生物物理學:能量、信息、生命(修訂版)

生物物理學:能量、信息、生命(修訂版) pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

[美] 菲利普·納爾遜 著,黎明,戴陸如 等 譯
圖書標籤:
  • 生物物理學
  • 物理學
  • 生命科學
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齣版社: 上海科學技術齣版社
ISBN:9787547831960
版次:1
商品編碼:12048918
包裝:平裝
開本:16開
齣版時間:2016-10-01
用紙:膠版紙
頁數:596
字數:790000
正文語種:中文

具體描述

編輯推薦

適讀人群 :廣大讀者
  有廣泛影響力的生物物理學經典教材,內容全麵、詳實,講述清晰,有啓發性。

內容簡介

  本書是世界上首本全麵體現Bio2010精神的教科書,第一版由中科院院士、理論物理學傢歐陽鍾燦組織中科院理論物理研究所的人員翻譯。
  Bio2010即名為“培養21世紀的科學傢:本科生的生物學教育”的教育類谘詢調研項目,具體事宜由美國科學院研究理事會承擔,並於2003年發錶瞭長達200頁的Bio2010報告,凝練瞭當今生命科學本科生必休的生物學、化學、物理學、數學與計算機科學以及工程科學的基本概念。Bio2010的迫切需要是由於生物學正逐漸演變成越來越定量化、越來越與其他學科交叉的態勢。作為呼應,美國科學院研究理事會也成立瞭“凝聚態物質與材料物理學2010年前瞻“委員會(CMMP2010),並發錶瞭題為《凝聚態物質和材料的物理學:我們身邊的科學》的中期報告,所提齣的8個挑戰性問題中的6個都與Bio2010對生命科學的物理學變革的闡述遙相呼應,21世紀生命科學與物理科學之間的融會貫通已勢不可擋。
  完全不同於傳統生物物理學中物理學的“工具性”叢屬地位,該書堅持將生命係視為特殊物理係統的立場,強調從物理學基本原理齣發理解生命現象甚至預言新的生命現象,從而凸現瞭物理學研究在21世紀生命科學中的主導地位。時至今日,生物學已經涵蓋極廣:從分子水平(如DNA、蛋白質、磷酯)到細胞水平,從它們的個體結構與功能(如細胞與生物膜的自組裝、大腦和整個生物體)到整個生物圈,幾乎無所不包。在納爾遜的這本書麵世之前,人們很難發現一本能對生物學大韆世界進行簡單而統一的介紹的教科書。要將微觀、介觀、宏觀乃至整個地球生物圈的生命係統用基本的物理原理聯結起來,絕不是輕而易舉的事情!而納爾遜的書做到瞭這一點。
  這本書不是生物學基礎課的一個新分支,而是能夠帶領讀者迅速到達當代生命科學研究前沿的旅遊指南。本書的門檻很低——學習過大學一年級物理和微積分(外加一點高中的化學和生物學)的本科生即可進入課程。他們既可以是希望嚮定量生物學領域拓展的生命科學專業的學生,也可以是希望對生物學有所瞭解的物理學和工程學的學生。
  本書原作者納爾遜教授與歐陽鍾燦院士是相慕多年的同行,並與歐陽先生詳細討論過該書的中文翻譯,本書的主要譯者之一黎明博士還與歐陽鍾燦先生一起參加瞭納爾遜教授組織的高級研討班。經過12位譯者的辛勤工作,應該說這本中文版再現瞭原版的精髓!
  本書全新版,原作者做瞭部分修改,此次修訂版根據原書新版進行補充翻譯。

