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出版者:

作者:Sahu, Saura C. (EDT)/ Casciano, Daniel A. (EDT)

出品人:

页数:630

译者:

出版时间:2009-10

价格:1701.00 元

装帧:

isbn号码:9780470741375

丛书系列:

图书标签:

• 纳米毒性
• 纳米材料
• 毒理学
• 环境健康
• 生物医学工程
• 纳米技术
• 风险评估
• 细胞毒性
• 氧化应激
• 生物分布

《物质的低语：探寻微观世界的隐秘影响》 在浩瀚的科学探索领域，我们常常聚焦于宏观世界的奇迹与定律，无论是星辰的运转，还是生命的演化，都以其磅礴的叙事吸引着我们的目光。然而，在这些壮丽画卷之下，一个同样至关重要却常常被忽视的领域——微观世界的物质及其与生命系统之间的互动——正在以其悄无声息却深刻的方式，重塑着我们对健康、环境乃至于生存本身的理解。 《物质的低语》并非一本直接论述特定物质毒性的教科书，它更像是一次引人入胜的思想漫游，一次对我们赖以生存的物质基础及其潜在影响的深度挖掘。本书旨在引导读者超越日常的感官认知，进入到一个由原子、分子、纳米颗粒等微小实体构成的复杂迷宫。在这里，物质不再是惰性的存在，而是拥有着能够与生物体进行精密对话的“语言”，而这种对话的结果，往往是微妙而深远的。 第一章：无形的力量——认识微观世界的尺度与形态 本章将带您领略微观世界的奇妙之处。我们将从理解“微”与“纳”的尺度差异入手，例如，一根头发的直径约为人类纳米头发的十万倍，而一个病毒的大小则更小于细菌。通过生动的类比和直观的图示，读者将对这些微小单位的尺寸有一个清晰的概念。我们将探讨物质在不同尺度下呈现出的独特物理和化学性质，例如，表面积与体积比在纳米尺度下的急剧增大，这赋予了纳米颗粒前所未有的反应活性。此外，本书还将审视物质形态的多样性，从晶体、非晶体到高分子，再到近年来备受关注的纳米结构，理解它们如何影响物质的整体行为。我们将回顾科学史上一系列关于微观物质研究的里程碑事件，例如布朗运动的发现，以及原子论的提出，以此为基础，构建起对微观世界物质形态和基本性质的初步认知。 第二章：物质的触角——分子间的微妙交互 进入微观世界，我们必须学会理解分子间的“对话”。本章将聚焦于构成物质最基本单元——分子的相互作用。我们将深入探讨各种分子间作用力，如范德华力、氢键、离子键等，以及它们在物质聚集、溶解、反应等过程中扮演的关键角色。本书将以具体案例说明，例如，蛋白质的折叠过程如何依赖于氨基酸残基之间的精密交互，水的独特性质（如高比热容和表面张力）又如何源于其分子间的氢键网络。我们还将讨论表面化学的重要概念，例如吸附、催化等，这些现象在许多自然过程和工业应用中都至关重要。理解这些分子层面的相互作用，将为我们后续探讨物质如何与生命系统发生联系奠定坚实的基础。我们将追溯经典化学理论的发展脉络，从道尔顿的原子学说到盖吕萨克的定比定律，再到阿伏伽德罗的分子假说，展示人类对分子世界的认识是如何一步步深入的。 第三章：生命体的低语者——生物大分子的精密对话 生命，本身就是一个由无数精密分子构成的复杂系统。本章将重点探讨生物大分子——蛋白质、核酸（DNA与RNA）、多糖和脂质——如何在细胞内部进行着错综复杂的“对话”，以及这些对话如何支撑起生命的运行。我们将解析蛋白质的三维结构与其功能的紧密联系，例如酶的活性中心如何精准地识别和结合底物，抗体的特异性识别抗原的机制。我们还将深入DNA的双螺旋结构，探讨其如何存储和传递遗传信息，以及RNA在蛋白质合成中的关键作用。此外，脂质的双层膜结构如何构成细胞的屏障，多糖在细胞识别和能量储存中的作用，都将一一展现。本书将强调，这些生物大分子并非孤立存在，它们之间存在着高度协调的信号通路和相互作用网络，共同维持着细胞的稳定和生命活动的正常进行。我们将回顾分子生物学的发展历程，从DNA双螺旋结构的发现到基因组学的兴起，展示科学家们如何一步步揭示生命编码的奥秘。 第四章：渗透与反应——微观物质与生命系统的边界互动 当外来的微观物质进入到生命系统时，它们会发生什么？本章将探讨微观物质如何跨越生物膜的界限，以及它们与生命体内的生物分子发生怎样的相互作用。