序言 阿诺德·德曼(Arnold Demain) 对于生物技术产生的确切时间有很多种看 这么多年来，我始终对生物技术的发展怀 法，其中有一种认为生物技术大约始于公元前 着一种敬畏的态度，也许是因为我自己并不是 7000-公元前3500年间，当时，人类首次利用 个遗传学家，甚至都未曾学习过一门遗传学课 微生物来长期保存牛奶、水果和蔬菜，并且通过 程。所以，我一直努力去理解那些遗传学概念 发酵制成了干酪、面包、啤酒、葡萄酒以及醋。 和生物技术的新观点。 若真是以这一看法来说的话，从1949年开 因此，我需要一本生物技术方面的基础书 始，我成年后的人生都已经处于生物技术时代 籍来介绍这些内容，但之前我还从未发现有这 了。那年，22岁的我在密西根州立学院（现在 样一本书。 为密西根州立大学)开始攻读硕士学位，研究内 容是关于腌制食品的腐败现象，此外，我觉得我 就在这时候，由菜因哈德·伦内贝格 的祖父和父亲都可以算作生物技术人员，因为 (Reinhard Rennberg)撰写的《生物技术人门》 (Biotechnologie fiir Einsteiger）出版了！但是 他们都是制作腌制食品的好手。 很可惜，我的德语阅读能力太有限。不过，尽 不过，更多的人认为上面提到的那段漫长 管不能完全读懂这本书，我仍然被书中那些著 阿诺德·德曼在德普大学的办 公室中 历史只是微生物生产时期，他们认为生物技术 名生物技术学家的照片和由达嘉·苏斯比尔 是诞生于1972-1973年间.在这期间，斯坦福大 (Darja SuBbier)绘制的漂亮的彩色插图给迷 学的Paul Berg和Stanley Cohen,.以及加州大学 住了。 I旧金山分校的Herbert Boyer发现了DNA重组. 我很荣幸地受到伦内贝格教授的邀请成为 世上不存在两种样学， 如果这种观点是正确的，那么，我从1972年开 本书英文版的编辑。在译者Renate FitzRoy和 只有一种科学和它的应用， 始了我的生物技术职业生涯，也就是在加利福 这两种行为礼像采实和树一 尼亚伯克利的Cetus做顾问，那是世界上第一家 Jackie Jones将书中的德语翻译为英语后，我开 样，是相互关联的。 生物技术公司。当人们致力于将DNA重组技术 始一个字一个字如饥似渴地阅读，直到看完这 一路易斯·巴斯德 进行商业化发展时，这的确是一段相当振奋人 奇妙的十章文字。 心的时光。在十年之内，像Genentech,Biogen, 将最初比较正式的英文译本编辑成适合年 我们一只手提着生物化 Amgen、Genetics Institute、Chiron,以及 轻的英美学生阅读的课本，这一过程让我感到 学，另一只提着微生物多样 性，我们必须了解并珍视它 Genzyme这样的生物技术公司相继诞生，而这 无比的快乐。 们。 些公司所取得的成果，如重组蛋白质，解决了全 一阿诺他·他曼 世界困扰无数患者的诸多医学难题，同时也使 亲爱的阿尼 生物技术产业发展成了如今年产值超过600亿 祝贺你机会 总是垂斋有准 美元的重要行业。 备的人 我已经在微生物和生物技术企业（默沙东公 阿尼万岁 司即美国默克公司，Merck&Co),以及学术界 (麻省理工大学与现在的德鲁大学)愉快地度过 了五十年的取业生涯。工作中遇到的种种总是让 我非常地兴奋，从通过设计微生物来做重要的事 情，到后来在遗传学、生物化学以及营养学等领 域发现了一些方法，可以促进这些奇特的微生物 产生有价值的工业产物，例如抗生素、氨基酸、 亲爱的阿龙先生： 嘌吟核苷酸、免疫抑制剂、降胆固醇制剂、生物 《生斯技术入门》的作者和编解们希望持这本 毒素以及重组蛋白质等。 书作为您2007年八十岁的生日礼物，我们很蒙幸 幸运的是，我拥有一批优秀的管理人员、同 能够结识您，并由表地软佩您的热情与智，以及 您对微生物与生物技术所微出的杰出育献！ 事以及学生来协助我完成这些工作。我一直觉 得，将微生物工业推进到这个生物技术新世界 Reinhard and Merlet, 的各种遗传因素都是那么的引人入胜而又充满 Dascha,Renate,Jackie,Christoph,Ute,and Ted 神奇色彩。 带
