中師 生物學 pdf epub mobi txt 電子書 下載2026

簡體網頁||繁體網頁

☆☆☆☆☆

出版者:

作者:

出品人:

頁數:0

译者:

出版時間:

價格:13.00

裝幀:

isbn號碼:9787107131790

叢書系列:

圖書標籤:

• 師範
• 生物學
• 中學
• 教材
• 教學
• 學科
• 教育
• 自然科學
• 生命科學
• 科普

《現代生物工程學導論》：解碼生命奧秘的未來之鑰 引言：跨越傳統界限，擁抱生命科學的革新浪潮 隨著二十一世紀的深入發展，生物學已不再是單純的觀察與分類，而是演變為一門深度介入生命結構、功能乃至創造的尖端科學。本書《現代生物工程學導論》旨在為讀者提供一個全麵、深入且與時俱進的視角，探討當代生物工程技術如何重塑我們對生命本身的理解，並解決人類社會麵臨的諸多重大挑戰，從疾病治療到農業可持續發展，再到環境修復。我們深知，生物學知識的基石是不可或缺的，但本書的重點在於展示這些基礎知識如何被轉化為強大的工程工具，驅動科學前沿的進步。 第一部分：生物工程學的基石與工具箱 本部分將首先迴顧並提煉現代生物學中最核心的概念，但著重於它們在工程學應用中的轉化。 第一章：分子生物學的新範式 基因組學、蛋白質組學和代謝組學的飛速發展，為生物工程提供瞭前所未有的“藍圖”。我們將探討高通量測序技術（如新一代測序NGS）如何快速繪製復雜生物體的全貌，以及質譜技術在蛋白質結構和功能解析中的關鍵作用。重點將放在數據整閤（Bioinformatics）如何將海量的生物學數據轉化為可操作的工程設計參數。這部分內容避免瞭對基礎細胞結構和經典遺傳學定律的冗長敘述，而是直接聚焦於如何利用這些信息進行設計與乾預。例如，我們不會詳細描述DNA的雙螺鏇結構，而是討論如何利用CRISPR/Cas係統精準地編輯這一結構。 第二章：基因編輯技術的革命 基因編輯技術無疑是當代生物工程的焦點。本書將深入剖析CRISPR-Cas9係統的作用機製、脫靶效應的控製、以及嚮更先進的堿基編輯（Base Editing）和先導編輯（Prime Editing）的演進。我們不僅會介紹這些技術的原理，更會著重分析其在體外模型構建和體內基因治療中的實際應用案例和倫理考量。理解其工程學上的優勢——高特異性、便捷性和多重編輯能力——是掌握現代生物工程的關鍵。 第三章：蛋白質工程與閤成生物學導論 生物體最精密的“機器”是蛋白質。本章側重於如何通過理性設計和定嚮進化來改造蛋白質的功能。從酶的穩定性提升到抗體藥物的開發，我們將詳細闡述如何利用計算模型預測氨基酸序列變化帶來的結構影響。閤成生物學（Synthetic Biology）將作為本部分的高潮，它代錶著生物工程的終極目標——像工程師設計電路一樣設計生物係統。我們將探討基本元件（如啓動子、操縱子）的標準化、構建“人造基因迴路”以及在微生物細胞中構建全新的代謝通路，以實現生物燃料、生物材料或特種化學品的生産。 第二部分：前沿應用：工程化生命解決現實問題 掌握瞭工具箱後，本書將轉嚮這些工具在不同領域的實際應用，展示生物工程學如何轉化為具有實際影響力的解決方案。 第四章：生物醫學工程的精準化 在醫療領域，生物工程正推動著個性化醫療的實現。我們將深入探討細胞與基因治療（CGT）的最新進展，包括CAR-T細胞療法的優化和病毒載體（如AAV）的理性設計以提高靶嚮性。此外，生物材料學在組織工程中的應用，如3D生物打印和支架材料的選擇與設計，將作為構建人工器官和修復受損組織的工程學實踐進行討論。這部分內容摒棄瞭傳統醫學教材對疾病病理的詳述，而是聚焦於如何利用工程手段修復或替代病變功能。 第五章：工業生物技術與可持續生産 工業生物技術是實現綠色製造的關鍵。本章重點分析如何通過代謝工程改造模式生物（如酵母、大腸杆菌），使其高效地生産高價值化學品、生物燃料（如生物柴油、生物丁醇）以及新型生物材料（如PHA）。我們將引入“上遊”發酵工藝優化和“下遊”産物分離純化的工程挑戰，探討如何將實驗室菌株轉化為具有工業規模生産能力的“生物工廠”。這要求讀者理解反應動力學和分離工程的原理在生物係統中的應用。 第六章：農業生物技術與環境治理 麵對全球糧食安全和氣候變化，生物工程提供瞭創新的解決方案。在農業方麵，我們關注的不再是傳統的轉基因技術，而是如何利用基因編輯技術快速改良作物的抗逆性（抗旱、抗鹽堿）和營養價值。在環境治理方麵，本書將詳細介紹生物修復（Bioremediation）的工程學設計，包括如何篩選或設計微生物群落，使其能夠高效降解石油汙染物、重金屬或塑料垃圾。這需要跨學科地理解微生物生態學與環境工程的結閤點。 第三部分：挑戰、倫理與未來展望 任何強大的工程技術都伴隨著巨大的責任和尚未解決的技術難題。 第七章：生物安全、監管與倫理框架 生物工程的快速發展對社會治理提齣瞭前所未有的挑戰。本章將客觀分析雙重用途研究（Dual-Use Research of Concern, DURC）的風險，並探討國際社會在基因編輯、閤成生物學等領域建立的監管框架和倫理邊界。重點是理解如何平衡科學探索的自由與社會安全的必要性，以及公眾溝通在推廣新技術中的重要作用。 第八章：邁嚮復雜係統的工程控製 未來的生物工程將從操控單個基因或通路，轉嚮對整個復雜係統的精確調控。本章展望瞭係統生物學如何與人工智能（AI）和機器學習（ML）深度融閤，以更有效地産齣預測模型，指導更復雜的人工生命係統的設計。討論包括多細胞係統的工程化、類器官（Organoids）的構建與應用，以及對宏觀生態係統進行工程乾預的可能性與風險。 結論：構建生命的設計藍圖 《現代生物工程學導論》的核心思想是：生命本身就是最精妙的工程係統，而現代生物工程學的使命，就是成為人類理解、模擬並最終優化這一係統的工具。本書通過聚焦於“如何做”和“如何應用”，而非簡單地羅列“是什麼”，為有誌於進入這一領域的學習者和研究者提供瞭一張通往生命科學前沿的實用路綫圖。它要求讀者具備跨越分子生物學、遺傳學、化學工程乃至信息科學的知識視野，以迎接這個充滿無限可能的時代。

評分☆☆☆☆☆

評分☆☆☆☆☆

評分☆☆☆☆☆

評分☆☆☆☆☆

評分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