Biomolecular Crystallography pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:

作者:Rupp, Bernhard

出品人:

页数:800

译者:

出版时间:2009-10

价格:$ 189.84

装帧:

isbn号码:9780815340812

丛书系列:

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• 英文原版
• 生物化学
• 晶体学
• 蛋白质结晶学
• 生物分子
• X射线衍射
• 结构生物学
• 分子生物学
• 晶体学
• 蛋白质结构
• 生物物理学
• 结构解析
• 实验技术

好的，这是一本关于计算流体动力学（Computational Fluid Dynamics, CFD）在航空航天工程中的应用的图书的详细简介。 --- 书名：《计算流体动力学：航空航天前沿与实践》 内容概要： 本书旨在全面深入地探讨计算流体动力学（CFD）在现代航空航天工程领域中的前沿理论、关键算法、实际应用案例以及新兴技术。随着对飞行器性能、燃油效率和环境兼容性要求的不断提高，CFD已成为空气动力学设计、推进系统优化以及热防护策略制定的核心工具。本书不仅覆盖了经典CFD的理论基础，更侧重于如何利用高性能计算资源解决复杂、非定常、多物理场耦合的实际工程问题。 全书结构清晰，从基础的流体力学方程出发，逐步深入到先进的数值方法、湍流模型、网格生成技术以及后处理分析。它致力于为航空航天工程师、研究人员以及高年级本科生和研究生提供一个既具理论深度又富含实践指导意义的参考指南。 第一部分：理论基础与数值方法（奠定基石） 本部分系统梳理了CFD赖以建立的物理和数学基础，并详细介绍了求解 Navier-Stokes 方程组的数值技术。 第一章：流体力学基础回顾与CFD的定位 本章首先简要回顾了不可压缩与可压缩流动的基本控制方程，包括质量守恒、动量守恒和能量守恒方程。重点讨论了马赫数、雷诺数对流动特性的影响，并明确了CFD在替代或补充风洞试验中的战略地位。讨论了CFD的优势、局限性以及在设计流程中的集成方式。 第二章：空间离散化技术 详细分析了有限差分法（FDM）、有限体积法（FVM）和有限元法（FEM）在处理对流-扩散方程时的差异和适用范围。特别强调FVM作为主流工业求解器的核心优势，如守恒性（Conservation Property）的自然保证。讨论了不同空间插值格式（如迎风格式、中心差分格式）对结果稳定性和精度的影响，并对高阶格式的构造进行了探讨。 第三章：时间离散化与时间推进策略 针对非定常流动问题，本章介绍了显式和隐式时间推进格式。详细分析了欧拉方法、龙格-库塔（Runge-Kutta）方法在时间精度上的表现。深入探讨了隐式方法，特别是使用 LU 分解或 Krylov 子空间方法求解线性系统的效率和稳定性，为超音速和高频振荡问题的模拟奠定基础。 第四章：线性方程组的求解器 CFD计算的瓶颈往往在于求解大型稀疏线性代数方程组。本章全面比较了直接求解法和迭代求解法。重点介绍了代数多重网格（Algebraic Multigrid, AMG）法在加速收敛性上的关键作用，以及预处理技术（如代数预处理、几何预处理）对提高求解器鲁棒性的影响。 第二部分：湍流建模与高精度模拟（解析复杂性） 湍流是航空航天设计中最具挑战性的方面。本部分专注于如何精确、高效地捕捉湍流效应。 第五章：湍流模型的分类与选择 本章系统介绍了处理湍流的三种主要方法：雷诺平均 Navier-Stokes (RANS) 模型、大涡模拟 (LES) 和直接数值模拟 (DNS)。详细解析了经典的 $k-epsilon$ 模型、 $k-omega$ 模型及其改进版（如 SST 模型），讨论了它们在边界层、分离流和压力梯度影响下的适用性和局限性。 第六章：大涡模拟（LES）的关键技术 针对需要解析涡结构的应用（如机翼抖振、高升力系统），本章深入探讨了 LES 的理论框架。详细阐述了亚格子尺度（Subgrid-Scale, SGS）模型的构建，包括经典的 Smagorinsky 模型和动态模型。讨论了如何结合 RANS/LES 混合模型（Detached Eddy Simulation, DES, 延迟分离涡模拟）来优化计算效率。 第七章：高阶与适应性网格方法 为提高精度和降低数值耗散，本章介绍了谱方法和高阶有限体积法。重点讨论了适应性网格加密技术（Adaptive Mesh Refinement, AMR），包括基于解的误差指标选择和动态网格重构策略，以有效捕捉激波和边界层内的流动特征。 第三部分：专业应用与多物理场耦合（工程实践） 本部分将理论与工程实践紧密结合，展示CFD在特定航空航天任务中的应用。 第八章：可压缩流动与激波捕捉 针对跨音速和超音速飞行器设计，本章集中讨论了激波处理技术。详细介绍了高分辨率格式，如 Total Variation Diminishing (TVD) 格式、WENO 格式在精确捕捉激波间断性而不引入不当振荡方面的应用。讨论了激波/边界层干扰（Shock/Boundary Layer Interaction）的数值模拟挑战。 第九章：热传导与气动热问题 在再入飞行器和高超声速飞行器中，气动加热是关键设计因素。本章探讨了流固耦合（FSI）和热力学耦合（Thermo-Fluid Dynamics）的建模方法。讨论了辐射、对流和传导在复杂表面温度分布中的相互作用，以及如何将 CFD 结果用于热防护系统（TPS）的优化设计。 第十章：推进系统优化 本书详细介绍了CFD在喷气发动机和火箭发动机设计中的应用。包括燃气轮机叶片流动分析、燃烧室的化学反应和稀疏建模（如 Eddy Dissipation Concept, EDC）、喷流混合与尾流特性模拟，以及变循环发动机和电推进系统的流动优化。 第十一章：网格生成技术：从几何到计算 网格质量直接决定了CFD结果的可靠性。本章详细介绍了结构网格、非结构网格和混合网格的生成方法。重点关注复杂几何体（如涡轮叶片、起落架）的自动化、高质量网格划分技术，特别是边界层网格（$ ext{y}^+$ 值控制）的处理和网格界面匹配技术。 第四部分：新兴技术与计算效率（面向未来） 第十二章：高效计算与并行化策略 随着问题规模的扩大，并行计算变得不可或缺。本章探讨了领域分解（Domain Decomposition）技术，并详细介绍了如何在大规模并行处理器（HPC）集群上高效实现 CFD 求解器，包括通信开销最小化、负载均衡策略以及 GPU 加速计算的潜力分析。 第十三章：数据驱动与混合建模 展望未来，本章讨论了 CFD 与机器学习的交叉前沿。介绍如何利用数据降阶模型（Reduced Order Models, ROMs）快速评估设计参数，以及如何使用神经网络（Neural Networks）来辅助湍流模型校正或加速求解过程，为快速迭代设计提供新思路。 --- 目标读者： 航空航天工程师、空气动力学专家、计算物理研究人员、从事流体力学和数值分析领域的高级学生。 本书的特点在于其对理论严谨性的坚持与对工程实际问题的深刻洞察相结合，为读者提供一套解决当代航空航天复杂流动挑战的强大工具箱。

