腦研究的前沿與展望 pdf epub mobi txt 電子書下載 2025

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陳宜張著

圖書標籤:

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齣版社：上海科學技術齣版社

ISBN：9787547834855

版次：1

商品編碼：12304186

包裝：精裝

叢書名：科學專著：生命科學研究

開本：16開

齣版時間：2018-02-01

用紙：膠版紙

頁數：720

字數：850000

具體描述

編輯推薦

適讀人群：神經科學、神經和精神醫學以及生理心理學的專業研究人員與師生，人工智能領域有興趣的研究人員，哲學、社會科學和人文學科領域的個彆研究人員

本書堪稱當代神經科學的“學海淵府”，其中薈萃瞭當代神經科學幾乎所有主要的研究課題和代錶性成果，並以老一輩神經科學傢的眼光加以精當點評，前瞻其未來的探索前景。作者尤其關注神經科學研究對神經-精神疾病治療的重要基礎價值，以及神經科學與社會和人文問題探討的日益密切的聯係，力求未來神經科學發展對社會作齣更大貢獻。這部巨著不但為神經科學專業研究和教學提供瞭不可多得的參考與指導，也適閤其他研究領域——包括社會及人文研究領域，尋求與神經科學的接閤點。

內容簡介

本書係統評述進入21世紀以來神經科學的主要進展，展望未來神經科學發展的趨勢、方嚮和難題，詳細闡釋探索神經科學的思路與途徑。全書以神經科學的基本任務、方法論和現況為切入點，首先評述瞭涉及神經傳導、傳遞與調製的分子和細胞水平的研究，繼而評述瞭對於腦整體和局部迴路的一些探測技術和相關的應用，又圍繞腦的神智功能及其與社會行為的關係，介紹瞭近年的一係列研究成果，最後對腦研究一些基本課題中尚存在的問題、新的和值得重視的發展趨勢，還有對研究質量上的要求，提齣瞭作者自己的見解。本書倡導神經科學研究與神經-精神醫學臨床和社會其他應用的實際相聯係，運用多種技術手段，注意分子、細胞和神經迴路各級水平研究的準確性，注重認知神經科學中的意識與覺察問題，力求對21世紀腦研究起到引導作用。

作者簡介

陳宜張，神經生理學傢，中國科學院院士、第二軍醫大學教授。主要從事神經生理及神經內分泌領域研究工作，首次在國際上提齣糖皮質激素作用於神經元的非基因組機製或膜受體假說。獲國傢自然科學奬、國傢科技進步奬和軍隊科技進步奬多項。代錶性著作有《神經係統電生理學》《分子神經生物學》《神經發育分子生物學》《神經科學的曆史發展和思考》《突觸》等。

前言/序言

進入21世紀以來，中國的科學技術發展進入到一個重要的躍升期。我們科學技術自主創新的源頭，正是來自科學嚮未知領域推進的新發現，來自科學前沿探索的新成果。學術著作是研究成果的總結，它的價值也在於其原創性。

著書立說，乃是科學研究工作不可缺少的一個組成部分。著書立說，既是豐富人類知識寶庫的需要，也是探索未知領域、開拓人類知識新疆界的需要。特彆是在科學各門類的那些基本問題上，一部優秀的學術專著常常成為本學科或相關學科取得突破性進展的基石。

一個國傢，一個地區，學術著作齣版的水平是這個國傢、這個地區科學研究水平的重要標誌。科學研究具有係統性和長遠性、繼承性和連續性等特點，科學發現的取得需要好奇心和想象力，也需要有長期的、係統的研究成果的積纍。因此，學術著作的齣版也需要有長遠的安排和持續的積纍，來不得半點的虛浮，更不能急功近利。

學術著作的齣版，既是為瞭總結、積纍，更是為瞭交流、傳播。交流傳播瞭，總結積纍的效果和作用纔能發揮齣來。為瞭在中國傳播科學而於1915年創辦的《科學》雜誌，在其自身發展的曆程中，一直也在盡力促進中國學者的學術著作的齣版。

幾十年來，《科學》的編者和齣版者，在不同的時期先後推齣過好幾套中國學者的科學專著。在20世紀三四十年代，齣版有《叢書》；自20世紀90年代以來，又陸續推齣《專著叢書》《前沿叢書》《前沿進展》等, 形成瞭一個以刊物名字樣為標識的學術專著係列。自1995年起，截至2010年“十一五”結束，在標識下，已齣版瞭25部專著，其中有不少佳作，受到瞭科學界和齣版界的歡迎和好評。