作者簡介

  菲利普·納爾遜,美國賓州大學物理和天文學係教授,美國物理學會會員,曾獲美國生物物理學會Emily Gray奬。

目錄

第Ⅰ部分謎、隱喻及模型
第1章預備知識3
§1.1熱3
1.1.1熱是一種能量形式3
1.1.2熱概念簡史5
1.1.3預覽:自由能的概念7
§1.2生命如何産生有序9
1.2.1生物有序之謎9
1.2.2自由能轉換的範例:滲透流11
1.2.3預覽:作為信息的無序13
§1.3題外話:廣告、哲學與語用學14
§1.4如何在考試中錶現得更好(以及如何發現新的物理定律)16
1.4.1多數物理量帶有量綱16
1.4.2量綱分析可以幫助你捕捉錯誤和迴憶定義18
1.4.3量綱分析還可以幫助你構想假說19
1.4.4涉及通量和密度的一些符號約定20
§1.5物理和化學中的其他關鍵思想20
1.5.1分子是很小的20
1.5.2分子是原子的特定空間排布22
1.5.3分子有明確定義的內能23
1.5.4低密度氣體遵從一條普適定律24
小結25
拓展27
習題28第2章細胞內部結構一覽31
§2.1細胞生理學33
2.1.1內部大體解剖35
2.1.2外部大體解剖38
§2.2分子類彆清單40
2.2.1小分子40
2.2.2中等大小的分子42
2.2.3大分子43
2.2.4大分子組裝體46
§2.3跨越鴻溝:分子器件48
2.3.1質膜48
2.3.2分子馬達49
2.3.3酶和調節蛋白50
2.3.4細胞內的總信息流51
小結53
拓展55
習題56
目錄〖〗〖〗生物物理學:能量、信息、生命第Ⅱ部分擴散、耗散及驅動
第3章分子的舞蹈61
§3.1生活中的概率61
3.1.1離散分布62
3.1.2連續分布62
3.1.3平均值和方差65
3.1.4加法原理與乘法原理66
§3.2理想氣體定律解密69
3.2.1溫度反映瞭熱運動的平均動能69
3.2.2分子速度的總體分布是實驗可測的73
3.2.3玻爾茲曼分布73
3.2.4活化勢壘控製反應速率76
3.2.5趨嚮平衡的弛豫77
§3.3題外話:遺傳現象的啓示79
3.3.1亞裏士多德介入爭論79
3.3.2鑒定遺傳信息的物質載體79
3.3.3薛定諤的總結:遺傳信息有對應的物質結構85
小結89
拓展91
習題92第4章無規行走、摩擦與擴散94
§4.1布朗運動95
4.1.1布朗運動簡史95
4.1.2無規行走導緻擴散96
4.1.3擴散定律與模型無關101
4.1.4摩擦與擴散之間存在定量聯係103
§4.2題外話:愛因斯坦所扮演的角色105
§4.3其他類型無規行走106
4.3.1高分子構象106
4.3.2展望:華爾街裏的無規行走110
§4.4關於擴散的更多知識111
4.4.1擴散支配著亞細胞世界111
4.4.2擴散行為可用簡單等式刻畫112
4.4.3隨機過程的精確統計預測115
§4.5函數、導數與“地毯下的蛇”115
4.5.1函數能描繪定量關係的細節115
4.5.2兩變量函數可用地形圖直觀顯示117
§4.6擴散概念用於考察生物學118
4.6.1人造膜的通透性由擴散導緻118
4.6.2擴散為細菌代謝設定瞭一個基本限製120
4.6.3能斯特關係設定瞭膜電勢的大小121
4.6.4溶液電阻反映瞭摩擦耗散124
4.6.5從單點開始的擴散産生不斷延展的高斯型濃度分布124
小結126
拓展129
習題135
第5章慢航道中的生命:小雷諾數世界140
§5.1流體中的摩擦140
5.1.1足夠小的粒子能夠永久懸浮140
5.1.2沉降速率取決於溶劑黏度142
5.1.3黏性液體難以混閤143
§5.2小雷諾數145
5.2.1摩擦支配的範圍由臨界力界定145
5.2.2摩擦和慣性的相對重要程度由雷諾數定量刻畫148
5.2.3動力學定律的時間反演特徵反映瞭它的耗散性150
§5.3對生物學的考察153
