-
>
上海花園動植物指南
-
>
世界鳥類百科圖鑒:亞洲鳥類/歐洲鳥類/非洲鳥類/澳洲鳥類(全五冊)
-
>
科壇趣話:科學(xué)、科學(xué)家與科學(xué)家精神
-
>
愛因斯坦在路上:科學(xué)偶像的旅行日記
-
>
不可思議的科學(xué)史
-
>
動物生活史
-
>
影響世界的中國植物(全新修訂版)
納米與生命 版權(quán)信息
- ISBN:9787521735314
- 條形碼:9787521735314 ; 978-7-5217-3531-4
- 裝幀:一般純質(zhì)紙
- 冊數(shù):暫無
- 重量:暫無
- 所屬分類:>
納米與生命 本書特色
適讀人群 :對前沿科學(xué)進(jìn)展感興趣的大眾讀者,比如《生命是什么》《生命與新物理學(xué)》《生命的實驗室》《大設(shè)計》《大圖21世紀(jì)以來,科學(xué)的逐步融合,特別是物理學(xué)、納米技術(shù)、生物和醫(yī)學(xué)等學(xué)科的交叉融合,橫跨不同的大陸,也跨越了不同的科學(xué)與文化。這種科學(xué)的融合正帶來一場變革,不只是在技術(shù)領(lǐng)域,也涉及我們與物質(zhì)世界在生理、文化和哲學(xué)層面的聯(lián)系。 這本書為我們展示了物理學(xué)、生物學(xué)和納米科學(xué)技術(shù)交叉融合的科學(xué)領(lǐng)域——以生命為核心的新科學(xué)。作者具備多個學(xué)科的研究背景,她將對生命的研究置于廣闊的語境中,思索并探討著快速變化的現(xiàn)在,也帶我們想象讓新技術(shù)美夢成真的光明未來。 作為普及性讀物,這本書在科學(xué)性、思辨性與可讀性之間達(dá)成了微妙的平衡,它言簡意賅,為前沿科學(xué)進(jìn)展配上令人驚嘆的彩圖。這本書能夠為我們推開通向納米尺度之窗,展現(xiàn)跨領(lǐng)域材料的力量,帶來新視角的深入思考。
納米與生命 內(nèi)容簡介
這是一本關(guān)于納米技術(shù)及其應(yīng)用的科普讀物,涉及生物物理學(xué)、醫(yī)學(xué)及工程科學(xué)等領(lǐng)域。 納米技術(shù)是生物學(xué)與醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的明星,也讓物理學(xué)家為之著迷,是多學(xué)科交叉融合的典型科學(xué)領(lǐng)域之一。一直以來,像生命的起源、生命的多樣性等吸引各個領(lǐng)域科學(xué)家的問題,遠(yuǎn)未得到明確的解答;然而,逐漸加快的學(xué)科融合已經(jīng)成為必然趨勢,讓我們意識到自己正處于一個拐點上:科技即將改變我們對于生命的認(rèn)識,而這會帶給人類更強(qiáng)大的治愈疾病的力量。 這本書言簡意賅地講述了生物學(xué)、醫(yī)學(xué)、物理學(xué)等學(xué)科融合的歷程,介紹了由此產(chǎn)生的新科學(xué)。作者將對生命的研究置于廣闊的語境中,旨在對支配整個宇宙運(yùn)行的規(guī)則有全新的理解,也展望了這種學(xué)科融合對人類的健康和生活質(zhì)量的提升有怎樣的深遠(yuǎn)影響。
納米與生命 目錄
前言及致謝 V
緒論 科學(xué)融合于生物學(xué),重塑健康 001
生物學(xué)與醫(yī)學(xué)中的納米技術(shù) 003
定量生物學(xué)的誕生:生命的全新物理學(xué) 005
生物學(xué)和醫(yī)學(xué)的轉(zhuǎn)變 010
創(chuàng)新材料的未來 014
第1 章 *終,我們擁抱生物學(xué)的復(fù)雜性 019
分層的宇宙,分層的生命 023
近距離對焦生物的復(fù)雜性:還原生物 025
拉遠(yuǎn)鏡頭:解釋由復(fù)雜性形成的生物學(xué)行為 030
利用納米技術(shù)工具研究生物 041
觀察進(jìn)行納米尺度行走的蛋白質(zhì) 045
調(diào)查多尺度的細(xì)胞行為 048
細(xì)胞如何對機(jī)械作用力與環(huán)境做出反應(yīng)? 051
將機(jī)械信號翻譯成生物語言 052
