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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。    

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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

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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。      

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读书笔记(八)The Sixth Extinction

    本文地址:http://sokoban.ws/blog/?p=2763 一、普利策奖:非小说类(Pulitzer Prize for General Non-Fiction) 美国的普利策奖非小说类图书奖从1962年开始颁发,一般一年评出一本。 我大概2003年前后读过1998年的获奖作品《Guns, Germs, and Steel: The Fates of Human Societies》的中文版。同一年进入最终候选名单的另外一本《How the Mind Works》我也买了未读。还买了1980年的获奖作品《Gödel, Escher, Bach: an Eternal Golden Braid》,也未读。 本文是比较新的2015年获奖作品《The Sixth Extinction》的读书笔记。女作者 Elizabeth Kolbert 是 The New Yorker 的特约撰稿人,虽然不是职业科学家,但科学素养也非常高。作者显然阅读了大量最新的科学文献,还采访了全世界许多科学家和科研项目,保证了内容和观点的可靠性。 二、全书概要 《The Sixth … 继续阅读

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读书笔记(七) The Story of the Human Body

  http://sokoban.ws/blog/?p=2723 一、继续谈 Kindle 电子书 前两年参加了很多路跑(马拉松)比赛,一场比赛报名费几十元到几百元都有,报名时丝毫没有犹豫。但是花几十元或一百元买一本书,特别是买一本 Kindle 电子书,则往往犹豫很久。我没有具体统计过我一年买多少本纸质书,大概顶多也就几十这个数量级,但也有买多了太占地方的担忧。Kindle电子书虽然不占空间,却又因这玩意虚无缥缈摸不着,有了是不是更亏了的纠结。 上个月连续购买并阅读了几本 Kindle 书后,我发现Kindle 电子书的一大优点就是阅读效率高些。我自己的经验是纸质书买回来读的比例不高。有时候发现一本想看的书,在网上下单,一般一天后快递送货上门,书到手时并非恰好有空或有兴致看。而 Kindle 书则不同,零碎时间也可以看,样章看完的确想买,几十秒钟就可完成购买和下载,继续往下看了。这可以作为继续购买和阅读 Kindle 电子书的一大理由了。 这篇读书笔记主要写写刚看完的《The Story of the Human Body》一书。 二、人是善于耐力跑的动物吗? 自从跑马拉松后,就一直对一个问题很感兴趣:人是否是所有哺乳类动物中最擅长耐力跑的?在阅读了一些资料(有待阅读更多)之后,我的结论是:人毫无疑问是最擅长长距离耐力奔跑的哺乳动物之一。但人和马或者骆驼相比究竟谁更强?对于哪种动物可以坐上耐力跑的绝对第一的位置,我没有看到特别令人信服的研究和论证。常见的拿人和其他动物比较的分析里面,往往有一些问题。比如,很多马的长距离奔跑数据都是有一个成年人骑在上面的,这就低估了马长距离奔跑的平均速度。另外,长期耐力跑对马的寿命有何影响我尚没有找到可靠资料。 读过Nature杂志上一篇文章:Endurance running and the evolution of Homo (Vol 432, 18 November 2004, 345-352)。两位作者从进化角度论证了人首先是进化成一种善于奔跑的动物。在读了《The Story of the … 继续阅读