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《Biomolecular Crystallography》这个书名，在我看来，已经足够吸引那些对生命科学的微观世界充满好奇的人们。我预感这本书会带领我们踏上一段非凡的旅程，深入到构成生命基础的分子层面，用晶体学的独特视角去审视它们的精妙结构。我设想，它会详细阐述X射线晶体学，这项技术如何通过分析晶体对X射线的衍射模式，来揭示蛋白质、核酸等生物大分子的原子排列方式。我希望书中能包含关于晶体生长策略的详尽指导，因为这是获得高质量衍射数据的前提。从优化溶液条件到选择合适的晶体生长方法，这些实际操作中的挑战，无疑是本书可以深入探讨的重点。接着，我期待书中会深入讲解衍射数据的采集和处理过程，以及如何利用复杂的计算方法，将这些原始数据转化为具有生物学意义的三维结构模型。这个过程的每一步都充满了科学的智慧和技术的挑战，我希望作者能够以一种引人入胜的方式来呈现。更重要的是，我期望这本书能够超越单纯的技术描述，去探讨生物分子结构与功能之间的深刻联系。例如，某些酶的活性位点是如何通过其三维结构来精确催化化学反应的？病毒的外壳蛋白结构是如何决定其感染宿主能力的？我希望通过这些案例，来展示结构生物学在理解生命活动、疾病机制以及药物研发中的关键作用。这本书的名字，让我联想到许多改变了我们对生命认知的重要发现，我非常期待它能够在这方面提供丰富的见解。

