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出版社： 科学出版社

ISBN：9787030376985

商品编码：26640899802

包装：平装

出版时间：2016-02-01

图书基本信息
图书名称	蛋白质物理
作者	（俄）A.V.芬克尔施泰因等著；李安邦译
定价	98.0元
出版社	科学出版社
ISBN	9787030376985
出版日期	2016-02-01
字数	441000
页码
版次	31
装帧	平装
开本	B5
商品重量	0.4Kg

内容简介

作者简介

目录

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导语_点评_推荐词

文摘

序言

序言

探寻宇宙奥秘：从量子场论到引力波的奇幻之旅 一、引言：时空与物质的交织 本书并非聚焦于生物大分子结构或生化反应机制，而是将读者的目光投向更宏大、更基础的物理学领域。我们旨在构建一座桥梁，连接描述微观粒子行为的量子力学框架与解释宏观宇宙动力学的广义相对论。这不是一本教科书，而是一次思想的探险，一次对自然界最深层规律的追问。我们将深入剖析时空结构如何被物质和能量塑形，以及这种塑形反过来如何决定了宇宙的演化轨迹。 二、量子世界的基石：场与粒子 我们的旅程始于对物质本源的探讨。物质不再被视为离散的小球，而是量子场的激发态。我们将详细阐述量子场论（Quantum Field Theory, QFT）的优雅与力量。 2.1. 量子场的概念重塑： 阐释如何用连续的场来描述离散的粒子。从最基础的标量场（如希格斯场）到描述自旋粒子的旋量场，再到描述力的规范场，每一个场都拥有其独特的动力学方程。我们将重点解析这些方程如何自然地容纳了粒子-反粒子对的产生与湮灭过程，这是经典物理学无法企及的深度。 2.2. 标准模型的构建与挑战： 标准模型是当前描述除引力外所有基本相互作用的最成功的理论框架。我们将解构其三大支柱：电磁相互作用（由光子介导）、弱核相互作用（与W和Z玻色子相关）以及强核相互作用（由胶子传递，基于量子色动力学QCD）。深入探讨对称性在构建这些理论中的核心作用——从规范对称性到自发对称性破缺（如希格斯机制如何赋予粒子质量）。同时，我们不会回避标准模型的局限性，比如对中微子质量的解释不完备，以及对暗物质和暗能量的沉默。 2.3. 费曼图与微扰论： 介绍描述粒子间相互作用的强大工具——费曼图。这些几何图形不仅仅是计算工具，更是对物理过程的直观描述。我们将展示如何利用费曼图计算散射截面和衰变率，并讨论在面对强相互作用时，微扰论的失效以及对格点计算等非微扰方法的探索需求。 三、引力的几何化：广义相对论的宏伟叙事 接下来，我们将把视角从微观尺度提升到宇宙尺度，探讨爱因斯坦对引力的革命性理解。 3.1. 时空弯曲的数学描述： 广义相对论的核心在于将引力解释为时空几何的弯曲。我们将引入黎曼几何的基本概念，解释度规张量如何编码了时空的几何结构。核心的爱因斯坦场方程（Einstein Field Equations, EFE）将被详细剖析：左侧描述了时空如何弯曲（几何），右侧描述了物质和能量的分布（物质场）。我们还将探究这些方程的非线性本质及其带来的复杂解。 3.2. 经典解的物理意义： 考察几个具有里程碑意义的解： 史瓦西解： 描绘了不旋转、不带电的黑洞外部时空，首次精确预言了事件视界的必然性。 克尔解： 描述了旋转黑洞，引入了能层（Ergosphere）和奇点的更复杂结构。 弗里德曼-勒梅特-罗伯逊-沃尔克（FLRW）度规： 奠定了现代宇宙学的基石，描述了膨胀、平坦的宇宙，并与大爆炸模型完美契合。 3.3. 黑洞物理的极限测试： 黑洞不仅是理论的产物，也是引力研究的终极实验室。我们将讨论黑洞的“无毛定理”，霍金辐射的半经典推导（及其蕴含的信息悖论），以及最近事件视界望远镜（EHT）对M87和人马座A阴影的直接观测带来的震撼性证据。 四、时空涟漪的探测：引力波天文学的兴起 引力波，作为时空自身的振动，是连接广义相对论与观测物理学的最直接纽带。 4.1. 引力波的产生与传播： 分析四极矩公式，解释为什么只有加速、非球对称的大质量物体（如并合的黑洞或中子星）才能有效辐射引力波。探讨引力波在宇宙中传播时对时空指标的微小扰动，以及这种扰动如何与物质发生相互作用。 4.2. LIGO/Virgo/KAGRA的工程奇迹： 详细介绍激光干涉引力波天文台（LIGO）的工作原理。从激光干涉的原理、镜面的高精尖技术、到地面噪声的抑制（地震、热噪声、散粒噪声），展现人类如何将对微小时空形变的探测精度推向物理极限。 4.3. 多信使天文学的黎明： 重点分析GW170817事件——首次观测到的双中子星并合事件。这次观测将引力波信号与电磁辐射（伽马射线暴、千新星）完美结合，首次验证了引力波的传播速度与光速一致，并为重元素（如金和铂）的起源提供了确凿证据。我们还将展望未来，如LISA（空间引力波探测器）对超大质量黑洞并合的探测前景。 五、走向统一：量子引力学的探索 本书的最后部分将聚焦于物理学尚未解决的最核心难题：如何将量子场论的成功与广义相对论的几何完美地融合起来。 5.1. 理论上的不兼容性： 解释为什么直接地将引力量子化会遭遇不可重整化的困难，尤其是在普朗克尺度附近，时空的量子涨落变得异常剧烈。 5.2. 超弦理论的愿景： 介绍超弦理论作为最有希望的候选者。探讨其核心思想——基本单元是振动的弦而非点状粒子，以及对额外空间维度的需求。重点讨论对引力子（引力场的量子）的自然出现，以及全息原理（Holographic Principle）的深刻暗示。 5.3. 圈量子引力（Loop Quantum Gravity, LQG）： 介绍另一种不同的途径，它侧重于将时空本身进行“离散化”或“量子化”。探讨时空几何在普朗克尺度下可能呈现的“原子”结构，以及它如何避免了奇点问题。 六、结论：未竟的征程 本书带领读者穿越了从微观场的激发到宏观时空弯曲的广阔领域。我们看到了物理学在描述已知世界方面的巨大成功，同时也清晰地认识到，在极高能标和极小尺度上，我们对现实的理解仍有待突破。对统一理论的追求，是对宇宙最基本法则的永恒向往。 （总字数：约1500字）

