计算机辅助药物设计（上） pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:科学

作者:梅森

出品人:

页数:420

译者:

出版时间:2007-10

价格:110.00元

装帧:

isbn号码:9787030202482

丛书系列:

图书标签:

• 科学
• CADD
• 药物设计
• 计算机辅助
• 药物发现
• 分子建模
• 计算化学
• 生物信息学
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• 结构生物学
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现代材料科学导论：从原子到宏观性能的探索 本书导读： 在人类文明的长河中，材料的进步始终是推动技术飞跃的核心动力。从最初的石器到如今的纳米复合材料，我们对物质结构、性能及其相互关系的理解，决定了我们能够创造出何等先进的工具与技术。本书《现代材料科学导论》旨在为读者构建一个全面、深入且富有启发性的材料科学知识体系，带领读者系统性地探索材料世界的奥秘。 第一篇：材料科学的基石——原子结构与晶体学 材料的宏观属性无不植根于其微观的原子排列和电子结构。本篇将作为全书的理论基础，详细阐述物质的本源。 第一章：原子结构与化学键合 我们从基本粒子和原子模型（如玻尔模型、量子力学模型）的演进开始。重点解析电子的排布规律（能级、轨道杂化）如何决定元素的化学性质。随后，深入剖析材料中存在的主要化学键：离子键、共价键、金属键以及范德华力和氢键。通过计算键能、键长和键角，解释不同键合类型如何塑造材料的初始形态和基本热力学稳定性。尤其关注共价键在半导体材料中的关键作用，以及金属键对导电性的贡献。 第二章：晶体结构与晶体学基础 本章聚焦于固体材料的有序排列——晶体结构。我们将介绍晶体学的基本概念，包括晶胞、晶格、布拉维点阵。详尽讲解最常见的晶体结构，如体心立方（BCC）、面心立方（FCC）、密排六方（HCP）的几何特征、堆积密度和配位数。随后，引入描述晶体缺陷的理论：点缺陷（空位、间隙原子、取代原子）、线缺陷（位错）和面缺陷（晶界）。对位错理论的深入探讨，将为后续理解材料的塑性变形机制奠定坚实基础。晶体学衍射方法（X射线衍射、电子衍射）的原理与应用也将被详细介绍，展示我们如何“看清”原子排列。 第二篇：材料的形貌与性能——结构与性能的关系 材料科学的核心在于理解结构如何决定性能，以及如何通过控制结构来优化性能。本篇将深入探讨结构演变对材料机械、热学、电学等性能的影响。 第三章：材料的热力学与动力学 材料的相变是工程应用中必须面对的核心问题。本章首先引入相图的概念，详细解析单组元和二元合金体系的相平衡关系（如杠杆原理、冷却曲线）。重点分析固溶体的形成、相分离机制（如亚稳相的析出）。随后，转向动力学视角，研究扩散现象，包括原子在晶格中的迁移机制（空位机制、间隙机制），并建立菲克扩散定律。热处理过程中的动力学控制（如成核与长大理论）将贯穿本章。 第四章：机械性能与形变机制 本章专门探讨材料抵抗外力作用的能力。