个人序言 汤姆·拉波波特(Tom Rapoport) 我承认我并不喜欢看课本，而且很多 Haeckel),我想可能是因为他们在他的家 一个亚热带的花园，从那儿可以俯瞰到漂 学生同我一样。因为读课本就意味着得苦 乡梅泽堡(Merseburg)就读了同一所中 亮的海湾。显然，他有很多空闲时间，因 苦挣扎着看完并积累下足足上百页干涩的 学。他模仿海克尔在家里建了一个标本 为他是一份主流报纸的专栏作家，这个名 知识。现代的教科书尽管已经尽可能地在 室，以至于后来成了一个热衷于鸟类和昆 叫“Biolumne”的专栏带有卡通画，他还 书中添加了彩色插图，但仍然无法让它们 虫的观察者。后来，一个朋友给了他一本 总会冒出一些新的写书构想。 变成引人人胜的小说。 由詹姆斯·沃森(James Watson)编写的 这本教科书的出现并不出乎我的意 因此，当莱因哈德·伦内贝格告诉我 关于“双螺旋”的书，这在当时的东德很 料，它已经是莱因哈德的第四本书了。在 他写了一本关于生物技术的教科书时，我 少见，他的兴趣开始转向了DNA。那本书 东德时，他就开始了两本针对普通读者和 有点儿怀疑。而当他邀请我为它写一篇序 他只看了一个晚上，就传给了后面的人。 孩子的生物技术类书籍的创作，而这本书 言的时候，我的第一个反应就是想拒绝 然而第二天，他就用婴儿车上面的彩色塑 料棒自己搭造了一个DNA模型。 不过是将他的创作天赋进行了一次更清晰 他：那会是一个相当郁闷的任务，并且找 有趣的扩展而已。 不到什么思路来完成，当然最重要的是， 高中毕业后，莱因哈德想离开家乡去 我也很忙。 见见世面以开阔眼界。对当时的东德人来 在我看来，一名教师最重要的职责就 是向学生传递我们对科学的那种激情。自 但最后我还是接受了，而且我还发 说，世界上大概只有一半左右的国家能去， 然界拥有着如此多的惊喜与谜团，而解决 现：这本书是完全不同的1！尽管它仍然是 于是，最初他选择去中国。然而在1975年， 东德与中国的关系正处于一个低谷，面中 它们正是我们应有的特权。 一本用来传输知识的教科书，但读起来却 相当的有趣。 国内部也正在经历“文化大革命”。因此，他 莱因哈德的这本书恰恰传递着这种对 改变主意去了前苏联，吸引他去那里的动 科学的热情与信念，这些也许可以改变我 莱因哈德和插图作者达嘉·苏斯比 力是因为在俄罗斯文化的心脏，充满着对 们的世界。我希望这本书可以大获成功。 尔用出色的插图、有趣的历史论述，搞笑 文学和艺术的渴望者，而且每个人都充满 的卡通漫画，以及简明的练习题等各种 汤姆·拉波波特 了即兴创作的天赋。莱因哈德进入了后来 生动活泼的方式讲述了大量的事实。这 2007年6月1日于波士顿 成为顶级学府的莫斯科有机化学学院进修。 恐怕是同类书中第一本有娱乐作用的教 科书了1 回到东德以后，他加入了位于柏林布 赫的分子生物学中央协会，在那里我结识 我想称这本书为“坚果壳中的生物技 了他。当时他在Frieder Scheller的研究小 术”，它向每一个对此好奇的人阐述了生 组，正在研发用于葡萄糖检测的生物传感 物技术的发展沿革以及最新的研究进展。 器，这种传感器可以帮助糖尿病患者控制 你完全不需要具有任何相关的背景知识， 其血糖含量。尽管在这一领域，美国、英 一个高中文凭就足够了。我保证你同样会 国和日本已经处于领先地位，但Scheller等 为生物学以及生物技术感到震惊。显然， 人的贡献仍然是杰出的，正是因为他们，我 莱因哈德正醉心于这项技术，而这种热忱 们现在使用的生化制品、仪器、仿形机以 还会感染其他人。 及其他许多东西才开始出现.而这一切，正 现在，让我来谈谈本书的作者。莱因 是源于他们的即兴创作和无限的热情！ 