Biotechnology and Ecology of Pollen

Biotechnology and Ecology of Pollen pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

出版者:Springer
作者:David L. Mulcahy
出品人:
页数:528
译者:
出版时间:1986-06
价格:USD 141.00
装帧:Hardcover
isbn号码:9780387962672
丛书系列:
图书标签:
  • Pollen
  • Biotechnology
  • Ecology
  • Plant Reproduction
  • Aerobiology
  • Allergy
  • Palynology
  • Genetic Resources
  • Environmental Science
  • Botany
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具体描述

《深空探索的挑战与前沿技术》 内容提要: 本书深入探讨了人类迈向深空——超越地月系统,探索太阳系乃至更远星际空间——所面临的严峻挑战,并系统梳理了为克服这些障碍而正在研发和设想的前沿技术。全书结构严谨,内容涵盖了生命维持、辐射防护、推进系统革命、自主导航与通信、以及深空栖息地的工程学设计等多个维度,旨在为宇航工程师、天体物理学家、行星科学家以及所有对人类未来星际航行抱有热情的读者提供一份详尽而深入的参考指南。 第一章:深空环境的残酷现实 本章首先勾勒出地球近地轨道(LEO)与深空环境的本质区别。我们详细分析了“深空”定义下,太阳系内不同区域(如火星轨道、小行星带、木星及其卫星系统、柯伊伯带)的独特环境参数。重点分析了三大核心威胁: 1. 微重力与生物适应性: 详细阐述了长期失重对人体生理学的影响,包括骨密度流失、肌肉萎缩、心血管系统重构、视觉障碍(SANS),以及对免疫系统和神经系统的潜在长期影响。讨论了人工重力产生的工程学方案,如旋转栖息地和离心机系统的可行性与能耗考量。 2. 宇宙射线与粒子辐射: 区分了太阳高能粒子事件(SEP)和银河宇宙射线(GCR)。GCR的组成(高线性能量转移粒子,如铁核)决定了其穿透力和致癌性、诱发中枢神经系统损伤的风险远超地球环境。本章详述了当前的辐射剂量学模型、生物效应评估标准,并批判性地分析了目前基于被动屏蔽(如水、聚乙烯、或先进复合材料)和主动磁屏蔽技术的局限性。 3. 超高真空与微流星体/空间碎片(MMOD): 探讨了在行星际空间中,即使是微小的撞击也可能导致灾难性后果。分析了MMOD的分布模型,并介绍了用于保护航天器和栖息地的多层防护结构(如Whipple屏蔽的升级版本)的设计原理及测试方法。 第二章:生命维持与闭环生态系统 实现长距离深空任务的关键在于资源的最大化利用和循环。本章专注于“受控生态生命支持系统”(CELSS)的原理与实践。 1. 水与空气的闭环再生: 深入研究了从尿液、汗液、冷凝水中回收饮用水的技术,对比了蒸汽压缩冷凝回收(VCCR)与膜分离技术的效率和可靠性。对氧气和二氧化碳的平衡管理,特别是电化学还原CO2制备氧气(如Sabatier/Bosch反应器)的能源需求和副产物处理进行了详细建模。 2. 食物生产与营养保障: 探讨了在有限空间内进行高效农业生产的必要性。比较了水培法(Hydroponics)、气培法(Aeroponics)和未来可能应用的生物反应器(如藻类或细菌培养)在单位面积产出、营养均衡和能源效率上的优劣。讨论了如何设计一个能够提供完整宏量和微量营养素的迭代种植模块。 3. 废物处理与资源回收: 介绍了如何将不可食用的生物质、排泄物和失效的设备材料转化为可用的资源(如肥料、建筑材料或燃料)的化学热解、湿法氧化等先进技术。 第三章:推进系统的革命性突破 传统化学火箭在深空任务中受制于极低的有效载荷比和漫长的旅行时间。本章重点分析了旨在大幅提高推进效率和速度的新一代系统。 1. 核热推进(NTP): 详细阐述了NTP的工作原理,即利用核反应堆加热液态氢推进剂至极高温度喷出。分析了其比冲(Isp)相较于化学火箭的提升潜力,并探讨了关键的工程挑战,如反应堆的轻量化设计、高温材料选择、以及地球发射和在轨安全问题。 2. 核电推进(NEP)与高功率电推: 比较了霍尔效应推力器(HET)和离子推力器(如VASIMR)在大功率输出下的性能。讨论了如何集成兆瓦级小型核反应堆为这些高能耗推进器供电,以及如何有效管理反应堆废热。 3. 先进概念推进: 简要介绍了基于聚变能(如脉冲聚变火箭)和太阳帆/激光驱动帆等前沿、但尚未完全成熟的推进理论,分析了它们在实现真正星际旅行中的理论可行性。 第四章:自主性、通信与导航 深空任务的巨大距离导致了不可避免的通信延迟(从几分钟到数小时)。这要求航天器具备前所未有的自主决策能力。 1. 深空自主导航与态势感知: 研究了如何利用星光跟踪器、地形特征识别(对于行星着陆而言)和惯性测量单元(IMU)的融合,实现高精度的自主导航和轨道修正。重点讨论了“视觉导航”(Vision-based Navigation)技术在行星际航行中的应用。 2. 延迟容忍网络(DTN)与深空通信: 解释了DTN协议如何通过在节点存储和转发数据包来应对间歇性连接和长期断开的挑战。分析了地面深空网络(DSN)的局限性,并探讨了激光通信(光通信)相较于射频通信在带宽和数据率上的巨大优势和工程难点(如指向精度要求)。 3. 人工智能在任务控制中的角色: 探讨了利用机器学习算法进行设备故障预测性维护、自动科学数据筛选和优化能源分配等决策过程,以减少对地球控制中心的依赖。 第五章:深空栖息地的结构工程与在轨制造 远征任务需要大型、可扩展且具备抗辐射能力的居住模块。本章侧重于结构设计与资源利用。 1. 原位资源利用(ISRU)在栖息地建设中的应用: 详细分析了利用月球风化层或火星土壤制造建筑材料的技术路线,例如烧结、3D打印和化学粘合。讨论了如何通过ISRU制造推进剂、生命支持气体和屏蔽材料,从而大幅减轻地球发射的质量负担。 2. 辐射屏蔽结构设计: 不仅是简单的附加层,而是将屏蔽材料集成到栖息地的主体结构中。研究了如何优化水箱、燃料罐或特定氢富集材料在结构中的布局,以实现最佳的质量效率比辐射防护效果。 3. 模块化与可扩展性: 阐述了为适应不同任务需求和长期扩展,栖息地应采用的标准化接口和充气式/硬壳式混合结构设计理念。 结论: 深空探索是人类工程、科学和生存能力的终极试炼。本书认为,虽然挑战艰巨,但跨学科的协同创新,特别是在推进效率、闭环生态和人工智能自主性方面的突破,正逐步将“遥不可及”变为“触手可及”。人类最终将依赖于对所探索环境资源的精细利用,才能在星辰之间构建永久性的存在。

