分子生态学与数据分析基础 畅销书籍 正版 航天 王峥峰 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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王峥峰 著

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店铺： 智胜图书专营店

出版社： 科学出版社有限责任公司

ISBN：9787030464781

商品编码：27133000678

包装：平装

出版时间：2017-05-01

图书基本信息,请以下列介绍为准
书名	分子生态学与数据分析基础 畅销书籍 正版 航天
作者	王峥峰
定价	88.00元
ISBN号	9787030464781
出版社	科学出版社有限责任公司
出版日期	2017-05-01
版次	31

其他参考信息（以实物为准）
装帧：平装	开本：	重量：0.4
版次：31	字数：	页码：

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内容提要

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作者介绍

序言

浩瀚星河的低语：宇宙演化与暗物质的粒子图景 作者： [此处留空，暗示原书内容无关] 导语： 自人类仰望星空伊始，我们便被宇宙的尺度和未解之谜所深深吸引。从最早的浑圆天空到如今的精细结构常数，我们对宇宙的认知经历了漫长而深刻的变革。本书并非聚焦于微观的分子结构或统计推断，而是将目光投向宏大叙事——自大爆炸奇点到可观测宇宙边缘的壮阔史诗。我们将深入探讨构成我们存在基础的物质与能量的终极形态，揭示隐藏在引力背后的神秘力量，并描绘一幅关于宇宙起源、结构形成与未来命运的粒子级画卷。 第一部分：时空的原初之声——宇宙学基石与早期演化 第一章：宇宙学的黎明与膨胀的证据链 本章将系统回顾二十世纪宇宙学从哲学思辨走向严谨科学的历程。我们将探讨爱因斯坦的广义相对论如何为动态宇宙模型奠定了理论框架，并详细剖析哈勃定律的发现——星系退行速度与距离的正相关性，这一观测证据如何无可辩驳地指向宇宙正在膨胀。随后，我们将深入分析微波背景辐射（CMB）的物理起源。CMB不仅是宇宙“婴儿期”的快照，更是检验宇宙学标准模型（Lambda-CDM）的决定性证据。本章将细致阐述CMB的各项关键参数，如偶极子各向异性、温度波动（功率谱）及其在确定宇宙几何形状（平坦性）中的作用。我们还将比较不同的宇宙演化模型，例如稳态理论的衰落及其被热大爆炸模型所取代的必然性。 第二章：奇点之上的迷雾——暴胀理论与物质-反物质不对称性 大爆炸理论在解释早期宇宙的均匀性和视界问题时遇到了困难。本章的核心是对暴胀（Inflation）理论的详尽介绍。我们将构建暴胀场（Inflaton field）的势能模型，推导其在极早期宇宙中指数级膨胀的机制，以及暴胀如何“熨平”了时空，解释了CMB的各向同性。更进一步，暴胀理论对早期宇宙量子涨落的放大作用至关重要，这些量子涨落如何转化为后世星系形成的种子，将在后续章节中展开。此外，我们还将探讨物质与反物质的精细失衡问题——重子物质如何以微小的优势存留下来，形成了我们所见的星系和恒星。这涉及到CP破坏的物理机制及其在粒子物理学标准模型中的地位。 第三章：核合成的熔炉——从等离子体到中性原子 宇宙诞生后的前几分钟，是宇宙化学元素的奠基时刻。本章聚焦于太初核合成（Big Bang Nucleosynthesis, BBN）。我们将精确计算宇宙温度和密度条件对核反应截面的影响，解释为何在BBN结束时，宇宙中仅形成了氢、氦（质量比约3:1）和微量的锂。本章将详细展示氘核的形成和“光致解耦”的关键窗口，即当温度降至约$10^9$开尔文，质子和中子如何稳定地结合。BBN的丰度预测与现代观测的精确匹配，构成了对早期宇宙物理状态的有力佐证。本章还将区分BBN元素与恒星内部核聚变所产生的重元素，为后续的恒星演化和化学演化奠定基础。 第二部分：暗影的疆域——暗物质的粒子搜寻与动力学影响 第四章：引力的不和谐音——暗物质的动力学证据 本章将系统梳理支持暗物质存在的观测证据，这些证据完全独立于任何特定粒子模型的假设。