5.3.1泳動與泵動153
5.3.2攪動或是不攪動157
5.3.3覓食、攻擊與逃生158
5.3.4脈管網絡159
5.3.5DNA復製叉上的黏性阻力161
§5.4題外話:物理定律的特性163
小結164
拓展166
習題169
第6章熵、溫度與自由能174
§6.1如何度量無序174
§6.2熵177
6.2.1統計假說177
6.2.2熵是一個常數與最大無序度的乘積179
§6.3溫度180
6.3.1熱流是係統趨於最大無序的後果180
6.3.2溫度是係統平衡態的統計性質182
§6.4熱力學第二定律184
6.4.1約束去除時熵自發增加184
6.4.2三條注釋187
§6.5開放係統188
6.5.1子係統的自由能反映瞭熵和能量的競爭188
6.5.2熵力可以錶達為自由能的導數190
6.5.3在小的受控步驟中自由能轉換效率更高191
6.5.4作為熱機的生物圈193
§6.6微觀係統194
6.6.1由統計假說可得到玻爾茲曼分布194
6.6.2玻爾茲曼分布的動力學解釋196
6.6.3最小自由能原則也適用於微觀子係統199
6.6.4自由能決定復雜二態係統的能態分布200
§6.7題外話:“作為二態係統的RNA摺疊”201
小結204
拓展207
習題213
第7章細胞內的熵力219
§7.1熵力的微觀解釋219
7.1.1定容方法220
7.1.2定壓方法220
§7.2滲透壓222
7.2.1平衡滲透壓遵循理想氣體定律222
7.2.2滲透壓使大分子之間産生排空力224
§7.3超越平衡:滲透流227
7.3.1對布朗運動“整流”導緻滲透力的産生227
7.3.2滲透流與力緻滲透定量相關231
§7.4溶液中的靜電力232
7.4.1靜電作用對細胞的正常功能至關重要232
7.4.2高斯定律234
7.4.3帶電錶麵外包圍著可與之中和的離子雲235
7.4.4同荷錶麵相斥源於所攜離子雲的壓縮240
7.4.5平衡離子釋放導緻異荷錶麵相吸242
§7.5水的特殊性質242
7.5.1液態水含有鬆散的氫鍵網絡243
7.5.2氫鍵網絡影響小分子在水中的可溶性245
7.5.3水使非極性物體之間産生熵吸引力248
小結249
拓展251
習題257
第8章化學力和自組裝261
§8.1化學勢261
8.1.1μ描述粒子的可獲得性261
8.1.2玻爾茲曼分布可簡單推廣到含粒子交換的情況264
§8.2化學反應265
8.2.1化學力均衡導緻化學平衡265
8.2.2ΔG可作為化學反應方嚮的統一判據266
8.2.3復雜平衡的動力學解釋271
8.2.4原生湯處於化學失衡狀態272
§8.3解離272
8.3.1離子鍵和部分離子鍵容易在水中解離273
8.3.2酸和堿的強度反映其解離平衡常數273
8.3.3蛋白質帶電狀態隨環境改變275
8.3.4電泳可靈敏地測量蛋白質組成276
§8.4兩親分子的自組裝278
8.4.1兩親分子降低水—油界麵的張力從而形成乳狀液278
8.4.2臨界濃度時突然發生的膠束自組裝280
§8.5題外話:關於數據的模型擬閤283
§8.6細胞內的自組裝284
8.6.1雙層膜可由雙尾兩親分子自組裝而成284
8.6.2展望:大分子的摺疊和聚集288
8.6.3廚房之旅290
小結292
拓展295
習題297
第Ⅲ部分分子、機器、工作機製
第9章大分子的協同變構301
§9.1高分子的彈性模型301
9.1.1為什麼物理學能有效描述物質世界302
9.1.2細長杆的彈性可用四個唯象參量刻畫304
9.1.3高分子以熵力抵抗拉伸306
§9.2單個大分子的拉伸309
9.2.1DNA單分子的力—伸長麯綫可以測定309
9.2.2二態模型可定性解釋小拉伸力情況下DNA的行為310
§9.3本徵值速成312
9.3.1矩陣和本徵值312
9.3.2矩陣乘法315
§9.4協同性316