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读书笔记(六)基本粒子的标准模型

  本文地址:http://sokoban.ws/blog/?p=2664 一、再说说 Kindle 电子书 自从上次真正地尝试购买并在Kindle Paperwhite 上阅读 Kindle 电子书后,感觉阅读体验相当不错。以后要多利用这一读书的渠道。亚马逊的Kindle系统还是有不少优点的。除了有专用的阅读设备,在手机、平板、台式电脑等各种操作系统上也有Kindle阅读软件,可以多设备多平台同步电子书。 电子书最关键的就是内容,亚马逊的Kindle平台最吸引我的是有大量外文原版Kindle书,特别是科学类的,是我最近阅读的重点。购买起来也很方便,在桌面电脑网页上可以用支付宝支付,在手机上还可以用微信支付。 Kindle在2015年才最新推出的Bookerly字体在电子设备上读起来还比较顺眼,但不知为何在我的7英寸Kindle Fire HD 上尚未升级推送这一字体。Kindle Fire平板的优点是有语音朗读功能,手机Kindle APP上面无此功能。 2016年6月15日,我还在线咨询了Kindle Fire HD 有无 Bookerly 字体。大概1小时后就有亚马逊客服打电话回复。 最近继续用Kindle Fire或手机Kindle软件上看了几本书:《Not Even Wrong》、《The Theory of Almost Everything》和杨振宁的《曙光集》。Kindle在不同终端设备(Kindle Fire或手机APP等)中可以同步阅读进度,非常方便。读了这几本书,对基本粒子的标准模型在科普层面上有了更深的认识。 二、基本粒子的标准模型(Standard Model of Elementary Particles) 之前看的两本书《The fabric of … 继续阅读

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读书笔记(五)The Fabric of Cosmos

  本文地址:http://sokoban.ws/blog/?p=2624 最近跑步更加少了,月跑量要降到0公里了。长期来说,跑步还是要坚持的,年底广马还是坚决要报名。 关于跑步能写的变少了,只能继续写读书笔记了,看看能否一个月读一本书,写一篇读书笔记。这个月,还是继续读了一本通俗物理科普书《The Fabric of Cosmos》,作者是美国理论物理学家Brian Greene。 一、Kindle 电子书 2013年6月用过Kindle Fire HD的7英寸版(第2代)。那是一个Android系统上深度改造的一个平板电脑。在手机上也装过Kindle的APP,并购买过卢昌海的《太阳的故事》等电子书。但这都是一些初步尝试。卢昌海的《太阳的故事》其实在他的个人网站可以全文免费阅读,但是网站并没有对智能手机设备优化,阅读体验和排版等不如在Kindle上友好,所以此书有好几章我是在手机Kindle软件上读完的。 近日(2016年6月),又拿到一个6英寸的Kindle Paperwhite,属于Kindle系列的第七代产品。由于使用电子墨水e-ink技术,看起书来比较柔和。并且也有触摸屏、内置英文词典等比较友好的功能。我通过发送样章功能读了Brian Greene的《The Fabric of Cosmos》,觉得非常不错,且电子版比纸质版略便宜几块钱。于是犹豫再三,买下了电子版。此书可算是我购买并且完全在电子阅读器上认真读完的第一本电子书。 二、Vintage Books 此书的出版商是Vintage Books,和前一篇读书笔记提到的Penguin Books同属一个母公司Penguin Random House。 三、内容概述 这本书的书名《The Fabric of Cosmos》和上一篇读书笔记里的David Deutsch的《The Fabric of Reality》只有一个单词之差。后者更偏向于物理哲学。前者稍微脚踏实地一些,介绍了当前(2004年出版时)理论物理的全部概况以及前沿发展图景,详细解释了现代物理学眼中的世界是一个什么样的世界。 全书分五大部分共16章。 第一部分以加缪的《西西弗的神话》的一个观点作为引子来展开。加缪的哲学观点认为,物理学对世界认识的发展不会对“人生的意义”这一首要哲学问题有任何影响。Brian Greene当然对这个观点不以为然。Brian Greene和科学哲学观和认识论与David Deutsch有点类似,他们都认为人的感官经验很难认识真实的世界,而且还对认识真实的世界(即物理学的发展)起到阻碍的作用。在书中的第一部分,Brian简单回顾了物理学的近300多年的发展,着重阐明重点物理观念的改变。作者围绕是否有绝对的空间(或进一步绝对的时空),回顾了牛顿力学、爱因斯坦的相对论力学和量子力学。对量子力学的不确定性、量子纠缠等现象的介绍有独到之处。 … 继续阅读

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读书笔记(之四)- The Fabric of Reality