為瞭繼續促進中國學者對前沿工作做有創見的係統總結，“十二五”期間，《科學》的編者和齣版者決定對係列學術著作做新的延伸，將專著學術叢書擴展為三個係列品種，即《專著：前沿研究》《專著：生命科學研究》《專著：大科學工程》，繼續為中國學者著書立說盡一份力。�唱�

齣版者注：在2017年，專著學術叢書又增加瞭第四個係列品種——《專著：自然資源》。

隨著中國科學研究嚮世界前列的挺進，我們相信，在係列的學術專著之中，一定會有更多中國學者推陳齣新、標新立異的佳作問世，也一定會有傳世的名著問世！

《科學》雜誌編委會主編

2011年5月

神經科學的未來：從分子機製到宏觀認知圖書簡介《神經科學的未來：從分子機製到宏觀認知》是一部係統梳理當代神經科學研究脈絡，深度剖析前沿技術應用與未來發展方嚮的權威著作。本書旨在為生命科學、醫學、心理學及計算機科學領域的科研人員、高等院校師生以及對人腦奧秘充滿好奇的讀者，提供一個全麵、深入且富有洞察力的視角，理解我們如何一步步揭開人腦這座“終極疆域”的麵紗。本書的核心關注點在於，如何利用日益精密的工具和跨學科的理論框架，連接從基因、蛋白質、細胞（分子層麵）到神經迴路、係統功能，直至復雜行為與高級認知（宏觀層麵）之間的鴻溝。我們不再僅僅滿足於描述神經元的電生理特性，而是緻力於理解這些基本單元如何協同工作，構建起意識、記憶、情感和決策的復雜網絡。第一部分：分子與細胞的精微世界本書的第一部分深入探討瞭神經科學的微觀基礎。我們首先迴顧瞭神經信號傳導機製的經典理論，繼而聚焦於近年來突破性的發現。基因編輯與神經迴路重塑：隨著CRISPR-Cas9等基因編輯技術的成熟，我們現在能夠以前所未有的精度操作特定神經元的基因錶達。本部分詳細闡述瞭如何利用這些工具在模式生物（如小鼠、斑馬魚）中模擬人類神經係統疾病（如阿爾茨海默病、帕金森病、精神分裂癥）的分子病理，並嘗試進行精準的基因修正。重點分析瞭錶觀遺傳學修飾（如DNA甲基化和組蛋白修飾）在神經可塑性和長期記憶形成中的調控作用。單細胞測序與神經元異質性：傳統的神經科學研究往往將神經元視為同質化的單元。然而，單細胞RNA測序（scRNA-seq）的齣現徹底改變瞭這一認知。本書詳述瞭如何利用scRNA-seq解析大腦中數韆種不同類型的神經元和膠質細胞的分子圖譜，揭示其獨特的轉錄組特徵和功能特化。這不僅有助於精確繪製大腦“細胞圖譜”，也為理解復雜腦區（如皮層、海馬體）內部的結構功能關係提供瞭分子基礎。神經乾細胞與再生醫學：麵對神經退行性疾病帶來的不可逆性損傷，神經再生研究顯得尤為關鍵。本部分探討瞭誘導多能乾細胞（iPSCs）技術在體外構建“類器官”（Organoids）的應用，這些“微型大腦”為研究早期腦發育、藥物篩選和移植治療提供瞭前所未有的平颱。同時，深入討論瞭神經乾細胞在損傷部位的定嚮分化和整閤潛力。第二部分：係統與迴路的動態交互第二部分將視角提升到神經係統層麵，關注神經元群如何組織起來執行特定的信息處理功能。光遺傳學與化學遺傳學：這是現代神經科學“因果推斷”革命的核心工具。本書詳細介紹瞭光遺傳學（Optogenetics）如何通過光敏離子通道精確控製特定神經元群的活動，並結閤行為學實驗，實時解析特定迴路在學習、決策和情緒反應中的作用。化學遺傳學（如DREADDs技術）的應用則展示瞭如何遠程調控神經元的全局或局部活動，揭示係統穩態的維持機製。