生命是什么？对于这个生命本原性命题，当今分子生物学上最激动人心的回答是什么呢？日本著名生物学家、最受欢迎的科普大师福冈伸一，以其沉淀数十年的学术热情和生命思考，带领我们穿越20世纪的时空隧道。与众多鲜为人知的天才科学家并步而行，踏上寻找生命真相的终极历程——发现病毒的第一人是谁？世纪大发现DNA双螺旋结构是科学史上的一桩剽窃案吗？遗传的秘密藏在哪里？人类的未来会受少数掌握着克隆技术的人的控制吗？人的一生都在抗拒着什么？生命可以被重新组装或逆转重来吗？……一个个科学谜团的大幕被揭开，真理、智慧、人性在历史的舞台上比在幻想中更令人眼花缭乱、应接不暇。

作者以其富有创见、充满灵感的思想和清澈明晰、生动幽默的文字，从生物学出发，逐步上升到哲学世界观的高度，引发人们对生命和自我认同的再思考。《活物》是每一位渴望解读生命密码的人的必读著作。这个读来令人心动不已的故事，将向我们展示大自然创造的令人着迷的生命奇迹。

生命动态平衡理傗带来的革命性观念，全景展现人类寻找生命真相的传奇历史，一部充满梦想与绝望、欢歌与悲伤、理性与诗意的新科普著作。

科学式的推理极好地推翻了现在的生命观念，引发人们对生命和自我认同的再思考。

全景展现人类寻找生命真相的传奇历史。

继《物理世界奇遇记》《时间简史》《水知道答案》之后又一部畅销科普著作。

荣获日本新书大奖、三得利文艺奖两项大奖！15个月热销700000册！亚马逊五星级畅销书。

所谓生命，是什么？生命动态平衡理论带来的革命怀观念，跟随享誉全球的生命科学大师，踏上寻找生命真相的传奇历程。

世界一流的生命科学研究专家、“日本科学新闻工作者奖”得主。

福冈伸一，日本著名分子生物学家、哈佛大学、洛克菲勒大学博士研究员、最时尚的生活方式“乐活”的倡导者、推广人。作者以引人入胜的科学探秘，深情幽默的历史剖析，独特迷人的哲理思辨，共同构建出了一个“将科学与诗一般的感性完美结合起来”的科学胜景。该书被誉为：“科学式的推理极好地推翻了现在的生命观念，引发人们对生命和自我认同的再思考。”

序言

1 纽约，纽克大道，66街

2 鲜为人知的英雄

3 四种字母

4 绝处逢生

5 冲浪者拿到了诺贝尔奖

6 世纪大发现的前夜

7 狂热的追求

8 原子爱运动

9 动态平衡

10 蛋白质之间的轻吻

11 内部的内部是外部

12 膜动态

13 膜形成

14 基因敲除

15 生命的未来

后记 生命在危险中获得了平衡

曼哈顿是美国纽约市的一个区，这里摩天大楼林立。

它本身是个岛屿，被两条河流所环绕，西部是哈德逊河，东部是东河。曼哈顿岛南北狭长，但是人口分布却相当密集。市区环线游船是这儿一种相当不错的交通工具，它能带领我们去切身体验到曼哈顿的魅力所在。

船从哈德逊河岸边出发，一路南下。沿途我们在绕过曼哈顿岛南端的时候，可以眺望到自由女神像，那里还有高高耸立的世界贸易中心大楼。这时，船进入东河，然后一路往北返回，可以看到华尔街的高楼群、纽约马拉松的必经之地布鲁克林大桥。

不久之后，很时尚的联合国总部大楼，很有艺术装饰感觉的克莱斯勒大楼，极高的帝国大厦，等等，所有这些看点，都一个接一个地呈现在我们的眼前。对了，还有搬运沙石和垃圾的船也从我们身边驶过。