汤姆·拉波波特(Tom Rapoport)生 哈德成长于德意志民主共和国（即前东 德国统一后，莱因哈德开始在香港科 于1947年的美国辛辛那提，成长于东柏 德)，第二次世界大战后，德国的去纳粹化 技大学供职。1994年，他现在的导师尤乃 林，他从洪堡大学化学与生物化学专业毕 运动导致当时的师资力量极为紧缺，莱因 亭(Nai-Teng Yu)在东柏林与他相遇，尤 业，获得博士学位后，他加入了位于东柏 哈德年轻的双亲尽管并没有经过多少专业 林的前东德科学研究院分子生物学中心 乃亭曾热情洋溢地对他所在的团队说： 1985年，他获得细胞生物学牧投职称，在 培训，仍然成为了教师。像当时的很多人 “赶紧聘请伦内贝格吧，他能将东德的无 德国统一后，成为德国马普研完所 一样，他的父母怀着满腔的热情与决心投 限动力和香港的现代技术完美结合，这是 Delbrueck分子药物中心的团队带头人 入到了新的事业中，这种热情也解释了为 其他人所不能比拟的！”因此，莱因哈德 1995年，他接受了位于波士顿的哈佛药 何莱因哈德会如此热衷于教学。 去中国的梦想最终实现了。 学院的聘请。自1997平起，他还任哈佛 休斯药物研究所的调查员， 莱因哈德很早就表现出了对科学类书 伦内贝格教授指导着一个相当庞大的 汤姆·拉波波特是美国国家什学院院 籍的热爱，他告诉我他最早崇拜的人是德 生物检测研究团队，同时还拥有一家生物 士，美国艺术与科学院院士，德国 Leopoldina研究院院士.获得过多项重要 国生物学家恩斯特·海克尔(Ernst 技术公司。他养了两只猫和一只兔子，有 的荣誉和奖项
前 言 不管怎样，谁又想去看一篇冗长的前言 非常感谢你，达嘉！ 呢？所以还是让我们直奔主题吧：是什么促使 能够使用David Goodsell精美的分子绘图也 我写这本书的？ 让我梦想成真，而当我一步步地使用碳原子进 好奇心与积极性。当我还是个小男孩时，我 行计算时，来自意大利的Francesco Bernardo向 喜欢阅读一切可以为我解释这个世界各种奇妙现 我伸出了援手，从而使我完成了关键分子的3D 象的书籍。如今，作为一名科学工作者，我认为 模型。这真是太棒了！ 没有什么东西可以比生物技术更能造福于人类社 富有想象的激情。亚洲拥有年代久远的绘画 会的未来！这世上还有比这更让人激动的事吗？ 传统。在Google上搜索生物技术方面的图像让我 想要了解一切。通过涉猎众多的科学文献， 感觉快要发狂了。起初，出版社在看到我将原本 我充分地认识到了苏格拉底的名言“除了我的无 只有两张彩色图片的雪白教科书逐渐变得五颜六 知，我一无所知”。成为一名博古通今的文艺复 色后显得有些震惊，到最后，书上几乎看不到多 作者对他养的公猫Fortune进行 兴学者的梦想曾经占据了我的头脑，然而，唉！ 少空白了1 了免隆实登(Fortune0号，1号， 这已经是过去的想法了。现在，我只想对一个领 2号以及3号)。 域内的知识做一个全面纵览，并且这还需要和相 然而，伴随这些图片到来的还有它们的版 近科学领域的专家进行合作。就此而言，我很幸 权归属问题，不过大多数版权所有者都非常热 运自己能获得两位O1iver的帮助一柏林的 心的帮助我。瑞士的发行人Ringier将一本早期 Oliver Kayser,现在在荷兰格罗宁根(Groningen) 著作中的许多版权转移到了我的名下，而Bo Horizonte之前也是属于莱比锡的Urania Verlag 工作，以及德国汉堡的Oliver Ullrich,这两个人 出版社。 都才华横溢。他们不仅读完了本书，而且竭尽全 力造就了它现在的样子，感谢你们！当文中论述 另外，像GBF Braunschweig、Roche 的内容涉及更复杂的问题时，我就会向相关领域 Penzberg,Degussa,Transgen以及生物安全网 的专家寻求帮助，并且常常会将他们的观点进行 络在向我的邮箱发送了IOMB的邮件测试了我 精简。你可以在撰稿人的名单中找到这些专家的 的服务器后，都同意让我使用他们的大量图片。 