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☆☆☆☆☆

出版者:高等教育出版社

作者:周德庆

出品人:

页数:385

译者:

出版时间:2011-4-1

价格:39.80元

装帧:平装

isbn号码:9787040314045

丛书系列:

图书标签:

微生物学
生物学
教材
科学
生物竞赛
高等教育教科书
本科教材，还行
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生物学
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具体描述

微生物学教程（第3版），ISBN：9787040314045，作者：周德庆编著

《量子纠缠与信息论基础》书籍简介本书系统而深入地探讨了现代物理学的前沿领域——量子纠缠现象，并将其与信息论的深刻原理相结合，构建了一个多维度、跨学科的研究框架。全书旨在为物理学、信息科学、数学以及相关工程技术领域的学者、研究人员和高年级学生提供一部全面、严谨且富有洞察力的参考著作。第一部分：量子力学基础与纠缠的起源本部分首先回顾了量子力学的基本公设，重点阐述了希尔伯特空间、算符理论以及态矢量在描述微观系统时的核心作用。我们着重讨论了量子态的张量积结构，这是理解多粒子系统及其复杂关联性的数学基础。随后，本书深入分析了量子叠加态与测量过程的本质，特别是对冯·诺依曼熵在描述纯态与混合态时的适用性进行了详尽的对比分析。在此基础上，我们引入了纠缠态的概念。详细介绍了贝尔不等式的推导过程，并阐述了诸如EPR悖论等历史性思想实验如何揭示了经典物理学在描述微观世界时的局限性。关键章节集中在如何量化纠缠。我们详尽地介绍了多种纠缠度量标准，包括但不限于： 1. 纠缠熵 (Entanglement Entropy)：特别是对冯·诺依曼纠缠熵在边界自由度系统中的应用进行了深入探讨。 2. 可分离性判据 (Separability Criteria)：如正规化判定（PPT准则），并讨论了其在识别高维系统中“伪装”纠缠态的有效性。 3. 纠缠的保真度与共享性：探讨了纠缠在不同子系统间的分配与转移特性。第二部分：纠缠的物理实现与实验验证本部分将理论框架与实验物理紧密结合，概述了当前实现和探测量子纠缠的主要物理平台。我们不仅描述了实验技术，更侧重于分析不同平台在保真度、可扩展性和退相干时间上的优劣。 1. 光子系统：详细介绍了自发参量下转换（SPDC）和自发四波混频（SFWM）产生纠缠光子对的机制。重点分析了光子偏振、路径和时间的纠缠态的制备与基于贝尔测试的实验验证。 2. 囚禁离子与超导电路：阐述了这些固态和原子物理系统中实现多比特纠缠门操作的物理机制。分析了量子非定域性检验（如Loophole-Free Bell Tests）在排除实验漏洞方面的最新进展。 3. 凝聚态系统中的拓扑纠缠：探讨了在分数霍尔效应系统和拓扑超导体中，长程量子关联如何体现为拓扑序的本质特征。本部分包含大量关于量子态层析成像 (Quantum State Tomography) 的技术细节，用以精确重建高维纠缠态的密度矩阵，这是所有后续信息论应用的前提。第三部分：量子信息论：从纠缠到信息处理本部分是本书的核心创新点，它将量子力学的非定域性与信息论的极限紧密地联系起来。我们不再仅仅将量子态视为物理实在的描述符，而是将其视为一种可被操作和传输的信息载体。 1. 量子信息的基本概念：重新审视了比特（bit）与量子比特（qubit）的区别。重点阐述了海森堡不确定性原理在信息论视角下的重构，以及不可克隆定理 (No-Cloning Theorem) 对信息传输的根本限制。 2. 纠缠作为资源：将纠缠提升为一种可量化、可消耗的物理资源。深入分析了超密编码 (Superdense Coding) 和量子隐形传态 (Quantum Teleportation) 协议，这些协议的效率和可行性完全依赖于预先共享的纠缠。我们详细推导了这些协议的信道容量与成功概率。 3. 量子信道与噪声模型：介绍了描述量子信道特性的李群映射 (Liouvillian Superoperators)。着重分析了退相干（Decoherence）如何将纯态纠缠转化为混合态，并探讨了量子纠错码 (Quantum Error Correction Codes)，特别是表面码（Surface Codes）在对抗局域噪声和维持大规模纠缠方面的作用。第四部分：纠缠与计算的极限本部分探讨了纠缠在加速计算和提升测量精度中的决定性作用。 1. 量子计算模型：对比了量子电路模型、绝热量子计算模型和基于纠缠的计算模型（如测量初始化量子计算，MIQC）。详细阐述了Shor算法和Grover算法中关键的量子傅里叶变换（QFT）操作是如何通过系统级的纠缠来实现指数级或平方级的加速。 2. 纠缠在复杂性理论中的角色：讨论了纠缠如何影响多体系统的基态性质及其与经典计算复杂性类的关系。例如，纠缠的张量网络表示（如DMRG方法）在模拟低维量子系统中的巨大成功。 3. 精密测量与传感：分析了海森堡极限 (Heisenberg Limit) 与标准量子极限（SQL）之间的区别。展示了如何利用纠缠态（如压缩态或GHZ态）来设计比经典方法灵敏度更高的量子传感器，这在引力波探测和原子钟等领域具有直接应用价值。总结与展望全书最后一部分对当前研究的开放性问题进行了总结，包括高维量子纠错的效率问题、纠缠在广义相对论背景下的行为，以及如何将现有纠缠生成技术扩展到宏观尺度。本书力求平衡理论的严谨性与实际应用的指导性，为读者提供一个理解和驾驭量子世界中这种最奇特关联的坚实基础。目标读者：理论物理、量子信息、应用数学、电子工程及计算机科学等专业的研究人员和研究生。对非线性光学、精密测量和拓扑物理有兴趣的工程师和高级技术人员也将从中获益匪浅。