经过了那些高耸入云的高楼大厦，船沿河流继续前行。这时映入我们眼帘的是一些毫无特点的普通公寓群，而正当游客们看得开始厌倦的时候，船就到了曼哈顿岛的北部。这里有工厂、排水管道、引导线路等。相当于是黑人居住区了。

船返回到了哈德逊河。在河口处我们可以看到，哈德逊河就像蔚蓝的大海一样广阔。于是，我们的视野也变得开阔起来。风掠过这条大河的河面，而我们的观光游船则继续顺流而行。一眨眼的工夫，我们就回到了出发点。

这种观光游船因为可以带领游客们很轻松地欣赏到整个曼哈顿岛的风貌而受到广大游客的青睐。但是，也有很多游客虽然人在船上，却忽略了一些看点。让我们来回放一下“录像”，就从刚刚我们提到的搬运沙石和垃圾的船从我们身边驶过的那个地方开始吧。

对，就是在这个地方，正当游客们看那些摩天高楼看烦了的时候，这儿出现了一座吊桥，使人眼前一亮。这座桥就是皇后区大桥。它把曼哈顿区与皇后区连接到了一起。曼哈顿的街道号码是由南往北递增的，如果按街道号码来数的话，这座大桥位于59街。在西蒙的歌中曾经提到过这座桥。

观光游船通过皇后区大桥后，一群古老的低层建筑立即呈现在我们眼前。这些建筑物的砖都是红色的，而船上几乎没有游客注意到这个。当然了，这里也没有路标之类的东西对这些建筑物作个说明。但是，也许就是在这儿，野口英世（Hideyo Noguchi）曾经留下了他那匆匆忙忙的脚印，而奥斯瓦尔德·艾弗里（Oswald Avery）也可能曾经多次来到这里。虽然我们不应该拿自己与这些伟人相提并论，但是，曾经在很长的一段时间内，只要一想到他们，我的心中就充满了一种自豪感，就会觉得自己是属于那个地方的。

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我现在住的地方离多摩川非常近．所以经常过去散步。那掠过河面的风让人觉得心情格外舒畅。再看看水里，里面生活着各种各样的生命。从水面上突出来的三角形的小石头上，露出来的是乌龟的鼻尖；那在水里晃来晃去，看上去像是线头的，其实是小鱼群；还有那与水草缠绕在一起，跟垃圾似的，其实是蜻蜒的幼虫……

看着看着，我就想起我刚刚上大学时，生物学老师问过我们的一句话：“人虽然能够在一眨眼的工夫内就把生物与非生物区分开来，但是，是根据什么进行区分的呢？所谓的生命，究竟是什么呢？在座的各位能给它下个定义吗？”

我热切地期盼着，然而，老师并没有给出什么明确的答案。他只是在课堂上列举了一些生命的特征，比如说．由细胞构成，有DNA分子，通过呼吸产生能量，等等。不久，暑假到了，这门课也就结束了。

我们在给什么东西下定义的时候，如果对其属性进行列举说明，是很容易的。但是，如果要对其本质进行明确的说明，那可就不是一件简单的事情了。关于这一点，我上大学不久就意识到了。现在再重新回想一下这个问题，我觉得我还是没有找到什么明确又正确的答案，总觉得自己心中的那块大石头没有落地。所以，这20多年来，我仍在不停地进行着探索。

生命是什么呢？生命就是一种能够进行自我复制的系统。生命科学发展到20世纪，给了我们这样一个答复。1953年，科学领域的专业杂志《自然》上刊登了一篇仅有1000多字的论文(也就占了一页的篇幅)。然而，就是这样一篇短短的文章，却提出了DNA是由两条方向相反的互相结合在一起的链构成的结构模型。生命的神秘性就在于它的双螺旋。对此，人们深信不疑，因为它的结构实在是太美了。

这里其实还有更为重要的一点。那就是，这一结构还暗示着其重要的功能。撰写这篇论文的两个年轻人——沃森和克里克，在他们文章的最后，还若无其事地写道：“我们并不是没有注意到，这一对称结构立即使人联想到遗传物质可能有的复制机制。”

