现代生命科学概论 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:科学出版社

作者:刘广发

出品人:

页数:513 页

译者:

出版时间:2001-8

价格:25.00元

装帧:平装

isbn号码:9787030089649

丛书系列:

图书标签:

• 生物
• zh
• 生命科学
• 现代生物学
• 生物学概论
• 细胞生物学
• 分子生物学
• 遗传学
• 进化生物学
• 生态学
• 生物多样性
• 生物技术

《跨越边界：当代科学研究的多元图景》 图书简介 本书旨在为读者提供一幅广阔而深入的当代科学研究全景图，重点聚焦于那些正在重塑我们对世界认知、技术应用以及人类未来的关键领域。我们避免了对任何单一学科的全面覆盖，而是着眼于学科间的交叉融合、新兴技术的突破性进展，以及这些前沿探索对社会和伦理层面带来的深刻影响。全书共分为六个核心部分，层层递进，引导读者领略现代科学的磅礴气象。 第一部分：物质的极限与新材料的曙光 本部分深入探讨了物理学和化学在探索物质基本属性方面的最新进展。我们不会重复介绍基础化学键合或牛顿力学，而是将焦点放在那些挑战传统认知的领域。 首先，对超导现象的深入剖析是重点。我们详细考察了高温超导材料研究的最新突破，从铜氧化物到新发现的铁基超导体，探讨了其机理的复杂性与潜在的能源革命意义。书中对拓扑绝缘体的介绍，着重分析了其独特的电子结构，以及它们在低功耗电子学和量子计算中作为信息载体的巨大潜力。 其次，我们将目光投向纳米科技与结构工程。这部分内容超越了简单的纳米粒子合成，而是聚焦于自组装材料的设计原理，例如利用DNA折纸术构建复杂的三维纳米机器。我们详细阐述了高熵合金（HEA）的设计理念——如何通过在合金中均匀混合五种或更多元素来获得超乎预期的机械性能和耐腐蚀性，这对于航空航天和极端环境工程具有革命性的意义。我们还讨论了二维材料（如石墨烯的衍生物和MXene）在能量存储和柔性电子设备中的实际应用瓶颈与突破口。 第二部分：信息时代的计算范式转移 本部分着重考察了计算科学如何从传统的冯·诺依曼架构向更高效、更强大的新范式迈进，重点关注后摩尔时代的计算挑战。 量子计算的章节，并非停留在量子比特的概念介绍，而是深入解析了当前主要的实现路径（如超导电路、离子阱、拓扑量子比特）的工程难题和相干性维护策略。我们详细对比了变分量子本征求解器（VQE）与量子近似优化算法（QAOA）在解决特定优化问题上的性能差异，以及容错量子计算的逻辑编码方案。 与此同时，我们探讨了神经形态计算的发展。书中详细描述了如何模仿生物大脑结构构建忆阻器（Memristor），以及这些新型器件如何推动近存计算（In-Memory Computing）的发展，从而根本性地解决传统CPU与内存之间的数据搬运瓶颈。关于AI算法的架构创新，我们关注的是图神经网络（GNN）在复杂关系数据（如社交网络、分子结构预测）上的应用，以及生成式对抗网络（GANs）与扩散模型在数据合成和高保真内容生成方面的最新进展及其背后的数学原理。 第三部分：宇宙学与基础物理的前沿观测 本部分超越了对太阳系的常规描述，深入探讨人类如何利用尖端技术观测和理解宇宙的宏大尺度和极早期状态。 我们将重点放在引力波天文学的最新成果。