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出版者:Elsevier Science Ltd

作者:Barton, Derek H. R. (EDT)/ Nakanishi, Koji (EDT)/ Meth-Cohn, Otto (EDT)

出品人:

页数:8500

译者:

出版时间:1999-2

价格:5060

装帧:HRD

isbn号码:9780080427096

丛书系列:

图书标签:

• 专业学习
• 天然产物化学
• 有机化学
• 化学
• 药物化学
• 生物化学
• 植物化学
• 化学合成
• 光谱学
• 分析化学
• 天然产物

好的，这是一份关于一本假想图书的详细简介，该书名为《未尽之境：现代材料科学的拓扑与非欧几何基础》，其内容完全不涉及天然产物化学领域。 --- 未尽之境：现代材料科学的拓扑与非欧几何基础 导言：从欧几里得到弯曲空间——材料世界的重塑 在宏观尺度上，我们习以为常的材料特性——强度、导电性、热力学稳定性——似乎总是可以通过牛顿力学和经典的张量分析来精确描述。然而，随着纳米技术和极端环境材料的崛起，材料科学正面临着前所未有的挑战。传统的欧几里得几何框架在描述原子尺度上的缺陷结构、晶格畸变，以及在强外场作用下材料的拓扑不变量时，显得力不从心。 《未尽之境：现代材料科学的拓扑与非欧几何基础》正是为了弥合这一理论鸿沟而创作的。本书系统性地引入了微分几何、黎曼几何以及代数拓扑的核心概念，并将其转化为分析和设计新型功能材料的实用工具。我们不再仅仅关注材料的局部应变，而是深入探索其内在的、全局的几何结构如何决定其宏观量子行为和集体现象。 本书旨在为高级研究生、研究人员以及对跨学科应用感兴趣的工程师提供一套全新的思维范式，使他们能够利用“弯曲空间”和“不变量”的语言，去理解和预测那些在经典范式下看似反常的材料性能。 --- 第一部分：拓扑学基础与晶体缺陷的几何表征 (The Topological Lens on Defects) 本部分奠定了理解材料拓扑特性的数学基础，并着重于将抽象的拓扑概念应用于描述材料中的实际缺陷。 第一章：点集拓扑回顾与材料空间定义 本章回顾了集合论基础，并引入了拓扑空间的严格定义。随后，我们将材料体系建模为特定的拓扑空间——例如，晶体结构视为具有周期性边界条件的离散拓扑空间。重点讨论了连通性、紧致性和同胚性在区分不同晶相中的作用。 第二章：同调论与晶格扭曲分析 (Homology and Lattice Strain) 传统应变张量难以捕捉晶格中位错和堆垛层错的非局部特性。本章引入了奇异同调群（Singular Homology Groups），特别是 $H_1$ 和 $H_2$，来定量描述晶格中的环路和空腔结构。通过计算晶格扭曲流形上的霍莫洛基数，我们可以对材料的“拓扑荷”进行精确分类，这对于理解塑性形变机制至关重要。 第三章：同伦群与电子拓扑绝缘体 (Homotopy and Topological Insulators) 电子在周期性势场中的行为天然地与布里渊区（Brillouin Zone）的拓扑性质相关。本章聚焦于利用基本群（Fundamental Group, $pi_1$）来区分拓扑平庸态和拓扑非平庸态。我们将详细推导 $mathbb{Z}_2$ 不变量的数学起源，并展示如何将布洛赫波函数投影到庞加莱球上，通过拓扑荷的计算来预测边缘态的存在性。这一章节为理解量子霍尔效应和拓扑超导性提供了坚实的几何基础。 --- 第二部分：微分几何在连续介质中的应用 (Differential Geometry in Continuum Mechanics) 本部分将视角从离散的晶格转向连续的介质响应，应用黎曼几何来处理高度非线性和大变形下的材料行为。 第四章：流形、度规张量与弹性理论的重构 本章将材料的构形空间视为一个黎曼流形，而非简单的欧几里得空间。我们定义了材料的度规张量 $g_{ij}$，它描述了材料微元的内在几何结构，并随形变而变化。重点分析了柯特雷（Cortegat）应力张量与度规张量的关系，展示了如何用黎曼几何语言简洁地表达非线性弹性势能，尤其适用于超弹性体和形状记忆合金。 第五章：测地线、曲率与材料的内在缺陷路径 在弯曲的材料空间中，自由运动的粒子遵循测地线。本章探讨了材料缺陷（如畴壁、裂纹尖端）如何定义局部的非零黎曼曲率。通过计算里奇张量和斯卡拉曲率，我们可以识别材料中应力集中的“几何热点”。此外，我们还讨论了费米子的测地线偏离（Geodesic Deviation）在解释非线性粘弹性响应中的潜力。 第六章：纤维丛、联络与材料的内在对称性 现代材料，特别是具有复杂微观结构的复合材料和液晶，其描述需要引入纤维丛理论。本章引入了主纤维丛 $P o M$（其中 $M$ 是材料流形），以及联络形式（Connection Form）。通过分析黎曼几何中的规范场（Gauge Fields），我们可以系统地处理材料中因微观结构不对称性导致的宏观几何“扭转”效应，例如对映体效应和手性介质的圆二色性。 --- 第三部分：非欧几何与极端环境下的功能材料设计 (Non-Euclidean Design for Extreme Functionalities) 本部分将理论模型提升到设计层面，探讨如何利用负曲率和高维结构来创造具有前所未有性能的新材料。 第七章：双曲几何与负泊松比材料 (Metamaterials with Hyperbolic Geometry) 负泊松比材料（Auxetic Materials）在受拉伸时会横向膨胀，这在传统材料中是罕见的。本章表明，这种行为可以通过在材料的宏观结构中嵌入双曲几何结构（如抛物面或伪球面结构）来实现。我们详细计算了具有常负高斯曲率的蜂窝结构，并推导出其应力-应变关系，展示了如何通过几何设计来“硬编码”所需的机械响应。 第八章：辛几何与非耗散能量传输 辛几何（Symplectic Geometry）是哈密顿力学的数学基础，它与能量守恒和相空间结构紧密相关。本章将其应用于分析非耗散系统，如完美的声子晶体或磁性薄膜中的斯格明子动力学。我们展示了如何利用辛形式来识别和保护系统的拓扑不变量，从而设计出具有极低能量耗散的传输路径。 第九章：高维嵌入与拓扑数据分析在材料筛选中的应用 为了处理多参数优化问题，本章将材料特性空间视为一个高维流形。我们引入了拓扑数据分析（TDA）中的持续同调（Persistent Homology）工具，用于在高维特征空间中识别出代表特定功能（如高迁移率或高热稳定性）的“拓扑特征簇”。这为材料筛选提供了一种超越传统主成分分析的、更具几何鲁棒性的方法。 --- 结论：几何学作为下一代材料科学的语言 《未尽之境》总结了拓扑学和非欧几何如何从纯粹的数学工具，转变为描述和预测复杂材料行为的强大框架。通过将材料的微观和宏观性质映射到抽象的几何结构上，本书为读者打开了一扇理解量子、结构和形变之间深刻联系的窗口。未来的材料设计将不再局限于元素和键的组合，而将更多地依赖于对“空间本身”的巧妙操纵。 关键词： 拓扑不变量，黎曼几何，晶格缺陷，纤维丛，微分形式，双曲材料，几何弹性理论，拓扑绝缘体。

