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出版者:化学工业

作者:俞庆森邹建卫胡艾希邹建卫胡艾希

出品人:

页数:227

译者:

出版时间:2005-7

价格:26.00元

装帧:简裝本

isbn号码:9787502565633

丛书系列:

图书标签:

• 药物设计
• 药物研发
• 药物化学
• 计算机辅助药物设计
• 分子建模
• 药物发现
• 药物靶点
• 结构生物学
• 药理学
• 药物合成

深入解析：新材料科学前沿探索 本书籍是一部聚焦于当代新材料科学领域前沿突破与未来发展趋势的深度著作。全书摒弃传统的单一材料学科划分，采用跨学科融合的视角，系统梳理了从基础理论构建到尖端应用实践的完整链条，旨在为研究人员、工程师及政策制定者提供一个全面、深入且具有前瞻性的知识框架。 第一部分：基础理论的革新与重塑 本书的开篇聚焦于材料科学的底层逻辑与理论基石的最新发展。我们不再仅仅停留于经典的晶体学和能带理论，而是深入探讨了量子力学在材料特性预测中的高精度计算方法（如密度泛函理论的最新修正版本和量子蒙特卡洛模拟）。 1. 结构-性能关系的深层理解： 本章详细剖析了如何利用高通量计算（High-Throughput Computing）快速筛选具有特定功能（如超导性、催化活性或高强度）的潜在材料结构。重点介绍了拓扑材料这一新兴领域的理论基础，阐释了表面态与体态之间的独特拓扑保护机制，并讨论了如何通过精确调控晶格对称性来实现对电子结构的精细控制。 2. 缺陷工程与原子尺度调控： 材料的宏观性能往往由微观尺度的缺陷决定。本部分深入研究了位错、晶界、点缺陷以及这些缺陷在极端条件（如高压、超低温或强辐射环境）下的动力学行为。我们引入了机器学习势能面的概念，展示了如何通过训练大数据集来模拟复杂缺陷迁移路径，从而指导实验中缺陷的引入和抑制，实现性能的最优化设计。 3. 动态与非平衡态材料研究： 传统材料科学侧重于平衡态结构，而本书强调了材料在动态过程中的行为。涵盖了非晶态材料的转变动力学、相分离过程的随机性与确定性，以及材料在瞬态激发（如皮秒级激光烧蚀）下所展现出的奇异物理性质。这部分内容为设计响应性智能材料奠定了理论基础。 第二部分：先进制造工艺的范式转移 本书的第二部分将目光投向了如何将理论转化为现实。重点关注那些能够实现传统方法无法企及的复杂结构和性能集成的先进制造技术。 1. 增材制造（Additive Manufacturing）的材料科学： 增材制造已不再局限于快速原型制作。本章深入探讨了定向能量沉积（DED）和粉末床熔融（PBF）过程中的冶金学挑战。详细分析了熔池动力学对最终材料微观结构（如枝晶生长方向和残余应力分布）的影响，并提出了针对多组分合金的过程-结构-性能（PSP）模型，以确保复杂几何结构下的性能均匀性。 2. 界面工程与异质结构建： 现代功能材料往往依赖于不同材料之间的精确界面。本部分详细介绍了原子层沉积（ALD）在构建亚纳米级厚度薄膜和多层异质结方面的精确控制能力。探讨了应变工程在界面处诱导材料物相转变的应用，例如如何利用衬底应变来稳定稀有的高熵合金相或具有特殊电学性质的二维材料堆叠结构。 3. 活体材料与自组装： 突破传统无机材料的范畴，本书系统介绍了软物质与生物材料的制造前沿。探讨了如何利用DNA折纸术、蛋白质工程等技术实现自下而上（Bottom-Up）的精确组装，构建具有特定纳米尺度的功能单元，以及这些结构如何应用于靶向递送或仿生传感。 第三部分：功能化材料的革命性应用领域 第三部分是全书的重点，展示了新材料如何驱动关键技术领域的根本性变革。 1. 能源转化与存储的高效介质： 深入分析了固态电解质在下一代锂离子电池和全固态电池中的突破性进展，包括其离子电导率的提升机制和界面副反应的抑制策略。在光电领域，重点关注了钙钛矿太阳能电池的长期稳定性问题，从材料化学角度探讨了卤素离子的迁移和晶格缺陷钝化的最新解决方案。此外，还探讨了新型热电材料（如拉低塞系数的半导体）在余热回收中的潜力。 2. 极端环境下的结构完整性： 面对航空航天和核能对材料的严苛要求，本章着重研究了超高温陶瓷基复合材料（UHTCs）和高熵合金（HEAs）。详细介绍了如何通过控制织构和晶界工程来提高材料在氧化气氛和高速气流冲击下的抗烧蚀能力和抗蠕变性能。特别是对HEAs中“迷宫效应”和“迟滞效应”的微观机制进行了深入阐述。 3. 智能响应性与信息技术材料： 本部分探讨了赋予材料“感知”和“反应”能力的前沿技术。涵盖了拓扑绝缘体和二维狄拉克材料在低功耗电子器件中的应用前景，以及如何通过光、电、热刺激来调控形状记忆合金和磁性弛豫材料的相变行为，实现高灵敏度的传感器件和信息存储单元。特别讨论了如何设计具有多模态响应性的材料，即单一刺激能够引发多种输出信号。 第四部分：跨学科前沿的挑战与展望 本书的最后部分聚焦于材料科学未来十年的主要研究方向和面临的伦理、环境挑战。 1. 计算材料学的深度融合： 强调了数据科学和人工智能在加速材料发现中的核心地位。讨论了如何构建标准化、可互操作的材料基因组数据库，以及如何利用深度学习预测复杂反应路径、优化合成参数，从而将传统的“试错法”转变为“预测驱动型”的研发范式。 2. 可持续性与循环经济： 探讨了绿色化学原则在材料合成中的应用，如水系合成、低温合成以及使用地球储量丰富的元素替代稀有贵金属。讨论了材料的可回收性设计，即在设计之初就考虑其生命周期结束时的分解和再利用路径，以实现真正的循环材料经济。 3. 新兴交叉领域： 展望了材料科学与生物学、认知科学的交叉领域，如神经形态计算材料（模拟生物突触的忆阻器材料）以及用于环境修复的新型多孔吸附材料（如MOFs和COFs）的规模化制备挑战。 总结而言，本书旨在提供一个结构严谨、内容前沿的综合性指南，引导读者穿越新材料科学的复杂迷宫，直达驱动下一代技术革命的核心。它不仅是对现有知识的总结，更是对未来材料世界构建蓝图的深度勾勒。

