蚕丝、蜘蛛丝及其丝蛋白9787122230164 化学工业出版社 邵正中 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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邵正中 著

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出版社： 化学工业出版社

ISBN：9787122230164

商品编码：29528636446

包装：精装

出版时间：2015-05-01

图书基本信息
图书名称	蚕丝、蜘蛛丝及其丝蛋白
作者	邵正中
定价	138.00元
出版社	化学工业出版社
ISBN	9787122230164
出版日期	2015-05-01
字数
页码
版次	1
装帧	精装
开本	16开
商品重量	0.4Kg

内容简介

本书为《天然高分子基新材料》丛书之一，从蚕和蜘蛛等产丝动物的生活习性出发，由浅入深地介绍了动物的吐丝过程及其内在机理，并以此为基础，从高分子科学的角度对多种动物丝蛋白的各等级结构特别是聚集态结构与其性能之间的关系进行了详尽的阐述。本书不仅涉及由蚕和蜘蛛等合成的天然丝蛋白，而且还包含了通过转基因工程得到的重组丝蛋白，其内容涵盖了各类动物丝和丝蛋白的基本结构和性能、丝蛋白等级结构的表征、动物丝的仿生制备和动物丝的理化特征等，并着重总结了丝蛋白这一非生理活性的天然蛋白质在制备非纤维状材料如薄膜、凝胶和微球等过程中的各种*方法和技术，同时展望了其在多元化应用方面的可行性和优势。 本书不仅适合从事蛋白质材料及其相关领域的科技人员、教师和学生阅读，而且可以作为相应专业的本科生和研究生教材；并且，在程度上也可以作为对自然及其产物感兴趣的广大读者的科普读物。

作者简介

邵正中，复旦大学，博导，教育部“长江学者”特聘教授，国家杰出青年基金获得者，复旦大学教授，博士生导师。教育部“长江学者奖励计划”特聘教授，国家杰出青年基金获得者。1991 年毕业于复旦大学高分子化学与物理专业，获理学博士学位。后留校从事科研和教学工作（1996年至1998 年在丹麦Aarhus大学工作），1999年晋升为教授；现任上海市化学化工学会理事。在科研方面，着重从高分子科学的角度对蚕丝和蜘蛛丝及相应丝蛋白的结构和性能进行研究，已完成或正在负责包括国家自然科学基金委重点、面上项目在内的任务近 30项，取得突出成果。迄今在Nature，Nature Mater，Adv. Mater，Small，Advanced Functional Materials.等国际*刊物上发表SCI 论文150余篇，相关工作被他引1200余次；获国家发明6项，公开7项；多次应邀在国际会议上作学术报告。2004 年获教育部自然科学奖一等奖（获奖人）；2006年获上海市自然科学“牡丹奖”； 2006年入选*“新世纪百千万人才工程”；2005年获国家杰出青年科学基金资助；2006年入选教育部“新世纪人才支持计划 ”；2011 年获上海市自然科学奖一等奖（获奖人）。

