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出版者:机械工业出版社

作者:刘永

出品人:

页数:871

译者:

出版时间:2003-1

价格:59.00元

装帧:精装(无盘)

isbn号码:9787111111399

丛书系列:

图书标签:

• 电工技术
• 电子技术
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• 参考书

科技前沿与未来展望：材料科学、人工智能与生物工程的跨界融合 （本书简介） 本书汇集了当代科技领域最具突破性和前瞻性的研究成果，深入探讨了材料科学、人工智能（AI）与生物工程这三大支柱学科交叉融合所催生的全新范式。它并非聚焦于某一特定技术领域的应用手册或入门指南，而是致力于描绘一幅宏大的科技蓝图，揭示不同学科思维碰撞所产生的巨大能量和未来潜力。 第一部分：新物质的奥秘与工程极限的拓展 本部分着重于前沿材料科学的最新进展，特别是那些正在重塑我们对“物质”认知的超常规材料。 1. 维度与结构的新探索： 我们详细考察了二维材料（如石墨烯的后继者——MXenes和拓扑绝缘体）在能源存储、柔性电子学和超快光电器件中的颠覆性应用。深入分析了原子级精度的构筑能力如何克服传统材料的性能瓶颈。这不是关于如何制作特定电阻或电容元件，而是关于理解和设计具有特定量子效应的晶格结构。 2. 智能与自适应材料系统： 探讨了刺激响应性材料（如形状记忆聚合物、电活性聚合物和相变材料）如何通过环境输入（光、热、电场、化学信号）实现精确的形态或功能转变。重点讨论了这些材料在软体机器人、自修复涂层以及可穿戴传感设备中的理论基础与工程实现路径。例如，如何设计出能够模仿生物肌肉收缩和放松的驱动器，以及这些材料在极端环境下（如深空或深海）的可靠性验证体系。 3. 高熵合金与极端环境工程： 分析了超越传统合金设计范式的高熵合金（HEA）。本书阐述了为什么简单地混合五种或更多主元素能带来远超预期的高强度、高韧性及耐腐蚀性。我们将这些材料的性能提升归因于晶格畸变、迟滞效应和多通道变形机制的协同作用，并讨论了它们在核反应堆包层、先进航空发动机叶片等对可靠性要求极高的领域中的潜力。 第二部分：智能体的崛起与计算范式的革新 本部分将视角转向人工智能的核心发展趋势，特别是如何超越传统的深度学习模型，迈向更通用、更具解释性和更贴近人类认知的智能系统。 1. 基础模型的泛化能力与涌现特性： 深入剖析了大型语言模型（LLMs）及多模态模型背后的Transformer架构的数学原理和扩展限制。本书关注的重点不在于如何调用API进行文本生成，而是探讨模型的内在表示空间（Latent Space）的几何结构，以及如何通过优化训练目标函数来激发未预设的“涌现能力”。我们探讨了模型在处理复杂因果关系和进行反事实推理时面临的理论障碍。 2. 可解释性AI（XAI）与因果推断： 批判性地审视了当前AI决策过程的“黑箱”问题。我们详细介绍了SHAP值、LIME等局部解释方法的局限性，并着重介绍了基于结构因果模型（SCM）的解释框架。如何构建一个能回答“如果A发生，B会怎样？”这类问题的模型，而非仅仅报告“A和B高度相关”，是本章节的核心议题。这关乎构建值得信赖的、能在关键领域（如医疗诊断或自动驾驶安全决策）投入使用的智能系统。 3. 神经形态计算与类脑芯片： 介绍了超越冯·诺依曼架构的内存计算（In-Memory Computing）和脉冲神经网络（SNN）的研究前沿。我们探讨了如何利用忆阻器（Memristor）等新型电子元件，在硬件层面模拟生物神经元和突触的动态行为，从而实现低功耗、高密度的并行处理。这部分内容侧重于器件物理到系统级算法的转化挑战。 第三部分：生命系统的重塑与生物工程的边界 本部分聚焦于生物工程的革命性工具和它们如何与前述的材料和AI技术相结合，开辟生命科学的新疆域。 1. 基因编辑的精度与安全性： 在CRISPR-Cas9系统广泛应用的基础上，本书详细考察了碱基编辑（Base Editing）和先导编辑（Prime Editing）等“下一代”基因编辑技术。核心讨论在于如何实现对单个核苷酸的无双链断裂修复，以及如何设计更精确的引导RNA来避免脱靶效应。内容涉及病毒载体设计、体内递送策略的优化，以及这些技术在治疗复杂多基因疾病中的伦理与技术瓶颈。 2. 合成生物学与细胞工厂的定制： 阐述了如何利用逻辑门电路的原理设计出在细胞内执行复杂决策的基因回路。这不仅仅是让细胞表达外源蛋白，而是赋予细胞在特定外部信号下执行“如果-那么-否则”逻辑操作的能力。重点分析了如何利用计算工具（AI）来模拟复杂的代谢流和调控网络，从而加速新型生物燃料、高性能生物聚合物和新型药物分子的设计与优化。 3. 生物相容性界面的构建： 探讨了生物电子学（Bioelectronics）的前沿，即如何设计能够与活体组织进行长期、稳定、高保真信号交换的接口。这需要生物可降解电子器件（如镁或锌基电路）和柔性神经电极的研发。我们分析了材料的生物相容性测试标准，以及如何利用微纳加工技术在微观尺度上模仿细胞外基质（ECM）的结构，以促进神经再生或增强人机直接交互的带宽。 总结：系统集成与未来挑战 本书的终极目标是引导读者超越单一学科的视角，认识到未来真正的突破将发生在材料-智能-生命的交叉点。例如，利用AI优化新型光敏材料的分子结构，使其能精确激活特定的神经元群；或设计出能自我修复、同时具备计算能力的生物复合组织。 本书不对具体的技术操作步骤进行赘述，而是专注于背后的科学原理、前沿的理论模型、面临的工程挑战以及跨学科集成的战略方向。它旨在为科研人员、高级工程师和政策制定者提供一个理解和驾驭未来科技浪潮的理论框架和战略视野。

