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出版者:科学出版社

作者:刘箭 编

出品人:

页数:111

译者:

出版时间:2004-9

价格:12.80元

装帧:简裝本

isbn号码:9787030141316

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• 生物化学
• 实验
• 教程
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• 化学
• 生物
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• 实践教学

探寻生命奥秘的工具箱：一本关于材料科学与工程的探索之旅 生命，以其令人惊叹的复杂性与精妙的运作机制，始终吸引着人类的目光。而当我们试图理解这一切的微观基石，追溯物质的根源，探索生命如何得以构成、演化与维系时，另一扇广阔而迷人的科学之门便在我们面前徐徐展开——那便是材料科学与工程。这门学科，如同一位严谨而富有想象力的炼金术士，专注于研究物质的组成、结构、性质及其应用，并在此基础上，通过精巧的设计与制造，创造出前所未有的新材料，为人类社会的进步与福祉贡献着不可或缺的力量。 想象一下，一块坚固的合金如何支撑起翱翔九天的飞机，一片轻盈而强韧的碳纤维如何助力赛车风驰电掣，或者一块小小的半导体如何构筑起信息时代的心脏。这一切的背后，都凝聚着材料科学与工程的智慧结晶。它不再仅仅是对自然界现有材料的简单认知，更是一场主动的创造与革新。它深入材料的微观世界，探究原子、分子层面的相互作用，理解结构如何决定性质，进而设计出具备特定功能的材料。从基础研究到实际应用，材料科学与工程横跨了从纳米尺度到宏观尺度的广阔领域，其触角延伸至人类生活的方方面面。 深入材料的微观肌理：结构决定性质的奥秘 材料的灵魂，在于其独特的结构。无论是晶体材料的有序排列，还是非晶体材料的杂乱无章；无论是高分子链的缠绕与堆叠，还是纳米颗粒的精巧组合，这些微观层面的结构特征，都深刻地影响着材料宏观所呈现出的各种性质。 例如，金属的强度与延展性，很大程度上源于其晶体结构中原子层间的滑动能力。通过改变合金的成分、热处理工艺，甚至引入位错等缺陷，我们可以显著地调控金属的力学性能，使其能够承受巨大的应力，又能在变形后恢复原状，这使得金属成为工程领域不可或缺的基石。 聚合物，作为高分子材料的代表，其长链状的分子结构赋予了它们独特的弹性和加工性能。通过控制单体的种类、聚合方式、分子量分布以及链的缠绕程度，我们可以制造出塑料、橡胶、纤维等形形色色的高分子材料，它们轻便、易于加工，广泛应用于包装、纺织、汽车、电子等领域。 陶瓷材料，以其高硬度、耐高温、绝缘等特性而著称，这得益于其原子间强大的共价键或离子键。然而，陶瓷也常伴随着脆性，这促使材料科学家们通过引入纳米结构、优化烧结工艺，甚至将其与金属或聚合物复合，以提高其韧性，拓展其应用范围，例如在航空航天、生物医学领域的应用。 新材料的孕育之地：探索与创新的前沿 材料科学与工程的魅力，更在于其永不停歇的探索与创新。科学家们不满足于已有的材料，而是积极地探索尚未被发现的物质形态，设计并合成具有突破性性能的新材料，以应对日益严峻的挑战。 