用機(jī)械信號與電學(xué)信號連接不同尺度 058
生物電對器官活動的程序控制 060
分層的生物、分層的大腦以及分層的思維 061
接納生物的復(fù)雜性 065
第2 章 邊制作,邊學(xué)習(xí):DNA和蛋白質(zhì)納米技術(shù) 069
DNA納米技術(shù)的誕生 073
利用DNA創(chuàng)造納米結(jié)構(gòu) 077
DNA折紙術(shù) 080
DNA納米機(jī)器人 081
DNA納米技術(shù)的挑戰(zhàn) 083
蛋白質(zhì)納米技術(shù) 086
通過生物演化優(yōu)化自身的納米結(jié)構(gòu) 096
利用納米技術(shù)制造仿生材料和仿生設(shè)備 097
未來設(shè)備:量子物理、生物學(xué)與納米技術(shù)的相遇 099
第3 章 醫(yī)學(xué)中的納米 103
藥物發(fā)現(xiàn)簡史與納米醫(yī)學(xué)的到來 105
抗生素耐藥性與納米技術(shù) 112
利用定制化蛋白質(zhì)進(jìn)行藥物合理化設(shè)計 118
用于可編程化學(xué)合成的DNA納米機(jī)器人 121
用于靶向輸送藥物的納米技術(shù) 122
增強(qiáng)癌癥免疫療法的納米技術(shù) 128
用于基因編輯與基因遞送的納米顆粒 133
藥物與分子從聚合材料中可控釋放 135
將應(yīng)用生物響應(yīng)材料的皮膚貼劑中的藥物可控釋放 137
用于改進(jìn)免疫療法的植入體 138
邁向超增強(qiáng)的免疫系統(tǒng) 140
第4 章 組織與器官再生 143
從細(xì)胞的發(fā)現(xiàn)到干細(xì)胞的發(fā)現(xiàn) 147
早期的組織工程 151
操控干細(xì)胞的命運(yùn) 154
用于組織工程的納米結(jié)構(gòu)材料 156
器官工程 157
三維生物打印 162
芯片上的器官 164
將生物學(xué)、物理學(xué)與數(shù)學(xué)用于工程和再生組織 166
**個生物雜化的跨領(lǐng)域材料機(jī)器人 168
第5 章 總之,生命改變一切 171
結(jié)語 生物變成物理:我們成為技術(shù)物種的時代正在來臨? 183
科學(xué)家為新的技術(shù)文化而努力 184
科技與平等 189
創(chuàng)造積極技術(shù)未來的愿景 193
在過去的光輝中前行 196
譯后記 人類的又一次三岔路口 199
注釋 203
納米與生命 節(jié)選
緒論 科學(xué)融合于生物學(xué),重塑健康(節(jié)選) 生物學(xué)是現(xiàn)代科學(xué)中被研究得zui為深刻的學(xué)科。健康、死亡、我們在宇宙中的位置與身份……除了這些人類永恒關(guān)注的生命話題之外,隱藏在生物學(xué)復(fù)雜性背后的力量,正在讓幾乎所有科學(xué)技術(shù)的分支都被吸引到對生命的研究中去。生物學(xué)不再是生物學(xué)家、生化學(xué)家以及藥物學(xué)家的自留地;在21世紀(jì),物理學(xué)、數(shù)學(xué)以及工程科學(xué)都在與更為傳統(tǒng)的生物學(xué)科融合,在其多面而動態(tài)的結(jié)構(gòu)與功能中,尋找對生命更深層的理解。在我們這個激蕩不已又失去方向的年代,生物學(xué)內(nèi)在的運(yùn)轉(zhuǎn)模式,以及它對生命意義的獨(dú)到見解,已經(jīng)成為人類創(chuàng)造力的焦點,孕育著技術(shù)與文化上的創(chuàng)新。這也許會讓我們更好地生存,又或者會加速我們的滅亡。 科學(xué)對生物學(xué)的訴求,是要在所有生物學(xué)的空間尺度上獲得滿足——從納米尺寸的分子,到微米大小的細(xì)胞,再到以米作為單位的真核生物1;對于所有的表現(xiàn)形式也是如此,從生物中各種分子令人難以置信的形態(tài)與功能的多樣性,到驅(qū)動復(fù)雜蛋白質(zhì)、脂膜或DNA(脫氧核糖核酸)螺旋精密組裝的作用力與過程。