Patenting of Human Genes and Living Organisms pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

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出版者:Springer

作者:Vogel, Friedrich; Grunwald, Reinhard; Adler, R. G.

出品人:

页数:244

译者:

出版时间:1996-3-5

价格:USD 66.95

装帧:Hardcover

isbn号码:9783540581482

丛书系列:

图书标签:

基因专利
生物专利
生命科学
知识产权
生物技术
法律
伦理
专利法
基因组学
生物医学

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具体描述

Biotechnology is one of the most promising fields of technology, especially since molecular biology methods have enhanced our knowledge of genes, their structure, and their action. This knowledge makes it possible to change genetic material and construct new varieties of cultural plants and animals for various purposes such as nutrition, scientific and medical experimentation, and treatment of human diseases. Such inventions may even include human genes. The understandable desire to have legal protection in this domain has created new problems - especially from the viewpoint of the law and acquiring patents for these new inventions. These problems are under wide discussion and are often controversial. This volume provides a unique overview of the current problems and opinions in this controversial field.

创新之源：跨学科视角下的生命科学前沿探索本书是一部深度聚焦于当代生命科学与生物技术领域最新突破、伦理挑战与社会影响的综合性著作。它旨在为研究人员、政策制定者、法律专业人士以及对未来科技发展抱有浓厚兴趣的读者，提供一个全面且批判性的视角，探讨生物学前沿如何重塑人类社会结构、经济模式乃至哲学观念。本书并未探讨专利法在生物技术领域的具体应用，而是将视野投向了那些尚未被现有法律框架完全界定，却已成为现实的科学进展。全书结构严谨，内容涵盖生物学、信息科学、材料科学以及跨文化交流等多个维度。 --- 第一部分：合成生物学的崛起与物质重构本部分深入剖析了合成生物学（Synthetic Biology）的底层逻辑与工程学思维如何被应用于生命系统构建。我们不讨论知识产权的归属，而是着重于技术本身的复杂性、挑战与潜力。第一章：从基础元件到全新回路本章详细阐述了合成生物学如何从简单的DNA元件（如启动子、增强子）的组合，发展到构建复杂的基因回路和代谢通路。重点分析了细胞作为“生物工厂”的重新编程过程，包括如何设计和实现非天然的生物功能，例如利用微生物生产新型生物燃料或高性能生物材料。生物信息学驱动的设计流程：探讨了利用高通量测序数据和计算模型来预测和优化合成路径的软件工具和算法。分析了“设计-构建-测试-学习”（DBTL）循环在加速生物系统工程中的关键作用。底盘细胞的选择与改造：比较了不同模式生物（如大肠杆菌、酵母、藻类）作为工程平台的优势与局限。重点关注如何通过基因组编辑技术（如CRISPR-Cas系统的基础应用，不涉及专利细节）来“驯服”这些宿主，使其能够稳定、高效地执行新的生物指令。第二章：新型生物材料的制造与物理特性本章转向生物制造的下游应用，聚焦于利用生物系统生产具有特定物理、化学或电子性能的新型材料。自组装蛋白质与水凝胶：探讨了通过工程化蛋白质序列来控制其在纳米尺度上的自组装行为，从而产生具有特定机械强度、导电性或生物相容性的支架和涂层。