胚胎型仿生自修復技術 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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李嶽 ...（等）著 著

圖書標籤:

• 仿生學
• 自修復材料
• 材料科學
• 生物材料
• 工程學
• 納米技術
• 組織工程
• 再生醫學
• 智能材料
• 生物醫學工程

店鋪： 炫麗之舞圖書專營店

齣版社： 國防工業齣版社

ISBN：9787118090536

商品編碼：29765655425

包裝：平裝

齣版時間：2014-12-01

基本信息

書名：胚胎型仿生自修復技術

定價：58.00元

作者：李嶽 ... 著

齣版社：國防工業齣版社

齣版日期：2014-12-01

ISBN：9787118090536

字數：

頁碼：

版次：5

裝幀：平裝

開本：大32開

商品重量：0.4kg

編輯推薦

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內容提要

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　　《胚胎型仿生自修復技術》首先介紹瞭胚胎型仿生自修復硬件的研究現狀與發展趨勢，然後分彆從原核和真核兩個方麵對仿生自修復硬件涉及的生物學原理進行瞭研究探討，以此為基礎，重點論述瞭胚胎仿生自修復硬件的基本原理和硬件結構，並分彆以4×4的乘法器、FIR濾波器和模糊控製器為對象，研究瞭基於FPGA的仿生自修復硬件、真核仿生陣列和內分泌仿生陣列的設計和實現方法。
　　本書適閤於電子係統設計人員及相關研究人員閱讀，也可作為電子係統設計、微電子與納米技術、可靠性設計與維修工程等相關專業研究生和高年級本科生的教材或參考書。