  读书笔记系列博文主要记录阅读科学类图书的体会。 最近读了David Deutsch的《The Fabric of Reality》一书,是由英国Penguin Books出版的。此书作者是一位在以色列出生的英国量子物理学家,该书主要论述了作者的一套科学哲学思想,把四个领域的科学理论结合起来并且稍微拓展,形成了一个解释现实世界一切的“万有理论”(Theory of Everything)体系。   这四个理论是: 一、量子物理中非主流的“多重世界”(Many Worlds)解释。这是美国人Hugh Everett首先提出来的。作者David Deutsch批评的当前主流量子物理学界的工具主义思想,这种思想只满足于理论能准确预测实验结果,却没有对背后的机制作出合理或者可以理解的解释; 二、Karl Popper的认识论(epistemology)。Karl Popper 的主要观点是科学不是为了预测未来,而是为了给现实世界的种种现象作出解释。那种归纳主义(inductivism)的科学观是不正确的。只有在比较两套理论的优劣时,才有时候会用到实验设计和预测的方法; 三、生物进化论,得到Richard Dawkins在《自私的基因》一书中得到加强版的表述; 四、Turing-Church命题,用图灵机对可计算性进行的刻画。David Deutsch对此作了延伸,认为量子计算将在未来得到实现,世界在量子计算的角度看可以模拟自身。或者说,现实世界就是一台通用的量子计算机。我之前对量子计算的概念了解不多,读了此书有了初步了解。 David Deutsch的主要结论是:世界是可被认识的,并且可以在世界内部模拟世界。这类似于在经典的Turing计算理论中,通用图灵机可以模拟任何另外一部图灵机。由此一个重要推论就是,智慧生命比如人类的出现并非无足轻重的事。恰恰相反,人类的文明和知识才是证明现实世界可被认识、可计算模拟虚拟现实的最重要证据。很多其他科学读物中,往往认为日心说和进化论等科学理论的发展否定了人类中心论或者优越感。而David Deutsch却同样通过科学方法,论证人类是现实世界最重要的现象之一。 全书精彩的地方很多,令人手不释卷。特别是第一章就对一种观点提出了批评。这种观点认为人类知识爆炸性发展导致任何一个现代人无法掌握人类的全部知识。而David Deutsch却认为,一个人固然无法记住全球所有电话号码,但这些数据对理解世界几乎毫无用处。相反,正是如今的科学发展才第一次使得一个人能够比以往任何一个时代,从更深入更广泛的角度地去理解整个世界的结构。而他在书中建立在四个理论之上的“万有理论”可能是人类历史上的第一个“万有理论”。作者也很谦虚地表示,会有更完善的万有理论替代他的理论。 另外,书中有专门一章讨论了数学的本质。作者认为,数学并不比物理理论具备更高的可靠性。或者说数学所使用的公理系统和演绎的方法并不天然就具备更高的可靠性。哥德尔的不完备定理正是说明了这一点。数学的可靠性依然是通过解释现实世界来达成,这和物理是一样的。 David Deutsch还有另外一本书《The beginning of infinity》,我只翻了几页,可视为这本书的补充。如果两本书只看一本,我认为还是这本《The fabric of reality》更值得看。  

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读书笔记(之三)