作者简介

周德庆，男，1935年12月生，浙江镇海人。复旦大学生命科学学院教授，曾任微生物学和微生物工程系系主任，浙江万里学院生命科学系主任，教育部高校生物学教学指导委员会委员，微生物学教学指导组组长，是我国微生物学教育领域的著名学者，享受国务院特殊津贴。先后开设微生物学有关课程10余门，发表科研、教学论文50余篇，著译教材等约40部。获国家级优秀教学成果二等奖，国家教委优秀教材一等奖和科技进步二等奖，上海市优秀教学成果一等奖和优秀教材二等奖等国家级、部级和上海市奖励8项。

目录信息

绪论微生物与人类一、什么是微生物二、人类对微生物世界的认识史三、微生物学的发展促进了人类的进步四、微生物的五大共性五、微生物学及其分科本章小结重要名词复习思考题第一章原核生物的形态、构造和功能第一节细菌一、细胞的形态、构造及其功能二、细菌的群体形态第二节放线菌一、放线菌的形态和构造二、放线菌的繁殖三、放线菌的群体特征第三节蓝细菌第四节枝原体、立克次氏体和衣原体一、枝原体二、立克次氏体三、衣原体本章小结重要名词复习思考题第二章真核微生物的形态、构造和功能第一节真核微生物概述一、真核生物与原核生物的比较二、真核微生物的主要类群三、真核微生物的细胞构造第二节酵母菌一、酵母菌分布及与人类的关系二、酵母菌细胞的形态和构造三、酵母菌的繁殖方式和生活史四、酵母菌的菌落第三节丝状真菌——霉菌一、霉菌分布及与人类的关系二、霉菌细胞的形态和构造三、真菌的孢子四、霉菌的菌落第四节产大型子实体的真菌——蕈菌本章小结重要名词复习思考题第三章病毒和亚病毒因子第一节病毒一、病毒的形态、构造和化学成分二、病毒的分类三、4类病毒及其繁殖方式第二节亚病毒因子一、类病毒二、拟病毒三、卫星病毒四、卫星RNA 五、朊病毒第三节病毒与实践一、噬菌体与发酵工业二、昆虫病毒用于生物防治三、病毒在基因工程中的应用本章小结重要名词复习思考题第四章微生物的营养和培养基第一节微生物的6类营养要素一、碳源二、氮源三、能源四、生长因子五、无机盐六、水第二节微生物的营养类型第三节营养物质进入细胞的方式一、单纯扩散二、促进扩散三、主动运送四、基团移位第四节培养基一、选用和设计培养基的原则和方法二、培养基的种类本章小结重要名词复习思考题第五章微生物的新陈代谢第一节微生物的能量代谢一、化能异养微生物的生物氧化和产能二、自养微生物产ATP和产还原力第二节分解代谢和合成代谢的联系一、两用代谢途径二、代谢物回补顺序第三节微生物独特合成代谢途径举例一、自养微生物的CO：固定二、生物固氮三、微生物结构大分子——肽聚糖的生物合成四、微生物次生代谢物的合成第四节微生物的代谢调节与发酵生产一、微生物的代谢调节二、代谢调节在发酵工业中的应用本章小结重要名词复习思考题第六章微生物的生长及其控制第一节测定生长繁殖的方法一、测生长量二、计繁殖数第二节微生物的生长规律一、微生物的个体生长和同步生长二、单细胞微生物的典型生长曲线三、微生物的连续培养四、微生物的高密度培养第三节影响微生物生长的主要因素一、温度二、氧气三、pH 