作者：詹姆斯·萨默斯 我应该热爱生物学，但我发现它只是一种毫无生气的名字背诵：高尔基体和克雷布斯循环；有丝分裂、减数分裂；DNA、RNA、mRNA、tRNA。在教科书中，惊人的事实被呈现得毫无惊奇。有人可能告诉我，我体内的每个细胞都有相同的DNA。但没有人抓着我的肩膀，告诉我这有多疯狂。我需要路易斯·托马斯，他在《美杜莎与蜗牛》一书中写道：如果你想惊讶，真正的惊奇在于这个过程。你从一个由精子和卵子结合而来的单细胞开始；这个细胞分裂为两个，然后是四个，再然后是八个，依此类推，某个阶段出现了一个单细胞，它的所有后代都是人脑。这样的细胞的存在应该是地球上伟大的惊奇之一。人们整天应该走来走去，在他们清醒的每一个时刻互相呼喊，不断地感到惊奇，只讨论那个细胞。我希望我的高中生物老师能够问全班一个胚胎如何可能进行分化的问题——然后停下来让我们真正思考这个问题。整个学科的关键在于这个问题的答案。胚胎液中的化学梯度足以稍微改变一些细胞的基因表达程序，而不是其他细胞；现在，胚胎知道“上”和“下”；一端的细胞开始产生与另一端细胞不同的蛋白质，这些蛋白质反过来释放更加精细的化学信号；...;很快，你就得到了脑细胞和足细胞。我们为什么记住化学公式却不讨论这个？直到大学，我读到道格拉斯·霍夫施塔特的《哥德尔、艾舍尔、巴赫》，我才理解细胞是递归自我修改的程序。仅仅是这语言就引人深思。它暗示着胚胎——DNA生成RNA，RNA生成蛋白质，蛋白质调节DNA转录为RNA——就像是一个小的Lisp程序，宏生成宏再生成宏，源代码包含了地球上生命所需的所有指令。还有比这更有趣的事物吗？应该有人对我说：想象一艘闪亮的宇宙飞船降落在你后院。门打开，邀请你去探索一切，看看你能学到什么。它的技术显然超出了我们能制造的几百万年。这就是生物学。——伯特·休伯特，《我们惊人的免疫系统》 在生物课上，生物并没有作为揭示生命秘密的追求呈现。教科书剥夺了这种追求。我们根本不了解真正的生物学家，他们真正的问题，他们为了解答这些问题进行的真实实验。我们只是得到了他们的结论。罗氏生化途径海报《接触》中的外星机器的计划 例如，我从未学过一个名叫奥斯瓦尔德·阿维里的男人，在20世纪40年代，困惑于两种链球菌培养物。一个在培养皿中生长时有粗糙的质地；另一个则光滑而闪闪发光。阿维里注意到，当他将光滑菌株与粗糙菌株混合时，之后的每一代也是光滑的。培养皿中的遗传。这是如何工作的？这是当时最令人兴奋的谜团之一——事实上是所有时代中最惊人的谜团。大多数专家认为蛋白质在某种程度上负责，认为性状是通过化学成分的不同浓度以稠浑的方式编码的。阿维里怀疑核酸的作用。因此，他进行了一项实验，我们本可以在学校的实验台上复制。仅使用离心机、水、洗涤剂和酸，他从光滑的链球菌培养物中提纯了核酸。在酒精沉淀后，它变得纤维状。他向粗糙的培养物中加入了一小部分，哇，接下来的几代中那种培养物变得光滑了。那么，这种纤维状物质就是“转化原则”——长期追寻的遗传因素。阿维里的实验引发了一阵狂热的研究工作，十年后，最终发现了双螺旋。在他的《数学家的悲叹》中，保罗·洛克哈特描述了学校如何通过剥夺我们问题的机会来降低数学的价值。我们不仅被问到，嘿，三角形有多少面积占据了箱子？这可能是一个让我们愉快的难题。（如果你从三角形的顶点垂直落下，你最终得到两个被切成一半的矩形；你发现三角形内的面积等于外部的面积。）相反，我们被告知，如果你想知道三角形的面积，这里是步骤：生物学就是这样，但情况更糟，因为它是一个更混乱的学科。事实似乎显得格外任意。我们被告知要区分“脂质双层”和“内质网”，却没有理解我们为什么要关心它们。在薄而深的切片中最好接近巨大的主题。我在第一次学习编程时发现了这一点。教科书从来没有用过；所有的事只有在我开始为自己做一些小项目时才开始理顺。项目不仅是动机，更是组织原则。