HUMAN GENOME EVOLUTION (Human Molecular Genetics)

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出版者:Routledge
作者:Michael S. Jackson
出品人:
页数:0
译者:
出版时间:2004-11-11
价格:USD 130.00
装帧:Paperback
isbn号码:9781859960950
丛书系列:
图书标签:
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具体描述

基因组动力学:生命蓝图的演化与调控 第一章:生命之始:核酸的起源与早期演化 本书聚焦于构成生命信息核心的核酸分子——脱氧核糖核酸(DNA)和核糖核酸(RNA)——在生命起源和早期演化中的关键作用。我们探讨了构成基因组的分子基础如何从简单的化学前体中涌现,并逐步发展出自我复制和信息存储的能力。 1.1 原始地球的化学环境与核酸前体的形成: 追溯生命起始前的地球化学状态,分析在特定热力学和化学条件下,核糖、磷酸和碱基(腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶、胸腺嘧啶/尿嘧啶)如何通过非生物合成途径产生。重点讨论了化学演化在构建生命基石中的不可替代性。 1.2 RNA世界假说与代谢的诞生: 深入剖析“RNA世界”理论,即RNA分子在早期生命中既充当遗传信息载体,又扮演催化剂(核酶)的角色。研究RNA催化剂的结构复杂性如何促进了基础代谢反应的发生,并为后来的蛋白质催化机制铺平了道路。讨论了从RNA到DNA的过渡,以及这种转变在提高遗传稳定性方面的演化优势。 1.3 原核生物基因组的结构特点: 考察最早期的细胞生命形式——原核生物(细菌和古菌)的基因组结构。分析了其环状染色体、缺乏内含子、以及操纵子(Operon)调控系统的特征,这些特点反映了在资源受限和快速适应环境变化压力下的演化取向。 第二章:真核生物基因组的复杂化与内共生事件 真核生物的出现是生命演化史上的一个重大飞跃,其基因组复杂度的急剧增加与细胞结构(如细胞核和线粒体)的形成紧密相关。 2.1 内共生:线粒体和叶绿体的基因组嵌入: 详细阐述了内共生理论,即古老的细菌被吞噬后演化为线粒体和叶绿体。研究这些细胞器基因组(mtDNA和cpDNA)的丢失、迁移和整合过程,探讨了它们如何将关键的能量代谢基因贡献给宿主细胞核基因组,塑造了现代真核生物的能量系统。 2.2 基因组的囊泡化与核的形成: 探讨细胞核的演化意义,即如何通过膜结构将遗传物质与细胞质的代谢活动隔离,从而允许更精细的转录后调控。分析了与核膜形成相关的基因家族的演化历程。 2.3 基因组的内含子化与剪接机制的出现: 探讨真核生物基因组中普遍存在的内含子(Introns)的起源及其功能。重点分析了可变剪接(Alternative Splicing)作为提高蛋白质多样性和基因组“有效密度”的关键机制,及其对复杂性状演化的贡献。 第三章:基因组的动态变化:复制、修复与重组 基因组并非静态的记录本,而是一个持续进行维护、修复和重组的动态系统。本章关注维持基因组完整性及驱动遗传多样性的分子机制。 3.1 DNA复制的保真性与误差控制: 描述DNA聚合酶的分子机制,包括其校对和错配修复(MMR)系统,以确保遗传信息的准确传递。分析不同生物体复制保真度的演化差异,及其对突变率的影响。 3.2 DNA损伤的修复通路: 详述紫外线损伤、氧化应激和烷化剂等环境因素导致的DNA损伤。深入解析了修复通路,如核苷酸切除修复(NER)、碱基切除修复(BER)和双链断裂的非同源末端连接(NHEJ)与同源重组(HR)机制的分子细节及其在应对遗传毒性方面的演化适应。 3.3 重组与基因组景观的重塑: 研究减数分裂期间发生的同源重组(Crossing Over)过程,分析其在打破连锁平衡、加速有利等位基因的组合以及驱动物种分化中的作用。讨论跨转座因子(Transposable Elements, TEs)在驱动基因组大小波动和结构变异中的“分子跳跃”效应。 第四章:基因组调控的精细化:表观遗传学的兴起 随着基因组复杂度的增加,对基因表达的调控从简单的“开启/关闭”转向了高度时空特异性的精确控制,这主要依赖于表观遗传学修饰。 4.1 DNA甲基化与基因沉默: 探讨在脊椎动物和植物中,CpG二核苷酸上的甲基化如何作为一种稳定的表观遗传标记,参与基因组印记、X染色体失活以及重复序列的沉默。分析DNA甲基转移酶(DNMTs)家族的演化。 4.2 组蛋白修饰的“语言”: 阐述组蛋白的N端尾部发生的乙酰化、甲基化、磷酸化等多种共价修饰如何共同构成“组蛋白密码”。研究这些修饰如何通过招募特定的“阅读器”蛋白,精确调控染色质的开放性,进而影响基因转录的可及性。 4.3 非编码RNA(ncRNA)的调控网络: 考察长链非编码RNA(lncRNAs)和小干扰RNA(siRNAs/miRNAs)在基因调控中的核心作用。分析这些分子如何通过与染色质修饰酶或转录因子结合,在转录、剪接和mRNA稳定性等多个层面实现对基因表达的负反馈和精细调控。 第五章:基因组演化的驱动力:从单细胞到多细胞生物 从单细胞生命到复杂的多细胞生命体的转变,需要基因组层面进行大规模的结构和功能重组。 5.1 基因复制事件与新功能获得: 分析全基因组复制(WGD)事件,特别是在脊椎动物演化中的两次主要复制(2R假说),如何为新基因和新功能(如嗅觉受体、免疫系统基因)的出现提供了原材料,推动了形态和生理复杂性的增加。 5.2 调控元件的演化: 强调基因组中非编码区(如增强子、沉默子)的演化重要性。研究转录因子结合位点(TFBS)的突变如何导致基因表达模式的改变,这被认为是物种间表型差异的主要驱动力,而非单纯的蛋白质编码序列变化。 5.3 基因家族的扩张与收缩: 考察特定功能基因家族(如Hox基因、免疫球蛋白基因)在不同谱系中如何通过基因的串联重复和丢失,适应特定的生态位和生理需求,例如复杂免疫系统的建立和身体轴线的确立。 第六章:物种分化与比较基因组学 比较基因组学提供了穿越生命树,理解不同物种间适应性差异的窗口。 6.1 物种形成中的基因组印记: 探讨在隔离生殖和物种分化过程中,哪些基因组区域最先产生差异。分析与配子不相容性、杂种不育性相关的基因组冲突(如母系效应基因与父系效应基因的相互作用)。 6.2 人类基因组的独特性分析: 通过与近缘物种(如黑猩猩、尼安德特人)的基因组比对,定位人类特有的基因变化。重点关注与认知功能、双足行走和语言能力相关的基因组区域(如 FOXP2 和 HARs 的差异性演化)。 6.3 适应性演化的分子机制: 利用群体遗传学原理,分析在选择压力下,基因组中哪些区域富集了高频率的有利突变(选择清除的证据)。讨论基因组的“可塑性”如何体现在应对快速环境变化的分子适应过程中。