目录

章 绪论 1.1 动物丝与蛋白质材料 1.2 动物丝的生物学概述 1.2.1 蚕和蜘蛛的比较 1.2.2 蚕（丝）和蜘蛛（丝）的进化过程 1.2.3 蚕丝和蜘蛛丝在生物学意义上的基本功能 1.3 动物丝及丝蛋白的研究历史及进展 1.3.1 早期的研究 1.3.2 近期的研究进展 1.4 小结 参考文献 第2章 蚕丝及丝蛋白 2.1 蚕的种类和家蚕的驯养 2.1.1 桑蚕 2.1.2 柞蚕 2.1.3 各种野蚕及转基因蚕 2.1.4 蚕的生命周期 2.2 组成蚕茧丝的蛋白质（氨基酸组成和一级结构）及其作用 2.2.1 丝素蛋白 2.2.2 丝胶蛋白 2.3 蚕的纺丝及蚕茧的形成 2.3.1 蚕丝腺体的生物学（解剖学）特征 2.3.2 蚕的纺丝特点 2.3.3 蚕纺丝的若干内外源性因素 2.4 小结 参考文献 第3章 蜘蛛丝及丝蛋白 3.1 蜘蛛的种类及其生物学特征 3.1.1 蜘蛛的分类 3.1.2 织网蜘蛛 3.2 蜘蛛丝（蛋白）的种类及其作用 3.2.1 蜘蛛网 3.2.2 不同蜘蛛丝（蛋白）的基本性状和体内合成 3.2.3 大囊状腺体丝蛋白的氨基酸组成及其一、二级结构和功能 3.2.4 小囊状腺体丝蛋白的氨基酸组成及其一、二级结构和功能 3.2.5 鞭毛状腺体丝蛋白和聚集状腺体丝蛋白 3.2.6 其它各种蜘蛛丝蛋白 3.2.7 蜘蛛丝蛋白的氨基酸序列比较—保守性、差异性和同一性 3.3 多样化的纺器及纺丝特征 3.3.1 动物丝蛋白腺体及其纺器 3.3.2 动物丝形成（由丝蛋白水溶胶变成固状纤维）的机理 3.4 小结 参考文献 第4章 动物丝及丝蛋白的研究方法 4.1 傅里叶转变红外光谱 4.2 拉曼光谱 4.3 4.4 X射线衍射和散射 4.5 圆二色谱和荧光光谱 4.6 流变学技术 4.7 热分析技术 4.8 透射电镜、扫描电镜和原子力显微镜（AFM） 4.9 其它测试和表征手段 4.10 小结 参考文献 第5章 动物丝及丝蛋白的结构与性能 5.1 丝纤维的等级结构 5.1.1 丝纤维中丝蛋白分子链的二级结构 5.1.2 丝纤维中丝蛋白的聚集态结构及其取向 5.2 动物丝的力学性能 5.2.1 动物丝优异的综合力学性能 5.2.2 动物丝中蛋白质链结构和聚集态结构与其性能的关系 5.2.3 影响天然动物丝力学性能的因素 5.2.4 动物丝的特殊性能 5.3 丝蛋白分子链在非纤维材料中的结构 5.3.1 丝蛋白分子链构象及其聚集态结构 5.3.2 丝蛋白聚集态结构之间的相互转变 5.4 动物丝及丝蛋白的降解 5.4.1 光和射线降解 5.4.2 热降解 5.4.3 水解 5.4.4 生物降解 5.5 小结 参考文献 第6章 动物丝蛋白的化学和基因重组模拟合成 6.1 化学模拟合成 6.1.1 N-羧基环内酸酐法 6.1.2 液相多肽合成法 6.2 生物（基因）合成 6.2.1 合成基因的构建策略 6.2.2 微生物合成 6.2.3 植物细胞中合成 6.2.4 哺乳动物细胞中合成 6.2.5 重组动物丝蛋白的性能 6.3 转基因蚕生产动物丝 6.3.1 蚕吐“蜘蛛丝” 6.3.2 其它转基因蚕及其丝纤维 6.4 小结 参考文献 第7章 动物丝纤维的人工制备 7.1 纺丝原液的制备 7.1.1 天然丝蛋白和重组丝蛋白溶液 7.1.2 丝纤维的溶解和再生丝蛋白溶液 7.2 纺丝原液的性能 7.2.1 再生丝蛋白的分子量 7.2.2 再生丝蛋白在溶液中的聚集态结构及溶液的流变行为 7.3 人工纺丝及再生丝蛋白纤维的结构和性能 7.3.1 由再生丝蛋白自组装而制备的丝纤维 7.3.2 湿法纺丝 7.3.3 干法纺丝 7.3.4 静电纺丝 7.4 再生动物丝蛋白纤维的应用 7.4.1 常规的再生丝蛋白纤维 7.4.2 再生丝蛋白纳米纤维电纺膜 7.5 小结 参考文献 第8章 非纤维状动物丝蛋白基材料 8.1 丝蛋白水溶液 8.1.1 制备和性能 8.1.2 特殊功能 8.2 丝蛋白膜状材料 8.2.1 丝蛋白膜的制备 8.2.2 丝蛋白膜的基本性能 8.2.3 丝蛋白膜的应用 8.3 丝蛋白微球 8.3.1 制备方法 8.3.2 丝蛋白微粒的结构和性能 8.3.3 丝蛋白微粒的应用 8.4 丝蛋白凝胶 8.4.1 制备方法 8.4.2 丝蛋白凝胶的结构和性能 8.4.3 丝蛋白凝胶的应用 8.5 丝蛋白支架（海绵）材料 8.5.1 制备方法 8.5.2 丝蛋白支架的结构与性能 8.5.3 丝蛋白支架的应用 8.6 展望 8.6.1 动物丝基复合材料 8.6.2 丝蛋白基光/电功能材料 8.6.3 丝蛋白诱导无机物矿化及作为杂化材料的模板 8.6.4 源于桑蚕丝蛋白的多肽及其功能化 8.6.5 仿生 参考文献

