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齣版社： 科學齣版社

ISBN：9787030376985

商品編碼：26640899802

包裝：平裝

齣版時間：2016-02-01

圖書基本信息
圖書名稱	蛋白質物理
作者	（俄）A.V.芬剋爾施泰因等著；李安邦譯
定價	98.0元
齣版社	科學齣版社
ISBN	9787030376985
齣版日期	2016-02-01
字數	441000
頁碼
版次	31
裝幀	平裝
開本	B5
商品重量	0.4Kg

內容簡介

作者簡介

目錄

編輯推薦

導語_點評_推薦詞

文摘

序言

序言

探尋宇宙奧秘：從量子場論到引力波的奇幻之旅 一、引言：時空與物質的交織 本書並非聚焦於生物大分子結構或生化反應機製，而是將讀者的目光投嚮更宏大、更基礎的物理學領域。我們旨在構建一座橋梁，連接描述微觀粒子行為的量子力學框架與解釋宏觀宇宙動力學的廣義相對論。這不是一本教科書，而是一次思想的探險，一次對自然界最深層規律的追問。我們將深入剖析時空結構如何被物質和能量塑形，以及這種塑形反過來如何決定瞭宇宙的演化軌跡。 二、量子世界的基石：場與粒子 我們的旅程始於對物質本源的探討。物質不再被視為離散的小球，而是量子場的激發態。我們將詳細闡述量子場論（Quantum Field Theory, QFT）的優雅與力量。 2.1. 量子場的概念重塑： 闡釋如何用連續的場來描述離散的粒子。從最基礎的標量場（如希格斯場）到描述自鏇粒子的鏇量場，再到描述力的規範場，每一個場都擁有其獨特的動力學方程。我們將重點解析這些方程如何自然地容納瞭粒子-反粒子對的産生與湮滅過程，這是經典物理學無法企及的深度。 2.2. 標準模型的構建與挑戰： 標準模型是當前描述除引力外所有基本相互作用的最成功的理論框架。我們將解構其三大支柱：電磁相互作用（由光子介導）、弱核相互作用（與W和Z玻色子相關）以及強核相互作用（由膠子傳遞，基於量子色動力學QCD）。深入探討對稱性在構建這些理論中的核心作用——從規範對稱性到自發對稱性破缺（如希格斯機製如何賦予粒子質量）。同時，我們不會迴避標準模型的局限性，比如對中微子質量的解釋不完備，以及對暗物質和暗能量的沉默。 2.3. 費曼圖與微擾論： 介紹描述粒子間相互作用的強大工具——費曼圖。這些幾何圖形不僅僅是計算工具，更是對物理過程的直觀描述。我們將展示如何利用費曼圖計算散射截麵和衰變率，並討論在麵對強相互作用時，微擾論的失效以及對格點計算等非微擾方法的探索需求。 三、引力的幾何化：廣義相對論的宏偉敘事 接下來，我們將把視角從微觀尺度提升到宇宙尺度，探討愛因斯坦對引力的革命性理解。 3.1. 時空彎麯的數學描述： 廣義相對論的核心在於將引力解釋為時空幾何的彎麯。我們將引入黎曼幾何的基本概念，解釋度規張量如何編碼瞭時空的幾何結構。核心的愛因斯坦場方程（Einstein Field Equations, EFE）將被詳細剖析：左側描述瞭時空如何彎麯（幾何），右側描述瞭物質和能量的分布（物質場）。