始於細胞：單一細胞如何孕育出複雜的生物體？一場跨越150年的生命起源探索之旅【電子書】

2023年費城雅典娜年度文學獎決選作品

2024年美國大學優等生榮譽學會科學圖書獎決選作品

我們從哪裡來？

從一個小小的細胞開始，探索生命起源的奇蹟

PanSci泛科學

陳瀅州　國立陽明交通大學生命科學系暨基因體科學研究所助理教授

黃貞祥　國立清華大學生命科學系副教授／GENE思書齋齋主

黃筱鈞　國立臺灣大學分子與細胞生物學研究所教授

潘彥宏　科普作家

薛靜瑩　臺中市立臺中女子高級中等學校生物老師

——推薦奇蹟

　　全世界每天有數以兆計的生命誕生，從指掌大小的小臭鼩、數十公斤的我們、到逾百公噸的藍鯨，不論物種、體型、複雜度，地球上所有的生命都起源自單一細胞。從受精卵到長大成形、開始感受世界以前，我們其實早已歷經一段難以想像的複雜旅途，過程中充滿了不可思議的奇蹟——

　　．孕育複雜生命體所需的一切資訊，是如何壓縮在一個細胞之中？

　　．單一細胞中衍生出來的幾兆個細胞，如何曉得要成為什麼類型的細胞？

　　．胚胎發育的過程中，細胞怎麼知道自己應該落腳何處？

❍「寶寶從哪裡來？」——複雜又神奇的胚胎故事

　　今天我們或許可以簡單回答：生命源自單一細胞，是卵子與精子結合後所形成的產物。然而求得這個答案的過程，卻絕不簡單。

　　早在古希臘時期，人們便開始探究生命如何誕生，分別提出了「先成論」（preformationism）和「後成論」（epigenesis），並爭論了千年之久。直到十九世紀中葉，拜科技發展所賜，我們終於得以從更微觀的角度檢視胚胎，由此確立了「細胞理論」，並開啟了以現代科學探索細胞、基因和胚胎學之路。

　　本書講述了人類探索生命起源的非凡過去，並尋著軌跡去了解當代細胞、基因（gene）與胚胎學的知識是如何形成——細胞如何分化生長、製造生命的細胞語言用什麼寫就、細胞的社會如何維持運作……這是一個半世紀以來科學家為解開細胞之謎而艱難求索的精彩故事

　　同時本書也帶領我們展望將來。人類的許多疾病——癌症、器官衰竭、遺傳疾病……也同樣源自細胞問題。我們從胚胎學、發育生物學積累所得的知識和技術，將如何為治療各種疾病與症狀提出新的方式，並改變我們的未來生命？

●各界推薦●

「當我們對生命了解得愈來愈多，有一天是否也能重新『設計』生命？我經常帶著學生從仿生學與合成生物學的角度探索生命，而當我們愈試圖去設計生命，就愈會驚嘆於大自然早已內建的精妙系統。細胞不僅能感知環境、彼此溝通、保存記憶、做出決策，甚至具備進行複雜運算的能力。這些看似微觀的細胞行為，究竟如何一步步組合成我們所看見的複雜生命？許多人也曾好奇，為什麼我的研究以單細胞的酵母菌為模型，卻能用來探討帕金森氏症與漸凍人等複雜的人類神經退化性疾病？其實，從酵母菌到人類神經細胞，看似相距遙遠，卻共享許多維持生命的邏輯與機制。生命的複雜，往往正是由簡單的細胞法則，一層一層建構而來。

這本書正是以這樣「由簡入繁」的視角，帶領我們從一個細胞出發，探索基因如何被調控、細胞如何決定自己的身分、彼此如何溝通，最終又如何形成組織、器官與完整的生命。當我們逐漸解開生命運作的基本法則，嶄新的應用也隨之展開。今天的基因編輯、幹細胞、細胞治療與再生醫學，雖然代表著最前沿的生物科技，其實都源自科學家對生命本質的好奇。關於生命，我們還能知道多少？而當我們探究得更多，又能創造出什麼新的可能？」

——陳瀅州｜國立陽明交通大學生命科學系暨基因體科學研究所助理教授

「我們都曾是肉眼難見的一顆細胞，卻一路分裂、溝通、選擇，長成會愛、會痛、會做夢的人。《始於細胞》把胚胎學寫成驚心動魄的成長冒險，從果蠅、海膽到幹細胞、癌症與再生醫學，抽絲剝繭、峰迴路轉。翻頁，彷彿拆開時鐘，看見億萬細胞各司其職、隨機應變。原來呼吸與心跳背後，竟藏著千軍萬馬般精密協作的奇蹟，令人嘆為觀止、肅然起敬。」