编辑推荐

本书是**本从理论到实践详细描述蚕丝和蜘蛛丝及其丝蛋白的专著。作者为研究蚕丝、蜘蛛丝等动物丝蛋白领域的首位外专家，其研究成果曾在国际**杂志Nature，Nature Mater，Adv. Mater等上发表，本书凝聚了作者多年来在动物丝蛋白方面的研究成果，内容涉及蚕丝和蜘蛛丝的生物学特性，及其结构与性能，仿生制备和在材料科学领域的应用，*后还介绍了目前在动物丝和丝蛋白材料研究与应用中的瓶颈及其研究前景和可能性。本书图文并茂，理论与应用并重，深度与广度结合相结合，内容经典，值得相关领域广大读者学习。《天然高分子基新材料》丛书由天然高分子基新材料领域院士、长江学者核心专家团队撰写。丛书共包括如下10个分册，建议您一并关注：《聚乳酸》 《木质素化学及改性材料》《多糖及其改性材料》 《大豆蛋白质科学与材料》《微生物聚羟基脂肪酸酯》《天然橡胶及生物基弹性体》《纤维素科学与材料》 《蚕丝、蜘蛛丝及其丝蛋白》《淀粉基新材料》 《甲壳素/壳聚糖材料及应用》

文摘

序言

《丝绸的秘密：自然界中最坚韧的纤维》 引言 自古以来，人类便被自然界中那些精巧而神奇的创造所吸引。在万千物质之中，有几种纤维因其独特的结构和卓越的性能，在人类文明的发展进程中扮演了至关重要的角色，它们就是丝绸。从优雅飘逸的衣袂到坚固耐用的绳索，从精美的装饰品到尖端的科技材料，丝绸的应用无处不在，深刻地影响着我们的生活。然而，我们对这种令人惊叹的材料的了解，却远未达到其全部的深度。 本书将带您踏上一段探索丝绸奥秘的旅程。我们将深入了解那些赋予丝绸非凡特质的物质基础——构成丝绸的蛋白质。这本书并非专注于某一种特定的丝绸，也不是一本浅尝辄止的科普读物，而是一次对构成丝绸世界的全面而深入的审视。我们将剥离表面，探究丝绸的本质，从分子层面揭示其结构的精妙，从而理解其性能的卓越。 第一章：丝绸的起源与进化 在故事的开端，我们将追溯丝绸的起源。这不仅仅是关于家蚕吐丝的故事，更是关于生命演化过程中，一系列生物体为了适应环境、繁衍后代而发展出的复杂生化机制。我们会探讨，在漫长的进化岁月中，是什么样的选择压力促使某些生物体进化出了分泌蛋白质纤维的能力。 从原始蛋白质到功能性纤维： 我们将回顾蛋白质在生命体内的基本功能，并深入探讨蛋白质如何通过一系列精巧的化学修饰和组装过程，转变为具有特殊物理化学性质的纤维。这其中涉及到氨基酸序列的设计、折叠方式的调控以及聚合机制的演化。 自然界的“丝绸制造者”： 家蚕并非唯一掌握“吐丝”技艺的生物。本书将 broaden 我们的视野，介绍自然界中其他具有代表性的丝绸生产者，例如不同的昆虫（如多种蛾类幼虫）、蛛形纲动物（如蜘蛛），以及一些其他物种。我们会对比它们所分泌丝绸的结构、成分和性能上的异同，从而勾勒出丝绸多样化的生态位和进化路径。 家蚕的驯化与丝绸之路： 重点关注家蚕（Bombyx mori）如何被人类驯化，以及这一过程如何开启了人类与丝绸的紧密联系。