9.4.1轉移矩陣方法可以更為準確地處理彎麯協同性316
9.4.2在中等大小外力作用下DNA分子也展示齣綫性拉伸彈性319
9.4.3在高維係統中協同作用可導緻無限急遽的相變319
§9.5熱、化學或力過程中的開關行為320
9.5.1螺鏇—綫團轉變可以用偏振光觀察321
9.5.2螺鏇—綫團轉變可用三個唯象參量描述323
9.5.3螺鏇—綫團轉變中相關量的計算325
9.5.4DNA也呈現齣協同“熔化”相變329
9.5.5機械外力可以誘導大分子發生協同結構轉變330
§9.6彆構效應331
9.6.1血紅蛋白與四個氧分子協同結閤331
9.6.2彆構效應常涉及分子亞基的相對運動333
9.6.3展望:蛋白質構象子態335
小結336
拓展339
習題349
第10章酶與分子機器354
§10.1細胞內分子器件概述355
10.1.1術語355
10.1.2酶的飽和動力學355
10.1.3真核細胞都擁有循環馬達356
10.1.4耗盡型機器參與細胞移動和胞內空間組織359
§10.2純力學機器361
10.2.1宏觀機器可由能量麵描述361
10.2.2微觀機器能跨越勢壘364
10.2.3應用斯莫盧霍夫斯基方程計算微觀機器的工作速率366
§10.3力學原理的分子實現372
10.3.1三個觀點372
10.3.2反應坐標為化學過程提供瞭方便簡化的描述373
10.3.3酶與過渡態結閤從而催化反應375
10.3.4機械化學馬達的運動可視為二維能量麵上的無規行走379
§10.4真實酶及分子機器的動力學380
10.4.1米—曼規則可描述簡單酶的動力學381
10.4.2酶活性的調節384
10.4.3雙頭驅動蛋白可作為緊耦聯的理想棘輪384
10.4.4分子馬達在無緊耦聯或發力衝程的情況下仍能移動392
§10.5展望:分子馬達種種397
小結397
拓展400
習題408
第11章嵌膜機器412
§11.1電滲效應412
11.1.1“古老”的曆史412
11.1.2離子濃度差産生能斯特勢413
11.1.3唐南平衡産生靜息膜電位416
§11.2離子泵送418
11.2.1真核細胞膜電位的觀測值暗示這些細胞遠離唐南平衡418
11.2.2歐姆電導假設420
11.2.3主動泵送既維持瞭穩態膜電位又避免瞭巨大滲透壓422
§11.3作為工廠的綫粒體426
11.3.1母綫和傳動軸將能量分配到工廠各處427
11.3.2呼吸作用相關的生化知識428
11.3.3綫粒體內膜在化學滲透機製中用作匯流母綫430
11.3.4化學滲透機製的驗證432
11.3.5展望:細胞在其他場閤下也利用化學滲透耦聯435
§11.4題外話:“給鞭毛馬達加電”436
小結438
拓展440
習題442
第12章神經衝動444
§12.1關於神經衝動的問題445
12.1.1動作電位的現象學445
12.1.2細胞膜可視為電網448
12.1.3從膜的歐姆電導行為到無行波解的綫性電纜方程452
§12.2動作電位的簡化模型機製455
12.2.1難題455
12.2.2力學類比456
12.2.3動作電位簡史458
12.2.4動作電位隨時間變化的過程提示瞭電壓門控假說460
12.2.5從電壓門控機製到具有行波解的電纜方程463
§12.3霍奇金—赫胥黎機製的完整形式及其分子基礎467
12.3.1不同離子電導在膜電位改變時各自遵循一個特徵時間過程
467
12.3.2膜片鉗技術可用於研究單離子通道行為470
§12.4神經、肌肉與突觸478
12.4.1神經細胞被狹窄的突觸隔開478
12.4.2神經肌肉接頭478
12.4.3展望:神經係統的計算480
小結481
拓展484
習題485
後記489
譯後記490
修訂版譯後記495
附錄A符號及單位497
附錄B數值505
附錄C附加題510
引用說明538
參考文獻540
索引554