在能源领域，对高效、环保的能源存储与转换材料的需求从未停止。锂离子电池中关键的电极材料，其离子传输能力与结构稳定性直接决定了电池的性能。新型的固态电解质，正以其更高的安全性和能量密度，展现出巨大的应用潜力。而太阳能电池中的半导体材料，其光电转换效率的提升，是实现清洁能源普及的关键。 在生物医学领域，生物相容性材料的应用，为疾病的诊断、治疗与修复提供了新的可能。人工器官的植入，药物的靶向递送，组织工程的支架材料，都离不开精心设计的生物材料。例如，可降解高分子材料，在完成其使命后能够被身体自然吸收，避免了二次手术的痛苦。 在信息技术领域，高性能的半导体材料是电子设备小型化、功能集成化的基础。新型的二维材料，如石墨烯，以其独特的电子和光学性质，预示着下一代电子器件的诞生。而柔性电子技术的发展，则需要能够弯曲、拉伸且不失功能的电子材料。 从实验室走向现实：工程化的智慧与挑战 新材料的诞生，仅仅是旅程的开始。如何将这些实验室中的珍宝，转化为大规模生产、满足工业需求的产品，则需要材料工程的智慧。这包括了对材料制造工艺的优化，对生产成本的控制，对产品质量的保证，以及对材料在实际使用环境中性能的评估。 例如，纳米材料的制备，需要精确控制颗粒的大小、形状和表面性质，这往往需要复杂的化学合成或物理制备方法。如何将这些方法放大到工业生产规模，同时保证产品的一致性和高质量，是材料工程师面临的一大挑战。 又如，复合材料的研发，需要深入理解不同组分材料之间的界面行为，以及如何通过巧妙的设计，实现性能的协同增效。这涉及到对微观结构的精确调控，以及对宏观力学行为的准确预测。 此外，材料的回收与再利用，也日益成为材料科学与工程关注的焦点。开发易于回收、可循环利用的材料，以及高效的回收技术，是实现可持续发展的重要途径。 贯穿学科的思维方式：跨界与融合的魅力 材料科学与工程，并非一门孤立的学科，它本身就具有极强的交叉性与融合性。它深刻地影响并依赖于物理学、化学、数学、生物学、计算机科学等众多学科。例如，利用量子力学理解材料的电子结构；运用热力学分析材料相变过程；借助统计学分析材料的微观缺陷；运用计算模拟预测材料的性能；甚至借鉴生物体的仿生设计，创造出全新的功能材料。 这种跨学科的融合，不仅为材料科学与工程注入了源源不断的创新活力，也使得研究者能够从更宏观、更系统的角度理解材料的本质，并设计出更具智慧的解决方案。 一本探索的指南：开启你的材料科学之旅 这本书，如同一个精心构建的工具箱，为有志于探索材料世界奥秘的你，提供了坚实的基础与清晰的指引。它将带你逐步了解材料的宏观性质，深入剖析其微观结构与内在机制，并为你揭示材料科学与工程在现代科技与社会发展中的关键作用。你将在这里学习到如何观察、分析与评估材料，理解材料设计的基本原则，并开始领略到创造新材料的无限可能。 无论你是对物质的本质充满好奇，对科技的创新充满热情，还是对未来的发展充满憧憬，这本书都将是你开启这场精彩的材料科学与工程探索之旅的绝佳起点。它将点燃你的求知欲，激发你的创造力，让你在理解世界运作方式的同时，也能为塑造一个更美好的未来贡献你的力量。在这趟旅程中，你将不仅仅是旁观者，更有可能成为材料科学与工程领域，乃至整个科技进步浪潮中的一名积极的参与者与贡献者。

