具体描述
《大学物理（上册）》是在总结省级优秀精品课程教学经验的基础上，结合工科物理教学内容和谏程体系改革的实践，以“素质为核心、能力为基础、技能为重点”的原则而编写的。全书以物理学的基本概念、定律和方法为核心，在保证物理学知识体系完整的同时，重点突出基础理论，重视物理理论在生产技术中应用知识的介绍，重视以物理学的思想和方法来分析问题、解决问题的综合能力的培养和训练。注意培养学生的综合能力、创新意识和基本技能。力求做到内容新颖、结构合理、概念清楚、实用性强、通俗易懂、前后相关课程有较好的衔接。
全书分为上下两册，上册包括力学、热学、振动和波动；下册包括电磁学、波动光学、量子物理学基础。
本教材主要包括六个独立的篇幅，力学(1-5章)、热学(6、7章)、振动和波动(8、9章)、电磁学(10-12章)、波动光学(13、14章)、量子物理学基础(15章)。为适应不同专业的需要，本书在章节上充分考虑了各单元的相对独立性，可供不同的专业选用。
好的，这是一份针对一本名为《大学物理（上册）》的图书，但不包含该书内容的、详细的图书简介，旨在介绍其他领域或主题的图书： --- 《前沿生命科学：基因编辑与合成生物学导论》 导言：重塑生命的蓝图 我们正站在一个由生物技术驱动的深刻变革的门槛上。如果说二十世纪的物理学彻底改变了我们对物质和能量的理解，那么二十一世纪的生命科学，特别是基因编辑技术（如CRISPR-Cas9）和合成生物学的崛起，则赋予了人类前所未有的能力——直接设计和重写生命的遗传密码。 本书《前沿生命科学：基因编辑与合成生物学导论》并非探讨宏观力学、电磁学或热力学等经典物理学范畴的内容，而是深入剖析当代生命科学中最具颠覆性的两大核心领域。我们致力于为理工科背景，但希望跨越学科界限，探索生物工程前沿的读者，提供一个结构清晰、深入浅出的知识框架。 全书分为三个主要部分，循序渐进地引导读者从分子基础迈向应用实践，直至伦理思辨。 --- 第一部分：分子工具箱——基因编辑技术的精细操作 (约500字) 本部分聚焦于如何精确地修改生命体的遗传信息，这是当前生物医学研究的基石。我们将详细解析当前最主流、最具革命性的基因编辑系统。 第一章：CRISPR系统的起源与进化 本章追溯了CRISPR-Cas（成簇的规律间隔的短回文重复序列与相关蛋白）的发现历程——从细菌的防御机制到成为强大的基因手术刀。重点剖析Cas9蛋白如何通过引导RNA（gRNA）实现对特定DNA序列的识别和切割。内容将涵盖不同Cas蛋白（如Cas9、Cas12、Cas13）的结构差异、功能互补性以及它们在原核和真核细胞中的作用机制。 第二章：基因校正与分子修复的机制 基因编辑的真正威力在于其后的DNA修复过程。本章深入探讨细胞自身的DNA修复通路：非同源末端连接（NHEJ）导致的基因敲除，以及同源重组修复（HDR）在精确基因插入和校正中的应用。此外，我们还将介绍第二代和第三代精准编辑技术，如碱基编辑器（Base Editors）和先导编辑器（Prime Editors），它们无需双链断裂即可实现单碱基转换或小片段插入/删除，极大地提高了编辑的精准度和安全性。 第三章：递送系统与体内应用挑战 如何将庞大复杂的编辑系统安全、高效地送达目标细胞或组织，是实现临床转化的关键瓶颈。本章系统梳理了主流的递送策略，包括病毒载体（如腺相关病毒AAV、慢病毒）、非病毒载体（如脂质纳米颗粒LNP）的构建原理、优缺点及体内分布特性。同时，分析了脱靶效应的量化评估方法和抑制策略。 --- 第二部分：生命的设计师——合成生物学的工程化思维 (约550字) 如果基因编辑是“剪切和粘贴”，那么合成生物学就是“搭建和编程”。本部分将生命系统视为一个可设计、可构建的工程模块，介绍如何利用工程学原理来设计全新的生物功能。 第四章：生物元件的标准化与模块化 合成生物学的基础是对生物元件（BioBricks）的抽象和标准化。本章介绍标准化的启动子、核糖体结合位点（RBS）、编码序列和终止子等元件库的构建。重点探讨如何利用这些预制模块，通过组合化学的思维，快速构建出具有特定逻辑功能的生物电路，例如“与门”、“非门”等基因网络。 第五章：代谢通路重构与生物制造 本章聚焦于将微生物“编程”为高效的“细胞工厂”。通过对目标产物合成代谢通路的系统解析，学习如何通过基因过表达、通路阻断或引入异源基因，重定向细胞的碳流，以高效率、低成本地生产燃料、药物前体（如青蒿酸）或新型材料（如生物塑料）。内容涵盖从酿酒酵母到大肠杆菌的工程化优化策略。 第六章：人工细胞与从头设计 本部分将讨论合成生物学的终极目标之一：从非生命物质构建具有生命特征的系统。我们将探索人工基因组的构建、最小细胞（Minimal Genome）的研究，以及设计具有新颖信号传导或自我复制能力的非自然生命形式。这部分需要读者具备清晰的系统思维，将生物学视为一种信息处理和物质转化的动态过程。 --- 第三部分：前沿交叉与伦理疆域 (约450字) 生命科学的飞速发展对社会提出了前所未有的挑战。本部分将引导读者思考技术的边界、应用的方向以及我们作为科学共同体的责任。 第七章：生物技术的前沿交叉领域 本章介绍基因工程与其他尖端领域的融合： 神经生物学接口： 如何利用光遗传学（Optogenetics）等工具控制神经元活动，实现对复杂行为的精确调控。 “活体”药物： 探讨工程化细菌或T细胞（如CAR-T疗法）在癌症免疫治疗和慢性病管理中的最新突破。 表观遗传学调控： 超越DNA序列本身，介绍如何通过CRISPR调控系统（如dCas9融合蛋白）来调控基因的表达状态，实现更精细的“软件”更新。 第八章：监管、伦理与未来展望 基因编辑技术的强大能力必然伴随着重大的伦理考量。本章将对生殖系编辑（Germline Editing）的争议、基因增强（Human Enhancement）的界限，以及生物安全（Biosecurity）和生物恐怖主义的潜在风险进行深入探讨。分析全球主要国家和国际组织在监管框架上的异同，引导读者形成负责任的科学观。 总结 《前沿生命科学：基因编辑与合成生物学导论》旨在提供一个全景式的视角，揭示生命科学如何从纯粹的描述性科学转变为一门可设计、可工程化的应用科学。本书的读者群应具备基础的化学或生物学知识背景，但无需具备高深的物理学或高等数学背景，专注于理解复杂的生物分子系统如何被人类智慧所驾驭和重塑。 ---
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