DNA的双螺旋结构，是可以互相进行复制的对称结构。如果我们把这对对称结构解开，就是底片与照片的关系。以照片为基础，能够制造出新的底片，同样，也可以原来的底片为基础，产生新的照片。而含在照片或者底片里的密码，就是我们所说的遗传基因信息。这就是生命的“自我复制”系统。当新的生命诞生的时候，或者是细胞进行分裂的时候，就是通过这个结构进行信息传递的。

DNA结构的揭开，在分子生物学史上具有划时代的意义。DNA上的密码，是细胞内部微粒的序列，科学家们也对其进行了破解。进入20世纪80年代之后，科学家研究出了通过小型手术对这些序列进行重组的方法．即DNA重组技术或遗传工程诞生了。于是，分子生物学也就迎来了黄金期。

本来，我一心憧憬着做一名像法布尔、今西锦司这样的科学家，在草地上追逐昆虫．在水边钓钓鱼，但是，后来也被卷进了分子生物学的这股浪潮中来。不，其实不是被迫的，更贴切一点来说，是我自己主动地闯进这个微观分子世界中来了。因为在这里．才有生命的钥匙。

如果从分子生物学的生命观角度来看，所谓的生命体，就是由微细的零件组成的模型，即它其实只不过是一种分子机械．是笛卡儿机械生命观的最终形式。如果说生命体是分子机械的话，那么，就可以通过一系列巧妙的操作，对其进行“改良”吧。即使不能一步到位，也可以人为地使其中某一个零件无法正常工作，然后通过观察生命体的变化，从中判断出这一零件的功能吧。也就是说，我们可以对生命体的结构在分子这一层次上进行分析。基于上述的猜想，科学家们研究出了”遗传基因变异动物”。比如被进行过基因敲除实验的小老鼠。

我对肝脏的某一特定部分产生了浓厚的兴趣。我们知道，肝脏是分泌消化酶，分泌胰岛素，控制血糖值的重要器官。我认为自己感兴趣的这部分，从其所处位置及数量来分析的话，作用应该非常大。我采用了DNA重组技术，并将这部分的DNA片段从DNA中提取出来。于是，一只欠缺这部分DNA片段的小老鼠就诞生了。

这是一只部分DNA片段被敲除的小老鼠。那么，在小老鼠的成长过程中，有没有什么变化发生呢？我想通过观察来判断。我觉得这只小老鼠可能会无法顺利地分泌消化酶，导致营养失调，或者它的胰岛素分泌会有异常，引发糖尿病。

我们投入了大量的时间与研究经费，最终获得了符合条件的小老鼠的受精卵，然后将其放到一只母老鼠的子宫里，静静地等待着小老鼠的诞生。小老鼠平安地出生了。那么，这只鼠宝宝最后发生了什么变化呢？我们一个个都屏住呼吸，耐心地观察着。

小老鼠一天天地很快成长起来，不久就成为一只成年老鼠了。然而，在这一过程中，我们没有从它身上看出一丝一毫的差异。小老鼠既没有营养失调，也没有患上糖尿病。随后，我们又对它的血液进行了研究，我们还拍下了它在显微镜下的照片，一切的一切，我们都进行了缜密的研究。尽管如此，我们还是没有发现它有任何异常。这让我们感到十分困惑，究竟是怎么回事呢？

事实上，在这个世界上，还有很多很多的科学家跟我们一样，满怀期待地看着小老鼠一天一天地长大，但是却没能发现它有任何异常，这让他们感到困惑，感到失落。因为如果实际结果与预想截然不同的话，就没法作研究发表，也就没法写论文，那么，这一课题也就无法拿来作为研究实例了。事实上，这种情况不是很多吗？

