蛋白质生命健康的“头等重要”营养素！

  提到蛋白质，人们通常会联想到食物。蛋白质固然是我们饮食中的重要组成部分，但其意义远不止于此。在每一个活体细胞内，都有无数蛋白质在各司其职，它们的工作关乎生命存续。蛋白质既像细胞中的微观工蜂，又像一台台迷你机器，自生命起源以来，就在所有生物体内默默推动着几乎全部的生命进程。蛋白质维系着我们生命的存在之基。提笔撰写本书时，我们唯一的目标就是传递对蛋白质的热爱。我们成长于地球的两端，历经迥异的故事，浸润相异的文化传统，说着不同的语言，又以各自不同的方式，进入了这个由“细胞杂技演员”构成的世界。对科学的热爱让我们最终相遇。2017年，我们在印第安纳大学南本德分校的校园里结识，开始合作一个科研项目：利用细菌中的一种蛋白质来检测土壤和饮用水中的污染物。在北区旧楼地下室的一间小型实验室里，在嗡嗡作响的荧光灯和剥落的天花板下，我们观察着培养皿里的细菌生长。为了提取目标蛋白质，我们精心设计实验流程，操作各种仪器它们有些又大又贵又吵，有些老旧摇晃，有些甚至是手工自制的。随着对蛋白质工作机制的深入了解，我们的研究热情也越发高涨。这些生物分子是活的，它们会跳舞，会扭动，会变形，会转化。

  我们是科学家，但内心深处也是孩子。初次接触蛋白质概念时，我们就被它深深吸引。目睹那些神秘的结构和各种功能后，心中那份孩童般的好奇让我们至今难忘。合作研究期间，我们会盯着屏幕上的蛋白质形状，惊叹于每一个弯曲与转折。在与蛋白质的朝夕相处中，我们领悟到每个蛋白质都有自己的个性，有独特的风格和行为模式。我们好像逐渐和研究的蛋白质成了朋友，而且有时它们也会像人类朋友一样，表现出一些异常举动，留我们困惑神伤。多年来与蛋白质打交道，探索它们的行为规律和工作机制，我们遭遇过挫折，也收获过无与伦比的喜悦。这份因发现而生的喜悦，正是我们最渴望传递的共鸣。蛋白质的研究涉及多个学科，其中最主要的是化学和生物学。蛋白质通过化学反应形成，即碳、氧、氮等各种原子以特定方式组合排列；然后这些原子集合便有了“生命”，人们通过另一门科学生物学来理解这些化学现象。也许正因为此，进入蛋白质的世界有些门槛。学生们通常要等大学高年级，修完几学期的化学和生物课程后，才有机会真正进一步探索蛋白质的结构和功能。这种高门槛可能会让许多富有创造力的人才对蛋白质疏于了解，让大多数人对细胞内忙碌的微观“公民”一无所知。这样太遗憾了。通过本书，我们大家都希望用通俗易懂的讲解，让不同学科背景的读者都能领略蛋白质世界的精彩与奥妙。我们是科学家，但也是故事描述者。在全书篇章中，我们会轮流讲述自己的经历，书写与亲友的情谊、迁居异乡的见闻以及失去至亲的悲痛；另有些篇章，我们会合力讲述那些点燃我们蛋白质研究激情的引路人的事迹。而贯穿所有故事的，是对蛋白质在人类生命历程中作用的探究，从诞生至终老，它们始终去参加了。我们剖析蛋白质网络如何构筑精密的细胞结构，考察蛋白质如何让我们感知外界，进而塑造我们对世界的认知。我们见证蛋白质如何赋予某些动物超越人类感官极限的超凡能力，我们讲述蛋白质如何保护鱼、蛙免于冻毙，如何帮助细菌在沸水中存活，如何让萤火虫和水母发光。我们解释蛋白质如何守护我们抵御危险，如何帮助植物和细菌保存记忆，如何组成蛇和蝎子用来麻痹猎物的毒液。我们描述异常蛋白质如何引发疾病甚至预示死亡，细菌、病毒如何入侵人体，更揭示设计蛋白质如何攻克致死疾病，在绝境中缔造生命奇迹。此外，我们还展望未来。在对抗污染与气候平均状态随时间的变化的战争中，“定制蛋白质”可能会成为重要武器，为地球带来希望。