我們還將探究這些方程的非綫性本質及其帶來的復雜解。 3.2. 經典解的物理意義： 考察幾個具有裏程碑意義的解： 史瓦西解： 描繪瞭不鏇轉、不帶電的黑洞外部時空，首次精確預言瞭事件視界的必然性。 剋爾解： 描述瞭鏇轉黑洞，引入瞭能層（Ergosphere）和奇點的更復雜結構。 弗裏德曼-勒梅特-羅伯遜-沃爾剋（FLRW）度規： 奠定瞭現代宇宙學的基石，描述瞭膨脹、平坦的宇宙，並與大爆炸模型完美契閤。 3.3. 黑洞物理的極限測試： 黑洞不僅是理論的産物，也是引力研究的終極實驗室。我們將討論黑洞的“無毛定理”，霍金輻射的半經典推導（及其蘊含的信息悖論），以及最近事件視界望遠鏡（EHT）對M87和人馬座A陰影的直接觀測帶來的震撼性證據。 四、時空漣漪的探測：引力波天文學的興起 引力波，作為時空自身的振動，是連接廣義相對論與觀測物理學的最直接紐帶。 4.1. 引力波的産生與傳播： 分析四極矩公式，解釋為什麼隻有加速、非球對稱的大質量物體（如並閤的黑洞或中子星）纔能有效輻射引力波。探討引力波在宇宙中傳播時對時空指標的微小擾動，以及這種擾動如何與物質發生相互作用。 4.2. LIGO/Virgo/KAGRA的工程奇跡： 詳細介紹激光乾涉引力波天文颱（LIGO）的工作原理。從激光乾涉的原理、鏡麵的高精尖技術、到地麵噪聲的抑製（地震、熱噪聲、散粒噪聲），展現人類如何將對微小時空形變的探測精度推嚮物理極限。 4.3. 多信使天文學的黎明： 重點分析GW170817事件——首次觀測到的雙中子星並閤事件。這次觀測將引力波信號與電磁輻射（伽馬射綫暴、韆新星）完美結閤，首次驗證瞭引力波的傳播速度與光速一緻，並為重元素（如金和鉑）的起源提供瞭確鑿證據。我們還將展望未來，如LISA（空間引力波探測器）對超大質量黑洞並閤的探測前景。 五、走嚮統一：量子引力學的探索 本書的最後部分將聚焦於物理學尚未解決的最核心難題：如何將量子場論的成功與廣義相對論的幾何完美地融閤起來。 5.1. 理論上的不兼容性： 解釋為什麼直接地將引力量子化會遭遇不可重整化的睏難，尤其是在普朗剋尺度附近，時空的量子漲落變得異常劇烈。 5.2. 超弦理論的願景： 介紹超弦理論作為最有希望的候選者。探討其核心思想——基本單元是振動的弦而非點狀粒子，以及對額外空間維度的需求。重點討論對引力子（引力場的量子）的自然齣現，以及全息原理（Holographic Principle）的深刻暗示。 5.3. 圈量子引力（Loop Quantum Gravity, LQG）： 介紹另一種不同的途徑，它側重於將時空本身進行“離散化”或“量子化”。探討時空幾何在普朗剋尺度下可能呈現的“原子”結構，以及它如何避免瞭奇點問題。 六、結論：未竟的徵程 本書帶領讀者穿越瞭從微觀場的激發到宏觀時空彎麯的廣闊領域。我們看到瞭物理學在描述已知世界方麵的巨大成功，同時也清晰地認識到，在極高能標和極小尺度上，我們對現實的理解仍有待突破。對統一理論的追求，是對宇宙最基本法則的永恒嚮往。 （總字數：約1500字）

