蛋白質，生命健康的“頭等重要”營養素！

來源：中信出版社

提到蛋白質，人們通常會聯想到食物。蛋白質固然是我們飲食中的重要組成部分，但其意義遠不止于此。在每一個活體細胞內，都有無數蛋白質在各司其職，它們的工作關乎生命存續。蛋白質既像細胞中的微觀工蜂，又像一臺臺迷你機器，自生命起源以來，就在所有生物體內默默推動著幾乎全部的生命進程。蛋白質維系著我們生命的存在之基。提筆撰寫本書時，我們唯一的目標就是傳遞對蛋白質的熱愛。我們成長于地球的兩端，歷經迥異的故事，浸潤相異的文化傳統，說著不同的語言，又以各自不同的方式，進入了這個由“細胞雜技演員”構成的世界。對科學的熱愛讓我們最終相遇。2017 年，我們在印第安納大學南本德分校的校園里結識，開始合作一個科研項目：利用細菌中的一種蛋白質來檢測土壤和飲用水中的污染物。在北區舊樓地下室的一間小型實驗室里，在嗡嗡作響的熒光燈和剝落的天花板下，我們觀察著培養皿里的細菌生長。為了提取目標蛋白質，我們精心設計實驗流程，操作各種儀器——它們有些又大又貴又吵，有些老舊搖晃，有些甚至是手工自制的。隨著對蛋白質工作機制的深入了解，我們的研究熱情也越發高漲。這些生物分子是活的，它們會跳舞，會扭動，會變形，會轉化。

我們是科學家，但內心深處也是孩子。初次接觸蛋白質概念時，我們就被它深深吸引。目睹那些神秘的結構和各種功能后，心中那份孩童般的好奇讓我們至今難忘。合作研究期間，我們會盯著屏幕上的蛋白質形狀，驚嘆于每一個彎曲與轉折。在與蛋白質的朝夕相處中，我們領悟到每個蛋白質都有自己的個性，有獨特的風格和行為模式。我們仿佛逐漸和研究的蛋白質成了朋友，而且有時它們也會像人類朋友一樣，表現出一些異常舉動，留我們困惑神傷。多年來與蛋白質打交道，探索它們的行為規律和工作機制，我們遭遇過挫折，也收獲過無與倫比的喜悅。這份因發現而生的喜悅，正是我們最渴望傳遞的共鳴。蛋白質的研究涉及多個學科，其中最主要的是化學和生物學。蛋白質通過化學反應形成，即碳、氧、氮等各種原子以特定方式組合排列；然后這些原子集合便有了“生命”，人們通過另一門科學——生物學來理解這些化學現象。也許正因為此，進入蛋白質的世界有些門檻。學生們通常要等大學高年級，修完幾學期的化學和生物課程后，才有機會真正深入了解蛋白質的結構和功能。這種高門檻可能會讓許多富有創造力的人才對蛋白質疏于了解，讓大多數人對細胞內忙碌的微觀“公民”一無所知。這樣太遺憾了。通過本書，我們希望用通俗易懂的講解，讓不同學科背景的讀者都能領略蛋白質世界的精彩與奧妙。我們是科學家，但也是故事講述者。在全書篇章中，我們會輪流講述自己的經歷，書寫與親友的情誼、遷居異鄉的見聞以及失去至親的悲痛；另有些篇章，我們會合力講述那些點燃我們蛋白質研究激情的引路人的事跡。而貫穿所有故事的，是對蛋白質在人類生命歷程中作用的探究，從誕生至終老，它們始終參與其中。我們剖析蛋白質網絡如何構筑精密的細胞結構，考察蛋白質如何幫助我們感知外界，進而塑造我們對世界的認知。我們見證蛋白質如何賦予某些動物超越人類感官極限的超凡能力，我們講述蛋白質如何保護魚、蛙免于凍斃，如何幫助細菌在沸水中存活，如何讓螢火蟲和水母發光。我們解釋蛋白質如何守護我們抵御危險，如何幫助植物和細菌保存記憶，如何組成蛇和蝎子用來麻痹獵物的毒液。我們描述異常蛋白質如何引發疾病甚至預示死亡，細菌、病毒如何入侵人體，更揭示設計蛋白質如何攻克致死疾病，在絕境中締造生命奇跡。此外，我們還展望未來。在對抗污染與氣候變化的戰爭中，“定制蛋白質”可能會成為重要武器，為地球帶來希望。

我們是科學家，但也是畫家，對蛋白質奇妙的結構充滿了熱愛。在本書中，我們用手繪插圖，展現了各類生物體中多種多樣的蛋白質結構，以及這些獨特形態如何支撐生命的運作。蛋白質化學特性與三維結構的可視化呈現，不僅證明任何人都可以直觀理解蛋白質世界，更展示了藝術對科學理解的深化價值。每幅插圖下方都附有一個專屬編號，這是蛋白質數據庫（Protein Data Bank，簡寫為 PDB）中對應蛋白質結構的專屬代碼。PDB 是一個由世界各地科學家共同貢獻、匯集所有已知蛋白質結構的數據庫。我們真誠希望您能訪問 PDB 網站，輸入插圖下方的專屬編號，進一步了解每個結構的奧秘，獲得更多蛋白質相關信息，甚至用鼠標自由放大、旋轉三維圖像，在個人設備上實現沉浸式觀察。

