Biosystems Engineering

Biosystems Engineering pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

出版者:
作者:Nag, Ahindra
出品人:
页数:544
译者:
出版时间:2009-9
价格:$ 175.15
装帧:
isbn号码:9780071606288
丛书系列:
图书标签:
  • 生物系统工程
  • 农业工程
  • 生物工程
  • 环境工程
  • 过程工程
  • 建模与仿真
  • 控制系统
  • 可再生能源
  • 生物质能
  • 食品工程
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具体描述

Maximize productivity while minimizing environmental impact Develop sustainable products, energy sources, and processes using the concepts and methods contained in this interdisciplinary resource. Biosystems Engineering discusses how to effectively merge solid design techniques with biology and the applied sciences. Featuring chapters by experts in each field, this authoritative guide explains how to analyze genetic data, design ecosystem models, implement conservation strategies, harness biofuels, and ensure food safety. Full coverage of transgenetic wood production, package engineering, supercritical fluid extraction, and agricultural land management is included. Discover how to: Use microarray technology to classify genes and construct databases Build mathematical models and computer simulations of ecosystems Create bio-oils and carbon-neutral transportation fuels using pyrolisis Synthesize biodiesel and ethanol from vegetable oil and animal fat Purify and enrich biotechnological products with bioseparation Develop modified woods and herbicide-resistant crops using transgenetics Extract antioxidants, supercritical fluids, and bioregulators from plants Deploy ecologically sound fertilizing, composting, and harvesting methods

《生物系统工程》一书深入探讨了如何将工程学的原理与方法应用于理解、设计和优化生物系统。本书并非一本具体的生物学教科书,而是着眼于构建生命科学与工程学之间的桥梁。 在内容上,本书首先从生物系统的基本概念入手,介绍生命体作为一个复杂的、多层次的工程系统所具备的特征。这包括从分子层面(如DNA、蛋白质、细胞器)到细胞层面、组织层面、器官层面,乃至整个生物体及其与环境的交互作用。每一层级都被视为一个需要分析和理解的工程实体,其运作规律、组成部分之间的协同作用以及整体的适应性都将是探讨的重点。 本书将详细阐述如何运用系统思维来解析这些生物系统。这意味着我们将超越对单一组件的孤立研究,转而关注各组成部分之间的联系、反馈回路以及它们如何共同维持系统的稳定性和功能。例如,在细胞层面,我们会探讨基因调控网络的动力学,以及这些网络如何响应外部信号,从而决定细胞的行为。在器官层面,我们将分析心血管系统或呼吸系统的生理过程,并从工程学的角度评估其效率和鲁棒性。 工程学的核心在于设计与优化。因此,《生物系统工程》将重点介绍一系列工具和方法,用于改造或设计生物系统以实现特定目标。这包括但不限于: 建模与仿真: 运用数学模型和计算工具来描述生物过程的动态行为,预测系统对扰动的反应,并指导实验设计。我们将介绍各种建模技术,如微分方程模型、基于代理的模型(Agent-based modeling)、网络分析等,并展示它们在理解疾病机制、药物设计和生物过程优化中的应用。 生物过程工程: 关注如何利用生物实体(如微生物、酶、细胞)来生产有价值的产品或执行特定的任务。这涵盖了发酵工程、酶工程、细胞培养技术等,并探讨如何通过工程手段提高产率、选择性和效率。 生物制造与生物材料: 探索如何利用生物学原理和工程技术制造生物产品,如生物燃料、生物药物、生物传感器等。同时,本书也会涉及生物材料的设计与应用,包括生物相容性材料、可降解材料以及用于组织工程和再生医学的材料。 控制与传感技术: 研究如何开发用于监测和控制生物过程的工程技术。这包括开发高灵敏度的生物传感器,以及设计反馈控制系统来精确调控细胞活动、代谢通路或生理参数。 计算生物学与生物信息学: 介绍利用计算工具和算法来处理和分析大规模生物数据,如基因组学、蛋白质组学和代谢组学数据。这些数据分析为我们理解生物系统的复杂性提供了重要的视角,并为工程设计提供了数据驱动的依据。 在具体应用层面,《生物系统工程》将涵盖多个交叉学科领域,展示生物系统工程的广泛影响: 医学工程: 如何将工程原理应用于疾病的诊断、治疗和预防。这可能包括开发新型诊断设备、药物输送系统、人工器官、以及基于细胞或基因的疗法。 农业与食品工程: 如何利用工程技术提高农业生产效率,保障食品安全,以及开发可持续的食品生产和加工方法。例如,利用生物技术改良作物性状,或开发先进的食品保鲜和加工技术。 环境工程: 如何利用生物系统来解决环境问题,如污染治理、废物转化和资源回收。这可能包括生物修复技术、微生物燃料电池、以及开发可持续的生物能源。 生物能源: 探索利用生物质或生物过程来生产可再生能源的工程技术。 本书的目标读者包括对生物系统运作原理和工程应用感兴趣的学生、研究人员和从业人员,无论其背景是生物学、工程学还是其他相关领域。它旨在提供一个坚实的理论基础和丰富的实践案例,帮助读者掌握将工程思维应用于解决生命科学挑战的能力,并启发他们在生物系统工程领域进行创新。通过学习本书,读者将能够更好地理解生命的奥秘,并利用工程的智慧来改善人类健康、环境可持续性和社会福祉。

