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推薦序

結合生物學與化學雙領域，解開生命內在之祕

文◎李平篤（國立臺灣大學生化科技學系名譽教授）

這些年來，如SARS疫情、黑心嬰幼兒奶粉含三聚氰胺（melamine）、新流感、食品添加化工塑化劑DEHP代替起雲劑、吃進口牛肉的風險等重大新聞議題，都曾引發熱烈討論、甚至造成社會恐慌。然而，這些問題雖然與我們的日常生活息息相關，但當中卻與專業知識牽涉甚深，一般人若想獲悉其中的原理，就得研讀生化科學內容。

「生物化學」（Biochemistry）是研究生命物質的化學組成、結構及各種化學變化的科學，這一名詞在1882年就已經出現，但直到1903年「生物化學之父」德國化學家紐伯格（1877~1956年，C. Neuberg）也使用這名詞後，才成為廣泛的說法。

在最早期的發展歷史中，生物化學原本只是生物學和化學當中的一部分而已，其研究起始於1833年，當時法國化學家佩恩（A Payen）發現了第一個酵素－－澱粉酶（amylase），這是人體分解澱粉多醣類到葡萄糖所必需者。一般而言，化學反應需要有足夠的能量才能促使發生，例如熱能；但生物體中的有機反應，無法以高溫高壓或加入金屬等方式來加速或促使發生，必須有酵素參與催化（catalysis）、循環（recycling）、進而調控（regulation）。而這些酵素所需要參與的反應及原理，已非傳統有機化學所能涵蓋，從此，生物化學便逐漸從有機化學的領域中區分出來，成為一門獨立的學科。

細胞和組織是人體的組成元件，用以形成心、肝、腎、肺、胃腸、骨骼、皮膚等器官，再進而構成身體的呼吸、循環、消化、泌尿、排泄、神經、外皮、內分泌及免疫等系統；而生化學的研究領域，便是從化學當中物質分子的組成、結構、以及彼此間的化學變化等層級和角度，來探討發生在生物上的各種生命現象。隨便舉些本書提及的有趣問題，例如，「我們每天吃進去的食物在體內究竟有什麼作用？」、「為何甜甜的糖果會在體內轉成脂肪使我們發胖？」、「人活著必須呼吸，而何以氧氣是絕對不可或缺的？」等等，這些生活中看似理所當然卻不明所以的疑問，其實都是和「生化學」密切相關的課題。

到了二十世紀中期以後，隨著各種新技術的發明（例如核磁共振儀、電子顯微照相技術）和分子動力學模擬等分析方法研發成功，生物化學的發展愈發蓬勃迅速。近十年來，更因為分子生物學（Molecular biology）、分子遺傳學（Molecular genetics）及生物資訊學（Bioinformatics）的應用，使生物化學的研究進入了蛋白質體學（Proteomics）以及現今熱門的代謝體學（Metabolomics）等更為精細的領域，這兩者都是利用電腦模擬分析軟體，以針對蛋白質、新陳代謝物質的結構和功能所做的一種大規模研究。

蛋白質體學的相關研究成果已經在訊息傳導、藥物動力學分析等方面提供有用的訊息；代謝體學的應用則可迅速偵測到外來毒物、疾病症狀及投藥反應時標記物的變化，從而得知藥物的治療效率，或是由身體營養狀況得知相對應的基因功能。目前在各大學理學、醫學、農學或生命科學院系，均競相開授相關課程而蔚為風潮。

再者，自1901年設立以來迄今110年的諾貝爾獎（Nobel prize），歷年「生理學或醫學獎」所有得獎者、以及約三分之一「化學獎」得獎者，均為研究「生化學」相關領域而得獎。由此可知，百年來「生化學」不僅發展之日新月異，其重要性與影響力亦可見一斑。

本書將「生化學」從人體能量代謝觀點闡述，文字淺顯易懂，語詞嚴謹但不失詼諧，使枯燥艱澀又繁瑣複雜的生化學，變得具體而微，又唾手可得，無論讀者背景如何均可理解把握。

內容除了重新詮釋舊有知識以外，更收入新穎知識的概念，尤其以下篇章特別引人入勝，值得細心閱讀。既有知識方面，譬如：胡蘿蔔素「治」癌與「致」癌之謎、突變是癌細胞的成因、日光浴可治療肺結核……等。而關於新穎知識註解方面，則譬如：輸血會引發心臟麻痺、氧氣是有毒物質、骨質疏鬆的病因與動脈硬化相同、再怎麼操作基因也無法同時達到防癌與長壽的效果、糖尿病會引發阿茲海默症……等。作者別開生面、「剝絲又抽繭」地娓娓道來，或以「舊瓶裝新酒」地款款述說，雖然牽涉的道理艱深，但都能讓初學者心領神會，實在難得。

綜觀內容，《圖解生化學》一書，真可提供給需要生物化學專門知識之大學生，和意欲加強生化相關常識的一般人士之用。書中有約一百幅圖解，協助讀者瞭解生物化學上一些基本認識與原理觀念，進而洞悉生命的奧祕。以本人主修生化獲博士學位的訓練背景，與在臺大教授「生物化學」課程超過三十年的教學經驗，研讀本書還能得到「生化」新知識，也認為本書內容對修讀生物化學的學生大有助益，因而對《圖解生化學》一書，特別強力推薦。