机械性能指标，如强度、硬度、韧性、疲劳极限和蠕变，将被系统定义和测量。在微观层面，深入剖析塑性变形的微观机制：位错的产生、运动（滑移和攀移）。通过引入加工硬化、晶粒尺寸对强度的影响（Hall-Petch关系）以及固溶强化、沉淀强化等强化机制，解释如何设计出具有高强度或高韧性的金属材料。脆性断裂的机制与断裂韧性（KIC）的评价方法也是本章的重点内容。 第五章：电学、磁学与光学性能 电子在材料中的行为决定了其电学和磁学特性。本章将从能带理论出发，解释导体、半导体和绝缘体之间的根本区别。对于半导体，详细分析本征半导体、N型和P型掺杂的工作原理、载流子迁移率及其在PN结器件中的应用。在磁性方面，介绍磁畴、磁化强度、居里温度等概念，解析铁磁性、反铁磁性及抗磁性的微观根源，并探讨软磁材料和硬磁材料的设计原理。光学性能方面，将讨论光与材料的相互作用（吸收、反射、透射），并介绍透明陶瓷和光子晶体的基础概念。 第三篇：主要工程材料家族的精细调控 基于前两篇建立的理论框架，本篇将把焦点转向三大类核心工程材料——金属、陶瓷和高分子——以及新兴的功能材料，分析其制造工艺与性能优化。 第六章：金属材料的设计与应用 金属材料因其优异的力学性能和加工性能而占据核心地位。本章将重点研究合金化技术。系统回顾钢铁材料（从生铁到各种钢材，如低碳钢、高强低合金钢）的热处理工艺（退火、正火、淬火、回火）如何精确调控其微观组织（铁素体、奥氏体、马氏体、贝氏体）以实现所需的机械性能。同时，介绍非铁合金（如铝合金、钛合金、镍基高温合金）在航空航天等尖端领域的应用及选材考量。 第七章：陶瓷材料的结构与挑战 陶瓷因其高硬度、耐高温性和化学惰性而不可替代。本章首先区分传统陶瓷（如氧化物、非氧化物）和先进结构陶瓷（如SiC, Si3N4）。重点解析陶瓷材料的制造过程，包括粉体制备、成型、烧结过程中的致密化机制与孔隙控制。由于陶瓷的本质是脆性，本章会详细讨论如何利用增韧技术（如晶界工程、纤维增韧）来提高其断裂韧性，以及陶瓷涂层技术在功能保护中的作用。 第八章：高分子材料的分子工程 高分子材料的特性源于其长链结构和分子间的缠结。本章从聚合反应机理（自由基、逐步聚合）入手，解释聚合物的分子量分布、链构型（顺式/反式）如何影响其宏观性能。深入探讨高分子的形变行为：粘弹性、蠕变和松弛现象。晶态与非晶态区域对机械强度的贡献，以及如何通过共混、交联和纤维增强来设计具有特定柔韧性或耐磨性的工程塑料、弹性体和复合材料。 第九章：功能材料与前沿探索 本章展望材料科学的未来发展方向。聚焦于具有特殊电、磁、光响应的新型功能材料。重点讲解压电材料、铁电材料的工作原理及其在传感器和存储器中的应用。详细阐述半导体异质结的构建原理及其在光电器件（如LED、太阳能电池）中的关键作用。最后，对纳米材料、拓扑材料以及生物医用材料的最新研究进展进行概述，引导读者思考材料科学如何解决未来的能源、环境和健康挑战。 结语： 《现代材料科学导论》不仅是一本知识的集合，更是一套系统性的思维工具。它要求读者在微观结构、宏观性能和工程应用之间建立起牢固的桥梁。通过对这些基本原理的掌握，读者将有能力去分析现有材料的优缺点，并参与到新材料的创造与设计中去。