我们将简述丝绸在中国古代的兴起，以及丝绸之路如何将这一珍贵的物质及其制作工艺传播至世界各地，对人类历史、经济、文化产生深远影响。 第二章：丝绸的分子结构与化学基础 理解丝绸的性能，必须从其最微观的层面——分子结构入手。本章将深入剖析丝绸蛋白质的化学组成，以及这些蛋白质如何以精确的方式排列组合，形成强大的纤维。 蛋白质的基石：氨基酸的多样性： 我们将详细介绍构成蛋白质的二十种基本氨基酸。重点分析在丝绸蛋白中占有突出地位的几种氨基酸，例如甘氨酸（Glycine）、丙氨酸（Alanine）和丝氨酸（Serine）。它们的比例和排列方式，是决定丝绸疏水性、柔韧性和结晶度的关键。 蛋白质的三维折叠与二级结构： 丝绸蛋白并非简单的线性多肽链。我们将讲解蛋白质如何通过氢键等作用力折叠成特定的三维结构，特别是β-折叠（β-sheet）结构。这种高度有序的堆叠方式，是丝绸纤维获得高强度的重要原因。 宏观纤维的微观构建： 丝绸纤维并非由单一类型的蛋白质构成，而是由多种蛋白质以复杂的比例和排列方式共同组成。我们将介绍构成丝绸的主要蛋白质家族，例如丝心蛋白（Fibroin）和丝胶蛋白（Sericin）。丝心蛋白提供纤维的骨架和强度，而丝胶蛋白则起到粘合剂的作用，并在一定程度上影响丝绸的光泽和手感。 结晶区与非晶区： 丝绸纤维的独特性能，很大程度上归功于其“半结晶”的微观结构。我们将探讨纤维中高度有序的结晶区和相对无序的非晶区是如何分布和相互作用的，它们各自在丝绸的力学性能（如拉伸强度、断裂伸长率）中扮演何种角色。 分子间的相互作用： 除了蛋白质链内部的结构，蛋白质分子之间的相互作用（如范德华力、氢键、疏水作用）同样至关重要。我们将分析这些弱相互作用如何在宏观上将微观的蛋白质链聚集形成坚韧的丝体。 第三章：丝绸的多样性：不同来源的丝蛋白 正如前文所述，并非只有家蚕能生产出丝绸。本章将拓展视野，介绍几种具有代表性的、不同于家蚕丝的丝绸及其构成蛋白质。通过对比，我们可以更深刻地理解丝绸的多样性及其背后蕴含的生物化学原理。 蜘蛛丝：自然界的“超级纤维”： 蜘蛛丝以其惊人的强度而闻名，其比强度（单位质量的强度）甚至超过了许多工程材料。我们将重点介绍蜘蛛丝的主要蛋白质——纺丝蛋白（Spidroin）的结构特点。相比家蚕丝，蜘蛛丝在蛋白质组成、氨基酸序列和微观结构上可能存在显著差异，这些差异如何赋予了蜘蛛丝独特的性能（例如，极高的韧性和弹性），将是本章的探讨重点。 其他昆虫丝： 除了家蚕，还有许多其他昆虫能够生产丝绸，例如桑蚕、樗蚕、蓖麻蚕等。它们生产的丝绸在外观、手感、物理性能等方面可能存在差异。我们将介绍这些不同种类丝绸的特点，并分析其蛋白质成分与家蚕丝的区别，例如氨基酸组成、重复序列的差异等。 