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老实说，我对《植物生理生化研究方法》这本书的期待值本来不高，以为又是那种陈旧的、只罗列实验步骤的“工具书”。然而，它却给了我一个巨大的惊喜。这本书的深度远远超出了我的预料，它没有仅仅停留在“怎么做”的层面，而是深入探讨了每一种经典实验背后的生物学原理和历史发展。例如，在介绍光合作用色素提取和分离时，作者不仅详细描述了薄层色谱和柱层析的步骤，还花了相当大的篇幅解释了溶剂极性选择的依据，以及如何根据光谱数据来推断提取物中主要成分的比例。更难能可贵的是，书中穿插了大量近期的研究案例和技术优化，这使得这本书具有很强的时效性，而不是停留在上世纪八十年代的水平。对于一个正在进行毕业设计，需要设计优化实验方案的研究生来说，这本书简直是一本“武功秘籍”，让我能够从容应对实验中出现的各种突发状况，并能为自己的实验结果提供更扎实的理论支撑。

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我对《动物细胞培养技术与应用》的评价非常高，尤其是对那些在生物制药领域工作或者即将进入的同行们。这本书的实用性达到了极致。我之前参加过好几次现场操作培训，发现很多培训往往侧重于流程演示，而忽略了“为什么”和“如果出错怎么办”。这本书完美地弥补了这一缺陷。它不仅事无巨细地描述了从血清的筛选、无菌操作的标准、到三维培养体系的建立，还用大量的篇幅专门讨论了细胞污染的识别、处理和预防策略，这在实际工作中是价值千金的知识点。书中对不同细胞系（如永生化细胞株和原代细胞）的特性差异描述得尤为到位，帮助我理解为什么不同细胞对培养基组分的敏感性存在巨大差异。总而言之，这是一本真正意义上能够指导你从零开始建立并维护高质量细胞株的实战手册，字里行间都透着专业和经验的沉淀。

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不得不提《膜蛋白的结构解析：原理与实践》。这本书的定位非常精准，它明确地针对了生物物理和生物化学研究中最具挑战性的领域之一。对于一个正在努力攻克膜蛋白晶体学难题的研究者来说，这本书简直是及时雨。作者对膜蛋白的特性，如疏水性、稳定性问题，以及如何选择合适的去垢剂、脂质立方相或纳米盘进行重构，进行了极为详尽的论述。书中对冷冻电镜（Cryo-EM）技术在膜蛋白研究中的应用进展描述得非常前沿，不仅涉及高分辨成像的参数优化，还包括数据处理流程中的关键步骤和常见错误规避。我尤其欣赏它在“实践”部分提供的陷阱提示，比如在数据收集时，如何判断样品是否足够均匀，这些都是教科书上轻易找不到的“江湖经验”。这本书成功地将前沿的研究方法与扎实的物理化学基础相结合，是所有致力于高难度蛋白质结构解析人员的案头必备参考。

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翻开《微生物遗传学：从基因到生态》这本书，我立刻感受到一股严谨而又充满活力的气息。这本书的叙事逻辑非常清晰，它没有采取简单的章节递进，而是构建了一个宏大的叙事线：从最基础的基因突变和修复机制，逐步扩展到基因交流，最终落脚于微生物群落在不同生态位中的遗传多样性。我特别欣赏作者在讲解复杂调控网络时的清晰度，那些复杂的操纵子模型和信号转导通路，通过巧妙的流程图和对比分析，变得条理分明，不再是令人望而生畏的符号矩阵。书中对最新测序技术，如宏基因组学在微生物群落研究中的应用，进行了深入浅出的介绍，这对于我们这些需要紧跟前沿的科研人员来说至关重要。它不仅仅是一本教科书，更像是一位经验丰富的导师，在你对某个概念产生困惑时，总能及时给出精准的引导，让我对微生物世界有了更全面、更系统的认知。

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这本《结构生物学导论》简直是为初学者量身定做的，我一个刚接触这个领域的学生，本来还担心会啃得太费劲，结果发现作者的讲解方式非常直观。书里的插图精美且信息量大，特别是对蛋白质折叠和分子机器工作原理的描述，完全不像传统教材那样干巴巴的公式和文字堆砌。比如，它用了很多类比和生活中的例子来解释复杂的空间构象变化，让我一下子就抓住了核心概念。我特别喜欢它在每一章后面设置的“思考题”，这些问题不是简单的知识点回顾，而是引导你思考实验设计和数据解读，真正培养了批判性思维。而且，这本书的排版也做得很好，重点内容加粗，术语解释清晰，即便是自学，也不会迷失方向。我甚至用它来辅助我参加线下的研讨会，很多深层次的问题，翻开这本书都能找到相应的理论基础支持。这本书的价值在于它搭建了一个坚实的理论框架，让复杂的分子世界变得触手可及，强烈推荐给所有想系统学习结构生物学的人。

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