纳米与生命

[西] 索尼娅·孔特拉

出版时间

2021-10-01

ISBN

9787521735314

评分

★★★★★
书籍介绍

这是一本关于纳米技术及其应用的科普读物,涉及生物物理学、医学及工程科学等领域。

纳米技术是生物学与医学领域的明星,也让物理学家为之着迷,是多学科交叉融合的典型科学领域之一。一直以来,像生命的起源、生命的多样性等吸引各个领域科学家的问题,远未得到明确的解答;然而,逐渐加快的学科融合已经成为必然趋势,让我们意识到自己正处于一个拐点上:科技即将改变我们对于生命的认识,而这会带给人类更强大的治愈疾病的力量。

这本书言简意赅地讲述了生物学、医学、物理学等学科融合的历程,介绍了由此产生的新科学。作者将对生命的研究置于广阔的语境中,旨在对支配整个宇宙运行的规则有全新的理解,也展望了这种学科融合对人类的健康和生活质量的提升有怎样的深远影响。

AI导读
核心看点
  • 揭示纳米技术如何重塑生物学与医学认知
  • 探讨物理、生物等多学科交叉融合的新趋势
  • 展望智能药物与纳米医学的未来应用前景
适合谁读
  • 对前沿交叉学科感兴趣的科普爱好者
  • 生物、医学及材料科学领域的学生学者
  • 关注科技如何改变人类健康的普通读者
读前提醒
  • 内容偏学术综述,需一定理科基础
  • 建议结合具体章节按需阅读,不必通读
  • 部分技术进展较快,需留意出版时效
读者共识
  • 视野宏大,串联了微观物理与宏观生命
  • 实质内容硬核新颖,但叙事略显枯燥
  • 阅读门槛较高,适合有一定知识储备者

本导读基于书籍简介、目录、原文摘录、短评和书评生成,不等同于全文精读。

精彩摘录
  • "在21世纪,现代定量生物学、物理学、计算机科学、神经形态电子学以及自然计算与数学的其他分支学科,事实上终止了人类寻求理解生命与自然的历史循环,并且让我们更接近于完善古代文明的原始智力活动。随着我们努力发现智能的活体生命将宇宙物理学藏入我们生物体内核的精确方式,科学家与技术专家(通常在不知不觉中)重新与我们的祖先连接,论证人类与非人类体内的“小宇宙”的计划——尽管是以一种世俗的方式。换句话说,生物学正在融入物理学领域。通过最基本的形式,物理学寻找着在所有尺度及表现中构建并控制宇宙的规则,并用数学语言将它们表达出来。接着,工程学利用这些已经编码到数学中的物理学知识创造出技术。生物学如今已变成自然的"
  • "21世纪,很多科学家都在兴致勃勃地找寻一些方法,以搭建平台或框架,与公众、执政者以及工业技术开发者合作,从而描绘出更美好、更多元也更稳定的未来。21世纪出现的很多有关技术的作品都忘了一件事,那就是科学家比任何人都要更理解他们所创造的知识会有多大的能量,他们也在越发努力地去协调社会与经济力量,以约束科学知识的发展与应用。在社会这台机器中,科学家是最基本的零件,可以将技术与公平性联系起来。虽说对纯粹知识的追求是我们当中很多人工作的驱动力,还有一些人是被更成功的事业所驱动,因为这可以带给他们奖项、地位还有财富,然而,真实的情况是大多数科学家需要承受在实验室里或计算机前长时间痛苦的工作,追求着一种更深"
  • "生命是什么?当我们能够操控甚至开发出我们自己的生物学时,作为人类又意味着什么?"
  • "物理学激励我们将生命视为一个整体,而它是由更大的整体演变而来——由支配整个宇宙的相同规则孕育而成。"
  • "然而,这一伟大的发现也带来了一个危险的诱惑。认为所有生物的复杂性都可以用某种方式绕开,这种观点几乎在双螺旋结构第一次被画出来之后就立即出现了。或许DNA用A、C、G、T单元编码出来的信息就可以解释所有问题。当然,此前不久克里克就对这一观点的美妙着迷不已,并宣称了新生物学的“中心法则”(他的原话),用他的表述总结就是:“DNA制造了RNA,而RNA制造了蛋白质”。蛋白质则共同制造了其他物质。在这种描述中,四个字母的基因密码表被所有活体生命应用,每三个字母排列成特定编码,对应着20种氨基酸,而这些氨基酸以精确的顺序连锁排列形成长链,再以特定的方式折叠,形成有活性的蛋白质。这种想象大体上是正确的,但"
  • "在人类基因组计划之后,细胞的涌现生物学进入了人们的视野,我们被迫从生物分子的还原论中走出来。细胞也可以感知非分子的线索(比如机械信号、电信号和振动),或是根据环境的温度或化学条件做出改变,还能利用DNA对这些线索做出响应——既可以是基因方式的响应,也可以是非基因方式的。比如说,细胞表面强烈的拉拽作用力可以一直传递到细胞核中并使其变形,一般来说这会引起细胞核内DNA的机械重组,也许最终结果是增加特定蛋白质的表达或抑制。细胞核的形态、力学特性和它与细胞其他组件之间的联系,以及细胞核内DNA的重组,此时都成为细胞中活性计算能力的一部分。更深入地说,从细胞外部与基因组互相作用的新方法应当被纳入生物学研"
  • "纳米技术、电子学、物理学、数学建模、人工智能、材料科学以及生物学的结合,将会带来更为智能的药物、给药系统以及治疗策略,其终极目标是持续检测身体,从而能够在第一次发生故障时快速响应并进行修复。实际上,这就是我们自身免疫系统所做的事:持续监测并修复。从这个角度来说,有关健康的技术与科学正在融合到免疫疗法中,这并不让人感到奇怪。我们的免疫系统也有弱点,而肿瘤和病原体会利用这些弱点。我们对于治愈疾病的渴望,迫使我们学习生物是怎么做到这些的,并识别其中的弱点以便我们能够将其消除。未来,我们也许能够创造出超增强的免疫系统,利用跨领域材料和智能数学算法的结合体,将生命演化过程中已经令人震惊的创造力推到更高的"
作者简介
索尼娅·孔特拉(Sonia Contera) 牛津大学物理系生物物理学教授、牛津马丁学院医用纳米科学研究中心联席主任。她的研究方向是物理学、生物学和纳米科学技术的交叉领域,具备多个学科的研究背景。 译者:孙亚飞 青年科普作家。高中参加化学竞赛保送进入北京大学化学学院,后于清华大学化学系获得博士学位。2010年开始从事科普工作,已出版著作《原子王国历险记》及译作《诗意的原子》等。
目录
前言及致谢 V
绪论 科学融合于生物学,重塑健康 001
生物学与医学中的纳米技术 003
定量生物学的诞生:生命的全新物理学 005
生物学和医学的转变 010

