胚胎型仿生自修復技術 9787118090536 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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李嶽 著

圖書標籤:

• 仿生學
• 自修復材料
• 材料科學
• 生物材料
• 工程學
• 納米技術
• 組織工程
• 智能材料
• 生物醫學工程
• 損傷控製

店鋪： 博學精華圖書專營店

齣版社： 國防工業齣版社

ISBN：9787118090536

商品編碼：29624852865

包裝：平裝

齣版時間：2014-08-01

基本信息

書名:胚胎型仿生自修復技術

：58.00元

售價：42.3元,便宜15.7元,摺扣72

作者:李嶽

齣版社：國防工業齣版社

齣版日期：2014-08-01

ISBN：9787118090536

字數：166000

頁碼：184

版次：1

裝幀：平裝

開本：大32開

商品重量：0.4kg

編輯推薦

內容提要

　　《胚胎型仿生自修復技術》首先介紹瞭胚胎型仿生自修復硬件的研究現狀與發展趨勢，然後分彆從原核和真核兩個方麵對仿生自修復硬件涉及的生物學原理進行瞭研究探討，以此為基礎，重點論述瞭胚胎仿生自修復硬件的基本原理和硬件結構，並分彆以4×4的乘法器、FIR濾波器和模糊控製器為對象，研究瞭基於FPGA的仿生自修復硬件、真核仿生陣列和內分泌仿生陣列的設計和實現方法。
　　本書適閤於電子係統設計人員及相關研究人員閱讀，也可作為電子係統設計、微電子與納米技術、可靠性設計與維修工程等相關專業研究生和高年級本科生的教材或參考書。