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《Comprehensive Natural Products Chemistry》这本书的封面设计，那种深邃而又沉静的色彩搭配，以及其中若隐若现的植物纹样，让我立刻感受到它蕴含着深厚的科学底蕴。我一直对自然界中那些奇妙的化学物质充满着探究的欲望，特别是那些从植物、微生物等生命体中提取出来的天然产物，它们往往拥有令人惊叹的生物活性，是现代医药和工业的重要来源。我常常好奇，这些天然产物究竟是如何在生命体内部合成的？它们的结构是否复杂而精妙？又为何会产生如此多样的生理功能？这本书的标题，尤其是“Comprehensive”一词，让我对它内容之丰富和全面充满了期待。我希望它能系统地介绍天然产物的分类，从基础的化学结构类型，到更复杂的次级代谢产物。我期待能够从中学习到，如何利用各种先进的分析仪器和技术，例如质谱、核磁共振、X射线衍射等，来精确地鉴定天然产物的结构。同时，我也对天然产物的生物合成途径非常感兴趣，思考生命体是如何通过一系列精确的酶促反应，将简单的前体分子转化为复杂的、具有特定功能的天然产物。这本书是否会深入讲解这些合成途径中的关键酶和基因，以及它们如何受到环境因素的调控？我更是对天然产物在人类健康、食品安全以及新材料开发等领域的应用前景充满了好奇。

