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探索《绘制人类历史》,DNA揭示了我们过去的见解,挑战了长期以来关于人类起源的信念。

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绘制人类历史:通过我们的基因发现过去 史蒂夫·奥尔森著 霍顿·米夫林出版社,25美元

分子狩猎:考古学与古代DNA的探索 马丁·琼斯著 街机出版社,26.95美元

1993年,《侏罗纪公园》成为一部轰动一时的电影,原因之一是它似乎是可能的。获取DNA片段并读取其序列的技术正变得越来越成熟。也许,仅仅是也许,如果你找到一块含有7000万年前吸过正确血滴的蚊子的琥珀,你就能分离出霸王龙的基因。到1997年《侏罗纪公园2》上映时,科学家们意识到克隆恐龙纯属幻想,因为我们无法恢复超过几十万年的DNA。但对更近期的遗传探索却产生了一个惊人的安慰奖:DNA——来自化石和活体生物——正在使标准教科书版的人类起源和文明崛起理论变得过时。

马丁·琼斯的《分子狩猎》和史蒂夫·奥尔森的《绘制人类历史》提供了对这场革命不同但互补的叙述。琼斯是剑桥大学的考古学家,他考察了数十个例子,说明DNA(以及蛋白质、脂肪酸和其他有机分子)如何彻底改变了他的工作性质。考古学家过去只能通过陶器碎片来寻找已消失民族的线索,现在他们可以获得制造陶器的人的生物学信息。他们可以研究这些人饲养的动物和作物的DNA,甚至使他们生病的病原体。此外,奥尔森认为,从DNA中获取的古代历史知识直接关系到世界上两个热门问题:种族和民族。他的书揭示了我们对人类祖先的一些想法是多么幼稚。

一个例子:许多古生物学家认为尼安德特人是欧洲现存人类的先驱。但这发生在遗传学家从德国、克罗地亚和高加索山脉发现的尼安德特人化石中分离出超过3万年的DNA之前。DNA就像一个家谱条形码:如果你出生时带有某种独特的突变,你可以将其传给你的后代。借助这些突变,科学家可以推断出随时间变化的基因变化,并将个体分组到不同的家谱分支。如果旧的假设是正确的,那么现存欧洲人的DNA就会与尼安德特人的DNA相似。但欧洲人的DNA实际上与亚洲人和非洲人的DNA更相似。这一证据支持了日益增长的共识,即尼安德特人和现存人类的祖先在大约50万年前分裂成独立的谱系,然后进化成不同的物种。他们的物种灭绝了,而我们的物种幸存了下来。

今天,我们的物种在全球范围内拥有60亿人口。但人类起源专家普遍认为,仅仅在10万年前,我们的祖先只有几千人,他们都生活在东非的某个地方。现在,DNA记录允许科学家将人类史诗般的迁徙过程解析成不同的移民、入侵和同化浪潮。事实证明,我们一直被灌输着关于我们起源的过时观念——无论是作为一个物种还是作为不同的民族群体。例如,古以色列人的散居后裔至今仍能在远至非洲南部的地方通过基因识别出来。但这并不意味着存在像犹太民族——或任何其他民族——那样具有生物学意义上的种族。每个人类群体内部的基因变异都非常大,远超群体之间的变异。正如奥尔森所指出的,近代史上的种族融合并非全新;基因已经在跨越国界和海洋数千年了。

然而,我们仍然固守过时的种族观念来定义我们自己以及我们与过去的联系。1996年,当9500年前的肯纳威克人的骨骸在华盛顿州被发现时,几个团体争相声称他是他们的祖先。当地印第安部落希望以适当的方式将其作为自己的族人安葬。然而,研究人员发现肯纳威克人的特征更像高加索人;与此同时,其他科学家在某些印第安部落中发现了DNA序列,暗示着与欧洲人群存在古老的联系。科学家们提起诉讼,阻止将骨骸移交给印第安人,以便他们能够继续研究肯纳威克人的骨骼。一个崇拜维京神的神秘宗教派别也提起诉讼,要求停止移交肯纳威克人。但DNA分析的早期结果表明他可能与东南亚人有关。去年七月,一位波利尼西亚酋长介入了这场争论,声称自己是肯纳威克人的直系后裔,并主张将他的祖先带回太平洋。

对于所有声称肯纳威克人是其祖先的人,奥尔森提供了好消息和坏消息。加州维京人确实可能是他的后代。华盛顿印第安部落的成员也可能是他的后代。波利尼西亚酋长也可能是他的后代。你也有可能。统计学家已经表明,世界上的家谱并非以清晰的线条追溯到过去,而是错综复杂。数千年前的大多数在世者都可能是今天所有60亿人的直系祖先。种族和民族等概念继续撕裂人们,但我们共同的DNA表明我们所有人是多么密切相关。争夺肯纳威克人骨骸的斗争忽视了一个事实,他很可能就是我们所有人的曾祖父。