——黃貞祥｜國立清華大學生命科學系副教授／GENE思書齋齋主

「這本書為讀者們上了一堂我理想中的素養生物課，從探究細胞的科學史慢慢開展，回答了一個看似簡單卻極深刻的問題：『一個受精卵，如何變成一個會思考、呼吸、感受、愛與創造的人？』作者以胚胎發育為主軸，串連細胞學、遺傳學、幹細胞、生物發育學、癌症研究與再生醫學，深入淺出地帶領讀者理解生命從單一細胞到完整個體的過程，以及這些知識如何改變未來醫療。這是一本我會大力推薦給高中生或喜愛探究生命的讀者的絕佳科普書。」

——薛靜瑩｜臺中市立臺中女子高級中等學校生物老師

「見解深刻，學養豐厚……史丹格博士巧妙地帶領讀者回顧那些奠定我們對胚胎發育理解基礎的關鍵實驗。」

——阿德里安．伍爾夫森（Adrian Woolfson）｜《華爾街日報》（Wall Street Journal）

「非凡之作……《始於細胞》充滿了引人入勝的故事。」

——強納森．蕭（Jonathan Shaw）｜《哈佛雜誌》（Harvard Magazine）

「極為出色的首部作品……讀者將驚嘆於這場兼具啟發性與全面性的深度探索。」

——《出版人週刊》（Publishers Weekly）星級推薦

「一部權威之作，深入闡述醫學研究中一個至關重要的領域，以及它所蘊含的無限潛力。」

——《柯克斯書評》（Kirkus）

「從頭到尾都令人著迷，史丹格的《始於細胞》帶領我們踏上一生中最重要的一段旅程。他以滿腔熱情與深厚的專業知識，引領讀者探索那些將深刻影響我們未來生活的科學發展。」

——尼爾．蘇賓（Neil Shubin）｜古生物學家、《我們的身體裡有一條魚》（Your Inner Fish）作者

「從探究一顆微小受精卵如何發育成完整個體的科學出發，浩瀚的人類生物學世界隨之展開，並引領我們邁向醫學的新思維。這部作品鼓舞人心、筆力精湛且極具權威，以優美而精煉的文字描繪這個重要科學領域的前沿。《始於細胞》講述的是你的起點，也是你的未來。」

——丹尼爾．戴維斯（Daniel M. Davis）｜《美麗解藥》（The Beautiful Cure）及《身體的祕密》（The Secret Body）作者

「《始於細胞》展現出一位深耕科學研究、同時浸潤於人類文化豐厚歷史的作者所具備的廣博學養與豐富想像力。這是一部令人愉快的作品——文字優雅、深入淺出，而且處處充滿驚奇。」

——羅伯特．溫伯格（Robert A. Weinberg）｜麻省理工學院教授，《癌症生物學》（The Biology of Cancer）作者

「科學界最大的謎團之一，就是一顆受精卵如何轉變成我們在自然界與自身所見的美麗而極其複雜的生命形態……這些知識蘊藏著終將開花結果的種子，有朝一日將徹底改變人類健康。文字清晰、生動迷人，《始於細胞》帶領讀者展開一段奇妙旅程，探索生命如何發育，以及再生醫學的未來。」

——克里夫．塔賓（Cliff Tabin）｜哈佛醫學院遺傳學系教授兼系主任

「《始於細胞》講述了一連串非凡的科學發現，這些發現促成了我們今日對發育生物學、細胞重編程、癌症與再生醫學的理解。身為發育生物學家與醫學遺傳學家，我原本對其中許多故事並不陌生，但史丹格賦予這些發現及其背後科學家如此鮮活的生命力，使我愛不釋手。這是一本令人著迷的佳作。」

——東尼．溫－鮑里斯（Tony Wynshaw-Boris）｜凱斯西儲大學醫學院

「《始於細胞》精彩呈現了發育生物學領域中最重要的里程碑。這門學科的重要性早已延伸至生命科學的眾多領域。身為才華洋溢的作家，班．史丹格描述了我們如何由單一細胞發展而來，並強調這一歷程中每一步所蘊含的不可思議與幸運，同時運用精彩的比喻來闡明複雜的科學現象。只要你對人體內所有細胞如何源自單一細胞懷有一絲好奇，我都強烈推薦你閱讀這本書。」

——威廉．安德森（William Anderson）｜哈佛大學幹細胞與再生生物學系教育主任