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这本书, 《HUMAN GENOME EVOLUTION (Human Molecular Genetics)》,它的名字就如同它的内容一样,有着一种跨越时间和空间的宏大感。我一直对我们人类究竟是如何走到今天的,充满了好奇,而基因组,作为我们最根本的生命蓝图,无疑是解开这个谜团的关键。我特别欣赏作者在阐述基因组演化过程时,那种循序渐进、层层递进的逻辑。从最基本的DNA突变和重组,到基因复制、基因丢失,再到染色体结构的变化,书中将这些分子层面的事件,巧妙地编织成了一幅波澜壮阔的演化画卷。我被书中关于“基因组的节俭”与“基因组的慷慨”之间的权衡所吸引,它解释了基因组在演化过程中是如何在保留必要信息和增加新功能之间找到平衡的。对人类基因组特有区域的研究,特别是那些与认知、语言和免疫系统相关的基因,更是让我感到震撼。这些基因的快速演化,无疑是我们得以成为今天的“智人”的关键。书中对古DNA研究的引用,更是为这些理论增添了历史的厚度和真实的证据,仿佛我能够亲眼目睹远古祖先的基因是如何在时间的长河中悄然改变。作者在解释复杂的遗传学概念时,总是能辅以生动形象的类比,例如将基因组比作一本不断被修订的百科全书,将基因突变比作“笔误”,将基因复制比作“抄写了不完整的章节”,这些形象的比喻极大地降低了阅读的门槛,让我能够专注于理解其精髓。书中对不同群体基因组多样性的探讨,也让我意识到,我们所谓的“种族”差异,在基因层面上其实是微不足道的,更多的是一种历史和地理因素的体现。