书籍

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超越生命一本内容丰富的插图巨著,记录了来自更简单时代的众多自然奇观。

玛格丽特·福利

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阿尔伯图斯·塞巴——自然奇物柜伊尔姆加德·穆施、莱纳·威尔曼和杰斯·拉斯特著 塔斯肯出版社,150美元

18世纪的人为了增长并炫耀学识,一种方式就是收集自己的“奇物柜”,里面包罗万象,从干植物到腌制的蟒蛇。荷兰药剂师阿尔伯图斯·塞巴收藏的自然物种如此壮观,以至于欧洲各地的学生和学者都前往他在阿姆斯特丹的家,参观那些装满稀有物品的抽屉,比如来自新几内亚的蝴蝶以及来自日本和印度的保存完好的爬行动物。就连俄罗斯沙皇彼得大帝也曾有一天驻足参观,并最终收购了塞巴早期的藏品,这是这位药剂师著名藏品的较小前身。

《阿尔伯图斯·塞巴——自然奇物柜》是一本重达17磅、尺寸为17.5 x 12英寸的宏伟巨著,其中收录了塞巴为他的藏品《珍宝集》所委托绘制的全部446幅插图的复制品,《珍宝集》于1734年至1765年间分四卷出版。塞巴的《珍宝集》最初以黑白印刷,但此次重印是根据荷兰海牙皇家图书馆收藏的一本手绘版复制而成。这些插图从对锥形贝壳的忠实描绘到对七头水怪的虚构想象,应有尽有。许多标本的描绘并非其在塞巴收藏中的实际样子,而是被认为在活体状态下的样子;他的插画师很可能是在标本腐烂且资料有限的情况下进行创作的。因此,这套插图充满了腼腆的鹿、狡猾的负鼠、欢快的蝙蝠以及其他带有近乎人类面部表情的哺乳动物。此外,主体在页面上巧妙地排列,几乎不考虑比例,以至于一条巨大的滑行草蛇使巨型食蚁兽显得相形见绌。

尽管这些插图经常混淆事实与幻想,但塞巴的《珍宝集》作为一部宏伟而奇妙的科学视觉记录而流传至今,它记录了科学处于十字路口的时代。随着世纪的推进,科学知识的不断扩展和显微镜的日益普及,将自然世界的研究从一种爱好转变为真正的科学。尽管18世纪瑞典植物学家卡尔·林奈在设计其分类系统时曾参考《珍宝集》,但随着生物学这一新兴领域更加严谨的方法的演变以及科学绘图中对更细致细节的需求,塞巴独特的作品最终沦为一段历史奇闻。然而,正是这种独特之处如今却令人着迷,它揭示了人类不完美地实现着控制、分类和理解一个陌生、不断变化的世界的需求。

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电视

《红金:血液的史诗》将于6月23日星期日东部时间晚上9点在PBS首播

有记载的首次输血发生在1667年,当时一位法国实验者将小牛的血液注入一名疯子体内。尽管病人幸存下来,但这种做法挑战了关于血液神圣性的宗教信仰,并很快被禁止,直到1818年一位英国医生将人血输给一名临产死亡的妇女,才得以恢复。他写道,输血“成功地使她复活”,类似的实验仍在继续。

《红金》这部四小时的PBS纪录片分为四集,其中充满了这类历史轶事,它记录了挽救生命的输血疗法的发现以及血液逐渐成为一种商业商品的过程。第一集被一些蹩脚的历史重演所破坏,包括乔治·华盛顿因反复放血而死亡的情节。但随后的几集则提供了对政治、商业和医学交织的迷人一瞥。例如,在一个片段中,电影制作者讲述了查尔斯·德鲁的故事,这位美国医生在二战期间领导了英国的血浆项目,但由于他是非洲裔美国人,在美国法律上被禁止捐献自己的血液。

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讽刺的是,20世纪的战场带来了关键创新,使输血成为现代医学的普遍工具:冷藏储存容器和用于保存血液及其成分的化学处理方法。血库和血浆储存的改进也引起了对有偿捐献者日益增长的商业兴趣,他们最初被征集全血,后来是血浆,因为血浆是最易储存和运输的血液成分。尼加拉瓜马那瓜一个臭名昭著的献血中心,据称通过远超安全频率的采血方式,危害了贫困捐献者的健康;这些滥用行为的报道助长了推翻安东尼奥·索摩查独裁政权(1979年)的民众抵抗运动。不久之后,世界各国出现了另一种丑闻:血液制品被血源性病原体污染——先是肝炎,然后是艾滋病毒。从1980年开始,美国有8000多名血友病患者通过输血感染了艾滋病毒;其中6000人死亡。