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这本书的封面设计，那种简洁而又富有质感的风格，让我一眼就觉得它是一部内容扎实的学术著作。我一直对自然界中那些隐藏的化学奥秘充满着无尽的探索欲望，特别是那些从植物、微生物甚至海洋生物中提取出来的天然产物，它们往往蕴含着惊人的生物活性和潜在的应用价值。我常常在想，为什么有些植物能够产生剧毒，而有些却能治愈疾病？这些神奇的化学物质究竟是如何产生的，它们的结构是怎样的，又是如何与生命体相互作用的？《Comprehensive Natural Products Chemistry》这个标题，正好击中了我内心深处的求知欲。我期待这本书能够像一本详尽的地图，带领我深入了解天然产物的世界，从它们的来源、分类、结构特征，到它们的物理化学性质。我尤其希望能够了解现代天然产物化学研究中常用的各种分离和鉴定技术，例如高效液相色谱、气相色谱、质谱联用技术，以及各种核磁共振波谱技术，这些都是解析复杂天然产物结构的利器。同时，我也对天然产物的生物合成途径，即生命体是如何巧妙地运用酶促反应，一步步构建出这些精妙的分子，抱有极大的兴趣。我相信，这本书的“Comprehensive”之处，在于它能为我提供一个系统的学习框架，让我能够更好地理解和欣赏自然界的神奇化学创造力，并为未来的研究打下坚实的基础。

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初次见到《Comprehensive Natural Products Chemistry》这本书，就被它厚重的分量和严谨的标题所吸引。作为一名对自然界化学充满敬畏之心的读者，我始终相信，隐藏在各种生命体中的天然产物，是探索生命奥秘和开发新技术的宝库。我常常思考，植物是如何在阳光、空气和水的滋养下，合成出如此多样的、具有独特功能的化学物质，它们又是如何利用这些物质来抵御病虫害、吸引传粉者，甚至是与其他生物进行复杂的化学交流？这本书的“Comprehensive”一词，让我看到了它试图涵盖天然产物化学的各个方面，从基础的分类和结构鉴定，到复杂的生物合成途径和生物活性研究。我渴望从中了解到，如何系统地对一个陌生的天然产物进行结构解析，掌握各种现代分析技术，如核磁共振、质谱、红外光谱等的使用原理和数据解读。同时，我也对天然产物的生物合成机制，即生命体是如何通过一系列酶促反应，将简单的前体转化为复杂的分子，充满好奇。这本书是否会深入探讨这些生物合成途径中的关键酶和基因，以及环境因素对合成过程的影响？我更是期待能够了解天然产物在医药、农业、食品以及材料科学等领域的广泛应用，以及它们背后的化学原理。我相信，这本书将为我提供一个全面而深入的视角，让我能够更好地理解和利用自然界赋予我们的这些宝贵财富。

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拿到《Comprehensive Natural Products Chemistry》的时候，我最先被吸引的是它的名字所蕴含的宏大叙事。这不仅仅是一本关于化学的书，更像是一本关于生命演化、物质智慧的百科全书。我对自然界中那些千姿百态的化合物一直有着强烈的探索欲，它们的存在不仅仅是科学的奇迹，更是大自然赋予生命的宝贵财富。我经常在想，植物是如何通过光合作用，将简单的二氧化碳和水转化为如此复杂的有机分子，这些分子又如何支撑它们的生长、繁衍，甚至成为其他生物赖以生存的食物来源？这本书的标题承诺了“全面”的介绍，这让我对它内容的深度和广度充满了期待。我渴望了解天然产物的多样性，从简单的萜类、酚类，到复杂的生物碱、糖类，以及那些结构奇特的次级代谢产物。我尤其对它们的生物合成途径感兴趣，思考植物、真菌、微生物是如何通过一系列酶促反应，构建出这些精妙的分子结构，而这些过程又是如何受到基因调控和环境因素的影响。我设想书中会详细介绍各种天然产物的提取、分离、纯化以及结构鉴定技术，例如色谱法、质谱法、核磁共振谱等等，这些工具无疑是解析天然产物奥秘的关键。此外，我也对天然产物的生物活性充满好奇，它们在医药、食品、化妆品等领域有着广泛的应用，而这本书的“Chemistry”部分，无疑会为我揭示这些应用背后的化学原理。我期待这本书能为我提供一个系统性的学习框架，让我能够更深入地理解自然界中化学物质的奇妙之处。