第四节微生物培养法概论一、实验室培养法二、生产实践中培养微生物的装置第五节有害微生物的控制一、几个基本概念二、物理灭菌因素的代表——高温三、化学杀菌剂、消毒剂和治疗剂本章小结重要名词复习思考题第七章微生物的遗传变异和育种第一节遗传变异的物质基础一、3个经典实验二、遗传物质在微生物细胞内存在的部位和形式第二节基因突变和诱变育种一、基因突变二、突变与育种第三节基因重组和杂交育种一、原核生物的基因重组二、真核微生物的基因重组第四节基因工程一、基因工程定义二、基因工程的基本操作三、基因工程的应用第五节菌种的衰退、复壮和保藏一、菌种的衰退与复壮二、菌种的保藏本章小结重要名词复习思考题第八章微生物的生态第一节微生物在自然界中的分布与菌种资源的开发一、微生物在自然界中的分布二、菌种资源的开发第二节微生物与生物环境问的关系一、互生二、共生三、寄生四、拮抗五、捕食第三节微生物的地球化学作用一、碳素循环二、氮素循环三、硫素循环与细菌沥滤四、磷素循环第四节微生物与环境保护一、水体的污染——富营养化二、用微生物治理污染三、沼气发酵与环境保护四、用微生物监测环境污染本章小结重要名词复习思考题第九章传染与免疫第一节传染一、传染与传染病二、决定传染结局的三大因素三、传染的种可能结局第二节非特异性免疫一、表皮和屏障结构二、吞噬细胞及其吞噬作用三、炎症反应四、正常体液或组织中的抗菌物质第三节特异性免疫一、免疫器官二、免疫细胞及其在免疫应答中的作用三、免疫分子及其在体液免疫中的作用第四节免疫学方法及其应用一、抗原、抗体反应的一般规律二、抗原、抗体间的主要反应三、免疫标记技术第五节生物制品及其应用一、人工自动免疫类生物制品二、人工被动免疫类生物制品本章小结重要名词复习思考题第十章微生物的分类和鉴定第一节通用分类单元一、种以上的系统分类单元二、学名三、亚种以下的几个分类名词第二节微生物在生物界的地位一、生物的界级分类学说二、三域学说及其发展第三节各大类微生物的分类系统纲要一、Bergey氏原核生物分类系统纲要二、Ainsworth等人的菌物分类系统纲要第四节微生物分类鉴定的方法一、微生物分类鉴定中的经典方法二、微生物分类鉴定中的现代方法本章小结重要名词复习思考题一、微生物在解决人类面临的五大危机中的作用二、现代微生物学的特点及其发展趋势三、微生物在“生命科学世纪”中的作用四、大力开展我国微生物学研究五、学好微生物学推动人类进步结束语微生物学的展望附录一知、技、力、情——提高讲课质量的四要素附录二考试心得点滴索引参考书目
· · · · · · (收起)

读后感

评分☆☆☆☆☆

毫无疑问，周德庆的这本微生物学是我本科4年所有教材里面写的最好的，没有之一。很多老教授写的教材都非常严谨，但严谨不等于好读。忘了当时是第几版了，绿色很土的封面，里面的内容真是好。很多年过去了，书里面的知识基本都还给老师了:(可当时读书时候的感觉还清晰的记得。有...

评分☆☆☆☆☆

用户评价

评分☆☆☆☆☆

坦白说，我买这本书是冲着它封面设计上那种“现代科学感”去的，以为里面会收录大量最新的实验方法和前沿研究动态，比如CRISPR技术在实际应用中的最新进展，或者单细胞测序带来的突破。结果呢？这本书的内容陈旧得令人咋舌。翻开目录，我看到的大部分都是上世纪八九十年代的基础知识，那些在任何一本基础高中生物教科书中都能找到的内容，这里却被当作重磅知识点来大篇幅介绍。当我们现在谈论生命科学时，更多的是在讨论数据分析、生物信息学和高通量技术，这些内容在这本书里几乎找不到任何影子。即便是它试图介绍的那些经典实验，描述也停留在理论层面，没有涉及任何现代实验室中实际操作的细节或者数据处理的方法论。这完全无法满足一个希望了解当代生命科学研究面貌的读者的需求。它更像是一个时间胶囊，把我带回了二十年前的实验室，而不是指引我走向未来的科研方向。对于任何想在当前科研环境中有所建树的人来说，这本书的价值微乎其微，它提供的知识太“软”了，缺乏实际的硬核支撑。

