干细胞和发育生物学 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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页数:254

译者:

出版时间:2001-3

价格:32.00元

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isbn号码:9787801212351

丛书系列:

图书标签:

• 干细胞
• 发育生物学
• 细胞生物学
• 分子生物学
• 生物医学
• 再生医学
• 组织工程
• 胚胎学
• 基因调控
• 信号转导

书籍简介：深入探索合成生物学前沿 书名：合成生物学：从原理到应用 简介： 本书旨在为读者提供一个全面而深入的视角，涵盖合成生物学（Synthetic Biology）这一快速发展的交叉学科的核心概念、基础原理、关键技术以及前沿应用。我们避开了对干细胞和发育生物学这一特定领域的探讨，转而聚焦于一个同样具有颠覆性潜力的领域——利用工程学和系统生物学的原理，设计和构建具有特定功能的生物系统。 第一部分：合成生物学的基础与设计哲学 本部分将奠定读者理解合成生物学的理论基石。我们首先会追溯合成生物学的历史源流，将其置于生物工程学和系统生物学的宏大背景之下。合成生物学并非简单地复制自然界已有的生物系统，而是面向目标（Goal-Oriented）地设计和构建新的生物元件、装置乃至完整的生物系统。 1.1 核心概念：生物元件、装置与系统 我们将详细阐述合成生物学的“积木盒”概念。生物元件（BioBricks）是模块化的、标准化的DNA序列，它们如同电子学中的电阻、电容和电感，是构建更复杂系统的基本单元。书籍将深入解析如何设计和评估这些元件的性能，包括启动子（Promoters）、核糖体结合位点（RBS）、编码序列（CDS）以及终止子。随后，我们将讨论如何将这些元件组合成生物装置（Biological Devices），例如逻辑门（Logic Gates）、振荡器（Oscillators）和开关（Switches）。最后，我们探讨如何集成这些装置以创建复杂的、具有预定功能的生物系统，例如人工代谢通路或细胞间通讯网络。 1.2 工程学方法论的引入 合成生物学的核心驱动力在于引入工程学的严谨性。本书将详细介绍“设计-构建-测试-学习”（DBTL）的循环迭代方法。我们将探讨如何进行定量设计，例如使用数学模型（如微分方程）来预测构建的系统的行为，并讨论如何通过高通量筛选和自动化技术来加速“构建”和“测试”的环节。此外，误差分析、鲁棒性设计（Robust Design）和标准化的重要性将贯穿整个论述，强调如何克服生物系统的固有噪声和随机性，实现可靠的工程输出。 第二部分：关键技术与工具箱 构建新的生物系统需要先进的“制造”和“编辑”工具。本部分聚焦于驱动合成生物学革命的几项关键技术。 2.1 基因组编辑的飞跃：CRISPR-Cas系统 我们详尽阐述以CRISPR-Cas9为代表的精确基因组编辑技术。重点将放在其在基因回路设计中的应用，如何利用它实现对宿主细胞基因组的精确重编程，而非仅仅用于基础研究。讨论将延伸至CRISPR-Cas12/13等新型系统的特性，以及它们在RNA编辑、表观遗传调控和基因组规模的筛选文库构建中的潜力。 2.2 高效DNA合成与组装 合成生物学的规模化应用依赖于快速、廉价且准确地获取所需DNA序列。本书将对比传统分子克隆技术与新兴的全基因合成技术（如基于油墨打印和微流控的技术）。此外，我们将深入探讨高效的DNA组装策略，如Gibson Assembly, Golden Gate Assembly（Type IIS限制性内切酶介导的装配），以及它们在快速构建大型、多拷贝基因组或复杂代谢网络中的优势。 2.3 细胞工厂的重塑：代谢工程的整合 合成生物学在工业应用中表现最为突出的是对微生物细胞工厂的重塑。本章将详细介绍代谢途径的重构，如何利用系统生物学数据识别关键限速步骤，并通过基因插入、敲除或调控元件的优化，引导细胞流量转向目标产物的合成。案例研究将涵盖从生物燃料（如丁醇、异戊二烯）到高价值化学品（如药物中间体、香精香料）的生产优化过程。 第三部分：前沿应用领域：超越传统界限 本部分将展现合成生物学如何渗透并重塑多个关键行业。 3.1 医疗诊断与治疗：活体生物机器 我们探讨“智能”生物传感器和治疗系统的设计。这包括构建能够识别特定疾病标志物（如癌细胞表面的蛋白质或循环中的代谢物）的工程菌株或哺乳动物细胞。在治疗方面，重点将放在设计具有“与门”逻辑的CAR-T细胞，使其仅在双重危险信号存在时才激活细胞毒性，从而提高治疗的安全性和特异性。此外，口服活体生物药（Live Biotherapeutics）的构建，旨在通过工程细菌调节肠道微生物组以治疗慢性疾病，也将作为重点内容。 3.2 材料科学与先进制造 合成生物学正在催生全新的材料制造范式——生物制造。我们将介绍如何利用工程酵母或细菌来生产具有特定结构和功能的材料，例如高性能蜘蛛丝蛋白、自修复生物混凝土或功能性水凝胶。重点分析如何通过调控蛋白质的自组装特性和细胞外基质的沉积过程，实现对材料宏观属性的精确控制。 3.3 生物信息处理与计算 本书的最后一部分将目光投向生物学与信息科学的深度融合。我们将讨论如何将DNA本身用作高密度、长期稳定的信息存储介质（DNA数据存储），并探讨构建细胞内逻辑计算网络的可能性，即利用基因回路实现基于代谢状态的并行信息处理，为未来的生物计算机奠定理论基础。 结论与展望 本书总结了合成生物学在系统复杂性理解、技术可及性提高以及应用领域拓展方面取得的成就，并审慎地探讨了其在伦理、生物安全和监管方面面临的挑战。读者将获得一套完整的工具箱和思维框架，以应对未来生物工程领域的复杂问题。本书的叙事脉络清晰，逻辑严谨，旨在引导工程师、生物学家和计算机科学家共同推动下一代生物技术的革命。