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我之前用过好几本不同版本的电工电子词典，但很多都是中英对照，对于一些特定的专业术语，翻译得过于直白或者过于学术化，导致在实际工程应用中产生歧义。这本书的厉害之处在于它对“语境”的把握，它提供的英文释义不仅仅是简单的词语对译，更像是一种针对特定技术场景的解释。比如，一个中文术语在不同的电路设计（例如是模拟电路还是数字电路）下，对应的英文表达往往有微妙的差别，这本书都给出了细致的区分和标注。我曾遇到一个关于“漂移”的术语，在某本旧词典里只给了一个通用的英文单词，但在工作中发现完全不适用。翻阅这本新词典后，它清晰地指出了在传感器应用中应使用“drift”，而在信号处理中则应使用“offset variation”，这种深入骨髓的专业性，真的能帮人避免项目中的重大失误。它更像是一位经验丰富的老工程师在旁边随时提供指导，而不是冷冰冰的工具书。

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作为一本工具书，稳定性和可靠性是基石。我特别关注它在解释复杂概念时所采用的语言风格，它非常平衡，既没有过度使用晦涩难懂的学术腔调，也没有为了追求简化而牺牲专业精度。每条重要的技术术语后面，通常会附带一个简短的、通常不超过两行的应用场景描述或关键参数的英文缩写对照，这极大地增强了信息的密度和实用性。例如，当解释一个传感器术语时，它会注明其常见的单位符号（如 mV/g 或 ppm/°C），这对于需要进行单位换算和精度核对的研发人员来说，是不可或缺的“硬核”信息。总而言之，这本书散发着一种沉稳可靠的气质，它告诉你，它所提供的每一个翻译和解释，都经过了严格的工程实践检验，让人使用起来心安理得，真正称得上是案头必备的“定海神针”级别的参考资料。

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这本书的检索机制设计得极其巧妙，完全摆脱了传统词典那种僵硬的、仅按拼音或笔画排序的模式。它似乎引入了一种基于“概念集群”的交叉引用系统。当你查阅一个核心词汇时，相关联的、但词形完全不同的技术术语也会在侧边栏或脚注中被提示出来。例如，查找“滤波电容”时，它会主动提示你查看“去耦电容”和“旁路电容”的区别，并标明它们在特定电路设计中的适用场景差异。这种网状的知识结构，极大地培养了读者的系统性思维能力。它不是让你孤立地记住一个单词，而是让你理解这个词汇在一个完整的技术生态系统中所处的位置和作用。对于初入行或需要进行跨领域知识整合的学习者而言，这种被“引导”的学习过程，远比死记硬背要高效得多，能有效避免知识点的碎片化。

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从内容的新颖度和广度来看，这本书明显紧跟了近十年来的技术发展浪潮。很多新兴的技术名词，比如关于物联网（IoT）中的传感器接口协议、最新的半导体封装技术（如SiP或Chiplet的概念引入）、乃至新能源汽车中高压系统的关键术语，都在这本词典里找到了精准且与时俱进的对应。我惊喜地发现，它收录了大量在传统教材或老版词典中缺失的“前沿术语”。比如，关于“边缘计算”在电力系统中的应用术语，这本书就给出了非常精准的英文对照，这对我正在进行的某个智能电网项目的数据分析工作提供了极大的帮助。这表明编纂团队并非简单地重复旧有知识，而是投入了大量的精力去追踪行业最新的标准和发展动态，确保了内容的“保鲜期”。对于一个需要持续学习的电子工程师来说，工具书的更新速度和内容的前瞻性，直接决定了它的使用价值，而这本词典在这方面表现得尤为出色。

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这本字典的排版和印刷质量实在让人眼前一亮，纸张摸上去厚实又有质感，不是那种一翻就破的廉价纸张。装帧设计很扎实，即便是经常翻阅也不会担心封面松散或者书脊开裂。字体选择非常考究，宋体和黑体的搭配恰到好处，既保证了专业性，又减轻了长时间阅读带来的视觉疲劳。尤其值得称赞的是，一些复杂的技术符号和电路图的插印效果非常清晰锐利，即便是最小的电阻值或者最细的导线也能看得一清二楚，这对于我们这些需要对照图纸进行实际操作的工程师来说，简直是福音。很多同类词典在印刷电子元件符号时常常出现模糊不清的问题，但这本书在这方面处理得极为专业和细致，显示出编者在细节把控上的匠心。侧边还有彩色的索引条，虽然是技术词典，但色彩的运用并不突兀，反而能帮助我们在浩如烟海的词条中迅速定位到“继电器”、“晶体管”或者“PLC”等核心模块，极大地提升了查阅效率，这种人性化的设计，比起那些只会堆砌文字的工具书，更能体现出对使用者体验的重视。

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