前言/序言

  2016年於費城中文版序
  非常高興這個中文版的《生物物理學》教材能與廣大中國學生見麵。在此,我要特彆感謝歐陽鍾燦教授大力促成此事。我個人對歐陽教授的學術成就仰慕已久。此次他責成研究小組在很短的時間內完成瞭認真細緻的翻譯工作,並且親自督促瞭整個翻譯進程,對此我深錶謝意。
  本書的英文版於兩年前發行,書中論及的諸多課題至今仍是世界範圍內生物物理學研究的熱門話題。對今天的學生來說,這樣一個飛速發展的領域的確提供瞭大量通嚮重大發現的機遇!我希望讀者們能像書中的虛擬學生Gilbert和Sullivan那樣,積極地與其他同學一起對書中闡述的概念展開討論甚至辯論,並且有意識地嘗試將這些概念應用於考察實驗室中遇到的實際情形。有瞭這樣的訓練,你就不會僅僅停留在隻理解書中的內容這樣一個基本層次上。你會更加深入,並逐漸産生屬於你自己的新想法。
  菲利普·納爾遜

基因編輯與未來醫學:CRISPR技術的革命性應用 內容提要 本書深入剖析瞭當前生物技術領域最具顛覆性的技術——CRISPR-Cas9基因編輯係統。它不僅是分子生物學實驗室裏的尖端工具,更是重塑未來醫學、農業乃至生態學的強大引擎。本書旨在為對前沿生物科技充滿好奇的讀者,以及希望深入瞭解基因編輯原理與倫理挑戰的專業人士,提供一份詳盡、係統且富有洞察力的指南。 我們將追溯CRISPR從細菌免疫機製到成為精準基因“剪刀”的完整曆程,詳細闡釋其分子作用機理,並重點展示其在攻剋人類遺傳性疾病、開發新型抗癌療法以及加速作物改良方麵的實際應用潛力。同時,本書將秉持審慎的態度,全麵探討與這項強大技術相伴而生的倫理睏境、社會影響以及全球監管的緊迫性。 --- 第一章:解碼生命藍圖的修正工具箱 1.1 從微生物的防禦工事到生物技術的“瑞士軍刀” 基因編輯技術的發展並非一蹴而就,從早期的鋅指核酸酶(ZFNs)和TALENs到如今的CRISPR係統,每一次飛躍都極大地提高瞭編輯的效率和特異性。本章首先勾勒齣基因編輯技術演進的宏大圖景,重點聚焦CRISPR-Cas9係統的獨特優勢——其基於RNA導嚮的定位機製,使其設計和實施遠比前代技術更為簡便快捷。 1.2 CRISPR-Cas9的分子魔術:靶嚮與切割 本節將帶領讀者進入Cas9蛋白和引導RNA(gRNA)的微觀世界。我們將詳細解析gRNA如何精確識彆目標DNA序列,以及Cas9核酸內切酶如何在識彆位點上製造雙鏈斷裂(DSB)。隨後,我們將深入探討細胞如何利用自身的修復機製——非同源末端連接(NHEJ)或同源重組修復(HDR)——來完成最終的基因“刪除”、“插入”或“替換”操作。理解這些基礎機製,是評估其應用潛力的前提。 1.3 效率與保真度的權衡:脫靶效應的挑戰 任何強大的工具都伴隨著潛在的風險。本章的最後一部分將嚴肅討論CRISPR係統的主要局限之一:脫靶效應(Off-target effects)。我們將探討哪些因素會影響編輯的特異性,當前有哪些優化策略(如改進的Cas蛋白變體、更精細的gRNA設計)正在被開發以提高編輯的“保真度”,確保我們隻修改預定的基因位點。 --- 第二章:攻剋頑疾:CRISPR在人類健康領域的革命 2.1 遺傳性疾病的精準修復:從理論到臨床前模型 人類已知數韆種遺傳性疾病,大多源於基因組中的單堿基突變或小片段缺失。本章將係統梳理CRISPR技術在治療鐮狀細胞貧血、囊性縴維化、亨廷頓舞蹈癥等疾病上的研究進展。我們將考察體外(Ex vivo)編輯策略,例如從患者體內取齣細胞(如造血乾細胞)進行編輯後再迴輸,以及體內(In vivo)編輯策略,如何通過病毒載體或脂質納米顆粒將編輯工具直接遞送到病變組織中。 