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《Biotechnology and Ecology of Pollen》这个书名,仿佛是通往一个全新科学领域的钥匙。我一直对植物如何通过微小的花粉实现生命延续和物种演化感到好奇。我猜测,书中关于“生物技术”的部分,会详细介绍如何利用现代分子生物学和基因工程技术来深入研究花粉。例如,是否会介绍如何利用高通量测序技术来分析花粉的基因组和转录组,从而揭示其发育调控机制?我也非常期待书中能够阐述生物技术在花粉改良方面的应用,比如如何通过基因编辑技术来提高花粉的活性和存活率,以应对日益严峻的环境挑战。在“生态学”的维度上,我希望这本书能为我描绘出一幅关于花粉在自然界中“旅行”的壮丽画卷。花粉的传播过程,是否受到多种环境因素的影响,比如风力、湿度、以及传粉媒介的多样性?书中是否会深入探讨花粉的多样性对维持生态系统的健康和生物多样性的关键作用,以及当花粉资源受到威胁时,会对整个生态系统产生怎样的连锁反应?我脑海中浮现出无数个画面:实验室里精密的仪器设备,显微镜下奇形怪状的花粉颗粒,以及自然界中生机勃勃的植物与辛勤劳作的传粉者。这本书的名字本身就蕴含着探索未知、突破界限的科学精神,我迫不及待地想通过它,去理解和感受花粉世界的神奇魅力。