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读后感

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用户评价

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这本书给我留下了深刻的印象,虽然我并不是这个领域的专业人士,但作者的叙述方式却能让一个门外汉也能大致理解其中的奥妙。在翻阅《Biosystems Engineering》的过程中,我被其中描绘的生物系统如何与工程原理巧妙结合的图景所吸引。它不仅仅是枯燥的技术术语堆砌,更像是一场跨越学科界限的探索之旅。我尤其对书中关于可持续能源解决方案的部分印象深刻。作者并没有止步于理论的探讨,而是深入浅出地阐述了如何利用生物质、太阳能等可再生资源,通过先进的工程技术来创造更清洁、更高效的能源供给模式。这种将理论付诸实践的视角,让我看到了科技在解决现实世界问题上的巨大潜力。

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这本书的语言风格非常独特,在保持学术严谨性的同时,又不失生动性和趣味性。我尤其喜欢其中关于农业生物系统的部分,作者描绘了如何通过精准农业和智能化灌溉系统,来优化农作物生长环境,提高产量,同时最大限度地节约水资源。这种将传统农业与尖端科技相结合的思路,让我看到了未来食品生产的可能性。这本书为我打开了一扇新的大门,让我认识到,在生物系统的工程应用中,细致入微的观察和大胆创新的设想是同等重要的。

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总而言之,《Biosystems Engineering》是一部内容详实、见解独到的作品。它所涉及的领域非常广泛,从生物材料的开发到生物传感器的设计,再到生物过程的控制与优化,无不展现出作者深厚的学术功底和广阔的视野。书中对于仿生学的探讨,更是让我惊叹于大自然鬼斧神工的创造力,以及人类如何从中汲取灵感,设计出更高效、更可持续的工程解决方案。这本书不仅提升了我的知识储备,更激发了我对未来科技发展方向的思考。

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阅读《Biosystems Engineering》的体验,更像是一场思维的拓展。它让我从一个全新的角度审视我们所处的自然环境以及人类活动对环境的影响。书中对于环境修复和生态恢复的章节,尤其让我感动。作者并没有简单地指出现状的严峻,而是详细阐述了如何运用工程学的思维和技术,去模拟、去预测、去干预,最终实现对受损生态系统的修复。这种对生命系统复杂性的深刻理解,以及对工程解决方案的巧妙构思,让人不禁对作者的学识和远见感到钦佩。它不仅是一本技术书籍,更是一本关于责任与希望的书。

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这本书的编辑和排版也相当出色,每一个章节都经过精心设计,图文并茂,使得复杂的概念更容易被理解和消化。我记得其中有一章详细介绍了生物反应器的设计与优化,其中列举的案例分析以及相关的数学模型,虽然对我而言有些挑战,但作者的引导清晰明了,让我能够逐步理解其内在逻辑。更重要的是,它让我意识到,在生物系统的设计和应用中,精密的计算和严谨的工程学是必不可少的支撑。这本书所展现的,是一种将自然规律与人类智慧相结合的创造性过程,充满了前沿性和应用性。

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