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生物物理學(普通高等教育醫藥類創新型系列教材)

  • 作者：編者:康文斌//鮑磊//何光曉|責編:李建麗//趙玉清
  • 出版社：化學工業
  • ISBN：9787122503534
  • 出版日期：2026/08/01
  • 裝幀：平裝
  • 頁數：191
人民幣：RMB 45 元      售價：元
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內容大鋼
    《生物物理學》內容涵蓋從基礎理論到前沿應用領域。全書共十二章，首先闡述了生物物理學的定義、發展歷程及研究分支，並深入講解了生物熱力學基礎。隨後，詳細介紹了多種生物物理技術，如超速離心、電泳、光譜學、質譜、X射線晶體學、核磁共振、電鏡技術、原子力顯微鏡、光鑷及膜片鉗等。在分子層面，深入探討了蛋白質與核酸的結構功能及其相互作用，並結合電腦模擬與機器學習方法，展示了計算生物學在蛋白質摺疊、結構預測與分子設計中的革命性作用。此外，本書還專門論述了電磁場、電離輻射等物理因素與生物體的相互作用及生物效應，並涉及生物流體力學、膜與細胞生物物理等經典內容。
    本書供生物科學、生物醫學科學、智能醫學工程、智能影像工程、物理學及其他相關專業本科生與研究生使用，既夯實基礎理論，又引領前沿探索，是一部兼具科學性、系統性與實用性的專業教材。
作者介紹
編者:康文斌//鮑磊//何光曉|責編:李建麗//趙玉清
目錄
第1章  緒論
  1.1  生物物理學的定義
  1.2  生物物理學的發展歷程
  1.3  生物物理學對現代生命科學發展的作用
  1.4  生物物理學的研究內容及其分支領域
    1.4.1  分子生物物理
    1.4.2  膜與細胞生物物理
    1.4.3  感官與神經生物物理
    1.4.4  生物控制論與生物資訊理論
    1.4.5  理論生物物理
    1.4.6  光生物物理
    1.4.7  輻射生物物理
    1.4.8  生物力學與生物流變學
    1.4.9  生物物理技術
  1.5  生物物理學的範圍和主題
  1.6  生物物理學在生物醫學中的意義
  1.7  我國生物物理學的發展與現狀
  思考題
第2章  生物熱力學基礎
  2.1  熱力學第一定律
    2.1.1  熱力學過程
    2.1.2  功、熱、內能
    2.1.3  熱力學第一定律
  2.2  熱力學第二定律
  2.3  熱力學概率
    2.3.1  宏觀態與微觀態
    2.3.2  等概率假設
    2.3.3  熱力學概率的定義
  2.4  熵
    2.4.1  玻爾茲曼關係
    2.4.2  克勞修斯熵
  2.5  熵增加原理及熱力學第二定律的統計意義
    2.5.1  熵增加原理
    2.5.2  熱力學第二定律的統計意義
    2.5.3  熵增與能的退化
    2.5.4  熵增和熱寂
  思考題
第3章  生物物理技術及其應用
  3.1  超速離心法
    3.1.1  離心機的原理
    3.1.2  離心機的分類
    3.1.3  離心法在生物學上的應用
  3.2  電泳
    3.2.1  電泳原理
    3.2.2  影響電泳效果的主要因素
    3.2.3  電泳的分類
    3.2.4  電泳在生物醫學中的應用
  3.3  光譜學
    3.3.1  吸收光譜
    3.3.2  熒光光譜法

  3.4  質譜
  3.5  X射線晶體學
  3.6  核磁共振波譜
  3.7  電鏡技術
    3.7.1  透射電鏡
    3.7.2  掃描電鏡
  3.8  原子力顯微技術
  3.9  光鑷
  3.10  電壓鉗
  3.11  膜片鉗
  思考題
第4章  分子生物物理學與電腦模擬
  4.1  蛋白質生物物理學
    4.1.1  氨基酸的結構
    4.1.2  多?鏈
    4.1.3  ?鍵的構象
    4.1.4  蛋白質二級結構
    4.1.5  蛋白質超二級結構
    4.1.6  蛋白質高級結構
    4.1.7  蛋白質變性和復性
    4.1.8  蛋白質工程
  4.2  核酸生物物理學
    4.2.1  核酸的結構
    4.2.2  核?酸的結構
    4.2.3  DNA二級結構
    4.2.4  DNA三級結構
    4.2.5  RNA的分子結構
  4.3  核酸和蛋白質的相互作用
  4.4  生物分子電腦模擬
    4.4.1  生物大分子的模擬概論
    4.4.2  力場
    4.4.3  分子動力學的基本原理
    4.4.4  GROMACS教程詳解
  思考題
第5章  電磁生物物理學
  5.1  生物電磁學物理基礎
    5.1.1  電磁場的基本特性
    5.1.2  物質對電磁場的響應特性
  5.2  環境與生物體電磁場
    5.2.1  靜磁場
    5.2.2  靜電場
    5.2.3  人類環境的電磁場
  5.3  生物電磁劑量
  5.4  電磁場的生物效應
    5.4.1  低頻電磁場的生物效應
    5.4.2  射頻電磁場的生物效應
  5.5  射頻電磁場生物效應的機理
    5.5.1  熱效應
    5.5.2  非熱效應
  5.6  電磁生物物理在生物醫學中的應用