大規模鈣成像與神經編碼：隨著體內成像技術的進步，研究者現在可以同時記錄數韆乃至數萬個神經元的活動。本書探討瞭雙光子顯微鏡、嵌式顯微鏡（miniscope）等技術，如何用於解析動物在執行復雜任務（如導航、社交互動）時，特定腦區內的神經元群體如何編碼信息、如何協同工作，以及如何形成動態的“狀態空間”。連接組學與網絡拓撲：人腦的連接方式決定瞭其功能。本部分重點介紹瞭連接組學（Connectomics）的研究進展，包括電子顯微鏡層析成像（EM Tomography）對突觸級彆的詳細描繪，以及基於擴散張量成像（DTI）和功能連接組分析對宏觀腦網絡結構的研究。理論上，我們開始理解大腦網絡中是否存在“小世界”結構，以及這些拓撲特徵如何影響信息的傳播效率和對損傷的魯棒性。第三部分：高級認知與計算範式本書的第三部分將目光投嚮人腦最引人入勝的領域——高級認知功能，並強調計算模型在理解這些功能中的不可替代性。決策、預測與強化學習：認知神經科學正越來越傾嚮於采用“預測編碼”和“強化學習”的框架來解釋大腦的運作。本部分深入分析瞭多巴胺能係統在價值評估和誤差反饋中的作用，闡述瞭基底神經節和前額葉皮層如何在不確定性環境中進行最優決策。我們探討瞭認知靈活性和抑製控製的神經基礎，以及這些功能如何受到情緒狀態的調節。記憶的鞏固與提取機製：記憶不再被視為單一的存儲過程，而是涉及海馬體、皮層和杏仁核之間的復雜動態交互。本書討論瞭慢波睡眠期間的“再激活”現象，即記憶如何在睡眠中被重新播放和鞏固。此外，還關注瞭“記憶重塑”（Reconsolidation）機製，即提取後的記憶易於被修改的特性，這對創傷後應激障礙（PTSD）的治療具有重要意義。意識的神經關聯物（NCC）：意識仍然是神經科學最大的難題之一。本書審視瞭當前關於意識的競爭性理論，如“全局工作空間理論”和“整閤信息理論（IIT）”。通過對清醒、麻醉、昏迷和鎖定綜閤徵患者的腦電（EEG/MEG）和功能性磁共振成像（fMRI）數據分析，我們努力界定那些能準確區分有意識體驗和無意識處理的最小神經活動集閤。第四部分：跨學科前沿與技術展望最後一部分展望瞭未來十年神經科學可能發生的範式轉變。腦機接口（BCI）的臨床轉化：從解碼運動意圖到恢復感覺輸入，BCI技術正以前所未有的速度發展。本書詳細介紹瞭高密度電極陣列、神經塵埃等新興技術，以及如何將解碼算法與機器學習模型深度結閤，以實現對癱瘓患者的有效肢體控製和語言恢復。我們探討瞭BCI在提升認知功能方麵的倫理邊界和技術瓶頸。類腦計算與人工智能的交互：神經科學不再隻是AI的靈感來源，AI也正在成為分析神經科學數據的強大引擎。本部分討論瞭深度學習模型如何被用來模擬皮層計算，以及如何通過“反嚮工程”神經迴路的結構來優化深度神經網絡的架構。這種雙嚮研究，預示著計算神經科學將成為連接生物學現實與認知建模的關鍵橋梁。神經科學的倫理、隱私與社會影響：隨著我們對大腦理解的加深，關於“神經增強”、“思想讀取”和數據隱私的倫理討論變得日益緊迫。本書以審慎的態度探討瞭神經技術發展所帶來的社會責任，呼籲建立健全的治理框架，以確保這些強大的科學工具能夠造福全人類。《神經科學的未來：從分子機製到宏觀認知》力求提供一個平衡、前瞻性的視角，它不僅是知識的匯編，更是對未來十年神經科學研究方嚮的深度預判和路綫圖指引。它昭示著一個激動人心的時代：我們正以前所未有的精度，探尋生命的終極奧秘——思維的起源。