科學(xué)尋求有關(guān)單個分子、細(xì)胞、組織、器官以及生態(tài)系統(tǒng)的知識,這包括了對生物學(xué)結(jié)構(gòu)如何催生個體以及集體“智慧”2的研究,而這一智慧又讓活著的生命得以在地球上繼續(xù)生存。 除了對知識純粹的探索,經(jīng)濟(jì)收益和社會影響力也是科學(xué)界的日常驅(qū)動力(甚至更多的是因為科研基金);因此,人們會注意到,目前科學(xué)界希望所有事情都和生物學(xué)掛鉤的動力,通常是技術(shù)方面的。從生物學(xué)獲取的潛在技術(shù)回報十分豐富,一如新的學(xué)科從生物學(xué)中汲取知識產(chǎn)生的演變。比如,計算機(jī)科學(xué)家熱衷于學(xué)習(xí)人類大腦組織的精確細(xì)節(jié),以便他們在算法結(jié)構(gòu)中反映出神經(jīng)元之間的層狀連接。他們希望這可以帶來AI(人工智能)的大幅提升,同時有助于更好地理解人類自身的思考能力。材料科學(xué)家和機(jī)器人科學(xué)家觀察生物結(jié)構(gòu)的組裝,以激發(fā)設(shè)計新型仿生材料和機(jī)器人的靈感。在物理領(lǐng)域,科學(xué)家研究負(fù)責(zé)光合作用的植物蛋白質(zhì),尋找可應(yīng)用于未來的量子計算機(jī)的生物配方。 無論這些參與生物學(xué)研究的新加入者多么活躍和專注,醫(yī)學(xué)始終占據(jù)著生物研究的中心位置,是主要的智力、社會及經(jīng)濟(jì)引擎。醫(yī)學(xué)研究有助于吸引基金的注入,而且更為重要的是,它扮演著知識整合者的角色。被吸引到生物領(lǐng)域的科學(xué)技術(shù),出于不同的目的,以不同的路徑抵達(dá)此處,但是醫(yī)學(xué)可以消除學(xué)科間的文化障礙,加速它們的融合,從而尋找更好的策略以發(fā)現(xiàn)本質(zhì)的發(fā)病原因,并采取更好的干預(yù)措施以保持或恢復(fù)健康。 認(rèn)識疾病并進(jìn)行治療,這是一個無比復(fù)雜的挑戰(zhàn),需要“攜手共進(jìn)”——把所有可用的技術(shù)和科學(xué)知識都集合起來。尖端醫(yī)療研究已經(jīng)融入了AI、材料技術(shù)、機(jī)器人技術(shù)的zui新發(fā)展成果,而且毫無疑問會在量子計算機(jī)成熟之后就得到應(yīng)用。去過現(xiàn)代醫(yī)院的每個人都可以見證,大多數(shù)人類技術(shù)都以這樣或那樣的形式被改造,以便適應(yīng)醫(yī)院的使用條件:從毫不起眼的溫度計,到用來給腫瘤成像的PET(正電子發(fā)射斷層成像)掃描儀背后的正電子物理學(xué);從用來控制生育的手機(jī)應(yīng)用軟件,到用于根除疾病的基因編輯技術(shù)。醫(yī)院就是zui富營養(yǎng)的文化載體,為科學(xué)技術(shù)知識的融合與生長提供了土壤。 當(dāng)前研究的廣度、強(qiáng)度以及發(fā)展速度,充分說明我們還生活在生物學(xué)與醫(yī)學(xué)發(fā)生大變革以前的時代。那些長期困擾人類的問題,比如生命的起源與多樣性,還有我們智力與意識的來源,可能遠(yuǎn)遠(yuǎn)得不到明確的答案。然而,以前所未有的強(qiáng)度加速進(jìn)行的跨學(xué)科融合,讓我們感覺自己正處在一個轉(zhuǎn)折點,即將不可逆轉(zhuǎn)地奉迎新技術(shù)的降臨。這些技術(shù)將會改變我們對生物學(xué)的理解與控制,它們將以非常新穎又有效的方式,賜予我們力量治療自身,從而延長或改造我們的生命。
納米與生命 作者簡介
索尼婭·孔特拉(Sonia Contera) 牛津大學(xué)物理系生物物理學(xué)教授、牛津馬丁學(xué)院醫(yī)用納米科學(xué)研究中心聯(lián)席主任。她的研究方向是物理學(xué)、生物學(xué)和納米科學(xué)技術(shù)的交叉領(lǐng)域,具備多個學(xué)科的研究背景。
- >
自卑與超越
- >
我與地壇
- >
名家?guī)阕x魯迅:朝花夕拾
- >
龍榆生:詞曲概論/大家小書
- >
回憶愛瑪儂
- >
姑媽的寶刀
- >
經(jīng)典常談
- >
史學(xué)評論