目錄

作者介紹

文摘

序言

仿生材料的邊界與未來：從微觀結構到宏觀應用 序言 在人類漫長的文明進程中，我們從未停止對自然界的模仿與學習。從遠古時代藉用動物的形態製作工具，到現代科學將生命體的精妙機製引入工程設計，仿生學始終是我們探索未知、解決難題的重要途徑。而在這其中，“仿生材料”以其獨特的視角，將目光投嚮瞭生命體最基礎、最核心的構成單元——細胞與組織，試圖理解並復現它們在物質世界中的神奇錶現。本書《仿生材料的邊界與未來》便是一次對這一前沿領域深入的探索與描繪。 本書並非聚焦於單一的技術方嚮，而是力圖構建一個更為宏觀的視野，展現仿生材料學如何跨越學科界限，融匯生物學、化學、物理學、材料科學及工程學等多個領域，共同勾勒齣未來材料發展的壯麗圖景。我們將從構成生命的微觀世界齣發，審視生物體如何通過精巧的分子組裝、自組織以及對損傷的響應，形成具有強大適應性和魯棒性的結構。隨後，本書將逐層深入，解析這些微觀機製如何在宏觀材料設計中得到藉鑒與應用，最終催生齣具有革命性潛力的“仿生材料”。 第一章：生命的基石——細胞、組織與自組織 生命之所以能夠繁榮昌盛，離不開其微觀層麵令人驚嘆的設計。本章將聚焦於生命的“基石”——細胞，探討其作為基本功能單元的特性。我們將解析細胞膜的動態結構、細胞骨架的力學支撐作用，以及細胞內各種生物分子的精密協調。更重要的是，我們將深入研究“自組織”這一生命現象。自組織是指一個係統在沒有外部指令的情況下，通過局部單元之間的相互作用，自發地形成有序結構和功能的現象。例如，蛋白質的摺疊、細胞器的形成，甚至整個胚胎的發育，都體現瞭高度的自組織能力。我們將分析自組織的普遍規律，如湧現性、非綫性動力學以及信息傳遞機製，為後續的材料設計提供理論基礎。 第二章：從自然中汲取的智慧——生物礦化與超分子組裝 自然界是無數精巧設計的寶庫。本章將從兩個關鍵的生物學過程——生物礦化與超分子組裝——中汲取靈感。生物礦化是指生物體在生理條件下，通過有機基質的引導，精確控製無機礦物的晶體生長、形貌和取嚮，形成堅固且輕質的復閤材料的過程，如骨骼、牙齒和貝殼。我們將剖析生物礦化過程中有機基質（如膠原蛋白、多糖）的作用，以及離子濃度、pH值等環境因素的調控機製。 與此同時，超分子組裝則揭示瞭分子如何通過非共價鍵（如氫鍵、範德華力、π-π堆積）自發地結閤，形成比單個分子更復雜的結構。DNA的雙螺鏇結構、蛋白質的摺疊，乃至病毒的外殼，都是超分子組裝的典範。本章將探討超分子化學的基本原理，以及如何利用這些原理在人工係統中誘導分子自組裝，從而構建具有特定結構和功能的納米材料。 第三章：損傷的藝術——生物體內的修復機製 生命的韌性很大程度上體現在其非凡的修復能力上。本章將深入研究生物體在麵對損傷時所展現齣的各種修復機製。從最基礎的細胞損傷修復，如DNA損傷修復、細胞凋亡與再生，到組織級彆的修復，如傷口愈閤、骨摺愈閤，甚至器官的代償性增生，生物體都展現齣令人驚嘆的自適應與自愈能力。我們將分析這些修復過程中的關鍵分子信號通路、細胞因子以及信號轉導網絡。 特彆地，我們將關注生物體如何精確地感知損傷、招募修復單元、清除損傷區域的壞死組織，並在精確的空間和時間尺度上進行新組織的構建。例如，血小闆的聚集形成血栓以止血，成縴維細胞分泌膠原蛋白以填充傷口，以及血管內皮細胞增生以供應營養。這些過程的協同作用，最終使得生物體能夠在損傷後恢復甚至超越原有的功能。 第四章：仿生材料的設計原理與策略 在理解瞭生命的微觀奧秘之後，本章將聚焦於如何將這些智慧轉化為人工材料的設計原理與策略。我們將探討仿生材料設計的核心理念，即“模仿自然，超越自然”。設計的目標不僅僅是簡單地復製自然結構，而是理解其背後的功能實現機製，並在此基礎上進行創新。 我們將介紹幾種關鍵的設計策略： 結構模仿： 直接藉鑒自然材料的微觀、介觀或宏觀結構，例如模仿海綿的孔隙結構來設計輕質高強的多孔材料。 組分模仿： 模仿自然材料的組成成分，但可能采用人工閤成的材料來替代，例如模仿骨骼的礦物-有機復閤結構，但使用陶瓷和聚閤物。 功能模仿： 重點模仿生物體在特定環境下的功能錶現，例如模仿葉片的光閤作用來設計人工光閤材料，或者模仿皮膚的觸覺感知能力來設計智能傳感器。 過程模仿： 模仿生物體在材料形成過程中的自組織、自修復等動態過程，例如利用DNA自組裝來構建復雜的納米結構。 本章還將討論設計過程中需要考慮的關鍵因素，如材料的生物相容性、可降解性、力學性能、環境響應性以及加工製造的挑戰。 第五章：仿生材料的應用前沿——從組織工程到能源領域 仿生材料的終極目標是解決現實世界中的挑戰。本章將展示仿生材料在各個領域的廣泛應用前景。 組織工程與再生醫學： 仿生支架材料能夠模擬細胞外基質，為細胞生長、分化和組織再生提供理想的微環境。我們將探討仿生水凝膠、多孔陶瓷以及天然生物材料（如膠原蛋白、殼聚糖）在骨骼、軟骨、皮膚、神經甚至心髒組織工程中的應用。 藥物遞送係統： 仿生納米載體能夠靶嚮病竈，實現精確的藥物釋放，提高療效並降低副作用。例如，仿生細胞膜包裹的納米粒能夠模擬細胞行為，實現免疫逃逸和靶嚮遞送。 生物傳感器與診斷技術： 模仿生物分子識彆機製，設計高靈敏度、高選擇性的生物傳感器，用於疾病診斷、環境監測和食品安全檢測。 能源與環境： 模仿光閤作用實現人工光能轉化，仿生材料在提高太陽能電池效率、催化劑設計以及海水淡化等方麵也展現齣巨大潛力。 智能材料與機器人： 藉鑒生物體對外界刺激的響應，開發具有感知、決策和執行能力的智能仿生材料，為下一代軟體機器人、可穿戴設備等提供核心技術。 第六章：麵臨的挑戰與未來展望 盡管仿生材料的研究取得瞭令人振奮的進展，但前進的道路上依然充滿挑戰。本章將深入探討當前麵臨的主要睏難，包括： 復雜性的理解與模擬： 生物係統的高度復雜性使得完全復製其功能仍然是一個巨大的挑戰。如何更精確地理解並模擬生物體的分子機製，是未來的關鍵。 可控的閤成與製造： 如何在宏觀尺度上可控地復製生物體微觀層麵的精密結構和功能，大規模、低成本地製造仿生材料，是實際應用的重要瓶頸。 長期穩定性與生物安全性： 仿生材料在人體內或復雜環境中的長期穩定性和生物安全性需要更深入的研究和驗證。 跨學科的融閤與協作： 仿生材料的發展離不開生物學、化學、物理學、工程學等多個學科的深度交叉與協作。如何打破學科壁壘，促進信息與技術的共享，是推動該領域發展的關鍵。 最後，本章將對仿生材料的未來發展方嚮進行展望。我們預見，未來的仿生材料將更加智能化、集成化，能夠具備主動感知、自適應、自修復等高級功能。它們將深刻地改變我們的醫療保健、能源利用、環境保護以及人機交互等各個方麵，開啓一個全新的材料時代。 結語 《仿生材料的邊界與未來》旨在為讀者提供一個全麵而深入的視角，理解仿生材料學如何從對生命奧秘的探求，走嚮解決現實世界問題的強大驅動力。通過藉鑒生命體最根本的設計智慧，我們正以前所未有的方式塑造著材料的未來，並將不斷拓展人類科技的邊界。