最初的时候，我也感到非常失落。当然了，直到现在，我还仍然觉得比较失落。因为我一直在考虑，生命的本质不就是在那儿吗？

我们通过遗传基因敲除实验，将其中的一个”拼图块”完全除去，再通过一些方式进行弥补，又会形成一个完整的整体，即使这样，新的生命体也不会有任何的机能不全。生命其实就是由各拼图块组成的类似于模型一样的物体，其内部存在着我们难以言表的重要特性。这里面存在着一种“动力”。我们之所以能够对这个世界上的生物与非生物加以区分，不正是因为我们感受到了这种“动力”吗？那么，在这里，”活动”的东西究竟是什么呢？

我想起了一位犹太科学家。他还没能发现DNA的结构，就自杀了。他的名字叫舍恩海默。他是最先发现生命体中存在“动态平衡”的科学家。我们所食入的分子，很快就能分散到我们全身各处，然后在那里作短暂的停留，然后在下一瞬间，排到我们的体外。也就是说，我们的身体和模型是不同的，它并不是由静态的零件组装而成的分子机械，而是在动态环境下形成的。

本书的内容就在于，以舍恩海默的这种“动态平衡”理论为基础，来研究将生物与非生物区别开来的到底是什么，以及重新审视我们的生命观。对我个人来讲，这与我上大学一年级时老师提到过的那个问题是很接近的，那就是：所谓生命，是什么？

福冈伸一

在我上小学低年级的时候，我的家从东京搬家到了千叶县的松户。江户川从这个地方流过。那时我的父亲是一名公务员，在抽签选宿舍的时候，他抽到了新盖的宿舍。那是20世纪60年代后半期的事情了。当时的松户市虽然位于东京圈，却充满着乡村气息；但要说它是“乡下”吧，它又正处于向都市发展的阶段，已经不是完全意义上的乡村了。

为什么要在这里提到这些呢？因为最近我经常想起当年的一些事情。我收到NHK的邀请，去我曾经读过书的小学进行课外授课。我回到了阔别35年的松户母校．曾经在这里发生的一幕幕又重新在我脑海里浮现了。

车站大楼与连廊都是新建的，四周规划得井然有序，我记忆当中的那些商店等全都不见了。学校周围高楼林立，宽大的校区还在不停地扩建。车站附近当年的公务员宿舍和相邻的公园都还在。我来到自己当年曾经住过的楼前，环顾四周。我很好奇，如今是谁住在这里呢？停车场、小广场等所有那些古老的建筑都还跟当年一样，完好地保留在那里。

这会儿，还有一个很重要的东西也勾起了我对过去岁月的强烈回忆，那就是树木。我们家门前的樱花树，去学校路上的楠木树，公园入口两侧的那对银杏．它们的树干很粗，我至今都记忆犹新。几十年了，那些树一直在那里静静地矗立着。

我对于搬家那天的记忆依然很深。因为搬到新家的东西实在太多、太乱了，我和父亲就到附近的食品店买了面包等东西在外面吃。那个地方离住宅区很近，就是没有什么人气，是个废墟。建筑物已经被破坏了，废弃物满地都是，横七竖八地倒着。生了锈的钢筋从横断面里突出来，带着小石子的混凝土看上去也很旧了。但是，我却在那儿看到了一幅奇妙的景象。

我看到了一块很大的混凝土，那儿光线特别好，我就爬上去在那儿吃午饭。春风迎面拂来，很舒服。后来我才知道，这个地方是1945年战败时陆军的工兵学校。也许在战后这块土地又重新被开发了，人们在上面建起了公务员宿舍、法庭、学校、公园等。我们搬来的时候，这个地方基本上已经开发完了。

所以说，这个地方不仅在地理位置上很重要，因为它是东京与郊区的交界处，而且从时间上来讲也有着很重要的意义，因为它是战前与战后的分水岭。这里我们所说的“交界处”“分水岭”，指的是不同事物的邂逅，之后相互之间发生作用的场所。

