生命的成形

为什么女性备孕阶段就要开始补叶酸？青春期很多孩子经历过的骨折，为什么很多发生在手臂长骨上？人体为什么能在该长手臂的地方长手臂，手臂又为什么能长出上臂、下臂和手，手又为什么是五指而不是其他？我们如何从一颗受精卵发育成一个完整的人体，“我”到底从何而来？

英国解剖学教授杰米·A. 戴维斯汇集了人类胚胎发育近年来的重要研究进展，综合了演化生物学、胚胎学、新生儿科学、遗传学、生理学、免疫学、畸形学等多学科领域的发现，既有经典认知也有前沿革新，以“适应性自组织”为核心逻辑，为我们清晰地描述了从微观分子到宏观形体等方方面面的发育过程与原理。不仅如此，作者还引入了数学、物理学、控制论等抽象思维，从拓扑学等角度来思考：完整的发育是如何实现的？人为什么会发育出现在的种种生理机制与形态？受到损伤之后再修复、罹患疾病之后再康复——我们又如何可以从发育的角度去重新认识人体机能的种种局限与可能？

◎著者简介

杰米·A. 戴维斯（Jamie A. Davies），英国爱丁堡大学实验解剖学教授。从1995年开始在爱丁堡大学运营自己的实验室，研究重点是哺乳动物器官的自我构建过程，以及如何利用这些知识为有需求的人构建新的组织或器官。他在哺乳动物发育领域已经发表了约90篇研究论文，出版过一本重要的专著《形态发生机理》（Mechanisms of Morphogenesis），并参与编辑了三本关于发育、干细胞和组织工程领域的专著。他是英国皇家医学会研究员和高等教育学院研究员，也是《器官发生》（Organogenesis）期刊的主编。

◎译者简介

谭坤，就职于大理大学东喜玛拉雅研究院的科研人员，想做个下得海上得山，还能享受文字的生态学家。

审校：郭怿暄，毕业于北京大学基础医学专业，目前在美国犹他大学从事发育和表观遗传学研究。

简单的受精卵如何涌现出复杂的结构、行为与意识？

在容易出错的机制之下，人体如何精确地构造自身？

l 超越基于人类工程的平凡类比：从胚胎的第一视角来看待发育的动态变化。没有计划说明、没有工程图纸、没有外部指令，自组织、自维持、自修复——胚胎是一片自我创造之地，在复杂之上叠加复杂：历史决定现在。

l 生命科学也是复杂性科学：以系统论超越还原论，频频尤里卡！围绕核心原则“适应性自组织”，不拼贴信息碎片，用简练的逻辑厘清知识的来龙去脉，让读者真正读懂发育的原理，理解生命的成形由来。

l 又一位不把读者当外行的作者：语言和内容一样精彩。新鲜、认真，非常难得。

一个人出生前九个月的历史，可能比出生后的几十年更有意思

出版后记

《生命的成形》的英文书名为Life Unfolding，后一个词（unfolding）既可以指作者对个体发育过程的展开，也可以表现生命从单个细胞到复杂身体的成形过程。从形体结构上看，发育像极了折纸，每一个变化好比一道道折痕，作者讲述的是这些“折痕”的由来。出版方能力有限，未能在中文书名中复原出英文书名的动态双关，只能想办法尽量弥补，在封底借由图像设计，把折纸这个意象呈递给读者朋友。

类比能让我们在阅读中把较为抽象的原理转化成形象的“影像”。通过这种手段构建起理解的基石之后，还是要回到作者反复强调的“自组织原则”。个体发育当然不是折纸，当我们从这个类比中走出来，把外部的“折纸人”或者说“捏泥人的人”撤掉，发育就是自发的“折叠”过程——简单的细胞如何变得复杂，人体的各个部位、各个机制、各个细节都是怎么动态协调完成宏大的成形过程的，这些也变成了单靠描述所无法解释的问题。

本书的第270页提到了一个可能很多人做过的测试：给生命下定义。读者朋友们读到这里也不妨再做一遍，看看自己提出的标准会被哪些反例驳倒。这会是个很有意思的思考过程。作者也在“自组织”之后更进一步，提出了“从外界汲取能量，维护和更新自身的能力”这个标准。对发育的详尽理解，不仅能让我们理解生命是如何成形的，也有助于我们延伸学习身体构建出来之后的自我维护、受到损伤后的修复，以及很多人会经历的衰老。作者的研究兴趣不止在胚胎发育生物学，他还很有兴趣把这些知识应用于临床医疗。这本细节上颇为学术的小书，也因此拥有了丰厚的实践价值。

书不会因为学术性强而难读，作者的写作也没有树下任何信息壁垒，只要跟着一步步推演（没错，对发育过程的推演），就很难不回味开篇引用的柯尔律治的话：一个人出生前九个月的历史，可能比之后的几十年更有趣。每一个从混沌中涌现的个体，正是因为出生前的历史而独一无二。

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2022年1月

前69言

169遇见奇怪的科技 ……………………………………………………………………3

第一部分69草69图

269从单细胞到多细胞 ……………………………………………………………… 21

369造就差异……………………………………………………………………………35

469形成身体计划 …………………………………………………………………… 46

569大脑之初……………………………………………………………………………66

669分69割………………………………………………………………………………80

第二部分69增加细节

769命运的对话 ……………………………………………………………………… 103

869内部旅程……………………………………………………………………………114

969管69道………………………………………………………………………………131

1069器官的形成 ………………………………………………………………………151

1169伸展手臂（和腿）……………………………………………………………… 165

1269Y染色体 ………………………………………………………………………… 177

1369神经线路………………………………………………………………………… 196

第三部分69精雕细琢

1469死亡造人……………………………………………………………………………215

1569制造意识……………………………………………………………………………222

1669比例之魅……………………………………………………………………………235

1769交友与迎敌 ………………………………………………………………………251

1869维修模式……………………………………………………………………………270

第四部分69展69望

1969观69点………………………………………………………………………………297

词汇表69 69 313

参考文献69 69 322

延伸阅读69 69 351

章节开头的引用来源69 69 354

出版后记69 69 358