蛋白质的“模板”与“配方”： 通过比较不同来源的丝绸，我们可以发现，虽然蛋白质的种类和序列不尽相同，但它们往往共享一些共同的结构域和组成原则。我们将探讨，自然界在“设计”丝绸蛋白时，是否存在一些通用的“模板”或“配方”，以适应不同的生态需求和功能目标。 第四章：丝绸的功能性：超越衣物的应用 传统上，丝绸更多地被视为一种纺织原料，用于制作服装、被褥等。然而，随着科学技术的进步，我们越来越认识到丝绸及其蛋白质所蕴含的巨大应用潜力，其功能性已经远远超越了衣物本身。 生物医学领域的璀璨新星： 丝绸蛋白具有优异的生物相容性和可降解性，使其在生物医学领域备受瞩目。我们将深入探讨丝绸蛋白在组织工程（如骨骼、皮肤、神经再生支架）、药物递送系统、伤口敷料、生物传感器等方面的应用。例如，如何利用丝绸的良好力学性能支撑受损组织，如何利用其可降解性在体内逐渐释放药物。 高性能材料的革新者： 丝绸纤维的强度和韧性使其成为开发高性能复合材料的理想选择。我们将介绍如何将丝绸纤维与其他材料（如聚合物、陶瓷）结合，制造出轻质高强的材料，应用于航空航天、汽车工业、运动器材等领域。 纳米技术的“天然构建模块”： 丝绸蛋白的自组装能力，以及其分子链的规整性，使其成为纳米技术研究的宝贵资源。我们将探讨如何利用丝绸蛋白构建纳米结构、纳米纤维、纳米颗粒，用于纳米电子学、光子学、催化等前沿领域。 食品与化妆品中的丝蛋白： 丝绸蛋白的保湿性、光滑感和营养价值，也使其在食品和化妆品行业得到应用。例如，作为食品添加剂改善口感，或作为护肤品成分提供滋养和修护。 第五章：丝绸的未来：挑战与展望 尽管丝绸及其蛋白质展现出巨大的应用前景，但在其发展和应用过程中，仍然面临着一些挑战。本章将对丝绸的未来发展方向进行展望。 可持续生产的挑战： 传统丝绸生产（尤其是家蚕养殖）在资源消耗、环境影响等方面存在一定挑战。我们将探讨如何发展更可持续的丝绸生产方式，例如基因工程改良家蚕，或开发人工合成丝蛋白的方法。 性能的定制化与优化： 如何根据特定的应用需求，精准调控丝绸的结构和性能，实现“定制化”丝绸，是未来研究的重要方向。例如，通过改变氨基酸序列、引入非天然氨基酸、调控组装方式等手段，来获得具有特定强度、弹性、生物活性等特点的丝蛋白材料。 新技术的融合： 丝绸科学与合成生物学、纳米技术、人工智能等前沿技术的融合，将为丝绸的研发和应用带来新的突破。例如，利用人工智能辅助设计新型丝绸蛋白，或利用生物传感器技术监测丝绸的性能。 伦理与社会议题： 随着丝绸在生物医学等领域的深入应用，相关的伦理问题也需要得到关注和探讨。 结语 丝绸，这一古老而又充满活力的物质，以其独特的分子结构和卓越的性能，持续地激发着我们的探索欲和创新灵感。本书旨在提供一个关于丝绸及其蛋白质的全面视角，从其生物起源到分子机制，从多样性到广泛应用。希望通过本次旅程，读者能够对丝绸有一个更深刻的认识，并对其在未来的无限可能充满期待。丝绸的秘密，仍有待我们去进一步揭示。