书中详细分析了LIGO和Virgo等探测器捕捉到的双黑洞并合、中子星并合事件（如GW170817）所揭示的极端物理环境，以及它们对宇宙学参数（如哈勃常数）测量的贡献。我们探讨了第三代引力波探测器（如爱因斯坦望远镜）的设计目标及其对中质量黑洞的探测前景。 在暗物质与暗能量的探索方面，本书不再只是陈述“我们不知道”，而是详尽介绍了当前主流的间接和直接探测实验的设计原理。例如，地下氙探测器（如XENONnT）如何利用液态氙的闪烁信号来寻找弱相互作用重粒子（WIMPs），以及利用大尺度星系巡天（如DESI）如何精确测量宇宙学参数，以约束暗能量的性质。我们还讨论了高能中微子天文学，特别是IceCube探测器如何定位了高能宇宙射线的来源，为我们提供了探索银河系外极端加速器的独特窗口。 第四部分：地球系统的复杂性与气候模型重构 本部分侧重于地球科学如何利用大数据、遥感技术和复杂系统理论来理解和预测地球生态圈的动态变化。 我们聚焦于高分辨率气候模拟与不确定性量化。书中详细介绍了耦合大气、海洋、冰雪圈和生物地球化学循环的地球系统模型（ESMs）的最新一代架构。重点分析了如何通过数据同化技术（如集合卡尔曼滤波）将实时的卫星观测数据更有效地融入到长期气候预测中，并讨论了模型对云反馈机制和海洋环流敏感性的处理方式。 此外，对地球深部过程的非侵入式探测也是本章的亮点。我们探讨了全波形反演（FWI）技术在地震学中的应用，它如何帮助我们以前所未有的细节勾勒出地幔对流的模式，并将其与地表板块运动联系起来。书中还包括了对生物地球化学循环的反馈机制的深度剖析，特别是微生物群落在碳循环和氮循环中的调控作用。 第五部分：生物系统的工程化与合成生物学前沿 本部分关注于将工程思维应用于生物体，实现对生命过程的精确设计和制造。 我们详细介绍了CRISPR-Cas系统的最新迭代与优化，特别是碱基编辑（Base Editing）和先导编辑（Prime Editing），如何实现无需双链断裂的精准基因校正，并讨论了其在体外和体内治疗中的临床转化障碍。 在合成生物学方面，本书聚焦于代谢路径的重编程。我们探讨了如何设计和构建具有全新功能的微生物“细胞工厂”，以实现高效、可持续地生产燃料、药物前体或新型生物材料，例如利用酵母或大肠杆菌合成抗疟疾药物青蒿酸酯。此外，我们还深入分析了蛋白质工程的最新进展，特别是从头设计（De Novo Protein Design），如何利用计算方法设计出具有特定催化活性或结合特性的全新蛋白质骨架，而非仅仅优化现有蛋白质。 第六部分：伦理、治理与科学前沿的社会影响 最后一章将视角拉远，审视上述科技突破对人类社会结构、法律框架和伦理道德带来的挑战与机遇。 我们探讨了AI的黑箱问题与可解释性（XAI）研究的必要性，以及如何建立问责制以应对高度自主决策系统的风险。在基因编辑领域，书中对人类生殖细胞编辑的全球性监管现状、不同国家间的立场差异进行了详细的比较分析，并探讨了“增强”与“治疗”的界限日益模糊所引发的哲学困境。 最后，本书还考察了大数据隐私与科学研究的边界。随着越来越多来自可穿戴设备、基因测序和社交媒体的海量个人数据被用于科学研究，如何平衡数据共享的科学效益与个体隐私保护的需求，是当代社会治理必须面对的核心议题。本书旨在提供一个多角度的分析框架，帮助读者理解这些前沿科学发现的复杂社会语境。

