具体描述
本书主要编集了中国、德国、加拿大近年来在环境工程领域比较典型并且在实际运行中比较成功的案例。全书提供了包括废水、废气和固体废物处理与处置方面的35个案例。介绍了每个案例的建设背景，工艺流程和特点，设计参数，主要构筑物和设备，运行参数，经济技术分析以及工程的运行效果和各项效益评价。本书可作为环境工程、市政工程等相关专业的教学参考书，也可供环境工程设计、施工和管理等相关领域的科技人员使用。
生物化学前沿进展与应用 内容简介 本书汇集了近年来生物化学领域取得的重大突破与前沿研究成果，旨在为生命科学、医学、农业及材料科学等相关领域的科研人员、研究生及高年级本科生提供一份全面而深入的参考资料。全书结构严谨，内容涵盖了从基础的分子机制到尖端的实验技术和应用实例，力求展现生物化学学科的广阔视野和蓬勃发展态势。 第一部分：基础结构与代谢重塑 本部分着重回顾了生物大分子结构解析的最新进展，并深入探讨了细胞内代谢网络的动态调控机制。 第一章：蛋白质结构解析的突破 详细介绍了冷冻电子显微镜（Cryo-EM）技术在解析复杂蛋白质复合物结构方面的最新应用，尤其关注其如何揭示膜蛋白、核糖体等大分子机器的工作状态。对比了X射线晶体学与核磁共振（NMR）在不同分子体系中的优势与局限。重点阐述了基于深度学习的蛋白质结构预测方法，如AlphaFold2等，如何革新了结构生物学的研究范式，并讨论了其实际应用中遇到的挑战，例如预测动态构象和低复杂度区域的准确性问题。此外，还收录了先进的蛋白质工程技术，如定向进化和理性设计，在改造酶活性和稳定性方面的最新案例。 第二章：脂质组学与膜蛋白的微环境 本章聚焦于细胞膜脂质的复杂性和多样性，超越了传统的磷脂分类。详细阐述了先进的质谱技术（如MALDI-TOF/TOF和高分辨率LC-MS/MS）如何实现全景式的脂质组分析，揭示特定病理条件下脂质代谢的细微变化。深入讨论了脂筏（Lipid Rafts）的动态组装机制及其在信号转导中的关键作用。特别关注了膜蛋白在不同脂质微环境（如胆固醇含量、脂肪酸链长度）影响下的功能调控，这是理解细胞信号接收和离子通道活性的核心。 第三章：代谢流分析与合成生物学 系统梳理了稳定同位素示踪技术（Isotope Tracing）在定量分析细胞代谢流中的应用，重点介绍了13C-MFA（Metabolic Flux Analysis）如何帮助研究者精确量化代谢途径的关键限速步骤。本章还探讨了代谢网络重塑在生物制造中的潜力，展示了如何通过基因编辑技术（如CRISPR/Cas9）对微生物进行“底盘细胞”改造，以提高目标产物（如生物燃料、高价值化学品）的产量和选择性。详细分析了细胞内氧化还原平衡（NAD+/NADH、NADP+/NADPH）在调控合成代谢与分解代谢之间的关键枢纽作用。 第二部分：信号转导与基因调控的精细机制 本部分深入剖析了细胞如何接收、传递和响应外界信号，以及基因表达如何被精准调控。 第四章：表观遗传学的动态调控 本章侧重于DNA甲基化、组蛋白修饰（包括乙酰化、甲基化、磷酸化等）以及染色质重塑复合体的最新研究进展。详细介绍了TET酶家族和DNA去甲基化过程的分子机制。重点剖析了非编码RNA（ncRNA），特别是长链非编码RNA（lncRNA）和环状RNA（circRNA）在染色质三维结构维持和基因转录激活/抑制中的调控网络。结合ChIP-seq、ATAC-seq等技术，探讨了这些调控因子如何在不同组织和发育阶段实现差异化基因表达。 第五章：激酶与磷酸酶信号网络 对细胞内最庞大、最复杂的信号网络——磷酸化/去磷酸化调控系统进行了详尽的解析。重点阐述了如何利用高通量磷酸化蛋白质组学技术来绘制复杂的信号转导图谱。深入分析了特定信号通路（如MAPK、PI3K/AKT/mTOR）的串扰（Crosstalk）现象，揭示了细胞如何整合来自不同受体的多重信号。此外，还讨论了蛋白磷酸酶家族在信号“关断”机制中的重要性，以及其功能失调与癌症和神经退行性疾病的关联。 第六章：RNA的生命周期与调控 本章探讨了RNA分子从转录后修饰到降解的完整生命周期。详细描述了m6A、m5C等RNA化学修饰的“写、读、擦”机制及其对mRNA稳定性、剪接效率和翻译起始的影响。深入讨论了内质网应激与未折叠蛋白反应（UPR）中，涉及的PERK、IRE1和ATF6通路的RNA激活假说。同时，也涵盖了mRNA翻译调控的新机制，例如核糖体停滞和质量控制系统。 第三部分：生物化学方法学创新与应用 本部分关注生物化学研究中新兴的工具和技术，它们是推动学科发展的核心驱动力。 第七章：生物传感器与活细胞成像技术 系统介绍了用于实时监测活细胞内特定生物分子（离子、ATP、活性氧物种等）浓度的荧光探针和生物传感器（Biosensors）的最新设计原理。重点分析了基于FRET（Förster共振能量转移）和BRET（生物发光共振能量转移）原理的分子探针的应用。结合先进的显微成像技术，如STED、SIM和多光子显微镜，阐述如何实现高时空分辨率的分子事件追踪，以及如何克服成像过程中的光毒性和光漂白效应。 第八章：蛋白质相互作用组的解析 本章介绍了解析蛋白质之间复杂网络的高通量技术。详细论述了酵母双杂交（Y2H）的改进版本（如MEM-Y2H），以及基于质谱的下拉实验（Affinity Purification coupled with Mass Spectrometry, AP-MS）在高通量、低假阳性率方面的优势。特别关注了体内交联技术（In Vivo Cross-linking）在捕获瞬时或弱相互作用蛋白伙伴中的应用，并探讨了网络拓扑学分析如何从海量数据中挖掘出关键的调控节点。 第九章：生物物理工具在酶学中的应用 本章将生物物理方法应用于酶促反应动力学研究。详细介绍了单分子酶学技术（Single-Molecule Enzymology），如光镊（Optical Tweezers）和原子力显微镜（AFM），如何直接观察单个酶分子的构象变化和催化循环，克服了传统群体测定中平均化效应的局限。讨论了快速混合/快速冻结技术在捕捉超快反应中间体方面的关键作用，为理解酶的催化机理提供了直接证据。 总结与展望 全书在每一章末都设有“研究前沿与挑战”栏目，总结了当前领域尚未解决的关键科学问题，并展望了未来十年生物化学可能出现的颠覆性技术和理论框架，特别是跨学科合作（如与人工智能、量子化学的结合）将如何进一步推动生命科学的进步。本书内容详实，配有大量图表和案例分析，是深入理解现代生物化学的必备参考书。
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