名字。我非常感谢他们的帮助，并且希望没有漏 德克萨斯的Larry Wadsworth向我提供了大量的 掉任何一位的名字！ 克隆动物的照片。如果有我未作为图片作者提 懒惰。我已经在香港教授了十年的分析生物 及或是我没能联系上的图片作者请与我联系， 如有疏漏，请原谅我的疏忽。 技术和化学，我的中国学生大都不怎么了解啤酒 酿造、酶清洁剂.DNA.嗜油菌、“金米”、G1oFsh, 读者还会注意到我在书中加上了我自己所 达喜·苏斯比尔和公猫Asmar Khan. 心脏病发作或是人类基因组工程。结果，我的科 拍的猫、鸟、蛙类、海豚、食品，中国以及日 学研讨会演变成了长时间的关于生物技术的讨 本的照片，我把脑袋里所有的东西都变成了 论，给他们指定阅读的88个书目完全没有什么作 照片放在这本关于生物技术的书中，我希望 用一他们所需要的仅仅只是读一本书就够了。 你们不会介意从中看到一些我个人的实验和 现在我终于可以说：“买我的书来读吧一它涵 专业模型。 盖了所有你需要知道的知识。” 信息狂。这世上还有什么比端着一杯咖啡， 乐趣。毕加索曾说过，“任何你可以想象到 俯瞰着中国南海，然后打开笔记本电脑查看前一 的东西都是真实的”。在达嘉·苏斯比尔的帮助 晚的邮件更愜意的事呢？这些邮件可能是来自生 下，我将这本新型的教科书变成了现实，同这位 物技术领域的大大小小的人物，或是柏林Dascha 德国最优秀的生物图表艺术家合作是一种极大 发来的最新版式设计。其中有许多邮件来来去去 的乐趣。她可以从我那些特别的即兴创作中挖 了很多遍，就像变魔术一样。这本书是网络产生 掘出巧妙而和谐的转换途径，从而变成精妙的 的果实，我坐在一个亚热带小岛上，敲打着键盘， David Goodsell,分子绘图奇才， 图解，而其他很多图表艺术家在我混乱的工作 然后你瞧，一本漂亮的书便在世界的另一端产生 瑜伽教练以及生物纳米技术幻 风格下所创作出的作品却总是让我非常失望。 了，Jules Verne对此一定有着深刻印象。 想家 vii
这又是谁的创意呢？是来自德国Spektrum 然以失敷告终。 Akademischer Verlag出版社的Merlet Behncke- Braunbeck让我承诺将所有想法变成一本教科书。 当同那两只总是防碍我使用电脑的小猫儿 Imme Techentin-Bauer,Barbel Hicker Ute 坐在位于香港的亚热带花园中，并且还有八只 Kreutzer则组成了一个相当积极.高效又讨人喜 我喜爱的小鸟儿为我演唱背景音乐时，我就觉 欢的编辑团队，也许有时候当我返工、甚至完全 得自己在进行世界上最轻松的工作，面其中最 改变或是“增强”某个已经完成的章节时，会被 愉快的部分，就是将我每天的24个小时献给： 他们埋怨一阵，不过他们仍然给了Dasch加和我强 。海德堡：大概是德国最浪漫的一个城市了（可 Oliver Ullrich与一只名叫Olie 有力的支持，谢谢你们，女士们1 以想象为何美国陆军在战后将司令部设于此 的木经过基国工程实脸的小老 泉。 地)，并且现在是SAV的德国总部及其爱好者 该如何利用本书？ 们的圣地（见我的序言中写给德文编辑的 话1) 可以将它作为一本介绍性的入门书籍，面 向大学新生，还有各位教师、记者或是任何一位 。“生物绘图女王”达嘉·苏斯比尔(Darja 对它感兴趣的非专业人士。 SuBbier),来自柏林： 作为一本教科书。你可以按章节系统地阅 。生物技术的杰出智者，同时也是最一丝不苟的 读本书，并且测试一下看看能否回答每章结尾 编辑Arny Demain,来自新泽西州德鲁大学， 的八个问题。 。优秀的译者Renate FitzRoy(基本上可以称为 作为一个学生探索所得的经验。轻松地浏 合著者)与JackieJones,来自英国： 览这本书，我希望你能从中获得启发，激发你 。分子学硕士David Goodsell来自La Jolla(加 的兴趣去从更专业的书籍或网络中寻求更多的 州)，以及Francesco Bennardo来自Cosenza(意 信息。 