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出版者:上海科学技术出版社

作者:章含

出品人:

页数:362

译者:

出版时间:2005-5

价格:35.00元

装帧:

isbn号码:9787532380015

丛书系列:

图书标签:

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深入探索现代生物工程的奥秘：一本关于基因编辑、蛋白质设计与合成生物学的综合指南 书籍名称： 《生命蓝图的重塑：现代生物工程前沿技术与应用》 图书简介： 本书旨在为生物学、化学、工程学背景的研究人员、高等院校师生以及对前沿生命科学技术抱有浓厚兴趣的专业人士，提供一个全面、深入且与时俱进的视角，审视当代生物工程领域最具革命性的技术群落。我们聚焦于那些正在从根本上改变我们理解和干预生命过程的支柱性技术，包括但不限于基因组编辑的精密操控、蛋白质与酶的功能化设计，以及构建全新生物系统的合成生物学。 本书摒弃了对传统生物学基础知识的冗余叙述，而是直接切入核心技术机制、实际操作的挑战与前瞻性的应用潜力。全书结构严谨，内容涵盖了从基础理论到尖端实验操作的完整链条。 第一部分：基因组编辑的精准革命——CRISPR/Cas系统及其演进 本部分将详细剖析自发现以来迅速主导基因编辑领域的CRISPR-Cas系统（特别是Cas9、Cas12、Cas13等变体）的工作原理。我们不仅仅停留在“剪切DNA”的表层描述，而是深入探讨了： 靶向机制的精细调控： 引导RNA（gRNA）的设计原则、脱靶效应的评估与最小化策略，以及如何利用新型核酸酶（如碱基编辑器和先导编辑器）实现无双链断裂的精确碱基转换或短片段插入/缺失。 递送系统的优化： 探讨病毒载体（腺相关病毒AAV、慢病毒LV）和非病毒载体（脂质纳米颗粒LNP、电穿孔）在体外和体内的递送效率与安全性考量，特别关注组织特异性递送的最新进展。 表观遗传学编辑： 介绍如何利用失活的核酸酶（dCas）与效应蛋白（如转录激活因子或抑制因子）融合，实现对基因表达的动态调控，而不改变DNA序列本身。 临床转译的挑战： 审视体细胞与生殖细胞编辑的伦理边界，以及目前正在进行的针对遗传性疾病（如镰状细胞病、特定癌症）的临床试验设计与结果分析。 第二部分：蛋白质工程与定向进化——超越自然界限制的分子机器设计 蛋白质是生命活动的核心执行者。本部分着重介绍了如何通过工程手段赋予蛋白质新的功能、提高其稳定性和催化效率。 结构生物学基础与理性设计： 阐述蛋白质三维结构的预测方法（如AlphaFold 2等AI驱动的模型），以及如何基于结构信息进行氨基酸残基的定点突变设计，以优化酶活性中心或结合亲和力。 高通量筛选与定向进化： 详细介绍酵母展示、噬菌体展示和核糖体展示等三大核心高通量筛选技术，它们如何加速新型抗体、受体或催化剂的发现。我们还将对比阐述人工进化与机器学习辅助的“迭代与优化”循环。 从头设计（De Novo Design）： 探讨如何从零开始设计具有特定拓扑结构和功能的全新蛋白质，如设计新型纳米容器、人工受体或非天然酶，这对于材料科学和药物开发具有颠覆性意义。 新型生物制剂的开发： 聚焦于双特异性抗体（BsAbs）、抗体药物偶联物（ADCs）的工程化策略，以及如何提高多肽类药物的体内稳定性和生物利用度。 第三部分：合成生物学——构建功能性生物系统的蓝图 合成生物学是利用工程学原理设计和构建新的生物部件、设备和系统的前沿交叉学科。 标准化的生物部件库： 讨论“生物学中的即插即用”概念的实现，包括标准化的启动子、增强子、编码序列（CDS）和终止子，以及如何利用如iGEM等竞赛平台推动部件的标准化和记录。 复杂基因线路的设计与构建： 深入分析如何设计逻辑门（AND, OR, NOT）、振荡器和反馈回路，用于实现细胞内的复杂决策和信号处理。探讨如何解决“串扰”和“资源竞争”等工程难题。 代谢途径的重塑与工程： 聚焦于微生物细胞工厂的构建，如何通过基因组编辑和代谢通路的重组，提高高价值化学品（如生物燃料、药物前体、特种聚合物）的产量和纯度。这部分将包含对大肠杆菌、酿酒酵母及蓝藻等模式系统的案例分析。 人造细胞与最小基因组： 介绍迈向构建具有自主复制能力的最小细胞的努力，以及对生命本质的哲学和科学探索。 第四部分：生物工程的前沿应用与伦理前瞻 本书最后部分将目光投向当前生物工程技术最具影响力的落地场景，并探讨其伴随而来的社会责任。 生物医学领域： 深入讨论CAR-T细胞疗法的下一代优化（如克服T细胞耗竭、靶向实体瘤），以及利用生物工程技术开发新型疫苗平台（如mRNA疫苗的成功经验与未来拓展）。 可持续农业与环境修复： 探讨如何通过基因编辑提高作物对逆境的抵抗力、优化营养成分，以及设计能够降解塑料或吸收重金属的工程微生物。 法规、安全与公众接受度： 审视全球主要经济体对基因编辑产品和合成生物制品的监管框架，讨论如何平衡技术进步与生物安全风险，以及促进科学对话的重要性。 本书的特点在于其高度的技术聚焦性、对前沿文献的紧密跟踪，以及清晰的图表和案例解析，确保读者能够掌握现代生物工程领域的核心概念和未来发展趋势。它不仅仅是一本技术手册，更是一部引领我们进入生命科学“制造”时代的思想指南。

