Self-Organization of Molecular Systems pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

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出版者:

作者:Russo, Nino (EDT)/ Antonchenko, Victor Ya (EDT)/ Kryachko, Eugene S. (EDT)

出品人:

页数:400

译者:

出版时间:

价格:1038.00元

装帧:

isbn号码:9789048124831

丛书系列:

图书标签:

自组织
分子系统
化学
物理
材料科学
纳米科学
复杂系统
非平衡热力学
超分子化学
生物物理学

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具体描述

《分子系统的自组织》：一本探索物质世界内在秩序与动态演化的著作《分子系统的自组织》并非一本记录某个特定科学发现或理论的教科书，而是一部深入剖析物质世界微观层面如何涌现出复杂结构与动态行为的哲学性与科学性探索。本书聚焦于“自组织”这一核心概念，揭示了从原子、分子到更宏观生命体系，无序中孕育有序的普遍规律。它不局限于某一学科的边界，而是汇集了物理学、化学、生物学、信息科学乃至复杂系统理论的深刻洞见，勾勒出一幅关于自然界内在创造力与演化力量的壮丽画卷。本书的主旨在于阐释，许多复杂的、看似经过设计的系统，实际上并非出自外在的精确控制，而是由构成系统的基本单元遵循简单的局部规则，在局部相互作用下，自发地形成宏观上的有序结构和功能。它将带领读者穿越无垠的微观宇宙，审视那些在没有中央指挥者的情况下，如何生成模式、实现功能、甚至展现出“生命”迹象的分子机器。核心探讨方向：普遍规律的追寻：《分子系统的自组织》着眼于跨越不同尺度的普遍性原理。无论是水晶的形成、细胞膜的自组装、蛋白质的折叠，还是蚁群的行为、神经网络的涌现，本书都致力于揭示隐藏在这些看似迥异现象背后的共同自组织机制。它会深入探讨能量耗散、信息传递、反馈回路、非线性动力学等关键概念，解释它们如何在微观层面驱动宏观秩序的形成。从无序到有序的桥梁：本书的核心关注点在于，如何在看似随机、杂乱的分子运动中，出现稳定、有功能的宏观结构。它会详细介绍诸如相变、模式形成、混沌吸引子等物理化学现象，并展示它们如何为自组织系统的演化提供基础。读者将了解，微小的涨落如何可能被放大，最终导致系统的宏观重组。涌现性（Emergence）的奥秘：《分子系统的自组织》深刻揭示了“涌现性”这一科学哲学中的重要概念。即整体的属性远超其各部分的简单加总。本书将通过大量实例，解释为何分子集合体能够展现出远比单个分子更为复杂的行为和功能。这种涌现性是本书的核心主题，它挑战了还原论的思维方式，强调了系统整体性的重要性。信息与熵的交织：在自组织过程中，信息扮演着至关重要的角色。本书将探讨信息如何在分子系统中被编码、传递和处理，以及信息流如何与熵的产生相互作用。它会分析，在开放的、远离平衡的系统中，信息输入如何抵消熵的增加，从而维持或增强系统的有序性。模型的构建与应用：《分子系统的自组织》不仅仅是理论的探讨，它还会审视用于描述和预测自组织现象的数学模型和计算方法。从早期的元胞自动机到现代的机器学习算法，本书将展示科学家如何利用这些工具来模拟、理解和设计具有自组织特性的分子系统。这部分内容将连接理论与实践，为实际应用提供思路。跨学科的视野：本书的独特之处在于其跨学科的融合。它不仅是物理化学家的领域，更是生物学家理解生命起源与进化的重要视角，也是计算机科学家探索人工生命与智能的灵感来源。本书将引导读者看到，自组织原理是如何贯穿于不同科学领域，并在它们之间架起桥梁。内容深度与广度：本书不会局限于对某个具体分子系统（如DNA复制或神经元网络）的详细描述。相反，它将以一种更抽象、更普适的视角，提炼出驱动这些复杂系统行为的基本原理。读者将遇到关于：热力学与统计力学：如何理解远离平衡的系统如何维持其有序状态，以及能量在自组织过程中的作用。化学动力学与反应网络：探索自催化反应、振荡反应等如何成为自组织的驱动力。物理学中的相变与临界现象：理解系统如何通过局部相互作用，在临界点附近表现出宏观的有序变化。生物学中的发育与进化：探讨细胞分化、胚胎发育、甚至基因调控网络中的自组织模式。信息论与复杂系统：分析信息如何在无序环境中被提取、利用，从而指导系统的组织化。《分子系统的自组织》是一次对自然界内在创造力的一次深刻而引人入胜的旅程。它邀请读者超越表象，去理解物质世界如何以一种优雅而高效的方式，在普遍的物理化学规律的指引下，不断地生成、演化和维持着复杂而有序的结构。这本书适合所有对物质世界的本质、生命现象的起源、以及复杂系统如何运作充满好奇的读者，它将深刻地改变你对“秩序”与“创造”的认知。