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用户评论
这本书确实走在当下科学的前沿,除了科学上的介绍之外,更提供了一些对科学技术发展的新视角。用通俗一些的话来说;“今日我又学左好多野!” 可惜,作为科普来说,阅读门槛略高。建议还是要有一定物理、医学知识或是阅读面之后,再来看这本,会阅读更流畅,收获更多。
本书讲述了这样一个故事【物理学家和数学家如何共同努力,在崛起的纳米技术与强大的定量实验技术的推动下,正在改变生物学,并慢慢地建立起识别和迎接现代医学核心挑战的能力。】纳米技术可以对健康与医学产生的最吸引人的贡献之一,是与目前在免疫疗法中所用的生物研究结合起来。同时在书中作者也介绍了最有可能发生转变的科学领域之一:组织工程学。这一学科被寄予厚望——最终实现采用人类组织和器官的组织工程学模型替代药物的动物试验。
关于纳米技术的医学发展,在这本《纳米与生命》中所介绍的还有很多。而我本人毕竟不是学习医学的,对于这些内容也只是一知半解。但对于这本书的阅读,我依然让我看到了人类医学发展的方向。在纳米尺度,人类的生命一定会带来一次伟大的变革,一些医学技术也会出现天翻地覆的发展。也许在将来不再有疾病,或者人类达到永生,也未尝不能实现,让我们拭目以待吧。
综述模板,或者选修课课本… 我啥时候也能搞翻译啊……………………
微信读书看的,类似于社论的引申内容有些多
推荐。学习现代生物的好书。
以前学习高等物理、化学和生物的时候,总觉得各学科不相通,原子层面、分子层面和细胞层面仿佛三个相互独立的世界,而这本书试图将其做个串联。很多技术进步都应归功于仪器设备的大力发展,STM 隧道扫描显微镜和 AFM 原子力显微镜等的发明打开了生物定量科学的大门,这本书作为最新研究汇总看看还是挺不错的。
,纳米技术的出现,使得多学科交叉融合,生物又怎么可能变不成物理?生命的存在,技术的发展与更新,使得一切皆有可能。总之,生命改变一切。
对不起,看不下去是我的问题。
严肃向科普
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