捐献的血液现在通常经过至少八种不同的检测,虽然血库捐献者不再获得报酬,但处理一单位血液的成本已从20世纪70年代的50-60美元上涨到今天的135美元。在这种谨慎的气氛下,医院面临着巨大的短缺。在印度,供应量如此之低,以至于手术患者必须向亲属求血。即使在美国,也很少有人定期献血,对风险因素日益严格的筛查缩小了合格捐献者的范围。例如,纽约市在20世纪90年代从欧洲进口了多达三分之一的血液供应。但对疯牛病可能通过血液供应传播的担忧可能会引发对欧洲进口血液的禁令。

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故事仍在继续。正如《红金》紧急提醒我们的那样,流淌在我们血管中挽救生命的丰沛之物,依然是一种珍贵而脆弱的商品。

(编者注:另请参阅《化学原理……血液》,第20页。)—— 莎拉·理查森

玩具

足球机器人少年足球机器人,44.95美元,专业足球机器人,44.95美元,AIBO ERS 31L,599美元

少年足球机器人使用三个马达和17个齿轮来移动其脚和桨。没有用于头球的齿轮。图片由延斯·莫滕森提供

今年,机器人爱好者将借世界杯足球赛之机,再次上演一场特别的余兴节目:机器人世界杯。这项国际赛事将于今年6月19日至25日在日本福冈举行,参赛队伍由各种形状和高度从9英寸到32英寸不等的足球机器人组成。机器人世界杯的目标是推动机器人进化的步伐。但一些新的现成套件将让你无需出门即可体验机器人足球的挑战和胜利。OWI(www.owirobot.com)的两款足球机器人都可以相对轻松地在几个小时内组装完成,然后通过手持式有线控制设备启动。长达六英寸的少年足球机器人靠六条腿蹒跚前行,并使用旋转桨将球舀入然后将其抛出约六英寸远。长达五英寸的轮式专业足球机器人更快、更灵活,但其用于将球拉入中央腔体然后向外旋转以踢球的两个垂直平行滚轮,其力量不如少年机器人的桨。索尼的AIBO ERS 31L(www.aibo.com)是一款更为精密的机器人,它是实际参加机器人世界杯联赛的足球机器狗的近亲。一个复杂的车载人工智能程序让AIBO能够响应语音命令。此外,安装在嘴巴里的摄像头和鼻子里的距离传感器帮助它探测到一个三英寸的亮粉色球。如果你告诉AIBO“踢球”,它耳朵里的麦克风会接收到命令,它头上伸出的小灯会发出白光。如果它用前脚推球,你对它说“好AIBO!”,然后轻轻按压它的头,灯会发出绿光。AIBO一开始只会用头轻轻触碰球,然后逐渐学会用脚踢球。但请注意:偶尔,这只四条腿的机器人会完全忽略命令,直到你摇它的爪子或抚摸它。—— 芬内拉·桑德斯

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科学畅销书

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《果壳中的宇宙》斯蒂芬·霍金著,班丹出版社

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《进化论的结构》斯蒂芬·杰伊·古尔德著,哈佛大学出版社

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《万物理论:宇宙的起源与命运》斯蒂芬·霍金著,新千年出版社

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《后人类未来:生物技术革命的后果》弗朗西斯·福山著,法拉、斯特劳斯和吉鲁出版社

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《如何建造时间机器》保罗·戴维斯著,维京出版社

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《从摇篮到摇篮:重塑我们制造产品的方式》威廉·麦克多诺和迈克尔·布朗加特著,北角出版社

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《燕尾服公园:一位华尔街大亨与改变二战进程的秘密科学宫殿》珍妮特·科南特著,西蒙与舒斯特出版社

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《宇宙如何获得其斑点:有限时间有限空间日记》詹娜·莱文著,普林斯顿大学出版社

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《六段轻松讲义与六段不那么轻松讲义》理查德·费曼著,珀修斯出版社

* 来源:巴恩斯与诺布尔书店

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《从摇篮到摇篮:重塑我们制造产品的方式》威廉·麦克多诺和迈克尔·布朗加特著 北点出版社,25美元

建筑师麦克多诺和前绿色和平组织化学家布朗加特提出了一项计划,旨在通过创造诸如合成纸印刷的书籍和用可回收塑料制成的跑鞋等产品来消除环境浪费。

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