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出版者:哈工大

作者:田永君等

出品人:

页数:307

译者:

出版时间:2005-1

价格:28.00元

装帧:

isbn号码:9787560320137

丛书系列:

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• 材料科学
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• 材料工程
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《结构生物学前沿：解析生命机器的精妙构造》 本书导读：揭示生命运作的微观蓝图 在当代生命科学的宏伟版图中，结构生物学无疑占据了核心与前沿的地位。它不仅仅是一门研究生物大分子（如蛋白质、核酸、脂类等）三维结构及其相互作用规律的学科，更是理解生命活动本质——从基因表达到细胞信号转导，从酶催化到物质运输——的钥匙。本书《结构生物学前沿：解析生命机器的精妙构造》正是为渴望深入了解这一迷人领域的研究人员、高年级本科生及研究生精心打造的系统性专著。 本书摒弃了对基础化学和生物学概念的冗长铺陈，直接聚焦于结构生物学在过去十年中取得的革命性进展及其在解决复杂生物学问题中的应用。我们力求构建一个从理论基石到尖端技术的完整知识体系，展现生命机器是如何在原子尺度上实现其非凡功能的。 --- 第一部分：基石与范式革新 本部分奠定了理解现代结构生物学的理论基础，并着重探讨了近年来重塑该领域的关键技术突破。 第一章：结构生物学的新时代：从静态到动态 本章回顾了结构生物学的发展历程，重点分析了传统解析方法（如X射线晶体学和冷冻电镜的早期应用）如何为理解静态结构提供了基础。然而，生命过程的本质在于运动与变化。因此，本章深入探讨了“动态结构”的概念，介绍了如何通过时间分辨光谱学、分子动力学模拟与时间分辨冷冻电镜（TR-Cryo-EM）相结合，来捕获生物分子在执行功能过程中的瞬态构象，揭示“运动即功能”的深层原理。 第二章：冷冻电镜（Cryo-EM）的精细化与自动化 冷冻电子显微镜技术的飞跃是结构生物学领域近十年来最引人注目的成就。本章详细剖析了高通量数据采集、新型电荷耦合器件（CCD）或直接电子探测器（Direct Electron Detectors, DEDs）的应用，以及如何实现对亚纳米分辨率结构的精确重建。重点内容包括：单颗粒分析（SPA）中对异质性样品的处理、3D分类与重构算法的优化，以及如何利用集成自动化工作站（如机器人进样系统）来提升数据质量与产出效率。此外，本章也讨论了低温电子断层扫描（Cryo-ET）如何将结构解析提升至细胞内环境，实现对细胞器和宏大复合体的原位研究。 第三章：相场与计算方法的深度融合 结构生物学研究不再是纯粹的实验科学。本章聚焦于计算工具对结构解析与解释的赋能。详细阐述了AlphaFold2及其后续变体（如RoseTTAFold）在蛋白质结构预测中的革命性影响，探讨了这些深度学习模型是如何通过学习进化关联信息来超越传统物理模拟的限制。同时，本章也批判性地分析了AI预测结构与实验验证结构之间的差异，并介绍了如何利用这些预测结果作为起点，指导下游的实验设计和分子动力学（MD）模拟。 --- 第二部分：复杂系统的解析前沿 本部分将焦点从单个分子转移到多组分系统的组装、相互作用及其在复杂生物通路中的角色。 