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这本书带给我的，与其说是一次阅读体验，不如说是一次思维的洗礼。 《现代生命科学概论》在阐述生命科学原理的同时，非常注重引导读者进行批判性思考。 比如，在谈到基因技术在医学领域的应用时，作者并没有一味地歌颂其优点，而是同样深入地探讨了伦理道德、社会公平等潜在问题。 这种平衡的视角让我受益匪浅，它让我明白，科学的发展并非总是线性向前的，而是在不断的探索和权衡中前进。 我特别欣赏书中对于“生物多样性保护”的论述，它不仅仅强调了保护物种的重要性，更是从生态系统、人类福祉等多个角度，阐述了生物多样性丧失的深远影响。 这种宏观的视角让我意识到，生命科学不仅仅关乎个体生命，更关乎整个地球的健康。 书中对于“疾病的分子机制”的解读也十分精彩，它让我明白了许多疾病的根源，也为未来的治疗提供了新的思路。 总而言之，这是一本能够激发思考、拓展视野的优秀读物，强烈推荐给所有对生命现象和社会发展有深度关切的读者。

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读完《现代生命科学概论》，我感觉自己像是被注入了一剂强烈的兴奋剂，对未来的科技发展充满了无限的憧憬。 这本书的视角非常宏大，它不仅仅关注于当下的科学进展，更是着眼于生命科学可能带来的颠覆性变革。 我特别被书中关于“合成生物学”的部分所吸引，它描绘了一个充满想象力的未来：我们或许能够设计和构建全新的生物体，用它们来生产药物、修复环境，甚至创造新的生命形式。 这种前沿的设想让我感到既震撼又兴奋，也让我开始思考，作为个体，我们应该如何为这样充满可能性的未来做好准备。 书中对于“脑科学”的探讨也同样发人深省，它不仅仅介绍了大脑的结构和功能，更是触及了意识、记忆和情感等深刻的哲学问题。 作者并没有提供简单的答案，而是鼓励读者去独立思考，去探索生命本身的奥秘。 这种开放式的讨论方式，让我觉得这本书不仅仅是知识的传授，更是一种思想的启迪。 我会把这本书推荐给所有对未来、对人类自身充满好奇的朋友们。

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我必须说，《现代生命科学概论》这本书的书写风格简直是教科书级别的典范！ 我一直对生物学，特别是那些涉及到微观世界的课题感到好奇，但过去接触的一些书籍往往充斥着枯燥的概念和难以理解的图表，让我很快就失去了耐心。 然而，这本书却完全颠覆了我的这种刻板印象。 作者以一种极其清晰、条理分明的逻辑，将看似庞杂的生命科学知识梳理得井井有条。 每一个章节的过渡都十分自然，仿佛作者在引导你一步一步地深入探索。 我印象特别深刻的是关于“蛋白质的折叠”那一章节，原本我以为这会是极其抽象的技术性内容，结果作者通过形象的比喻和生动的故事，将这个复杂的过程描述得如同观看一部精彩的电影。 这种细腻的笔触和对细节的关注，让我能够在轻松愉快的阅读体验中，牢牢地记住那些关键性的科学原理。 无论是对细胞器功能的阐述，还是对分子机制的解析，都做到了深入浅出，引人入胜。 我相信，即便是没有任何生物学背景的读者，也能通过这本书，建立起对生命科学坚实的理解基础。

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这本书绝对是我近期翻阅过的最令人振奋的读物之一！ 作为一个对生命奥秘一直充满好奇，但又非专业出身的读者，我一直渴望找到一本既能让我领略到生命科学前沿的魅力，又不至于让我望而却步的入门读物。《现代生命科学概论》简直完美地契合了我的需求。 书中并没有堆砌晦涩难懂的专业术语，而是用一种极其生动、易于理解的方式，层层剥茧地揭示了生命科学领域那些令人惊叹的发现和发展。 我尤其喜欢它在介绍基因编辑技术时，不仅仅是枯燥地陈述原理，而是穿插了许多引人入胜的案例，比如如何利用CRISPR技术治疗遗传性疾病，或者如何改良农作物以应对全球粮食危机。 这些鲜活的例子让我真切地感受到了生命科学的力量，也让我开始思考它在未来社会发展中扮演的重要角色。 此外，书中对免疫学和神经科学的介绍也同样精彩，让我对人体这个精密的“机器”有了更深的认识。 它让我明白，原来我们身体里的每一个细胞，每一次的思考，都蕴藏着如此复杂而又和谐的生命律动。 总而言之，这本书不仅仅是一本科普读物，更像是一次引人入胜的生命探索之旅，强烈推荐给所有对生命充满好奇的朋友们！

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我一直觉得，生命科学就好像是一本写满了神秘代码的古籍，而《现代生命科学概论》这本书，就像是为我打开了这本古籍的“解码器”。 它的语言风格非常接地气，没有丝毫的故弄玄虚，反而像是一位经验丰富的向导，带着我在生命科学的广阔领域里轻松漫步。 我尤其赞赏书中对于“发育生物学”的讲解，作者通过对胚胎发育过程的细致描绘，让我惊叹于生命从一个简单的细胞演变成一个复杂多细胞生物的神奇过程。 那些关于细胞分化、信号传导的解释，都做得非常形象，让我能够清晰地理解每一个阶段的关键变化。 此外，书中关于“演化论”的论述也让我耳目一新，它不再是教科书中枯燥的“适者生存”，而是更深入地探讨了物种起源、适应性演化以及生命多样性的根源。 这种深入浅出的讲解方式，让我对生命的长河有了更深刻的敬畏感。 我认为，这本书对于那些想要系统了解生命科学，但又担心专业术语过多而放弃的读者来说，绝对是一个绝佳的选择。

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高中读的，大学通识课用书

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