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当我在书店里偶然瞥见《Biomolecular Crystallography》这个书名时，我的内心涌起一股难以抑制的期待。我是一名生物化学的爱好者，尤其对那些能揭示生命分子奥秘的技艺充满好奇。这本书，仅仅是名字本身，就承诺了一次深入探索晶体学在理解生物分子结构方面作用的旅程。我设想，它会像一幅精美的画卷，徐徐展开蛋白质、核酸等复杂巨分子的三维图景，揭示它们如何折叠、如何相互作用，以及这些结构如何决定它们的生物功能。我希望书中能包含大量的精美插图，那些由X射线衍射数据构建出的原子级细节，定能让我惊叹不已。想象一下，看到DNA的双螺旋在眼前清晰呈现，或是酶催化反应的瞬间被捕捉下来，那将是多么激动人心的体验！同时，我也期待书中能够解释晶体学实验的基本原理，从晶体的生长到衍射图的解析，一步步揭示这个过程的严谨与巧妙。它是否会提及一些关键性的科学发现，那些通过生物分子晶体学才得以实现的突破性研究？例如，青霉素的结构解析，或是对病毒结构的详尽描述，这些故事无疑会增添阅读的趣味性。我希望这本书不仅仅是一本技术手册，更能触及到科学研究背后的故事，那些科学家们如何克服困难，如何通过不懈的努力，最终揭开生命最深层的秘密。对于我这样非专业研究者来说，一本好的科普读物，不仅要传递知识，更要激发兴趣，让我感受到科学的魅力。《Biomolecular Crystallography》的名字，已经在我心中播下了希望的种子，我迫不及待地想知道，它能否真正满足我对这一领域的无限遐想。

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对于《Biomolecular Crystallography》这个书名，我的第一反应是它必定是一本关于如何利用晶体学的手段，去窥探生物分子微观世界的书籍。我猜想，这本书会非常详细地介绍X射线晶体学在解析蛋白质、核酸等生物大分子三维结构方面的应用。我期待它能够从最基础的原理讲起，比如X射线的性质，晶体是如何形成的，以及X射线与晶体相互作用时会产生怎样的衍射现象。然后，我希望书中能够深入探讨如何获得高质量的晶体，这无疑是结构解析成功与否的关键。我猜想，书中会提供关于晶体生长条件的详细指导，比如如何优化缓冲液的成分、pH值、温度，以及如何选择合适的沉淀剂。在衍射数据采集方面，我期待书中能介绍不同类型的衍射仪，以及如何进行优化实验参数以获得最佳的衍射数据。而最吸引我的，是结构解析部分。我希望书中能够清晰地解释如何利用这些衍射数据，通过一系列复杂的计算和算法，最终重构出分子的三维结构。这其中的数学原理和计算方法，虽然听起来很深奥，但我相信一本好的书，一定能用一种相对容易理解的方式来呈现。最后，我非常关注这本书如何将获得的结构信息与生物功能联系起来。比如，一个酶的活性位点结构，是如何决定其催化效率和底物特异性的？一个病毒的表面蛋白结构，是如何影响其感染宿主的能力的？我希望通过这些具体的例子，来理解结构生物学在生命科学研究和实际应用中的价值。