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这本书的装帧设计实在让人眼前一亮，封面那种深邃的蓝色调，配上烫金的字体，一下子就抓住了我的眼球。我一直很喜欢那种经典又不失现代感的风格，这本词典恰好做到了。拿到手里分量十足，纸张的质感也非常棒，拿在手上有一种沉甸甸的踏实感，这对于一本工具书来说太重要了，毕竟是要经常翻阅的。内页的排版布局也十分清晰，作者在行距和字号的选择上显然是花了不少心思，即便是长时间阅读也不会感到眼睛疲劳。尤其让我赞赏的是，它在关键术语的解释旁边，还特意用小字标注了引用的标准或权威来源，这种严谨性在电子技术领域简直是太必要了。我记得我上次找一本关于新型存储技术的专业词汇，找了三四本其他词典都描述得含糊不清，但翻到这本，它不仅给出了准确的定义，还用了一个非常直观的图示来辅助理解其工作原理，真是让人豁然开朗。可以说，光是看它的外在和初步的排版，就觉得它绝对不是市面上那些粗制滥造的快速出版物可比拟的，它散发着一种专业人士打磨的匠心。

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这本书的内容深度和广度，着实超出了我最初的预期。我本来以为这只是一本针对基础术语的速查手册，但深入阅读后发现，它对那些前沿概念的解析简直是教科书级别的。比如，关于“量子隧穿效应”在微电子器件中的应用，它不仅罗列了相关的英文术语及其标准译法，更深入地剖析了其在半导体制造中的实际物理过程和限制条件，这对于我这种需要理解底层原理的工程师来说，简直是如获至宝。最让我印象深刻的是，它对那些经常混淆的概念进行了专门的辨析，而不是简单地并列解释。例如，对“缓存一致性”和“内存屏障”的区分，作者用了非常精妙的类比和场景化的描述，让我这个在实际工作中经常被这两个概念搞混的人，终于有了一个清晰的认知框架。而且，它对新兴技术，比如特定类型的AI加速芯片架构（如神经形态计算单元）的术语收录也相当及时，这表明编纂团队对行业动态的追踪非常敏锐，而不是抱着过时的资料敷衍了事。

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从使用体验的角度来看，这本书的辅助功能设计非常贴合读者的实际需求，完全是为“实战派”用户量身打造的。我注意到，在每一个技术术语的英文原词旁边，它都用更小的字体提供了一个国际通用的缩写或代号（例如IEEE或ISO的标准编号）。这对于我们在阅读国际标准文档或技术规格书时，能够快速进行交叉验证，是不可或缺的辅助工具。另外，作者在一些复杂的数学模型或公式的解释部分，加入了“应用提示”的小方框。这些提示往往会说明这个公式在实际电路设计中的简化应用场景，或者在模拟仿真中需要注意的参数范围。这些“干货”信息，是纯粹的理论词典很难提供的。总而言之，它不只是一本“翻译工具”，更像是一位资深专家在你旁边，为你梳理知识脉络、点拨关键细节的“随身顾问”，让人在面对任何技术难题时，都能迅速找到最准确的语言基石。

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作为一本需要频繁查阅的参考书，检索的便捷性是衡量其价值的关键标准。我必须说，这本书的索引设计堪称典范。首先，它的中文字词首字母排序非常规范，即便是生僻的、刚出现的组合词，也能迅速定位。更妙的是，它在主词条的后面，附加了一个“相关概念网络图”的索引部分。这个部分并没有直接列出定义，而是用树状图的方式展示了某个核心技术点是如何与其他多个子系统和技术模块关联起来的。这极大地帮助了我进行知识点的横向扩展。举个例子，当我查阅“FPGA逻辑综合”时，它会在旁边提示我参考“时序约束”、“布局布线”以及“资源利用率”这几个概念，并直接给出这些词条在书中的页码。这种结构化的索引方式，让查阅过程从“点对点”的查找，升级成了“网状结构”的知识探索，效率提升了不止一个量级，完全避免了在不同章节间来回翻找的烦恼。

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这本书在处理多义性术语时的处理方式，体现了编纂者的极高专业素养和人文关怀。在电子和计算机领域，很多词汇在不同的应用场景下会有微妙的意义差别，或者存在历史演变带来的歧义。我特意测试了几个我熟悉的“陷阱词汇”，比如“驱动器（Driver）”。在这本书里，它清晰地列出了在软件驱动（操作系统层面）和硬件驱动（电源或信号传输层面）下的不同英文对应词和侧重点。它没有简单粗暴地给出一个最常用的翻译，而是通过加注“[硬件]”或“[软件/系统]”的标签来明确语境。更细致的是，对于一些已经逐渐被淘汰但在老旧文档中仍会遇到的术语，它也进行了保留，并在后面标记了“（已弃用，参见XXX替代词）”。这种对历史文献的兼容性，对于那些需要维护或升级旧系统的技术人员来说，是极其宝贵的，避免了因使用过时术语而产生误解或引入错误的理解。

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