    5.6.1  癌症高溫治療
    5.6.2  核磁共振成像
    5.6.3  人體重要生理指標探測
    5.6.4  脈衝電磁場在生物醫學中的應用
  思考題
第6章  輻射生物物理
  6.1  輻射的物理基礎
    6.1.1  輻射的基本概念
    6.1.2  輻射源
    6.1.3  輻射量的概念和單位
  6.2  射線與物質的相互作用
    6.2.1  粒子與物質的相互作用
    6.2.2  射線與物質的相互作用
  6.3  電離輻射生物學作用機制
    6.3.1  靶學說
    6.3.2  直接作用和間接作用
    6.3.3  輻射作用的原初過程
    6.3.4  輻射作用的時間進程
  6.4  電離輻射的生物學效應
    6.4.1  軀體效應和遺傳效應
    6.4.2  隨機性效應和確定性效應
    6.4.3  影響輻射生物學作用的因素
  6.5  電離輻射的損傷與防護
    6.5.1  輻射損傷方式
    6.5.2  輻射防護
  6.6  重離子輻射對生物體的作用
    6.6.1  重離子束的物理學與生物學特性
    6.6.2  重離子輻射對生物體的作用基礎
    6.6.3  重離子束在生物醫學中的應用
  6.7  小劑量電離輻射對生物體的作用
  思考題
第7章  統計物理與生物交叉簡介
  7.1  當代的物理學
  7.2  統計力學基礎回顧
  7.3  電腦的影響
  7.4  統計力學在生物分子系統中的應用：挑戰與模型
  思考題
第8章  蛋白質計算中的機器學習
  8.1  蛋白質機器學習導言
  8.2  分子動力學模擬中的機器學習
    8.2.1  力場生成
    8.2.2  自由能計算
  8.3  結構預測中的機器學習
    8.3.1  二級結構預測
    8.3.2  三級結構預測
    8.3.3  四級結構預測
  8.4  性質預測中的機器學習
    8.4.1  蛋白質水溶性預測
    8.4.2  蛋白質免疫原性
    8.4.3  蛋白質的熱穩定性

  8.5  分子設計中的機器學習
    8.5.1  蛋白質的結構設計
    8.5.2  蛋白質的序列設計
    8.5.3  結構序列協同設計
  8.6  總結與展望
  思考題
第9章  蛋白質摺疊問題50余年的歷程
  9.1  蛋白質摺疊的物理規則
  9.2  蛋白質摺疊的機制
  9.3  根據氨基酸序列預測蛋白質的結構
  9.4  蛋白質摺疊：基礎科學的遺產
  9.5  蛋白質物理學中的未解問題
  思考題
第10章  物理學與人工智慧的連接
  10.1  學術歷程
  10.2  Hopfield模型：基礎與物理解釋
  10.3  其他代表性工作
    10.3.1  學術背景
    10.3.2  從Boltzmann機到深度信念網路
  10.4  Hinton在深度學習領域的其他實踐創新
    10.4.1  人工神經網路作為物理系統
    10.4.2  跨學科的融合推動未來創新
  思考題
第11章  生物流體物理學
  11.1  流體
    11.1.1  理想流體
    11.1.2  穩定流動和非穩定流動
    11.1.3  流線和流管
    11.1.4  連續性方程
  11.2  理想流體的伯努利方程
    11.2.1  理想流體伯努利方程的推導
    11.2.2  理想流體伯努利方程的應用
  11.3  黏性流體
    11.3.1  黏性流體的運動狀態
    11.3.2  牛頓黏滯定律
    11.3.3  雷諾數
    11.3.4  黏性流體的伯努利方程
    11.3.5  泊肅葉定律
    11.3.6  斯托克斯定律
  11.4  血流動力學的醫學應用
    11.4.1  紅細胞的軸向集中
    11.4.2  血流速度與血壓分佈的關係
    11.4.3  血液的黏度
  思考題
第12章  膜與細胞生物物理
  12.1  膜脂的組成
    12.1.1  脂肪酸
    12.1.2  膽固醇
    12.1.3  磷脂
  12.2  脂質分子在水化狀態下的聚集形式

  12.3  人工膜
  12.4  脂雙層的結構和物理性質
    12.4.1  流動性和微黏度
    12.4.2  相變和相分離
  12.5  膜脂分子的運動
    12.5.1  轉動
    12.5.2  片段運動
    12.5.3  翻轉
    12.5.4  側向擴散
    12.5.5  交換
  12.6  膜脂與膜蛋白的相互作用
  12.7  脂質體的應用
    12.7.1  吸附
    12.7.2  胞飲
    12.7.3  融合
    12.7.4  交換
  12.8  生物膜
    12.8.1  生物膜的組成及結構
    12.8.2  生物膜成分的不對稱分佈
    12.8.3  生物膜成分的運動
    12.8.4  生物膜研究與生物醫學的關係
  思考題
參考文獻

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