评分☆☆☆☆☆

我特别欣赏作者在全书末尾对未来研究方向的展望部分。那几页内容，充满了对科学前沿的洞察力，丝毫没有老生常谈的感觉。作者没有简单地列出几个热门课题，而是提出了几个极具挑战性的、需要跨越现有技术瓶颈才能解决的根本性问题，比如如何精确模拟大尺度蛋白质复合物的动态组装过程，或者如何利用AI驱动的方法学来设计具有特定功能的全新蛋白质骨架。这部分内容读起来让人热血沸腾，感觉自己站在了一个新时代的门槛上。它不仅教会了我如何理解现有的知识体系，更重要的是，激发了我去思考如何去创造新的知识。这本书不仅仅是一本知识的载体，更像是一张通往未来科学研究的地图，指明了清晰的方向，让人迫不及待想要投身到实际的科研工作中去，去解决那些看似无解的难题。

评分☆☆☆☆☆

我最近一直在关注生物物理学的最新进展，希望能找到一本既有深度又不失趣味性的参考书。这本书给我的惊喜是，它对实验技术的介绍非常详尽，尤其是在X射线晶体学和冷冻电镜（Cryo-EM）的应用案例分析上，简直可以作为一份高质量的实验手册来参考。作者并没有简单地描述“我们用了什么设备”，而是深入剖析了如何通过优化数据采集和处理流程来解决实际研究中遇到的难题，比如如何克服蛋白质晶体的镶嵌效应，或者如何在低分辨率数据中重建出关键的活性位点结构。这种细节上的把控，体现了作者深厚的实践经验。读完这部分，我立刻有了冲动去复习一下傅里叶变换在结构解析中的作用。它不是那种高高在上、只谈理论的教科书，更像是一位经验丰富的导师，手把手地教你如何在真实的研究环境中取得突破。我甚至在想，这本书的附录里要是能加上一些常用的开源软件调用脚本就更完美了，但即便没有，其内容广度和深度也完全超出了我的预期。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计得非常专业，蓝白相间的色调给人一种沉稳可靠的感觉，字体排版也十分考究，一看就知道是经过精心打磨的学术著作。我本来对“蛋白质物理”这个概念有点模糊，以为会是晦涩难懂的理论堆砌，但翻开目录后，发现作者的思路非常清晰，逻辑结构就像一个精密的仪器，层层递进，引导读者逐步深入到这个复杂领域的核心。尤其让我印象深刻的是，书中对分子动力学模拟的介绍部分，它不仅仅罗列了公式，而是深入浅出地解释了力场参数的构建逻辑和计算过程中的误差来源，这对于我这种初学者来说，简直是醍醐灌顶。我甚至在咖啡馆里读到深夜，完全沉浸在对那些复杂三维结构的想象中，仿佛能亲手触摸到蛋白质的折叠过程。这种将抽象概念具象化的叙述能力，是很多科普读物所不具备的，它成功地架起了一座连接基础物理学和前沿生物化学研究的桥梁，让我对理解生命体的基本运作机制充满了期待。

评分☆☆☆☆☆

这本书的行文风格非常具有个人特色，夹杂着一种老派学者的严谨与对科学之美的由衷赞叹。叙事节奏张弛有度，不像有些严谨的著作那样让人昏昏欲睡。在介绍经典理论，比如经典构象统计力学时，作者巧妙地穿插了一些历史典故，比如对Levinthal佯谬的探讨，使得枯燥的熵和焓的计算变得鲜活起来。更重要的是，它关注的并非仅仅是“是什么”，而是“为什么是这样”。例如，在解释疏水效应时，作者没有停留在简单的“油水不相容”的描述上，而是深入到了水分子团簇的排布和熵变的微观层面，用一种近乎诗意的语言描绘了蛋白质内部非极性残基如何通过“挤压”水分子来最大化系统的自由能，这种深层的理解是极其宝贵的。读到这些地方，我感觉自己不是在学习，而是在参与一场智力上的探险，去揭示自然界最深层的优化原则。

评分☆☆☆☆☆

对于我这种跨学科背景的读者来说，理解不同学科术语的桥接是最大的挑战。这本书在这方面做得堪称典范。它在介绍蛋白质与配体结合的理论模型时，非常自然地引入了化学反应速率论和量子化学中的一些基本概念，但处理得非常平滑，没有突兀感。例如，在讨论酶催化机制时，它清晰地解释了过渡态理论如何应用于生物体系，以及如何用计算化学的方法来估计结合自由能的微小变化。而且，书中大量采用的图示和模型，不再是那种千篇一律的流程图，而是用色彩和空间感来突出关键的相互作用力，比如氢键网络和范德华力的局部影响。这极大地帮助我将原本分散在物理、化学、生物学中的知识点有效地整合起来，形成了一个统一的认识框架。它真正做到了“融会贯通”，而不是简单地堆砌不同领域的知识点。