动物发育生物学

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出版者:山东科学技术出版社
作者:李云龙
出品人:
页数:837
译者:
出版时间:2005-5
价格:150.0
装帧:精装
isbn号码:9787533133801
丛书系列:
图书标签:
  • 发育生物学
  • 动物发育生物学
  • 发育生物学
  • 动物学
  • 胚胎学
  • 细胞生物学
  • 分子生物学
  • 遗传学
  • 生物学
  • 生命科学
  • 动物科学
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具体描述

本书以科学系统观和现代系统思维方式,根据该学科的本科和研究生教学大纲,结合多年的教学与科研实践,较全面参考了国内外最新专著和论文撰写而成。全书编排新颖,分为五个主要部分,包括绪论、胚胎发育概论、发育模式动物、发育原理及与动物生产、生物医学密切相关的动物生殖工程。胚胎发育概论部分阐明了动物发育的基本规律和机制,以便给人们,特别是给初学者一个总的印象,去理解新生命是怎样从分子和细胞水平,历经组织发生、器官形成而发育成个体的。发育模式动物部分介绍了几种代表性动物个体发育的基本过程。发育原理部分是本书的精髓和主体,从分子水平、亚细胞水平和细胞水平系统总结了动物主要发育阶段的机理,探讨了相互联系的机制,试图尽量回答发育问题中的“为什么”。动物生殖工程部分反映了当代人们对动物发育过程干预的手段,以改变动物的某一发育阶段或细胞组织结构,为人类的生活和生物医学服务,这是人类智慧改造动物性能和创建新生命形式的伟大实践。