评分☆☆☆☆☆

这本书的图文配合简直是最大的败笔。我通常认为，对于复杂科学主题的学习，高质量的插图是建立心智模型的关键。然而，这本书中的图示质量低劣到令人发指。很多插图的线条模糊不清，色彩搭配俗气且缺乏信息量，有些甚至是直接截取的低分辨率图片，上面标注的文字小得像蚂蚁爬过。举个例子，当书中详细描述了线粒体内膜上的电子传递链时，我期待看到一个结构清晰、流程明确的示意图，能清晰展示各个复合体的相对位置和电子的流动方向。结果呢？我得到的是一张密密麻麻、层次感全无的色块堆砌，看完图比没看文字描述还要困惑百倍。更糟糕的是，书中有好几处图注和正文的描述明显是脱节的，你得反复在文本和图像之间来回跳跃，试图拼凑出作者想要表达的完整逻辑，这极大地消耗了阅读的耐心和专注力。一本严肃的科学读物，如果连最基本的视觉辅助都做不好，那它在教学功能上无疑是失败的。

评分☆☆☆☆☆

我必须指出，这本书的写作风格充满了令人不适的“作者中心主义”。作者似乎默认读者已经具备了深厚的先验知识，因此在解释概念时经常使用高度简化的、甚至有些傲慢的语气，仿佛在对他的同行讲述一个不值一提的常识。比如，在讨论某些代谢途径时，作者直接跳过了关键的酶促反应步骤，只给出了一个结果，并轻描淡写地说“接下来的过程想必读者已经十分清楚了”。对于我这种需要循序渐进学习的读者来说，这种做法是极不负责任的。此外，书中对一些学术争议点的处理也显得片面且缺乏平衡。它倾向于完全采信某一种学说，而对其他具有合理性的替代观点则一笔带过，甚至带有贬低色彩。科学的魅力在于其开放性和不断修正的过程，但这本“教程”却试图给人一种“知识已经定型”的错觉。阅读这样的教材，不仅学不到知识，反而可能被固化了思维，不利于培养批判性思维和对科学探索精神的尊重。

评分☆☆☆☆☆

这本号称“深入浅出”的生物学入门读物，简直是灾难。我原本对手册的期待是能提供一个清晰、有条理的知识框架，特别是对于那些复杂的细胞结构和生命过程，希望能有直观的图示和恰当的比喻来辅助理解。然而，这本书在内容编排上显得极其混乱，章节之间的逻辑跳跃性太大，仿佛是把几本不同教材的零散笔记胡乱拼凑在一起。举例来说，在讲解基因表达调控时，作者突然插入了一大段关于生物多样性演化的内容，两者之间缺乏必要的过渡和解释，让初学者完全摸不着头脑。更令人失望的是，对于一些关键概念的阐述，文字描述往往过于冗长和晦涩，充斥着大量不必要的专业术语，却没有提供足够的背景知识去支撑这些术语的理解。我翻阅了好几页，试图找到对“反义RNA”机制的清晰解释，结果只收获了一堆绕口的定义和一套似乎只在作者脑海中成立的流程图。阅读体验极其糟糕，更像是面对一份未经编辑的学术草稿，而不是一本面向读者的教程。如果想通过它来建立扎实的生物学基础，我建议还是另寻高明，这本书更可能让人在入门阶段就彻底丧失兴趣。

评分☆☆☆☆☆

关于习题和自我测试部分，这本书的表现简直是敷衍了事。一本好的教程，其练习题应该能够检验读者对核心概念的掌握程度，并引导他们进行更高阶的思考，比如设计实验或者分析真实数据。然而，这本书后面的习题大多是那种非常基础、甚至有些幼稚的选择题和填空题，其难度甚至不如初中生物测验。它们仅仅停留在对前文某些名词的记忆层面，完全无法考察学生是否真正理解了复杂的生物学原理和它们之间的相互联系。比如，它会问“XXX因子是哪种蛋白质”这样的问题，但不会问“在特定环境压力下，XXX因子如何影响下游基因的转录效率”。更令人气愤的是，这本书甚至没有提供详尽的答案解析，只有简单的正确选项。这意味着你做完练习后，如果对某个题目感到困惑，也无法通过参考解析来巩固对薄弱环节的理解。这使得这本手册失去了作为自我评估和巩固学习工具的价值，成了一本只有理论堆砌而缺乏实践检验的“空壳”。

评分☆☆☆☆☆

国内微生物学教材就看这一本就够了

评分☆☆☆☆☆

我喜歡這門課

评分☆☆☆☆☆

生竞岁月

评分☆☆☆☆☆

迄今为止专业课里学得最兴趣盎然的一门。这本教材的装帧和印刷也是最漂亮的一本。

评分☆☆☆☆☆

如果和细胞生物学一样彩色的话会很有趣啊。