评分☆☆☆☆☆

这本书的名字看起来非常专业，一看就是那种需要深入钻研的学术著作。我一直对天然材料的奇妙之处非常着迷，尤其是那些能够模仿自然界中精密结构的科学研究，总能让我惊叹不已。蚕丝和蜘蛛丝，作为自然界中最古老、最坚韧的材料之一，它们的结构和性能一直是我好奇的焦点。我常常在想，为什么小小的蚕和蜘蛛能吐出如此精细又结实的纤维，这背后隐藏着怎样的生物化学奥秘？从书名来看，《蚕丝、蜘蛛丝及其丝蛋白》应该会详细地剖析这些天然纤维的分子结构，也许会介绍它们是如何在生物体内合成的，以及构成这些纤维的关键蛋白质——丝蛋白的组成和特性。我特别期待书中能深入讲解丝蛋白的氨基酸序列、三维结构以及它们如何通过物理化学过程组装成宏观的丝线。这不仅是理解生物学奇迹，更是为未来的材料科学和生物技术发展提供宝贵的借鉴。化学工业出版社和邵正中这个作者的名字，也让我对其严谨性和专业性有了初步的信心，感觉这会是一本内容扎实、信息量丰富的读物，能满足我对这类材料的求知欲。

评分☆☆☆☆☆

作为一名对生物科技和新材料领域有持续关注的读者，我总是在寻找那些能够连接基础研究与实际应用的书籍。蚕丝和蜘蛛丝，作为天然的超级材料，其潜在的应用价值不言而喻，从高性能的纺织品、生物医用材料，到工程领域的轻质高强结构件，都有着巨大的想象空间。这本书的题目《蚕丝、蜘蛛丝及其丝蛋白》恰恰触及了这些材料的核心。我预想书中会详细介绍这两种纤维的物理化学性质，比如它们的拉伸强度、杨氏模量、韧性、可降解性等等，并尝试与人造材料进行对比，凸显其优越性。更重要的是，我希望它能深入探讨丝蛋白的生物合成机制，以及如何通过生物技术手段来生产和改性这些蛋白质，以期开发出具有特定功能的仿生材料。例如，如何控制丝蛋白的组装过程，以获得不同形貌和性能的纤维，甚至将其用于3D打印或组织工程支架。化学工业出版社的背书，以及作者的专业背景，让我对这本书的科学严谨性和信息前沿性抱有很高的期待，相信它能为我提供宝贵的理论知识和研究思路。

评分☆☆☆☆☆

我最近对生物材料的仿生学研究特别感兴趣，尤其是那些能够模拟自然界中高性能材料的领域。蚕丝和蜘蛛丝，毫无疑问是其中的佼佼者。蜘蛛丝以其超乎寻常的强度和弹性而闻名，而蚕丝则在纺织领域有着悠久的历史和广泛的应用。我一直很好奇，这两种看似相似却又各有特色的纤维，它们的分子结构和生成机制究竟有何异同？书中提到的“丝蛋白”更是核心所在，这涉及到蛋白质的折叠、聚集以及它们在不同环境下的稳定性。我想这本书很可能会详细介绍不同种类的丝蛋白（比如家蚕丝蛋白和不同种蜘蛛的丝蛋白），分析它们的氨基酸组成、结构域以及它们如何通过特定的相互作用形成纤维。此外，我对丝蛋白的表达、分泌和成丝过程也很感兴趣，这其中涉及复杂的生物化学和物理过程。如果书中能包含这方面的细节，比如丝腺的细胞机制，以及如何通过基因工程或生物合成来获得这些蛋白质，那就太棒了。毕竟，理解了这些基础，才能更好地进行人工合成或改性，创造出更优越的仿生材料。

评分☆☆☆☆☆

我一直被大自然中那些精密而高效的结构所吸引，而蜘蛛丝和蚕丝无疑是其中的杰出代表。它们在微观层面的精巧构造，造就了宏观层面的非凡性能，这种“微观决定宏观”的原理，总让我觉得无比神奇。这本书的名字《蚕丝、蜘蛛丝及其丝蛋白》直击了这一核心。我期望书中能够深入剖析这些纤维的结构与性能之间的关系，例如，从氨基酸序列到蛋白质三维结构，再到纤维的微观形貌，最后是如何形成我们看到的坚韧的丝线。尤其对蜘蛛丝，我一直很好奇它为何能同时具备如此高的强度和弹性，这背后肯定有精密的分子设计。书中是否会提及不同的蜘蛛丝蛋白的种类，以及它们在不同种类蜘蛛体内是如何表达和组装的？我对丝蛋白的化学修饰和物理加工过程也很感兴趣，比如如何通过退火、湿纺等技术来优化丝的性能，甚至是如何在分子水平上模仿和再现这些过程。如果这本书能详细阐述这些内容，那么它将是一本非常具有启发性的读物。

评分☆☆☆☆☆

我对仿生材料和生物技术领域的研究成果一直保持着浓厚的兴趣。蚕丝和蜘蛛丝，作为自然界赋予的宝贵资源，其在材料科学上的潜力不容小觑。这本书的题目《蚕丝、蜘蛛丝及其丝蛋白》非常直接地指出了其研究的核心内容。我希望能在这本书中找到关于这两种天然纤维的详细解构，包括它们的化学组成、物理性能以及在生物体内是如何形成的。特别是丝蛋白，作为构成这些纤维的基础单元，其氨基酸序列、二级和三级结构，以及它们如何通过复杂的自组装过程形成宏观的纤维，是我非常想了解的部分。这本书是否会深入探讨不同种类蜘蛛丝蛋白（如MaSp、Spidroin等）的特性差异，以及它们如何决定了蜘蛛丝的多样化性能？同时，我也关注丝蛋白在生物医学领域的应用，例如其良好的生物相容性和可降解性，以及如何将其开发成药物载体、组织工程支架或高性能缝合线。期待这本书能提供深入的理论分析和前沿的研发信息。