2.2 癌癥免疫療法的升級:CAR-T細胞的革新 癌癥治療是CRISPR應用的熱點前沿。特彆是在嵌閤抗原受體T細胞(CAR-T)療法中,CRISPR展現齣巨大的潛力。本節將解釋如何利用CRISPR技術“敲除”T細胞錶麵的負嚮調控因子(如PD-1受體),或精確地插入靶嚮特定腫瘤抗原的受體,從而創造齣“通用型”或“超效能”的下一代免疫細胞。 2.3 病毒與耐藥性:對抗無藥可醫的威脅 除瞭遺傳病和癌癥,CRISPR也被用於對抗病毒感染和抗生素耐藥性。我們將探討如何設計係統來識彆並剪切潛伏在細胞基因組中的病毒DNA(如HIV、乙肝病毒),以及利用基因編輯技術增強細菌對抗生素的敏感性,為解決全球性的耐藥危機提供新的思路。 --- 第三章:超越人體:農業、生態與生物多樣性保護 3.1 精準育種的加速器:新一代作物改良 傳統的作物育種過程耗時長、不確定性高。CRISPR技術允許科學傢在不引入外源基因的前提下,精確激活或鈍化作物自身的基因,以實現特定的性狀改良。本章將詳細介紹CRISPR在提高作物抗病蟲害能力、增強營養價值(如富含維生素的番茄)、以及提高對氣候變化(如乾旱或鹽堿地)的耐受性方麵的成功案例。 3.2 基因驅動:重塑生態平衡的可能性與風險 基因驅動(Gene Drive)技術是CRISPR最具爭議的應用之一,它能強製性地將特定基因片段在種群中快速傳播,遠超孟德爾遺傳定律的限製。我們將分析其在控製瘧疾傳播媒介(蚊子)以及清除入侵物種方麵的巨大潛力。然而,我們也將深入探討這種“生態工程”的不可逆轉性及其對生物多樣性可能造成的深遠影響。 3.3 保護瀕危物種:基因組學視角下的物種延續 在物種滅絕速度日益加快的背景下,CRISPR技術為物種保護提供瞭新的工具。本章將討論如何利用基因編輯技術來恢復關鍵物種的遺傳多樣性、抵抗特定疾病(如對緻病菌敏感的特定鳥類),甚至探索“去滅絕”(De-extinction)的理論可行性,盡管後者仍處於非常初級的階段。 --- 第四章:倫理的邊界與全球治理的未來 4.1 生殖係編輯的紅綫:不可逾越的倫理深淵? 對人類胚胎進行基因編輯,特彆是生殖係編輯(Germline Editing,即編輯的改變可遺傳給後代),是當前科學界和公眾關注的焦點。本章將詳細梳理針對胚胎編輯的主要倫理論點,包括對“設計嬰兒”的擔憂、潛在的社會不平等加劇,以及對人類基因庫長期影響的不確定性。我們將迴顧國際社會對生殖係編輯所設定的現有共識與禁令。 4.2 資源獲取與社會公平 基因編輯療法無疑是昂貴的,這帶來瞭重大的社會公平問題。如果這些革命性的療法僅為富裕人群所享用,將如何加劇現有的醫療鴻溝?本書將探討建立閤理的定價機製、推廣通用編輯工具(Universal Editing Tools)的必要性,以及確保新技術帶來的益處能惠及全球的策略。 4.3 監管框架的滯後與前瞻 技術的進步往往快於法律和監管的製定。本章將對比不同國傢和地區(如美國、歐盟、中國)在監管CRISPR應用,特彆是基因驅動和生殖係編輯方麵的現有法律框架。我們強調,建立一個既能鼓勵科學創新、又能有效防範技術濫用、且具備國際協作性的監管體係,是確保CRISPR技術健康發展的關鍵。 --- 結語:負責任的創新之路 CRISPR-Cas9及其後續改進技術是人類曆史上最強大的生物學工具之一。它賦予瞭我們前所未有的能力去乾預生命的底層代碼。本書旨在提供一個全麵而審慎的視角,引導讀者不僅要驚嘆於其技術之精妙,更要深刻理解其背後沉甸甸的責任。通往未來醫學和生態管理的道路,需要科學傢、政策製定者和公眾之間持續、坦誠的對話,以確保這項革命性的技術,能夠真正服務於全人類的福祉。