我们将从星系尺度的旋转曲线开始，分析维伦斯基（Vera Rubin）等人的观测如何揭示可见物质的引力效应不足以束缚外围恒星，暗示存在大量不可见的“暗”晕。随后，我们将考察星系团尺度的证据，包括弗里曼（Fritz Zwicky）对后发座星系团速度弥散度的早期分析，以及利用引力透镜效应重建质量分布的技术。引力透镜，尤其是强透镜和弱透镜效应，能无偏地描绘出总质量分布，其结果与仅计算正常物质的预测存在系统性偏差。最后，我们将讨论子弹星系团（Bullet Cluster）的观测，它被视为区分暗物质与修正引力理论（如MOND）的关键证据，展示了暗物质的碰撞动力学特征。 第五章：超冷深处——直接与间接的暗物质粒子探测实验 本书的这一部分将深入探讨寻找暗物质粒子本身的基础物理学和工程实现。我们将假设暗物质是一种或多种尚未被发现的WIMP（弱相互作用重粒子）或更轻的粒子。在直接探测方面，本章将详细描述地下实验室的选址标准（屏蔽宇宙射线）以及探测器的核心技术，如液态氙（如XENONnT, LUX-ZEPLIN）和液态氩探测器的工作原理，如何通过测量弹性散射中原子核的反冲能量来寻找与WIMP的微弱相互作用信号。在间接探测方面，我们将分析当地球穿过银河系暗物质晕时，暗物质粒子可能湮灭或衰变产生的高能伽马射线、中微子和反物质（如正电子和反质子）。我们将介绍费米伽马射线空间望远镜和冰立方中微子望远镜的数据分析方法。 第六章：宇宙网的编织者——暗物质在结构形成中的作用 暗物质不仅仅是引力场的补充，它是宇宙结构形成的主导者。本章将从理论上阐述冷暗物质（CDM）模型的优势。我们首先需要理解流体力学模拟（Hydrodynamical simulations）与纯引力N体模拟（N-body simulations）的区别。通过N体模拟，我们将追踪微小的初始密度涨落如何受到暗物质的引力驱动，形成“暗物质晕”（Halos）。这些晕是恒星和星系形成的引力势阱。本章将详细讨论“小到大”的结构形成阶层性（Hierarchical Structure Formation），即小的暗物质晕先形成，然后合并成更大的结构，最终形成我们今天观察到的星系团和超星系团的纤维状网络结构。我们将引入峰值高度（Peak Height）和功率谱分析等工具，来定量描述模拟结果与实际宇宙网的吻合程度。 第三部分：星辰的遗产与宇宙的终局 第七章：恒星演化：从主序到超新星的元素工厂 本章将从宇宙中已有的原子（主要由BBN形成）出发，讲述它们如何被组织成恒星。我们将探讨恒星形成区域的分子云引力坍缩过程。核心部分将是不同质量恒星的生命周期：从主序阶段的氢燃烧，到红巨星阶段的氦聚变，直至更重元素的产生——碳、氧、硅直到铁核的形成。对于大质量恒星，我们将重点分析II型超新星的爆发机制，即核心的引力坍缩和反弹过程如何通过中微子流和激波将铁以上的元素（如金、铀）抛射到星际介质中。这些“恒星的遗骸”是形成行星和后续世代恒星的原材料。 第八章：星系动力学与宇宙大尺度结构 本章将目光从单个星系扩展到星系团和超星系团的宏观分布。我们将介绍描述星系分布的功率谱，以及如何通过红移巡天（如SDSS, DESI）来绘制三维的宇宙结构图。我们将分析星系团内部的动态演化，包括星系间的引力捕获、星系并合事件（Merger）以及星系团核心的冷却流和吸积过程。我们还将讨论宇宙学中的“群组”（Groups）和“纤维”（Filaments）的概念，以及它们如何共同构成了宇宙学中观测到的“宇宙网”的拓扑结构。 结论：ΛCDM模型的成功与未来挑战 本书最后将对当前标准的ΛCDM（Lambda-Cold Dark Matter）模型进行总结。该模型成功地整合了暴胀、暗物质、暗能量和标准宇宙学观测。然而，我们也必须正视模型中存在的挑战，例如“小尺寸危机”（Small-Scale Crisis，如卫星星系数量过多或核心密度过高等问题）、暗能量的本质（真空能的精细调节问题）以及暗物质的粒子身份的最终确定。本书将在对现有知识体系充分肯定的基础上，展望下一代观测项目（如詹姆斯·韦伯空间望远镜、欧几里得任务）将如何深化我们对宇宙起源和终极命运的理解。 --- 【附录与延伸阅读】 本书的附录部分将提供关键物理常数、时空几何指标的计算框架，以及用于处理天文观测数据的基本统计学方法，旨在为读者提供深入理解宇宙动力学所需的数学工具基础，尽管这些工具与分子或生态学模型无关，但它们是理解粒子物理与广义相对论交叉领域的必备知识。

