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出版者:科学出版社

作者:王成焘

出品人:

页数:606

译者:

出版时间:2008-9

价格:100.00元

装帧:

isbn号码:9787030224569

丛书系列:

图书标签:

• 专业
• Mylib
• 2010
• 生物力学
• 摩擦学
• 人体工程学
• 运动学
• 生物材料
• 康复医学
• 运动损伤
• 关节
• 肌肉骨骼
• 生物物理学

《人体生物摩擦学》 简介： 《人体生物摩擦学》是一部深入探索人体内部微观世界，揭示生命运动与物质相互作用本质的学术专著。本书并非聚焦于某一特定器官或系统，而是以一种全新的视角，将生命活动置于摩擦学这一跨学科领域之下进行审视。它不仅仅是一本关于“摩擦”的科普读物，更是一部关于生命能量转化、物质耗损与再生、乃至衰老机制的深度剖析。 本书的研究范畴极其广泛，其核心在于“生物摩擦”这一概念。我们通常理解的摩擦，多存在于宏观物体之间，例如机械零件的滑动、轮胎与地面的接触。然而，《人体生物摩擦学》将这一概念延伸至了人体内部错综复杂的微观层面。书中详细阐述了在细胞级别、组织级别乃至分子级别，物质与物质之间、能量与能量之间的相互作用，如何产生我们称之为“生物摩擦”的现象。这包括了细胞膜的动态变化、蛋白质的折叠与构象转变、DNA复制与修复过程中的分子碰撞、血液在血管中的流动阻力、关节软骨的滑动以及各种生物大分子的相互作用等。 本书的结构清晰，内容循序渐进。首先，它会建立起一个坚实的理论基础，介绍摩擦学的基本原理，并将其巧妙地与生物学、物理学、化学以及材料科学等多学科知识融会贯通。读者将了解到，摩擦学并非仅仅是关于“损耗”，它更是一个能量转化的媒介，是物质重组与再生的驱动力，甚至在某些情况下，是信息传递的重要环节。 随后，本书将重点深入人体各个方面，用摩擦学的视角来解读生命现象： 细胞层面的生物摩擦： 探讨细胞膜的流动性、细胞骨架的动态重塑、囊泡运输中的分子相互作用，以及这些过程如何受到生物摩擦的影响，进而影响细胞的结构完整性、功能活性以及信号传导。例如，细胞在吞噬、分泌等过程中，膜的形变与融合，实质上就伴随着能量的耗散与转化，而这种耗散与转化，在本书中被归结为一种特殊的生物摩擦。 组织与器官层面的生物摩擦： 分析血液在血管中的流动阻力，这不仅关系到心血管系统的健康，也直接影响着氧气和营养物质的输送效率。同时，书中还会涉及关节的运动，如滑膜、关节液和软骨之间的相互作用，揭示其润滑机制的奥秘，以及为何关节会发生磨损和退化。消化道蠕动、呼吸系统空气动力学等，都将在这个框架下得到新的解释。 分子生物学层面的生物摩擦： 深入探究DNA复制、转录、翻译等核心生命过程中的分子碰撞与能量交换。蛋白质在细胞内的折叠、聚集和降解，其过程中涉及到复杂的分子间相互作用，这些作用的能量学特征，也可以用生物摩擦的原理来理解。甚至，免疫系统识别病原体、药物分子与靶点的结合，都可能存在微观的摩擦学机制。 生物材料与摩擦学： 本书还会关注人体内的天然生物材料，如骨骼、软骨、肌腱等，它们在承受载荷和进行运动时所表现出的力学特性，很大程度上与材料本身的微观结构以及内部各组分之间的摩擦学行为息息相关。对这些材料的设计与修复，也将从中获得深刻的启发。 衰老与疾病的摩擦学视角： 衰老是一个复杂的生理过程，本书将从生物摩擦的角度来审视其可能的原因。例如，细胞功能的衰退，是否与长期存在的微观摩擦导致的能量耗散增加、损伤累积有关？各种退行性疾病，如阿尔茨海默病、帕金森病、骨关节炎等，是否都与特定部位的生物摩擦失调存在关联？本书将提供一种全新的思考角度，帮助理解疾病的发生机制，并可能为未来的治疗策略提供新的方向。 《人体生物摩擦学》不仅仅是理论上的探讨，更注重实验证据和模型验证。书中会引用大量的最新研究成果，并介绍相关的实验技术和分析方法。例如，利用原子力显微镜（AFM）直接测量细胞表面和分子间的摩擦力，利用光谱技术分析分子相互作用的能量变化，以及构建计算模型模拟生物过程中的摩擦学现象等。 本书的语言风格严谨而不失生动，力求将复杂晦涩的科学概念以清晰易懂的方式呈现给读者。它面向的读者群体非常广泛，包括但不限于生命科学、医学、生物工程、材料科学、物理学、化学等相关领域的科研人员、研究生，以及对人体奥秘和前沿科学感兴趣的广大读者。 《人体生物摩擦学》旨在打破学科壁垒，以一种颠覆性的视角，引领读者重新认识生命运动的内在规律。它将引导我们思考，在我们体内，无时无刻不在发生的微观“摩擦”，究竟在扮演着怎样一个至关重要的角色，它如何驱动生命，又如何影响着我们的健康与衰老。这是一次对生命本质的深入探寻，一次对人体奥秘的全新解读。