仿生材料与结构设计:基于自然界启发的工程前沿 书籍简介 本书深入探讨了仿生学在材料科学与工程结构设计领域的前沿应用与发展趋势。我们不再仅仅满足于模仿自然界已有的形态,而是深入解析生物体如何通过精巧的结构、多级组装机制以及环境响应性,实现其非凡的功能。本书旨在为材料工程师、结构设计师、生物医学研究人员以及对跨学科创新感兴趣的读者,提供一个全面、深入且极具实践指导意义的知识框架。 第一部分:仿生学的理论基石与方法论 第一章:从观察到设计:仿生学的哲学与科学路径 本章首先厘清仿生学的学科边界,并追溯其历史演变,从早期的简单模仿(如莱特兄弟对鸟翼的观察)到现代的系统性、多尺度逆向工程。我们着重讨论了“结构-功能”耦合的核心理念。自然界中的生命体,无论是微观的细胞骨架还是宏观的建筑结构,其性能的卓越性往往源于其独特的结构排列。本章详细介绍了几种主要的仿生设计范式:自下而上的组装策略(如蛋白质折叠的启示)、自上而下的结构优化(如贝壳的层状结构)以及基于信息流的动态响应系统(如捕蝇草的触发机制)。重点解析了如何利用计算模拟(如有限元分析、分子动力学模拟)来验证和优化仿生结构设计。 第二章:生物矿化与先进复合材料的构筑原理 本章聚焦于自然界中最为成功的材料体系之一——生物矿化材料,特别是骨骼和珍珠母(Nacre)。我们详细剖析了珍珠母的“砖泥结构”(Brick-and-Mortar)的优越性,即交替排列的硬性(碳酸钙晶体)和韧性(有机基质,如壳蛋白)层如何共同作用,极大地提高了材料的断裂韧性,远超单一晶体材料的性能。 在材料设计层面,本章深入讨论了如何将这一原理应用于陶瓷基复合材料(CMC)的制造。我们介绍了几种模拟生物矿化过程的合成技术,包括水热法、溶胶-凝胶法以及受控沉淀技术,旨在精确控制纳米颗粒的尺寸、形貌和取向,从而实现增强的机械性能、耐磨性或自修复能力。此外,还将探讨仿生矿化在功能涂层和生物相容性植入材料开发中的潜在应用。 第二部分:结构工程的仿生创新 第三章:仿生力学与超材料的几何设计 本章转向宏观结构设计,探讨生物体如何通过几何拓扑结构来管理和引导力流。我们将深入研究蜂巢结构(Hexagonal Lattices)的力学效率,解释其在保证最小质量的前提下实现最大刚度和承载力的原因。 核心内容将聚焦于拓扑优化与机械超材料(Mechanical Metamaterials)的设计。超材料的性能不再依赖于其化学成分,而是完全由其内部的精巧结构决定。本章详细阐述了由生物形态启发的拉胀结构(Auxetic Structures)(如海绵骨的小梁网络),这些结构在受压时会横向膨胀,在受拉时横向收缩,极大地改善了材料的抗穿透能力和冲击吸收性能。我们将展示如何利用增材制造(3D打印)技术来实现这些传统工艺难以制造的复杂、负泊松比结构。 第四章:仿生表面与界面工程:摩擦、粘附与润湿性控制 本章关注材料表面在与环境交互时的功能性。自然界是功能性表面的大师,例如荷叶的超疏水性、壁虎足垫的干性粘附能力以及鲨鱼皮的抗污性。 我们首先详细解析荷叶效应的微观机制——即粗糙的微米级凸起与纳米级绒毛的复合结构,如何通过限制水接触面积,形成气垫,实现极高的接触角和自清洁(Lotus Effect)。随后,本书将深入分析壁虎足垫的粘附机理。这不是化学粘附,而是由数百万个微小分叉的刚毛(Setae)与表面原子间产生的范德华力(Van der Waals forces)的宏观集合效应。基于此,我们讨论了可重复使用、无残留的仿生粘合剂的开发策略。最后,本章探讨了仿生表面在防腐蚀、抗结冰和流体阻力减小方面的工程应用。 第三部分:动态响应与智能系统集成 第五章:仿生驱动器与软体机器人技术 生命体能够以极小的能量消耗,实现复杂的运动和形变。本章将仿生学的焦点从静态结构转向动态响应系统。 我们将研究植物运动(如向日葵的向光性、含羞草的触碰反应)背后的相变驱动机制,包括水势变化、离子迁移和形状记忆效应。这直接启发了软体机器人(Soft Robotics)的设计。本书详细介绍了基于形状记忆合金(SMA)、电活性聚合物(EAP)和水凝胶的驱动器设计。这些驱动器能够模仿肌肉的柔性和大变形能力,非常适合在复杂、非结构化环境中进行操作。我们还将探讨如何将这些驱动单元整合到具有柔性骨架的仿生机器人中,实现模仿爬行动物或水生生物的高效运动。 第六章:功能集成与环境适应性:从结构到系统 本章将前述的材料与结构知识进行综合,探讨如何设计出具有环境感知、自我调节和自修复能力的集成系统。 我们探讨了自修复材料的仿生设计,借鉴骨折愈合和树皮自我修复的机制。这包括将修复剂(如单体或预聚物)封装在微胶囊或微通道网络中,当材料受损时,胶囊破裂释放修复剂并引发聚合反应,实现结构功能的恢复。 此外,本章还关注生物体如何在高动态环境下保持稳定。例如,一些海洋生物体能够根据水流速度实时调整其结构刚度(如某些海藻的变性行为)。我们将讨论变刚度结构(Variable Stiffness Structures)的设计,这些结构能够通过改变内部填充物或连接点的摩擦力,在柔顺和坚固两种模式间切换,以应对不同的外部载荷,这在可穿戴设备和安全保障结构设计中具有革命性的意义。 结语:仿生学的未来挑战与机遇 本书最后总结了当前仿生工程面临的主要挑战,包括从生物学观察到工程实现之间的“尺度鸿沟”和“性能鸿沟”,以及如何实现生物系统的高效、低能耗制造。同时,展望了人工智能与机器学习在加速仿生设计迭代中的巨大潜力,预示着下一代智能材料和结构将是人造系统与自然智慧深度融合的产物。 本书内容严谨,图文并茂,旨在激发读者超越传统思维定式,以生命体的智慧为蓝本,开创工程科学的新纪元。