评分☆☆☆☆☆

这本书对于构建系统性的知识框架具有不可替代的作用。很多教材往往顾此失彼，要么专注于分子生物学的细节而忽略了宏观生态背景，要么就是泛泛而谈生态学原理却缺乏必要的定量工具支撑。而这本书的价值恰恰在于它成功地搭建了一座坚实的桥梁。它清晰地展示了基因表达变化如何反映在物种群落结构的变化上，以及环境压力如何通过分子通路影响群落的稳定性和功能性。这种自上而下（从环境到基因）和自下而上（从基因到群落）的双向思维训练，极大地拓宽了我对生态系统复杂性的理解。读完之后，我不再把生态学和分子生物学看作是两个孤立的学科，而是理解为一个紧密耦合的、多尺度相互作用的系统。这种跨学科整合的能力，是现代生物学研究者急需具备的核心素养，而这本书无疑是培养这种素养的最佳向导。

评分☆☆☆☆☆

从数据分析的角度切入，这本书的实用价值远超同类教材，它真正做到了“理论指导实践”的完美结合。它并没有停留在介绍R或Python的皮毛语法上，而是聚焦于如何针对分子生物学和生态学数据本身的特性，设计出最有效、最鲁棒的分析流程。例如，书中对高通量测序数据（如16S rRNA或宏基因组数据）的预处理步骤进行了极其详尽的阐述，从质量控制到物种注释，每一步骤的参数选择都给出了清晰的理论依据和敏感性分析的建议。我特别喜欢它引入的贝叶斯统计方法来处理数据不确定性，这在传统的频率学派分析中是很少涉及的深度。它不仅告诉你“怎么做”，更深层次地解释了“为什么要用这种方法”，以及“如果数据不满足假设，我们该如何调整策略”。这种深度和广度兼备的讲解，让这本书成为了我工作台上随时可以翻阅的“工具手册”，而不是束之高阁的“参考书”。

评分☆☆☆☆☆

这本书的装帧设计简直是教科书级别的典范，封面采用了一种低饱和度的深蓝色调，搭配着精细的分子结构图案，初看上去就给人一种专业、严谨又不失优雅的视觉感受。纸张的质感也非常出色，那种微哑光的触感，拿在手里沉甸甸的，让人立刻感觉到这是一本值得收藏和细细品读的学术力作。内页的排版布局堪称艺术品，尤其是那些复杂的公式和图表，印刷得极其清晰锐利，即便是对照着屏幕看，也很少出现模糊不清的情况。我特别欣赏它在图文混排上的处理，色彩过渡自然，重点信息通过不同的字体粗细和颜色进行了恰当的强调，极大地减轻了阅读长时间复杂概念时的视觉疲劳。这种对细节的极致追求，从书脊的装订工艺到页眉页脚的规范化设计，无不体现出作者和出版方对知识传递的尊重，让人在阅读的过程中，仿佛置身于一个精心构建的知识殿堂之中，每一个翻页的动作都充满了仪式感和对科学探索的敬畏之心。这本书的实体质量，完全配得上其内容的深度与广度，是技术类书籍中难得的精品。

评分☆☆☆☆☆

作为一本学术专著，它在引用和参考资料的详尽程度上也做得非常到位，体现了作者深厚的学术积累和严谨的治学态度。每一章末尾的参考文献列表都极其丰富且具有代表性，涵盖了从奠基性的经典论文到最新的突破性研究成果，这使得读者在深入某个特定主题时，可以方便地追溯到原始文献的脉络。我试着去追踪了其中一两个较新的概念的引用源，发现它们都能准确无误地指向该领域最权威的期刊。此外，书中对于专业名词的定义和历史沿革也进行了清晰的梳理，避免了因术语理解上的细微差异而导致的认知偏差。这种对学术规范的坚守，使得这本书不仅可以作为学习资料，更可以作为进行文献综述和课题设计时核对基础概念的权威参考。它展现出的不仅是知识的传递，更是对科学研究诚信和规范的尊重。

评分☆☆☆☆☆

这本书的叙事风格犹如一位经验老道的导师，娓娓道来，却又字字珠玑，充满了洞察力。它不像有些理论书籍那样堆砌晦涩难懂的术语，而是巧妙地将宏大的生态学概念与微观层面的分子机制无缝衔接起来，让初学者也能迅速抓住核心逻辑。我印象最深的是它在解释“网络动力学模型”那一章节的处理，作者首先用一个非常直观的生物学案例引入，然后逐步拆解支撑这个模型的数学原理，最后再将其应用到实际的生态数据分析中，这种层层递进、学以致用的结构，使得原本抽象的数学工具瞬间变得鲜活和可操作。更难能可贵的是，书中穿插了大量真实的、来自前沿研究的案例分析，这些“活”的例子，不仅验证了理论的有效性，更激发了我去思考如何将这些方法论迁移到我自己的研究方向上。行文流畅自然，逻辑链条清晰无比，读完一个章节，总有一种茅塞顿开的酣畅淋漓感，极大地提升了学习的效率和兴趣。