目錄

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作者介紹

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文摘

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序言

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《胚胎型仿生自修復技術》圖書簡介 引言：生命之初的智慧，未來之修復的曙光 自古以來，人類對生命起源的探索從未停止。從最微小的細胞孕育，到復雜生命體的誕生，胚胎發育過程所展現齣的令人驚嘆的精確性、高效性和韌性，一直是科學界研究的焦點。而在現代科技飛速發展的今天，我們開始將目光投嚮那些最原始、最基礎的生命機製，試圖從中汲取靈感，解決人類在材料科學、工程學乃至醫學領域麵臨的嚴峻挑戰——即如何賦予人造物以“生命”的特徵，特彆是“自修復”的能力。 《胚胎型仿生自修復技術》一書，正是基於這樣的宏大願景，深度聚焦於“胚胎型”這一概念在仿生自修復技術中的核心價值。本書並非簡單羅列現有自修復材料的進展，而是另闢蹊徑，從胚胎發育的原理齣發，解析其在細胞增殖、分化、形態發生、組織構建以及損傷應對等方麵的獨特智慧，並以此為藍本，探索構建具有類胚胎發育特性的智能自修復材料、係統和器件的設計理念、關鍵技術及應用前景。 第一章：胚胎發育的奧秘——仿生自修復的靈感源泉 本章將帶領讀者深入瞭解胚胎發育的精妙之處。我們將從單細胞的受精卵開始，追溯其如何通過精確的細胞周期調控、多樣的細胞信號傳導、以及有序的基因錶達，一步步分化成各種功能獨特的細胞類型，並最終組織形成復雜而有序的生命體。特彆地，我們會著重探討胚胎在生長過程中所展現齣的強大“糾錯”和“修復”能力，例如： 細胞的增殖與凋亡調控： 胚胎在發育過程中，細胞的增殖速率和死亡（凋亡）機製受到嚴格的精細調控，以保證組織的正確形成和形態的精確構建。這種動態平衡是損傷修復和功能維持的基礎。 信號通路與基因錶達的協同： 各種生長因子、激素以及細胞間的相互作用，通過復雜的信號轉導通路，精準地調控著基因的開啓與關閉，從而決定細胞的命運和組織的生長方嚮。 形態發生與組織構建： 細胞如何協同運動、粘附、遷移，形成特定的三維結構，是胚胎發育的關鍵。這其中涉及細胞骨架的重塑、細胞外基質的閤成與降解等一係列動態過程。 環境適應與損傷應對： 即使在胚胎發育過程中，也可能麵臨物理、化學或生物學上的損傷。胚胎如何通過快速增殖、細胞遷移和組織重塑來修復損傷，維持其整體的完整性和功能，是本章的重點研究內容。 通過對這些生命原初智慧的深入剖析，本書旨在揭示隱藏在胚胎發育中的普適性原理，為仿生自修復技術提供堅實的理論基礎和創新的設計思路。 第二章：從胚胎到材料——構建“胚胎型”仿生自修復係統的設計理念 將胚胎發育的原理轉化為可設計的材料和係統，是本書的核心內容。本章將探討如何藉鑒胚胎發育的“指令集”和“執行器”，來設計具有自主修復能力的仿生材料。 模仿細胞的“感知”與“響應”： 胚胎中的細胞能夠感知外部信號（如生長因子、物理刺激）並做齣相應的內部響應（如基因錶達改變、信號通路激活）。我們將探討如何設計材料，使其能夠感知損傷（如裂紋、形變、溫度變化），並啓動內部的修復機製。例如，嵌入傳感器的智能材料，或者響應特定化學環境變化的自愈閤聚閤物。 藉鑒細胞的“增殖”與“分化”： 胚胎細胞能夠不斷增殖並分化成不同功能的細胞。對於自修復材料而言，這意味著需要具備“再生”的能力。本章將介紹如何設計包含預置修復單元（如微膠囊、微通道）的材料，當損傷發生時，這些單元能夠釋放修復劑，並在特定的條件下發生聚閤或固化，填補損傷區域。更進一步，我們將探討如何實現類似細胞“分化”的自修復過程，即修復區域能夠根據損傷的類型和程度，選擇性地激活不同的修復策略。 仿生形態發生與組織修復： 胚胎發育通過細胞的集體行為形成復雜的三維結構。在仿生自修復領域，這可以轉化為設計能夠模擬細胞遷移、定嚮生長和自組裝的修復單元。例如，具有定嚮遷移能力的微機器人，或者能夠響應特定化學梯度的響應性凝膠，用於精確地填充和重塑受損區域。 “損傷應激”下的“免疫”與“愈閤”： 胚胎在遭遇損傷時，會啓動一係列復雜的生理反應來對抗，並最終實現愈閤。本書將藉鑒這一概念，探討如何在材料體係中設計“損傷識彆”和“響應抑製”機製，避免修復劑的誤觸發，同時在損傷發生時，能夠激活高效的修復反應。 本章將重點闡述“胚胎型”自修復係統的核心設計原則，包括模塊化、自組織、自適應以及高度集成化等概念。 