大利)： Oliver Kayser与他的孩子们。 作为一本参考书籍。也许它可以成为解 ·本书新增的25位撰稿人，来自于美国.英国、 决困扰你的一些生物技术难题的初步答案， 日本瑞土、印度等国家， 继而你可以从专业书籍或网络上查找到进一 。我们的美国本土出版编辑Ted Cole,.他找出了 步的信息。 被我疏忽掉的887个标点及拼写错误，也使我 它真的有用吗？我的一些同僚可能会阅读 明白其实美式英语跟我在学校里学的那些并不 这本书，不可否认这是一个实验，面我不会将耐 一样… 心花费在一本毫无内容和价值的书上。 如果本书我只出德语版，那么肯定会少很 我非常欢迎读者们的宝贵意见，请将您的 多麻烦。然而，生物技术每天都在变化，而以英 邮件寄往Chrenneb@us.hk。 语为母语的学生与德国的学生是不同的，因此 我决定将整本书重写一遍。我将它去德国化，使 它表现得更具全球化特征，同时添加了许多专 莱因哈德·伦内贝格 家撰写的知识框。为此，可怜的Christoph Iven 2005年8月 (海德堡)不得不努力去寻求一大堆书籍、图片 生物技术历史：Francesco 和标志的版权。 Bennardo喜欢在有机化学实验 室中进行（极易燃的）发酵品实 最终，我们完成了这本全新的书！我希望 验（红色箭头处）。这之后， 本书的英文编辑 读者朋友们不仅仅发现它非常有用，而且能够 Francesco就离开实位室，在他 被它所吸引… 的电脑前一边抽烟一边微分子 模型。 我并不想用过多的文字让读者感觉到负担， 因此，亲爱的读者朋友，三段序言，其中的两位 知名科学家已经说得差不多了。我只是希望在 这里用简短的语言表达我对这个出色团队的感 PDG 谢：如果没有Merlet Behncke-.Braunbeck这个难 莱因哈德·伦内贝格 以置信的愉快的人作为我们的灵魂人物，这项 2007年7月20日于香港 工程恐怕无法完成，或是在重复了六次之后仍 (献给我自己的一个生日礼物) viⅷ
弗雷德·桑格的来信 BY AIR MAIL 亲爱的伦内贝格教授： 非常感谢您寄给我这本优秀 QG女 的“生物技术”一书。我的德文不 foraes ceesre 是太好，但是书中的插图给我很 深的印象。这本书使我希望还能 Dc19”2005 再一次成为学生。 Professor R.Renneberg Hong Kong Unwersily ef Scienc Dear Rofessor Remnelerg Thank you very much fer Sending me a copy of 您真诚的， your exeillen!Look of 弗雷德·桑格 Biotechnologte".I am nof very 2005年12月18日 good af German lut parlicukry impressed with the ilushations It makes me wsh I was a student again. yours "sincere trod Sanger 来自剑桥的一封信 从我的孩提时代，弗需德里克·桑格 (Frederick Sanger）就一直是我的偶像。我对他 的敏锐、他在地下室的实验室分析胰岛素的坚 持、他的谦虚以及他后来两次茯得诺贝尔奖感 到震撼。 在这本书完成的时候，我马上把样本寄到 剑桥，但是我并没有期望回青。当我回到香港的 四个月后，我收到桑格教授亲手写的信件，他今 年已是88岁高龄了。 亲爱的同学们，你们可以读到：弗雷德里 克·桑格特别想成为你们的一黄。因为生物技术 的革命已经开始。祝你们在发现和探索的过程 中幸运、成功并且愉快！ 上图：现在的弟雷德·桑格 在创桥维康信托基金会桑格研 完中心前的留影 莱因哈德·伦内贝格，2006年7月于香港 下图：当年，他在剑桥地下 室的实整室里进行羲岛素测序， ix