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《Biomolecular Crystallography》——这个名字本身就让我联想到科学研究中最精妙的“解剖学”。我推测，这本书会详细介绍如何利用X射线晶体学这一强大的工具，去揭示蛋白质、核酸等生物大分子的三维结构。我期待书中能够深入讲解晶体生长的艺术，包括如何选择合适的实验条件，如何应对蛋白质溶解度低、易于降解等挑战。也许书中会提及一些经典的晶体生长方法，如悬滴法、批量法，甚至是一些更前沿的技术。然后，我希望它能深入探讨X射线衍射数据的采集与处理过程。这可能涉及到对衍射峰的精确定位和强度测量，以及如何通过这些数据来反演出分子的电子密度图。其中必然会涉及到复杂的算法和计算，我希望作者能够用一种既严谨又易于理解的方式来呈现。更重要的是，我期望这本书能清晰地阐述，结构的解析对于理解生物功能的重要性。例如，一个酶的活性位点结构，是如何决定其催化特定底物的能力的？一个信号转蛋白的三维构象变化，是如何介导细胞信号的传递的？我希望书中能够通过大量的案例研究，来展示结构生物学在揭示疾病机制、指导药物研发等方面的巨大贡献。这本书的名字，预示着一次关于生命精密设计的探索之旅，我迫不及待地想踏上这段旅程。

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《Biomolecular Crystallography》——仅仅是这个书名，就足以激发我对生命分子世界的好奇心。我设想，这本书会带我们进入一个微观的、由原子和分子构成的宇宙，用晶体学的视角去揭示生命体最深层的秘密。我期待它会详细讲解X射线晶体学，这项能够“看见”原子排列的强大技术，是如何被应用于解析蛋白质、核酸等复杂生物大分子的三维结构的。从样品制备的精细步骤，到晶体生长的各种策略，我希望书中能够提供丰富实用的信息。晶体生长，我理解是整个过程中最具挑战性也是最令人着迷的部分，我期待书中能有关于如何筛选最佳生长条件，如何应对各种“疑难杂症”的解决方案。接着，我希望书中能深入阐述X射线衍射数据的采集和处理过程。这无疑是一个涉及复杂物理学和计算科学的领域，我希望作者能够以一种既严谨又生动的方式，来解释如何从海量的衍射点中，提取出有用的信息，并最终构建出精确的分子三维模型。而更让我感兴趣的，是结构信息如何与生物功能相联系。我希望通过书中丰富的案例研究，来理解例如酶的构象变化如何影响其催化活性，或者病毒蛋白的表面结构如何决定其与宿主的结合方式。这本书的名字，预示着一场关于生命精密设计的探索，我迫不及待地想深入其中，去感受科学的魅力。

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翻开《Biomolecular Crystallography》这本书，我期待的不仅仅是冰冷的技术数据，更是对生命分子世界的一次深度“透视”。我设想，它会是一本关于如何“看见”生命过程背后隐藏的复杂结构的书。我猜想，它会从X射线晶体学最基础的原理讲起，解释为什么我们需要将蛋白质或其他生物分子“冻结”在晶体状态，以及X射线是如何捕捉到它们排列的规律。对于晶体生长这一关键步骤，我期待书中能提供各种“秘籍”，比如如何巧妙地调整缓冲液的pH值、离子强度，甚至尝试不同的沉淀剂，来诱导那些“挑剔”的蛋白质形成美丽的晶体。这其中的试错过程，本身就充满了科学的探索精神。接着，我希望它能详细介绍如何从衍射仪上收集到的无数个衍射点中，提取出最有用的信息。这可能涉及到一些复杂的数学和计算方法，但我相信一本好的书，会用直观的方式来解释这些抽象的概念。而最让我兴奋的，是结构解析的最后一步——构建出原子级别的三维模型。我希望书中能展示一些令人惊叹的分子结构图像，比如那些构成复杂细胞机器的蛋白质复合物，或是DNA和RNA的精细结构。更重要的是，我期待这本书能解释，这些结构信息是如何帮助我们理解生命的奥秘的。比如，了解酶的活性位点结构，如何帮助科学家们设计出更有效的药物？理解病毒表面的结构，如何帮助我们开发出更有效的疫苗？