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当我在书店看到《Comprehensive Natural Products Chemistry》的时候，我的目光立刻被它吸引住了。这本书的标题本身就散发着一种权威感和深度感，让我联想到那些在化学领域深耕多年的科学家们。我一直对自然界中的各种奇妙化合物着迷，尤其是那些从植物、微生物中提取出来的物质，它们常常蕴含着令人惊叹的生物活性，比如治愈疾病的良药，或者能够提升生活品质的成分。我一直觉得，大自然本身就是一位伟大的化学家，它在漫长的演化过程中，创造出了无数精妙绝伦的分子。这本书的“Comprehensive”一词，让我对它的内容有着极高的期待，我希望它能系统地介绍天然产物的整个领域，从它们的来源、结构、性质，到它们的生物合成、生物活性，以及它们的应用。我尤其希望能够深入了解一些经典的天然产物，比如青蒿素，了解它是如何被发现的，它的化学结构是怎样的，以及它是如何发挥抗疟疾作用的。同时，我也对那些还在探索中的新型天然产物感到好奇，这本书是否会介绍一些最新的研究进展，以及未来可能的发展方向。我期待能够从中学习到各种天然产物研究的技术方法，比如现代的色谱技术、质谱技术、波谱技术等，这些都是解析复杂分子结构的有力工具。总而言之，这本书对我来说，不仅仅是一本教材，更是一次深入探索自然界化学宝藏的旅程，一次与大自然智慧的对话。

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这本书的封面设计给我一种沉静而又充满智慧的感觉，深蓝色的背景上，点缀着一些抽象的植物图案，以及这本书的名称，用一种低调而又优雅的金色字体呈现。我拿到这本书的时候，就被它厚重的质感所吸引，翻开扉页，墨香扑鼻，似乎预示着一场关于自然界奇妙物质的探索之旅即将展开。我是一个对自然科学，特别是那些隐藏在植物、真菌、微生物中的化学奥秘充满好奇的人。我常常在想，我们日常生活中接触到的许多东西，比如食物的香味、药物的疗效、甚至一些古老的传说，背后都可能隐藏着复杂的化学反应和独特的分子结构。这本书的标题《Comprehensive Natural Products Chemistry》恰恰触及了我内心深处的求知欲。我尤其对植物如何合成那些具有药用价值的成分感到着迷，它们是如何在没有人类干预的情况下，演化出如此精妙的化学防御机制，又如何巧妙地与环境互动，形成我们赖以生存的生态系统。我设想，这本书中一定会有详尽的章节，介绍各种天然产物的分类、结构鉴定方法，以及它们在生命活动中的作用。我期待能够深入了解那些声名远播的天然药物，比如紫杉醇、青蒿素，了解它们是如何被发现、提取，以及其作用机理。同时，我也对那些鲜为人知但潜力巨大的天然产物感到好奇，也许书中会介绍一些尚未被充分开发，但未来可能成为新药或者新材料的宝藏。这本书的“Comprehensive”一词，更是让我对其内容的深度和广度充满期待，我相信它会带我进入一个全新的知识领域，拓展我的视野，激发我的思考。

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当我在书架上瞥见《Comprehensive Natural Products Chemistry》这本书时，我立刻被它所传递出的专业性和厚重感所吸引。我是一名对自然界化学充满好奇的学习者，一直以来，我都对植物、微生物等生命体所产生的各种奇特而有用的化学物质抱有浓厚的兴趣。我常常思考，是什么让某种植物具有独特的香气，某种真菌能够产生强效的抗生素，或者某种海洋生物能够产生致命的毒素？这些天然产物的背后，一定隐藏着精妙的化学合成机制和复杂的分子结构。这本书的标题，特别是“Comprehensive”这个词，让我对它的内容有了很高的期待，我希望它能为我提供一个系统而全面的了解天然产物化学的途径。我期待能够从中学习到各种天然产物的分类方法，了解不同类别的天然产物，如生物碱、黄酮类、萜类、酚类等的结构特征和化学性质。此外，我也对天然产物的生物合成途径非常感兴趣，思考生命体是如何通过一系列酶促反应，从简单的原料合成出如此复杂的分子。这本书是否会深入讲解这些合成途径中的关键酶和基因，以及调控这些合成过程的环境因素？我更是期待能够了解到，天然产物在医药、食品、化妆品等领域的广泛应用，以及它们作用于生物体的分子机制。这本书对我而言，将是一扇深入探索自然界化学宝库的大门。

