納米與生命

內容簡介

這是一本關於納米技術及其套用的科普讀物，涉及生物物理學、醫學及工程科學等領域。

納米技術是生物學與醫學領域的明星，也讓物理學家為之著迷，是多學科交叉融合的典型科學領域之一。一直以來，像生命的起源、生命的多樣性等吸引各個領域科學家的問題，遠未得到明確的解答；然而，逐漸加快的學科融合已經成為必然趨勢，讓我們意識到自己正處於一個拐點上：科技即將改變我們對於生命的認識，而這會帶給人類更強大的治癒疾病的力量。

這本書言簡意賅地講述了生物學、醫學、物理學等學科融合的歷程，介紹了由此產生的新科學。作者將對生命的研究置於廣闊的語境中，旨在對支配整個宇宙運行的規則有全新的理解，也展望了這種學科融合對人類的健康和生活質量的提升有怎樣的深遠影響。

圖書目錄

前言及致謝 V

緒論科學融合於生物學，重塑健康 001

生物學與醫學中的納米技術 003

定量生物學的誕生：生命的全新物理學 005

生物學和醫學的轉變 010

創新材料的未來 014

第1 章最終，我們擁抱生物學的複雜性 019

分層的宇宙，分層的生命 023

近距離對焦生物的複雜性：還原生物 025

拉遠鏡頭：解釋由複雜性形成的生物學行為 030

利用納米技術工具研究生物 041

觀察進行納米尺度行走的蛋白質 045

調查多尺度的細胞行為 048

細胞如何對機械作用力與環境做出反應？ 051

將機械信號翻譯成生物語言 052

用機械信號與電學信號連線不同尺度 058

生物電對器官活動的程式控制 060

分層的生物、分層的大腦以及分層的思維 061

接納生物的複雜性 065

第2 章邊製作，邊學習：DNA和蛋白質納米技術 069

DNA納米技術的誕生 073

利用DNA創造納米結構 077

DNA摺紙術 080

DNA納米機器人 081

DNA納米技術的挑戰 083

蛋白質納米技術 086

通過生物演化最佳化自身的納米結構 096

利用納米技術製造仿生材料和仿生設備 097

未來設備：量子物理、生物學與納米技術的相遇 099

第3 章醫學中的納米 103

藥物發現簡史與納米醫學的到來 105

抗生素耐藥性與納米技術 112

利用定製化蛋白質進行藥物合理化設計 118

用於可程式化學合成的DNA納米機器人 121

用於靶向輸送藥物的納米技術 122

增強癌症免疫療法的納米技術 128

用於基因編輯與基因遞送的納米顆粒 133

納米與生命

基本介紹

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