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這本書的封麵設計就足夠吸引人,深邃的藍色背景,仿佛宇宙深處的星雲,又像是細胞內部微觀世界的抽象錶達,中間是書名“生物物理學:能量、信息、生命(修訂版)”的白色字體,簡潔而有力,下方還點綴著一些似乎是分子結構的示意圖,隱約透露齣科學的嚴謹。我拿到這本書時,就對它充滿瞭好奇。我一直對生物學的宏大敘事和物理學的精妙原理相結閤的領域感到著迷,而生物物理學恰恰是連接這兩者的橋梁。這本書的標題,特彆是“能量”、“信息”和“生命”這幾個詞,瞬間就勾起瞭我的求知欲。我設想,這本書會深入探討生命活動背後的能量轉化機製,從ATP的閤成到物質運輸,再到信號傳導,每一個過程都離不開能量的驅動。同時,它還會揭示生命體如何編碼、處理和傳遞信息,無論是DNA中的遺傳信息,還是細胞間的信號交流,甚至是大腦中的神經衝動,都蘊含著豐富的物理學原理。而“生命”這個詞,則預示著這本書會從更宏觀的視角,去理解生命的本質,生命的起源,生命的演化,以及生命體與環境的相互作用。我期待這本書能夠帶領我進入一個全新的視角,去重新認識我們自身,認識我們周圍的世界。封麵上的“修訂版”字樣也讓我對內容有瞭更高的期待,意味著作者在原有基礎上進行瞭更新和完善,加入瞭最新的研究成果和理論。

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這本書的排版和字體選擇也給我帶來瞭非常愉悅的閱讀體驗,字號大小適中,行間距恰到好處,即使長時間閱讀也不會感到眼睛疲勞。我留意到,書中使用瞭大量的圖錶和插圖,這些都非常有幫助,能夠直觀地展示復雜的概念。例如,我猜想,在講解能量流動時,會用能量金字塔或者代謝通路圖來清晰地展示能量的轉化;在介紹信息傳遞時,可能會有細胞信號傳導的示意圖,或者神經元之間信息傳遞的動畫模擬式插畫。我尤其期待書中關於“生命”部分的闡述。它是否會從物理學的角度,去探討生命的起源?生命的本質是否可以通過能量和信息的交互來定義?生命體又如何通過物理規則來適應和演化?這些都是我一直以來非常感興趣的問題。這本書的“修訂版”標簽,讓我相信作者在這些關鍵問題上,一定進行瞭深入的研究和思考,並可能納入瞭一些最新的研究進展,比如在閤成生物學、係統生物學或者計算生物學領域的發現。我希望這本書能夠為我打開一扇新的窗戶,讓我以一種全新的、更本質的方式來理解生命。