評分☆☆☆☆☆

這是一本真正意義上的跨學科著作，它的視野之開闊，令人贊嘆。我發現其中引用瞭大量來自生物物理學、高分子化學、甚至信息論的文獻，將這些看似不相關的領域巧妙地編織在一起，形成瞭一個完整的技術圖譜。我特彆關注瞭關於“信息傳遞在自修復過程中的角色”那一部分。作者巧妙地將生物體內的信號通路類比為智能材料中的傳感和執行網絡，這種類比不僅提升瞭理解的維度，也為設計更智能的仿生係統提供瞭全新的思路。閱讀過程中，我時常會拿起筆在旁邊空白處寫下自己的思考和疑問，這本書極大地激發瞭我批判性思考的能力，它不是在喂養知識，而是在教導如何構建知識體係。

評分☆☆☆☆☆

這本書的文字密度相當高，我得說，第一次通讀下來，我感覺自己的大腦都進行瞭一次高強度的信息洗禮。它不是那種可以輕鬆閱讀的消遣讀物，而是需要你停下來，反復琢磨每一個術語和公式的書籍。我尤其佩服作者在數據分析和實驗驗證方麵的嚴謹態度。書中有大量的圖錶和實驗數據支撐其論點，這極大地增強瞭說服力。我記得有一章專門探討瞭新型自修復聚閤物在損傷檢測和主動修復中的應用，作者詳細對比瞭不同交聯劑對材料力學性能和生物相容性的影響，這種細緻入微的比較分析，對於正在從事相關研發工作的專業人士來說，簡直就是一份寶貴的參考手冊。不過，對於初涉該領域的讀者來說，可能需要一些背景知識作為支撐，否則理解起來可能會有些吃力。

評分☆☆☆☆☆

從裝幀和排版來看，齣版社也下瞭不少功夫。紙張的質感很好，即使在長時間閱讀後也不會感到眼睛疲勞，這對於一本技術專著來說非常重要。雖然內容涉及尖端科技，但作者在關鍵概念的引入上處理得非常得當，先從宏觀的概念入手，然後逐步深入到納米尺度的操作細節。我注意到作者對實驗操作流程的描述細緻到瞭每一個參數的控製範圍，這對於動手能力強的讀者來說，無疑是巨大的福音。總而言之，這本書的價值遠遠超過瞭一般的教科書，它更像是一份麵嚮未來十年的技術路綫圖，為我的研究方嚮提供瞭強有力的理論支撐和實踐指導，讓我對“創造齣能夠自我修復的生命係統”這一宏偉目標充滿瞭信心。

評分☆☆☆☆☆

我最喜歡這本書的地方，在於它不僅關注“是什麼”，更深入地探討瞭“為什麼”和“怎麼辦”。很多技術書籍隻是羅列現有成果，而這本書卻花費瞭大量篇幅來探討當前技術瓶頸的根源，以及可能的突破口。比如，在討論活性細胞負載與長期穩定性的挑戰時，作者提齣瞭幾個極具前瞻性的研究方嚮，讓我茅塞頓開。我感覺作者不僅僅是一位科研人員，更像是一位富有遠見的哲學傢，在探討生命與工程的終極融閤。書中的語言風格非常具有個人特色，帶著一種堅定的信念感，仿佛在嚮讀者傳遞一個信息：人類的智慧終將能夠模仿並超越自然界最精妙的設計。這種鼓舞人心的基調，讓我在麵對復雜問題時，也充滿瞭探索的勇氣。

評分☆☆☆☆☆

這本書的封麵設計簡潔卻充滿瞭未來感，那種深邃的藍色和隱約可見的細胞結構圖案，一下子就抓住瞭我的眼球。我一直對生命科學和材料學的交叉領域非常感興趣，而這本書似乎正是我一直在尋找的那種深度和廣度的結閤。我翻開目錄，看到“仿生界麵調控”、“微環境模擬構建”這些詞匯時，那種興奮感幾乎無法抑製。作者的行文風格非常嚴謹，但又不失啓發性，不像某些學術著作那樣枯燥乏味。他似乎很擅長用生動的比喻來解釋復雜的生物過程，比如將細胞的自我修復機製比作一個精密運轉的城市管理係統。我特彆欣賞其中關於材料與活體組織兼容性的討論，這部分內容不僅理論紮實，還結閤瞭大量的實際應用案例，讓我對未來醫療技術的發展方嚮有瞭更清晰的認知。整本書的邏輯結構非常清晰，從基礎的理論鋪墊到前沿的技術探索，層層遞進，讓人讀起來酣暢淋灕。