我们将审视物质跨膜转运的多种机制，如被动扩散、协助扩散、主动运输等，并分析不同尺寸和性质的物质（例如小分子药物、离子、甚至是纳米颗粒）如何利用这些途径进入细胞。本书将详细阐述物质与生物分子结合的模式，例如药物分子如何与靶蛋白结合发挥作用，过敏原如何激活免疫系统。我们将讨论物质引起的氧化应激、炎症反应、基因表达改变等一系列潜在的生物学效应，这些效应可能是暂时的，也可能导致长期的生理损伤。此外，我们还将触及物质在细胞器内的命运，例如被代谢、被清除，或者在特定条件下引起细胞损伤。我们将回顾毒理学和药理学的基础知识，探讨物质进入生物体后的吸收、分布、代谢和排泄（ADME）过程，为理解微观物质的潜在影响提供科学框架。 第五章：环境的微观回响——生态系统中的物质循环与影响 微观物质的影响绝不仅限于个体生命体，它们同样深刻地影响着整个生态系统的运转。本章将目光投向广阔的环境，探讨微观物质如何在土壤、水体、大气以及生物链中循环，以及这些循环过程对生态环境可能产生的长远影响。我们将分析土壤中的微生物如何参与有机物的分解与转化，以及它们如何受到环境中微量元素和有机化合物的影响。在水体中，我们将探讨溶解性物质、悬浮颗粒物以及微生物群落之间的复杂关系，以及污染物如何在水体中累积和扩散。本书还将关注大气中的微小颗粒物（如气溶胶），它们不仅影响空气质量，还可能被吸入生物体内，甚至影响气候变化。此外，我们将审视生物富集和生物放大现象，即某些微观物质如何通过食物链层层传递，最终对处于食物链顶端的生物造成严重危害。理解这些生态系统层面的物质动态，有助于我们认识到保护环境免受微观污染的重要性。我们将探讨环境化学和生态毒理学的核心概念，例如生物地球化学循环，以及它们如何受到人为活动的影响。 第六章：人类的微观足迹——科技进步与物质的“低语” 科技的飞速发展，使我们能够以前所未有的方式制造和利用微观物质，这既带来了巨大的机遇，也伴随着不可忽视的挑战。本章将聚焦于人类活动如何创造新的微观物质，以及这些物质的“低语”如何影响我们的生活。我们将讨论合成化学的发展，如何创造出种类繁多的有机小分子，它们被广泛应用于医药、农药、材料等领域。我们将深入探讨纳米技术的兴起，纳米颗粒因其独特的性质，在药物递送、催化、电子器件等方面展现出巨大的应用潜力。然而，随之而来的，是关于这些新型微观物质的安全性问题。本书将审视目前科学界对于人造纳米颗粒可能引起的生物学效应的研究进展，例如它们是否会穿透生物屏障，是否会引起免疫反应，是否会对细胞功能产生干扰。我们将讨论环境中的持久性有机污染物（POPs），它们能够长时间存在于环境中，并可能对生物体产生内分泌干扰作用。理解科技进步与微观物质的“低语”之间的关系，将促使我们以更审慎的态度，去拥抱和管理这些强大的微观力量。我们将回顾材料科学、纳米技术以及绿色化学等相关领域的发展，探讨如何在追求技术进步的同时，确保人类和环境的福祉。 第七章：倾听与回应——风险评估与未来展望 在认识到微观物质的普遍存在及其潜在影响后，我们必须学会如何倾听它们发出的“低语”，并作出恰当的回应。《物质的低语》的最后一章，将引导读者思考如何科学地评估微观物质的风险，以及我们在未来应该如何应对。本书将介绍风险评估的基本原则和方法，例如暴露评估、毒性评估以及风险特征描述。我们将讨论当前在微观物质安全性评估方面存在的挑战，例如评估方法的局限性、长远效应的难以预测性等。此外，本书还将展望未来的研究方向和应对策略。例如，发展更精准、更灵敏的检测技术，以监测环境中微观物质的含量；探索生物修复技术，以清除环境中存在的有害微观物质；制定更完善的法规和标准，以规范微观物质的生产和使用。最终，本书希望能够激发读者对微观世界物质的持续关注和深入思考，促进科学界、产业界以及社会各界共同努力，以负责任的态度，驾驭这些无形的力量，守护我们共同的家园。我们将探讨可持续发展的理念，以及如何将其应用于微观物质的管理，为子孙后代创造一个更安全、更健康的未来。 《物质的低语》是一场关于科学、关于生命、关于我们自身与所处世界之间深刻联系的探索之旅。它并非要制造恐慌，而是希望通过知识的力量，让我们能够以更清晰、更审慎的视角，去认识和理解我们生活在一个由无形物质编织而成的复杂而迷人的世界之中。

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