起初决定要搬家的时候，我并不是很想搬到这里来，因为之前我们一直住在东京的练马区，我喜欢那里。现在回想起来，当时的练马区农田很多，几乎家家户户都养着鸡，从这个意义上来说，它跟松户也差不多吧。虽然如此．我却非常喜欢东武东上线。后来，在这个交界处带来的好处面前，我那种因搬家而产生的不舍的伤感很快就淡去了。因为这里对于我们这些小孩子来说，简直就是一个乐园。

我们在这里发现了很多时间停滞不前的片段，比如在草丛深处的黑糊糊的防空壕。我们战战兢兢地进去想看个究竟，却发现通道里全是水，根本走不到深处。

从这儿到车站的路边上有一面悬崖，顶端有一座用厚实的混凝土建成的仓库。这个仓库有三扇关得严严实实的大铁门，但用手轻轻一拉，门居然被打开了。里面有很多架子，上面摆着蓝色的玻璃瓶，我们伸开双臂都抱不拢。从瓶身上的文字记录来看，里面装的应该是三氯甲烷，但打开以后发现里面却是空的。我知道，三氯甲烷可以拿来做麻醉剂，于是我反复地琢磨，这究竟是用来做什么的呢？

在我们小学的旁边有个木制建筑物，建筑物被铁丝网围着，很快我们就发现这里有人来过的痕迹。我们越过铁丝网，透过破碎的窗玻璃，看到里面黑糊糊的，走廊上布满了灰尘。也许，这里曾经是工兵学校校舍的一部分吧。在这个建筑物前面，我们看到一个四方形的水池，周围全部是很高的草。它看上去像个蓄水池或游泳池，但是我们无法估计出池水的深度。曾经有那么一次，我拿了一根很长的竹竿来试，但是竹竿没有到达水池的底部。

后来，我们经常来这个”秘密基地”玩。蜻蜒从水面掠过；也许是因为水里面有鱼吧，偶尔也会有人来这儿钓鱼。到了春天，无数的小蝌蚪在水里游来游去。让人觉得不可思议的是．这里的水既没有变脏，也没有干涸过，总是清清亮亮的。

我们沿着水流去找它的去向。水池经由一个凹行水渠把水放走，最后水就流进了一口井里．这口井的井盖是四方形的石头做的。不知道是谁透过缝隙往里看，紧接着大喊了一声，于是，我们就都围过来了。太阳光能照射到井的底部，在那里我们看到了无数只大小不一的青蛙。原来在蓄水池里孵出来的小蝌蚪随水流来到了这里，它们祖祖辈辈都在这里生活着。

就这样，我们一年四季不停地往返于这里，而每天我们都会有新发现。比如青凤蝶，它是一种小型蝴蝶，羽毛是黑色天鹅绒底．上面有四边形的斑点，像小小的玻璃块儿一样，端端正正地摆在那里，成纵向排列，那些斑点的颜色非常像透明的鲜艳的薄荷蓝。

这种青凤蝶喜欢楠木树，它就是在楠木的叶子上产卵的。从卵中孵化出来的幼虫不停地蚕食着楠木树叶，不知不觉它们就长大了。幼虫看上去非常高雅，身体呈优美的曲线，与那些平凡的青虫、毛毛虫等完全不同。

几个星期之后，幼虫变成了茧。茧也有着优美的体型，简直就像意大利室内设计者设计出来的模型一样。茧与楠木树叶子背面由一根很细但是很结实的线连接在一起。这种线的颜色与楠木树叶子的颜色非常接近，如果不仔细看，是根本看不出来的。

当年我上小学的时候，校园外侧就有好多楠木树。这些楠木树中间经常有青凤蝶飞来飞去。到了休息日的时候，我就会围着一棵楠木树找啊找，希望看到青凤蝶的茧。让我觉得不可思议的是，它居然躲在非常低的地方，静悄悄地待在那里。只要一发现它，我就会很兴奋。后来，不知道从什么时候起，我就不再去找了。我把有茧的枝条折下来带回家，插进花瓶里，天天观察它。那些宝石一样的绿色的硬硬的茧．随着时间的推移，在一天天地发生着变化。它的茧渐渐变薄，我能一点点地看到里面的结构了。我看到了里面复杂的花纹。茧变成了蝶。我觉得这是最神奇的变化，因为一切的一切都静悄悄地在那个小小的茧内进行着。