  我们是科学家，但也是画家，对蛋白质奇妙的结构充满了热爱。在本书中，我们用手绘插图，展现了各类生物体中多种多样的蛋白质结构，以及这些独特形态如何支撑生命的运作。蛋白质化学特性与三维结构的可视化呈现，不仅证明任何人都可以直观理解蛋白质世界，更展示了艺术对科学理解的深化价值。每幅插图下方都附有一个专属编号，这是蛋白质数据库（ProteinDataBank，简写为PDB）中对应蛋白质结构的专属代码。PDB是一个由世界各地科学家共同贡献、汇集所有已知蛋白质结构的数据库。我们真诚希望您能访问PDB网站，输入插图下方的专属编号，进一步了解每个结构的奥秘，获得更加多蛋白质相关信息，甚至用鼠标自由放大、旋转三维图像，在个人设备上实现沉浸式观察。

  本书是热忱的凝结，是对我们在实验室中每天所见之美、所感之启发的致敬。当我们走进实验室、得以进一步了解蛋白质时，这份热忱便油然而生。我们诚邀您加入我们的旅程，一起了解蛋白质这一自生命伊始便与人类相伴、至今仍在塑造地球未来的奇妙分子。

  当我们仰望星空时，或许会好奇候鸟如何精准穿越万里山海；当我们惊叹夏夜流萤时，可能从未想过那抹幽光是分子的奇迹；当我们为家人的健康牵挂、为生命的脆弱感慨时，更不会知晓 藏在每个人 37 万亿个细胞里的 “蛋白质”，早已写下了生老病死的答案。

  2025 年 5 月，哈佛大学出版社出版带来一场全新的认知革命 由 沙希尔・S・里兹克 与玛吉・芬克 两位顶尖学者合著的《命在蛋白质：健康寿命的科学新突破》，作为市场上第一本面向大众的蛋白质深度科普健康好书。

  它不是枯燥的教科书，而是一本 “生命说明书”。你会读到：蛋白质是地球所有生命的 “基石”，它赋予萤火虫点亮黑夜的魔力，赋予候鸟跨越半球的导航能力，更赋予人类感知爱意、留存记忆的情感力量。作者用跨越动植物界与人类自身的视角，让我们看见：每一只章鱼通过皮肤感知捕食者的瞬间，每一次心跳、每一个微笑的背后，都是数百万种蛋白质在细胞里紧密协作，用独特的形态变化奏响生命的交响乐。

  它更不是遥远的科研报告，而是与每个人息息相关的 “健康指南”。书中不仅拆解蛋白质的自然奥秘，更揭秘了蛋白质工程的前沿突破 那些人工设计的蛋白质，正成为守护地球与人类的 “超级武器”：它们能精准检测土壤与水中的污染物，能从大气中捕获二氧化碳缓解气候危机，更能针对性攻击癌细胞、阻断 COVID-19 病毒入侵，为绝症患者带来生的希望。

  当作者将 “记忆的留存”“候鸟的迁徙”“家庭的牵挂” 这些充满温度的主题，与最前沿的蛋白质研究相结合时，我们突然读懂了中国科学院院士贺福初那句 “生在基因组，命在蛋白质” 的深意：基因组是生命的 “静态蓝图”，而蛋白质才是那个日夜不息的 “执行者”。如今，全球生物科学技术正迈入全新阶段，对蛋白质的探索不仅让我们更懂生命的机制，更开创了 “蛋白质组学驱动的智慧医学时代” 未来，或许通过调控蛋白质的动态，我们就能提前规避阿尔茨海默病的风险，让家人远离病痛，让长寿不再只是 “活得久”，而是 “活得健康、活得有质量”。

  翻开这本书，你读到的不只是科学知识，更是对生命的敬畏与掌控。它会让你重新看待自己的身体、重新理解与自然的联结，更会让你明白：那些关于健康、关于长寿、关于爱的答案，早已藏在我们每个人的细胞里，藏在这看似微小却无比强大的蛋白质中。

  沙希尔里兹克（Shahir S. Rizk）：印第安纳大学生物化学副教授，杜克大学生物化学博士。目前在印第安纳大学南本德分校从事研究工作，专注于利用细菌蛋白检测土壤和饮用水中的污染物，为守护生态环境与公众健康提供了前沿的技术路径；同时，他在通过蛋白质工程拯救受致病突变影响的酶这一关键领域倾尽全力，致力于攻克遗传性疾病治疗的难关。

  玛吉芬克（Maggie M. Fink）：杰出科学家、诗人与插画家，印第安纳大学南本德分校兼职教授。她拥有圣母大学微生物学博士学位，曾荣获包括美国国家科学基金会研究生研究奖学金在内的多个重要奖项，并共同拥有环境检验测试领域的美国专利，科研成果丰硕。