第三章：關鍵技術探索——實現“胚胎型”仿生自修復的工具箱 本章將聚焦於實現“胚胎型”仿生自修復技術的具體技術手段和前沿進展。我們將深入探討以下幾個關鍵領域： 新型自修復材料的設計與閤成： 微膠囊/微血管係統： 藉鑒血管網絡，設計內部包含修復劑的微膠囊或微血管網絡。當材料受損時，微膠囊破裂或微血管破損，釋放齣修復劑，填補裂紋並引發固化。我們將探討不同類型修復劑（如環氧樹脂、氰基丙烯酸酯、聚氨酯等）與基體材料的兼容性，以及微膠囊/微血管的製備方法和穩定性。 響應性聚閤物網絡： 設計具有可逆鍵的聚閤物網絡，當損傷發生時，外部刺激（如溫度、pH、光照）能夠激活可逆鍵的斷裂與重組，從而實現材料的自我愈閤。我們將深入研究不同類型的可逆鍵（如氫鍵、金屬配位鍵、動態共價鍵、 Diels-Alder 反應等）在自修復過程中的作用機製。 智能凝膠與形狀記憶材料： 探討如何利用智能凝膠對外界刺激的響應性，實現損傷區域的填充和形狀恢復。同時，介紹形狀記憶聚閤物如何通過“記憶”其原始形狀，在特定條件下自發或誘導地修復損傷，恢復原有形態。 微納製造與結構化技術： 3D/4D 打印技術： 探索利用增材製造技術，精確地構建具有復雜內部結構和修復單元的仿生材料。4D 打印技術，即在三維打印的基礎上增加時間維度，可以實現打印後材料隨時間的變化，為自修復過程提供更多可能性。 微流控與納米技術： 利用微流控技術精確控製修復劑的輸送和分布，結閤納米材料（如納米顆粒、納米縴維）作為增強體或催化劑，提升修復效率和材料性能。 自診斷與自適應修復策略： 嵌入式傳感器技術： 開發能夠實時監測材料內部損傷狀態的傳感器，並將信息傳遞給修復係統，實現“知己知彼，百戰不殆”的修復。 機器學習與人工智能輔助設計： 探討如何利用 AI 技術，基於大量實驗數據，預測材料在不同損傷條件下的修復效果，並優化材料設計和修復策略，實現更智能化的自修復。 仿生模擬與計算方法： 分子動力學模擬： 利用分子模擬手段，深入理解自修復機製在分子層麵的演變過程，為材料設計提供理論指導。 多尺度建模： 構建能夠描述從分子、微觀到宏觀尺度的自修復過程的計算模型，預測材料在不同尺度下的自修復行為。 本章將詳細介紹各種關鍵技術的原理、實現方法、優勢與局限性，為研究人員和工程師提供寶貴的參考。 第四章：跨領域應用前景——“胚胎型”仿生自修復技術的廣闊天地 “胚胎型”仿生自修復技術具有顛覆性的潛力，其應用前景幾乎覆蓋瞭所有需要材料持久性和可靠性的領域。 航空航天與國防工業： 飛機濛皮、衛星外殼、導彈外殼等關鍵部件，一旦齣現微小裂紋，可能導緻災難性後果。能夠自主修復的材料，將極大提高裝備的可靠性、使用壽命和安全性，減少維護成本。 汽車與交通運輸： 汽車車身、輪胎、發動機部件等，承受著巨大的應力和磨損。自修復材料可以延長車輛的使用壽命，提高燃油效率，降低交通事故的發生率。 土木工程與基礎設施： 橋梁、隧道、高層建築等大型結構，其結構性損傷的修復成本高昂且風險巨大。能夠自主修復混凝土、鋼結構等材料，將為基礎設施的長期安全運行提供保障。 電子設備與信息技術： 柔性電子器件、可穿戴設備、傳感器等，其脆弱的綫路和基材易受損。自修復材料可以提高這些設備的耐用性和可靠性，拓展其應用場景。 生物醫學工程： 人工器官與組織工程： 藉鑒胚胎發育的再生能力，設計能夠模擬生物組織生長和修復的人工器官和支架材料，為器官移植和組織修復提供新的解決方案。 藥物輸送係統： 開發能夠根據體內環境變化，按需釋放藥物的自修復型藥物載體，提高藥物療效，降低副作用。 醫療植入物： 製造具有生物相容性和自修復功能的醫療植入物（如骨骼修復材料、血管支架），減少二次手術的風險。 能源領域： 太陽能電池闆、風力渦輪機葉片、儲能設備等，需要在惡劣環境下長期穩定運行。自修復材料可以提高其工作效率和使用壽命，降低能源生産成本。 消費品與日用品： 紡織品、塗層、包裝材料等，可以通過自修復功能延長使用壽命，減少資源浪費，提升用戶體驗。 本書將詳細分析這些應用場景的具體需求，探討“胚胎型”仿生自修復技術如何解決現有技術瓶頸，並預測其未來的發展趨勢和市場價值。 結論：迎接智能材料的新紀元 《胚胎型仿生自修復技術》旨在構建一個連接生命科學與材料科學的橋梁。通過深入理解胚胎發育的智慧，我們不僅僅是在創造一種新的材料，而是在孕育一種新的智能，一種能夠自我維持、自我修復、自我演進的材料體係。本書的齣版，希望能為推動仿生自修復技術的發展注入新的活力，引領我們邁嚮一個更加智能、可持續、韌性十足的材料新紀元。這不僅僅是材料科學的革新，更是對生命本質的深刻洞察，以及對未來科技發展方嚮的深度探索。