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这本书,名字就带着一种宏大叙事感——“人类基因组演化”。光是“演化”这两个字,就足以让人联想到数百万年的时间跨度,细胞的微小变异如何汇聚成我们今天所熟知的人类DNA。我一直对生命科学的宏观视角充满好奇,尤其是那些能解释我们为何如此,为何与远古祖先如此相似又如此不同的理论。《HUMAN GENOME EVOLUTION (Human Molecular Genetics)》正好满足了这份探索欲。翻开书页,首先映入眼帘的不是枯燥的数据,而是一系列引人入胜的图示,它们以一种直观的方式勾勒出基因组在漫长岁月中留下的印记。从早期类人猿到智人的出现,基因组经历了怎样的重塑?是什么样的选择压力驱动了这些变化?我特别关注书中关于基因复制、基因丢失以及染色体重组的章节,这些看似微小的分子事件,在宏观层面上是如何影响物种的繁衍和适应的?书中关于不同人类群体之间基因差异的探讨也让我印象深刻,这些差异不仅仅是肤色、发质的表象,更是历史迁徙、环境适应以及与其他古人类群体基因交流的深刻体现。作者在讲解复杂的分子机制时,并没有采用晦涩难懂的语言,而是巧妙地运用了比喻和类比,将抽象的概念具象化,让我这个非专业背景的读者也能轻松理解。例如,在描述基因突变时,书中将DNA比作一本厚重的书籍,而突变则是其中微小的错别字。这种生动的描述方式,极大地降低了阅读门槛,让我能够更专注于理解基因组演化的核心概念。书中对于不同时间尺度的演化事件的区分,也帮助我建立了一个清晰的时间轴,理解了快速的适应性演化和缓慢的背景演化之间的区别。对近期人类基因组研究的进展的介绍,更是让我看到了理论的生命力,将古老的演化故事与当下火热的基因编辑、个性化医疗等领域联系起来,展现了基因组演化研究的现实意义和未来前景。

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这本书的标题——“人类基因组演化”,一听就感觉是那种需要反复咀嚼、深度思考的书籍。我一直对人类起源和演化充满了神秘感,总觉得我们的DNA里藏着数不清的故事,而这本书似乎就是打开这些故事的钥匙。当我开始阅读,我立刻被作者那种严谨而富有洞察力的分析所吸引。书中不仅仅是罗列事实,更是试图去解释“为什么”。为什么我们的基因组会发生这些变化?是环境的逼迫,还是偶然的机遇?我尤其对书中关于基因组“瓶颈”和“创始人效应”的讨论感到着迷,这些概念解释了为什么某些基因变异会在特定人群中变得普遍,也暗示了人类历史上可能经历过的生存危机。对我而言,理解这些机制,就像是在拼凑一幅巨大的人类演化拼图。书中对人类与黑猩猩基因组进行详细对比的部分,更是让我惊叹不已。尽管我们外观差异巨大,但基因层面的相似度却高达98%以上,这究竟意味着什么?书中对这剩下的2%差异的深入剖析,揭示了许多关键基因的演化,这些基因可能在认知能力、行为模式以及社会性等方面扮演了至关重要的角色。此外,书中对非编码DNA区域的演化研究也给我留下了深刻印象,长期以来,这些被认为是“垃圾DNA”的区域,如今被发现对基因的调控起着关键作用,而它们在演化过程中发生的改变,可能比编码区更为重要。作者在阐述这些复杂概念时,思路清晰,逻辑严谨,即使是对于一些前沿的分子生物学技术,也给出了详尽的背景介绍,让我这个非专业人士也能跟上思路。对古DNA研究的引用,更是让历史变得生动具体,仿佛能看到远古人类的基因如何在时间的长河中流淌。