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这本书的封面设计，那种沉静而又富有张力的配色，以及略显抽象的自然元素，让我一看就觉得它是一部值得深入研读的著作。我一直对那些隐藏在自然界中的化学物质充满着浓厚的兴趣，尤其是我一直对植物和微生物如何制造出那些具有神奇功效的化合物感到好奇。想想那些古老的草药，它们背后蕴藏着多少未知的化学智慧？这本书的标题，《Comprehensive Natural Products Chemistry》，无疑是在向我这样的读者发出邀请，邀请我踏上一段探索自然界化学宝藏的旅程。我希望这本书能够详细介绍天然产物的分类，从大类到小类，能够清晰地梳理出这个庞大而复杂的家族。我期待能够了解不同类别的天然产物，它们的结构特点、化学性质，以及它们在植物、真菌、海洋生物等不同来源中的分布。更重要的是，我希望能深入了解这些天然产物的生物合成途径，思考生命体是如何利用酶和基因，一步步构建出那些结构精妙、功能强大的分子。这本书的“Comprehensive”一词，让我对它的内容深度和广度寄予厚望，我希望能从中学习到先进的天然产物分离、鉴定和结构解析技术，例如各种色谱方法、光谱技术，甚至是X射线衍射。我更渴望了解这些天然产物是如何发挥生物活性的，它们的药理作用机制，以及它们在现代医药、食品工业，甚至新材料开发中的应用前景。我深信，这本书将为我打开一扇通往自然界化学奥秘的大门，让我对生命的奇迹有更深刻的认识。

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这本书的标题《Comprehensive Natural Products Chemistry》本身就散发着一种严谨而又宏大的气息，让我立刻联想到其中可能蕴含着 vast 的知识和深入的探索。我一直对自然界中那些隐藏的化学奇迹充满了好奇，特别是那些从植物、微生物，乃至海洋生物中提取出来的神奇物质，它们往往具有惊人的生物活性，能够治愈疾病，改变生命。我常常在想，大自然是如何在漫长的演化过程中，创造出如此多样的、具有特定功能的化学分子？这本书的“Comprehensive”一词，让我对其内容深度和广度有了极高的期待，我希望它能为我提供一个系统性的学习框架，深入了解天然产物的分类、结构、性质以及生物合成。我尤其期待能够学习到各种现代天然产物研究的先进技术，例如如何运用先进的色谱技术和质谱技术来分离和鉴定复杂的化合物，以及如何利用各种波谱技术来解析它们的精妙结构。同时，我也对天然产物的生物合成途径感到着迷，思考生命体是如何利用酶和基因，一步步构建出这些具有特定功能的分子。这本书是否会为我揭示这些合成途径中的关键调控机制，以及环境因素如何影响它们的合成？我更是对天然产物在医药、食品、化妆品等领域的应用潜力充满期待，希望能够从中学习到它们是如何发挥作用，以及如何被人类更好地利用。

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我拿到《Comprehensive Natural Products Chemistry》这本书时，脑海中便开始构想它所包含的宏大知识体系。作为一名对自然界化学现象充满好奇的读者，我一直认为，天然产物是生命演化的奇迹，是人类获取灵感和技术的重要源泉。我经常思考，植物是如何通过光合作用，将无机物转化为无数种有机化合物，这些化合物又如何支撑它们的生存、防御，甚至与其他生物建立复杂的联系？这本书的标题，尤其是“Comprehensive”一词，暗示着它将全面而深入地探讨这一领域。我期待它能够为我描绘一幅天然产物世界的全景图，从最基础的化合物分类，到复杂的结构鉴定技术。我希望能够了解，如何利用现代的波谱技术，如核磁共振和质谱，来解析天然产物的精确结构，以及如何运用各种色谱技术，如高效液相色谱和气相色谱，来分离和纯化这些精妙的分子。更令我着迷的是，我希望能深入探究天然产物的生物合成途径，思考生命体是如何通过一系列酶促反应，精确而高效地构建出这些具有特定功能的分子。这本书是否会为我揭示这些合成途径中的关键调控机制，以及环境因素对合成过程的影响？我对天然产物在医药、农业、食品等领域的应用也充满期待，希望能从中学习到它们如何发挥生物活性，以及如何被人类利用来改善生活。

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