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《Biotechnology and Ecology of Pollen》这个书名,仿佛一座连接着实验室与田野的桥梁,让我对其中蕴含的科学知识充满了无限的遐想。我始终对植物如何通过微小的花粉来实现繁衍与演化感到惊叹。我猜测,这本书在“生物技术”部分,会深入探讨如何利用现代科技手段来更有效地研究和利用花粉。是否会介绍一些先进的分子标记技术,来追踪和分析花粉的遗传信息,从而帮助我们更好地理解植物的亲缘关系和进化历史?此外,我也非常期待书中能够阐述生物技术在提高授粉效率方面的应用。例如,如何通过基因组学和生物化学的手段,来优化花粉的活力和存活率,尤其是在面对日益严峻的环境挑战时,这显得尤为重要。而在“生态学”的层面,我希望能够从书中窥见花粉在自然界中扮演的多元角色。花粉的产量、释放时间、以及传播方式,是如何受到环境因素,如光照、温度、湿度以及土壤条件的影响的?更重要的是,花粉的多样性,是如何支撑着地球上丰富的传粉昆虫和其他传粉媒介的生存?书中是否会探讨,当花粉的供应受到威胁时,会对整个生态系统产生怎样的连锁反应,从而引发我对保护生物多样性以及维护生态平衡的更深层次的思考?这本书的标题本身就蕴含着探索与创新的精神,我迫不及待地想通过它的内容,去理解和感受花粉世界的神奇魅力。

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《Biotechnology and Ecology of Pollen》这本书的名字,唤醒了我内心深处对植物生命奥秘的探索欲。我一直对植物如何通过看似微小的花粉完成繁衍这一伟大过程感到好奇。我猜测,书中关于“生物技术”的部分,会揭示许多令人惊叹的科学进展。例如,是否会介绍如何利用基因组学和转录组学来解析花粉发育和活力的分子机制,从而为作物改良提供新的思路?我也非常期待书中能够详述生物技术在花粉辅助授粉方面的应用,例如如何利用人工授粉技术或者转基因技术来克服自然授粉的不足,从而提高农作物的产量和质量。在“生态学”的维度,我希望这本书能为我展现花粉在自然界中的“旅行”和“使命”。花粉的传播方式,是如何受到环境因素,例如风力、湿度以及传粉昆虫的数量和行为的影响的?书中是否会深入探讨花粉的多样性对维持生态系统结构和功能的重要性,以及当花粉的生产和传播受到威胁时,会对整个生物圈产生怎样的连锁反应?我脑海中浮现出无数个画面:显微镜下五彩斑斓的花粉颗粒,蜂蝶在花丛中辛勤劳作的身影,以及科学家们在实验室里为植物育种和生态保护所做的努力。这本书的名字本身就充满了科学的严谨与自然的诗意,我迫不及待地想深入其中,去探索花粉世界的无限可能。

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《Biotechnology and Ecology of Pollen》这个书名,让我脑海中立刻浮现出无数个关于植物生命奥秘的问号。我总觉得,花粉,这个微小却至关重要的存在,隐藏着无数未解之谜。这本书的出现,无疑为我打开了一扇探索这些奥秘的大门。我尤其对书中的“生物技术”部分充满了期待。它是否会深入介绍如何利用先进的生物技术来克服花粉在保存和运输过程中遇到的难题?例如,低温保存、冷冻干燥等技术是否已经被成熟地应用于花粉的长期保存,以便于未来的育种和基因研究?同时,我也非常想了解,生物技术在花粉的基因改良方面有哪些突破。是否能够通过基因编辑技术,增强花粉的活力,提高授粉成功率,或者培育出具有特定抗逆性状的新型花粉?在“生态学”的维度上,我希望这本书能为我揭示花粉在自然界中错综复杂的生态角色。花粉的生产是否受到环境因素,如气候变化、土壤质量、甚至是空气污染的显著影响?而花粉的多样性,又如何支撑着日益复杂的传粉者网络,从蜜蜂到蝴蝶,再到各种不知名的昆虫,它们与花粉之间是怎样一种共生共荣的关系?书中是否会探讨,当我们了解了花粉的生态学特性后,我们是否能够更好地设计和管理农田生态系统,以促进有益传粉者的活动,提高作物产量,并维护生物多样性?这本书的名字本身就充满了前沿科学的魅力,我期待它能为我带来前所未有的知识和启发。