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这本书的装帧设计确实让人眼前一亮，封面采用了沉稳的深蓝色调，搭配烫金的书名和作者信息，显得既专业又不失典雅。纸张的质感也相当不错，拿在手里分量十足，能感受到出版社在制作上的用心。内页的排版布局清晰合理，字体大小适中，行间距也处理得恰到好处，长时间阅读下来眼睛不容易感到疲劳。尤其值得称赞的是，书中穿插了一些彩色的插图和示意图，这些图表设计精良，对于理解复杂的理论概念起到了极大的辅助作用。比如，某些分子结构的可视化展示，如果仅凭文字描述，读者很可能感到晦涩难懂，但有了这些高质量的配图，理解起来就顺畅多了。装订工艺看起来也十分牢固，即便是频繁翻阅，也不用担心书页松散的问题。总的来说，从物理层面上讲，这是一本令人愉悦的阅读材料，体现了高标准的出版制作水准，让人对内容本身也抱有了更高的期待。这种对细节的关注，无疑提升了整体的阅读体验，绝对称得上是桌面上的一个赏心悦目的存在。

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这本书的语言风格非常独特，它既保持了学术著作应有的精确性和客观性，又在不失严谨的前提下，融入了一种温和的引导性。作者似乎深知初学者在面对新技术时的困惑，因此在关键概念的解释上，总是采用多角度的类比和解释，力求将抽象的计算过程具象化。例如，在描述迭代优化算法的收敛性时，文字的描述细致入微，辅以清晰的流程说明，使得即便是对数值分析不太熟悉的读者也能抓住核心思想。我欣赏这种既不媚俗，又不故作高深的叙述方式。它不像某些教材那样冷冰冰地抛出公式，而是更像一位经验丰富的导师，耐心地引导你一步步走过思维的迷宫。这种“润物细无声”的教学艺术，极大地降低了学习曲线的陡峭程度，让人在不知不觉中吸收了大量知识。整体来看，行文流畅，措辞得当，真正做到了知识传递的有效性与可读性的完美平衡。

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作为工具书和学习资料，索引和参考文献部分的质量至关重要，而这本书在这方面做得尤为出色。书末的参考文献列表详实而权威，几乎涵盖了该领域内里程碑式的研究成果，这为希望进一步深挖特定主题的读者提供了宝贵的线索。更值得称道的是，书中的术语对照和名词解释部分做得非常细致，对于许多专业词汇，作者不仅给出了标准的中文释义，还可能附带了英文原文或相关的缩写说明，极大地便利了跨语言文献的查阅。此外，书后的索引编制得非常详尽，几乎每一个重要的概念、算法名称或关键参数都能在索引中准确定位到对应的页码，这对于需要快速检索特定信息的读者来说，是无可替代的实用功能。一本优秀的参考书，其价值不仅在于它包含了多少知识，更在于它如何帮助读者高效地提取和应用这些知识，这本书无疑在易用性上达到了很高的标准。

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阅读这本书的感受，就像是进行了一次高效率的知识结构重塑。它不仅仅是知识的堆砌，更像是一套经过精心设计的思维导图。通过阅读，我感觉自己对“设计”这一行为的理解发生了质的变化——不再是凭直觉的尝试，而是转变为一种基于计算和预测的系统性工程。它似乎提供了一套看待问题的全新视角，教会我们如何将复杂的生物学难题转化为可计算的数学模型。这种范式的转变带来的冲击是深远的，它拓宽了我对未来研究方向的想象空间。这本书的价值在于它播下了一颗“计算思维”的种子，激励着读者去探索如何利用强大的计算工具解决实际的科学难题。我期待能在接下来的学习和实践中，真正消化和运用书中所阐述的那些先进的理论和方法，让知识真正转化为解决问题的能力。

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初次翻阅这本书的目录时，我立刻被其宏大而严谨的结构所吸引。它似乎遵循了一种由浅入深、循序渐进的逻辑脉络，从基础的原理介绍开始，逐步过渡到各种计算方法的具体阐述。这种编排方式非常适合自学者或者希望系统梳理知识体系的研究人员。我特别留意到其中对某些经典算法的论述篇幅，看起来深度相当可观，并非流于表面的概述，而是深入到了数学模型和实现细节层面。作者在章节间的衔接处理得十分自然，上一个知识点仿佛就是为了引出下一个做好了充分的铺垫，阅读过程中鲜少有“断层感”。这种行文的流畅性和内在逻辑的严密性，是判断一本专业书籍是否上乘的关键指标。能够将如此复杂的交叉学科知识梳理得井井有条，足见作者深厚的学术功底和高超的教学艺术。我对其中关于参数化和力场建模的部分抱有极高的兴趣，期待它能提供一个扎实且可操作的理论框架。

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