第四章：膜蛋白的结构解析：跨越脂双层挑战 膜蛋白是药物靶点的核心，但因其疏水性和易失活性一直是结构生物学的“硬骨头”。本章系统梳理了稳定化膜蛋白的技术策略，包括使用脂质立方相（Lipidic Cubic Phase, LCP）X射线衍射、纳米盘（Nanodiscs）和聚合物捕获系统进行结构解析。重点分析了高分辨率Cryo-EM如何解决大型膜蛋白复合体（如G蛋白偶联受体GPCRs与离子通道）的构象柔性问题，以及如何利用结构信息设计新型的小分子激动剂或拮抗剂。 第五章：核酸-蛋白质复合体的动态组装 基因的调控、RNA的加工与翻译是生命活动的核心。本章深入探讨了核糖体、聚合酶、剪接体等巨型核蛋白复合体的结构。特别关注了在不同生命周期阶段（如转录起始、延伸、终止）的动态结构捕获。例如，如何利用时间分辨技术解析RNA聚合酶在扫描DNA模板时的构象变化，以及CRISPR-Cas系统在识别靶标DNA或RNA时的分子机制。 第六章：细胞骨架与机械信号转导的结构基础 细胞的形态、运动和力学响应依赖于复杂的细胞骨架网络（微管、肌动蛋白、中间纤维）。本章探讨了这些高分子聚合物的自组装机制。通过Cryo-ET和高分辨率单分子成像，揭示了驱动蛋白和连接蛋白如何“行走”或“锚定”在这些骨架上，并将化学能转化为机械功。内容包括肌球蛋白的“摇摆步”周期结构解析，以及整合素如何通过细胞外基质受体将机械力信号转导至细胞内部。 --- 第三部分：应用与未来展望 本部分将结构生物学的知识转化到实际的生物医学应用中，并展望该领域的未来发展方向。 第七章：结构药物发现的新范式：基于结构的分子设计（SBDD） 结构信息是现代药物研发的基石。本章详细介绍了如何利用高分辨率结构数据指导先导化合物的优化。讨论了靶点验证、结合模式分析、以及使用结构信息进行虚拟筛选和构效关系（SAR）的建立。重点案例分析包括针对新型抗病毒靶点（如蛋白酶或聚合酶）的抑制剂设计，以及如何利用药物诱导的构象变化（如别构调节剂）来开发具有更高选择性的药物。 第八章：蛋白质组学与结构生物学的交汇 随着高通量蛋白质组学技术的发展，我们获得了海量的蛋白质表达和相互作用信息。本章探讨了如何整合蛋白质-蛋白质相互作用组（PPIs）数据、代谢组学数据与已知的结构域结构信息，来构建更大尺度的细胞通路三维模型。这包括对信号转导网络的集成建模，以及如何利用结构信息解释“失调的相互作用”在疾病发生发展中的作用。 第九章：结构生物学展望：超越“静态”的终极目标 本书的最后一部分展望了结构生物学的未来航向。讨论了“活细胞结构生物学”的终极目标——在细胞的天然环境中，实时、高分辨率地观察生物过程。这需要更高性能的电子显微镜技术、更先进的标记技术（如荧光蛋白融合与基因编码探针）以及更强大的计算模型来处理海量、低对比度的“模糊”数据。展望了AI在预测动态过程和设计全新生物功能结构（如合成生物学应用）中的无限潜力。 --- 本书特色： 聚焦前沿： 紧密围绕近五年内最热门的技术和发现展开，如AI辅助结构预测、高分辨率Cryo-ET。 实践导向： 每章均包含对关键技术流程和数据分析挑战的深入解析，而非仅停留在概念层面。 跨学科视野： 强调结构生物学如何与其他生物学和计算科学分支（如生物物理学、生物化学和计算化学）紧密结合，共同推动生命科学的边界。 本书是理解生命如何在原子层面精确组织和执行功能的权威指南，是结构生物学领域研究人员不可或缺的参考工具书。

