Molecular Biology and Biotechnology pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:Springer Verlag

作者:Walker, John M. (EDT)/ Rapley, Ralph (EDT)

出品人:

页数:612

译者:

出版时间:2000-11

价格:$ 111.87

装帧:Pap

isbn号码:9780854046065

丛书系列:

图书标签:

• 分子生物学
• 生物技术
• 基因工程
• 生物科学
• 生命科学
• 生物化学
• 遗传学
• 细胞生物学
• 生物医学
• DNA
• RNA

《生命科学前沿：从基础到应用》 图书简介 导言：生命科学的宏伟蓝图 《生命科学前沿：从基础到应用》旨在为广大生命科学领域的学生、研究人员及对前沿科技抱有热忱的读者，构建一座连接基础理论与尖端应用的桥梁。本书并非对某一特定细分领域进行深入挖掘，而是着眼于整个生命科学体系的宏观格局，系统梳理和整合了当代生物学、生物化学、生物物理学等多个学科的最新进展和核心概念。我们致力于呈现一幅全面且富有洞察力的图景，展现生命系统如何运作，以及人类如何利用这些知识来应对疾病、环境挑战和农业需求。 本书的定位是“前沿探索与综合指南”，它避开了对分子生物学核心技术（如PCR、基因测序的基础原理）的冗长阐述，转而聚焦于这些技术催生出的革命性新领域和未来趋势。读者无需预设对特定分子生物学过程的详尽知识，而是将获得理解复杂生物系统、分析新兴数据和批判性评估未来研究方向所需的广博视角。 第一部分：生命系统的复杂性与涌现 本部分将视角从微观分子层面提升至细胞、组织乃至整个生物体的层面，探讨生命系统的集成性与复杂性。 第一章：系统生物学的范式转变 我们不再将生命视为孤立组件的简单堆砌，而是将其视为一个相互作用的网络。本章详细介绍系统生物学的核心思想：通过整合组学数据（基因组学、转录组学、蛋白质组学和代谢组学）来构建功能性模型。我们将探讨动态网络建模（如微分方程模型和布尔网络）在理解细胞决策制定过程中的应用，特别是在区分稳态与瞬态响应方面的能力。重点讨论数据驱动的建模如何帮助我们识别关键的调控节点和潜在的药物靶点，这些内容聚焦于网络拓扑结构分析而非单个分子机制。 第二章：细胞命运决定与微环境调控 细胞如何从一个干细胞分化为具有特定功能的细胞，是发育生物学的核心问题。本章侧重于细胞外基质（ECM）、机械力学信号（Mechanotransduction）以及细胞间通讯网络在指导细胞命运转变中的作用。我们将深入讨论转录因子网络如何与物理环境信号相结合，共同驱动组织形态发生。这部分内容强调的是信号的整合与空间信息的编码，而不是单一信号通路（如Wnt或Notch）的分子细节。 第三章：生物物理学视角下的生命现象 本章探索物理学原理如何支配生物过程。我们将关注宏观尺度的现象，如细胞迁移中的聚合物动力学、生物膜的相变行为以及生物分子马达（如肌球蛋白和驱动蛋白）的能量转换效率。探讨活细胞内熵的产生与耗散，以及如何利用先进的成像技术（如受激发射损耗显微镜SRM的原理介绍，而非其实际操作步骤）来可视化这些动态物理过程。 第二部分：基因组学与遗传学的未来方向 在基因组测序成本大幅下降的背景下，本部分关注的是如何从海量数据中提取生物学意义，以及如何精准地干预遗传信息。 第四章：群体基因组学与进化动力学 本书将基因组学研究的重点放在种群和物种层面上。我们将讨论如何利用全基因组关联研究（GWAS）的最新发展来识别复杂疾病的遗传风险位点，以及如何利用群体基因组学数据来重构人类迁移历史和适应性进化路径。重点在于统计遗传学模型和选择压力的推断方法，而非DNA复制和修复的生化机制。 第五章：表观遗传调控的跨代效应 本章聚焦于基因组序列之外的信息存储和传递。我们将详细阐述DNA甲基化、组蛋白修饰以及非编码RNA（特别是长链非编码RNA，lncRNA）在染色质结构重塑中的作用。尤其关注环境暴露（如营养或压力）如何通过表观遗传机制影响后代的表型，即“跨代遗传”现象，这涉及到生物体对环境变化的适应性记录机制。 第六章：高级基因编辑与基因治疗的伦理前沿 在介绍完基因编辑技术（如CRISPR/Cas系统）的原理性突破后，本章的核心在于其应用和监管挑战。我们重点讨论基因组编辑技术在修复体细胞疾病中的进展，例如体内编辑策略的优化，以及对生殖系编辑所引发的社会、伦理和法律争议的深入分析。这部分内容强调的是治疗方案的设计逻辑、脱靶效应的风险评估以及监管框架的构建。 第三部分：生物技术驱动的创新与应用 本部分聚焦于生命科学知识如何被转化为解决现实问题的工具和产业。 第七章：合成生物学与新型生物制造 合成生物学被视为工程学原理在生命系统中的应用。本章探讨如何设计和构建具有新功能的生物系统，例如用于生产生物燃料、特种化学品或新型生物材料的工程菌株。重点在于标准化元件库（BioBricks），逻辑门电路在细胞中的实现，以及代谢流的精确调控，这些内容侧重于系统设计，而非基础的DNA操作流程。 第八章：免疫疗法与肿瘤微环境的重塑 免疫系统与疾病的抗争是当前医学研究的热点。本章详细分析T细胞受体工程化（TCR工程）和嵌合抗原受体T细胞疗法（CAR-T）的最新迭代，特别是如何克服实体瘤中免疫抑制性微环境的挑战。讨论包括双特异性抗体、溶瘤病毒以及靶向髓样抑制细胞（MDSC）的策略，这些是免疫治疗方案的设计策略，而非免疫细胞的成熟过程。 第九章：生物计算与数据科学的融合 生命科学正加速迈向大数据时代。本章探讨利用机器学习和深度学习技术处理高维生物数据（如高内涵成像数据、单细胞组学数据）的方法论。我们将分析如何使用神经网络来预测蛋白质结构、药物结合模式，以及如何利用图神经网络来解析细胞间相互作用网络。这部分内容侧重于计算方法论的创新及其在生物学问题中的应用，而非基础的编程语言或软件操作。 结语：面向未来的生命科学图景 全书最后总结了交叉学科融合的必然趋势，强调理解生命系统需要从物理、信息、工程等多个维度进行整合思考。本书为读者提供了深入理解这些复杂、高阶主题的认知框架，激励他们在新兴的生命科学领域中，把握创新机遇。

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