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对于《HUMAN GENOME EVOLUTION (Human Molecular Genetics)》这本书,我最初是被它宏大的主题所吸引。人类基因组的演化,听起来就像是一部关于生命起源和发展的史诗。而当我真正翻开这本书,我发现它远比我想象的要精彩。作者并非简单地罗列基因组的变异,而是以一种非常叙事化的方式,将这些变异融入到人类演化的宏大背景中。我非常喜欢书中关于基因组“冗余”和“保守性”的讨论。一方面,基因组中存在着大量似乎“无用”的DNA,但它们可能在未来的演化中扮演重要角色;另一方面,一些关键基因则在漫长的演化中保持着高度的保守性。这种辩证的观点,让我对基因组的复杂性有了更深刻的理解。书中对人类基因组与疾病易感性之间关联性的探讨,也让我感到非常实用。了解基因组的演化历史,或许能帮助我们更好地理解为什么某些疾病会在特定人群中更普遍,也为未来的个性化医疗提供了理论基础。我被书中关于基因组“修补”和“重排”的描述所吸引,就像是在阅读一本关于生命体内部精密机械工作的说明书。这些看似微小的分子事件,却在漫长的时间里,累积成了我们今天所看到的复杂而精妙的人类基因组。对不同地理区域人类群体基因组差异的分析,特别是书中对迁徙和适应性演化的研究,更是让我对人类遍布全球的历程有了更直观的认识。作者在讲解复杂的分子机制时,总能巧妙地运用比喻,例如将DNA比作一本书,将突变比作“错别字”,将基因复制比作“复制了错误的部分”,这些生动的比喻,让我在轻松的阅读氛围中,掌握了书中的核心概念。

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说实话,当我看到《HUMAN GENOME EVOLUTION (Human Molecular Genetics)》这个书名时,我本以为会是一本充满晦涩术语和复杂公式的学术专著,读起来会非常吃力。然而,事实证明我的担忧是多余的。这本书在保持其学术深度的同时,却意外地充满了可读性。作者似乎非常擅长将枯燥的科学原理转化为生动形象的故事。我特别喜欢书中关于基因组“黑森林”的比喻,用来描述那些我们尚未完全理解的基因组区域,这让我感到一种探索的乐趣,仿佛跟着作者一起在未知的领域冒险。书中对人类基因组“拼凑”过程的描述,从古老病毒的插入到染色体的融合,就像是在讲述一个史诗般的生物学故事,让我对我们身体内部发生的如此古老而深刻的变革产生了由衷的敬畏。我被书中关于基因组“可塑性”的章节深深吸引,它解释了基因组是如何在面对环境变化时展现出惊人的适应能力的。这让我开始思考,我们今天所面临的各种健康挑战,是否也与我们基因组的演化历史有着千丝万缕的联系?对人类与其他近亲(如尼安德特人、丹尼索瓦人)的基因交流的详尽分析,更是打开了我对人类历史的全新视角。原来,我们的基因组并非是孤立演化的产物,而是与许多古人类群体共同塑造的结果。书中对DNA重复序列的演化作用的探讨,也让我认识到,那些看似“多余”的基因组区域,可能在演化中扮演着意想不到的关键角色。作者在讲解这些复杂概念时,总是能找到恰当的比喻和类比,让抽象的分子过程变得触手可及。例如,将基因突变比作文本中的“印刷错误”,将基因复制比作“抄写了错误的副本”,这种生动有趣的表达方式,让我能更轻松地消化和吸收书中信息。