大概两个星期之后．蝶破茧而出。因为是刚刚出茧，这个时候它还在那儿急急忙忙地活动着脚与触角，又紧紧地贴在茧上，不愿意离开。不久，我们就看到了一个全新的小生命，它身上是蓝色的斑点，一只青凤蝶诞生了！幼小的青凤蝶将翅膀打开又合上，如此重复几次后，就飞到空中去了。它越飞越高，最终离开了我们的视线。

从春到秋，青凤蝶的产卵与破茧一直都在反复进行着，而我就这么不知疲倦地一次又一次地期待着它破茧的那一刻。只有秋天最后一茬幼虫不能在当年破茧。它们吃了足够多的楠木树叶子后，在茧里安安稳稳地过冬，一直到第二年春天，新生命终于诞生了。

我为了能够看到第二年出生的青凤蝶，就在秋天快要结束的时候，找到楠木树收集大量的茧，然后将它放到储物盒最里面的地方。不久，进入了冬天。我的生活还是照旧，和朋友们一起玩耍，读书，上学。于是．我几乎快忘了青凤蝶的事情了。

春天来了，新的学期又开始了，楠木树也焕然一新了，我也交到了一些新朋友。气温进一步回升，这意味着夏天要未了。宽大校园里的楠木树郁郁葱葱，青凤蝶飞舞的季节到了。我突然想起来，自己收集的那么多的茧，还在家里的储物盒里放着呢！我甚至都想不起那究竟是什么时候的事情了，但是，毫无疑问，是去年秋天。我曾经把那些青凤蝶的茧，一个一个，小心翼翼地放进去。关于这一点我记得清清楚楚。我开始掰着手指头数，已经7个月过去了！我想，都这么长时间了，茧应该早就不是我最初放进去的时候的样子了吧。

我站在那个黑暗的角落里，也就是我放储物盒、放茧的地方。我把盒子捧到胸前，里面静悄悄的，什么声音也没有。我把它抱到向阳的地方去看。蝶全部破茧而出！那些青凤蝶，有的跟盒子上方缠绕在了一起，有的则跟下方重叠在一起，另外，羽毛也都伸展开来，几乎没有任何损伤，就那么完好无损地被干燥了。即便如此，这些青凤蝶却仍然像活着一样，羽毛也还是鲜艳的蓝色……

谁也阻挡不了都市化的进程。与此同时，时间也在继续，而那些原本保存完好的干燥的青凤蝶，也开始慢慢地腐烂了。

这种切身的体验，连同失去青凤蝶的那种痛苦的滋味，曾经在很长一段时间内在我心中无法抹平。毫无疑问，于我而言，这是一种新鲜的感觉。即使现在我成了一名科学家，它也对我起着非常深刻的影响。

生命这种动态平衡，无论在哪个瞬间都存在着危险，而生命就是在这种危险中获得了平衡；同时，它还沿时间轴在折叠，并且折叠之后就再也无法伸展开来；另外，无论在哪个瞬间，都有动态平衡实现。

如果我们进行介入实验，也就打破了这种平衡，并且这种平衡再也无法得到恢复。如果平衡状态看上去没有什么变化，那么只能说明这种动态结构比较平缓，无法在短时间内对这一操作作出反应。正因为生命与外界环境之间的关系就好像是只能被折叠一次的纸，所以，如果我们对生命进行介入实验，就相当于把这种一次性运动导向了歧路。

我们除了拜倒在时间的趋势下，对生命现象加以记录外，是无计可施的。关于这一点，我还是小孩子的时候就已经知道了。