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这本书的价值，对我这个非本专业的爱好者来说，主要体现在它提供了一套系统化的分析框架。我一直对运动损伤很感兴趣，但总是在碎片化的信息中摸索。而《人体生物摩擦学》则像一本武功秘籍，把所有关于“力与接触”的底层逻辑都摊开来了。它没有过多地涉及临床手术细节，而是聚焦于“为什么会磨损”，以及“如何从物理层面优化设计”。书中对不同类型组织（如半月板、韧带）在不同剪切力下的粘弹性响应做了详细的对比研究，这种细致入微的区分，让我明白了为什么有些运动损伤难以愈合——因为修复的材料在力学特性上与原始组织存在不可调和的鸿沟。此外，书中关于仿生材料设计的几章，简直是科幻照进现实，作者们基于对人体自然摩擦系统的深刻理解，提出了许多极具前瞻性的表面改性方案，这些理论基础的扎实程度，是其他科普读物望尘莫及的。这是一部真正做到了“知其所以然”的力作。

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阅读《人体生物摩擦学》是一次对精确性的致敬。我最欣赏作者对待每一个变量都毫不含糊的态度。在讨论生物润滑液的粘度时，作者不仅给出了不同体温下的参考值，还细致地分析了pH值和离子强度波动对其稳定性的影响，这种对环境敏感性的关注，体现了作者极高的科学素养。全书的排版和图表制作水平也值得称赞，那些三维的接触压力分布图和应力张量图，清晰地展示了复杂受力情况下的内部状态，即便没有复杂的背景知识，也能直观感受到那些无形的力是如何塑造我们身体的。这本书的风格非常冷静和客观，它不带任何情感色彩地揭示了生命系统的物理本质，这反而产生了一种震撼人心的力量。它迫使读者放下对“神奇人体”的浪漫幻想，转而拥抱其作为一台高效、但遵循严格物理定律的精密机器的真相。

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说实话，当我拿到《人体生物摩擦学》的时候，我还有点担心它会像很多学术专著一样，变成一本只能束之高阁的“镇宅之宝”。但这本书的行文风格却出乎我的意料，它在保持极高学术水准的同时，融入了许多富有画面感的描述。比如，作者在解释“润滑膜破裂”时，用到了一个非常形象的比喻，将软骨表面的动态过程比作海滩上潮水退去后留下的复杂纹理，这种文学性的表达极大地降低了理解复杂流体动力学方程的门槛。我特别欣赏其中关于材料疲劳的讨论，它没有停留在简单的失效分析，而是深入探讨了生物系统自我修复机制与持续磨损之间的“拔河”过程，这让我对衰老和损伤有了更深层次的哲学思考。全书的逻辑链条构建得极其严谨，从基础的边界润滑理论，一步步推导到复杂的非牛顿流体在生物环境中的行为，每一步的过渡都自然且有力，让人读起来丝毫不会感到突兀或跳跃。它不愧是摩擦学领域内力求将抽象理论与实际生理功能完美结合的典范之作。

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这本《人体生物摩擦学》真是让我大开眼界，完全颠覆了我对身体运动和日常体验的理解。从一开始翻开它，我就被作者那种深入骨髓的、近乎偏执的研究精神所折服。书中对于关节软骨在不同载荷下的微观形变，以及滑液的流变学特性进行了极其详尽的阐述，那些复杂的数学模型和实验数据，虽然初看有些晦涩，但一旦结合书中精妙的插图和案例分析，那种“原来如此”的豁然开朗感是无与伦比的。它不仅仅是罗列了科学事实，更像是在带领读者进行一场深入人体内部的探险，去观察那些肉眼不可见的、决定我们行走、奔跑、甚至只是坐下的每一个瞬间的物理过程。特别是关于摩擦系数随温度变化的章节，作者竟然能将宏观的体感温度与微观的分子间作用力联系起来，这种跨尺度的叙事能力非常惊人，让我不禁思考，我们日常中那些习以为常的“顺滑”或“粘滞”，背后竟蕴含着如此精密的生物力学计算。这本书的深度和广度，绝对是专业领域内的一部里程碑式的作品，对生物医学工程、运动科学乃至康复医学的研究者来说，是案头必备的工具书，它提供的不仅仅是知识，更是一种看待生命体运作的全新视角。

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这本书的阅读体验，更像是在进行一次高强度的思维训练，而不是轻松的消遣。它要求读者必须集中注意力，因为哪怕是漏看一个脚注，都可能导致对后续复杂公式推导的误解。不过，这种挑战性正是它的魅力所在。作者对于经典摩擦学理论（如阿蒙顿-库仑定律）在生物体系中的“局限性”进行了深刻的批判和修正，指出了传统模型在处理复杂生物界面时的不足，并提出了更加适应活体环境的新模型。尤其是在分析微动磨损（Micromotion Wear）的章节，作者通过引入时间依赖性的粘滞阻尼参数，极大地提升了对植入物长期稳定性的预测准确性。这本书的深度已经超越了普通教科书的范畴，它更像是一份汇集了当前该领域最前沿、最具争议性观点的研究综述。对于希望在生物摩擦学领域做出原创性贡献的人来说，这本书提供的理论基石和研究方向的指引，是无法估量的宝贵财富。

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