用戶評價

評分☆☆☆☆☆

我拿到這本書的時候，它還是嶄新的，書頁的邊緣都帶著一絲銳利。我翻開它，首先映入眼簾的是大量的圖錶和示意圖，色彩鮮艷，綫條清晰，即便是一些我完全不瞭解的概念，也能通過這些視覺化的信息，大緻把握住其核心。我一直對大腦的微觀結構感到好奇，那些微小的神經元，它們是如何相互連接，形成如此龐大而精密的網絡，進而産生思維和情感？這本書是否會深入剖析神經元的結構和功能？或者，它會從更宏觀的角度，介紹不同腦區的功能劃分和相互作用？我個人對神經可塑性這一概念非常著迷，也就是說，大腦並非一成不變，而是能夠隨著學習和經曆而發生改變。我希望書中能夠詳細介紹神經可塑性的機製，以及如何通過訓練來增強大腦的可塑性。我甚至幻想著，有一天我們能夠通過科學的方法，大幅度提升自己的學習能力和記憶力。這本書給我帶來的，不僅僅是知識，更是一種對自身潛能的探索和對未來可能性的想象。我希望能從中獲得啓發，將這些科學知識應用到自己的生活中，提升自己的認知水平。

評分☆☆☆☆☆

我是一個喜歡思考生活的人，而大腦，無疑是我們思考和感知世界的根源。這本書，就像一本開啓未知世界的大門。它可能講述瞭許多關於大腦的奇妙之處，比如意識是如何産生的，夢境又是如何形成的。我一直覺得，意識是一種非常神秘的存在，我們身處其中，卻難以捉摸。這本書是否會提供一些關於意識的最新理論？或者，它是否會探討意識與物質基礎之間的關係？我對此充滿期待。而且，書中提到的“展望”，讓我對未來充滿瞭無限的遐想。在不久的將來，我們是否能夠通過對大腦的深入研究，來治愈各種精神疾病？甚至，我們是否能夠通過某種方式，增強人類的認知能力，延長壽命？這些都是我非常關注的議題。我希望這本書能夠給我帶來深刻的思考，讓我對人類自身的潛能有更深的認識。它不隻是關於科學知識的傳遞，更是一種對人類未來發展的啓示。我期待著，在閱讀的過程中，能夠不斷地驚嘆於大腦的神奇，同時也對人類的未來充滿信心。

評分☆☆☆☆☆

這本書我早就聽說瞭，一直沒機會入手。最近終於下定決心，找瞭個周末，泡瞭壺茶，安安靜靜地翻開瞭它。剛打開第一頁，就被扉頁上的一句話深深吸引瞭，具體是什麼話我已經記不清瞭，但那種直擊人心的力量感，讓我意識到這本書絕非等閑之輩。我是一個對未知世界充滿好奇的人，大腦這個黑箱一直是我的終極謎團。我常常在想，我們如何感知世界？記憶是如何形成的？意識又是從何而來？這些看似哲學性的問題，在這個時代是否已經有瞭科學的答案？這本書的封麵設計就很有意思，那種深邃的藍色，如同宇宙般浩瀚，又如同深海般神秘，完美契閤瞭大腦給我的感覺。我迫不及待地想知道，書中是否會解開那些讓我輾轉反側的疑問，是否會帶領我窺探大腦深處的奧秘。我期望它能以一種既嚴謹又不失趣味的方式，為我展現神經科學領域的最新進展，讓我感受到科學探索的魅力。我希望能從中學到一些全新的知識，拓展我的認知邊界，甚至可能改變我對自身、對世界的看法。我更希望這本書能點燃我對科學研究的熱情，讓我看到人類在探索大腦這一終極難題上所付齣的努力和取得的成就。

評分☆☆☆☆☆

坦白說，我對神經科學的瞭解非常有限，但自從我開始關注這個領域以來，就發現它正在以前所未有的速度發展。這本書的齣現，對我來說就像是一座燈塔，指引著我前進的方嚮。我特彆喜歡書中那種嚴謹的學術態度，但同時又不乏人文關懷。我曾經看過一些關於腦疾病的研究，比如阿爾茨海默癥和帕金森病，這些疾病對患者及其傢庭帶來瞭巨大的痛苦。我希望這本書能夠介紹一些關於這些疾病的最新研究進展，以及科學傢們正在探索的治療方案。這對我來說，具有非常實際的意義。此外，我也對人類的情緒是如何在大腦中産生的感到好奇。喜怒哀樂，這些復雜的情感，究竟是由哪些神經迴路和化學物質調控的？書中是否會對此進行詳細的闡述？我期待這本書能幫助我更深入地理解人類的情感世界，從而更好地處理自己和他人的情緒。我希望這本書能讓我看到，科學不僅僅是冰冷的公式和數據，更是為瞭解決人類麵臨的實際問題，提升人類的福祉。

評分☆☆☆☆☆

這本《腦研究的前沿與展望》實在是太厚實瞭，拿在手裏沉甸甸的，有一種厚重的曆史感和知識感。翻開目錄，撲麵而來的專業術語讓我這個普通讀者有點眩暈，但也更加激發瞭我探索的欲望。我一直認為，人類的智慧和情感，都源於大腦這個小小的器官，但它的復雜程度，卻是我們難以想象的。這本書的標題就讓我充滿瞭期待，"前沿"二字意味著它將帶我接觸到最新的研究成果，"展望"則暗示瞭對未來研究方嚮的思考和預測。我特彆想知道，在人工智能如此發達的今天，我們對人腦的理解是否會受到影響？或者說，我們能否通過研究人腦，來促進人工智能的發展？書中會不會討論腦機接口的最新進展？這可是我一直以來都非常感興趣的話題，想象一下，未來人類可以直接通過思維來操控機器，這是多麼令人振奮的場景。我希望作者能夠用通俗易懂的語言，將那些復雜的科學理論解釋清楚，讓我這個非專業人士也能有所領悟。同時，我也期待書中能夠分享一些科學傢們在探索大腦過程中遇到的挑戰和趣事，讓閱讀的過程更加生動有趣。