General, Organic & Biochemistry pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:

作者:Henrickson, Charles H./ Byrd, Larry C./ Hunter, Norman W.

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:

价格:89.5

装帧:

isbn号码:9780073226835

丛书系列:

图书标签:

• 化学
• 有机化学
• 生物化学
• 普通化学
• 大学教材
• 科学
• 理工科
• 化学基础
• 分子结构
• 化学反应

《科学前沿：跨学科研究新视野》 图书简介 本书汇集了当代科学研究中最具活力和前瞻性的领域，旨在为读者提供一个全面而深入的跨学科视角。它并非专注于某一特定化学分支，而是横跨物理学、计算机科学、材料科学以及环境科学等多个学科的交汇点，探讨当前科学界面临的重大挑战与突破性进展。 第一部分：计算科学与复杂系统 本部分深入探讨了现代计算工具如何重塑科学发现的范式。 第一章：高性能计算在模拟物理现象中的应用 本章详细介绍了从分子动力学模拟到流体力学计算等领域的高性能计算（HPC）方法。重点讨论了基于密度泛函理论（DFT）的材料特性预测，以及如何利用并行计算架构来处理庞大的量子化学计算任务。不同于关注有机或生物分子的特定反应路径，本章侧重于底层算法的优化和新硬件平台（如GPU加速）对模拟效率的提升。例如，我们探讨了如何优化蒙特卡洛模拟中的采样策略，以更精确地预测晶体生长过程中的界面能垒，这完全脱离了传统生物化学实验的范畴。 第二章：机器学习与大数据驱动的科学发现 随着实验数据量的爆炸式增长，机器学习（ML）已成为提取知识的关键工具。本章聚焦于如何利用深度学习模型（如卷积神经网络和循环神经网络）来处理非结构化的科学数据。我们将分析ML在加速新材料筛选中的作用，例如通过预测合金的相变温度或高熵材料的稳定性。讨论的重点在于特征工程的构建、模型的泛化能力验证，以及如何将物理直觉融入到神经网络架构的设计中，以期超越传统的数据拟合。其中涉及的案例研究包括高维数据降维技术，而非围绕特定生物分子结构或代谢途径的分析。 第三章：复杂网络理论及其在社会与生态系统中的映射 本章将目光投向了宏观系统中的结构与功能关系。我们运用图论和网络科学的方法来分析大规模系统的相互连接性。内容涵盖了小世界网络、无标度网络等拓扑结构，以及这些结构如何影响信息传播、疾病扩散或生态系统的鲁棒性。不同于处理细胞内信号传导网络，本章关注的是城市交通网络、电力基础设施或全球供应链的动力学行为，探讨关键节点的识别及其对整体系统稳定性的影响。 第二部分：先进材料与能源技术 本部分聚焦于新材料的理性设计和功能化，尤其是在能源存储和转化领域。 第四章：二维材料的电子特性与器件集成 本章深入探讨了石墨烯、过渡金属硫化物（TMDs）以及黑磷等二维材料的独特电子结构。重点分析了其超高的载流子迁移率、量子限域效应及其在下一代晶体管、光探测器中的应用潜力。内容涵盖了范德华异质结的构建、界面电子转移的机理研究，以及如何通过应力工程调控其能带结构。这部分内容完全侧重于固态物理和电子工程原理，不涉及任何生物体系的分子相互作用。 第五章：电化学储能系统的界面现象与寿命预测 本章详细分析了锂离子电池、钠离子电池及固态电解质界面（SEI）的形成与演化。研究重点是电极材料的表面重构、电解质分解反应动力学，以及如何利用原位表征技术（如X射线吸收谱、电化学阻抗谱）来实时监测这些关键界面的变化。我们探讨了如何设计更稳定的电极/电解质界面，以提高电池的循环稳定性和能量密度，这属于电化学工程的范畴，而非有机合成或生物传感器的构建。 第六章：催化剂的设计与可再生能源转化 本章关注如何利用纳米结构催化剂实现高效的能源转化过程，例如析氢反应（HER）、析氧反应（OER）以及二氧化碳还原（CO2RR）。重点在于催化剂活性位点的设计、电子结构对反应活性的影响机制，以及反应过程中的表面吸附物热力学。我们对比了贵金属催化剂与基于非贵金属的新型催化体系的性能差异，并从量子化学角度解释了过渡态的能垒，完全聚焦于无机化学和物理化学的范畴。 第三部分：环境科学与地球系统动力学 本部分着眼于宏观尺度的环境问题，并利用先进的分析技术进行量化研究。 第七章：大气化学模型与气候变化模拟 本章探讨了复杂大气化学传输模型（CTM）的构建与应用。内容涵盖了气溶胶的生成、光化学反应网络的模拟，以及挥发性有机化合物（VOCs）在对流层中的转化路径。我们关注如何将卫星遥感数据与地面观测数据同化到化学传输模型中，以提高对区域空气质量预报的准确性。这部分研究侧重于自由基化学、大气边界层物理，以及长程输送机制，与生物体内部的生化过程无关。 第八章：水资源与地表过程的同位素示踪技术 本章介绍了稳定同位素（如$delta^{18} ext{O}$, $delta ext{D}$）和放射性同位素在地质水文中的应用。重点分析了如何利用同位素分馏效应来追踪地下水的补给来源、水岩反应的程度以及流域尺度的水分循环路径。研究案例涉及冰川融水对河流化学成分的贡献分析，以及利用氡（Radon）等气体示踪地下水与地表水的交换速率，这属于地球化学和水文学的前沿应用。 第九章：遥感技术在生态系统健康监测中的应用 本章聚焦于利用高光谱和多光谱遥感数据来评估大尺度生态系统的状态。内容包括植被指数（如NDVI, EVI）的计算、叶绿素荧光反演、以及利用合成孔径雷达（SAR）监测林火后地表形变和土壤水分变化。我们探讨了辐射传输模型在校正大气效应中的作用，以及如何将遥感数据与地理信息系统（GIS）相结合，实现对森林生物量和碳储量的精确估算，这属于遥感科学和生态地理学的交叉领域。 结语：科学融合的未来 本书的宗旨在于展示科学研究如何通过跨越学科的界限，解决日益复杂的世界性难题。我们强调，无论是微观的材料界面，还是宏观的气候系统，其背后的驱动力往往植根于共同的物理、化学和数学原理。本书旨在激发读者从更广阔的视野看待科学，而非局限于单一的专业知识领域。

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