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我对《聚合物化学与工程实践》这本书的体验，更像是一次与一位经验丰富的老工程师进行深度交流的过程。它完全抛弃了那种高高在上的学术腔调，直奔解决实际问题而去。书中对高分子合成的各种反应机理描述得非常务实，不光告诉你“是什么”，更着重强调了“为什么”以及“如何控制”。比如，在谈到自由基聚合时，书中对引发剂选择、温度控制对分子量分布的影响，列举了大量的工程案例和实验数据，这些数据图表制作得非常精良，直接可以拿来做实验参考。更让我印象深刻的是，它花了相当大的篇幅讨论了高分子材料的加工成型问题，从注塑、挤出到吹塑，每种工艺对应的剪切速率、熔体粘度变化，都有详尽的数学模型支撑，但这些模型又被巧妙地嵌入到实际操作的语境中，读起来丝毫没有枯燥感。对于正在进行产品开发或者从事材料改性的技术人员来说，这本书简直就是一本随时可以翻阅的“问题解决宝典”，它教会我的不是知识，而是解决问题的思维框架和工程直觉。

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关于《金属腐蚀与防护的现代方法》这本书的评价，我必须从“实用主义”的角度来切入。这本书的价值点在于它对“失效分析”的深刻理解和“预防”策略的全面覆盖。它不是一本停留在理论上的教科书，更像是一本指导工程师进行现场诊断和方案制定的手册。书中对不同腐蚀形态——点蚀、应力腐蚀开裂、晶间腐蚀——的微观机制讲解极其到位，配有大量实际工程案例中的失效照片和电化学测试曲线，这些图谱的解读能力是这本书的核心竞争力。我尤其欣赏它在“防护”部分的处理，从传统的阴极保护、牺牲阳极，到新型的缓蚀剂开发、智能涂层技术，内容更新速度很快，紧跟工业界的最新进展。阅读这本书，我仿佛接受了一次系统的“故障排除”培训，它教会我如何像侦探一样去分析材料的“病灶”，并提供一套从宏观到微观层面的完整治理方案，是从事石油化工、航空航天等高风险行业维护人员必备的工具书。

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《无机非金属材料的电学特性》这本书的深度和广度，让我在阅读过程中感到既兴奋又挑战。这本书的叙事风格非常果断且逻辑性极强，它直接将读者置于半导体物理和介电理论的核心。它没有过多地铺陈背景，而是假定读者已经具备了扎实的普通物理基础，然后一往无前地深入到能带结构、费米能级、载流子输运机制等复杂的概念中。我对书中对介电弛豫现象的分析尤为赞赏，作者不仅清晰地阐述了不同时间尺度下分子极化的贡献，还详细对比了各种测量技术（如阻抗谱）如何捕获这些微小变化。每次读到关键的公式推导，我都会暂停下来，反复体会每一步的物理意义，书中对这些推导过程的严谨性要求极高，不允许任何概念上的模糊。阅读这本书，感觉像是在攀登一座知识的高峰，每攻克一个章节，视野都会开阔很多。它显然是为那些致力于固态电子学、能源存储或先进传感器领域深耕的专业人士准备的深度参考书，需要极高的专注度和数学功底。

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这部厚重的《材料科学基础》读起来真是一场精神的洗礼。我原本对这个领域知之甚少，只停留在中学物理课本对金属和塑料的模糊印象上。然而，作者用一种近乎诗意的笔触，将抽象的晶体结构和原子尺度的排列，描绘成了一幅幅宏大而精密的蓝图。书中对晶格缺陷的讲解，尤其精彩，不是干巴巴的理论堆砌，而是通过生动的比喻，让我仿佛亲眼目睹了那些“瑕疵”是如何决定一块材料的命运。那种深入骨髓的理解，远超出了死记硬背的知识点。特别是关于相变的那几个章节，从热力学到动力学的过渡处理得极为流畅，即便是涉及到复杂的相图解析，作者也总能找到一个恰到好处的切入点，让人在迷雾中看到清晰的路径。我特别欣赏它对历史脉络的梳理，材料的进步与人类文明的演进紧密相连，读完后，看任何一件日常物品——从手机屏幕到建筑钢筋，都会多了一层敬畏之心。这本书，无疑是为那些渴望从微观层面洞察世界运行规律的求知者量身打造的入门指南，它成功地将科学的严谨性与探索的乐趣完美结合。

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我最近读的这本《生物医学功能材料》带给我一种跨学科的震撼。这本书的魅力在于它成功地搭建了材料学与生命科学之间的桥梁。作者的笔触非常细腻且富有同理心，在讨论材料的生物相容性、降解速率时，不仅仅停留在化学反应层面，而是深入探讨了细胞层面的应答、炎症反应的分子机制，甚至还涉及到了伦理考量。书中对纳米药物载体系统的分类和设计策略，非常具有前瞻性，从pH敏感到酶响应，案例分析详实且贴近前沿研究动态。尤其让我眼前一亮的是，它对“活体”环境复杂性的强调，材料不再是孤立存在的，而是要与复杂的生物系统进行动态交互。阅读过程中，我不断地在想象如何利用这些材料去修复受损的组织或靶向治疗疾病，这种“创造希望”的使命感贯穿始终。这本书的语言风格更像是科普与专业研究的完美融合，既能让跨领域的学生快速进入状态，也能为资深研究者提供创新的启发。

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