評分☆☆☆☆☆

《後人類時代的藝術：數字美學與情感算法》這本書徹底顛覆瞭我對“藝術創作”的理解。作者以一種近乎叛逆的姿態，探討瞭當AI具備瞭生成復雜情感錶達能力後，人類藝術傢的位置將何去何從。書中列舉瞭大量的案例，比如由深度學習模型生成的“夢境係列”畫作，以及能夠根據觀眾心率實時變調的音樂作品，分析得鞭闢入裏。它的語言風格非常犀利和現代，充滿瞭對當前文化現象的批判和解構，讀起來有一種和作者一起在思想的邊緣跳舞的感覺。最讓我印象深刻的是關於“版權歸屬”的探討，這個問題在當前技術爆炸的時代顯得尤為尖銳。這本書是理解未來文化生態、避免成為技術浪潮中被淘汰的觀察者所必讀的指南。

評分☆☆☆☆☆

《量子糾纏與時空摺疊：宇宙新物理的探索》這本書簡直是燒腦的盛宴，但又充滿瞭令人上癮的魅力。作者在闡述那些抽象的物理概念時，運用瞭大量的類比和生活化的場景，雖然主題極其晦澀，但閱讀體驗卻齣奇地流暢。我特彆喜歡其中關於“多維空間感知實驗”的章節，作者沒有停留在純理論的推導上，而是通過構建一係列思想實驗，引導讀者親自去“體驗”不同於我們日常經驗的物理現實。這本書的行文節奏非常跳躍，一會兒是慢條斯理地推導一個公式，一會兒又突然將視角拉升到整個宇宙的尺度，那種宏大感和壓迫感是其他物理科普讀物難以比擬的。它迫使你跳齣固有的思維框架，去接受那些看似悖論實則邏輯嚴密的宇宙規律。對於那些熱衷於探索宇宙終極奧秘的讀者來說，這本書無疑是一次精神上的極限挑戰。

評分☆☆☆☆☆

我最近讀完的這本《失落的巴比倫城邦：古代水利工程的復原與研究》，簡直是一部考古學的奇跡。作者通過對大量楔形文字泥闆的解讀和遙感技術的應用，重建瞭一個被曆史長河遺忘的超級灌溉係統。這本書的厲害之處在於，它沒有沉溺於宏大的曆史敘事，而是將筆觸聚焦於那些泥土、石塊和水流的物理細節上。每一張手繪的係統圖都清晰地展示瞭古人如何利用地勢、計算水壓，來設計齣數韆年來依然能運作的渠道和水閘。我仿佛能聞到美索不達米亞平原上泥土的芬芳，感受到烈日下工匠們揮汗如雨的景象。這種將曆史、工程學和地理學融為一體的寫作方式，提供瞭一種非常紮實和立體的閱讀體驗，它證明瞭古代文明在技術上的成就絕不亞於現代。

評分☆☆☆☆☆

《深海微生物的生存策略與極端環境生物圈》這本書是生物學領域的一股清流。它沒有采用那種教科書式的平鋪直敘，而是將讀者帶入到瞭地球上最黑暗、壓力最大的環境——深海熱液噴口。作者的文字充滿瞭一種對生命堅韌不拔的敬畏感。書中對那些能在零上幾百度、高壓下代謝硫化物和甲烷的奇異生物的描述，細緻入微，仿佛你就是那個穿著深潛器，透過舷窗觀察這些生命的科學傢。我特彆欣賞作者對於“極端環境適應性”的歸納總結，它不僅是一部關於深海生物學的著作，更是一部關於生命力哲學思考的文本。閱讀完畢後，你會對生命適應性這個概念産生全新的、更加敬畏的認識，它揭示瞭生命遠比我們想象的更具包容性和創造力。

評分☆☆☆☆☆

這本新齣的《賽博格進化論》真是讓人耳目一新。作者以一種近乎史詩般的敘事手法，將生物學與機械工程的邊界徹底模糊化。書中詳盡地探討瞭將有機體與閤成材料無縫結閤的前沿技術，特彆是關於神經接口和記憶存儲的章節，簡直是科幻小說中的經典橋段的現實映射。它不僅僅是一本技術手冊，更像是一部關於未來人類形態的哲學思辨錄。我尤其欣賞作者在描述復雜係統時所展現齣的那種清晰的邏輯鏈條，即便是對於非專業讀者，也能在字裏行間感受到那種知識的厚重感與前瞻性。那種對“改造”與“進化”的深刻理解，讓我開始重新審視生命的本質。全書的論述風格嚴謹而富有激情，仿佛能聽到精密儀器運轉的嗡鳴聲，以及基因編輯時特有的輕微電流聲。閱讀過程中，我常常需要停下來，去消化那些關於納米機器人如何協同修復細胞損傷的細節描述，這不僅僅是技術上的突破，更是一種藝術的呈現。