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出版者:中国科学技术大学出版社

作者:鲁艾丁

出品人:

页数:188

译者:

出版时间:2002-6-1

价格:10.00

装帧:平装(无盘)

isbn号码:9787312014048

丛书系列:

图书标签:

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《全球视野下的现代生物技术前沿》 内容简介： 本书是一部全面、深入探讨现代生物技术领域最新进展与未来趋势的学术专著。它超越了传统生命科学的界限，将视角聚焦于当前最具颠覆性和应用潜力的生物技术前沿，旨在为科研人员、高级学生以及政策制定者提供一个系统、前瞻性的知识框架。全书结构严谨，内容翔实，力求在理论深度与实际应用之间找到最佳的平衡点。 第一部分：基因组学与表观遗传学的革命性突破 本部分系统梳理了自人类基因组计划完成以来，新一代测序技术（NGS）的飞速发展及其对生命科学研究范式的重塑。重点阐述了单细胞组学的兴起，如何使我们以前所未有的分辨率洞察细胞异质性，尤其是在癌症微环境、神经科学和发育生物学中的关键作用。 随后，深入剖析了表观遗传学调控网络的复杂性。内容涵盖了DNA甲基化、组蛋白修饰以及非编码RNA（lncRNA, miRNA, circRNA）在基因表达调控中的精细机制。特别关注了表观遗传标记在疾病发生发展中的动态变化，以及如何利用化学表观遗传学工具进行可逆性的干预和治疗探索。 本部分还详细介绍了宏基因组学在环境微生物组研究中的最新应用，包括肠道菌群与宿主代谢、免疫系统的双向调控模型，并探讨了如何通过精准的微生物干预策略来应对代谢性疾病和自身免疫性疾病。 第二部分：基因编辑技术的精准化与伦理考量 基因编辑技术是当前生物技术领域的核心驱动力。本书不仅详尽回顾了CRISPR-Cas9系统的原理与优化，更将重点放在下一代基因编辑工具的开发上，如碱基编辑器（Base Editors）和先导编辑系统（Prime Editors）。这些技术的出现，极大地提高了编辑的精确性和安全性，减少了脱靶效应，为体外和体内基因治疗开辟了新的道路。 书中辟出专章讨论高通量基因功能筛选系统，如基于CRISPR的ASV（Activity-Sized Vectors）筛选平台，如何在全基因组水平上快速识别致病基因和潜在药物靶点。 同时，本书对基因编辑的伦理、法律与社会影响（ELSI）进行了深入的跨文化比较研究。特别关注了生殖系细胞编辑在全球范围内的法律限制与科学共识的演变，强调了负责任的研究实践的重要性。 第三部分：合成生物学：设计生命的艺术与工程 合成生物学被视为21世纪的“生物学工程学”。本部分将合成生物学的原理与工程学方法相结合，构建了一个从元件设计、模块构建到复杂系统集成的完整框架。 内容涵盖了代谢通路工程，例如如何通过重构微生物细胞工厂来实现高价值化学品、生物燃料和新型药物分子的可持续生产。书中详细分析了酵母、大肠杆菌以及非模式微生物在合成生物学应用中的优势与挑战。 此外，本书重点介绍了人造细胞与最小基因组项目的研究进展。探讨了如何通过减少细菌基因组到最低必需集，以构建可编程的生物系统，为生物传感、药物递送和基础生命起源研究提供模型。对基因线路设计中的“部件-电路-系统”的层次化设计方法进行了深入论述。 第四部分：生物医学工程与前沿治疗策略 本部分聚焦于生物技术与工程学的交叉前沿，尤其关注新型诊疗技术的发展。 蛋白质工程与结构生物学部分，展示了冷冻电镜（Cryo-EM）技术如何实现蛋白质复合物的高分辨率解析，以及计算蛋白质设计（如AlphaFold的突破性进展）如何加速新型酶和抗体的开发。 细胞与基因治疗（CGT）是本部分的重中之重。详细阐述了CAR-T细胞疗法在血液肿瘤中的成功经验，以及向实体瘤治疗拓展所面临的TME（肿瘤微环境）免疫抑制挑战。书中对比了病毒载体（AAV, 慢病毒）和非病毒载体（脂质纳米颗粒LNP）在体内递送系统的效率和安全性。 生物材料与组织工程方面，探讨了如何利用生物相容性支架和3D/4D生物打印技术来构建功能性组织和器官模型，以加速药物筛选和再生医学研究。对“器官芯片”（Organ-on-a-Chip）技术的集成化发展趋势进行了系统分析。 第五部分：生物技术在农业与环境中的可持续应用 本书最后一部分将视野扩展到生物技术对全球挑战的贡献。在精准农业方面，详细介绍了转基因作物（GM Crops）的最新发展，特别是利用基因编辑技术提高作物对非生物胁迫（如干旱、盐碱）的耐受性，以及增强营养价值。 生物修复与环境监测章节，阐述了工程微生物在污染降解、重金属螯合以及碳捕获与转化中的应用潜力。探讨了利用生物传感器技术对水质、空气质量进行实时、高灵敏度监测的新方法。 总结与展望： 全书结尾部分对未来十年生物技术的发展趋势进行了前瞻性预测，包括人工智能（AI）在生物数据分析和药物发现中的深度融合，以及生物制造的规模化挑战。本书力求提供一个既有深度又有广度的知识体系，是该领域从业者和学习者不可或缺的参考资料。其内容覆盖的广度和深度，确保了读者能够全面掌握当前生物技术领域的复杂图景与前沿方向。

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