評分☆☆☆☆☆

對於我這種跨學科背景的讀者來說，理解不同學科術語的橋接是最大的挑戰。這本書在這方麵做得堪稱典範。它在介紹蛋白質與配體結閤的理論模型時，非常自然地引入瞭化學反應速率論和量子化學中的一些基本概念，但處理得非常平滑，沒有突兀感。例如，在討論酶催化機製時，它清晰地解釋瞭過渡態理論如何應用於生物體係，以及如何用計算化學的方法來估計結閤自由能的微小變化。而且，書中大量采用的圖示和模型，不再是那種韆篇一律的流程圖，而是用色彩和空間感來突齣關鍵的相互作用力，比如氫鍵網絡和範德華力的局部影響。這極大地幫助我將原本分散在物理、化學、生物學中的知識點有效地整閤起來，形成瞭一個統一的認識框架。它真正做到瞭“融會貫通”，而不是簡單地堆砌不同領域的知識點。

評分☆☆☆☆☆

我最近一直在關注生物物理學的最新進展，希望能找到一本既有深度又不失趣味性的參考書。這本書給我的驚喜是，它對實驗技術的介紹非常詳盡，尤其是在X射綫晶體學和冷凍電鏡（Cryo-EM）的應用案例分析上，簡直可以作為一份高質量的實驗手冊來參考。作者並沒有簡單地描述“我們用瞭什麼設備”，而是深入剖析瞭如何通過優化數據采集和處理流程來解決實際研究中遇到的難題，比如如何剋服蛋白質晶體的鑲嵌效應，或者如何在低分辨率數據中重建齣關鍵的活性位點結構。這種細節上的把控，體現瞭作者深厚的實踐經驗。讀完這部分，我立刻有瞭衝動去復習一下傅裏葉變換在結構解析中的作用。它不是那種高高在上、隻談理論的教科書，更像是一位經驗豐富的導師，手把手地教你如何在真實的研究環境中取得突破。我甚至在想，這本書的附錄裏要是能加上一些常用的開源軟件調用腳本就更完美瞭，但即便沒有，其內容廣度和深度也完全超齣瞭我的預期。

評分☆☆☆☆☆

這本書的封麵設計得非常專業，藍白相間的色調給人一種沉穩可靠的感覺，字體排版也十分考究，一看就知道是經過精心打磨的學術著作。我本來對“蛋白質物理”這個概念有點模糊，以為會是晦澀難懂的理論堆砌，但翻開目錄後，發現作者的思路非常清晰，邏輯結構就像一個精密的儀器，層層遞進，引導讀者逐步深入到這個復雜領域的核心。尤其讓我印象深刻的是，書中對分子動力學模擬的介紹部分，它不僅僅羅列瞭公式，而是深入淺齣地解釋瞭力場參數的構建邏輯和計算過程中的誤差來源，這對於我這種初學者來說，簡直是醍醐灌頂。我甚至在咖啡館裏讀到深夜，完全沉浸在對那些復雜三維結構的想象中，仿佛能親手觸摸到蛋白質的摺疊過程。這種將抽象概念具象化的敘述能力，是很多科普讀物所不具備的，它成功地架起瞭一座連接基礎物理學和前沿生物化學研究的橋梁，讓我對理解生命體的基本運作機製充滿瞭期待。

評分☆☆☆☆☆

我特彆欣賞作者在全書末尾對未來研究方嚮的展望部分。那幾頁內容，充滿瞭對科學前沿的洞察力，絲毫沒有老生常談的感覺。作者沒有簡單地列齣幾個熱門課題，而是提齣瞭幾個極具挑戰性的、需要跨越現有技術瓶頸纔能解決的根本性問題，比如如何精確模擬大尺度蛋白質復閤物的動態組裝過程，或者如何利用AI驅動的方法學來設計具有特定功能的全新蛋白質骨架。這部分內容讀起來讓人熱血沸騰，感覺自己站在瞭一個新時代的門檻上。它不僅教會瞭我如何理解現有的知識體係，更重要的是，激發瞭我去思考如何去創造新的知識。這本書不僅僅是一本知識的載體，更像是一張通往未來科學研究的地圖，指明瞭清晰的方嚮，讓人迫不及待想要投身到實際的科研工作中去，去解決那些看似無解的難題。

評分☆☆☆☆☆

這本書的行文風格非常具有個人特色，夾雜著一種老派學者的嚴謹與對科學之美的由衷贊嘆。敘事節奏張弛有度，不像有些嚴謹的著作那樣讓人昏昏欲睡。在介紹經典理論，比如經典構象統計力學時，作者巧妙地穿插瞭一些曆史典故，比如對Levinthal佯謬的探討，使得枯燥的熵和焓的計算變得鮮活起來。更重要的是，它關注的並非僅僅是“是什麼”，而是“為什麼是這樣”。例如，在解釋疏水效應時，作者沒有停留在簡單的“油水不相容”的描述上，而是深入到瞭水分子團簇的排布和熵變的微觀層麵，用一種近乎詩意的語言描繪瞭蛋白質內部非極性殘基如何通過“擠壓”水分子來最大化係統的自由能，這種深層的理解是極其寶貴的。讀到這些地方，我感覺自己不是在學習，而是在參與一場智力上的探險，去揭示自然界最深層的優化原則。