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读后感

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坦率地说,我对这本书的理论深度感到有些震撼,特别是其中关于**非编码RNA在早期组织决定中的调控机制**那几章。我原以为这类专业书籍会比较侧重于经典的发育模型,但这本书的更新速度和前沿性超出了我的预期。它将近五年内发表在顶尖期刊上的突破性成果,系统地整合进了现有的发育谱系树中,处理得极其自然流畅,丝毫没有生硬的“缝合感”。书中对基因调控网络复杂性的阐述,所用的比喻和类比都极其精准,有效降低了理解高维互作的难度。我花了好几天时间去消化其中关于**细胞命运可塑性与表观遗传重编程**的部分,作者对染色质可及性和组蛋白修饰在不同发育阶段的动态变化进行了极细致的梳理,清晰地展现了“记忆”与“遗忘”是如何在分子层面被写入和擦除的。这不仅仅是知识的堆砌,更是一次对当前学科前沿的深度导航。

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这本书的版式设计简直是反人类!如果不是内容实在太吸引我,我可能早就合上了。每一页都塞得满满当当,行距窄得几乎要让我的眼睛贴到纸面上才能看清。更要命的是,大量的专业术语和首次出现的专有名词,都没有用醒目的粗体或斜体来区分,它们就那样默默地融入了正常的文字流里,让人在快速阅读时极易遗漏关键信息。图注和正文的交叉引用也做得非常混乱,经常需要我翻好几页才能找到对应的图表,查找效率极低。我猜想,这可能是一本追求“信息密度最大化”的产物,但对于一个需要长时间专注阅读的读者来说,这简直是一种视觉上的折磨。我不得不买了一支荧光笔,强行在上面做标记,试图用物理手段来弥补它在排版上对可读性的漠视。

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这本书的包装和设计简直是艺术品!封面采用了一种很有质感的亚麻布材质,触感温润细腻,光影下能看到细微的纹理,很显高级感。插图的选择也非常讲究,那些早期的胚胎发育图像,色彩搭配和构图都达到了专业摄影的水准,既有科学的严谨性,又不失视觉的冲击力。装帧工艺也是一流的,线装的设计使得翻阅起来非常顺畅,即便是厚重的篇幅,摊开时也平整服帖,完全不用担心书页会脱落。我尤其欣赏它在细节处理上的用心,比如书脊上的烫金字体,低调而有力,彰显了内容的深度。对于我这样不仅关注学术内容,也对书籍载体本身有较高要求的读者来说,这本书的外部呈现已经超越了一本教科书的范畴,更像是一件值得收藏的工艺品。光是捧在手里摩挲,就能感受到作者和出版方对知识传播的敬意。阅读体验的提升,往往始于这样精美的外壳,它会让你更愿意沉浸其中,去探索那些隐藏在文字背后的奥秘。

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我简直要为书中对经典实验的描述拍案叫绝!很多生物学经典著作在重述那些奠基性的实验时,往往过于依赖晦涩的图表和陈旧的描述,读起来像是在啃干巴巴的化石。但这本却完全不同,作者仿佛是一位技艺高超的叙事大师,他没有简单地罗列数据,而是将每一个关键的发现过程,还原成了一幕幕引人入胜的“侦探故事”。比如对“形态发生素梯度”的探讨,书里详细描绘了科学家们如何设计巧妙的“换位”实验,观察细胞间的信号传递,那种环环相扣、步步为营的逻辑推演过程,读起来酣畅淋漓,让人仿佛亲身参与了那场智力上的博弈。这种深入到方法论层面的剖析,远比死记硬背结论要有效得多,它教会我的不是“是什么”,而是“我们是如何知道它的”。对于想真正理解生命科学研究精髓的人来说,这种叙事的力量是无可替代的,它点燃了对科学探索本身的激情。

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我特别欣赏作者在讨论**物种间趋同进化**时所采取的独特视角。他们没有落入传统发育生物学中“以模式生物为中心”的窠臼,而是非常巧妙地引入了比较胚胎学和古生物学的证据链。书中对爬行类和鸟类骨骼发育的对比分析,不仅仅停留在形态差异上,更是深入探讨了驱动这些差异的**间充质细胞迁移路径**的演变。这种跨学科的融合,让原本略显孤立的知识点瞬间立体起来,我甚至能想象出亿万年前的祖先细胞是如何一步步做出“选择”的。阅读这部分内容时,我感觉到自己仿佛站在了时间的长河边,俯瞰着生命复杂演化图景的全貌,那种宏大叙事带来的敬畏感,是单纯的分子机制讲解所无法比拟的。它成功地将微观的细胞行为与宏观的生物多样性紧密地串联在了一起。

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