是并列的。看了《Your Inner Fish》一书后,对哪些动物和人类的亲缘关系更近有了多一点认识。比如说,习惯上脊椎动物分为五大类:鱼、两栖、爬行、鸟、哺乳。但从进化角度看,后四类都是鱼类的一支进化而来。而鸟类和哺乳动物又都是分别从爬行动物的一支进化而来。但是我们一般说爬行动物(reptile)时,是不包含鸟类和哺乳动物,从这个意义上说的爬行动物是一个并系群(paraphyly)的概念,而不是单系群(monophyly)。 全书11章内容概述如下。 第1-3章:四肢。前三章可以说是全书的引子,并且照应的书名的Fish一词。作者通过化石、胚胎学、基因三大方面的证据,详细解释了鱼鳍如何进化为四肢,从而论证了包括人在内的两栖、爬行、鸟和哺乳四大类动物都是由鱼的一支进化而来。 第4章:牙齿。从爬行动物进化到哺乳动物,出现上下牙齿对齐的变化。 第5章:头部。主要从胚胎学角度,指出了发育成鱼类的鱼鳃的部位发育成人的下巴、耳朵、喉头、咽喉等。 第6章:身体计划(body plan)。指出了大量的动物物种,包括含昆虫在内的节肢动物、棘皮动物和脊椎动物等,都有分节(segmentation)这一特性。 第7章:多细胞生物。如前文指出,本章照应了书名的副标题。提供多细胞生物基本功能的主要基因,早在单细胞生物时期就已经长期存在。多细胞生物的出现可能有地球氧气含量提高、避免被其他生物捕食的原因。 第8章:嗅觉。人类嗅觉基因很多,大部分已经失效,却保存了人类嗅觉的进化历史。 第9章:视觉。人和昆虫的眼是否有共同的起源?灵长类才进化出较强的彩色视觉,有利于辨别主要食物:水果。 第10章:听觉。哺乳类动物才有外耳,中耳的三块骨头分别属于两个节(segments)。 第11章:人类某些缺陷或疾病(如打嗝、吃东西有呛到气管的风险等)的进化论根源。      

发表在 读书 | 留下评论