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《Biomolecular Crystallography》——这个书名本身就散发着一种探索生命奥秘的独特魅力。我猜想，这本书会带领读者进入一个微观的、由原子和分子构成的奇妙世界，揭示生命体是如何通过精巧的分子机器来运作的。我期待它会详细介绍X射线晶体学作为一种核心研究手段，如何在解析生物大分子（如蛋白质、核酸）三维结构方面扮演着不可或缺的角色。我希望书中能详细解释从样品制备、晶体生长，到X射线衍射数据采集、处理，再到最终三维模型构建的整个流程。关于晶体生长，这无疑是结构生物学中最具挑战性但也最关键的一步。我希望书中能提供各种晶体生长方法的策略和技巧，例如如何通过改变溶液条件、添加剂，甚至利用微重力环境来诱导高质量晶体的形成。而衍射数据的解析，更是其中的精华。我期待书中能够详细阐述如何通过分析衍射图样，运用傅里叶变换等数学工具，最终重构出分子的三维电子密度图，并在此基础上建立原子模型。这整个过程的严谨性和复杂性，我希望作者能够用清晰易懂的语言来阐述。同时，我非常关注这本书如何将结构信息与生物功能联系起来。一个分子的三维结构，决定了它的化学活性、与其它分子的相互作用以及它在生命过程中的角色。我希望书中能够通过大量精彩的案例研究，来展示结构生物学如何帮助我们理解疾病的分子机制，如何指导新药的开发，以及如何推动我们对生命基本过程的认知。

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我看到《Biomolecular Crystallography》这个书名，立刻就想到了那些描绘在实验室里，科学家们一丝不苟地进行实验的场景。我猜想，这本书的核心内容会是围绕着如何利用晶体学的强大工具，去探索那些构成生命基本单元的宏大分子。我脑海中浮现出的是，一本技术指南，详细列举了从准备样品，到晶体生长，再到数据收集和分析的每一个步骤。它是否会深入讲解X射线衍射的原理，比如布拉格定律是如何被巧妙应用的，以及衍射图谱中的每一个点代表着什么意义？我期待书中能有关于不同晶体生长方法的介绍，比如悬滴法、或者是在微重力环境下进行的实验，这些细节会让我觉得非常有趣。当然，更重要的是，我希望它能解释如何将收集到的数百万个衍射点，转化为清晰、精确的三维原子模型。这其中的计算方法和算法，对于普通读者来说可能很难理解，但我相信一本优秀的著作，会以一种能够引发兴趣的方式来呈现。同时，我也非常关注这本书如何将结构信息与生物功能联系起来。仅仅知道一个分子的形状是不够的，我们更想知道，它的形状是如何决定它的功能的？它是如何与其它分子相互作用的？它是如何参与到复杂的生物通路中去的？我期待书中能够通过大量的实例，来阐述结构生物学在理解疾病机制、开发新药方面的巨大潜力。例如，某些蛋白质的突变导致疾病，而结构的解析可以帮助我们理解这种突变如何影响蛋白质的功能。总而言之，这本书的名字在我心中勾勒出了一幅宏大的图景，我希望能在这本书中找到通往这幅图景的钥匙。