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《Biotechnology and Ecology of Pollen》这个书名,给我一种既现代又充满生命力的感觉。我一直对植物的生殖策略,特别是花粉在其中扮演的角色,感到着迷。我设想,书中的“生物技术”章节,会详细介绍如何运用最前沿的科技手段来研究和改造花粉。比如,基因编辑技术是否已经被用于增强花粉的抗逆性,使其在恶劣环境下也能成功完成授粉任务?书中是否会探讨利用生物技术来开发新型花粉疫苗,以提高农作物的产量和品质?我对这些应用充满了期待,希望能看到具体的案例和科学论证。在“生态学”的视角下,我希望能够深入了解花粉在自然界中的传播机制和生态功能。花粉的散布,是否受到地形、气候、以及生物媒介(如昆虫、鸟类)的复杂影响?书中是否会深入阐述花粉多样性对维持整个生态系统稳定性的重要性,以及当某些植物的花粉资源枯竭时,会对依赖它们的传粉者种群以及整个食物链产生怎样的负面效应?我脑海中勾勒出一幅画面:一方面是实验室里精密操控的DNA序列,另一方面是广阔田野中生机勃勃的植物与勤劳的传粉者。这本书的名字,恰恰连接了这两者,我迫切地想通过阅读它,来理解和感受花粉在现代科技与自然生态中所扮演的关键角色。

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《Biotechnology and Ecology of Pollen》这个书名,让我第一时间联想到的是那些在实验室里精密操作的科学仪器,以及那些在野外辛勤工作的生态学家。我一直对植物的生命循环感到着迷,而花粉,作为其中最关键的“种子”,其背后的科学探索是多么的引人入胜!这本书会不会像一本百科全书一样,详细地介绍不同植物花粉的形态、结构、化学成分,以及它们在生命延续中的独特作用?我猜想,书中在“生物技术”这一部分,一定会涵盖许多前沿的分子生物学和遗传工程技术在花粉研究中的应用。比如,科学家们是如何利用基因组学和转录组学来解析花粉发育和活力的分子机制?又或者,书中是否会介绍一些创新的花粉辅助授粉技术,来解决农作物授粉不足的问题,从而提高产量和品质?我特别好奇,在“生态学”的章节里,这本书又会如何描绘花粉在自然界中的“旅程”。它会详细讲述花粉传播的各种方式吗?例如,那些依靠微风传播花粉的植物,它们的花粉形态有什么特别之处?而那些依赖昆虫传粉的植物,它们的花粉又有哪些“装备”来吸引和附着在传粉者身上?书中是否会深入探讨花粉作为生态系统联系者的角色?比如,花粉的丰富度和多样性如何直接影响着依赖它们生存的传粉昆虫种群,进而影响到整个食物网的稳定?这本书的名字太有吸引力了,它承诺了一场跨越实验室与田野、微观与宏观的科学之旅。

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《Biotechnology and Ecology of Pollen》,这个书名本身就有一种严谨而又充满活力的科学气息。我一直对植物的繁殖过程,特别是花粉在其中的关键作用,有着浓厚的兴趣。我猜想,这本书的“生物技术”部分,将会涵盖许多令人兴奋的科学进展。例如,是否会介绍如何利用基因工程技术来改良花粉的遗传物质,以提高作物的产量和品质?或者,书中是否会探讨如何利用生物技术来保护濒危植物的花粉资源,从而挽救它们免于灭绝?我特别想知道,在应对全球气候变化的大背景下,生物技术在增强植物对极端环境(如干旱、高温)的适应性方面,是否可以通过花粉改良来发挥作用?而在“生态学”的章节,我希望能够深入了解花粉在自然界中的生命轨迹。花粉是如何被风、水、昆虫等媒介传播的?不同的传播方式又对植物的进化产生了怎样的影响?书中是否会深入探讨花粉作为生态系统“联系者”的角色,它如何维系着植物与传粉者之间的复杂关系,以及这种关系对维持整个生态系统的稳定和生物多样性有多么重要?我脑海中浮现出无数个画面:微观的花粉颗粒在显微镜下展现的奇妙形态,传粉昆虫在花丛中忙碌的身影,以及科学家们在实验室里为保护和改良植物所做的努力。这本书的名字,仿佛就概括了这一切,将微观世界的精妙与宏观生态的壮阔融为一体,我迫切地想阅读它,来满足我对植物生命奥秘的无尽好奇。