讨论了这些材料在软体机器人和可穿戴设备中的潜在应用，重点在于其结构稳定性与环境响应性。活体材料（Living Materials）：阐述了将活细胞作为功能单元嵌入到非生命基质中的概念。例如，如何设计能够自我修复、感知环境变化并释放特定分子的“活体混凝土”或“智能织物”。本章侧重于材料科学中对这些活体系统的表征方法，如流变学分析和长期稳定性测试。 --- 第二部分：计算神经科学与意识的涌现本部分将焦点从细胞层面转移到复杂的神经网络系统，探索我们如何通过计算模型来理解和模拟人脑的功能，但不涉及任何与认知产权相关的主题。第三章：大规模神经元网络的模拟与推断本章回顾了计算神经科学领域的主要进展，特别是对数十亿神经元网络的详细模拟工作。数据驱动的脑连接组学：讨论了如何通过连接组学（Connectomics）技术收集海量神经元连接数据，并利用高性能计算集群进行数据降维和模式识别。重点关注如何从这些宏观结构中推断出信息处理的局部机制。深度学习模型对生物学习的映射：分析了深度神经网络（DNN）在某些认知任务（如视觉识别、序列记忆）上展现出的类脑行为。探讨了这些模型在哪些方面成功模拟了生物学习的效率和鲁棒性，以及它们在哪些方面仍然存在根本性的差异。第四章：感觉信息的编码与解码本章深入研究了感觉系统如何将外部物理刺激转化为可被大脑处理的电化学信号，并探讨了逆向工程的可能性。多模态感觉数据的整合：考察了视觉皮层、听觉皮层等不同脑区如何协同工作，整合来自不同感觉通道的信息。分析了时间序列分析在揭示信息整合点上的应用。神经接口的工程挑战：关注于高密度、低创伤性的电极阵列的设计与制造，以期实现对特定神经元群活动的精确读写。重点讨论了材料科学如何帮助解决生物界面长期的信号衰减和免疫反应问题，而非技术获取的法律问题。 --- 第三部分：生物系统中的复杂性与涌现行为本部分探索生命系统固有的非线性特征，以及这些特征如何导致超越简单组分相加的宏观行为。第五章：生态系统动力学与不可预测性本章将视角拓展到宏观的生物群落层面，分析生态系统作为一个自组织系统的复杂性。代谢网络中的鲁棒性与脆弱性：使用网络理论分析工具，研究代谢途径如何通过冗余和反馈机制来维持其功能稳定性，即使在面对环境压力或基因缺失时。讨论了网络拓扑结构（如无标度网络特征）对系统稳定性的贡献。气候变化与生物地理分布的耦合模型：探讨如何建立多尺度模型，模拟气候变量（温度、湿度）如何通过影响物种间的相互作用（捕食、竞争）来重塑整个生物群落的结构和功能。强调了模型中对随机性和非线性反馈的必要处理。第六章：细胞命运决定的信息集成本章回归细胞内部，研究单个细胞如何通过集成多条信号通路的信息，做出“分化”或“增殖”等关键决策。逻辑门电路的生物实现：详细描述了科学家如何利用转录因子、激酶和磷酸酶的相互作用网络，在细胞内构建出类似于布尔逻辑门的开关结构。分析了这些生物逻辑电路在噪声环境下保持决策精度的机制。时间延迟与记忆效应：研究细胞如何“记住”短暂的环境刺激，并让这种记忆影响其长期行为。讨论了表观遗传修饰（如DNA甲基化、组蛋白修饰的基础作用机制，不涉及应用）在维持细胞状态时的物理和化学基础。 --- 第四部分：未来挑战与跨学科伦理重构（技术哲学维度）本书的收官部分将探讨当生命技术进步到一定程度时，人类社会必须面对的哲学和治理层面的结构性问题，这些问题与现有的知识产权框架关注点不同，更侧重于社会接受度和长期影响。第七章：生命定义边界的模糊化与人类自我认知随着合成生物学和脑科学的进步，我们对“自然生命”与“人造生命”的界限感到困惑。生命体的操作性定义：探讨了从冯·诺依曼的自复制机器理论到当代合成细胞构建过程中，我们如何被迫不断修正对“生命启动”的理解。分析了哲学流派如何看待这些新兴的生命形式。增强（Enhancement）的社会分层风险：聚焦于生物医学技术进步可能带来的社会不平等。讨论了如果某些增强技术（如认知增强或抗衰老干预）仅对少数精英群体可见，这将如何重塑代际关系和社会阶层结构，以及这种结构性不平等对民主理念的潜在冲击。第八章：全球治理的滞后性与技术责任本章讨论了技术迭代速度与社会监管能力之间的系统性失衡。风险评估范式的转变：面对高度不确定的、快速演进的生物技术，传统的、基于单点风险的监管模式显得力不从心。提出了需要更具前瞻性、更强调系统性风险和“不可逆转性”的评估框架。构建跨文化的技术对话空间：强调在全球化背景下，特定技术（如基因编辑）的伦理考量在不同文明体系中存在巨大差异。倡导建立超越国家和文化边界的对话机制，以期在不扼杀创新的前提下，达成对技术应用方向的全球性共识。本书的结论强调，生命科学的每一次飞跃都不仅是科学的胜利，更是对人类社会组织能力和价值观的严峻考验。我们必须超越对具体产出物的短期利益考量，转而关注生命系统被理解、被重塑这一行为本身的深远含义。