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读完这本书，我感觉自己进行了一次全面的“知识洗礼”。它在结构生物学和药物作用机制的阐述上，做到了极高的精度和广度。例如，它详尽地剖析了GPCRs（G蛋白偶联受体）类靶点药物设计的挑战与机遇，这在很多基础教材中往往是一笔带过的内容。作者对不同类型抑制剂（竞争性、非竞争性、不可逆抑制剂）作用模式的深入探讨，让我对“活性位点”的理解上升到了一个新的维度。书中对选择性（Selectivity）和亲和力（Affinity）之间复杂关系的分析，特别精彩，它揭示了设计一个“好药”所必须克服的内在矛盾。行文风格非常成熟老练，语气坚定而富有说服力，仿佛一位资深项目负责人正在向团队阐述下一阶段的研发策略，逻辑链条紧密无懈可击，让人迫不及待地想将这些知识应用到实际的研究课题中去。

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这本书实在是让人耳目一新，完全颠覆了我对这个领域的固有认知。它并非那种枯燥乏味的教科书式陈述，而是像一位经验丰富的导师，带着你一步步深入探索药物研发的复杂迷宫。作者的叙述方式极其生动，仿佛在讲述一个扣人心弦的侦探故事，每一个分子结构的解析、每一个靶点的筛选，都充满了逻辑的推演和创新的火花。我尤其欣赏其中对“理性设计”这一核心理念的阐述，它不仅仅停留在理论层面，而是通过大量的实例，展示了如何将化学、生物学乃至计算科学的知识融会贯通，从而指导药物的合成与优化。书中对新型筛选技术的介绍，比如高通量筛选（HTS）和组合化学，讲解得深入浅出，即便是初学者也能迅速掌握其精髓。读完后，我感觉自己对药物设计有了一种宏观的把握，不再是零散的知识点堆砌，而是一个完整、有机的知识体系。这本书无疑为所有志在药物化学和生物制药领域的专业人士，提供了一张清晰的路线图。

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这是一本充满前瞻性的著作，它成功地将前沿的计算化学方法与传统的药物发现流程进行了无缝对接。书中对分子对接（Molecular Docking）和分子动力学模拟（MD Simulation）的介绍，并非简单的软件使用教程，而是深入探讨了这些工具背后的物理化学原理及其在不同阶段的应用场景。我特别喜欢其中关于“ADMET”性质预测模型的章节，作者并没有回避这些模型存在的局限性，而是坦诚地分析了它们当前的准确度和未来的发展方向，这种严谨的态度让人信服。它引导读者去思考，技术是为人服务的，如何利用这些强大的工具来加速、优化而非盲目地依赖，是这本书留给我最深刻的印象。对于那些关注人工智能（AI）在药物发现中应用的读者来说，这本书提供了坚实的化学和生物学基础，使得对AI成果的理解不再停留在表层。

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我本以为这会是一本晦涩难懂的学术专著，没想到阅读体验竟如此流畅愉悦。作者的文笔功力深厚，遣词造句间透露出对该领域深刻的洞察力。与以往接触的同类书籍相比，它更侧重于“策略”而非单纯的“操作指南”。书中花费了大量篇幅讨论如何构建一个有效的药物分子库，以及如何根据先导化合物的结构进行系统性的修饰（SAR研究），这些内容对于指导实际的药物改进工作具有极高的参考价值。特别是关于生物利用度和毒性预测的部分，作者没有采用堆砌复杂的数学公式的做法，而是巧妙地运用类比和图示，将这些抽象的概念具象化，极大地降低了理解门槛。它更像是一本高阶的“思维训练手册”，教你如何像一个资深的药物化学家那样去思考问题，去权衡效率与可行性之间的微妙平衡。对于希望从理论走向实践的研究人员来说，这本书的价值无可替代。

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这本书的视角非常独特，它似乎跨越了传统的化学与药理学的界限，构建了一个更加宏观的“药物设计生态系统”。它不仅关注分子层面的优化，还深入探讨了从靶点发现到临床前候选药物（PCC）选择的整个流程管理和决策科学。我欣赏它对专利布局和早期药物经济学的初步探讨，这使得本书的实用价值远超纯粹的学术范畴。作者巧妙地穿插了一些历史上著名的“明星药物”的开发故事，通过这些鲜活的案例，解释了理论是如何在现实的商业和技术限制下被修正和完善的。阅读过程中，我不断地被提醒：药物设计是一个高度跨学科且充满不确定性的艺术与科学的结合体。这本书提供了一个清晰的框架，帮助我们将分散的知识点组织起来，形成一个系统性的、以解决实际问题为导向的设计思维。

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