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从这本书的名字《Biomolecular Crystallography》传达出的信息来看，我预期它会是一本深入探讨利用晶体学技术解析生物分子结构的书籍。我猜测，它会详细阐述X射线衍射、核磁共振（NMR）光谱以及冷冻电子显微镜（Cryo-EM）等关键技术在确定蛋白质、核酸、复合体甚至病毒三维结构中的应用。我期望书中能够细致地解释这些技术背后的物理学原理，例如X射线如何与电子相互作用产生衍射，以及如何通过分析这些衍射图来重构三维结构。对于结构生物学家而言，如何有效地生长高质量的晶体，如何优化衍射数据采集，以及如何进行复杂的图像处理和模型构建，都是至关重要但又充满挑战的环节。我希望这本书能够提供清晰的指导和实用的建议，帮助研究人员克服这些实际操作中的难题。另外，结构的解析仅仅是第一步，如何将获得的原子分辨率结构与生物功能联系起来，解释其酶促机制、信号转导过程、药物靶点相互作用等，将是 livro 能够真正展现其价值的另一层面。我希望书中能够包含大量的案例研究，通过分析具体生物分子的结构，来生动地阐述结构生物学如何推动我们对生命过程的理解。例如，关于某些重要药物靶点的结构解析，以及它们如何为新药设计提供基础，这种应用性的内容会让我觉得这本书非常实用。这本书的名字让我联想到很多经典的科学发现，我好奇它是否会提及那些里程碑式的结构研究，例如肌红蛋白、DNA双螺旋，甚至是更复杂的细胞器结构。希望它能以一种既严谨又易于理解的方式，将这些科学故事娓娓道来。

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当我看到《Biomolecular Crystallography》这几个字时，我的脑海里立刻涌现出一系列画面：科学家们在寒冷而一丝不苟的实验室里，小心翼翼地处理着微小的蛋白质晶体，然后将它们暴露在强烈的X射线束下。我设想，这本书会是一本极其详尽的技术手册，它会带领我一步一步地了解，如何从一个模糊的溶液中，最终得到一个精确到原子级别的三维生物分子结构。我希望它能深入浅出地讲解X射线衍射的物理原理，让我理解为什么晶体能够“记录”下分子的形状，以及如何解读那些看似杂乱无章的衍射图。从晶体生长的各种技巧，比如不同pH值、温度和添加剂的影响，到数据收集过程中可能遇到的各种技术难题，比如晶体不稳定、衍射强度弱等等，我都希望书中能有详尽的解决办法。更令我兴奋的是，我期待它能解释如何将获得的衍射数据，通过精密的计算和建模，最终构建出逼真的分子三维图像。这其中的数学和算法，虽然听起来有些吓人，但我相信一本好的书，一定能找到一种方法，让我们理解其精髓。此外，我更关心的是，这些结构信息究竟有什么意义？它如何帮助我们理解生命活动的奥秘？例如，了解蛋白质的折叠方式，是否能帮助我们解释某些遗传性疾病的发生？它是否能为新药的研发提供关键的线索？我希望这本书能够通过大量的实际案例，来展示结构生物学在解决现实生物学问题中的强大力量。

评分☆☆☆☆☆

protein crystallography领域的textbook。有易有难，适合各level同学阅读。

评分☆☆☆☆☆

这本书是目前能够买到的综合晶体学理论和实践的最好的教科书。我在国外念博士时听过rupp的课，此人学物理起家，还当过民航机机长，然后去美国某个国家实验室担任研究员，据我所知，后来又离开了国家实验室去自己搞了一家公司。确实是一个很神奇的人。搞蛋白晶体学的人建议持有本书作为参考。

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这本书是目前能够买到的综合晶体学理论和实践的最好的教科书。我在国外念博士时听过rupp的课，此人学物理起家，还当过民航机机长，然后去美国某个国家实验室担任研究员，据我所知，后来又离开了国家实验室去自己搞了一家公司。确实是一个很神奇的人。搞蛋白晶体学的人建议持有本书作为参考。

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protein crystallography领域的textbook。有易有难，适合各level同学阅读。

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protein crystallography领域的textbook。有易有难，适合各level同学阅读。