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出版者:John Wiley & Sons Inc

作者:Larijani, Banafshe (EDT)/ Rosser, Colin A. (EDT)/ Woscholski, Rudiger (EDT)

出品人:

页数:272

译者:

出版时间:2006-8

价格:614.00元

装帧:Pap

isbn号码:9780470090657

丛书系列:

图书标签:

化学生物学
生物化学
分子生物学
药物化学
生命科学
化学生物学工具
生物活性分子
蛋白质组学
代谢组学
生物医学工程

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具体描述

Written by a team of international researchers and teachers at the cutting edge of chemical biology research, this book provides an exciting, comprehensive introduction to a wide range of chemical and physical techniques with applications in areas as diverse as molecular biology, signal transduction, drug discovery and medicine. Techniques include: Cryo-electron microscopy, atomic force microscopy, differential scanning calorimetry in the study of lipid structures, membrane potentials and membrane probes, identification and quantification of lipids using mass spectroscopy, liquid state NMR, solid state NMR in biomembranes, molecular dynamics, two dimensional infra-red studies of biomolecules, single and two-photon fluorescence, optical tweezers, PET imaging and chemical genetics. KEY FEATURES: a unique guide to the rapidly evolving, interdisciplinary field of chemical biology. adopts a molecular structure for maximum flexibility. addresses relevant, topical chemical biological questions throughout. includes stunning illustrations. associates website with PowerPoint slides of figures within the book. Chemical Biology: Techniques and Applications provides an invaluable resource for final year undergraduate and post graduate bioscience and biomedical students and pharmaceutical researchers with an interest in this fascinating, and ever changing field.

深入探索物质的奥秘：一场关于合成、结构与功能的化学之旅图书名称：物质科学前沿：从原子到宏观世界的构建与调控内容简介：本书旨在为读者构建一个全面而深入的视角，探索物质世界的本质，聚焦于物质的合成、结构、性质以及在不同尺度上的功能实现。我们摒弃了对单一学科的局限性探讨，转而采用跨学科的交叉视野，将物理学、材料科学、高分子化学、无机化学以及计算模拟的最新进展融为一体，揭示物质如何从最基本的原子层面构建起复杂、有序且具有特定功能的宏大体系。第一部分：基础构筑块——原子的排列与能级调控本部分奠定了理解物质结构的基础。我们首先细致回顾了量子力学在描述电子结构中的核心地位，重点阐述了晶体场理论、分子轨道理论在预测化合物稳定性和反应性中的应用。不同于传统的化学视角，我们更侧重于结构缺陷与局域环境如何对整体材料性能产生决定性影响。晶体学与缺陷工程：深入分析了完美的晶格结构与真实材料中普遍存在的点缺陷、线缺陷和面缺陷。讨论了如何通过精确控制生长条件（如温度梯度、压力变化或掺杂剂引入）来“设计”这些缺陷，以调控半导体、陶瓷和金属的电学、力学和光学特性。例如，氧空位在氧化物半导体中的催化活性提升机制，以及位错运动对金属塑性的影响。非晶态与准晶：探讨了无序体系的结构特征，如短程有序和长程无序的平衡。重点解析了玻璃转变温度、弛豫时间等关键参数，并介绍了X射线衍射（XRD）和中子散射技术如何用于解析这些复杂结构。对于准晶结构，则着重阐述其五重对称性背后的几何构造原理及其独特的电子能带结构。界面与表面化学：物质的功能往往由其表面决定。本章详细剖析了不同材料界面（如固-固、固-液界面）的电子能级匹配、能带弯曲现象。讨论了表面重构、吸附位点的几何构型对异相催化反应的电子转移过程的调控作用，并结合扫描隧道显微镜（STM）的实际图像，展示了原子尺度的表面结构分析方法。第二部分：宏观功能的实现——从分子到复合材料的自组装与功能化本部分将视角从微观结构提升到介观和宏观尺度，探讨物质如何通过自下而上（Bottom-Up）的组装策略实现复杂功能。核心思想在于利用分子间作用力（范德华力、氢键、π-π堆积等）来指导物质的有序排列。软物质的拓扑学与流变性：深入研究了高分子、胶体和液晶等软物质的独特行为。重点分析了聚合物链的缠结、拓扑结构（如星形、树枝状聚合物）对粘弹性、屈服强度的影响。对于液晶材料，详细阐述了向列相、层列相等不同介晶相的形成条件和光电响应机制。超分子组装与动态网络：探讨了如何利用可逆的非共价键合构建具有自修复、形状记忆等动态特性的材料。着重分析了基于主客体识别（如冠醚/铵盐）、金属配位或动态共价键（如Diels-Alder反应）构建的响应性超分子网络。这部分内容强调了系统对外界刺激（pH、温度、光照）的敏感性和可逆性。复合材料的协同效应：聚焦于异质组分结合所产生的性能增益。分析了纳米填料（如碳纳米管、石墨烯、无机纳米颗粒）在聚合物基体中分散的挑战与策略。深入探讨了界面相互作用在实现增强的机械性能、导电性或热管理能力中的关键作用，例如，界面极性匹配对纳米复合材料界面相的形成及电荷传输效率的贡献。第三部分：能源与环境中的物质调控本部分将理论和结构知识应用于解决重大的现实问题，特别是能源转化与环境净化领域。光电转换材料的设计原理：详细解析了有机光伏电池（OPV）、钙钛矿太阳能电池以及染料敏化电池（DSSC）中的电荷分离、传输和收集过程。重点在于材料的能级匹配、激子动力学以及载流子迁移率如何影响整体的光电效率。讨论了空穴传输材料和电子传输材料的分子设计策略。多相催化与反应工程：聚焦于固体催化剂的活性位点设计。不仅考察了贵金属催化剂的形貌控制，还深入研究了非贵金属催化剂（如氮化碳、过渡金属氧化物）的电子结构工程，以调控氧还原反应（ORR）或析氢反应（HER）的过电位。分析了反应中间体的表面吸附强度如何通过调节催化剂的d带中心位置来实现优化。环境污染物吸附与转化：探讨了用于水净化和气体分离的新型多孔材料，如金属有机框架（MOFs）和共价有机框架（COFs）。分析了这些材料的高比表面积、可调孔径和功能化配体如何实现对特定污染物（如重金属离子、挥发性有机物）的高效、选择性捕获。第四部分：计算模拟与物质预测最后一部分着眼于前沿工具的应用，展示如何利用计算方法指导物质的发现和优化，大大缩短实验周期。密度泛函理论（DFT）的应用：阐述了DFT如何精确计算原子和分子系统的基态能量、电子密度和反应能垒。重点展示其在预测新材料的晶体结构稳定性、计算催化剂的表面吸附能以及模拟电子跃迁路径中的实际案例。分子动力学模拟：探讨了如何通过分子动力学（MD）模拟来追踪系统在时间尺度上的动态行为，如聚合物链的扩散、离子在电解质中的迁移路径，以及蛋白质折叠过程中的能量景观。强调了力场选择对模拟结果准确性的决定性影响。高通量筛选与数据科学：介绍了材料基因组计划的理念，探讨如何结合机器学习（ML）和贝叶斯优化方法，在巨大的化学空间中快速筛选出具有特定性能（如高硬度、特定带隙）的候选物质。本书内容严谨、逻辑清晰，通过整合跨学科的知识体系，为化学、物理学、材料科学等领域的科研人员和高年级学生提供了一套系统化、前瞻性的物质科学研究框架。它强调从微观原理出发，通过精妙的结构调控，最终实现宏观尺度的功能目标。