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“人类基因组演化”,这个书名本身就充满了学术的厚重感,也预示着这是一本需要扎实基础才能深入理解的书籍。我对基因组学的发展一直保持着高度的关注,尤其是那些能够解释生命奥秘的宏观理论。《HUMAN GENOME EVOLUTION (Human Molecular Genetics)》这本书,无疑是在这个领域的一部重要著作。我最欣赏的是书中将分子层面的基因变化与宏观的生物演化过程紧密结合起来的叙事方式。它不像许多教科书那样孤立地讲解基因,而是将基因的变化置于一个动态的演化框架中进行审视。书中关于基因组大小演化、重复序列扩张以及插入-缺失事件在人类基因组形成中的作用的论述,让我对基因组的结构性变化有了更深的理解。对“基因组的宁静”与“基因组的躁动”的区分,也为我提供了一个理解不同演化时期特点的视角。我特别留意了书中关于人类特有的基因特征的探讨,例如与语言、大脑发育相关的基因,这些基因的快速演化是如何让我们区别于其他灵长类动物的?书中对这些关键基因的分子机制以及选择压力的分析,极具启发性。对于那些看似“无用”的基因,书中的阐述也颠覆了我之前的认知,让我认识到基因组的复杂性和冗余性在演化中的潜在价值。书中的图表和模型清晰地展示了不同演化事件的发生机制,例如基因家族的扩张和分化,以及它们如何为适应新环境提供新的可能性。作者在引用大量最新的研究成果的同时,也注重对经典理论的梳理和整合,使得这本书既有前沿性,又不失学术的严谨性。关于非选择性漂变和适应性演化之间的互动关系,以及它们如何共同塑造人类基因组,书中给出了深刻的见解。

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《HUMAN GENOME EVOLUTION (Human Molecular Genetics)》这本书,光看书名,就感觉是一部关于生命深层秘密的探索之作。我一直对人类为何是人类,基因组在其中扮演了怎样的角色,抱有浓厚的兴趣。这本书并没有让我失望。它以一种严谨又不失趣味的方式,向读者展示了人类基因组在漫长演化历程中所经历的“蜕变”。我特别欣赏书中对基因组“动态性”的强调。基因组并非一成不变的静态蓝图,而是时刻处于变化之中,受到各种内外因素的影响。书中关于基因组“瓶颈”效应的解释,让我对人类历史上可能经历过的生存危机有了更深的认识,也理解了为何某些基因变异会在特定人群中被“固定”下来。我被书中关于人类特有的基因演化,特别是与大脑发育、语言能力和认知功能相关的基因,所进行的细致分析所吸引。这些基因的快速演化,无疑是塑造我们今天独特性的关键。作者在阐述这些复杂概念时,不仅仅是提供信息,更是在引导读者进行思考,例如,是什么样的选择压力促使这些基因发生如此快速的改变?书中对古DNA研究的引用,更是为这些理论增添了历史的深度和现实的证据,仿佛我能穿越时空,亲眼见证祖先基因的变迁。对基因组“沉默区域”的演化及其在基因调控中的作用的探讨,也让我对基因组的复杂性有了新的认识,颠覆了我过去的一些简单化的认知。作者在讲解过程中,总能适当地运用形象的比喻,例如将基因组比作一个巨大的生物信息库,将基因突变比作“数据错误”,将基因复制比作“备份了不完整的资料”,这些生动的表达方式,让我在享受阅读乐趣的同时,也能够深入理解书中的科学原理。

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《HUMAN GENOME EVOLUTION (Human Molecular Genetics)》这个书名,我一看就知道,这绝对不是一本轻松的读物,它承载着的是对人类生命最根本的探索。我一直对生命科学,特别是演化生物学有着浓厚的兴趣,而人类基因组的演化,无疑是其中最令人着迷的部分。我惊喜地发现,这本书并没有将我预想中的那种干巴巴的学术论文堆砌,而是以一种相当吸引人的方式,娓娓道来。作者在解释基因组结构如何随时间推移而变化时,用到了“碎片化”和“重组”等词语,让我仿佛看到基因组在经历一场场“地质构造”般的变革。我尤其对书中关于“失落的基因”和“新增的基因”的讨论非常感兴趣。那些曾经在我们祖先基因组中存在,但如今已消失的基因,它们的功能是什么?它们的消失又带来了什么影响?反之,那些新出现的基因,它们又是如何产生的,又为我们带来了哪些新的能力?这些问题,都让我对基因组的动态变化充满了好奇。书中对不同物种基因组比较的研究,尤其是人类与类人猿之间基因组差异的细致分析,更是让我对“我们是谁”这个问题有了更深入的思考。那些细微的基因差异,是如何造就了我们与众不同的特质的?作者在分析这些复杂问题时,并没有回避其中的不确定性,反而以一种坦诚的态度,指出了当前研究的局限和未来的方向,这让我觉得这本书非常有价值,因为它不仅仅是知识的传授,更是一种科学精神的体现。对基因组“暗物质”——非编码DNA的演化及其调控作用的探讨,更是让我看到了基因组学研究的深度和广度,颠覆了我过去的一些认知。

