生物世界的数学游戏

  • 古诗词鉴赏古诗词鉴赏
  • 读后感
  • 2024-06-11 09:17:28

图书作者与内容简介

数学可以告诉我们火星如何自转,如何绕太阳运行,但我们不能期望数学一次就能解释整个行星地图上每一单独的地貌。不要让数学在它还不能跳过物理科学的时候,就跳过生物学的圈环。想要理解数学如何帮助我们理解生物体,就要检验这部分的新证据,不只是关于生物体的生长与形态,也包括生物体的分子基础、细微结构、控制系统、运动模式、沟通方式,以及生物演化的历史途径。生命的每一层面都有数学;只要用心看,就能理解。

我的观点

2生物世界的数学游戏

第一次写数学的阅读心得,实在摸不着头绪,姊姊建议了这本书,我又上网找了几本书预约后,决定写这本"生物世界的数学游戏",因为它看起来比较有吸引力。
在DNA的几何一章中,说到:当单一分子的复制相当不可能时,一群分子的集体相互复制就几乎是必然的。因为只有几种分子再循环,就会有反覆情形,例如D产生A及E,E又产生B。这样一来B产生D,而D产生E,E再产生B,所以B分子就被复制出来了—是藉由B的朋友的协助,而持续加进这样的分子,最终可能形成某种小集团,而集团内制造的分子还是会留在里面,小集团就可以自行维持及自行复制,成为自发催化网路。

以前我都以为那些分子是自己复制,但也不知道它是怎么复制,现在才知道是由不同分子"循环"生成而来的。

DNA复制的能力是根据"数学",也可说是"分子几何"结构的结果,DNA是一个双股螺旋,组成次分子会把遗传讯息转成密码,这些次分子称作硷基,共四种:A、T、C、G。两股链以成对硷基相结合,氢链连结,而硷基有固定配对:A对T、C对G,若其中一股的某处有硷基A,在另一股的相对位置上就必定为T,依此类推。人类细胞每个细胞核中的DNA,就像挤在一片阿斯匹灵中"一公里长"的绳子。而真正的DNA不会形成完美的螺旋体,而是缠绕在一起而卷缠的,拉拉伸成发夹形、十字形的结构。

常看到生物课本上画的DNA双股螺旋,美丽精緻,原来它其实只是个丑丑的十字形结构啊!

说到DNA双股螺旋的硷基,当细胞分子在读取基因组时,会把硷基每三个分成一组,成为三联体,也就是例:ATAGCAATG#8596;ATA,GCA,ATG,三联体中的每个字母,都有四种硷基选择方法,这就可以使用高一下数学的排列组合中的"重复排列",因此4×4×4等于似的三次方等于有六十四种不同三联体。遗传密码会将每个三联体指定给一种胺基酸—ATT、ATC、ACT除外,对应到暂停。生物体内的氨基酸仅仅二十种,三联体却有六十四种,相对于胺基酸显得过多,因此不同的三联体可能对应到相同胺基酸,而一个胺基酸可能代表一到六种三联体,展现了一种不规则与模式的有趣混合体。

第一次觉得数学这么好用,竟然能把"重复排列"用在现实生活,看来我得用功努力学习才行。

我觉得最酷的就是小儿麻痺病毒,由四种蛋白质单元所组成,排列出来的形状带有二十面体所具有的对称性,十二面体和二十面体合成的立体像个每面都有微凹五面体的十二面体,即将十二个五角锥黏在十二面体上,作一个"三维模型"。而在规则的正立体当中,二十面体与球最为近似,但仍可用五边多面体及六边多面体的混合体,更逼近一个球,足球即是一个例子,其外型截去了每一个角的二十面体。

真希望能亲眼用显微镜瞧一瞧小儿麻痺病毒的结构,是不是有数学多面体的长相。

在"费布纳西的花朵,碎形的茎枝"一章中,提到植物里出现的数目,例如:花瓣、#34138;片及其他各种外貌,常取自费布纳西数列:1、2、3、5、8、13、21、34、55、89……,若有例外多半是 一、这些数成对出现,仍属费布纳西模式;二、"异常数列":1、3、4、7、11、18、29,与费布纳西数列相同模式,只是起始数不同而已。

原本看这个数列,不知道他们到底有何关系,仔细一看,原来每一个数皆为前两个数字和,生物世界也有这种"数学规则",实在太奇妙了。

遗传讯息的长短、多寡不重要,最重要的是质,而不在于量。例如:"三乘以五等于十五"虽比"3×5=15"来的长,都有异曲同工之妙,但却是多余,不需要的。

读完了这本书才知道,生物世界不单只有生物、物理的概念,"数学是万物之母",没有数学,我们根本无法发现大自然的奥妙;没有数学,我们甚至还停留在远古山顶洞人的时代。相信只要用心看,处处皆有数学的痕迹。

上一篇
分手信

下一篇
达文西密码