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這本書拿在手裏的感覺,是一種知識的厚重感。我翻開第一頁,並不是直接進入理論講解,而是作者的前言,我猜想,在前言中,作者可能會闡述他寫作本書的初衷,他所理解的生物物理學的核心價值,以及他對未來研究方嚮的展望。這對我來說,是非常重要的,它能幫助我建立對整本書的整體認知,瞭解作者的思想脈絡。我尤其關注書中“信息”這一主題的處理。在生物係統中,信息的傳遞和處理方式是如此的精妙,從基因的編碼到神經信號的傳遞,都遵循著一套復雜的物理規律。我希望這本書能夠深入剖析這些信息處理機製背後的物理學原理,例如,信息熵在生物係統中的應用,或者信息論在理解基因調控和信號轉導中的作用。同時,我對“能量”的討論也充滿期待。生命體就是一個不斷進行能量轉化的係統,我希望能在這本書中看到對各種能量轉化過程的清晰解釋,比如光閤作用中的光能轉化,呼吸作用中的化學能轉化,以及各種生物分子運動中的能量耗散。最後,“生命”這個詞,我想這本書一定是從一個非常宏觀的視角去解讀生命的本質,或許會觸及到生命的湧現,生命的復雜性,以及生命體與環境之間的動態平衡。

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當這本書靜靜地躺在我書桌上時,一種沉甸甸的學術氛圍撲麵而來。它並非那種輕鬆的科普讀物,而是散發齣一種嚴謹的、探究式的科學氣息。書脊上的信息清晰明確,“生物物理學:能量、信息、生命(修訂版)”——這幾個詞匯組閤在一起,本身就構成瞭一個引人入勝的科學命題。我一直在思考,在如此宏大的生命體係中,能量是如何被巧妙地轉化為信息,信息又是如何指導能量的流動,最終構成生生不息的生命現象?這本書的標題似乎正是對這一核心問題的深度探索。我期待它能夠深入淺齣地講解那些晦澀的物理學原理,並巧妙地將其應用於理解生物體的各種現象,例如,分子馬達如何利用化學能驅動機械運動,DNA如何儲存和復製海量信息,以及生命體如何通過復雜的反饋迴路來維持內穩態。更重要的是,我希望這本書能夠提供一種新的思考框架,讓我能夠從物理學的角度去審視生命,去理解生命的起源、演化以及未來的發展方嚮。一本“修訂版”的書,意味著它經曆瞭時間的沉澱和知識的迭代,應該包含瞭許多更新的視角和研究成果,這對我來說尤為寶貴。

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這本書的紙質和裝幀給我留下瞭非常深刻的印象,厚實而略帶啞光的封麵,觸感溫潤,拿在手裏沉甸甸的,給人一種紮實可靠的感覺。翻開扉頁,是作者的名字,一個我不太熟悉但名字聽起來頗具學術氣息的學者,這讓我對這本書的專業性更加確信。我迫不及待地翻閱目錄,目錄的條目設置非常清晰,從基礎概念到具體應用,層層遞進,引人入勝。我尤其對其中幾章的標題産生瞭濃厚的興趣,例如“熵與生命的非平衡態”、“生物大分子的構象變化及其動力學”以及“神經網絡的物理模型”。這些標題似乎都在暗示著,這本書將不僅僅是簡單的知識堆砌,而是會深入到生命現象的底層邏輯,用物理學的語言來解讀生命活動的奧秘。我想象中,作者會用嚴謹的數學模型和物理原理,去解析生命體如何剋服熱力學第二定律的限製,在開放係統中維持有序的狀態;如何理解蛋白質、核酸等生物大分子在復雜的生理過程中所經曆的動態變化;以及如何從物理學的角度去理解我們大腦中龐大而復雜的神經網絡是如何運作的。這種跨學科的視角,讓我覺得這本書有潛力成為一本既有深度又有廣度的學術著作,能夠滿足我對於前沿科學探索的渴望。

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很好

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書有點髒,上麵一層土......京東配送並不快,21號買的,23號下午纔到

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不錯~~~~~~~~~~~~~~

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RCW我愛你

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國外同學指明要買的 應該還不錯

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這本書非常不錯,對學習很有益

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我看不懂,給彆人買的不知道內容怎麼樣,應該很不錯吧

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不錯~~~~~~~~~~~~~~

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生物物理學:能量、信息、生命(修訂版)

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