  我一直对生命科学还是非常感兴趣的,本篇读书笔记谈谈这方面的一些认识。 上大学时,读过湖南科学技术出版社翻译出版的《我们为什么生病》一书。看了该书后,我感冒就再也不吃药了,一般三四天就好。近来看王立铭的一些科普文章,人类疾病无非主要由三种原因引起,第一类是外部原因,由病毒、细菌、寄生虫等引起;第二类是内部原因,如基因疾病等;第三类是内外部原因共同起作用,如肥胖等。去年(2015年)诺贝尔生理学或医学奖首次颁发给中国科学家屠呦呦,就是表彰她发现青蒿素用于治疗由寄生虫引起的疟疾。 这两三年坚持跑步,于是我就想搞清楚人体内运动能量代谢的原理。为此,买了一本英文影印版的《医学生理学》(Textbook of Medical Physiology),此书有专门一节谈运动生理学(sports physiology),这一节我反复看过多遍。还查阅了其它多种资料,比如青年千人学者王立铭在微信公众号上连载发布的《糖尿病的故事》等,对理解血糖的作用也很有帮助。长跑过程中,主要的还是由肌糖原提供能量,要连续跑1个小时左右,脂肪的供能比例才会显著提高。 跑步时,多次使用心率带实时监测运动前、运动中和运动后的心率变化,对理解呼吸系统在运动中的作用也有一定帮助。 有一个衡量有氧耐力运动的实测数据是最大摄氧量(VO2max),常用单位是毫升每分钟每公斤(mL/(kg·min))。从生理机能上来讲,最大摄氧量主要由三方面决定:一是呼吸系统从外界获取氧气的效率;二是循环系统(心脏和血管)把氧气从肺部运送到全身(对跑步而言,主要是腿部肌肉)的效率;三是肌肉细胞分解肌糖原转化成能量的效率。 对大脑的工作机制也比较好奇,但一直没找到合适的书。2014年读了一本《The Tale of the Dueling Neurosurgeons》,才对神经科学有了初步了解。还买了英文影印版教材《Neuroscience》。 对进化论也比较感兴趣,很多年前看过戴蒙德的《第三种猩猩》一书。最近才搞清楚人科下现存只有四个物种:红毛猩猩、大猩猩、黑猩猩,还有人。戴蒙德的另一本书《枪炮、病菌与钢铁》也给我留下深刻的印象,书中讲的南岛人的史前迁徙是我之前从来没有听说过的。不过书中对南岛人迁徙的主要证据还是来自语言学和其它文化特征等等。最近分子人类学的发展,对包括南岛人在内的更多史前人类迁徙提供了科学上的证据。十年前读过《出非洲记》一书就是从父系Y染色体和母系mtDNA谈人类的史前迁徙的,不过也许是翻译的原因,看得我一头雾水。 但是基因测序和相关研究的发展非常快,这个月我又在网上搜索一下这方面的知识,发现已经有按父系Y染色体的突变情况,把人类分成从A到T共20个主要单倍群的理论。而且现在的基因测序的速度大大加快、成本大大降低。国内也有像WEGENE这样的公司,提供价格可议接受的通过唾液检测基因的服务。 前面写了这么多,主要是为了说我买了一个WEGENE的基因检测服务。4月份买的,5月11日查到结果,我的Y染色体单倍群为O,属于典型中国人。 说到基因,不得不说最近两年很火的基因编辑技术CRISPR/Cas9,看过多篇对此技术的英文科普,以及土摩托、王立铭等人的中文科普。    

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读书笔记(之二)

  本文地址:http://sokoban.ws/blog/?p=2305 之前写了一篇关于天文学方面的读书笔记。 在那之后,把 Phil Plait 主讲的 Crash Course Astronomy 科普视频连载全部看完。 2016年2月7日,农历除夕的凌晨6点20分,肉眼看到金木水火土五大行星同时出现在天空中,月亮也在。随后的猴年春节期间看了不少媒体对首次直接探测到引力波的报道。 以后有机会要肉眼看一次银河。 在各种泛泛的科普阅读中,多次看到基本粒子的标准模型(Standard Model)后,就不时想搞明白标准模型究竟是什么。最后还是看了 FermiLab 的一个8分钟左右的关于标准模型的视频才最有收获。FermiLab 还联合 SLAC 办了一个网络杂志 Symmetry ,可以从中了解与粒子物理相关的一些科普知识和最新研究进展。感觉广义相对论和粒子物理的标准模型(量子场论)这两大理论体系基本囊括了人类对最根本的物理现象的认识,以后有时间阅读时,可以多读读这方面的东西。 为此,三月份开始读著名理论物理学家Roger Penrose写的通俗读物《The road to reality : a complete guide to the laws of the universe》。此书我购于三年前,2013年3月15日,一直没有看。全书共34章,前16章都是讲理论物理中所用到的关键近代数学理论。我暂时只看到第12章,收益良多。    

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