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《HUMAN GENOME EVOLUTION (Human Molecular Genetics)》这本书,它所承载的主题——人类基因组的演化,本身就带着一种史诗般的宏伟感。我一直认为,要理解我们是谁,就必须追溯我们基因的根源。这本书,为我打开了这样一扇窗。它并非是一本简单的科普读物,而是一部深入探讨人类基因组在漫长岁月中如何经历变迁、适应环境、最终形成我们今天样貌的学术巨著,但同时,它又保持着惊人的可读性。我最欣赏的是作者在解读基因组演化过程时,那种将分子机制与宏观演化趋势相结合的叙事方式。它不仅仅是在讲述DNA层面的变化,更是将这些变化置于人类历史、地理迁移和环境适应的广阔背景下进行审视。书中关于基因组“重组”和“插入”事件在塑造人类基因组中的作用的论述,让我对基因组的复杂性和动态性有了全新的认识。我被书中关于人类特有的基因演化,特别是与认知能力、语言和社会性相关的基因,所进行的细致分析所吸引。这些基因的快速演化,无疑是让我们区别于其他物种的关键。作者在阐述这些复杂概念时,总是能找到恰当的比喻和类比,例如将DNA比作一本不断被修改的书籍,将突变比作“笔误”,将基因复制比作“复制了错误的章节”,这些生动的表达方式,让我在轻松的阅读氛围中,掌握了书中的核心概念。对古DNA研究的引用,更是为这些理论增添了历史的厚度和真实的证据,仿佛我能够穿越时空,亲眼见证祖先基因的变迁。书中对基因组“沉默区域”的演化及其在基因调控中的作用的探讨,也让我对基因组的复杂性有了新的认识,颠覆了我过去的一些简单化的认知。

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“人类基因组演化”——单是这个书名,就足以激发我对生命起源与演化的无限遐想。《HUMAN GENOME EVOLUTION (Human Molecular Genetics)》这本书,恰恰满足了我对这一宏大主题的探索欲。我一直认为,理解我们之所以是我们,关键在于理解我们基因组的演化历程。这本书给我的第一印象是,它在学术严谨性与可读性之间找到了一个绝佳的平衡点。作者并没有用晦涩的术语将读者拒之门外,而是通过生动的比喻和清晰的逻辑,将复杂的分子生物学概念变得触手可及。我尤其被书中关于基因组“垃圾”与“宝藏”的辨证讨论所吸引。长期以来,我们对非编码DNA的存在感到困惑,但这本书揭示了这些区域在基因调控和演化中的重要作用,让我对基因组的认识有了颠覆性的改变。对人类基因组与其他近亲(如黑猩猩、尼安德特人)的基因组比较分析,更是让我对“人类独特性”有了更深刻的理解。那些微小的基因差异,是如何在数百万年的演化中,造就了我们与众不同的认知能力和行为模式?书中对此的深入剖析,让我充满了敬畏。我被书中关于基因组“重塑”的描述所深深吸引,就像是在阅读一部关于生命内部精密机械运作的史诗。从DNA的复制、插入、删除,到染色体的融合、断裂,这些分子事件,在漫长的时间尺度上,共同塑造了我们今天的人类基因组。作者在讲解过程中,不仅关注“是什么”,更注重“为什么”,例如,为什么某些基因会快速演化?是什么样的选择压力驱动了这些变化?这些深层次的追问,极大地提升了这本书的启发性。

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