本書是熱忱的凝結，是對我們在實驗室中每天所見之美、所感之啟發的致敬。當我們走進實驗室、得以進一步了解蛋白質時，這份熱忱便油然而生。我們誠邀您加入我們的旅程，一起了解蛋白質這一自生命伊始便與人類相伴、至今仍在塑造地球未來的奇妙分子。

中文書名：命在蛋白質：健康壽命的科學新突破

作者名：[美] 沙希爾·里茲克 Shahir S. Rizk

[美]瑪吉·芬克Maggie M. Fink

譯者：紀冰琰

書號： 978-7-5217-8205-9

定價：69元

出版時間：2025年11月

內容簡介：

當我們仰望星空時，或許會好奇候鳥如何精準穿越萬里山海；當我們驚嘆夏夜流螢時，可能從未想過那抹幽光是分子的奇跡；當我們為家人的健康牽掛、為生命的脆弱感慨時，更不會知曉 —— 藏在每個人 37 萬億個細胞里的 “蛋白質”，早已寫下了生老病死的答案。

2025 年 5 月，哈佛大學出版社出版帶來一場全新的認知革命 —— 由 沙希爾?S?里茲克 與瑪吉?芬克 兩位頂尖學者合著的《命在蛋白質：健康壽命的科學新突破》，作為市場上第一本面向大眾的蛋白質深度科普健康好書。

它不是枯燥的教科書，而是一本 “生命說明書”。你會讀到：蛋白質是地球所有生命的 “基石”，它賦予螢火蟲點亮黑夜的魔力，賦予候鳥跨越半球的導航能力，更賦予人類感知愛意、留存記憶的情感力量。作者用跨越動植物界與人類自身的視角，讓我們看見：每一只章魚通過皮膚感知捕食者的瞬間，每一次心跳、每一個微笑的背后，都是數百萬種蛋白質在細胞里緊密協作，用獨特的形態變化奏響生命的交響樂。

它更不是遙遠的科研報告，而是與每個人息息相關的 “健康指南”。書中不僅拆解蛋白質的自然奧秘，更揭秘了蛋白質工程的前沿突破 —— 那些人工設計的蛋白質，正成為守護地球與人類的 “超級武器”：它們能精準檢測土壤與水中的污染物，能從大氣中捕獲二氧化碳緩解氣候危機，更能針對性攻擊癌細胞、阻斷 COVID-19 病毒入侵，為絕癥患者帶來生的希望。

當作者將 “記憶的留存”“候鳥的遷徙”“家庭的牽掛” 這些充滿溫度的主題，與最前沿的蛋白質研究相結合時，我們突然讀懂了中國科學院院士賀福初那句 “生在基因組，命在蛋白質” 的深意：基因組是生命的 “靜態藍圖”，而蛋白質才是那個日夜不息的 “執行者”。如今，全球生物科技正邁入全新階段，對蛋白質的探索不僅讓我們更懂生命的機制，更開創了 “蛋白質組學驅動的智慧醫學時代”—— 未來，或許通過調控蛋白質的動態，我們就能提前規避阿爾茨海默病的風險，讓家人遠離病痛，讓長壽不再只是 “活得久”，而是 “活得健康、活得有質量”。

翻開這本書，你讀到的不只是科學知識，更是對生命的敬畏與掌控。它會讓你重新看待自己的身體、重新理解與自然的聯結，更會讓你明白：那些關于健康、關于長壽、關于愛的答案，早已藏在我們每個人的細胞里，藏在這看似微小卻無比強大的蛋白質中。

作者簡介:

沙希爾·里茲克（Shahir S. Rizk）：印第安納大學生物化學副教授，杜克大學生物化學博士。目前在印第安納大學南本德分校從事研究工作，專注于利用細菌蛋白檢測土壤和飲用水中的污染物，為守護生態環境與公眾健康提供了前沿的技術路徑；同時，他在通過蛋白質工程拯救受致病突變影響的酶這一關鍵領域傾盡全力，致力于攻克遺傳性疾病治療的難關。

瑪吉·芬克（Maggie M. Fink）：杰出科學家、詩人與插畫家，印第安納大學南本德分校兼職教授。她擁有圣母大學微生物學博士學位，曾榮獲包括美國國家科學基金會研究生研究獎學金在內的多個重要獎項，并共同擁有環境檢測領域的美國專利，科研成果豐碩。

目錄

序言

01 起源

生命的配方

冬眠的熊

凍結狀態下的生存策略

02 誕生

細胞骨架

走鋼絲的它

一分為二

與生命共舞

傳導意識

03 覺醒

要有光

家的味道

蘋果與橙子

認識自我

北方的顏色

04 成形

生命的多重語言

形成三維結構

飄帶之母

躍出框線

熟雞蛋回生

05 活著

酶學之母

生命發動機

促變者

新酶誕生，新紀元開啟

06 轉化

點亮螢光素

同步的益處

璀璨背后的岔路

照亮前路

07 記憶

可變的微小記憶

分子記憶

疤痕記憶

劫持記憶

08 反抗

美麗而致命

人體荒漠

何為有毒？

09 將死

感染新紀元

醫學新紀元

10 復活

征服死亡

治療型噬菌體

二進制的力量

工程重塑未來

致謝

注釋

后記