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阅读体验上，这本书展现出了一种非常人性化的编辑理念。纸张的选用和印刷的精度都体现了出版方对读者的尊重。书本的装帧结实耐用，即使我频繁地在咖啡馆、实验室和家里翻阅，它依然保持着完好的状态。更让我称道的是它的索引系统。通常复杂的专业书籍索引往往做得非常简陋，但这本书的后记和专业术语索引做得极其详尽，查找起来非常方便快捷。当我需要回顾某个特定信号通路或者某个实验技术的细节时，只需要查阅索引，就能迅速定位到相关章节，节省了大量宝贵的时间。这种对细节的关注，体现了作者和编辑团队对于读者群体实际使用场景的深刻理解，让这本书真正成为了可以“用”起来的工具书，而不是只能束之高阁的理论大全。

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这本书的配图质量高得令人惊叹。在生物学和生命科学类的书籍中，图文的契合度往往决定了阅读体验的好坏。而在这本书里，每一张图表、每一个细胞示意图，都像是精心绘制的艺术品。它们不仅清晰地展示了复杂的结构，还巧妙地用颜色和箭头指示了动态的过程和相互作用的关系。我特别喜欢那些时间序列的图示，它们将一个细胞从分化到成熟的漫长过程浓缩在几页纸上，那种动态的视觉冲击力是纯文字描述永远无法替代的。很多图的下方都附带着深入的注释，有些注释甚至比正文还要详尽，这对于需要反复查阅特定概念的我来说，简直是福音。可以说，这本书的插图设计团队与文字作者的配合达到了教科书级别的水准，极大地降低了理解高难度生物过程的认知门槛。

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这本书的深度和广度都超出了我的预期。我原本以为它会侧重于某一个特定的技术流派或者单一的研究方向，但事实证明，它更像是一部全景式的百科全书，系统地梳理了该领域从基础理论到前沿应用的完整脉络。我尤其欣赏作者在探讨伦理和社会影响时所展现出的审慎和远见。在介绍了一些突破性的技术进展时，作者并没有一味地鼓吹其‘万能’，而是非常客观地指出了当前仍存在的局限性，以及在未来应用中可能引发的社会讨论。这种平衡的视角，对于想要全面了解该领域的学习者来说，无疑是至关重要的“定海神针”。翻阅其中关于某些经典实验的复述部分，作者的叙述逻辑严密，环环相扣，让人能够清晰地重现科学家们当初是如何一步步拨开迷雾，最终得出结论的过程。读完这些章节，我感觉自己仿佛也参与了一场伟大的科学探索之旅，收获的不仅仅是知识点，更是一种科学精神的熏陶。

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这本书对于前沿研究的追踪速度也令人印象深刻。在阅读到关于基因编辑技术最新进展的章节时，我能感受到作者团队对全球顶级期刊的密切关注。他们没有停留在已有的经典理论上故步自封，而是大胆地引入了近几年才被广泛认可的新发现和新假说，并且对这些新理论的潜在影响进行了深入的探讨和批判性分析。这种与时俱进的态度，使得这本书的价值不仅仅局限于“打基础”，它更像是一张通往未来研究方向的导航图。对于正在攻读学位或者处于职业发展初期的科研工作者来说，这本书能提供一个扎实的过去认知框架，同时又不断地用最新的火花点燃对未来的想象，是那种读完一遍还想留着随时翻阅参考的“案头必备”。

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这本书的封面设计非常引人注目，色彩搭配既专业又富有艺术感，一看就知道是深耕了多年的专家之作。我当时在书店里一眼就被它吸引了，拿起书本后，那种沉甸甸的质感和清晰的排版让人感到非常可靠。虽然我不是这个领域的资深研究者，但我对生命科学的宏大叙事一直抱有极大的好奇心。这本书的引言部分，用一种近乎诗意的语言描绘了生命起源的神秘与细胞的无限潜力，一下子就把我的思绪带入了一个广阔而又精微的世界。特别是它对不同学科交叉点的论述，比如物理学原理如何指导我们理解细胞形态的形成，这一点让我感到耳目一新。作者似乎有一种魔力，能将那些极其复杂的数学模型和分子机制，用你能理解的类比和生动的案例串联起来，让人在阅读的过程中，不仅学到了知识，更体会到了一种探索未知的激动。这种将晦涩理论通俗化的能力，绝对是作者多年教学经验的积累，非常值得称赞。

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