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这本书的名字《Biotechnology and Ecology of Pollen》,光是听上去就觉得是一本硬核又迷人的科学著作。我一直对植物的繁殖机制,特别是花粉在其中的作用,充满了好奇。要知道,花粉不仅仅是繁衍后代的物质,它还承载着植物进化的信息,是生态系统中不可或缺的一环。这本书的标题暗示了它将深入探讨这两个看似独立却又紧密相连的领域——生物技术如何赋能我们对花粉的研究,而花粉的生态学特性又如何影响着整个生物圈。我特别期待它能揭示生物技术在花粉保存、授粉增强、甚至植物育种方面所带来的突破性进展。例如, CRISPR-Cas9技术是否已经被应用到花粉基因编辑,从而培育出更抗逆、产量更高的作物?而从生态学的角度看,这本书又会如何阐述花粉传播的媒介(如昆虫、风)的多样性及其对植物群落结构和生物多样性的影响?是否会探讨气候变化对花粉生产和传播的潜在威胁,以及我们如何利用生物技术来应对这些挑战? 我想象这本书的每一页都将是严谨的科学论证,辅以精美的插图和案例分析,带领读者穿越微观的花粉世界,领略宏观的生态系统奥秘。它或许会挑战我们对植物繁殖的固有认知,激发我们对自然界更深层次的敬畏和探索欲望。这本书的名字本身就充满了科学的浪漫气息,我迫不及待地想翻开它,让知识的光芒照亮我内心深处的疑问。

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《Biotechnology and Ecology of Pollen》这个名字,光是听上去就充满了知识的厚重感和科学探索的魅力。我对植物的生殖策略一直非常着迷,而花粉,作为其中至关重要的一个环节,其背后隐藏的奥秘更是引人入胜。我推测,这本书在“生物技术”方面,一定会深入探讨如何运用先进的基因工程和分子生物学技术来研究花粉。例如,是否会介绍如何利用基因编辑技术来改良花粉的遗传特性,从而培育出更具抗逆性和更高产的作物?我也很好奇,书中是否会涉及花粉的细胞工程和组织培养技术,这对于植物育种和保存具有多么重要的意义?在“生态学”的篇章,我期待能深入了解花粉在自然界中的生存和传播机制。花粉的形成、释放以及传播,是如何受到气候变化、栖息地破坏等因素的影响的?书中是否会详细阐述花粉作为连接植物与传粉者之间纽带的作用,以及这种关系对维持生态系统稳定和生物多样性所起到的关键作用?我脑海中想象着,这本书会像一本精美的图鉴,展示各种奇特的花粉形态,又像一本严谨的科学报告,分析花粉在生态系统中的重要地位。我渴望通过阅读这本书,能够更深刻地理解植物繁衍的奥秘,以及花粉在维护地球生命系统中不可或缺的角色。

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《Biotechnology and Ecology of Pollen》这个书名,给我一种严谨而又充满生命力的科学探索之感。我一直对植物繁衍的奥秘,特别是花粉在其中的关键作用,充满了好奇。我猜测,书中关于“生物技术”的部分,会详细介绍如何利用最前沿的科学技术来研究和改良花粉。例如,是否会探讨如何利用基因组学和蛋白质组学技术来深入了解花粉的生物化学特性,从而为植物育种提供新的方向?我也非常期待书中能够阐述生物技术在提高农作物授粉效率方面的应用,例如如何通过人工辅助授粉或者基因改造来克服自然授粉的限制,以提高产量和品质。在“生态学”的视角下,我希望这本书能为我展现花粉在自然界中的“使命”和“旅程”。花粉的传播方式,是否受到多种环境因素的影响,例如气候变化、地理环境以及传粉媒介的多样性?书中是否会深入探讨花粉的多样性对维持生态系统结构和功能的重要性,以及当花粉资源受到威胁时,会对整个生物圈产生怎样的连锁反应?我脑海中浮现出无数个画面:显微镜下形态各异的花粉颗粒,传粉昆虫在花丛中忙碌的身影,以及科学家们在实验室里为植物育种和生态保护所做的努力。这本书的名字本身就蕴含着探索未知、突破界限的科学精神,我迫切地想通过它,去理解和感受花粉世界的神奇魅力。

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